Основные узлы видеомагнитофона

К основным узлам ВМ можно отнести си­стему управления ВМ, системы автомати­ческого регулирования скорости ВВ и БВГ, тюнер, таймер, устройство сопряжения с телевизором, источник питания.

Управление режимами бытовых ВМ представляет собой задачу управления электромеханическими устройствами в ре­альном масштабе времени. Во всех ВМ широко используются микропроцессорные системы программного управления мно­годвигательным электроприводом ЛПМ. Основное их назначение - обеспечить за­данную последовательность включения, реверсирования и выключения электродви­гателей в процессе заправки, расправки и транспортировки кассеты и магнитной лен­ты в ЛПМ и их блокировки в случаях непра­вильной эксплуатации ВМ или в непредус­мотренных ситуациях.

Развитие современных систем автомати­зированного управления ВМ имеет тенден­цию к децентрализации, т.е. к использованию распределенных систем сбора и обработки данных, которые базируются на функцио­нально-ориентированных микропроцессо­рах. В этих системах выполняется обработка данных, а центральный процессор решает наиболее сложные и срочные задачи, что позволяет осуществлять операции обработ­ки в нескольких местах, существенно умень­шать потоки информации, делать более ра­циональным обмен информацией между функциональными устройствами и цент­ральным процессором.

При последовательном обмене данными между микропроцессором в системе управ­ления режимами ВМ используются четыре типа сигналов: сигнал прерываний для ини­циализации временных периодов; сигнал адреса (низкий уровень соответствует пере­даче адреса, высокий f передаче данных); тактовый сигнал для поразрядной передачи адреса или данных; информационный сиг­нал, содержащий код адреса или данных. Программное обеспечение управляющего микропроцессора содержит программу оп­роса, которая запускается в каждом цикле последовательной передачи данных. Про­грамма опроса последовательно читает таб­лицу адресных кодов, содержащую обычно 16 восьмибитовых кодов.

Контур управляющего микропроцессора обеспечивает прием входных сигналов от фототранзисторов подающей и принимаю­щей катушек, от цепи прерывания переклю­чателей положения контейнера с кассетой, от датчика росы и обнаруживает неисправ­ности электроприводов. Если внутри корпу­са ВМ происходит конденсация или обнару­живается повышенная влажность, то работа ВМ запрещается. Используемый для этого датчик представляет собой газорезистор, сопротивление которого зависит от влажно­сти окружающей среды. Для обнаружения прозрачных концевых ракордов используют­ся фототранзисторы и инфракрасные све­тодиоды. Контроль движения магнитной ленты обеспечивается с помощью датчиков Холла, установленных на подающем и при­емном узлах ЛПМ. Сигнализатором поло­жения компонентов ЛПМ является датчик состояния механизмов, содержащий ряд ключевых элементов, часть которых комму­тируется механизмами заправки кассеты или магнитной ленты. Если кассета не встав­лена в контейнер или он не достиг рабочего положения втечение определенного време­ ни, то все операции запрещаются. В первом случае контейнер остается на месте, а во втором - возвращается в верхнее положе­ние для извлечения кассеты.

· Основные процессы схемы управления при включении режима «Воспроизведение» следующие:

· передача импульса сканирования при нажатой клавише «Воспроизведение»;

· поступление импульса сканирования в цепь индикации режима «Воспроизве­дение»;

· сканирование клавиши «Стоп» и подача питания на светодиод датчика конца ленты;

· включение двигателя БВГ;

· вращение в течение определенного вре­мени двигателя заправки магнитной ленты;

· перемещение датчика состояния меха­низмов в положение конца заправки;

· подача на двигатель приемо-подающих узлов пускового импульса для быстрого раз­гона и пуск привода;

· включение двигателя ВВ.

Аналогично реализуются и другие пере­ходные режимы ВМ. Общей спецификой управления при этом является формирова­ние определенных длительностей питания и торможения электродвигателей с целью повышения быстродействия ЛПМ и точно­сти фиксации его компонентов в заданных положениях.

Системы автоматического регулиро­вания скорости ВВ и БВГ. Процесс записи/ воспроизведения приводит к нестабильно­сти мгновенной частоты строчных и кадро­вых синхроимпульсов, что обусловлено не­возможностью обеспечить абсолютную идентичность характеристик ЛПМ. Для обес­печения соответствия средней скорости движения ленты в режимах записи и воспро­изведения используются принципы синхро­низации приводов БВГ и ВВ кадровыми син­хроимпульсами (КСИ) видеосигнала при записи и привязки воспроизводимых с лен­ты КСИ к эталонной частоте кварцевого ге­нератора при воспроизведении.

В ЛПМ бытовых ВМ всегда используются три системы автоматического регулирова­ния: САР БВГ (называемая также САР СД - скорости диска), САР ВВ (называемая также САР СЛ - скорости ленты) и САР НЛ - натя­жения ленты. Как было указано, САР НЛ ис­пользует обычно механические стабилиза­торы с пассивными приемными и подающи­ми узлами. В дорогих высококачественных ВМ могут применяться активные САР НЛ с индивидуальными электродвигателями, управляемыми от индукционных датчиков натяжения ленты.

Первые же две системы представляют со­бой астатические автоматические системы, обеспечивающие движение видеоголовок относительно магнитной ленты в соответ­ствии с заданным форматом сигналограммы и совпадение видеоголовок со строками за­писи при воспроизведении. Для этого они содержат грубый (частотный) и точный (фа­зовый) каналы, воспринимающие задающие сигналы и сигналы каналов обратных связей. В качестве источников задающих сигналов по частоте (скорости) широко применяются ре­лаксационные RC генераторы, а по фазе (по­ложению) - опорный сигнал частотой 25 Гц, формируемый из полукадровых синхронизи­рующих импульсов записываемого сигнала. В режиме воспроизведения опорный сигнал формируется с помощью кварцевого генера­тора и делителей частоты.

Сигналы обратных связей по скорости обычно формируются с помощью встроен­ных в двигатели БВГ и ВВ частотных датчи­ков. Информация о положении видеоголовок формируется специальной магнитной го­ловкой при вращении вместе с ротором БВГ магнитного датчика.

Типовая функциональная схема САР бы­тового ВМ первого поколения показана на рис. 25. Основными компонентами САР являются системы БВГ и ВВ, каждая из ко­торых содержит грубый и точный каналы. Грубые (частотные) каналы обеих систем содержат частотные дискриминаторы 1 и 9, формирующие сигналы рассогласования в зависимости от разности частот задающе­го генератора 2 (или 10) и соответствующе­го датчика вращения двигателя, а также уси­лители мощности 3 и 11, регулирующие питание БВГ и ВВ. Частотные датчики, ус­тановленные на роторах двигателей БВГ и ВВ, выдают синусоидальные сигналы, не­сущие информацию о скоростях их враще­ния. Грубые каналы осуществляют управле­ние электродвигателями в режиме пуска (разгона), обеспечивая при этом подачу пол­ного питания, и в установившемся режиме с пропорциональным регулированием на­пряжения питания в зависимости от ошибки по скорости вращения двигателя.

Точный канал БВГ включает в себя фазо­вый дискриминатор 4, воспринимающий два сигнала: выходной сигнал формирователя 5, преобразующего воспроизводимый магнит­ной головкой 6 импульсный сигнал 25 Гц в стробирующие импульсы; выходной сигнал формирователя 7 - задающий сигнал А тра­пецеидальной формы 25 Гц, который фор­мируется из выходного сигнала делителя частоты КСИ 8 (в режиме записи) или им­пульсов (50 Гц) опорного генератора (в ре­жиме воспроизведения). В результате срав­нения положения стробирующих импульсов относительно наклонных фронтов трапеце­идального сигнала формируется сигнал, уп­равляющий частотой генератора 2.

В фазовом канале САР СЛ формируется сигнал обратной связи по положению видео­дорожек на ленте. При записи для этого ис­пользуется сигнал встроенного частотного датчика вращения ВВ. Сигнал датчика делит­ся до частоты 25 Гц в делителе 14 и преоб­разуется формирователем 13 в стробирую­щие импульсы. Одновременно усилителем 15 импульсы 25 Гц с выхода делителя 8 пре­образуются в ток записи универсальной го­ловки управления 16 и на синхродорожку ленты записывается управляющий импуль­сный сигнал, содержащий информацию о положении диска БВГ относительно маг­нитной ленты при записи. При воспроизведении управляю­щий сигнал с магнитной ленты и головки 16 поступает на уси­литель-формирователь 17, пре­образуется в прямоугольную форму и поступает на форми­рователь 13. С помощью регу­лировки «Трекинг» можно из­менять временную задержку между воспроизводимыми им­пульсами управления и стро­бирующими импульсами, обес­печивая лучшее совмещение ВГ со строками записи.

Рассмотренная функцио­нальная схема САР реализуется в бытовых ВМ с начала промыш­ленного освоения их выпуска. Миниатюризация на первом эта­пе проходила в направлении использования больших интег­ральных схем. Далее стали вы­пускаться бытовые ВМ с циф­ровыми САР, у которых сначала при той же функциональной схеме в целом были ис­пользованы цифровые корректирующие звенья и задающие генераторы с дискрими­наторами на цифровых микросхемах. В на­стоящее время происходит дальнейший пе­реход к полностью цифровым САР с импуль­сным управлением электродвигателями.

Совершенствование ВМ тесно связано с проблемами взаимозаменяемости видео­грамм и повышения плотности записываемой информации. Решение первой задачи упро­щается при увеличении ширины и уменьше­нии длины строки записи, но противоречит второй задаче и ограничено верхней часто­той видеосигнала. Поэтому проблема взаи­мозаменяемости кардинально может быть решена только с использованием систем автотрекинга. Ранее эти системы широко применялись в профессиональной аппара­туре магнитной видеозаписи и являются по сути экстремальными автоматическими си­стемами, поддерживающими максимум ам­плитуды огибающей воспроизводимого ЧМ сигнала изображения. Так как амплитуда оги­бающей уменьшается при смещениях ВГ в любую сторону от строки записи, то возни­кает необходимость формирования призна­ков направления смещения ВГ для формиро­вания по ним управляющих воздействий.

По этим признакам различаются разновиднос­ти систем автотрекинга. С развитием циф­ровых САР были внедрены и системы циф­рового трекинга, позволяющие не только осуществить цифровой автотрекинг, но и выполнять покадровую смену изображения в режимах стоп-кадра и замедленного про­смотра.

Если тюнеры первого поколения ВМ были довольно простыми устройствами, в которых настройка на ТВ каналы и их пере­ключение осуществлялись вручную с помо­щью переменных резисторов и механичес­ких коммутаторов, что позволяло записать с помощью таймера ТВ сигнал только одно­го выбранного канала, то тюнеры следующих поколений ВМ стали сложными электронны­ми устройствами, управляемыми своими процессорами. Современные тюнеры вы­полняют следующие функции:электронный поиск нужного ТВ сигнала в любом направ­лении с автоматическим переключением метрового и дециметрового диапазонов ча­стот; остановку поиска и захват системой АПЧ найденного сигнала; запоминание в пе­репрограммируемом ПЗУ до 99 частот на­стройки, что позволяет вручную или автома­тически таймером включать любой из этих каналов; отключение при необходимости системы АПЧ и выполнение точной ручной подстройки гетеродина на любом канале с последующим запоминанием уточненной частоты; запрет на использование любого из 99 каналов в случае необходимости.

Таймеры ВМ с самого начала строились на основе микропроцессора с электрон­ными часами. При смене поколений ВМ процессоры таймера усложнялись: если сначала таймер позволял осуществить од­нократную запись одного из 8 ТВ каналов в течение 14 дней, то в последних моде­лях - запись 8 любых программ из 99 ТВ ка­налов в течение одного года, ежедневную или еженедельную запись одного из каналов в одно и то же время до тех пор, пока в кас­сете имеется лента. Соответственно и элек­тронные часы - если сначала отмечали толь­ко время и день недели, то теперь отмечают также число, месяц и год.

В ВМ последних моделей программиро­вание тюнера и таймера может быть осуще­ствлено только с ПДУ, что позволило убрать слицевой панели большое количество орга­нов управления и уменьшить размеры пане­ли. Отображение всех процедур программи­рования тюнера и таймера, а также текущий контроль их состояний могут осуществлять­ся на люминесцентном табло ВМ или на эк­ране телевизора у отдельных моделей ВМ.

В ВМ третьего поколения достигли со­вершенства многие узлы, в частности блоки управления и контроля. Несмотря на актив­ное развитие и усложнение ПДУ, а также си­стемы отображения информации о работе и настройке ВМ на экране телевизора, маг­нитофоны имели широко развитые системы управления и контроля на передней панели управления. Вспомогательные кнопки управ­ления на передней панели или закрывались щитком или, наоборот, располагались вмес­те с основными на откидывающейся панели управления, как, например, в Panasonic NV- F65. Благодаря цифровой клавиатуре на ПДУ процессы установки часов и календаря ВМ, а также программирования таймера, стали очень удобными и быстрыми, хотя то же можно было сделать и с самого ВМ без ПДУ.

Как уже указывалось, появление ручки управления режимами ВМ типа Shuttle сде­лало настоящую революцию в органах уп­равления и удобстве эксплуатации ВМ. Она представляет собой коммутационный диск с углом поворота ±90°, устанавливаемый пружиной в центральное положение. В зави­симости от угла поворота диска у большин­ства бытовых ВМ замыкается один из 15 кон­тактов. Из положения «Стоп» поворот ручки вправо или влево приводит к включению пе­ремотки соответственно вперед или назад. Из режима «Воспроизведение» поворот руч­ки вправо или влево приводит к включению режима ускоренного просмотра соответ­ственно вперед или назад, причем, если руч­ка удерживается в повернутом состоянии, режимы ускоренного просмотра действуют все время, пока ручка удерживается в этом положении. В противном случае, если пос­ле поворота ручка сразу отпускается, режим ускоренного просмотра выключается толь­ко при включении любого другого режима или срабатывании автостопа. Из режима «Пауза» поворот ручки вправо или влево приводит к включению режима просмотра со­ответственно вперед или назад, причем от угла поворота зависит изменение скорости транспортировки ленты от замедленного покадрового просмотра (3 скорости транс­портировки) через номинальную скорость до ускоренного просмотра (3 скорости транс­портировки). Таким образом, поворачивая ручку вправо или влево, можно искать нужный фрагмент с семью скоростями транспортировки ленты вперед и с семью скоростями транспортировки ленты назад. У профессиональных ВМ число скоростей транспортировки может быть намного выше. В центре ручки «Shuttle» у большинства ВМ имеется ручка «Jog», вращая которую в ре­жиме «Пауза», можно покадрово переме­щать ленту вперед и назад, причем скорость перемещения зависит от скорости враще­ния ручки.

Устройство сопряжения с телевизо­ром - одно из вспомогательных устройств ВМ, которое принципиально не менялось от первых моделей и до последних. Во-первых, когда появились первые ВМ, телевизоры еще не имели обязательного сегодня видео­входа. Поэтому полный ТВ сигнал необхо­димо было переносить на несущую частоту одного из ТВ каналов, добавляя к нему зву­ковую поднесущую. Эту операцию выполня­ет передающее устройство, состоящее из задающего генератора, модулятора, устрой­ства фиксации и регулировки уровня видео­сигнала, корректирующего усилителя звука, ЧМ генератора, смесителя звуковой под- несущей с несущей частотой и сумматора несущих звука и видеосигнала. Несущие ча­стоты ранее применялись в метровом диа­пазоне - каналы 3, 4, 6, 7, но со второго поколения ВМ стали использоваться деци­метровые частоты - каналы 33-40. Пере­даваемый сигнал поступает на телевизор через антенный распределитель - ВЧ транс­форматор, имеющий входную антенную об­мотку, выходную телевизионную обмотку, обмотку входа тюнера и обмотку выхода пе­редатчика ВМ. Поскольку антенный распре­делитель работает только при включенном в сеть ВМ, то в случае, если антенна к теле­визору подключена через ВМ, последний всегда должен находиться под напряжением. Только в некоторых ВМ первых поколений имелся механический переключатель антен­ны, позволяющий отключить ВМ от сети.

Источники питания ВМ мало чем отли­чаются от обычных. До 1989г. ставились обычные источники питания с понижающим трансформатором, но далее все чаще стали использоваться импульсные источники пи­тания. Особенностью неимпульсных источ­

ников питания было то, что все они начина­ли работать сразу после включения вилки питания в сеть. Сетевой кнопкой или тай­мером производились только подключения нагрузки к некоторым выходам стабилизато­ров напряжений, поскольку остальные на­пряжения подавались постоянно (например, на двигатели заправки, часы, таймер и др.). Второй особенностью этих источников пита­ния было то, что почти все выходы стабили­заторов были связаны обратными связями друг с другом. Поэтому выход из строя од­ного из стабилизаторов приводил к отклю­чению почти всех остальных стабилизаторов от нагрузки, чтобы не повредился процессор и другие микросхемы с несколькими напря­жениями питания. После ввода в эксплуа­тацию импульсных источников питания эти задачи, так же как и единая работа по стаби­лизации всех напряжений, стали выполнять­ся автоматически.

Дата добавления: 2015-11-04