Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu

Orbis pictus 21. století Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Videopřehrávače, VCR: Elektronické obvody (1) Obor:Elektrikář Ročník: 3. Vypracoval:Ing. Josef Nevařil OB21-OP-EL-ELZ-SLA-U-3-003

Řízení servomotorů: zpětná vazba Otáčky stejnosměrného motoru jsou závislé na zátěži (mechanickém odporu): - s rostoucí zátěží klesají otáčky - s rostoucí zátěží roste proud motorem ideální: konstantní rychlost změna rychlosti změna zátěže zastavení mechanická zátěž rychlost [otáčky / min] Pro dosažení stálé rychlosti je potřeba změnu (zvýšení) zátěže kompenzovat změnou (zvýšením) napájecího napětí motoru. Změnu zátěže můžeme zjistit: - ze změny rychlosti, => optické nebo magnetické měření - ze změny proudu.

Řízení servomotorů: zpětná vazba Převodník kmitočtu na napětí +U U ref +U Výkonový zesilovač fU Příklad: magnetické snímání Na rotoru je umístěn magnet. Při průchodu kolem senzoru se indukuje impulsní signál. Frekvence impulsů odpovídá rychlosti otáčení rotoru. Na výstupu (A) převodníku kmitočtu na napětí se objeví napětí přímo úměrné kmitočtu periodického signálu na jeho vstupu. V komparátoru se napětí z převodníku porovnává s napěťovou referencí. Rozdílové napětí je pak zesíleno pro napájení motoru. Zvýšení zátěže Nižší otáčky Nižší napětí v bodě A Větší rozdíl oproti Uref Větší napětí v bodě B

Řízení servomotorů: převod f => U Problém:Převod kmitočtu periodického signálu na stejnosměrné napětí. Řešení:Využití pilového signálu se stálou rychlostí vzrůstu napětí. Doba, po kterou napětí pily roste, odpovídá periodě tachoimpulsů. generátor pilového průběhu obvod Sample and Hold Sample and Hold – vzorkování signálu s pamětí: sejme vzorek signálu (sample) a pamatuje si jeho hodnotu do dalšího vzorkovacího okamžiku tachoimpulsyřídící napětí nízký kmitočet vysoký kmitočet 1.Sled tachoimpulsů ze snímače. 2. Integrace (vzrůst napětí) pilového průběhu se zastaví s příchodem tachoimpulsu. 3.Obvod Sample and Hold drží napětí pily v okamžiku příchodu tachoimpulsu po dobu jedné periody. 0 V

Řízení servomotorů: zisk zesilovače Zisk rozdílového zesilovače (komparátoru) má rozhodující vliv na: čas potřebný k dosažení požadovaných otáček motoru, stabilita dosažených otáček Příklad: odezva na impulsní (krátkodobě zvýšenou) zátěž: zátěž [ot/min] otáčky motoru [V] zpětnovazební napětí [V] výstupní napětí komparátoru čas impusní zátěž vlivem zvýšení zátěže se skokově sníží otáčky motoru čas do opětovného dosažení jmenovitých otáček závisí na zisku rozdílového zesilovače čas [V] výstupní napětí komparátoru zvýšený zisk překmit

Řízení servomotorů: fáze Každá hlava musí přicházet do aktivního záběru ve správném okamžiku. Po nastavení jmenovité rychlosti se pro nastavení fáze motoru využije časová poloha (fáze) tachoimpulsů. => „jemné“ nastavení referenční signál: hodinový signál generovaný v dekodéru nebo vnější studiový signál při přehrávání, zpětnovazební signál: tachoimpulsy z motoru. V závislosti na vzájemné časové poloze referenčního a zpětnovazebního signálu se na paměťovém kondenzátoru (nebo obvodu Sample & Hold) objeví větší či menší napětí podle úrovně pilového průběhu v okamžiku odebírání vzorku, kdy je sepnut spínač S. referenční signál pilové napětí vzorkovací impulsy napětí na kondenzátoru

Řízení servomotorů: fáze Jiné provedení: Fázový porovnávací obvod s klopným obvodem typu D. Přehrávání: tachoimpulsy se srovnávají s impulsy odvozenými z řídící stopy V okamžiku sestupné hrany hodinového signálu C (clk) se zachycuje vstupní signál D => vysoká úroveň. S nepatrným zpožděním se tato hodnota objeví na výstupu obvodu Q. Záporným impulsem odvozeným z řídící stopy CT se klopný obvod nuluje => zpět na nízkou úroveň. Doba trvání kladného impulsu na výstupu obvodu závisí na čas. rozdílu (tj. rozdílu fáze) mezi impulsy. Kondenzátor C se nabije na střední hodnotu napětí.

Sledování obrazových stop Při reprodukci je možné měnit zpoždění tachoimpulsů tak, aby hlavy byly vedeny právě středem magnetických stop. Obrazové hlavy musí být při reprodukci vedeny středem magnetických stop zaznamenaných na pásku. Pro úpravu sledování stop při reprodukci může být k dispozici ovládací prvek „TRACKING“ (track = stopa)

Digitální magnetický záznam Používá binární (dvojúrovňové) signály  odpadá problém s linearizací. Binární hodnoty jsou reprezentovány dvěma polaritami magnetizace Výstupní signál při reprodukci je úměrný derivaci magnetického toku  při změně polarity je generován impuls Magnetizace média Impulsy při reprodukci Magnetizace média Impulsy při reprodukci Při zmenšování vlnové délky se impulsy začnou překrývat  snížení velikosti výstupního signálu  omezení bitové hustoty

Digitální kódování NRZI Může nastat případ, kdy v zaznamenávaném digitálním signálu se opakuje za sebou více shodných bitů (např ….). Dochází k posuvu stejnosměrné složky signálu. Obtížná synchronizace při přehrávání. Řešením je kódování NRZI (non-return to zero inversion), tj. digitální kódování bez návratu k nule s inverzí. Realizace: exkuzivní součet aktuálního bitu a výstupního bitu zpožděného o dva takty. zaznamenáno

Digitální kódování NRZI NRZI – příklad: na vstupu dlouhá sekvence bitů „1“ B = C zpožděné o dva bity Zaznamenáno = změna C

Děkuji Vám za pozornost Martin Slanina Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010