| US4835755A | 1989-05-30 | |||
| EP0237682A1 | 1987-09-23 |
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Band 6, Nr. 81 (E-107) (959), 19. Mai 1982, & JP, A, 5717213 (Nippon Gakki Seizo K.K.) 28. Januar 1982
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Band 11, Nr. 383 (P-646), 15. Dezember 1987, & JP,A, 62149069 (Toshiba Corp.) 3. Juli 1987
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Band 7, Nr. 236 (E-205) (1381), 20. Oktober 1983, & JP, A, 58124310 (Hitachi Seisakusho K.K.) 23. Juli 1983
| 1. | £i£≤D5_IDIEIÜ≤ll§ Schaltungsanordnung zur automatischen Verstärkungsrege¬ lung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das zu verstärkende Eingangssignal (S) über einen steuerbaren Schalter (SC) und einen ersten Tiefpaß CTP. |
| 2. | ) einem Verstäi— ker (V) sowie über einen zweiten Tiefpaß (TP2) und einen Ana logDigita lWandler CAD) einem Mikroprozessor (MP) zuge¬ führt wird, daß der Ausgang des Mikroprozessors (MP) mit dem Eingang eines Pulsweitenmodulators (PM) verbunden ist, dessen Ausgang mit dem Steuereingang des steuerbaren Schal¬ ters (SC) verbunden ist, und daß der kroprozessor (MP) in Abhängigke t von den digitalen Werten am Ausgang des Ana logDigita lWandlers (AD) ein Steuersignal für den Puls¬ weitenmodulator (PM) erzeugt. Schaltungsanordnung zur automatischen Verstärkungsregelung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ¬ n e t, daß für den steuerbaren Schalter (SC) ein Analog¬ schalter vorgesehen ist. Scha Ltungsanordnung zur automatischen Verstärkungsregelung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Mikroprozessor (MP) das Steuersi¬ gnal für den Pulsweitenmodulator (PM) mittels eines Algo¬ rithmus aus dem Ausgangssignal des Ana logDigita lWandlers (AD7 erzeug . Schaltungsanordnung zur automatischen Verstärkungsregelung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß jedem digitalen Wert am Ausgang des Ana logDigita lWandlers (AD) ein in einem Speicher gespei ERSATZBLÄTT cherter Wert zugeordnet ist, daß der Mikroprozessor (MP) den jeweils zum digitalen Wert am Ausgang des AnalogDigi¬ talWandlers (AD) gehörenden Wert im Speicher abfragt und an seinem Ausgang als Steuersignal an den Pulsweitenmodu¬ lator (PM) abgibt. |
| 3. | Schaltungsanordnung zur automatischen Verstärkungsregelung nach Anspruch 1, 2,. |
| 4. | oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß be einem optischen oder einem agne tooptischen Wiedergabegerät das aus den Ausgangssignalen mehrerer Photodioden (A, B, C, D) gebi ldete Summensi gna L (PS) über den zweiten Tiefpass (TP2) und den AnalogDigi talWandler (AD) dem Mikroprozessor (MP) zugeführt wird und daß der Ausgang des Pulsweitenmodulators (PM) mit dem Steuereingang des steuerbaren Schalters (12, 13) verbunden ist, der im Fokus und/oder Spurregelkreis vor dem ersten Tiefpaß (TP1) und dem Regelverst rker (VF, VS) liegt. Scha Itungsanσrdnung zur automatischen Verstärkungsregelung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß bei einem optischen oder magnetoopti sehen W edergabegerät das aus den Ausgangssignalen mehre¬ rer Photodioden (A, B, C, D) gebi ldete Summensignal (PS) über den zweiten Tiefpaß (TP2) und den Ana logDi gi ta lWand ler (AD) dem Mikroprozessor (MP) zugeführt wird, dessen ei— ster Ausgang mit dem Eingang eines ersten Pulsweitenmodu¬ lators (PM1) und dessen zweiter Ausgang mit dem Eingang ei¬ nes zweiten Pulsweitenmodulators (PM2) verbunden ist, daß der Ausgang des ersten Pulsweitenmodulators (PM1) mit dem Steuereingang des steuerbaren Schalters (12) verbunden i"s~t, der vor dem RegeLverstarker (VrF) ~des F~okusregelkrei ses liegt, und daß der Ausgang des zweiten Pulsweitenmodu¬ lators (PM2) mit dem Steuereingang des steuerbaren Schal¬ ters (13) verbunden ist, der vor dem Regelverstärker (VS) des Spurregelkreises liegt. ERSATZBLATT. |
Scha Itungsanordnuπg zur automatischen Vers ärkungsregelung
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur automati¬ schen Verstär ungsregelung.
Automatische Vers ärkungsregelung,, häufig mit AGC abgekürzt, wird z.B. in Funkempfängern angewendet, um den maximalen Aus¬ gangspegel unabhängig von Schwankungen der Empfangsfeldstärke auf einen konstanten Wert zu regeln.
In einem CD-Spieler oder einem magneto-opti sehen Aufzei chnungs- und W edergabegerät strahlt ein Laserstrahl auf einen optischen Aufzei chnungstrager, αer . " en r Laserstrah t auf einen Rhotodetek- tor aus mehreren Photodioden reflektiert. Aus den Ausgangssigna¬ len der Photodioden werden neben dem Datensignal ein Fokusfeh¬ lersignal für den Fokusregelkreis und ein Spurfehlersignal für d . en S_Durreαelkreis erzeuqt.
ERSATZBLATT
Wenn sich die Laser Lei stung oder das Reflexionsvermögen des op¬ tischen Aufzei chnungsträgers verändern, so wird dadurch auch die Schleifenverstärkung des Fokus- und des Spurrege l rei ses verändert.
Eine bekannte Lösung, die Schle fenverstärkung auf einen kon¬ stanten Wert zu regeln, die in dem Baustein AD 533 von Analog Devices verwirklicht ist, sieht eine analoge Dividierschaltung vor, in der das Fokusfehlersignal und das Spurfehlersignal durch einen Wert geteilt werden, welcher zur gesamten auf den Photodetektor einfallenden Lichtenergie proportional ist. Das Fokusfehler- und das Spurfehlersignal werden daher auf die ge¬ samte einfallende Lichtenerg e bezogen normiert. Diese bekannte Lösung weist aber zwei erhebliche Nachteile auf, denn die analo¬ ge Dividierschaltung ist relativ teuer und erfordert einen sehr aufwendigen Abgleich.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung zur automatischen Verstärkungsregelung so zu gestalten, daß sie einfach herstellbar ist und keinen Äbgleich mehr erfordert.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß das zu verstärken¬ de Eingaπgssigπal über einen steuerbaren Schalter und einen er¬ sten Tiefpaß einem Verstärker sowie über einen zweiten Tiefpaß und einen Ana log-Digi ta l-W-andler einem Mikroprozessor zugeführt wird, daß der Ausgang des Mikroprozessors mit dem Eingang eines Pulsweitenmodulators verbunden ist, dessen Ausgang mit dem Steu¬ ereingang des steuerbaren Schalters verbunden ist, und daß der Mikroprozessor in Abhängigkeit von den d gitalen Werten am Aus¬ gang des Analog-Dig a l-Wandlers ein Steuersignal für den Puls¬ weitenmodulator erzeugt.
Es zeigen
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
F gur 2 und 3 ein Anwendungsbeispiel der Erfindung.
Anhand der Figur 1 wird die Erfindung nun beschrieben und an¬ schließend erläutert.
Das in einem Verstärker V zu verstärkende Signal S liegt am Ein¬ gang eines steuerbaren Schalters SC, dessen Ausgang über einen Tiefpass TP1 mit dem Eingang des Verstärkers V verbunden ist, und am Eingang eines Tiefpasses TP2, dessen Ausgang mit dem Ein¬ gang eines Ana log-D gi ta l-Wand lers AD verbunden ist. Der Aus¬ gang des Ana log-Di gi ta L-Wand lers AD ist mit dem Eingang eines Mikroprozesso s MP verbunden, dessen Ausgang mit dem Eingang ei¬ nes Pulsweitenmodulators PM verbunden ist. Der Ausgang des Puls¬ weitenmodulators PM ist mit dem Steuereingang des steuerbaren Schalters SC verbunden.
Der Mikroprozessor MP erzeugt in Abhängigkeit vom digitalen Wert am Ausgang des Ana log-Di gi ta l-Wand lers AD z.B. mittels ei¬ nes Algorithmus ein Steuersignal für den Pulsweitenmodulator PM, der das Tastverh ltnis seines Ausgangssignals daher eben¬ falls in Abhängigkeit vom digitalen Wert am Ausgang des Analog- D gi ta l-Wand lers AD ändert. Um den maximalen Ausgangspegel des Verstärkers V auf einen konstanten Wert zu regeln, wird das Tastverhältnis, mit dem der steuerbare Schalter SC geöffnet und geschlossen wird, bei steigendem Pegel des Eingangssignals S er¬ niedrigt, bei fallendem Pegel dagegen erhöht. Damit schnelle Pe¬ geländerungen " des E ngangssignals S aber nicht ausgeregelt wer¬ den, was unabhängig vom Pegel des Eingangssignals S zu einem stets konstanten Ausgangspegel des Verstärkers V führen würde, ist dem Analog-Digital-Wandler AD ein . Tiefpass TM vorgeschal¬ tet. Ein weiterer Tiefpass TP2 ist zwischen dem steuerbaren Schalter SC und dem Verstärker V vorgesehen, um die Schaltfre¬ quenz des steuerbaren Schalters SC und deren Seitenbänder zu unterdrücken.
Der steuerbare Schalter SC, für den ein schneller Analogschal¬ ter besonders gut geeignet ist, wirkt mit dem nachfolgenden Tiefpass TP1 wie ein elektronisch gesteuertes Potentiometer. Besonders vortei lhaft ist es, die Schaltfrequenz am Ausgang des Pulsweitenmodulators PM sehr hoch zu wählen.
Der Mikroprozessor MP kann das Steuersignal für den Pulsweiten¬ modulator PM z.B. auch aus den Werten einer Tabelle erzeugen, die n einem Speicher gespeichert sind. Jedem digitalen Wert am Ausgang des Ana log-Di gita l-Wand lers AD ist ein Wert im Speicher zugeordnet. Die einzelnen Werte im Speicher können z.B. das Tastverhältnis des Signals des Pulsweitenmodulators PM bestim¬ men. So ist edem digitalen Wert am Ausgang des Analog-Digital- Wandlers AD ein bestimmtes Tastverh ltnis zugeordnet.
Die erf ndungsgemäße automatische Verstärkungsregelung ist z.B. für den Spur- und den Fokusregelkreis eines CD-Spielers oder eines magneto-opt sehen Aufnahme- und W edergabegerätes geeig¬ net .
In der Figur 2 ist dieser Anwendu ' ngsfall gezeigt. Das magneto¬ optische Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät kann gleichzeit g Daten von einem Aufzeichnungsträger lesen, die sowohl mittels Pits als auch in einer magneto-opti sehen Schicht des Aufzeich¬ nungsträgers aufgeze chnet " sind. Die optische Abtastvorrichtung eines derartigen ifiagneto-optischen Aufze chnungs- und Wiederga¬ begerätes ist aus der DE-OS 37 32 874 bekannt; der zugehörige Aufzeichnungsträger, auf dem sowohl Daten mittels Pits als auch in einer magneto-opti sehen Schicht gespeichert sind, ist in der DE-OS 37 32 875 beschrieben.
Das von einem Laser ausgestrahlte Licht wird vom magneto-opt i- schen Aufze chnungsträger in bekannter Weise auf einen Vierqua- drantenphotodetektor mit vier Photodioden A, B, C und D sowie auf je eine rechts und links neben dem Vierquadrantendetektor liegende Photodiode E und F reflektiert. Außerdem reflektiert
ERSATZBLATT
der Aufze chnungsträger das vom Laser ausgestrahlte Licht noch auf eine Photodiode G. Die Ausgangsströme der Photodioden A - G werden mittels Strom-Spannungs-Wandlern ■ 1 - 7 in Spannungen AS - GS umgewandelt. Mittels eines Addierers und Subtrahierers 8 wird das Datensignal MS = AS + BS + CS + DS - ES - FS - GS ge¬ bildet, das die in der magneto-opt sehen Schicht des Aufzeich¬ nungsträgers gespeicherten Daten enthält.
Das Datensignal PS, das die mittels der Pits gespeicherten Da¬ ten enthält, i d in einem Addierer 9 gebildet: PS = AS + BS + CS + DS. Das Fokusfehlersigna L FE = AS + CS - BS - DS wird in einem Addierer und Subtrahierer 10 erzeugt. Ein Differenzver¬ stärker 11 erzeugt das Spurfe lersignal TE = ES - FS . Der Aus¬ gang des Addierers und Subtrahierers 10 ist über einen steuerba¬ ren Schalter 12 und e nen T efpass 14, der als RC-Glied ausge¬ führt ist, mit dem Regelverstärker 16 des Fokusregelkreises ver¬ bunden. Der Ausgang des Differenzverstär ers 11 ist über einen steuerbaren Schalter 13 und einen ebenfalls als RC-Glied ausge¬ führten Tiefpass 15 mit dem Regelverstärker 17 des Spurregel¬ kreises verbunden. Der Ausgang des Addierers 9 ist über einen Tiefpass TP2 mit dem Eingang eines Ana log-Di g ta l-Wand lers AD verbunden, dessen Ausgang mit dem Eingang e nes Mikroprozessors MP verbunden st. Der Ausgang des Mikroprozessors P ist mit dem Eingang eines Pulsweitenmodulators PM verbunden, dessen Aus¬ gang mit den Eingängen der. steuerbaren Schalter 12 und 13 ver¬ bunden ist.
Es ist auch möglich, wie Figur 3 zeigt, sowohl-für den Fokus¬ ais auch für den Spurregelkreis je einen Pulsweitenmodulator PM1 und PM2 vorzusehen. Der Mikroprozessor MP erzeugt dann ein erstes Sireuersignal für den einen Pulsweitenmodulator PM1, des= sen Ausgang mit dem Steuereingang des steuerbaren Schalters 12 verbunden ist, und unabhängig davon ein zweites Steuersignal für den anderen Pulsweitenmodulator PM2, dessen Ausgang mit dem Steuereingang des steuerbaren Schalters 13 verbunden ist.
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Weil das Summensignal PS = AS + BS + CS + DS ein unmittelba es Maß für die auf den Vierquadrantendetektor strahlende gesamte Lichtenergie darstellt, ist es sinnvoll, aus dem Summensignal PS im Mik oprozessor MP das Regelsignal zur Regelung der Ver¬ stärkung zu erzeugen.
Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf den in Figur 2 und 3 dargestellten Anwendungsfall beschränkt. Sie ist allgemein für die automatische Verstärkungsregelung geeignet.
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