Устройство для компенсации колебаний скорости движения магнитного носителя при записи и воспроизведении импульсно модулированных сигналов

СОВЕТСКИХШЮИФЬЙЕПУК ОЪБ ЛИК 09 (11) А ВО 011 В 506 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН асщиренсааучно-исследоваигиены труда(71) Свердловский нтельский институт ги проФзаболеваний(56) 1. Патент Японии В 51-30454,кл. 102 Б-т 2 ф 19762, Авторское свидетельство СССРВ 526946, кл. 6 11 Ь 5/06, 1976(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИКОЛЕБАНИИ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ МАГНИТНОГО НОСИТЕЛЯ ПРИ ЭАПИСИ И ВОСПРОИЭВЕДЕНИИ ИМПУЛЬСНО-МОДУЛИРОВАННЫХСИГНАЛОВ, содержащее головку записи,модулятор и головку воспроизведения,подключенную к диФФеренцирующемуусйлителю, последовательно соединенные пороговую схему, триггер,ШИМ-демодулятор,и блок вычитания,второй вход которого подключен к юаходу ЯМ-демодулятора, а выход - квыходной ыине устройства,.а такжепервцй сумматор и первый инвертор,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повыаения точности и рния частотного диапазона компесии, в него введены резонансноеколебательное звено, собственнаячастота которого равна верхней границе частотного диапазона каналазаписи-воспроизведения, включенноеМежду выходом модулятора и входомголовки записи, а также последовательно соединенные с выходом дифференцирующего усилителя режекторныйФильтр, первый масштабный усилитель, второй инвертор, второй сумматор и первый квадратор, выход которого подключен к входу пороговойсхемы, второй квадратор, последовательно соединенные с выходомдиФФеренциального усилителя резонансный Фильтр и второй масштабныйусилитель,. выход которого подключен через последовательно соединенные первый инвертор, первый сумматор и второй квадра 1 ор к входуЧМ-дев 6 дулятора, при этом второйвход первого сумматора связан с выходом режекторного Фильтра,.а второй вход второго сумматора - с выходом резонансного Фильтра.Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствамточной магнитной записи.Известны устройства компенсацииколебаний скорости движения магнитного носителя, содержащие генератор;,опорного сигнала низкой или высокойчастоты, соединенный с соответствующим входом сумматора, выход которого подключен к .магнитной головкезаписи, и магнитную головку воспроизведения, соединенную с Фильтром, .выделяющим опорный сигнал. Приэтом опорный сигнал размещаетсяна отдельной дорожке или на той же,где размещаются информативные сигналы Ц,Наиболее близким к изобретению .по технической сущности являетсяустройство, содержащее головку записи, модулятор и головку воспроизведения, подключенную к дифференцирующему усилителю, последовательносоединенные пороговую схему, триггер, ШИМ-демодулятор и блок вычитания, второй вход которого подключенк выходу, ЧМ,-демодулятора, а выход -к выходной шине устройства, а также первые сумматор и инвертор, включенные в информационный и корректирующий каналы 2.Недостатком известного устройстваявляется то, что при записи опорного сигнала ему требуется отвестиопределенную полосу частот в каналемагнитной регистрации, которая моглабыть использована для записи информации.Кроме того, устройство обеспечивает компенсацию только низкочастотных колебаний скорости носителя,так как опорный сигнал может бытьтолько низкочастотным.Целью изобретения является повышение точности и расширение частотного диапазона компенсации колебаний скорости движения магнитногоносителя при записи и воспроизведении импульсно-модулированныхсигналов без дополнительной дорожкиили дополнительного канала информации.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для компенсацииколебаний скорости движения магнитного носителя при записи и воспроизведении импульсно-модулированныхсигналов, содержащее головку записи, модулятор и головку воспроизведения, подключенную к дифференцирующему усилителю, последовательно соединенные пороговую схему,триггер, ШИМ-демодулятор и блоквычитания, второй вход которогоподключен к выходу ЧМ-демодулятора,а выход " к выходной шине ус -ройства, а также первый сумматор и первый инвертор, введены резонансноеколебательное звено, собственнаячастота которого равна верхней, границе частотного диапазона канала записи-воспроизведения, включен ное между выходом модулятора и входом головки записи, а также последовательно соединенные с выходомдифференцирующего усилителя режекторный фильтр, первый масштабныйусилитель, второй инвертор, второйсумматор и первый квадратор, выход 510 60 а:Ъ Ро+ Й Тор+4)Явойт -2 К/цЪ,где которого подключен к входу пороговойсхемы, второй квадратор, последовательно соединенные с выходом диффе.ренциального усилителя резонансный 5 фильтр и второй масштабный усилитель,выход которого подключен через последовательно соединенные первый инчвертор, первый сумматор и второйквадратор к входу ЧМ-демодулятора,при этом второй вход первого сумматора связан с выходом режекторногофильтра, а второй вход второго сумматора - с выходом резонансногофильтра.25На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для компенсацииколебаний скорости движения магнитного носителя при записи и воспроизведении импульсно-модулированныхсигналов; на,фиг. 2 - временные З 0 диаграммы сигналов, поясняющие работу устройства.Устройство содержит модулятор 1,резонансное колебательное звено 2,записывающую 3 и воспроизводящую 4 35 головки, дифференцирующий усилитель5, резонансный фильтр б, режекторныйфильтр 7, сумматор 8, инвертор 9,масштабные усилители 10 и 11, второй инвертор 12, сумматор 13, квад раторы 14 и 15, пороговую схему 1 б,подключенную к триггеру 17, ЧМ-демодулятор 18, ШИМ-демодулятор 19и подключенный к выходам этих демодуляторов блок 20 вычитания.45 Устройство работает следующимобразом.Импульсы ШИМ-демодулятора приобретают спектральную составляющую,проходя через резонансное колебательное звено % Р )Затухающаясинусоидальная колебательная составляющая постоянной частоты Ю =2 3,определяемой параметрами звена ивыбираемой вблизи верхней границычастотной характеристики каналазапись-воспроизведение, находи 1 сяна вершине импульса. Резонансноеколебательное .звено имеет передаточную функцию второго порядкаЗчр) %1фч(Р) В этбм случае при прохождениифронта импульса, сформированногомодулятором, через резонансноезвено в нем, в результате ударноговозбуждения возникают затухающиесинусоидальные колебания, наложенные на вершину импульса с частотойФо , определяемой только параметра,ми звена, что позволяет использовать эту частоту, полученную доголовки записи, как опорную,Таким образом, опорный сигнал впредлагаемом устройстве образуетсяв результате формирования переходного процесса (затухающие колебания) после прохождения фронта импульса через звено второго порядка,.имеющее комплексно-сопряженные корни, Полезная информация определяется временным расстоянием междуФронтами импульса, форма и положение Фронта импульса не искажаютсяв результате его прохождения черезрезонансное .звено, так как синусоидалвиые колебания возникают имен-,но в результате прохождения фронта,т.е. уже после его прохождения,и находятся на вершине импульса,Форма которого полезную информациюне несет.,Цля выделения опорного сигналавыход дифференцирующего усилителя5 подключен к входам двух Фильтровб и 7, являющихся входами двух каналов - информативного ШИМ-сигнала(широтно-импульсного модулированного) и иэмерительно-компенсационного,причем выход режекторного Фильтра7 соединен с первым входом сумматора 13 информативного канала, на второй вход которого подается сигналс выхода резонансного фильтра б через масштабный усилитель 11 и инвертор 12, причем выход сумматора8 соединен через квадратор 14 спороговой схемой 16, выход которойчерез триггер 17 соединен с входомШИМ-демодулятора 19, а выход сумматора 13 через квадратор 15 соединенс.входом ЧМ-демоцулятора 18Устройство работает следующимобразом.Импульсный сигнал с синусоидальной затухающей на его вершине записывается на носитель с помощьюголовки 3, а воспроизводится голов-кой 4, выходной сигнал которой модулирован по частоте колебаниямискорости носителя и подается надифференцирующий усилитель 5, служащий для обострения фронтов воспроизводимых импульсов и увеличенияамплитуды синусоидальной составляющей Ш, где далее сигнал разделяется на два канала:. канал Формйро"вания информативных широтно-импульсных модулированных сигналови канал формирования комненсационного сигнала а . Полосовые фильтры б и 7, иэ которых Фильтр б - режекторный, а 7 - резонансный, имеют одинаковые частоты резонанса Ш и взаимообратные передаточные Функ- ции Таким образом, в канале ШИИ-сиг нала происходит подавление колебательной составляющей И, а в кана-ле компенсации колебаний скорости,движения носителя - значительноеснижение уровня информационного 15 сигнала. Преобразованиями осуществляется дальнейшая компенсация составлякщей Щ, в информационном канале и составляющих информативногосигнала в канале компенсации. ВО информативном канале после сумматора 8 сигнал подается на устройство,осуществляющее возведение в квад. рат - квадратор 14, служащий дляподавления слабого сигнала (мешаю щего) сильным, и одновременно преобразование продифференцированногоШИМ-сигнала в однополярный сигнал,и далее через пороговое устройство1 б запускается триггер 17, на выходе которого формируется последовательность ШИМ-импульсов. Послесумматора 13 канал измерения и компенсации синусоидальиого сигналаЩ, , обогащенный спектром колебаниИ ленты, проходит через квадра тор 15, где происходит как подав.ление слабого мешающего (информативного) сигнала, так и усиление с удвоением частоты сигнала м 4 - 2 ио,который поступает на ЧМ-демодулятор, 40 с выхода которого получается аналоговый сигнал, импользуеьый дляизмерения величины КСН и для компенсации ошибки, обусловленной колебаниями скорости носителя на выходедемодулятора ШИМ-сигнала при помощи вычитающих звеньев, После ШИМдемодулятора 19 аналоговые информативные сигналы каждого каналапоступают на соответствующие входывычитающего .блока 20.Предлагаемое устройство позволяет производить многоканальнуюоднодорожечную магйитнуюШИМ-регист-рацию с йэмереиием и компенсациейколебаний скорости носителя беэиспользования для этого отдельнойдорожки магнитной ленты или полосычастот в канале, т.е. получить высокую плотность регистрации информации и высокую точность измерения 60 величин колебаний скорости носителя. Блоки устройства, предназначенные для обработки воспроизведенногосигнала, позволили значительно снизить влияние межканальных помех, 5 параэитной амплитудной модуляции.