Technische Infos - Video 2000 DTF Spurnachführung

Das Video 2000 System arbeitet wie das VHS-System mit einem Zweikopf Schrägspur Verfahren. Entgegen dem VHS-System wurden beim Video 2000 System bewegliche steuerbare Videoköpfe eingesetzt. Eine störzonenfreie Wiedergabe der Sonderfunktionen wie Standbild und Bildsuchlauf wurde damit möglich.
Die Kopftrommel bestehend aus einem unteren festen und einem rotierenden Oberteil mit den beweglichen Köpfen war das Herzstück vom Video 2000 System. Die obere Kopftrommel mit einem Durchmesser von 65mm wird mit 1500 Umdrehungen pro Minute ( 25 Hz ) vom Kopfradmotor angetrieben. Bei einer Bandgeschwindigkeit von 2,44cm/s ergibt dies eine relative Bandgeschwindigkeit von 5,08ms
Damit die Videoköpfe bei Sonderfunktionen nicht wie beim VHS-System quer über mehrere Videospuren liefen, musste man die Videoköpfe steuerbar machen. Dies gelang durch den Einsatz von piezokeramischen Material. Durch das anlegen einer Spannung war es möglich den darauf montierten Videokopf zu bewegen. Die jeweilige Spannung wurde über sogenannte Schleifkontakte an der oberen Kopftrommel den Videoköpfen zugeführt.



Gut zu erkennen sind hier die beiden Schleifringe über dessen Kontakte die Spannung an die Actuatoren gelegt wird. Rechts daneben ist der kleine schwarze “Zapfen” sichtbar, der den Istwert mit 25 Impulsen pro Sekunde für die Phasenregelung des Kopfservos über eine Lichtschranke erzeugt.

 

 Hier sehen Sie die Kopfscheibe von unten. In der Mitte vom Bild sind auf dem piezokeramischen PXE Material der montierte Videokopf zu erkennen. Über die beiden Lötpunkte wird die DTF Steuerspannung zugeführt.

 

Die mechanischen Genauigkeitsanforderungen machten den Einsatz eines dynamischen Spurfolgesystems notwendig. Kurz genannt DTF = Dynamic-Track-Following. Schaltungstechnisch musste aufgrund von Toleranzen und der Hysterese des Actuatormaterials eine genaue Regelung eingesetzt werden. Um die DTF Regelung richtig zu verstehen muss man sowohl die Aufnahme als auch den Wiedergabemodus betrachten. Im Frequenzbereich von 102KHz bis 222 KHz werden unterhalb des Farbträgers ( 625 KHz ) über die beiden Videoköpfe zusätzliche Frequenzen F1 bis F5 auf das Band geschrieben. Werden die F1-F4 Frequenzen für die Steuerung der Wiedergabe benötigt, so wird die F5 Tracksensingfrequenz bereits für die Aufnahmeregelung eingesetzt.

F1 = 102,187 KHz
F2 = 116,786 KHz
F3 = 148,637 KHz
F4 = 163,500 KHz
F5 = 222,000 KHz

Der Videokopf tastet bei der Wiedergabe sowohl seine eigene Spur als auch bedingt durch das “Übersprechen” die Frequenzen der beiden benachbarten Spuren ab. Durch die Differenzbildung der Frequenzen wird dann die Regelspannung abgeleitet. Die Differenzfrequenz ergibt sich dann aus folgenden Formeln: 

Delta F = F4 - F2 = 164Khz - 117Khz ergibt 47 Khz
Delta F = F4 - F3 = 164Khz - 149Khz ergibt 15 Khz

Wird der Kopf 1 also nach unten gelenkt entsteht eine hohe Differenzfrequenz, bei einer Bewegung nach oben eine niedrige Differenzfrequenz. Beim Kopf 2 ergibt sich bei einer Auslenkung nach unten eine niedrige Differenzfrequenz, bei der Auslenkung nach oben eine hohe Differenzfrequenz. Die damit gewonnenen Regelspannungen werden den Actuatoren über entsprechende Verstärker dann zugeführt. Somit werden die beiden Videoköpfe immer in der richtigen Spur gehalten.

Auch über den Bandservo wird die korrekte Positionierung der Videoköpfe beeinflusst. Haben beide Videoköpfe eine konstante Abweichung von der Spurmitte, so wird über die DTF Regelung gewonnene Spannung der Bandservo gesteuert. Der Bandvorschub bringt die beiden Köpfe dann wieder auf Spurmitte.

Actuatorregelung bei Aufnahme:
Da aufgrund der Beschaffenheit des piezokeramischen Materials keine genaue Ruhelage der beiden Videoköpfe gewährleistet ist, wird bereits bei der Aufzeichnung eine dynamische Regelung notwendig. Dazu wird der F5 Tracksensingburst F5 = 222 KHz für 1,5 Zeilendauer aufgezeichnet. Anschließend wird für weitere 1,5 Zeilen das aufschreiben unterbrochen, so dass eine kleine Lücke in der Spur entsteht. Und genau während dieser Zeit wird der jeweilige Kopf auf Lesen umgeschalten, so dass er aus dem übersprechenden Signal der vorherigen Spur eine entsprechende Amplitude erhält. Das jeweilige Abtasten von Kopf 1 und Kopf 2 ergibt dann eine Regelspannung die den Actuatoren zugeführt wird.

 

Spezifikationen Video 2000

Kopftrommel Durchmesser

65 mm

Kopfspalt

0,28 µm

Spurlänge

101,6 mm

Spurbreite

22 µm

Spurwinkel

2,647 Grad

Azimuth Kopfwinkel

+/- 15 Grad

Bandgeschwindigkeit

2,44 cm/s

Relative Bandgeschwindigkeit

5,08 m/s

Löschfrequenz

ca. 65 Khz