DE1123847B

DE1123847B - Circuit arrangement for converting the representation of information, in particular for recovering the original representation of magnetically recorded information from read pulses

Info

Publication number: DE1123847B
Application number: DET18466A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Manfred Swars
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1960-06-01
Filing date: 1960-06-01
Publication date: 1962-02-15

Description

Schaltungsanordnung zur Umwandlung der Darstellung von Informationen, insbesondere zur Rückgewinnung der « ursprünglichen Darstellung einer magnetisch aufgezeichneten Information aus Leseimpulsen Für die magnetische Aufzeichnung von Informationen ist ein Zurück-zu-Null-Verfahren bekannt, bei dem Informationsbits einer Art (z. B. )O) durch Magnetisierung in einer Richtung (z. B. negativer) und Bits einer anderen Art (z. B. »L«) durch Magnetisierung in der entgegengesetzten Richtung (z. B. positiver) aufgebracht werden, während zwischen den Bits ein Nullzustand oder indifferenter Zustand herrscht. Beim Lesen der Information durch einen Magnetkopf werden in ihm durch die Anstiegs- und Abfallflanken der magnetischen Bits Lesespannungen induziert, und zwar als differenzierte Spannungsspitzen, wobei bei negativen Bits zuerst die negative Spitze erscheint und dann die positive, bei positiven Bits ist es umgekehrt. Die durch ihre Richtung unterscheidbaren Spitzen treten also, mit anderen Worten; je nach dem Wert der jeweiligen Informationseinheit in einer der zwei möglichen Permutationen auf. Ganz allgemein und unabhängig von magnetischen Speicherverfahren besteht die Möglichkeit, die Informationseinheiten durch Permutation von zwei irgendwie unterscheidbaren Impulsen darzustellen.Circuit arrangement for converting the representation of information, especially to recover the «original representation of a magnetic recorded information from read pulses For magnetic recording of A back-to-zero method is known in which information bits of a kind (e.g.) O) by magnetization in one direction (e.g. negative) and Bits of a different kind (e.g. "L") due to magnetization in the opposite one Direction (e.g. positive) can be applied, while a zero state between the bits or indifferent state prevails. When reading information with a magnetic head read voltages are generated in it by the rising and falling edges of the magnetic bits induced, namely as differentiated voltage peaks, with negative bits first the negative tip appears and then the positive one, when it is positive bits it the other way around. The peaks, which can be distinguished by their direction, come along with it other words; depending on the value of the respective information unit in one of the two possible permutations. Quite general and independent of magnetic Storage method there is the possibility of the information units by permutation of two somehow distinguishable impulses.

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung ist zur Umwandlung der Darstellung derartiger Informationen vorgesehen. Sie ermöglicht es, aus Impulsen der genannten Art, insbesondere den Leseimpulsen einer magnetischen Binäraufzeichnung nach dem Zurückzu-Null-Verfahren, die Information darstellende Rechteckformen herzuleiten, die gegenüber bekannten, die Wellenformen selbst auswertenden Verfahren die Weiterverarbeitung erleichtert. Es können zwei Ausgänge zur separaten Ausgabe der Binärziffern in gleichartiger Form bereitgestellt werden. Ferner wird eine Regenerierung (Integration) der Leseimpulse in die ursprünglich bei der magnetischen Aufzeichnung vorhandene Rechteckform möglich.The circuit arrangement according to the invention is for converting the Representation of such information provided. It makes it possible from impulses of the type mentioned, in particular the read pulses of a magnetic binary recording using the back-to-zero method to derive the information representing rectangular shapes, Compared to known methods that evaluate the waveforms themselves, the further processing relieved. Two outputs can be used for the separate output of binary digits in the same way Form to be provided. Furthermore, there is a regeneration (integration) of the reading pulses into the rectangular shape originally used in magnetic recording.

Die Umwandlung wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwei durch die Impulse steuerbare Kippschaltungen die Verteilung der wirksamen Kippimpulse auf ihre Eingänge wechselseitig steuern und an ihren Ausgängen durch ihr Wechselspiel die umgewandelte Information bereitstellen. Insbesondere ist vorgesehen, daß Eingänge der Kippschaltungen für den Impulseingang verknüpft, aber in ihrer Kippwirkung durch von Kippschaltungsausgängen, insbesondere auch der jeweils anderen Kippschaltung, abgeleitete Torspannungen steuerbar sind, wobei ferner zweckmäßigerweise auch Ausgänge der beiden Kippschaltungen zur Ausgabe der umgewandelten Information miteinander verknüpft sind. In der bevorzugten Ausführung ist die Schaltung so ausgebildet, daß die je nach Informationseinheit permutierten Impulse in Serie verarbeitet und Impulse der einen Art einer Leitung und Impulse der anderen Art einer zweiten Leitung zugeführt werden, daß jede Leitung sich nach einem EIN-Schalteingang einer Kippschaltung und einem AUS-Schalteingang der anderen Kippschaltung verzweigt und daß ein Schalteingang jeder Kippschaltung durch eine Ausgangs-Torspannung der anderen Kippschaltung und der zweite Schalteingang durch eine Torspannung der eigenen Kippschaltung gesteuert wird, derart, daß Impulse einer jeden der Leitungen entweder die ihr zur EIN-Schaltung koordinierte Kippschaltung EIN-schalten, wenn die anderen AUS-geschaltet ist, oder diese andere AUS-schalten, wenn sie EIN-geschaltet ist.The conversion is achieved according to the invention in that two by the impulses controllable flip-flops the distribution of the effective flip-flops control alternately on their inputs and on their outputs through their interplay provide the converted information. In particular, it is provided that inputs the flip-flops for the pulse input are linked, but in their flip-flop effect of trigger circuit outputs, in particular also of the other trigger circuit, Derived gate voltages can be controlled, with outputs also expediently of the two flip-flops for outputting the converted information together are linked. In the preferred embodiment, the circuit is designed so that the impulses permuted depending on the information unit are processed in series and Pulses of one type of line and pulses of the other type of a second line be fed that each line is after an ON switch input of a flip-flop and an OFF switch input of the other flip-flop and that a switch input each flip-flop through an output gate voltage of the other flip-flop and the second switching input is controlled by a gate voltage of its own flip-flop is in such a way that pulses of each of the lines are either turned ON Switch coordinated flip-flop switch ON when the other is switched OFF, or turn this other OFF if it is ON.

An Hand des Schaltbildes der Fig. 2 wird im folgenden eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung als Beispiel näher erläutert; Fig. 1 gibt dazu Impulsdiagramme.With reference to the circuit diagram of FIG. 2, a preferred one is given below Embodiment of the invention explained in more detail as an example; Fig. 1 gives timing diagrams.

Gemäß der untersten Zeile in Fig. 1, in der t die Zeitachse ist, sei die Serienfolge »0L0« darzustellen. Das Diagramm der Zeile 1 versinnbildlicht die Darstellung dieser Information als magnetisierte Bits auf einer magnetisierbaren Fläche, wobei die Magnetisierung B für den Wert »0« negativ und für den Wert»L« positiv ist; zwischen den Bits ist die Magnetisierung gleich Null (Zurück-zu-Null-Verfahren). Wird zwecks Ablesung der Information ein Lese-Magnetkopf in Richtung der Zeitachse entlang der Spur bewegt, so entsteht bekanntlich als Ausgangsspannung nicht ein der aufgezeichneten Magnetflußverteilung ähnliches Signal, sondern es wird nach dem Induktionsgesetz eine Spannung wiedergegeben, die dem zeitlichen Differentialquotienten der abgetasteten Flußverteilung entspricht. Aus dem negativen Rechteckimpuls (die Impulse verlaufen in Wirklichkeit nicht streng rechteckig, sondern etwa glockenförmig) wird eine neue Form abgeleitet, die, wie in der zweiten Zeile dargestellt, mit einer negativen Spitze beginnend, dann ebenso weit ins Positive durchschwingt und in erster Näherung in der zeitlichen Dauer gleich der Abtastdauer für den primären Impuls ist. Ein mit positiver Polarität aufgezeichneter Impuls erzeugt umgekehrt zunächst eine positive und dann eine negative Spitze. Gemäß der dritten und vierten Zeile von Fig. 1 sind zwei Eingänge Ei und E2 vorgesehen, auf die die positiven und die negativen Impulse nach Verstärkung und Beschneidung zu angenäherter Rechteckform verteilt werden. Die positiven Impulse werden dem Eingang E2 zugeführt, die negativen dem Eingang E,, und zwar in invertierter Form, so daß sie ebenfalls positiv in E, erscheinen. Die Impulse behalten ihre ursprüngliche zeitliche Folge bei.According to the bottom line in FIG. 1, in which t is the time axis, be to represent the series sequence »0L0«. The diagram in line 1 symbolizes the Representation of this information as magnetized bits on a magnetizable Area, where the magnetization B is negative for the value »0« and negative for the value »L« is positive; the magnetization between the bits is zero (back-to-zero method). For the purpose of reading the information, a magnetic read head is used in the direction of the time axis moved along the track so is known to arise as the output voltage not a signal similar to the recorded magnetic flux distribution, but it a voltage is reproduced according to the law of induction, which corresponds to the time differential quotient corresponds to the sampled flux distribution. From the negative square pulse (the In reality, impulses are not strictly rectangular, but rather bell-shaped) a new shape is derived which, as shown in the second line, starts with a beginning with the negative tip, then swings through as far into the positive and first Approximation in the time duration equal to the sampling duration for the primary pulse is. A pulse recorded with positive polarity initially generates conversely a positive and then a negative peak. According to the third and fourth lines of Fig. 1, two inputs Ei and E2 are provided to which the positive and the negative impulses after amplification and trimming to approximate rectangular shape be distributed. The positive pulses are fed to input E2, the negative ones the input E ,, namely in inverted form, so that it is also positive in E, appear. The impulses retain their original chronological sequence.

Gemäß Fig. 2 werden über die Eingänge E,, und E2 zwei Kippschaltungen gesteuert, die als Rechtecke FL und Fo symbolisiert sind. Jede Kippschaltung möge beispielsweise aus zwei pnp-Transistoren bestehen, die durch kreuzweise Rückkopplung eine bistabile Schaltung bilden, in der bei Sperrung des einen Transistors jeweils der andere Transistor leitend wird. Derartige bistabile Kippschaltungen sind wohlbekannt und brauchen daher im einzelnen nicht näher erläutert zu werden. Die Basisanschlüsse sind mit B. und die Kollektoranschlüsse mit Kn bezeichnet. Ein Kippvorgang wird dadurch erzeugt, daß der Basis eines leitenden Transistors ein positiver Sperrimpuls zugeführt wird. Die Kollektorspannung dieses Transistors springt dann von einem positiveren auf einen negativeren Wert, beim anderen Transistor ist es umgekehrt. Die Kippschaltung F, kann als dem Wert »0« zugeordnet betrachtet werden. Sie sei AUS-geschaltet, wenn der Zweig B.K3 leitend ist, und EIN-geschaltet, wenn der Zweig B4K4 leitend ist. Die Kippschaltung FL ist dem Wert »L« zu- geordnet, sie sei AUS-geschaltet, wenn der Zweig B,K, leitend ist, und EIN-geschaltet, wenn der Zweig B,K2 leitend ist, Die eingetragenen Polaritäten an den vier Kollektorausgängen liegen dann vor, wenn beide Kippschaltungen im AUS-Zustand sind.According to FIG. 2, two flip-flops are controlled via the inputs E 1 and E 2, which are symbolized as rectangles FL and Fo. Each flip-flop may consist, for example, of two pnp transistors which, through cross-feedback, form a bistable circuit in which the other transistor becomes conductive when one transistor is blocked. Such bistable multivibrators are well known and therefore do not need to be explained in detail. The base connections are labeled B. and the collector connections are labeled Kn. A toggle is generated by applying a positive blocking pulse to the base of a conductive transistor. The collector voltage of this transistor then jumps from a more positive to a more negative value, with the other transistor it is the other way round. The toggle switch F, can be viewed as assigned the value "0". Let it be switched OFF when branch B.K3 is conductive and ON when branch B4K4 is conductive. The flip-flop FL is subordinate to the value "L" to-she was switched off when the branch B, K, is conductive and is turned ON when the branch, K2 is conducting B, the registered polarities at the four collector outputs exist when both flip-flops are in the OFF state.

Es ist bekannt, die Zuführung von Kippimpulsen auf die Basen der Kipptransistoren durch Torspannungen zu steuern, indem die positiven Schaltimpulse der jeweiligen Basis Bn über einen Kondensator Cu zugeführt werden, während zwischen dessen anderem Pol und einer Diode D. die Steuerspannung angelegt wird. Ist diese positiv, so gelangt der positive Impuls als Kippimpuls auf die Basis, ist die Steuerspannung negativ, so bleibt der positive Impuls durch die negative Vorspannung der Diode unwirksam. Von den vier Ausgängen der Kippschaltungen sind nun Leitungen zur Anlegung derartiger Torspannungen an die vier Eingänge der Kippschaltungen geführt, und zwar liegt eine derartige Leitung mit dem Widerstand R, zwischen dem Kollektorausgang K3 der Kippschaltung F, und dem Basiseingang B, der Kippschaltung FL, ferner eine weitere Leitung mit dem Widerstand R3 zwischen dem Kollektorausgang K, der Kippschaltung FL und dem Basiseingang B3 der Kippschaltung F., eine weitere derartige Steuerleitung mit dem Widerstand R2 liegt zwischen dem Kollektorausgang K2 und dem Basiseingang BZ der Kippschaltung FL, eine vierte Steuerleitung mit dem Widerstand R4 zwischen dem Ausgang K4 und der Basis B4 der Kippschaltung Fo.It is known to control the supply of flip-flop pulses to the bases of the flip-flop transistors by gate voltages in that the positive switching pulses are supplied to the respective base Bn via a capacitor Cu, while the control voltage is applied between its other pole and a diode D. If this is positive, the positive pulse reaches the base as a tilting pulse; if the control voltage is negative, the positive pulse remains ineffective due to the negative bias of the diode. From the four outputs of the flip-flop circuits, lines for applying such gate voltages are now led to the four inputs of the flip-flop circuits, namely such a line with the resistor R, between the collector output K3 of the flip-flop circuit F, and the base input B, the flip-flop circuit FL, furthermore Another line with the resistor R3 between the collector output K, the flip-flop FL and the base input B3 of the flip-flop F., another such control line with the resistor R2 is between the collector output K2 and the base input BZ of the flip-flop FL, a fourth control line with the Resistor R4 between the output K4 and the base B4 of the flip-flop Fo.

Der Eingang El verzweigt sich und führt über Kondensator C2 zur Basis BZ von FL sowie über Kondensator C3 zur Basis B3 von F.. Der Eingang E2 verzweigt sich ebenfalls und führt über Kondensator Cl zur Basis B, von FL und über Kondensator C4 zur Basis B4 von F..The input El branches and leads via capacitor C2 to the base BZ of FL and via capacitor C3 to the base B3 of F .. The input E2 also branches and leads via capacitor C1 to base B, from FL and via capacitor C4 to base B4 by F ..

Die so verkoppelten Kippschaltungen arbeiten in folgender Weise: Es sei angenommen, daß beide in der AUS-Lage sind, wie dargestellt. Beginnt die Information mit einem Impuls auf Eingang E2, so wird die Kippschaltung Fo gekippt, d. h. EIN-geschaltet. Der nächstfolgende Impuls erscheint (vgl. Fig. 1) auf Eingang E2. Er kann die Basis B, von FL nicht beeinflussen, weil an diese inzwischen vom Ausgang K3 aus negatives Steuerpotential gelegt wurde, wohl aber schaltet dieser Impuls über Kondensator C4 die Kippschaltung Fo wieder in die AUS-Stellung zurück. Der BasiseingangB4 erhielt nämlich durch das EIN-Schalten von Fo positives Steuerpotential. Der nächste, ebenfalls im Eingang E2 erscheinende Impuls wird hingegen auf den Basiseingang B,, wegen des an diesem nun liegenden positiven Steuerpotentials wirksam und schaltet die Kippschaltung FL EIN. Der nächste Impuls, diesmal von Eingang E,, kann wiederum die Basis B$ nicht beeinflussen, schaltet aber die Kippschaltung FL in die AUS-Stellung zurück. Es werden mithin die Impulse in jedem Eingang E, bzw. E2 so wirksam, daß sie entweder die diesem Eingang zur EIN-Schaltung koordinierte Kippschaltung EIN-schalten, wenn die andere AUS-geschaltet ist, oder diese andere AUS-schalten, wenn sie EIN-geschaltet ist.The flip-flops coupled in this way operate in the following way: It is assumed that both are in the OFF position, as shown. If the information begins with a pulse on input E2, the trigger circuit Fo is toggled, ie switched ON. The next pulse appears (see Fig. 1) on input E2. He cannot influence the base B, of FL , because a negative control potential has now been applied to it from output K3, but this pulse switches the flip-flop circuit Fo back to the OFF position via capacitor C4. Namely, the base input B4 received positive control potential by turning ON Fo. The next pulse, which also appears in input E2, on the other hand, becomes effective on base input B ,, because of the positive control potential now applied to it, and switches flip-flop FL ON. The next pulse, this time from input E ,, cannot influence the base B $, but switches the flip-flop FL back to the OFF position. The pulses in each input E or E2 are so effective that they either switch the toggle switch coordinated for this input to the ON switch ON when the other is switched OFF, or switch this other OFF when it is ON - is switched.

Durch die EIN Schaltungen der Kippschaltung Fo ergeben sich an deren Ausgang K4 die in der fünften Zeile von Fig. 1 dargestellten Ausgangsimpulse; die sechste Zeile zeigt den Ausgangsimpuls, der während der EIN-Schaltung der Kippschaltung FL an deren Ausgang K2 sich ergibt. Man erkennt, daß zu einem Impuls »0« der ersten Zeile die Kippschaltung Fo einen »0«-Impuls ausgibt, während zu einem »L«-Impuls der ersten Zeile die Kippschaltung FL einen »L«-Impuls ausgibt.The ON circuits of the flip-flop Fo result in the output pulses shown in the fifth line of FIG. 1 at its output K4; the sixth line shows the output pulse that results when the flip-flop FL is switched ON at its output K2. It can be seen that the flip-flop Fo outputs a “0” pulse for a “0” pulse in the first line, while the flip-flop FL outputs an “L” pulse for an “L” pulse in the first line.

Der Kollektorausgang K2 von FL ist mit dem Kollektorausgang K3 von F, durch einen Spannungsteiler aus zwei gleichen Widerständen R, und RB verbunden, zwischen denen ein Ausgang RZ liegt. Bei der gezeichneten AUS-Stellung beider Kippschaltungen ist Ausgang K2 negativ und Ausgang K3 positiv, so daß bei RZ die Spannung Null entsteht. Wird KippschaltungFo EIN-geschaltet (wobei FL stets in AUS-Stellung ist), dann wird aus dem Ausgang 4 auch der Ausgang K3 negativ, und es entsteht eine negative Ausgangsspannung an RZ. Ist hingegen die Kippschaltung FL EIN-geschaltet, wobei F, immer in Stellung AUS ist, so sind beide Ausgänge K2 und K3 positiv, und an RZ ergibt sich ebenfalls eine positive Spannung. Der Spannungsverlauf am Ausgang RZ ist in der siebenten Zeile von Fig. 1 dargestellt, und man erkennt, daß die Ausgangsimpulse die Information in der gleichen Art darstellen, wie dies bei der ursprünglichen Aufmagnetisierung gemäß der ersten Zeile von Fig. 1 der Fall war. Die beim Ableseu differenzierten Spannungen sind also praktisch wieder in die Ausgangsform zurückintegriert.The collector output K2 of FL is connected to the collector output K3 of F through a voltage divider consisting of two equal resistors R and RB, between which there is an output RZ. In the drawn OFF position of both flip-flops, output K2 is negative and output K3 is positive, so that the voltage at RZ is zero. If toggle switch Fo is switched ON (where FL is always in the OFF position), output K3 also becomes negative from output 4, and a negative output voltage arises at RZ. If, on the other hand, the flip-flop circuit FL is switched ON, where F, is always in the OFF position, then both outputs K2 and K3 are positive, and a positive voltage also results at RZ. The voltage curve at the output RZ is shown in the seventh line of FIG. 1, and it can be seen that the output pulses represent the information in the same way as was the case with the original magnetization according to the first line of FIG. The voltages differentiated during reading are thus practically integrated back into the original form.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Circuit arrangement for converting the representation of information, the units of which are formed by permutation of two distinguishable pulses, in particular for the recovery (integration) of the original representation of magnetically recorded information from differentiated read pulses, characterized in that two controllable by the pulses Flip-flops (F0, FL) control the distribution of the effective flip-flop to their inputs and provide the converted information at their outputs through their interplay.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that inputs (El, E.) of the flip-flops (F0, FL) linked for the pulse input, but in their flip-flop effect through of flip-flop outputs (Kn.); in particular also the respective other flip-flop, derived gate voltages can be controlled.

3. Circuit arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that outputs (K8, K3) of the two flip-flops (F0, FL) are linked to one another for outputting the converted information.

4. Circuit arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that the pulses permuted depending on the information unit processed in series and pulses of one type of line (via Ei) and pulses of the other type of a second line (via EZ) are supplied that each Line branches after an ON switch input (B3 or BI) of a trigger circuit and an OFF switch input (Bz or B4) of the other trigger circuit and that a switch input (B1 or B3) of each trigger circuit through output gate voltages (from K3 or . K1) of the other flip-flop and the second switching input (B2 or B4) is controlled by gate voltages (from KZ or K4) of its own flip-flop, in such a way that pulses from each of the lines are either the flip-flop circuit (F , or FL) switch ON if the other is switched OFF, or switch this other OFF if it is switched ON.

5. Circuit arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that an OFF output (K3) of a trigger circuit (F0) and an ON output (K @ of the other trigger circuit (FL) are linked, in particular via a voltage divider (R6, Re), from which the information is tapped (RZ).

6. Circuit arrangement according to claim 1 to 5, characterized in that; that the IN outputs (KZ, K4) of both flip-flops for taking off information bits are brought out.