DirectDrive Museum - KnowHow

Auf dieser Seite wird ein wenig Tech-Talk betrieben, f�r alle die mal genau wissen wollen, wie so ein Direktl�ufer eigentlich funktioniert. F�r meine Erkl�rungsversuche hab ich mich am Technics SP-10Mk2 orientiert, den ich ganz gut kenne. Letztendlich ist die Art der Steuerung aber beinahe repr�sentativ f�r die meisten Direktl�ufer ab Mitte/Ende der 70er. Auf der Kaneta-Seite wird ein anderer Ansatz gezeigt.

Die Motorregelung des SP-10Mk2 verdient es einmal im Detail beschrieben zu werden:

Ein im Antriebsmotor selbst integrierter Wechselspannungsgenerator liefert als Istsignalgeber ein Signal mit stren drehzahlproportionaler Frequenz. Aus diesem Signal wird in der Drehzahlregelstufe mit Hilfe eines Frequenz/Spannungsumsetzers eine drehzahlproportionale Steuerspannung gewonnen. Diese Steuerspannung wird der Motorstufe zugef�hrt und bestimmt so den Motorstrom. Schon diese Regelschleife stellt eine weitgehend konstante Drehzahl sicher.
Gleichzeitig wird aber das Signal des im Motor integrierten Istsignalgebers einer Phasenvergleichsstufe zugef�hrt. Dort wird es mit einem Signal verglichen, welches �ber einen programmierbaren Frequenzteiler aus dem hochkonstanten Ausgangssignal eines Quartzoszillators abgeleitet wird. Die Referenzspannung weist deshalb ebenfalls Quartzkonstanz auf. Schon die geringste Phasenverschiebung zwischen Istsignalfrequenz und Referenzfrequenz erzeugt in der Phasenvergleichsstufe eine Kompensationsgr��e. Diese Phasenkompensation gelangt zusammen mit dem Ausgangssignal der Drehzahlregelstufe zur Motorsteuerstufe. Auf ndiese Weise bleibt als einzige Regeldifferenz dieser phasenstarr verriegelten Regelschleife (PLL: Phase Locked Loop) ein geringer aber praktisch konstanter Phasenwinkel zwischen Plattentellerposition und quartzkonstantem Referenzsignal �brig. ERin konstanter Phasenwinkel bedeutet in diesem Zusammenhang aber nichts anderes, als da� die Drehzahl des Plattentellers mit der Referenzfrequenz exakt �bereinstimmt.

Die Drehzahl des Plattentellers selbst h�ngt damit entsprechend der beschriebenen Arbeitsweise der Regelschaltung nur von dem Referenzsignal selbst ab. Damit diese Referenzfrequenz von allen sch�dlichen Einfl�ssen unabh�ngig konstant bleibt, wird f�r ihre Erzeugung ein QWuartzoszillator verwendet, dessen Frequenz weder von Netzfrequenz und Netzspannung noch von Temperaturschwankungen nennenswert beeinflusst wird. Das Ausgangssignal des Referenzoszillators durchl�uft einen Frequenzteiler, der die Frequenz auf einen der gew�nschten Plattentellerdrehzahl entsprechenden Wert herunterteilt. So bleibt die hohe Frequenzkonstanz des Quartzsignals auch f�r das Referenzsignal erhalten.

Der Frequenzteiler des SP-10 ist "programmierbar" - also eine Teilerschaltung, deren Teilerfaktor durch an seinen Programmieranschl�ssen anliegende digitale Informationen ver�ndert werden kann. 3 solcher Informationen sind in einem Festwertspeicher vorhanden und k�nnen mit dem am Bedienfeld angebrachten Tasten angew�hlt und dem Frequenzteiler zugef�hrt werden. Die Informationen sind so gew�hlt (Surprise, surprise...), da� der Frequenzteiler, die den Tellergeschwindigkeiten 33,33, 45 oder 78 U/min entsprechende Referenzfrequenz liefert. Dank der Motorregelschaltung h�lt der Plattenspieler dann die gew�hlte Geschwindigkeit mit h�chster Genauigkeit ein.

Auch beim SP-10 kann die Plattenteller-Drehzahl mit Hilfe eines Stroboskops optisch �berwacht werden. Das Stroboskop wird nicht, wie sonst �blich, mit der Frequenz des Lichtnetzes, sondern ebenfalls mit dem quartzgenauem Referenzsignal angesteuert. Eine weitere geeignete Teilerschaltung arbeitet dieses Signal so auf, da� sich in Verbindung mit dem auf den Plattenteller angebrachten 190 Stroboskopstreifen immer ein stehendes Bild ergibt. So ben�tigt man zur Kontrolle der korrekten Geschwindigkeit nur einen Stroboskopring, so da� Verwechslungen ausgeschlossen sind und Fehlanzeigen aufgrund schwankender Netzfrequenz werden vermieden.
Bei derma�en hochwertigen Antriebssystemen ist die Konstanz der Plattentellerdrehzahl weit besser als die der Netzfrequenz. Wandert bei einer solchen Anordnung das Stroboskopbild ist der Geschwindigkeitsregelkreis nicht mehr eingerastet.
Der Schaltungsaufwand ist erheblich: Der SP-10 enth�lt in seiner Urform 108 Transistoren, 14 IC's und 32 Dioden und Gleichrichter. Sie verteilen sich auf 6 Leiterplatten, von denen 4 unterhalb des eigentlichen Laufwerks und zwei in der in einem getrennten Geh�use untergebrachten Stromversorgungseinheit angeordnet sind.

Und so sieht ein Motor und das Lager eines SP-10Mk2 aus:

Sooo viele Kabel: