Устройство для воспроизведения сигналов с магнитного носителя

Устройство для воспроизведения сигналов с магнитного носителя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социал исти чесал

Рвесл облик («>672637 (61) Дотюлнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.05.77 (21) 2482853/18-10 с п рисоеди не ни ем заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл .

G11В504

Государственный квинтет ссср оо делам нзобрвтвннй н открытой

Опубликовано 05.07.79. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 15.07.79 (53) УДК 534.852 (088.8) (72) Автор изобретения

В. В. Евланников (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СИГНАЛОВ

С МАГНИТНОГО НОСИТЕЛЯ

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в аппаратуре магнитной записи и воспроизведения частотно-модулированных (ЧМ) сигналов.

В известных устройствах воспроизведения демодуляция осуществляется путем преобразования ЧМ в частотно-импульсную модуляцию (ЧИМ), причем это преобразование сопровождается умножением несущей частоты, что уменьшает величину комбинационных помех, а следовательно, повышает достоверность воспроизводимой информации

Известен канал воспроизведения аппарата магнитной записи, содержащий последовательно соединенные магнитную головку, усилитель, полосовой фильтр, две параллельные цепи, одна из которых состоит из последовательно соединенных блока дифференцирования, амплитудного ограничителя и формирователя с двумя раздельными выходами, а вторая — из последовательно соединенных амплитудного ограничителя и формирователя, который имеет также два раздельных выхода, причем выходы формирователей соединены с разными входами сумматора, связанного через ждущий мультивибратор с фильтром нижних частот (1).

Однако достоверность воспроизводимого сигнала недостаточна, так как в нем осуществляется только учетверение несущей

5 частоты.

Известно устройство для воспроизведения сигналов с магнитного носителя, состоящее из последовательно соединенных магнитной головки, усилителя, полосового фильтра, 1о к выходу которого подключены две параллельные электрические цепи, одна из которых содержит последовательно соединенные первый амплитудный ограничитель, первый фильтр нижних частот и первый формирователь, а другая — блок дифференцирования, второй амплитудный ограничитель, второй фильтр нижних частот и второй формирователь. К выходу первого фильтра нижних частот подключены первые выходы дополнительного сумматора и блока вычитания, к выходу

2О второго фильтра нижних частот — их вторые входы, к выходу дополнительного сумматора подсоединен третий формирователь, к выходу блока вычитания — четвертый формирователь. Первый, второй, третий и четвертый

672637! о формирователи имеют по два выхода. Каждый выход формирователя подключен к предназначенному только для него входу оконечного сумматора, который через ждущий мультивибратор связан своим выходом с оконечным фильтром нижних частот (2) .

Достоверность воспроизводимой информации в известном устройстве бывает недостаточной, так как в нем осуществляется только увосьмирение несущей частоты.

Целью изобретения является повышение достоверности воспроизводимой информации путем увеличения частоты частотно-импульсно-модулированных сигналов в 2 раз (и— целое число более 3).

Для этого в устройство введены два регулируемых усилителя, первый из которых включен между выходом дополнительного сумматора и входом третьего формирователя второй — между выходом блока вычитания и входом четвертого формирователя, а также (п — 3) суммирующе-вычитающие ступени.

Каждая К-ая К = 1,2,....,n — 3) ступень состоит из 3 Х 2 суммирующих цепей, содержащих последовательно включенные сумматор, регулируемый усилитель и формирователь, и из 2" вычитающих цепей, содержащих последовательно включенные блок вычитания, регулируемый усилитель и формирователь. Каждый сумматор и каждый блок вычитания имеют два входа, а каждый формирователь — два выхода. Первый вход каждого сумматора из 2" первых суммирующих цепей соединен с выходом первого фильтра нижних частот, второй вход — с выходом соответствующего регулируемого усилителя предыдущей (К вЂ” 1)ой ступени, которая содержит в своих суммирчющих и вычитающих цепях 3.2 +

-1- 2 != 2" регулируемых усилителя. Для первой же ступени второй вход сумматоров

2 первых суммирующих цепей соединен соответственно с выходом первого и второго регулируемых усилителей. Первый вход ка>кдого сумматора из 2К 1оставшихся суммирующих цепей соединен с выходом второго фильтра ни жни х частот, второй вход с выходом соответствующего регулируемого к-! усилителя из 2 последних цепей предыдущей ступени, а в первой ступени второй вход у сумматора оставшейся цепи — с выходом второго регулируемого усилителя.

Первый вход каждого блока вычитания вычитающих цепей соединен с выходом первого фильтра нижних частот, второй вход с выходом соответствующего регулируемого усилителя из 2" последних цепей предыдущей ступени, а в первой ступени второй вход блока вычитания — с выходом второго регулируемого усилителя. Каждый выход формирователя каждой цепи каждой ступени подключен к своему входу оконечного сумматора.!

26

25 зо

so

На чертеже приведена блок-схема устройства, позволяющего осуществить умножение частоты ЧИМ-сигналов в 2 - 32 раза (!2= 5).

Магнитная головка 1 через последовательно соединенные усилитель 2, полосовой фильтр 3, первый амплитудный ограничитель

4 и первый фильтр 5 нижних частот подключена к первому формирователю 6.

Одновременно к выходу фильтра 3 подключены последовательно соединенные блок

7 дифференцирования, второй амплитудный ограничитель 8, второй фильтр 9 нижних частот и второй формирователь 10.

Кроме того, выход первого фильтра 5 нижних частот подключен одновременно к первым входам дополнительного сумматора 11, соединенного через первый регулируемый усилитель 12 с третьим формирователем 13. Блок 14 вычитания подключен через второй регулируемый усилитель 15 к четвертому формирователю 16. Первый, второй, третий и четвертый формирователи 6, 10, 13 и 16 имеют по два выхода, причем каждый выход подключен к своему входу оконечного сумматора 17, который через ждущий мультивибратор 18 соединен с оконечным фильтром 19 нижних частот. В устройстве имеются две (n — 3 = 5 — 3 = 2) суммирующе-вычитающие ступени: первая 20 и вторая 21.

Первая (К вЂ” 1) ступень состоит из трех (3.2" = 3.2 = 3) суммирующих цепей и одной (2" 1= 2 = 1) вычитающей. Первая суммирующая цепь первой ступени 20 содержит последовательно включенные сумматор 22, регулируемый усилитель 23 и формирователь 24. Вторая — сумматор 25, регулируемый усилитель 26 и формирователь

27; третья — сумматор 28, регулируемый усилитель 29 и формирователь 30. Первые входы сумматоров 22 и 25 первых двух (2" = 2 = 2) суммирующих цепей подключены к выходу первого фильтра 5 нижних частот, второй вход сумматора 22 — к выходу первого регулируемого усилителя 12, второй вход сумматора 25 — к выходу второго регулируемого усилителя 15. Первый вход сумматора 28 оставшейся (2" = 2 = 1) третьей суммирующей цепи подсоединен к входу второго регулируемого усилителя 15.

Вычитающая цепь первой ступени состоит из последовательно включенных блока 31 вычитания, регулируемого усилителя 32 и формирователя 33. Блок вычитания первым входом подключен к выходу первого фильтра 5 нижних частот, вторым входом к выходу второго формирователя 16.

Вторая (К вЂ” 2) суммирующе-вычитающая ступень 21 состоит из шести (3 X 2" ЗХ

X 2 = 6) суммирующих цепей и двух (2 2

= 2 = 2) вычитающих. Первая суммирующая цепь второй ступени содержит последовательно включенные сумматор 34, регулируемый усилитель 35 и формирователь 36;

672637 вторая — сумматор 37, регулируемый усилитель 38 и формирователь 39; третья — сумматор 40; регулируемый усилитель 41 и формирователь 42; четвертая — сумматор 43, регулируемый усилитель 44 и формироватетель 45; пятая — сумматор 46, регулируемый усилитель 47 и формирователь 48; шестая— сумматор 49, регулируемый усилитель 50 и формирователь 51. Первые входы сумматоров 34, 37, 40 и 43 первых четырех (2" =

= 2 = 4) суммирующих цепей подключены к выходу первого фильтра 5 нижних частот, второй вход сумматора 34 — к выходу регулируемого усилителя 23 первой цепи первой ступени 20, второй вход сумматора

37 — к выходу регулируемого усилителя 26 второй цепи первой ступени, второй вход сумматора 40 — к выходу регулируемого усилителя 29, второй вход сумматора 43— к выходу регулируемого усилителя 32. В двух (2" = 2 = 2) оставшихся суммирующих цепях первые входы сумматоров 46 и 49 подсоединены к выходу второго фильтра 9

1S то

В первой цепи сигнал ограничивается с помощью первого амплитудного ограничителя 4, что устраняет паразитную амплитудную модуляцию и придает сигналу прямоугольную форму, и подается на первый фильтр 5 нижних частот, где он снова приобретает гладкую форму, оставаясь постоянss нижних частот, вторые входы — к выходам соответствующих регулируемых усилителей из двух (2" = 2 = 2) последних цепей первой ступени, а именно второй вход сумматора 46 — к выходу регулируемого усилителя 29, второй вход сумматора 49 к выходу регулируемого усилителя 32. Вычитающие цепи второй ступени состоят: первая цепь — из последовательно включенных блока вычитания 52, регулируемого усилителя 53 и формирователя 54; вторая цепь— из последовательно включенных блока вычитания 55, регулируемого усилителя 56 и формирователя 57. Первые входы блоков вычитания подсоединены к выходу первого фильтра 5 нижних частот, вторые входы— к выходам соответствующих регулируемых усилителей из двух (2" 1 = 2 = 2) последних цепей первой ступени, а именно второй вход блока 52 вычитания — к выходу регулируемого усилителя 29, второй вход блока

55 вычитания — к выходу регулируемого 40 усилителя 32.

Формирователи всех цепей обеих ступеней имеют по два выхода, причем каждый выход подключен к своему входу оконечного сумматора 17.

Устройство работает следующим образом.

Частотно-модулированный сигнал, воспроизведенный магнитной головокой 1 и усиленный усилителем 2, через полосовой фильтр 3, ограничивающий полосу шумов, поступает на вход двух цепей обработки сигнала. ным по амплитуде. Далее сигнал поступает на первый формирователь 6. На одном его выходе имеется последовательность положительных остроконечных импульсов, которые вырабатываются в моменты нулевых значений входного сигнала при его возрастании. На второи выходе имеется последовательность отрицательных импульсов, которые вырабатываются в моменты нулевых значений входного сигнала, но уже при его уменьшении.

Во второй цепи сигнал сначала дифференцируется с помощью блока 7 дифференцирования, который сдвигает фазу воспроизведенного сигнала на 90, ограничивается с помощью второго амплитудного ограничителя 8, а затем проходит второй фильтр 9 нижних частот, где приобретает гладкую форму, и преобразуется вторым формирователем 10 в две разнополярные последовательности остроконечных импульсов.

С выходов первого и второго фильтров 5 и 9 нижних частот сигналы поступают также на разные входы дополнительного сумматора 11 и блока 14 вычитания.

На выходе дополнительного сумматора получают сигнал, сдвинутый по фазе относительно выходного сигнала первого фильтра 5 нижних частот на 45, по фопмуле: Р

A sin(t +y) + Аз1пы t = 2А cos — sin(ut,+

+ — ), 2 где А — амплитуда сигнала; м — частота;

t — время; р — фаза сигнала.

На выход блока 14 вычитания поступает сигнал, сдвинутый по фазе на 135 по формуле

А siп(о1 + у) — Аз1псо t = 2А siп—

Sill (Cot + - +$).

Амплитуда выходного сигнала сумматора 11 с помощью первого регулируемого усилителя 12 доводится до величины амплитуды выходных сигналов первого и второго фильтров 5 и 9 нижних частот, что необходимо для правильности дальнейших операций с сигналом.

Выходной сигнал первого усилителя 12 с помощью третьего формирователя 13 преобразуется в две разнополярные последовательности остроконечных импульсов.

Выходной сигнал блока 14 вычитания, амплитуда которого вторым усилителем 15 регулируется до величины амплитуды выходных сигналов первого и второго фильтров 5 и 9 нижних частот, подается на вход четвертого формирователя 16, формирующего две разнополярные последовательности остроконечных импульсов.

С помощью регулируемых усилителей и формирователей, входящих в состав суммирующих и вычитающих цепей суммирующевычитающих ступеней, сигналы преобразуют ся также.

672637

Формула изобретения

Дальше сигнал обрабатывается первой суммирующе-вычитающей ступенью 20.

С помощью сумматора 22 сигналы, приходящие на разные его входы с выхода первого фильтра 5 нижних частот и первого регулируемого усилителя 12, преобразуются в сигнал, сдвинутый по фазе относительно выходного сигнала первого фильтра нижних частот на 22,5 . Этот сигнал через регулируемый усилитель 23 подается на вход формиро дателя 24.

На разные входы сумматора 25 поступают сигналы с выхода первого фильтра 5 и второго регулируемого усилителя 15. Выходной сигнал этого сумматора, имеющий фазовый сдвиг 67,5, через усилитель 26 поступает на вход формирователя 27.

На первый вход сумматора 28 приходит сигнал с выхода второго фильтра 9, а на второй вход — с выхода второго регулируемого усилителя 15. Сумматором эти сигналы преобразуются в сигнал с фазовым сдвигом

112,5, поступающий через регулируемый усилитель 29 на вход формирователя 30.

Блоком 31 вычитания сигналы, поступающие с выхода первого фильтра 5 нижних частот и второго регулируемого усилителя 15 соответственно на первый и второй его входы, преобразуются в сигнал, сдвинутый по фазе

157,5, который через усилитель 32 подается на вход формирователя ЗЗ.

Последующая обработка сигнала осуществляется с помощью второй суммирующевычитающей ступени 21.

Сумматором 34 сигналы, приходящие на разные его входы с выхода первого фильтра 5 и регулируемого усилителя 23 первой суммирующей цепи первой ступени, преобразуются в сигнал, сдвинутый по фазе на 11,25

Этот сигнал через усилитель 35 подается на вход формирователя 36.

На разные входы сумматора 37 поступают сигналы с выхода первого фильтра 5 нижних частот и регулируемого усилителя 26 второй суммирующей цепи первой ступени.

Выходной сигнал этого сумматора, имеющий сдвиг 33,75, через регулируемый усилитель

38 поступает на вход формирователя 39.

На первый вход сумматора 40 приходит сигнал с выхода первого фильтра 5 нижних частот, а на второй вход — с выхода регулируемого усилителя 29 третьей суммирующей цепи первой ступени. С помощью сумматора эти сигналы преобразуются в сигнал с фазовым сдвигом 56,25, поступающий через регулируемый усилитель 41 на вход формирователя 42.

Сумматором 43 сигналы, поступающие с выхода первого фильтра 5 и усилителя 44 вычитающей цепи первой ступени соответственно на первый и второй его входы, преобразуются в сигнал, сдвинутый по фазе на

78,75, который через регулируемый усилитель 44 подается на вход формирователя 45.

4О

1S го и зо

Ss

8

С помощью сумматора 46 сигналы, приходящие на разные его входы с выхода второго фильтра 9 нижних частот и регулируемого усилителя 29 третьей суммирующей цепи первой ступени, преобразуются в сигнал, сдвинутый по фазе на 101,25 . Этот сигнал через усилитель 47 подается на вход формирователя 48.

На разные входы сумматора 49 поступают сигналы с выхода второго фильтра нижних частот 9 и усилителя 32 вычитающей цепи первой ступени. Выходной сигнал этого сумматора, имеющий фазовый сдвиг 123,75, через регулируемый усилитель 50 поступает на вход формирователя 51.

На первый вход блока вычитания 52 приходит сигнал с выхода второго фильтра 9 нижних частот, на второй вход — с выхода регулируемого усилителя 29. С помощью блока вычитания эти сигналы преобразуются в сигнал с фазовым сдвигом 146,25, поступающий через регулируемый усилитель 53 на вход формирователя 54.

Блоком 55 вычитания сигналы, поступающие с выхода первого фильтра .5 нижних частот и регулируемого усилителя 32 соответственно на первый и второй его входы, преобразуются в сигнал, сдвинутый по фазе на 168,75, который через усилитель 56 подается на вход формирователя 57.

С выходов всех шестнадцати формирователей 32 импульсные последовательности поступают на 32 входа сумматора 17, причем отрицательные импульсы подаются на инвертирующие входы сумматора, а положительные — на неинвертирующие. На выходе оконечного сумматора имеется последовательность однополярных остроконечных импульсов, частота которых в 32 раза выше, чем частота воспроизведенного сигнала.

Этими импульсами запускается ждущий мультивибратор 18, с помощью которого формируются прямоугольные импульсы постоянной длительности.

Из спектра полученного частотно-импульсно-модулированного сигнала с помощью оконечного фильтра 19 нижних частот выделяется с повышенной точностью модулирующий сигнал.

При использовании данного устройства для воспроизведения сигналов с магнитного носителя величина комбинационных помех в воспроизводимом сигнале уменьшается в два и более раз, причем степень ослабления помех определяется количеством суммирующе-вычитающих ступеней.

Устройство для воспроизведения сигналов с магнитного носителя, содержащее последов ател ьно соеди не нные магнитную головку, усилитель и полосовой фильтр с под672637 ключенными к его выходу двумя параллельными цепями, первая из которых состоит из последовател ьно соеди ненных первого амплитудного ограничителя, первого фильтра нижних частот и первого формирователя, который своими двумя выходами подключен к раздельным двум входам оконечного сумматора; а вторая — из блока дифференцирования, второго амплитудного ограничителя, второго фильтра нижних частот и второго формирователя, который также подключен к двум другим раздельным входам оконечного сумматора, связанного своим выходом через ждущий мультивибратор с оконечным фильтром нижних частот, дополнительный сумматор, первый вход которого подключен к выходу первого фильтра нижних частот, второй вход — к выходу второго фильтра нижних частот, а выход через третий формирователь — к двум предназначенным для него раздельным входам оконечного сумматора, блок вычитания, подключенный первым входом к выходу первого фильтра нижних частот, вторым входом — к выходу второго фильтра нижних частот, а выходом-. через четвертый формирователь — к двум предназначенным для него раздельным входам оконечного сумматора, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности воспроизведения информации путем увеличения в 2г (и — целое число более 3) раз частоты частотно-импульсно-модулированных сигналов, оно снабжено первым регулируемым усилителем, включенным между выходом дополнительного сумматора и входом третьего формирователя, вторым регулируемым усилителем, включенным между выходом блока вычитания и входом четвертого формирователя, и (и — 3) -мя суммирующе-вычитающими ступенями, каждая

К-ая (К вЂ” номер ступени) из которых

1О состоит из 3 Х 2" 1 суммирующих цепей, содержащих последовательно включенные сумматор, регулируемый усилитель и формирователь с двумя выходами, и из 2 вычитающих цепей, содержащих последовательно включенные блок вычитания, регулируемый усилитель и формирователь также с двумя выходами, причем первый вход кажлого сумматора из 2" первых суммирую них цепей соединен с выходом первого фильтра нижних частот, второй вход — с первым

so выходом соответствующего регулируемого усилителя предыдущей ступени, а для первой ступени второй вход сумматоров соедшн и соответственно с выходом первого и второго регулируемых усилителей, первый вход каждого сумматора из 2" оставшихся суммирующих целей соединен с выходом второго фильтра нижних частот, второй вход с выходом соответствующего регулируемого усилителя из 2 последних цепей предыдущей ступени, а для первой ступени — с выходом второго регулируемого усилителя, при этом первый вход каждого блока вычитания вычитающих цепей соединен с выходом первого фильтра нижних частот, второй вход — с выходом соответствующего регулируемого усилителя из 2 1 последних цепей предыдущей ступени, а для первой ступени — с выходом второго усилнтеля, а каждый выход формирователя ка ждой цепи каждой ступени подключен к своему входу оконечного сумматора. зо

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 460566, кл. б 11 В 5/02, 1973.

2. Заявка № 2339015, кл. С )1 1 ч02, 35 по которой принят 11лшение о выдаче авторского свидетельства г r

672637

Составитель Л. Кондрыкинская

Редактор О. Филиппова Техред О. Луговая Корректор С. Патрушева

Заказ 3898 49 Тираж 680 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4