Серворегулирование скорости движения ленты в ЛПМ
В основу серворегулирования транспортировки ленты в ЛПМ положен тот же
принцип, что и при серворегулировании скорости вращения БВГ. Различие
состоит лишь в том, что вместо числа оборотов БВГ постоянной
поддерживается скорость транспортировки ленты в ЛПМ. Также существует
принципиальное различие в серворегулировании скорости транспортирования
ленты в режиме "запись" и в режиме "воспроизведение".
В режиме "запись" сравниваются импульсный сигнал, зависящий от частоты вращения двигателя ВВ (фактическая величина), и синусоидальный сигнал (эталонная величина). На рис. 11.14 представлен сигнал фактической величины, который, например, имеет частоту 126 Гц. Этот сигнал схемой триггера Шмитта формируется в сигнал прямоугольной формы (рис. 11.15), который в режиме
записи подается на импульсный генератор. Осциллограмма сигнала с импульсного генератора представлена на рис. 11.16. Далее сигнал с импульсного генератора подается на схему выборки и хранения. В схеме выборки и хранения этот сигнал сводится с сигналом эталонной величины. Эталонный сигнал вырабатывается из сигнала, получаемого с помощью кварцевого генератора. После деления этот сигнал преобразуется в трапецеидальный (рис. 11.18).
Трапецеидальный сигнал и преобразованный сигнал с двигателя ВВ (сигнал ВВ) сводятся в схеме выборки и хранения или импульс выборки (сигнал ВВ) нормальным образом располагается посередине боковой грани трапеции (рис. 11.19). При отклонениях скорости вращения двига-
Рис. 11.14. Осциллограмма выходного сигнала (фактическая величина) с двигателя ВВ
Рис. 11.15. Выходной сигнал с двигателя ВВ, преобразованный в прямоугольную форму
Рис. 11.16. Сигнал с импульсного генератора
Рис. 11.17. Кварцевая частота перед делением (32 кГц) для получения опорного сигнала
Рис. 11.18. Трапецеидальный сигнал для схемы сравнения
Рис. 11.19. Трапецеидальный сигнал с импульсом выборки в середине боковой стороны
теля ВВ импульс выборки перемещается вверх или вниз по стороне трапеции. В зависимости от положения сигнала ВВ на боковой стороне трапеции возникает напряжение регулировки (рис. 11.20). В зависимости от того, насколько далеко вверх или вниз уходит импульс сигнала В В, возникает большее или меньшее напряжение, которое управляет двигателем ВВ. В режиме воспроизведения сравниваются частота сигнала, записанного на синхродорожку магнитной ленты (фактическая величина), и частота кварцевого генератора (эталонная величина). Регулировка осуществляется в зависимости от сигнала, записанного на магнитную ленту до тех пор, пока фактическая частота не будет соответствовать эталонной частоте.
Рис. 11.20. Осциллограмма сигнала с контрольной дорожки ленты (фактическая величина) при воспроизведении
Рис. 11.21. Сигнал на импульсном генераторе (фактическая величина) при воспроизведении
Рис. 11.22. Импульсные сигналы, вырабатываемые импульсным генератором при воспроизведении
Рис. 11.23. Управляющее напряжение для двигателя ВВ
На рис. 11.21 представлен импульсный сигнал, снятый на синхроголовке, который при воспроизведении служит в качестве сигнала фактической величины. Этот сигнал усиливается, и положительные импульсы, располагающиеся на одинаковом друг от друга удалении (около 40 мс), подаются на импульсный генератор (рис. 11.22). Импульсные сигналы с генератора имеют различную скважность при записи и воспроизведении (рис. 11.23). Это связано с тем, что боковые стороны трапецеидального сигнала при записи и при воспроизведении имеют различный наклон и в связи с этим различную длину. В обоих случаях импульс выборки должен располагаться на середине боковой стороны трапеции, когда скорость вращения двигателя ВВ не нуждается в регулировке.
При поиске неисправности необходимо сначала проверять осциллограммы сигналов, приведенные в сервисных инструкциях для режима "воспроизведение", а затем уже для режима "запись". После такой проверки можно осуществить первое ограничение области неисправности, так как сигнал фактической величины в режиме "запись" снимается с двигателя ВВ, а в режиме "воспроизведение" — синхроголовкой с движущейся магнитной ленты. Если двигатель ВВ вращается с неноминальной скоростью только при воспроизведении
или только при записи, то неисправность надо искать в различных ветвях прохождения импульсного сигнала. При этом, разумеется, можно говорить о неисправностях, которые вызывают небольшие отклонения скорости вращения от номинальной, так как цепь фазовой регулировки корректирует только небольшие отклонения.
В обоих режимах скорость вращения двигателя ВВ регулируется на практике двумя различными системами. Большим отклонениям скорости от номинальной препятствует цепь регулировки скорости. Обе управляющих цепи поддерживают постоянную скорость вращения двигателя ВВ при колебаниях питания и изменении нагрузки на двигатель.
Цепь регулировки фазы
В режиме "запись", как уже было отмечено, импульсный сигнал (фактическая величина) вырабатывается при вращении двигателя ВВ. Происходит это различными способами. Наряду с применением методов, которые были описаны при обсуждении серворегулирования двигателя БВГ, используются также генераторы частоты вращения двигателя ВВ, которые вырабатывают напряжение, зависящее от конструкции генератора и фактической частоты вращения двигателя ВВ.
На рис. 11.24 представлена блок-схема серворегулирования скорости движения ленты в ЛПМ с цепями регулировки фазы и скорости. Сигнал с частотой, зависящей от скорости вращения двигателя, усиливается операционным усилителем и подается на IC1. Импульсный сигнал делится и подается в импульсный генератор, который представляет собой одновибратор, и в схемы выработки импульса выборки. Этот импульс подается в схему выборки и хранения, где сравнивается с эталонным сигналом.
В этом примере сигнал эталонной частоты вырабатывается кварцевым генератором, который также входит в состав IC1. Получаемая высокая частота генератора далее проходит процесс деления и подается на схему выработки трапецеидального сигнала, который подается в схему
Рис. 11.24. Блок-схема сервоуправления транспортировки ленты в ЛПМ
выборки и хранения. Фаза фронта трапецеидального сигнала сравнивается с фазой импульса, полученного из сигнала двигателя ВВ (фактическая величина). Если фаза импульса отстает, то результирующее напряжение на выходе IC1 становится выше номинального, что приводит к повышению напряжения на двигателе и увеличению частоты его вращения. В противоположном случае сравнение фазы фактической величины с эталонной приводит к понижению напряжения на двигателе и уменьшению числа оборотов. Длительность
фронта трапецеидального сигнала (боковая сторона трапеции) составляет только около 14 мс. При правильной скорости вращения двигателя ВВ сравнение фаз происходит посередине фронта, и, таким образом, диапазон регулировки составляет лишь 7 мс, что делает возможной лишь тонкую регулировку. Большие изменения скорости вращения должны отслеживаться схемой серворегу-лирования дополнительно.
В режиме "воспроизведение" переключатель режимов "воспроизведение-запись" переключается в нужное положение управляющим сигналом с микропроцессора. Вместо сигнала с двигателя ВВ на импульсный генератор подается сигнал, считываемый с магнитной ленты синхрого-ловкой, который в этом случае выполняет роль фактической величины. Импульсный сигнал, соответствующий этой фактической величине, подается в схему выборки и хранения, где сводится с трапецеидальным сигналом. Частота считываемого сигнала с ленты зависит от скорости ее прохождения в ЛПМ (мимо синхроголовки), и так же как в режиме записи на выходе IC1 возникает повышенное или пониженное, относительно номинального, напряжение регулировки.
Цепь регулировки скорости
Если отклонения скорости вращения двигателя ВВ превышают диапазон ±7 мм/с, то цепь регулировки фазы уже не в состоянии сглаживать такие колебания скорости. Тогда цепь регулировки скорости берет на себя задачу препятствовать большим отклонениям скорости транспортирования ленты от номинальной. На практике существует большое разнообразие применяемых схем, которые,
однако, работают по одному принципу. На рис. 11.24 представлена схема, по которой легко описать принцип действия цепи регулировки скорости. Сигнал с частотой, зависящей от числа оборотов двигателя, после усиления ответвляется от сигнала, поступающего в фазовую цепь, и подается через конденсатор на преобразователь частота-напряжение. При этом убирается постоянная составляющая сигнала. При номинальной скорости вращения двигателя в преобразователе вырабатывается определенное известное постоянное напряжение. Это напряжение подается на усилитель и определяет, сов-
Рис. 11.25. Сервосхема двигателя ВВ
местно с напряжением из фазовой цепи, номинальную скорость вращения двигателя ВВ. При замедлении скорости движения ленты частота сигнала с двигателя ВВ ниже номинальной, и выходное постоянное напряжение
изменяется в сторону увеличения. В этом случае повышается число оборотов двигателя. Выходное постоянное напряжение изменяется обратно изменению числа оборотов двигателя ВВ. Таким образом, отрабатываются колебания скорости и поддерживается постоянное число оборотов работающего двигателя ВВ.
Пример одной из схем серворегулирования двигателя В В представлен на рис. 11.25. Приведены типичные осциллограммы в характерных точках схемы. При поиске неисправностей желательно сначала рассмотреть блок-схему, чтобы облегчить себе представление о цепях прохождения сигналов. На приведенных в сервисных инструкциях принципиальных схемах легко можно определить и найти необходимые точки для измерений напряжений и снятия осциллограмм.
В режиме "запись" сравниваются импульсный сигнал, зависящий от частоты вращения двигателя ВВ (фактическая величина), и синусоидальный сигнал (эталонная величина). На рис. 11.14 представлен сигнал фактической величины, который, например, имеет частоту 126 Гц. Этот сигнал схемой триггера Шмитта формируется в сигнал прямоугольной формы (рис. 11.15), который в режиме
записи подается на импульсный генератор. Осциллограмма сигнала с импульсного генератора представлена на рис. 11.16. Далее сигнал с импульсного генератора подается на схему выборки и хранения. В схеме выборки и хранения этот сигнал сводится с сигналом эталонной величины. Эталонный сигнал вырабатывается из сигнала, получаемого с помощью кварцевого генератора. После деления этот сигнал преобразуется в трапецеидальный (рис. 11.18).
Трапецеидальный сигнал и преобразованный сигнал с двигателя ВВ (сигнал ВВ) сводятся в схеме выборки и хранения или импульс выборки (сигнал ВВ) нормальным образом располагается посередине боковой грани трапеции (рис. 11.19). При отклонениях скорости вращения двига-
Рис. 11.14. Осциллограмма выходного сигнала (фактическая величина) с двигателя ВВ
Рис. 11.15. Выходной сигнал с двигателя ВВ, преобразованный в прямоугольную форму
Рис. 11.16. Сигнал с импульсного генератора
Рис. 11.17. Кварцевая частота перед делением (32 кГц) для получения опорного сигнала
Рис. 11.18. Трапецеидальный сигнал для схемы сравнения
Рис. 11.19. Трапецеидальный сигнал с импульсом выборки в середине боковой стороны
теля ВВ импульс выборки перемещается вверх или вниз по стороне трапеции. В зависимости от положения сигнала ВВ на боковой стороне трапеции возникает напряжение регулировки (рис. 11.20). В зависимости от того, насколько далеко вверх или вниз уходит импульс сигнала В В, возникает большее или меньшее напряжение, которое управляет двигателем ВВ. В режиме воспроизведения сравниваются частота сигнала, записанного на синхродорожку магнитной ленты (фактическая величина), и частота кварцевого генератора (эталонная величина). Регулировка осуществляется в зависимости от сигнала, записанного на магнитную ленту до тех пор, пока фактическая частота не будет соответствовать эталонной частоте.
Рис. 11.20. Осциллограмма сигнала с контрольной дорожки ленты (фактическая величина) при воспроизведении
Рис. 11.21. Сигнал на импульсном генераторе (фактическая величина) при воспроизведении
Рис. 11.22. Импульсные сигналы, вырабатываемые импульсным генератором при воспроизведении
Рис. 11.23. Управляющее напряжение для двигателя ВВ
На рис. 11.21 представлен импульсный сигнал, снятый на синхроголовке, который при воспроизведении служит в качестве сигнала фактической величины. Этот сигнал усиливается, и положительные импульсы, располагающиеся на одинаковом друг от друга удалении (около 40 мс), подаются на импульсный генератор (рис. 11.22). Импульсные сигналы с генератора имеют различную скважность при записи и воспроизведении (рис. 11.23). Это связано с тем, что боковые стороны трапецеидального сигнала при записи и при воспроизведении имеют различный наклон и в связи с этим различную длину. В обоих случаях импульс выборки должен располагаться на середине боковой стороны трапеции, когда скорость вращения двигателя ВВ не нуждается в регулировке.
При поиске неисправности необходимо сначала проверять осциллограммы сигналов, приведенные в сервисных инструкциях для режима "воспроизведение", а затем уже для режима "запись". После такой проверки можно осуществить первое ограничение области неисправности, так как сигнал фактической величины в режиме "запись" снимается с двигателя ВВ, а в режиме "воспроизведение" — синхроголовкой с движущейся магнитной ленты. Если двигатель ВВ вращается с неноминальной скоростью только при воспроизведении
или только при записи, то неисправность надо искать в различных ветвях прохождения импульсного сигнала. При этом, разумеется, можно говорить о неисправностях, которые вызывают небольшие отклонения скорости вращения от номинальной, так как цепь фазовой регулировки корректирует только небольшие отклонения.
В обоих режимах скорость вращения двигателя ВВ регулируется на практике двумя различными системами. Большим отклонениям скорости от номинальной препятствует цепь регулировки скорости. Обе управляющих цепи поддерживают постоянную скорость вращения двигателя ВВ при колебаниях питания и изменении нагрузки на двигатель.
Цепь регулировки фазы
В режиме "запись", как уже было отмечено, импульсный сигнал (фактическая величина) вырабатывается при вращении двигателя ВВ. Происходит это различными способами. Наряду с применением методов, которые были описаны при обсуждении серворегулирования двигателя БВГ, используются также генераторы частоты вращения двигателя ВВ, которые вырабатывают напряжение, зависящее от конструкции генератора и фактической частоты вращения двигателя ВВ.
На рис. 11.24 представлена блок-схема серворегулирования скорости движения ленты в ЛПМ с цепями регулировки фазы и скорости. Сигнал с частотой, зависящей от скорости вращения двигателя, усиливается операционным усилителем и подается на IC1. Импульсный сигнал делится и подается в импульсный генератор, который представляет собой одновибратор, и в схемы выработки импульса выборки. Этот импульс подается в схему выборки и хранения, где сравнивается с эталонным сигналом.
В этом примере сигнал эталонной частоты вырабатывается кварцевым генератором, который также входит в состав IC1. Получаемая высокая частота генератора далее проходит процесс деления и подается на схему выработки трапецеидального сигнала, который подается в схему
Рис. 11.24. Блок-схема сервоуправления транспортировки ленты в ЛПМ
выборки и хранения. Фаза фронта трапецеидального сигнала сравнивается с фазой импульса, полученного из сигнала двигателя ВВ (фактическая величина). Если фаза импульса отстает, то результирующее напряжение на выходе IC1 становится выше номинального, что приводит к повышению напряжения на двигателе и увеличению частоты его вращения. В противоположном случае сравнение фазы фактической величины с эталонной приводит к понижению напряжения на двигателе и уменьшению числа оборотов. Длительность
фронта трапецеидального сигнала (боковая сторона трапеции) составляет только около 14 мс. При правильной скорости вращения двигателя ВВ сравнение фаз происходит посередине фронта, и, таким образом, диапазон регулировки составляет лишь 7 мс, что делает возможной лишь тонкую регулировку. Большие изменения скорости вращения должны отслеживаться схемой серворегу-лирования дополнительно.
В режиме "воспроизведение" переключатель режимов "воспроизведение-запись" переключается в нужное положение управляющим сигналом с микропроцессора. Вместо сигнала с двигателя ВВ на импульсный генератор подается сигнал, считываемый с магнитной ленты синхрого-ловкой, который в этом случае выполняет роль фактической величины. Импульсный сигнал, соответствующий этой фактической величине, подается в схему выборки и хранения, где сводится с трапецеидальным сигналом. Частота считываемого сигнала с ленты зависит от скорости ее прохождения в ЛПМ (мимо синхроголовки), и так же как в режиме записи на выходе IC1 возникает повышенное или пониженное, относительно номинального, напряжение регулировки.
Цепь регулировки скорости
Если отклонения скорости вращения двигателя ВВ превышают диапазон ±7 мм/с, то цепь регулировки фазы уже не в состоянии сглаживать такие колебания скорости. Тогда цепь регулировки скорости берет на себя задачу препятствовать большим отклонениям скорости транспортирования ленты от номинальной. На практике существует большое разнообразие применяемых схем, которые,
однако, работают по одному принципу. На рис. 11.24 представлена схема, по которой легко описать принцип действия цепи регулировки скорости. Сигнал с частотой, зависящей от числа оборотов двигателя, после усиления ответвляется от сигнала, поступающего в фазовую цепь, и подается через конденсатор на преобразователь частота-напряжение. При этом убирается постоянная составляющая сигнала. При номинальной скорости вращения двигателя в преобразователе вырабатывается определенное известное постоянное напряжение. Это напряжение подается на усилитель и определяет, сов-
Рис. 11.25. Сервосхема двигателя ВВ
местно с напряжением из фазовой цепи, номинальную скорость вращения двигателя ВВ. При замедлении скорости движения ленты частота сигнала с двигателя ВВ ниже номинальной, и выходное постоянное напряжение
изменяется в сторону увеличения. В этом случае повышается число оборотов двигателя. Выходное постоянное напряжение изменяется обратно изменению числа оборотов двигателя ВВ. Таким образом, отрабатываются колебания скорости и поддерживается постоянное число оборотов работающего двигателя ВВ.
Пример одной из схем серворегулирования двигателя В В представлен на рис. 11.25. Приведены типичные осциллограммы в характерных точках схемы. При поиске неисправностей желательно сначала рассмотреть блок-схему, чтобы облегчить себе представление о цепях прохождения сигналов. На приведенных в сервисных инструкциях принципиальных схемах легко можно определить и найти необходимые точки для измерений напряжений и снятия осциллограмм.