DE1164111B - Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung von Binaerinformationen jeweils in einer Zelle eines magnetischen Aufzeichnungstraegers - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES S/fflWW> PATENTAMT Internat. Kl.: GOId

AUSLEGESCHRIFT

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 42 d-3/30

1 164 111
O 6802 IXb/42 d
5.Juni 1959
27. Februar 1964

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung von Binärinformationen jeweils in einer Zelle eines magnetischen Aufzeichnungsträgers, der zum Sättigen eines Teiles der Magnetzelle in der einen oder entgegengesetzten Richtung an einem entsprechend den aufzuzeichnenden Binärinformationen durch positive oder negative Impulse erregten Magnetkopf vorbeibewegt wird.

Solche Vorrichtungen arbeiten nach dem Prinzip der »Rückkehr auf Null« und werden beispielsweise in Speichervorrichtungen von Elektronenrechnern und Datenverarbeitungsmaschinen verwendet.

Beim magnetischen Aufzeichen muß manchmal eine Binärinformation auf einer bereits eine andere Binärinformation enthaltenden Magnetzelle aufgezeichnet werden. Durch Überlagern der beiden entsprechenden Magnetflußmuster wird im allgemeinen ein Magnetflußmuster erzeugt, das von dem der aufzuzeichnenden Binärinformation entsprechenden Magnetflußmuster abweicht. Dadurch wird beim Ablesen ein durch Rauschspannungen verzerrtes Signal erzeugt.

Solche Rauschspannungen sind besonders dann erheblich, wenn nach dem Prinzip der »Rückkehr auf Null« gearbeitet wird.

Es ist zwar beim sogenannten »Phasenmodulationsprinzip« bekannt, die Binärinformation »1« durch einen positiven Impuls darzustellen, auf den unmittelbar ein negativer Impuls folgt, während die Binärinformation »0« durch einen negativen Impuls dargestellt wird, auf den unmittelbar ein positiver Impuls folgt. Dieses Prinzip führt beim Ablesen zu einem günstigen Rauschpegel, jedoch erfordert es eine sehr komplizierte Aufzeichnungsschaltung.

Es ist andererseits aus der Tonbandregistriertechnik bekannt, zunächst das Tonband gleichmäßig über seine gesamte Fläche durch einen besonderen Löschkopf zu löschen, der die Tonbandfläche auf einen vorbestimmten Magnetisierungszustand bringt, so daß die früheren Tonaufzeichnungen beseitigt werden, und anschließend den Sprechkopf durch einen Vormagnetisierungsgleichstrom zu erregen, durch den der Arbeitspimkt an einer geeigneten Stelle der Hysteresisschleife der Magnetschicht festgesetzt und welchem die Tonfrequenz überlagert wird.

Es ist weiterhin aus der Tonbandregistriertechnik bekannt, einen Hochfrequenzwechselstrom zur Vormagnetisierung zu verwenden.

Es ist schließlich bekannt, diese Verfahren auch zur Registrierung von Meßwerten anzuwenden.

Die bekannte, gleichmäßige Vorlöschung der gesamten Magnetbandfläche ist jedoch bei solchen

Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung
von Binärinformationen jeweils in einer Zelle
eines magnetischen Aufzeichnungsträgers

Anmelder:

Ing. C. Olivetti & C. S. p. A., Ivrea (Italien)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Müller-Börner,

Berlin 33, Podibielskiallee 68,

und Dipl.-Ing. H.-H. Wey, München 22,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 5. Juni 1958 (Nr. 739 998)

binären Aufzeichnungen nicht geeignet, bei denen die in einer Binärzelle enthaltene Information ohne Änderung der in den unmittelbar anschließenden Binärzellen enthaltenen Informationen einzeln geändert werden soll. Hierbei müßte nämlich der bekannte Löschkopf nur in dem Augenblick erregt werden, in dem die betreffende Binärzelle am Löschkopf vorbeibewegt wird. Dies würde jedoch einen komplizierten Löschschaltkreis erfordern, und außerdem wäre es praktisch unmöglich, den Inhalt einer Binärzelle ohne Nebeneinflüsse auf die unmittelbar anschließenden Zellen zu löschen.

Es ist außerdem noch bekannt, die binäre Aufzeichnung zur Registrierung und Messung von Zeitwerten zu benutzen, wobei die Richtung eines kontinuierlichen, gleichmäßig über die ganze Magnetschicht verlaufenden Sättigungsfeldes im Schaltmoment umgepolt wird. In gewissen Fällen der Binäraufzeichnung ist jedoch das Prinzip der »Rückkehr auf Null« vorzuziehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und eine nach dem »Rückkehr-auf-Null«-Prinzip arbeitende Schaltungsanordnung zu schaffen, die praktisch dieselben Vorteile des Phasenmodulationsprinzips ermöglicht, aber weitaus einfacher ist.

Gemäß der Erfindung wird durch einen Schaltkreis der Magnetkopf jeweils vor seiner Erregung durch den Informationsimpuls durch einen zusätzlichen Impuls konstanter Polarität erregt, durch den

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ein anderer Teil der Magnetzelle, der dem vom Informationsimpuls beaufschlagten Zellenteil unmittelbar davorliegt, in einer vorbestimmten Richtung gesättigt wird.

Die Merkmale der Erfindung sind an Hand der eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellenden Zeichnung erläutert. Es stellt dar

Fig. 1 eine Reihe von sich auf das bekannte »auf Null zurückkehrende« Aufzeichnungssystem beziehenden Wellenformen,

F i g. 2 die in dem abgeänderten magnetischen »auf Null zurückkehrenden« Aufzeichnungssystem nach der Erfindung verwendete Wellenform,

F i g. 3 ein Schaltschema eines gemäß dem abgeänderten magnetischen Aufzeichnungssystem arbeitenden Geräts und

F i g. 4 drei Reihen von Zeitabstimmsignalen in ihrem richtigen Zeitverhältnis, wie sie in der Schaltung nach F i g. 3 verwendet werden.

In Fig. 1 ist angenommen, daß der Binärwert 10011 in den fünf gedachten Teilen der magnetischen Oberfläche des vorher durch magnetische Sättigung in »O«-Richtung gelöschten magnetischen Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet ist. Dieser Wert wird durch die in Fig. la gezeichneten Informationsimpulse dargestellt, wodurch auf der magnetischen Oberfläche das in Fig. Ib gezeichnete Magnetflußmuster erzielt wird.

Das zum Überlagern eines Bits »0« über dem Bit »1« des vierten Teiles von links erforderliche Aufzeichnungssignal ist in Fig. Ic dargestellt, und das Magnetfiußmuster, das das Signal in dem in die »1«- Richtung vormagnetisierten magnetischen Material erzeugen würde, ist in F i g. 1 d dargestellt, während das sich ergebende Magnetflußmuster in F i g. 1 e dargestellt ist. Es zeigt sich, daß dieses Teil nicht vollständig in den magnetischen Zustand »0« zurückgebracht wird, sondern statt dessen zwei kleine Spitzen verbleiben, die beim Abspielen Geräusch erzeugen.

Bei dem Aufzeichnungssystem nach der Erfindung (F i g. 2) geht sowohl jedem positiven Impuls, beispielsweise dem Impuls PP₁, als auch jedem negativen Impuls, wie beispielsweise dem Impuls NP₁, ein zusätzlicher Impuls konstanter Polarität, wie beispielsweise AP₁, AP₂ usw., voran, der den magnetischen Aufzeichnungsträger in einer vorbestimmten Richtung, beispielsweise in »O«-Richtung, sättigt.

Deshalb wird ein Binärwert, beispielsweise 10011, durch die der Informationsimpulsfolge nach F i g 1 a entsprechende Informationsimpulsfolge PP₁, NP₁, NP₂, PP₂, PP₃ dargestellt, wobei jedoch jedem Informationsimpuls ein negativer zusätzlicher Impuls AP₁, AP₂, AP₃, AP₄ bzw. AP₅ vorangeht.

Da der zusätzliche Impuls AP dem Informationsimpuls um eine kurze Zeitspanne vorangeht, ist es klar, daß ein Informationsimpuls »1« die magnetische Oberfläche ohne Rücksicht auf die durch den zusätzlichen Impuls bewirkte vorherige Löschung in positiver Richtung sättigen wird, während ein Informationsimpuls »0« die durch den zusätzlichen Impuls verursachte Löschung vervollständigen wird.

Auf diese Weise ist der zusätzliche Impuls im Falle des Informationsimpulses »1« bestrebt, einen Teil der Magnetzelle, der dem vom Informationsimpuls positiv gesättigten Zellenteil unmittelbar davorliegt, negativ zu sättigen, wodurch eine scharfe Magnetflußänderung in einer solchen Richtung auftritt, daß beim Ablesen ein starkes positives Signal erzeugt wird. Diese jeweils die Binärziffer »1« darstellenden positiven Signale werden in an sich bekannter Weise in vorbestimmten Zeitabständen unter der Steuerung einer Synchronisiervorrichtung abgelesen. Im Falle des lnformationsimpulses»0« werden beide Magnetzellenteile negativ gesättigt, so daß in den vorbestimmten Zeitabständen jeweils keine scharfe Magnetflußänderung auftritt und dadurch kein positives Signal abgelesen wird.

ίο Es wird hierdurch ein Rauschpegel erreicht, der genauso günstig wie beim Arbeiten nach dem Phasenmodulationsprinzip liegt.

Die Polarität der zusätzlichen Impulse kann beliebig vorbestimmt werden. Wenn diese Polarität »0« ist, werden die besten Ergebnisse erzielt, indem man die gesamte magnetische Oberfläche in »0«-Richtung vormagnetisiert.

F i g. 3 stellt eine Schaltung eines Geräts dar, das zum Aufzeichnen von je aus einer Folge von vier Bits bestehenden Informationen auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger, wie beispielsweise auf einer magnetischen Trommel, eingerichtet ist. Die vier Bits werden aus einer äußeren Informationsquelle parallel in ein Verschieberegister φ mit vier Stufen S₁,

S₂, S₃ und S₄ gegeben. Jede Stufe kann über eine Eingangsleitung 2, 3, 4 bzw. 5 ein Bit aufnehmen und speichern.

Jedesmal, wenn über eine Eingangsleitung 6 ein Vortriebimpuls zugeführt wird, wird jedes in dem Verschieberegister φ gespeicherte Bit aus der Stufe, in der es gespeichert ist, nach rechts in die nächstfolgende Stufe verschoben, während das in der letzten Stufe S₄ gespeicherte Bit auf eine Ausgangsleitung 7 übertragen wird.

Die Vortriebimpulse werden der Eingangsleitung 6 durch einen Impulsgenerator 8 zugeführt, der synchron mit dem Rotieren der Magnettrommel auch andere Zeitabstimmimpulse erzeugen kann. Der Impulsgenerator 8 ist mit drei Ausgangsleitungen 9, 10 und 11 versehen, auf denen Impulse A, B bzw. C gemäß der in F i g. 4 dargestellten Folge erzeugt werden. Die das Verschieberegister über die Ausgangsleitung? verlassenden Bits werden einem Aufzeichnungskreis 12 zugeführt, der entsprechende Impulse zum Erregen eines magnetischen Aufzeichnungskopfes 13 liefert, der mit zwei durch eine Zwischenanzapfung 16 geteilte Aufzeichnungsspulen! 14 und 15 versehen ist.
Ein durch die Spule 14 zur Zwischenanzapfung 16 fließender Stromimpuls erzeugt ein aufzuzeichnendes Bit »1«, während ein durch die Spule 15 zur Zwischenanzapfung 16 fließender Stromimpuls ein aufzuzeichnendes Bit »0« erzeugt. Die Zwischenanzapfung 16 ist über den Anoden-Kathoden-Kreis einer Vakuumsteuerröhre 17 geerdet, die zum Erzeugen einer magnetischen Aufzeichnung leitend gemacht oder zum Unterbinden der Aufzeichnung gesperrt wird.

Die Aufzeichnungsschaltung 12 enthält ein Paar bistabile Magnetkerne 19, 20 und einen zusätzlichen bistabilen Magnetkern 18.

Der Kern 18 ist mit einer Spule 21 versehen, die die /!-Impulse empfängt, von denen jeder den Kern in den Zustand »1« bringt, und mit einer Spule 22, die die B-Impulse empfängt, von denen jeder den Kern in den Zustand »0« bringt.

Der Kern 18 wird zur Erzeugung der zusätzlichen Impulse AP verwendet, die in einer mit dem Kern

gekoppelten Ausgangsspule 23 erzeugt werden, indem man den Kern 18 zusammen mit den B-Impulsen vom Zustand »1« in den Zustand »0« umschaltet. Da die zusätzlichen Impulse, wie vorstehend in Zusammenhang mit F i g. 2 festgestellt, stets in »O«-Richtung aufgezeichnet werden, werden die aus dem Kern 18 erzielten Impulse über eine Diode 24 der Aufzeichnungsspule 15 des Kopfes 13 zugeführt.

Die Kerne 19 und 20 werden zur Erzeugung der Informationsimpulse verwendet und sind nach Art einer Auslösekernpaaranordnung geschaltet.

Der Kern 19 ist mit einer Spule 25 gekoppelt, die durch die A -Impulse erregt wird, von denen jeder den Kern in den Zustand »1« bringt. Der Kern 20 ist mit einer Spule 26 gekoppelt, die in gleicher Weise durch die yi-Impulse erregt wird, von denen jeder den Kern 20 in den Zustand »0« bringt.

Ferner ist der Kern 19 mit einer Spule 27 gekoppelt, die durch die C-Impulse erregt wird, von denen jeder den Kern in den Zustand »0« bringt. Der Kern 20 ist mit einer Spule 28 gekoppelt, die in gleicher Weise durch die C-Impulse erregt wird, von denen jeder den Kern in den Zustand »0« bringt.

Außerdem ist der Kern 19 oder 20 jeweils mit einer durch die vom Ausgang 7 abgenommenen Informationsimpulse erregten Spule 29 bzw. 30 gekoppelt, so daß ein Informationsimpuls dazu führt, daß der Kern 19 in den Zustand »0« und der Kern 20 in den Zustand»!« gebracht wird, während ein Informationsimpuls »0« den Zustand der Kerne nicht beeinträchtigt.

Letztlich ist der Kern 19 mit einer Ausgangsspule 31 gekoppelt, die über Dioden 33 an der Spule 15 des Magnetkopfes 13 liegt. In gleicher Weise ist der Kern 20 mit einer Ausgangsspule 32 gekoppelt, die über Dioden 34 an der Spule 14 des Magnetkopfes 13 liegt.

Die vorstehend beschriebene Schaltung hat folgende Arbeitsweise:

Zunächst werden die vier Bits parallel in das Register 1 gegeben. Dann werden durch Betätigung des Impulsgenerators 8 die in F i g. 4 dargestellten Impulsreihen A, B und C an den Ausgangsleitungen 9, 10 und 11 erzeugt.

Der den Spulen 21, 25 und 26 zugeführte Impuls .4 bringt die Kerne 18 und 19 in den Zustand »1« und den Kern 20 in den Zustand »0«. Darauf bringt der der Spule 22 zugeführte .B-Impuls den Kern 18 wieder in den Zustand »0« zurück, indem er dadurch in der Ausgangsspule 23 einen über die Diode 24 auf die Spule 15 übertragenen Impuls induziert.

Gleichzeitig wird der B-Impuls als Vortriebimpuls an den Eingang 6 des Verschieberegisters 1 angelegt, wodurch er die Übertragung des in der letzten Stufe S₄ gespeicherten Bits auf den Ausgang 7 bewirkt.

Wenn dieses Bit »1« ist, wird an die Spulen 29 und 30 ein Impuls angelegt, der den Kern 19 in den Zustand »0« und den Kern 20 in den Zustand »1« bringt. Dadurch wird in der Ausgangsspule 31 des Kernes 19 ein Impuls erzeugt, der der Spule 15 zusammen mit dem aus dem Kern 18 erzielten Impuls zugeführt wird und einen aufzuzeichnenden zusätzlichen Impuls »0« erzeugt. Dagegen wird der in der Spule 32 erzeugte Impuls durch die Dioden 34 gesperrt. Der Magnetkopf 13 zeichnet auf diese Weise also zusammen mit dem Zeitimpuls B einen zusätzlichen Impuls auf.

Darauf bringt der den Spulen 27 und 28 zugeführte Impuls C die Kerne 19 und 20 in den Zustand »0«. Dadurch wird in der Ausgangsspule 32 ein Impuls induziert, der über die Dioden 34 die Spule 14 erregt und so ein aufzuzeichnendes Bit »1« verursacht.

ίο Wenn dagegen das das Verschieberegister φ verlassende Informationsbit ein »O«-Bit ist, wird den Spulen zu dem durch den ß-Impuls markierten Zeitpunkt kein Impuls zugeführt, und die Kerne 19 und 20 bleiben in dem Zustand »1« bzw. »0«. Zu diesem Zeitpunkt jedoch erzeugt der Kern 18, dessen Zustand von der am Verschieberegister abgelesenen Information unabhängig ist, einen aufzuzeichnenden zusätzlichen Impuls »0«. Der darauf an die Spulen 27 und 28 angelegte C-Impuls bringt die Kerne 19 und 20 in den Zustand »0«. Dadurch wird in der Ausgangsspule 31 ein Impuls induziert, der über die Dioden 33 die Spule 15 erregt und so ein aufzuzeichnendes Bit »0« erzeugt.

Es ist also klar, daß bei dem beschriebenen Gerät jeder zusätzliche Impuls den Magnetkopf 13 vor einem Informationsimpuls erregt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung von Binärinformationen jeweils in einer Zelle eines magnetischen Aufzeichnungsträgers, der zum Sättigen eines Teiles der Magnetzelle in der einen oder entgegengesetzten Richtung an einem entsprechend den aufzuzeichnenden Binärinformationen durch positive oder negative Impulse erregten Magnetkopf vorbeibewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Schaltkreis (18, 21, 22, 23) der Magnetkopf (13) jeweils vor seiner Erregung durch den Informationsimpuls (PP oder NP) durch einen zusätzlichen Impuls (AP) konstanter Polarität erregt wird, durch den ein anderer Teil der Magnetzelle, der dem vom Informationsimpuls beaufschlagten Zellenteil unmittelbar davorliegt, in einer vorbestimmten Richtung gesättigt wird.

2. Vorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Impulse (AP) durch Umschalten eines bistabilen Magnetkerns (18) erzeugt werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei dem die Informationsimpulse durch Umschalten eines Paares bistabiler Magnetkerne erzeugt werden, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Magnetkern (18), der die zusätzlichen Impulse (AP) erzeugt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Zeitschrift »Elektronische Rundschau«, H. 5/1958, S. 170 bis 172;

Zeitschrift »Elektro-Technik«, Nr. 3/1958, S. 23/24 (Registrierung von Meßwerten mit Magnetbandgeräten);

Sutaner, »Schallplatte und Tonband«, 1954, S. 177 bis 184.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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