Brevet FR2003830A1 — publié le 19691114

20Ô3830 L'invention concerne un servo-mécanisme pour moteur à courant continu, et plus particulièrement un servomécanisme d'un moteur à courant continu pour entraîner des têtes magnétiques rotatives d'enregistreurs à bande de télévision. 5 Dans les enregistreurs à bande de télé vision classiques, du type possédant par exemple un ensemble tournant de têtes magnétiques entraînées par un moteur à courant continu, il est associé à l'arbre tournant de la tête magnétique rotative, un générateur de signal qui fournit un signal de 10 fréquence correspondant à la vitesse de rotation de l'arbre tournant et on constitue une servo-boucle, de façon à commander la vitesse de rotation de l'arbre tournant de l'ensemble de la tête magnétique rotative avec le signal produit par le générateur de signal# En outre, la fréquence du signal du générateur de signal 15 est choisie de façon à être, par exemple, égale à 15,75 kHz et à l'appliquer à une caméra comme un signal de synchronisation horizontal pour l'exploration horizontale de faisceaux électroniques d'un tube capteur d'images, qui enregistre les signaux de la caméra tout en maintenant la caméra et les têtes magnétiques 20 rotatives en synchronisme. Par conséquent, bien que les signaux alimentés de la caméra peuvent être enregistrés, on ne peut pas enregistrer en synchronisme avec la rotation des têtes magnétiques rotatives des signaux extérieurs possédant des signaux synchronisés par exemple des signaux de télévision qui sont reçus. 25 La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients. Elle concerne à cet effet un servomécanisme de moteur à courant continu, notamment pour la commande de têtes magnétiques d'enregistreurs de télévision, avec un générateur de signal de fréquence correspondant au nombre de tours du 30 moteur à courant continu, mécanisme caractérisé par ce que la sortie du générateur de signal est reliée par l'intermédiaire d'un circuit de démodulation à un circuit de couplage, ce qui permet de commander la vitesse de rotation du moteur à courant continu suivant les variations d'un niveau de sortie produit en découpant 35 la sortie du circuit de couplage à un niveau de référence, et d'obtenir facilement un enregistrement précis de signaux extérieurs. La position de rotation du moteur à courant continu est alors détectée et comparée avec un signal extérieur et le niveau de verrouillage du circuit coupleur est commandé par 40 la sortie comparée, de façon à entraîner le moteur à courant continu et en conséquence, les têtes magnétiques rotatives en 69 07169 2 2003830 synchronisme avec les signaux de référence extérieurs. la présente invention permet donc un enregistrement facile et précis de signaux extérieurs, même avec les enregistreurs visuels à ruban utilisant un moteur à courant 5 continu. L'invention fournit également un appareil pour commander la phase de la vitesse du moteur à courant continu* L'invention fournit aussi un appareil 10 d'enregistrement et de reproduction magnétique possédant des têtes magnétiques rotatives qui sont entraînées tout en étant commandées en phase par des signaux de synchronisation extérieurs. L'invention fournit enfin un appareil d'enregistrement et de reproduction magnétique utilisant un moteur 15 à. courant continu qui peut enregistrer des signaux d'images de télévision. L'invention s'étend également aux caractéristiques résultant de la description ci-après et des dessins annexés. 20 La description se rapporte à des exemples de réalisation représentés aux dessins annexés dans lesquels s - la figure 1 est un diagramme d'ensemble montrant un exemple d'un appareil d'enregistrement et de reproduction magnétique réalisé suivant l'invention, 25 - la figure 2 est un schéma des liaisons montrant un exemple d'un appareil de commande de vitesse suivant 1 ' invention^ - les figures 3 et 4 sont des courbes indiquant la forme des ondes pour expliquer le fonctionnement 30 de l'appareil suivant l'invention, - la figure, 5 est un schéma des liaisons montrant un autre exemple de l'invention, - la figure 6 est un schéma montrant la forme des ondes pour expliquer l'appareil de la figure 5. 35 Dans la figure 1, on montre un exemple de l'invention qui est appliqué à un enregistreur à bande magnétique de télévision. Le numéro de référence 1 indique un ensemble, de têtes magnétiques rotatives, qui comprend, par exemple, deux têtes magnétiques rotatives 2 et 3, un arbre tournant 4 pour les 40 entraîner et un moteur à courant continu 5 pour entraîner l'arbre 69 07169 3 2003830 tournant 4. Le numéro de référence 6 désigne un tambour à tête qui guide un ruban magnétique 9 en coopération avec les tambours de guidage 7 et 8. Sur l'arbre tournant 4 est monté un. générateur de signal 10 pour produire un signal d'une fréquence correspondant à 5 la rotation de l'arbre tournant 4 et un générateur d'impulsions 11 pour produire des impulsions en réponse à la position de rotation de l'arbre tournant 4 ou des têtes magnétiques tournantes 2 et 3. Le générateur de signal 10 est conçu de façon à produire une fréquence de 15» 75 kHz du signal horizontal de synchronisation du 10 système de télévision standard pendant la rotation de régime permanent du moteur à courant continu 5 et le générateur de signal 10 consiste en une roue dentée 12 possédant plusieurs dents magnétiques formées sur son pourtour et une tête magnétique 13 disposée en face de la roue dentée 12. De son côté, le générateur d'impul-15 sions 11 consiste en une pièce magnétique 14 montée sur l'arbre tournant 4 dans une position prédéterminée et une tête magnétique 15 disposée en face de la pièce magnétique 14. Etant donné que dans l'exemple représenté on utilise deux têtes tournantes» on peut prévoir une autre pièce magnétique sur l'arbre tournant 4 20 dans une position diamétralement opposée à la pièce 14 de façon à l'utiliser pour produire un signal vertical de synchronisation. Lorsqu'on enregistre par l'enregistreur à bande de télévision, des signaux visuels d'une caméra de télévision 16, un interrupteur SW est commuté star le côté de la caméra 16 et 25 les signaux produits par le générateur d'impulsions 11 et le générateur de signal 10 sont appliqués à la caméra pour bloquer les phases des oscillateurs de signaux vertical et horizontal de synchronisation, grâce auxquels on peut enregistrer des signaux d'image synchronisés alimentés par l'intermédiaire d'un amplifiea-30 teur d'enregistrement 17 sous la bande magnétique sous la forme de pistes magnétiques obliques. Cependant, dans le cas d'enregistrement d'une sortie d'un récepteur de télévision 18, les signaux de synchronisation de signaux de télévision sont des signaux fixes et on peut bloquer leur phase avec les signaux de synchronisation de 35 l'enregistreur de télévision. C'est pourquoi, dans la présente invention, le signal d'onde sinusoïdale du générateur de signal 10 est appliqué par l'intermédiaire d'un circuit de démodulation 19 à un circuit de couplage 20 et à un circuit de découpage 21 pour 40 produire un signal correspondant à un changement dans la vitesse d® BAD ORiGiNAl 69 07169 4 2003830 rotation du: moteur à courant eoatiaa 5S ©t qb bl-jual est alimenté dans un. amplificateur de coamutstioa 22 pour entraîner le moteur à courant continu 5P de façon à commander sa vitesse de rotation. Afin de synchroniser la rotation des têtes magnétiques tournantes 5 en phase avec les signaux de télévision qui sont enregistrés. on applique le signal vertical de synchronisation qui est alimenté par le récepteur- de télévision 18» par l'intermédiaire d'une borne 23 à un circuit de comparaison 24® de façon à le comparer avec le signal de sortie du générateur- d'impulsion 11 et» suivant 10 le signal d© comparaison résultant» le niveau de "blocage du circuit de couplage 20 mentionné précéslsmoient est modifié» de façon à synchroniser la phase d© rotation ds l'arbre tournant 4» c'est-à-dire les têtes magnétiques touïaaantess avec la phase des signaux de télévision qui sont enregistrés# 15 En se référait à présent à la figure 2, on décrira plus en détail ci-après le fonctionnement indiqué ci-dessus. Le numéro de référence 13 indique une tête magnétique d'un générât eux" de signal 10 qui est adapté pour produire un signal d'onde sinusoïdale d8une fréquence d6 environ 15,75 kHz. 20 Le signal d'onde sinusoïdale est appliqué a. vsx limiteur 25 pour produire m signal d'onde rectangulaire d'une certaine amplitude, ce signal étant alimenté dans xm filtre passa-bas 26 de façon à être démodulé en fréquence et éventuellement?? il est amplifié dans un amplificateur 27» de façon à prodair-e tm signal démodulé 25 81» tel que celui indiqué en traits pleins dans 1a figure "3* Le limiteur 25» le filtre passe-bas 26 et 1* amplificateur 27 sont de construction connue et aucune description détaillée n'en est donc- donnée dans ,1a. présente spécification* Le signal démodulé S1, ainsi produit, 30 est appliqué à m circuit de couplage comprenant une diode 28 ou analogue et est ensuite découpé à \m aivesa de référence pour être ensuite alimenté dans un circuit de découpage 21. Ce circuit fie découpage 21 peut être constitué par rm frasiaistor 29» et un voltage ¥ du niveau dit de découpage indiqué dans la figure 3 35 peut .être déterminé en accord avec une tension de passage entre la base et l'émetteur du transistor 29$ 1® voltage Y étant toujours maintenu constanto Dans ce ca,s» le transistor 29 est traversé dans un temps de passage tT lorsque s'écoulent les signaux 40 excédant le niveau de découpage Te BAD OBiQIMAL. 69 07169 5 2003830 A l'étage qui sui+ le transistor 29 est relié un amplificateur de commutation 22 qui consiste en un circuit d'amplificateur à courant continu constitué par exemple, par les transistors 22a et 22b couplés directement ensemble, et un moteur 5 à courant continu 5 est incorporé dans un circuit à courant continu entre le collecteur et l'émetteur du transistor 22b, de façon à assurer la commande de la vitesse de rotation du moteur 5, fournissant ainsi un servo-mécanisme pour le moteur à courant continu 5. Ce fonctionnement ressort de la description ci-après. 10 Le caractère de référence E indique une source d'énergie à courant continu» Aux bornes 23a et 23b, auxquelles est appliqué un signal de référence extérieur montré dans la figure 4A, par exemple lorsqu'on reçoit un signal vertical de synchronisation 15 séparé des signaux de télévision, on r elie par exemple un multivibrateur monostable 30 pour réduire la fréquence du signal des bornes à l/2« Du côté de la sortie du multivibrateur monostable 30 il est produit un signal de sortie qui augmente chaque deuxième signal vertical de synchronisation Sg et le signal de sortie 20 est appliqué à un circuit intégrateur, par exemple un circuit intégrateur de Miller 31, sur le côté sortie duquel on produit un signal qui est incliné à la montée (ou à la descente) et qui est synchronisé avec le signal S^. Etant donné que le multivibrateur monostable 30 et le circuit intégrateur de Miller 31 sont de 25 construction connus, il n'en sera pas donnée de description détaillée. Les numéros de référence 32a et 32b désignent une paire de transistors constituant le multivibrateur monostable 30, 33 est un transistor, 34 une capacité et 35 et 36 des résistances qui constituent le circuit intégrateur de Miller 31. Il ressort des 30 figures 4A et 4B qu'en choisissant convenablement la constante de temps du multivibrateur monostable 30, on peut faire coïncider la période de son signal de sortie avec une période double de celle du signal Sg. On applique un signal de la tête 35 magnétique 13 mentionnée précédemment (on suppose qu'une impulsion est produite à une certaine position angulaire de rotation pendant une rotation de l'arbre tournant) à un circuit discriminateur 38 pour s'assurer de la valeur de la partie inclinée du signal S^, et la sortie résultante est stockée dans une capacité 39 sous 40 la forme d'un signal S6. Le signal S6 est appliqué par l'inter- bad orignal 69 07169 6 2003830 médiaire d'un circuit amplificateur de courant continu 40 au circuit de couplage 20» du servo-mécanisme mentionné précédemment. Dans le circuit discriminateur 38, les émetteurs et les bases des transistors 41a et 41b sont interconnec-5 tés et le signal est appliqué entre les bases et les émetteurs, et lorsque les transistors 41a et 41b sont en circuit, le signal S4 est alimenté à une capacité 39, par l'intermédiaire des collecteurs et des émetteurs des transistors. Avec un tel arrangement, la charge 10 électrique de la capacité 39 stockant le signal S6 mentionné précédemment, n'est pas déchargée par l'intermédiaire du circuit discriminateur 38, sauf lorsqu'arrive le signal S5. le numéro de référence 42 désigne un filtre inséré dans le circuit amplificateur de courant continu 40 pour, supprimer le caractère transitoire 15 du signal qui y est appliqué» Le signal S g ainsi obtenu représente.le résultat de la comparaison du signal de référence, c'est-à-dire le signal vertical de synchronisation dans le cas du signal de télévision, avec la position angulaire de rotation du moteur à 20 courant continu 5» Le signal S g est appliqué au côté anode de la diode 28 et on fait varier le niveau de blocage Vq du signal indiqué dans la figure 3, suivant la grandeur du signal Sg„ par exemple, comme indiqué par la ligne en traits interrompus S5 ^. En conséquence, l'angle d°écoulement'Cdu signal varie comme 25 indiqué par f1 et permet d'assurer la commande de phase du moteur 5. De même, dans le cas où la vitesse de rotation du moteur 5 change, et où l'on fait varier en conséquence le signal de sortie de l'amplificateur 27, comme indiqué par 30 la ligne en traits interrompus S'^, l'angle d'écoulement tT mentionné ci-dessus varie de façon à commander la vitesse de rotation du moteur 5. Ainsi, la présente invention permet d'assurer facilement l'enregistrement magnétique des signaux de 35 télévision reçus. On considère le procédé suivant pour la commande de la rotation et de la phase décrite ci-dessus. On compare en phase un signal d'onde rectangulaire produit en façonnant la forme d'onde du signal du générateur de signal 10, 40 avec un signal d'onde rectangulaire du multivibrateur monostable SAD ORIGNAL 69 07169 7 2063830 au moment de la fin de l'entraînement qui est commandé par le premier signal d'onde rectangulaire et la vitesse de rotation du moteur ou de l'arbre tournant est commandée par le signal comparé (le signal comparé en phase) et en même temps, le facteur de 5 service de l'impulsion dérivée du multivibrateur monostable est changé par un signal qui est obtenu en comparant le signal de référence extérieur S g avec le signal détecteur de phases qui commande la durée du signal de comparaison de phase pour effectuer ainsi la commande de phase du moteur. Avec ce procédé, 10 le facteur de service du multivibrateur monostable est susceptible d'être modifié par la température ambiante® Cependant, la présente invention évite un tel défaut. En outre, dans le cas d'enregistrement sans utilisation du signal de référence extérieur, par exemple 15 dans le cas d'enregistrement en utilisant la caméra, on peut commander la vitesse de rotation du moteur à courant continu en maintenant à une valeur constante le débit du circuit de couplage 20. En outre, même en l'absence du signal de référence extérieur Sg pendant l'enregistrement des signaux d'image en synchronisme 20 avec le signal de référence extérieur S2, la vitesse de rotation du moteur à courant continu 5 est commandée par la boucle de commande de vitesse et est maintenue stable en conséquence. Dans la figure 5, on montre un autre exemple de 1*invention, qui est différent de l'exemple précédent 25 de la commande de vitesse du servo-mécanisme» Dans la figure, les éléments identiques à ceux de l'exemple précédent sont identifiés par les mêmes numéros de référence et il n'en sera pas répété de description. Un signal produit par une tête magnétique 13 du générateur de signal 10 est une tension d'onde sinusoïdale, telle 30 que représentée dans la figure 6A» le signal ^ est converti par un limiteur 55 en une onde rectangulaire, tel que représenté dans la figure 6B et est appliqué à un circuit basculeur monostable 56 en y produisant une sortie de basculeur monostable qui est coupé par exemple à la descente du signal et qui est branché à 35 la prochaine descente, comme indiqué dans la figure 6C® Le temps de la descente jusqu'à la montée du signal est indiqué par t^ » Le limiteur 55 et le circuit monovibrâteur 56 peuvent avoir une construction connue et il n'en sera pas fait de description détaillée. 40 La sortie du circuit univibrateur 56 est bad original 69 07169 8 2003830 appliquée à m multivibrateur monostable 51$ .de façon à produire un signal de débit S^» tel que représenté -3 "me la figure 6D qui augmente par exemple à la descente du sigasX la durée du signal est indiquée par tgo 1® multivibratsur monostable 57 est 5 également de construction connueP comme indiqué dans la figure 5» dans laquelle les numéros de référence 58a et 581? désignent une paire de diodes et 59a et 5SI) des diodes prévues pour la compensation de température » le signal est appliqué entre la diode 59a et une résistance 60 qui est interposée- entre la diode 59a et une 10 source d'énergie +BS et on obtient m signal de sortie du. collecteur du transistor 5Sb« Le signal résultant et le signal mentionné plus haut sont alimentés daas un circuit discriminateur !31$ 6îra pour fournir un sigssl S^o es cas, la durée t2 du signal est constante et le sigma! 8^ mrie avec la 15 vitesse «le rotation de 15 arbre tournant 4 du moteur à courant contiau 5» de telle sorte que la durée t^ du signal représentée dans la figure 61 varie apparemment mme la vit-asse de rotation du moteur 5» - Le sifpal ain&i obtenu est appliqué 20 à zm circuit de commande de courant fe 5 par l'intermédiaire d'un circuit redresseur 62 et g si nécessaire9 par l'intermédiaire d'uà circuit amplificateur à courant cantine. 63a par lequel on peut maintenir constante la vitesse de rotation du moteur 5, c'est-à-dire qu'on peut 'constituer une servc=>feoïiel@ pour la commande de 25 la vitesse de rotation* Etant donné que le circuit du discriminateur mentionné 'plus haut» le circuit redresseur 62 et le circuit amplificateur à courant oostim C3 peiursat être du type connu» il n'en sera pas donnée de description détaillée® lorsque les sig&sos de télévision sont 30 enregistrés avec l'enregistreur à bande d3image décrit ci-dessus» le sagas! Sg, comme indiqué dans la figure 41f qui correspond à la différence entre le signal vertical synchronisation des signaux de télévision et la position angulaire de rotation du moteur à courant continu 5» est produit"par les circuits 30 s 31» 35 58, 40 et 42 décrits ci~dessus et le sigaal Sg est appliqué au multivibrateur monostable 57* Dans ce ®s% on peut changer la te-asioa alimentée à la base du. translater 583 du multivibrateur monostable 57 avec le signal Sde laquelle ¥©rie la diminution de la sortie du circuit multivibrateur monostable 57 $ comme 40 isai^aé ©a pointillés dans la figure 6B9 et sa durée tg devient BAD ORDINAL 69 07169 9 20Ô3830 t'g* H en résulte que la durée t^ du signal change en t1^ et la rotation du moteur 5 peut être commandée en vitesse» tout en étant synchronisée en phases avec le signal vertical de synchronisation* 5 La présente invention utilise le multi vibrateur monostable 57 et est prévue pour changer la durée à sa sortie» de façon à ce que ce changement soit facile» et que 1 gamme soit assez grande pour fournir une grande gamme de synchronisation du servo-méoanisme. 10 II va de soi que l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation précédemment décrits et représentés et à partir desquels on pourra prévoir d'autres variantes sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 69 07169 10 20Ô3830 REVENDICATIONS 1° - Servo-mécanisme de moteur à courant continu, notamment pour la commande de têtes magnétiques d'enregistreurs de télévision, avec un générateur de signal de fréquence 5 correspondant au nombre de tours du moteur à courant continu, mécanisme caractérisé par ce que la sortie du générateur de signal est reliée par 1'intermédiaire d'un circuit de démodulation à un circuit de couplage, ce qui permet de commander la vitesse de rotation du moteur à courant continu suivant les variations d'un 10 niveau de sortie produit en découpant la sortie du circuit de couplage à un niveau de référence,, et d'obtenir facilement un enregistrement précis de signaux extérieurs. 2° - Servo-mécanisme de moteur à courant continu suivant la revendication 1 dans lequel la rotation du mo-15 teur à courant continu est commandéepar le signal produit par le générateur de signai, mécanisme caractérisé par ce qu'un générateur d'impulsions produit des impulsions correspondant à la phase de rotation du moteur à courant continu, un signal étant produit avec une tension correspondant à une différence de phase entre un signal 20 de synchronisation extérieur et le signal produit par le générateur d'impulsions, le circuit de commande de la rotation du moteur à courant continu étant commandé avec la tension de signal pour synchroniser la phase de rotation du moteur à courant continu avec le signal de synchronisation extérieur. 25 3° - Servo-mécanisme d'un moteur à courant continu suivant la revendication 1, dans lequel un circuit bloque le signal produit par le générateur de signal, un circuit de découpage pouvant découper un signal de sortie du circuit de blocage à un niveau de découpage prédéterminé, la rotation du 30 moteur à courant continu étant commandée avec le signal de découpage, m générateur d'impulsions produisant une impulsion correspondant à la phase de rotation du moteur à courant continu, un signal étant produit avec une tension correspondant à une différence de phase entre un signal extérieur de synchronisation 35 et le signal produit par le générateur d'impulsions, le niveau, de découpage pouvant être changé suivant la tension de signal. 4° - Servo-mécanisme de moteur à courant continu, suivant la revendication 3, dans lequel le générateur de signal consiste en un disque ayant plusieurs pôles magnétiques 40 prévus sur son pourtour et qui est entraîné par le moteur à courant 69 07169 n 2003830 continu, une tète magnétique étant disposée de façon opposée par rapport au pourtour du disque. 5° = Servo-mécanisme de moteur à courant continu suivant la revendication 3 dans lequel le générateur 5 d'jj&pulsions consiste en une pièce magnétique montée sur m arbre entraîné par le moteur à courant continu dans une position prédéterminée, et en une tête magnétique. 6° ~ Servomécanisme de moteur à courant continu suivant la revendication 1 dans lequel un circuit multivi-10 brateur comporte un multivibrateur entraîné en synchronisme avec le débit du générateur de signal.; m circuit "ET" étant alimenté avec la sortie du multivibrateur et la sortie du générateur de signal, de façon à produire un signal d'impulsions ayant une durée variant avec un changement dans la sortie du générateur de signal, 15 le moteur à courant continu étant entraîné en accord avec le signal d'impulsions, un générateur d'impulsions produisant une impulsion correspondant à la phase de rotation du moteur à courant continu, un signal étant produit avec une tension correspondant à une différence de phase entre -un signal extérieur de synchronisation 20 et le signal produit par le générateur d'impulsions, la période du signal de sortie du multivibrateur étant changée en accord avec la tension du signal,. 7° - Servo-mécanisme de moteur à courant continu suivant la revendication 6 dans lequel xe générateur de 25 signal consiste en un disque ayant plusieurs pôles magnétiques prévus sur son pourtour et entraîné par le moteur à courant continu, et en une tête- raagaétique disposée de façon opposée par rapport au pourtour du disque® 8° ~ Servo-mécanisme de moteur à courant 30 continu suivant la revendication 6, dans lequel le générateur d'impulsions est constitué par une pièce magnétique montée sur un arbre entraîné par le moteur à courant- continu dans une position prédéterminée et en une tête magnétique. _—- \ BA£> original