DE1001322B - Anordnung zur Steuerung des Antriebes von bewegten Speichern - Google Patents

Description

Bei der Aufzeichnung von zu speichernden Vorgängen auf Auf zeichnungsträgern, z.B. Schallplatten, Magnetbändern, Filmen usw. oder bei deren Wiedergabe, ist es häufig notwendig oder zweckmäßig, daß Steuervorgänge nach dem Ende der Nachricht ausgelöst werden, z. B. daß die Aufnahme- oder Wiedergabegeräte selbsttätig ausgeschaltet werden. Vor allem soll der Antrieb des Aufzeichnungsträgers stillgesetzt werden, wenn die gespeicherte oder zu speichernde Nadbricht zu Ende ist, um nicht nur die Antriebsleistung zu sparen, sondern auch den Aufzeichnungsträger voll auszunutzen.

Es sind Anordnungen bekannt, die z. B. die Antriebseinrichtung des Aufzeichnungsträgers nach einer bestimmten Zeit oder nach einem bestimmten Weg d'ss Aufzeichnungsträgers ausschalten; diese haben aber dien Nachteil, daß sie entsprechend dem Ausmaß d?r Aufzeichnung eingestellt werden müssen, um eine bestmögliche Wirkung zu erzielen. Weiterhin sind Schaltvorrichtu-ngen bekannt, die, nachdem sie eingeschaltet worden sind, nach einer einstellbaren Zeitspanne selbsttätig in ihre Aus-schaltstellung zurückkehren. Sie bestehen aus einer Multivibratorschaltung, die so bemessen ist, daß nur ein einziger stabiler Arbeitspunkt (Auescfoaltstellutig) möglich ist. Wird diesem monostabilen Multivibrator ein Impuls zugeführt, so wird der stabile Arbeitspunkt vorübergehend verlassen (Einschaltstellung).

Die bis zum Wiedererreichen des stabilen Arbeitspunktes verfließende Zeit (Einschaltdauer) läßt sich durch die Bemessung eines z. B. aus Widerständen und Kapazitäten bestehenden Verzögerungsgliedes einstellen. Der bezüglich der Zeit exponentiell verlaufenden Spannung an diesem 7?C-Glied werden häufig Zeitgeber- oder Synchronisierimpulse überlagert, um die Genauigkeit der Verzögerungszeit, d. h. der Einschaltdauer, der Vorrichtung zu erhöhen.

Die eingangs erwähnten Nachteile der bekannten Anordnungen zur Steuerung des Antriebes von bewegten Speichern, insbesondere von Magnettrommeln oder -bändern, werden gemäß der Erfindung durch einen den Antriebsstromkreis schließenden monostabilen Multivibrator vermieden, dessen Verzögerungszeit größer gewählt ist als die Pause zwischen den aufeinanderfolgenden Impulsen der zu speichernden Impulsgruppen. Damit bestimmt das Ende der Nachricht selbst, wann z. B. der Antrieb der Aufnahme- oder Wiedergabegeräte ausgeschaltet werden muß, und es wird eine besonders wirtschaftliche Benutzung der Anlage ermöglicht. In dem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung für einen Magnetspeicher mit bandförmigem Aufzeichnungsträger beschrieben, wie er z. B. in Rechen- u. dgl. Maschinen benutzt wird.

Anordnung zur Steuerung des Antriebes von bewegten Speichern

Anmelder:

IBM Deutschland Internationale

Büro-Maschinen Gesellschaft m.b.H.,

Sindelfingen (Württ.)

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 21. Juli 1952

John Edward Bartelt, Poughkeepsie, N. Y. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

Der Speicher besteht — wie allgemein bekannt — aus einem mit konstanter Geschwindigkeit bewegtem Band od. dgl. und aus dem Lösch-, Aufnahme- und Wiedergabekopf. Während der Löschkopf das Löschen der gespeicherten Nachricht ermöglicht, dient der Aufnahmekopf zur Eingabe, der Wiedergabekopf zur Entnahme der gespeicherten Nachricht. Die gespeicherte Nachricht — im folgenden Aufzeichnungseinheit genannt — stellt z. B. eine Zahl, einen Buch- stäben oder ganz allgemein ein Zeichen dar und besteht aus verschiedenen Einzelzeichen. Diese Einzelzeichen bestehen aus durch den Aufnahmkopf magnetisierten Bandstellen in der Längsrichtung des Bandes. Bei der Wiedergabe der gespeicherten Nachrieht verursacht demnach jede Aufzeichnungseinheit eine Reihe von Impulsen an den Klemmen des Wiedergabekopfes, deren zeitliche Dauer von der Aufzeichnungart und deren Zeitabstand davon abhängt, wie dicht die Zeichen in der Längsrichtung des Bandes aufeinander folgen. Solche wiederholt auftretenden Impulse mit bestimmtem und einheitlichem Zeitabstand werden der diese Erfindung bildenden Anordnung zugeführt.

Der erste dieser Impulse bringt den Multivibrator in seine unstabile Sahaltstellung (»Ein«), in der er entsprechend der Einstellung seines Verzögerungsgliedes verbleibt. Nach Ablauf dieser Zeit würde normalerweise der Mutivibrator in seinen normalen oder stabilen Schaltzustand (»Aus«) zurückkehren.

Wenn jedoch eine Reihe von Impulsen angelegt wird, deren Zeitabstand kleiner ist als die Verzögerungszeit, so bewirkt ein zweiter Impuls, daß der Multivibrator in seinem gekippten oder unstabilen Schaltzustand (»Ein«) bleibt und nicht in seinen normalen

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oder stabilen Schaltzustand (»Aus«) zurückkehren kann. Wenn jedoch diese Impulse ausbleiben, so kehrt der Multivibrator in seinen normalen oder stabilen Zustand (»Aus«) zurück, sobald nach Empfang eines letzten Impulses eine Pause folgt, die größer als die Verzögerungszeit des Multivibrators ist. Die Schaltstellung des Multivibrators ändert sich also über die Zeitdauer der Impulsgruppe zuzüglich der Verzögerungszeit, und am Ausgang des Multivibrators

Der Eingang der Umkehrstufe führt über einen durch den 180-kOhm-Widerstand 28 überbrückten 47-pF-Kondensator 27 und über den 150-Ohm-Widerstand 29 zu dem Gitter der Triode 11, das über einen 270-kOhm-Widerstand 30 an —250 V liegt.

Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß alle angegebenen Werte nur für ein Ausführungsbei spiel gelten und entsprechend den verwendeten Röhren oder dem Spannungsverlauf der Eingangs- oder Ausentsteht ein Ausgangsimpuls, dessen Ende das Ende io gangsimpulse verändert werden können, der Impulsreühe anzeigt. Wenn man im Ausführungsbei spiel den Wider-

Weitere Kennzeichen der Erfindung ergeben sich stand RT 1,5 MOhm und den Kondensator CT 2 nF aus der Beschreibung. wählt, so vergeht eine Zeit von etwa 400 Mikrosekun-

In den Zeichnungen ist den, bis die Anordnung aus der »Ein«- in die »Aus«-

Fig. 1A die Darstellung zweier Reihen rechteck- 15 Schaltstellung zurückgekehrt ist. Wenn also rechtförmiger Spannungsimpulse, wie sie z. B. am Abfüihl- eckförmige Spannungsimpulse von 32 MikroSekunden

Dauer mit einem Zeitabstand von 100 MikroSekunden (Fig. IA) an den Eingang der Umkehrstufe gelangen, so wird der Multivibrator beim ersten Impuls »Ein« .geschaltet und behält diesen Schaltzustand bei, solange die Impulse in Zeitabständen von 100 Mikrosekunden wiederholt werden (Fig. 1 B). Wenn jedoch die Impulse unterbrochen werden, wie zwischen den

kopf eines Magnetspeichers entstehen,

Fig. 1B die Darstellung der Spannung am Ausgang des Multivibrators, während dem Eingang die in Fig. IA gezeigten Impulse zugeführt werden,

Fig. 1C die Darstellung der Spannung an der Leitung 11a der Fig. 2, während dem Eingang die in Fig. IA gezeigten Impulse zugeführt werden,

Fig. 2 ein Schaltbild des Multivibrators mit Umkehrstufe.

Die Röhre 10 (Fig. 2) ist eine Doppeltriode. Eine Triode 11 wird in der Umkehrstufe verwendet, die die Eingangsspannung der Multivibratorschaltung anpaßt

beiden Impulsreihen in Fig. 1A gezeigt, so daß der Zeitabstand der Impulse größer ist als die Verzögerungszeit des Multivibrators, so schaltet dieser auf »Aus« (Fig. IB). Dadurch entsteht wieder eine Spannung von + 10 V am Ausgang des Multivibrators, während in der »EmÄ-Schaltstellung

und diese steuert.

Die Anode des linken Systems der Doppeltriode 10 30 — 36 V am Ausgang lagen, liegt über einen 33-kOhm-Widerstand 12 (2W), die Eine genaue Betrachtung

Anode des rechten Systems über einen 12-kOhm-Widerstandl3 (2 W) an +150V. Die Anode der Triode 11 ist über einen 150-Ohm-WideTstand 14 mit

der Vorgänge ergibt

folgendes: Beim Eintreffen des ersten Impulses (Fig. 1 A) am Gitter der Umkehrröhre 11 (Fig. 2) wird dieser Impuls umgekehrt und schaltet den Multi-

dem Gitter des rechten Systems der Doppeltriode ver- 35 vibrator aus seiner »Aus«-Schaltstellung, in der die

bunden und liegt außerdem über einen Widerstand RT an + 220 V. Außerdem ist diese Anode über eine Leitung 11 α und einen Kondensator CT mit der Anode des linken Systems der Doppeltriode 10 gerechte Triode leitend ist, in seine »Ein«-Schaltstellung, in der die linke Triode leitend ist. Da die Anodenwiderstände der linken und der rechten Triode verschieden groß sind, ist die an der Anzapfung 20

koppelt. Diese Anode ist über einen 1-MOhm-Wider- 40 zur Verfügung stehende Spannung geringer, wenn die stand 15 mit einer Glimmlampe verbunden zur An- linke Triode leitend ist (»Ein«), als wenn die rechte

Triode leitend ist (»Aus«). Dieser »Ein«-Zustand wird aufrechterhalten, solange die an den Eingang des Umkehrers angelegten Impulse einen Zeitabstand von

zeige des Schaltzustandes. Außerdem können dort Steuervorrichtungen mit hochohmigem Eingang angeschlossen werden. Das linke Gitter der Doppel

triode wird über einen 150-Ohm-Widerstand 16 ge- 45 beispielsweise 100 Mikrosekunden haben.

speist, der über einen 300-kOhm-Widerstand 17 an + 150 V und über einen 100-kOhm-Widerstand 18 an —100 V liegt. Die beiden Kathoden der Doppeltriode 10 liegen über einen gemeinsamen 15-kÖhm-

Beim Eintreffen des ersten Impulses (Fig. 1 A) am Gitter der Umkehrröhre 11 sinkt die Spannung der Leitung 11 α (Fig. 2), wie in Fig. 1 C gezeigt, und bleibt während der Dauer des angelegten Impulses Widerstand 19 (2 W) an —100 V. Die Ausgangs- 50 etwa auf diesem niederen Wert. Nach Ende dieses spannung wird in einem Punkt 20 an den zusammen- Impulses beginnt der Kondensator CT sich auf ein

Potential von + 220 V aufzuladen (schräg nach oben rechts führende kurze Linie in Fig. 1 C). Der Kondensator CT kann sich so lange aufladen, bis der zweite und über einen 0,01-MF-Kondensator 25 geerdet ist. 55 Impuls am Gitter der Umkehrröhre 11 eintrifft, um Diese — 36 V entstehen am Punkt 22 eines Span- die Spannung auf Leitung 11 α wiederum auf uhren

niederen Wert zu drücken. Nach dem Ende des zweiten Impulses (Fig. 1 A) beginnt der Kondensator CT sich wieder aufzuladen (zweite kurze Schräglinie in

Gitter der Doppeltriode ist über eine Diode 22 α eben- 60 Fig. 1 C). Der dritte Impuls erzeugt wieder eine falls an —36 V angeschlossen. Die Anode einer wei- Potentialsenkung der Leitung 11a bis zum Ende des teren Diode 26 ist mit der Ausgangsleitung 20 a ver- dritten Impulses. Der Multivibrator bleibt also bunden, während ihre Kathode an + 10 V liegt. Durch »Ein« geschaltet, solange die Impulse einen Zeitdiese über Dioden angelegten Gleichspannungen wird abstand voneinander 'haben, der kleiner als seine Verdie Gitterspannung des linken Systems der Doppel- 65 zögerungszeit ist. Nach dem dritten Impuls (Fig. 1 A) triode bzw. die Ausgangsspannung begrenzt. So· ent- folgt eine längere Pause, in der keine Impulse ankommen. Wie in Fig. 1C gezeigt, lädt sich der Kondensator 1C daher auf, bis das rechte System der Doppeltriode 10 wieder leitend wird, d. h. die Kipp-70 schaltung hat ihren Normal- oder »Aus «-Schalt-

gesdhalteten Kathoden abgegriffen. Eine Leitung 20 α führt diese Ausgangs spannung der Kathode einer Diode 21 zu, deren Anode· an — 36 V angeschlossen

nungsteilers, der aus dem an — 30 V liegenden 1-kOhm-Wider stand 23 und dem an —100 V liegenden 10-kOhm-Widerstand 24 gebildet wird. Das linke

steht am Ausgang des Multivibrators in seiner stabilen (»Aus«-) Schaltstellung eine Spannung von + 10 V und in seiner nicht stabilen (»Ein«-) Schaltstellung eine Spannung von — 36 V.

zustand wieder erreicht. Gleichzeitig steigt die Spannung am Ausgang wieder auf + 10 V, wie in Fig. 1B dargestellt. Der Ladekreis des Kondensators CT verläuft von der + 220-V-Quelle über den Widerstand RT, Leitung 11a, Kondensator CT, Hnkes System der Doppeltriode zu ■— 100 V. Der Wert von RT ist gegenüber dem Innen- und Anodenwiderstand der Röhre hoch, so daß die Verzogerungszeit praktisch durch die Werte von RT und CT bestimmt wird. Durch Veränderung dieser Werte kann die Ausschaltverzögerung des Multivibrators verschiedenen Zeitabständen der Impulse angepaßt werden. Wie erwähnt, ist bei CT = 2nF und RT = 1,5 MOhm die Verzögerungszeit etwa 400 Mikrosekunden. Durch größere Werte von CT oder RT kann diese Zeit verlängert, durch kleinere Werte verkürzt werden.

Beim Eintreffen einer Reihe von Impulsen (siehe erste Gruppe von drei Impulsen in Fig. 1 A) wird also der Multivibrator »Ein« geschaltet und behält diese Schaltstellung bei, bis die dem letzten Impuls der Reihe folgende Zeit etwa gleich der Verzögerungszeit des Multivibrators ist. Nun schaltet der Multivibrator »Aus«. Während in der »Ein«-Schaltstellung eine Spannung von — 36 V am Ausgang lag, stellt sich diese Spannung im »Aus«-Schaltzustand wieder auf + 10 V ein.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Anordnung zur Steuerung des Antriebes von bewegten Speichern, insbesondere von Magnettrommeln oder -bändern, gekennzeichnet durch einen den Antriebsstromkreis schließenden monostabilen Multivibrator, dessen Verzogerungszeit größer gewählt ist als die Pause zwischen den aufeinanderfolgenden Impulsen der zu speichernden Impulsgruppen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Multivibrator aus zwei kathodengekoppelten Trioden besteht, deren eine im stabilen Schaltzustand leitend ist und über ©ine Kapazität (CT) mit dem über einen Widerstand (RT) an Spannung liegenden Gitter der anderen, durch einen elektrischen Impuls leitend werdenden Triode gekoppelt ist.

3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsglieder (CT und RT) als Verzögerungsglied benutzt werden.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß negative Impulse das Gitter der im stabilen Schaltzustand leitenden Triode unmittelbar, positive Impulse jedoch nach Umwandlung in einer Umkehrstufe, beispielsweise Umkehrröhre, steuern.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenströme der beiden Trioden voneinander verschieden sind und der Spannungsabfall an den von ihnen gemeinsam durchflossenen Widerständen, beispielsweise am gemeinsamen Kathodenwiderstand, das Kennzeichen für die Schaltstellung ist.

6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schaltstellungen entsprechenden Spannungen stabilisiert sind, beispielsweise durch über Gleichrichter angelegte Gleichspannungen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 551280.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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