VHS家用录象机的伺服系统是以鼓电机、主导电机和卷带电机的相位和速度为控制量，使其以正常值运转的自动控制系统。它时刻监视电机转动的速度和相位，当发现偏离正常值时及时给与纠正。伺服电路的工作方式受机械控制电路的微处理机控制。
1．伺服系统的功能：减少电视信号在录／放过程中引入的时基误差；确保电机的转动速度和相位在录／放状态的一致性和稳定性；在记录方式，确保有正确的视频信号和控制信号，记录在磁带上形成正确的视频磁迹和控制磁迹；在重放方式，确保视频磁头与相应的视频磁迹对准，提高重放信号的信噪比。
2．对伺服系统的要求：启动要快：即刚开机时电机从停止到以正常速度旋转过程尽可能短，要求在按下重放或记录键之后伺服电路马上开始工作，在加载完成之前伺服电路应进入正常工作状态。稳定性能高：当受到外界干扰引起状态变化时，要能很快地使电机的转速稳定下来。要防止环路内部自激，即抗干扰能力强。静态误差小，即伺服精度高。
3．伺服系统的基本原理：伺服系统的简化方框图如图1所示。它主要由测速装置、比较信号发生器、基准信号发生器、相位与速度伺服电路、电机驱动电路组成。当电机转动时由测速装置拾取电机转动相位和速度的信息，产生相位发生器（PG）信号和频率发生器（FG）信号，PG信号代表电机转动的相位，FG信号代表电机转动的速度。将FG、PG信号送到比较信号发生器产生相应的比较信号。由基准信号发生器产生使电机以标准速度转动的标准信号。基准信号和比较信号同时送到相位与速度伺服电路，在该电路中将两个输入信号进行比较。当电机转动的速度与相位正常时，比较信号和基准信号一致，伺服电路没有误差电压产生；当不一致时则产生误差电压送到电机驱动电路，由电机驱动电路控制电机转动的速度和相位，使之达到标准值，并始终保持电机平稳转动。
下边将测速装置和相位与速度伺服电路的基本原理作一介绍。
（1）测速装置：录象机生产厂家不同，测速装置的设计也不同。测速装置所采用的方法很多，可归纳为4种，即光电测速法、磁电测速法、霍尔元件测速法以及静电电容变化测速法。
①光电测速法：荷兰飞利浦公司生产的部分录象机中的测速装置采用光电测速法。如图2所示，在电机的转轴上安装有带孔的圆盘，发光二极管和光敏元件分别安置在圆盘的两侧。当电机转动时带动圆盘转动，当圆盘上的小孔转动到发光二极管与光敏元件之间时，光通过小孔照到光敏元件上，光敏元件导通呈低阻。当没有光照时光敏元件截止呈高阻。光敏元件产生的脉冲信号即为FG信号，它代表了电机转动速度。如果圆盘上只有一个小孔，光敏元件在电机转动一周期间只产生1个脉冲信号，此信号即为PG信号。这种测速方法比较落后，测速装置的寿命短。
② 磁电测速法：在电机的转子上安装一定数量的磁极（若干对磁极），又在电机转子的附近放置一个感应线圈（在FG磁头内）。每当电机转动时，转子上磁性体产生的磁场通过感应线圈，磁场的方向不断改变使线圈两端便产生感应电势，感应电势的大小与磁通的变化率成正比。由于磁场的方向不断改变，感应线圈上产生感应电势的极性也随之改变。这样在感应线圈上就拾取到代表电机转速的FG脉冲信号。NV－450录象机主导电机FG信号检测装置如图3所示。该装置在正常重放方式时，产生750Hz的主导FG信号。图4示出了录象机HR－7600鼓PG信号检测装置。在鼓的转子上安装两块小磁铁，互相呈180°放置。一个是磁铁N极，另一个是磁铁S极。在鼓转子的附近安装有鼓PG磁头，当磁铁N极经过PG磁头时产生正极性脉冲，当磁铁S极通过PG磁头时产生负极性脉冲，该脉冲信号称为PG脉冲信号。
图5示出了HR－2650录象机中用磁电测速法产生鼓FG信号的检测装置。在鼓电机内安装一块固定的鼓FG板，鼓FG板上印制了如图5所示的矩形线圈。鼓转子上朝鼓FG板的一例安装有60对N、S磁极。当鼓电机转动时，固定的鼓FG极与旋转的磁铁相对运动。鼓电机每转1周，从FG板输出60个鼓FG脉冲，鼓的转速是25周／秒，所以产生的鼓FG信号的频率为1500Hz。
③ 霍尔元件测速法：新近开发的许多种录象机、单放机中鼓电机的PG、FG信号以及主导电机的FG信号都是采用霍尔元件测速法产生的。一般是将两个霍尔元件安装在电机转子的附近。图6示出NV－G10录象机鼓电机转子采用的多磁极的双层磁环结构。内层磁环与相对应的霍尔元件产生FG信号，外层磁环与相对应的霍尔元件产生PG信号。外层磁环上除了有6对N、S磁极之外还多设置一对小磁极，用它产生PG信号。图7示出了NV－G30录象机主导FG信号和鼓PG信号的检测装置。主导飞轮的外侧嵌入许多对磁极，一个带有4条引线的霍尔元件安装在主导飞轮的附近，当主导电机转动时，霍尔元件产生感应电势，形成主导FG信号。在鼓转子上嵌入N型磁极的磁铁和S型磁极的磁铁各一块，互呈180°放置。在鼓转子附近，安装一个霍尔元件。当鼓电机转动时，霍尔元件产生鼓的PG信号。一般霍尔元件拾取的信号很微弱，需放大、整形后送到伺服电路。
④静电电容变化测速法：单放机VP－9100的主导FG信号检测装置、录象机HR－3300的鼓FG检测装置就是用该方法产生主导FG信号和鼓FG信号的。图8示出了这种检测装置的示意图。测速装置安装在主导或鼓电机内，FG转子与电机的转轴固定，由转轴带动旋转。FG转子的外圆上有很多凹凸齿。在FG转子的外圈同心地安装着FG定子，FG定子的内缘也有很多凹凸齿。转子与定子均由金属材料制成。FG转子通过转轴接地，FG定子不接地（与地绝缘）。FG转子与FG定子之间有电容存在。FG转子、定子的凹凸齿峰遇到一起时，定子对地的电容变大；齿谷遇到一起时电容变小，因而可将电机转子转动速度的变化转换成相应的电容量的变化，与一些电路相配合即可取出FG信号。（未完待续）（葛慧英）
