DE1051328B

DE1051328B - Selbsttaktierendes Leseverfahren fuer in Serie gespeicherte Impulsfolgen

Info

Publication number: DE1051328B
Application number: DEST12952A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Guenter Giesecke
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1957-09-13
Filing date: 1957-09-13
Publication date: 1959-02-26
Also published as: CH364528A; NL231353A; GB857955A; US3069627A; FR1212849A; BE571151A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Taktimpulsen aus einer mehr oder weniger unregelmäßigen Folge von Informationsimpulsen, das insbesondere für die Abnahme von Informationen geeignet ist, die auf magnetisierbaren Aufzeichnungsträgern gespeichert sind.

Um An- oder Abwesenheit von Informationsimpulsen feststellen zu können, wird die Folge der Informationsimpulse mit einer Folge von in gleichen Zeitabständen aufeinanderfolgenden Taktimpulsen verglichen. Dabei müssen diese Impulsfolgen synchronisiert sein. Man hat deshalb bisher die Taktimpulse aus einer besonderen Taktspur abgeleitet, die parallel zu einer Informationsspur oder zu mehreren Informationsspuren in dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet ist. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die Taktimpulse aus der Informationsspur selbst abzuleiten. In einer bekannten Anordnung sind zu diesem Zweck zwei Oszillatoren vorgesehen, die auf einen gemeinsamen Ausgang arbeiten und von denen abwechselnd durch aufeinanderfolgende Informationsimpulse der eine gesperrt und der andere entsperrt wird. Eine solche Anordnung hat den Nachteil, daß für die beiden Oszillatoren und die Impulsformung erheblicher Schaltungsaufwand notwendig ist. Wegen der Phasentoleranzen sind außerdem besondere Verzögerungsmaßnahmen erforderlich.

Diese Nachteile werden nach der Erfindung mit einem selbsttaktierenden Leseverfahren für in Serie gespeicherte Impulsfolgen dadurch vermieden, daß durch jeden in einem Lesekanal auftretenden Informationsimpuls über ein in seiner Verzögerung der mittleren Abtastgeschwindigkeit angepaßtes Verzögerungsglied ein erster Taktimpuls ausgelöst und einem Ausgang mittelbar oder unmittelbar zugeführt wird und daß gleichzeitig durch jeden ersten Taktimpuls ein Impulswiederholer angestoßen wird, der weitere Taktimpulse dem Ausgang zuführt, der aber jeweils durch den nächstfolgenden Informationsimpuls stillgesetzt und erst nach der genannten Verzögerung durch den dem letzten Informationsimpuls entsprechenden ersten Taktimpuls wieder angestoßen wird.

Eine Anordnung zur Durchführung dieses Leseverfahrens wird zweckmäßig so aufgebaut, daß für die Steuerung des Impulswiederholers ein Flip-Flop als Speicher dient, dessen eine Steuerleitung mit dem Eingang und dessen andere Steuerleitung mit dem Ausgang des Verzögerungsgliedes verbunden ist, so daß der Flip-Flop durch die Informationsimpulse für die Dauer der Verzögerung in seine eine und durch die verzögerten Impulse in seine andere Lage gekippt wird, in welcher er bis zum Eintreffen des nächsten Informationsimpulses verbleibt und in welcher er den Selbsttaktierendes Lese verfahr en
für in Serie gespeicherte Impulsfolgen

Anmelder:
Standard Elektrik Lorenz

Aktiengesellschaft,

Stuttgart-Zuffenhausen,

Hellmuth-Hirth-Str. 42

Dipl.-Ing. Günter Giesecke, Stuttgart,
ist als Erfinder genannt worden

Impulswiederholer freigibt. Vorteilhaft werden als Verzögerungsglied eine erste Laufzeitkette und als Impulswiederholer eine zweite Laufzeitkette mit einem Rückkopplungsweg vorgesehen, die gegebenenfalls in Reihe mit Impulsformern zu schalten sind. Unter der Steuerung durch den Flip-Flop wird über Torschaltungen, wie noch an Hand der Zeichnungen näher erläutert wird, entweder der Rückkopplungsweg geschlossen oder der Eingang der zweiten Laufzeitkette mit dem Ausgang der ersten verbunden.

Durch die Verwendung von Laufzeitketten kann eine hohe Frequenzkonstanz erreicht werden, so daß eine solche Anordnung besonders für den Fall geeignet ist, daß die Informationsimpulse nur mit geringer Häufigkeit auftreten. ,

Liegt dagegen eine Informationsimpulsfolge mit größerer Impulsdichte vor, so kann der Schaltungsaufbau wesentlich vereinfacht werden. Hierfür ist es zweckmäßig, als Verzögerungsglied einen monostabilen Multivibrator und als Impulswiederholer einen in seiner Frequenz der mittleren Abtastgeschwindigkeit angepaßten Multivibrator mit rechteckförmiger Ausgangsspannung vorzusehen.

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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an densatoren stillgesetzt wird. Hierzu ist, wie in Fig. 1

Hand der Ausführungsbeispiele und der Zeichnungen ebenfalls gestrichelt eingezeichnet, die zweite Lauf-

im folgenden beschrieben. Es zeigt zeitkette über Entkopplungsdioden mit einem Entlade-

Fig. 1 das Prinzipschaltbild für eine Anordnung schalter 2 verbunden, der unmittelbar durch die In-

mit Laufzeitketten, 5 formationsimpulse am Eingang der ersten Laufzeit-

Fig. 2 eine Anordnung mit Multivibratoren, kette gesteuert wird.

Fig. 3 eine Multivibratorschaltung mit Transistoren Als weiteres Ausführungsbeispiel wird nun eine

und Anordnung mit Multivibratoren an Hand der Fig. 2

Fig. 4einlmpulsdiagramtn zur Schaltung nachFig.3. betrachtet. Diese Anordnung ist so getroffen, daß als

Als erstes Ausführungsbeispiel wird eine Anord- io Verzögerungsglied ein monostabiler Multivibrator

nung mit Laufzeitketten beschrieben. Fig. 1 zeigt das MVl und als Impulswiederholer ein in seiner Fre-

Prinzipschaltbild. In diesem bezeichnen LZKl und quenz der mittleren Abtastgeschwindigkeit angepaßter

LZK2 die erste und zweite Laufzeitkette, die als Ver- Multivibrator MV2 mit rechteckförmiger Ausgangs-

zögerungsglied bzw. als Impulswiederholer dienen. spannung dienen. Zur Steuerung ist wie im obigen

An Ein- und Ausgang von LZK1 ist über die Steuer- 15 Beispiel ein Flip-Flop FF vorgesehen, dessen eine

leitungen si und s2 der Flip-Flop FF angeschlossen. Steuerleitung s 1 mit dem Eingang für Informations-

Durch einen Impuls auf s2 wird FF in seine eine Lage impulse und dessen andere Steuerleitung s2 mit dem

— die Freigabelage — und durch einen Impuls auf J1 Ausgang des monostabilen Multivibrators MV1 ver-

in seine andere Lage — die Sperrlage — gekippt. Die bunden ist. An den Freigabeausgang des Flip-Flop ist

Ausgänge des FF sind mit al und a 2 bezeichnet und 20 der Multivibrator MV2 angeschlossen, an dessen Aus-

an die »Und«-Tore Ul und U2 gelegt. Der Aus- gang die Taktimpulse abgreifbar sind.

;ang a 1 dient der Freigabe des Impulswiederholers, Treten die Informationsimpulse am Eingang e in

der aus der Laufzeitkette LZK2 und dem Rückkopp- Zeitabständen Γ oder ganzzahligen Vielfachen von T

lungsweg über das »Und«-Tor Ul und das »Oder«- auf, so ist der Multivibrator MV2. auf die Periode Γ

Tor Ol besteht. Über den anderen Eingang des 25 und der Multivibrator MVl zweckmäßig auf die

»Oder«-Tores 01 ist dem Eingang der zweiten Lauf- Rückstellzeit T/2 abzustimmen.

zeitkette LZK 2 der Ausgangsimpuls der ersten Lauf- Eine Multivibratorschaltung mit Transistoren zur

zeitkette LZKl zuführbar. In Fig. 1 sind die Torschal- Durchführung des Leseverfahrens nach der Erfindung

tungen als Kreise dargestellt, und zwar »Und«-Tore zeigt Fig. 3. Die Multivibratoren MVl und MV2

mit einer 2 im Kreis, »Oder«-Tore mit einer 1 im 30 sowie der Flip-Flop FF sind in bekannter Weise auf-

Kreis. Die Eingänge sind jeweils durch Pfeilspitzen gebaute Schaltungen mit je zwei Transistoren vom

markiert. pnp-Typ, von denen jeweils der eine gesperrt, der an-

Die Anordnung nach Fig. 1 ist so aufgebaut, daß dere entsperrt ist. Diese Transistoren sind in Fig. 3

der Rückkopplungsweg über das dem Ausgang der mit Tl. . . T 6 bezeichnet. MVl, MV 2 und FF wer-

zweiten Laufzeitkette nachgeschaltete »Und«-Tor Ul 35 den mit Betriebsspannungen + U und — U betrieben,

und über das »Oder«-Tor Ol geschlossen wird, wenn Den Eingängen von MVl und FF sind nur in Ein-

der Flip-Flop in seine Freigabelage gekippt ist. Dabei gangsrichtung durchlässige Kopplungsglieder 3, 5

ist der zweite Eingang des »Und«-Tores Ul mit dem und 6 vorgeschaltet, die aus einer an Masse liegenden

Freigabeausgang α 1 des Flip-Flops verbunden. Dem T-Schaltung aus Kondensator, Diode und Widerstand

zweiten Eingang des »Oder«-Tores 01 sind die ver- 40 bestehen. Der an den Kollektor des Transistors T3

zögerten Impulse aus LZKl zuführbar. angeschlossene Ausgang von FF ist über eine An-

Wie Fig. 1 zeigt, ist hierfür die Schaltung zweck- passung 7 und die Leitung 8 mit MV2 verbunden. Die

mäßig so ausgelegt, daß zwischen den Ausgang der Anpassung 7 enthält den Transistor T 7 in Kollektor-

ersten Laufzeitkette LZK1 und den zweiten Eingang Basis-Schaltung sowie ausgangsseitig eine Entkopp-

des »Oder«-Tores Ol ein weiteres »Und«-Tor U 2 ge- 45 lungsdiode und wird mit den Betriebsspannungen + U

schaltet ist, dessen zweiter Eingang mit dem Sperr- und — U betrieben.

ausgang a2 des Flip-Flop verbunden ist, so daß das Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 3 wird weitere »Und«-Tor U2 nur entsperrt ist, wenn der zweckmäßig im Zusammenhang mit dem Impulsdia-Flip-Flop in die Sperrlage gekippt (also der Rück- gramm Fig. 4 betrachtet. Wenn keine Informationskopplungsweg unterbrochen) ist. Die Ausgänge beider 50 impulse auftreten, wird die Eingangsleitung a! auf Laufzeitketten sind über ein weiteres »Oder«-Tor O 2 negativer Betriebsspannung gehalten, so daß die Konan den Ausgang α für Taktimpulse gelegt. densatoren in den Kopplungsgliedern 3 und 6 negativ

Für die Funktionssicherheit der Anordnung ist es gegen a! aufgeladen werden. Dieser Zustand sei kurz wichtig, daß der Ausgangsimpuls aus der ersten Lauf- als Ruhezustand bezeichnet. Im Ruhezustand ist in zeitkette LZK1 zuerst die zweite Laufzeitkette LZK2 55 MVl der Transistor Tl gesperrt und der Transistor anstößt und erst danach den Flip-Flop aus der Sperr- T 2 leitend. Der Kondensator in MFl wird durch den lage in die Freigabelage kippt. Um die Reihenfolge Basisstrom von T2 auf der Spannung U gehalten, dieser Schaltfunktionen sicherzustellen, ist es günstig, Ebenso ist im Ruhezustand in FF der Transistor T 3 für das Kippen des Flip-Flop die Endflanken des Aus- gesperrt und der Transistor T 4 leitend. Dementgangsimpulses von LZKl auszunutzen. Wie in Fig. 1 60 sprechend ist der Spannungsabfall am Kollektorgestrichelt eingezeichnet, wird deshalb in die Steuer- widerstand von T 3 so gering, daß der Basisstrom aus leitung s2 zwischen dem Ausgang der ersten Lauf- der nachgeschalteten Anpassung 7 aufgenommen _:werzeitkette und dem Flip-Flop ein differenzierendes und den kann. Der Transistor T 7 ist also im Ruhezustand impulsformendes Glied 1 eingeschaltet. leitend, und infolgedessen ist die Diode in 7 in Sperr-

Eine weitere Erhöhung der Funktionssicherheit ist 65 richtung vorgespannt. Dadurch ist der Multivibrator

nach der Erfindung dadurch zu erreichen, daß zur MV2 entsperrt, so daß die Transistoren T5 und T6

Stillsetzung des Impulswiederholers nicht nur der abwechselnd leiten. Ist z.B. T5-leitend, so bleibt T6

Rückkopplungsweg über Ul unterbrochen wird, son- bis zur Umladung des Kondensators C 5 gesperrt,

dem daß auch die beispielsweise aus L-C-Gliedern Wenn die Umladung von C 5 weit genug fortgeschrit-

aufgebaute Laufzeitkette durch Entladung der Kon- 70 ten ist, wird T 6 leitend, und durch den Spannungs-

abfall am Kollektorwiderstand von T 6, der über den Kondensator C 6 auf die Basis von TS übertragen wird, wird T 5 gesperrt. Anschließend entlädt sich C 6, und T5 wird wieder leitend, wobei gleichzeitig T6 sperrt usw. An den Kollektor von T 6 ist der Ausgang/ angeschlossen, an dem als Taktimpulse rechteckförmige Spannungsimpulse abgreifbar sind, durch die beispielsweise ein Verstärkerglied gesteuert werden kann.

Tritt nun am Eingang a' ein positiver Spannungsimpuls auf oder wird a' durch die Informationsimpulse für kurze Zeit niederohmig an Masse gelegt, so wird über das Kopplungsglied 3 die Basis von T 2 und über 6 die Basis von T 4 plötzlich auf positives Potential gehoben, so daß T2 in MVl und Γ4 in FF sperren. Wenn T2 sperrt, wird Tl leitend, und MVl bleibt in dieser Lage, bis der mit der Basis von T2 verbundene Kondensator wieder so weit umgeladen ist, daß T 2 erneut leitend und Tl wieder gesperrt wird. MVl kehrt also nach einiger Zeit in den Ruhezustand zurück.

Gleichzeitig mit dem Kippen von MVl wird durch den Eingangsimpuls an a! über 6 auch T 4 in FF gesperrt und T3 leitend. Dieser Zustand von FF ist stabil. Durch den Kollektorstrom von T3 und den entsprechenden Spannungsabfall am Kollektorwiderstand wird T7 in 7 gesperrt. Über die Diode in 7 und über Leitung 8 wird nun MV 2 dadurch stillgesetzt, daß C 5 positiv aufgeladen und gleichzeitig T 6 gesperrt wird.

Erst wenn MVl zurückkippt, wird über die Leitung b und Kopplungsglied 5 ein positiver Impuls an die Basis von T 3 übertragen, T 3 dadurch gesperrt und T 4 wieder leitend, was EntSperrung von T 7 in 7 und damit die Entkopplung über die Diode in 7 zur Folge hat, so daß MV2 wieder freigegeben wird. Die Basis von T6 wird wieder negativ, und MV2 schwingt unverzögert an.

Das Impulsdiagramm Fig. 4 zeigt den Potentialverlauf an den in Fig. 3 bezeichneten Abgriffen a'... f. Man erkennt zunächst, daß sich die Anfangsflanken der Informationsimpulse a' unmittelbar über b, c und d bis e durchschalten. Durch die positiven Flanken bei e' wird MV2 stillgesetzt, d. h. T6 gesperrt, falls er nicht bereits gesperrt war. Dementsprechend ist oder wird / stark negativ, wenn die positive Flanke bei e' auftritt.

Das Durchschalten der positiven Flanken von e' wird in Fig. 4 an den mit Pfeilen bezeichneten Stellen der Kurve/ deutlich.

In dem betrachteten Beispiel hat MVl die Rückkippverzögerung T/2 und MV2 die Taktperiode T. Mit der Verzögerung T/2 folgen auf die negativen Impulsflanken an b positive Flanken, die sich unverzögert über c und e' als positive Flanken auf den Ausgang / durchschalten. Wie die in Fig. 4 dargestellten Überschneidungen der Perioden T oder deren Vielfachen mit den Verzögerungszeiten V zeigen, wird das Leseverfahren nach der Erfindung so ausgeführt, daß die Anfangsflanken der Informationsimpulse die Anfangspunkte der Verzögerungszeiten V und die Endpunkte der Verzögerungszeiten V die Periodenanfangspunkte, also jeweils die Lage der Endflanken der negativen Taktimpulse bestimmen.

In dem Impulsdiagramm wurden insofern un- 6g günstige Verhältnisse vorausgesetzt, als eine so große Impulsdichte angenommen wurde, daß die erhaltenen Eingangsimpulse um 774 gegenüber ihrer zeitlichen Soll-Lage verschoben erscheinen. Dabei wird die Synchronisierung der Taktimpulse besonders deutlich.

Beim Schreiben auf dem Informationsträger kann selbstverständlich der Multivibrator als Taktgeber herangezogen werden. Die hierzu notwendige Steuerung wurde jedoch im Schaltbild nicht eingezeichnet, da sie in bekannter Weise ausgelegt werden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Selbsttaktierendes Leseverfahren für in Serie gespeicherte Impulsfolgen, dadurch gekennzeichnet, daß durch jeden in einem Lesekanal auftretenden Informationsimpuls über ein in seiner Verzögerung der mittleren Abtastgeschwindigkeit angepaßtes Verzögerungsglied ein erster Taktimpuls ausgelöst und einem Ausgang mittelbar oder unmittelbar zugeführt wird und daß gleichzeitig durch jeden ersten Taktimpuls ein Impulswiederholer angestoßen wird, der weitere Taktimpulse dem Ausgang zuführt, der aber jeweils durch den nächstfolgenden Informationsimpuls stillgesetzt und erst nach der genannten Verzögerung durch den dem letzten Informationsimpuls entsprechenden ersten Taktimpuls wieder angestoßen wird.

2. Anordnung zur Durchführung des Leseverfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Steuerung des Impulswiederholers ein Flip-Flop (FF) als Speicher dient, dessen eine Steuerleitung (si) mit dem Eingang und dessen andere Steuerleitung (s2) mit dem Ausgang des Verzögerungsgliedes verbunden ist, so daß der Flip-Flop durch die Informationsimpulse für die Dauer der Verzögerung in seine eine und durch die verzögerten Impulse in seine andere Lage gekippt wird, in welcher er bis zum Eintreffen des nächsten Informationsimpulses verbleibt und in welcher er den Impulswiederholer freigibt.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Verzögerungsglied eine erste Laufzeitkette (LZKl) und als Impulswiederholer eine zweite Laufzeitkette (LZK 2) mit einem Rückkopplungsweg vorgesehen sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungsweg über ein dem Ausgang der zweiten Laufzeitkette nachgeschaltetes »Und«-Tor (Ul), dessen zweiter Eingang mit dem Freigabe-Ausgang (al) des Flip-Flop verbunden ist, und über ein »Oder«-Tor (01), dessen zweitem Eingang die verzögerten Impulse zuführbar sind, geschlossen wird, wenn der Flip-Flop in seine andere Lage gekippt ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang der ersten Laufzeitkette und dem zweiten Eingang des »Oder«-Tores (01) ein weiteres »Und«-Tor (U2) geschaltet ist, dessen zweiter Eingang mit dem Sperr-Ausgang (α 2) des Flip-Flop verbunden ist, so daß das weitere »Und«-Tor nur entsperrt ist, wenn der Flip-Flop in seine eine Lage gekippt ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge beider Laufzeitketten über ein weiteres »Oder«-Tor (02) an den Ausgang (a) für Taktimpulse gelegt sind.

7. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufzeitketten in Reihe mit Impulsformern geschaltet sind.

8. Anordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Steuerleitung zwischen dem Ausgang der ersten Laufzeitkette und dem Flip-Flop ein differenzierendes und impulsformendes Glied (1) geschaltet ist.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Laufzeitkette zur Stillsetzung über Entkopplungsdioden mit einem Entladeschalter für ihre Kondensatoren verbunden ist, der unmittelbar durch die Informationsimpulse am Eingang der ersten Laufzeitkette gesteuert wird.

10. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Verzögerungsglied ein monostabiler Multivibrator (MVl) und als Impulswiederholer ein in seiner Frequenz der mittleren Abtastgeschwindigkeit angepaßter Multivibrator (MV2) mit rechteckförmiger Ausgangsspannung vorgesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen