Устройство для стабилизации скорости перемещения магнитной ленты

 

Изобретение относится к приборостроению , в частности, к магнитной записи, и может быть использовано в устройствах стабилизации скорости магнитной ленты в магнитофонах , а также в системах автоподстройки частоты. Цель изобретения - повышение точности стабилизации скорости перемещения магнитной ленты. Устройство для стабилизации скорости перемещения магнитной ленты содержит источник питания и последовательно соединенные усилитель мощности, электродвигатель , измеритель частоты вращения, усилитель, ограничитель, удвоитель частоты и частотный дискриминатор, состоящий из генератора пилообразного напряжения и компаратора, а также ведущий вал, кинематически связанный с валом электродвигателя и магнитной лентой. Новым является введения аттенюатора, интегродифференцирующего звена, двух многозвенных фильтров нижних частот и операционного усилителя с дифференциальными входами. 3 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 11 В 15/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4856137/10 (22) 01.08,90 (46) 07.08,92, Бюл. N.. 29 (71) Научно-исследовательский институт электромеханических приборов (72) В, С.Юрасов (56) Авторское свидетельство СССР

N669398,,кл. G 11 В 15/18, 1977, Авторское свидетельство СССР

N 1137522, кл, G 11 В 15/46, 1983, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ

СКОРОСТИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ МАГНИТНОЙ

ЛЕ,НТЫ (57) Изобретение относится к приборостроению, в частности, к магнитной записи, и может быть использовано в устройствах стабилизации скорости магнитной ленты в магнитофонах, а также в системах

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к магнитной записи, и может быть использовано в устройствах стабилизации скорости перемещения магнитной ленты в магнитофонах, а также в системах автоподстройки частоты.

Известно устройство для стабилизации частоты вращения электродвигателя магнитофона, а следовательно, и скорости магнитной ленты, содержащее источник питания и последовательно соединенные усилитель мощности, электродвигатель, измеритель частоты вращения, усилитель-ограничитель и частотный дискриминатор.

Однако такое устройство имеет недостаточную точность стабилизации частоты вращения двигателя, а следовательно, и скорости магнитной ленты, обусловленную изменением в широких пределах момента

„„SU „„1753490А1 автоподстройки частоты. Цель изобретения . — повышение точности стабилизации скорости перемещения магнитной ленты. Устройство для стабилизации скорости перемещения магнитной ленты содержит источник питания и последовательно соединенные усилитель мощности, электродвигатель, измеритель частоты вращения, усилитель, ограничитель. удвоитель частоты и частотный дис риминатор, состоящий из генератора пилообразного напряжения и компаратора, а также ведущий вал, кинематически связанный с валом электродвигателя и магнитной лентой. Новым является введения аттенюатора, интегродифференцирующего звена, двух многозвенных фильтров нижних частот и операционного усилителя с дифференциальными входами.

3 ил. нагрузки на валу двигателя, что имеет место в современных кассетных магнитофонах, поскольку в них, как правило, не применяются системы стабилизации натяжения магнитной ленты, Наиболее близким к предлагаемому является устройство для стабилизации скорости движения магнитного носителя, содержащее источник, питания и последовательно соединенные усилитель мощности, электродвигатель, измеритель частоты вращения, усилитель-ограничитель, удвоитель частоты, частотный дискриминатор, компаратор, интегратор и дифференциатор, а также ведущий вал, кинематически связанный с валом двигателя и магнитным носителем.

Прототипу присуща недостаточная точность стабилизации средней и мгновенной

1753490 (коэффициент детонации) скорости магнитной ленты при изменении в широких пределах момента нагрузки на ведущем валу, при малом моменте инерции (малой массе) маховика ведущего вала, поскольку к современным кассетным магнитофонам предъявляются жесткие требования по массе и габаритам в соответствии с ГОСТом.

Вопросы снижения массы и габаритов при одновременном обеспечении требуемых отклонений скорости от номинальной и коэффициента детонации особенна актуальны для дубль-кассетных магнитофонов и магнитол.

Целью изобретения является повышение точности стабилизации.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для стабилизации скорости перемещения магнитной ленты, содержащее источник питания и последовательно соединенные усилитель мощности, электродвигатель, измеритель частоты вращения, усилитель-ограничитель, удвоитель частоты и частотный дискриминатор, состоящий из генератора пилообразного напряжения и компаратора, а также ведущий вал, кинематически связанный с валом электродвигателя и магнитной лентой, введены аттен юатор, интегродифференцирующее звено, два многозвенных фильтра нижних частот и операционный усилитель с дифференциальными входами, неинвертирующий вход которого подключен через первый многоэвенный фильтр нижних частот к выходу частотного дискриминатора, инвертирующий ход — к выходам аттенюатораи интегродифференцирующего звена, а выход подсоединен через второй многозвенный фильтр нижних частот к входу усилителя мощности, причем вход aTTeíþàòoða связан с выходом источника питания, а выход первого звена второго многозвенного фильтра нижних частот — с входом интегродифференцирующего звена.

На фиг.1 дана функциональная схема устройства для стабилизации скорости пе ремещения магнитной ленты; на фиг.2 — схема ограничительной части устройства; на фиг.3 - временные диаграммы напряжений, Устройство состоит из источника 1 питания и последовательно соединенных уси лителя 2 мощности, электродвигателя 3, . измерителя 4 частоты вращения, усилителяограничителя 5, удвоителя 6 частоты, частотного дискриминатора 7, состоящего из генератора 8 пилообразного напряжения и компаратора 9, ведущего вала 10, кинематически связанного с магнитной лентой 11, а также аттенюатора 12, интегродифференцирующего звена 13, первого 14 и второго

15 многозвенных фильтров нижних частот (ФГЧ) и операционного усилителя 16 с дифференциальными входами..

Известная часть устройства для стаби- лизации скорости перемещения магнитной ленты аппаратурно может быть реализована следующим образом; источник 1 питания постоянного или переменного тока — автономный или сетевой, усилитель-ограничи5

35

Принцип работы устройства для стабилизации скорости перемещения магнитной ленты следующий.

В установившемся режиме ротор электродвигателя 3 вращается с номинальной (требуемой) частотой (случай f = f<, фиг.3), 40 поскольку к обмоткам управления двигателя с выхода усилителя 2 мощности прикладывается номинальное управляющее напряжение 7 (фиг.Зж). Кинематически связанные с ротором электродвигателя 3 измеритель 4 частоты вращения и ведущий вал 10 также вращаются с номинальными частотами, а магнитная лента 11 перемещается с номинальной скоростью, На выходе измерителя

4 частоты вращения формируется синусоидальный сигнал (фиг.Ça), частота которого равна номинальной. Этот сигнал усиливается и ограничивается по амплитуде (фиг.Зб) усилителем-ограничителем 5, удваивается по частоте (фиг,Зв) удвоителем 6 частоты и прикладывается к входу частотного дискриминатора 7..Здесь генератором 8 пилообразного напряжения из коротких прямоугольных импульсов (фиг. Зв) формируется пилообразное напряжение (фиг.3 г), тель 5, умножитель 6 частоты, компаратор 9 частотного дискриминатора 7 на интегральных операционных усилителях с дифференциальными входами, усилитель 2 мощности

15 и генератор 8 пилообразного напряжения частотного дискриминатора 7 на транзисторах, электродвигатель 3 — коллекторный постоянного тока для кассетных магнитофонов или асинхронный перемен20 ного тока для катушечных, измеритель 4 частоты вращения индукционного типа устанавливается на валу двигателя 3 либо на ведущем валу 10, Аттенюатор 12 (фиг.2) реализован на ре- .

25 эисторах 17 и 18, интегродифференцирующее звено 13 — на резисторах 17 — 19 и конденсаторе 20, первый 14 многозвенный фильтр нижних частот на резисторах 21 и 23 и конденсаторах 22 и 24, второй 15 много30 звенный фильтр нижних частот — на резисторах 25 и 27 и конденсаторах 26 и 28, операционный усилитель 16 с дифференциальными входами типа К157УД2 или любого типа с аналогичными параметрами.

1753490 преобразуемое компаратором 9 в прямо-. угольное напряжение (фиг.Зд), постоянная составляющая которого выделяется первым многозвенным ФНЧ 14 (фиг,Зе) пропорционально частоте входного сигнала, К инвер- 5 тирующему входу операционного усилителя

16 прикладывается выходное напряжение аттенюатора 12 (Ов, фиг.3e), а к его неинвертирующему входу — выходное напряжение первого многозвенного ФНЧ 14, Это напря- t0 жение преобразуется операционным усилителем 16 в широтно-импульсное напряжение прямоугольной формы (фиг,Зж), т.е, усиливается по напряжению, и сглаженное вторым многоэвенным ФНЧ 15 15 (07. фиг.Зж) подводится к входу усилителя 2 мощности.

Интегродифференцирующее звено 13 совместно с операционным усилителем 16, первым 14 и вторым 15 многозвенным ФНЧ 20 предназначены для обеспечения устойчивости и получения заданных динамических свойств устройства при требуемом (расчетном) значении коэффициента передачи разомкнутого устройства. 25

При увеличении момента нагрузки на ведущем валу 10 и(или) уменьшении напряжения источника 1 питания от номинальных значений соответственно уменьшаются частоты вращения ведущего вала 10 и изме- ЗО рителя 4 частоты вращения (фиг,З, случай

f < f>), а следовательно, уменьшается частота напряжения íà его выходе (фиг.За). При этом мгновенное значение выходного напряжения первого многозвенного ФНЧ 14 35 превысит выходное напряжение аттенюатора 12 (06, фиг. 3e) и на выходе операционного усилителя 16 установится максимальное значение напряжения, близкое к напряжению источника 1 питания. После заверше- 40 ния переходных процессов частота вращения ведущего вала 10, а следовательно, и скорость магнитной ленты становятся близкими к номинальным значениям с точ ностью до величины установившейся ошибки, а ширина положительных импульсов (фиг,Зж) будет больше номинальной, Аналогично произойдет отработка устройством возмущений при уменьшении момента нагрузки на ведущем валу 10 и {или} увеличении напряжения источника 1 питания от номинальных значений (случай f > fH, фиг.3), Однако ширина положительных импульсов на выходе операционного усилителя 16 (фиг. Зж) в установившемся режиме будет меньше номинальной, Формула изобретения

Устройство для стабилизации скорости перемещения магнитной ленты, содержащее источник питания и последовательно соединенные усилитель мощности, электродвигатель, измеритель частоты вращения, усилитель-ограничитель, удвоитель частоты и частотный дискриминатор, состоящий из генератора пилообразного напряжения и компаратора, а также ведущий вал, кинематически связанный с валом электродвигателя, о тл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации, в него введены аттенюатор, интегродифференцирующее звено, два многозвенных фильтра нижних частот и операционный усилитель с дифференциальными входами, неинвертирующий вход которого подключен через первый многозвенный фильтр нижних частот к выходу частотного дискриминатора, инвертирующий вход — к выходам аттенюатора и интегродифференцирующего звена, а выход подсоединен через второй многозвейный фильтр нижних частот к входу усилителя мощности, причем вход аттенюатора связан с выходом источника питания, а выход первого звена второго многозвенного фильтра нижних частот — с входом интегродифференцирующего звена.

У якпсрато а У

Составитель В.Юрасов

Редактор Л.Гратилло Техред М,Моргентал Корректор А, Ворович

Заказ 2770 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР f13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101