DE1499839C - Schaltungsanordnung zur Ruckgewin nung von Digitalinformationen, die auf einem Speichermedium aufgezeichnet sind - Google Patents

Description

Harmonische höherer Ordnung

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enthalten

und der Wandler im Bereich oberhalb der Grundfrequenz eine Signaldämpfung verursacht, dadurch gekennzeichne tjdaßdiedem Wandler (12) nachgeschaltete Entzerrerschaltung (30) eine Phasenschieberschaltung (32), welche eine Phasenvorverschiebung sämtlicher Frequenzkomponenten

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bis zu 90° bewirkt, und eine Resonanzschaltung (34). welche die Amplitude der dritten Oberwelle anhebt, enthält.

2. Leseschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenschieberschaltung (32) gleichzeitig für die Amplitudenanhebung der zweiten Oberwelle (/₀) ausgebildet ist.

3. Leseschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieResonanzschallung (34) einen Reihenresonanzkreis (82,84,86) aufweist.

4. Leseschaltung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Resonanz-, schaltung (34) ein Nulldurchgangsdetektor (40) zur Ableitung von Taktimpulsen aus dem entzerrten Lesesignal angekoppelt ist.

Die Erfindung betrifft eine Leseschaltung mit einem Wandler und einer Entzerrerschaltung zur Rückgewinnung von Digitalinformationen, welche in Form von Reehteckschwingungen jeweils entgegengesetzter Polarität auf einem Speichermedium aufgezeichnet sind, wobei im Wiedergabesignal je nach der Bitfolge Frequenzkomponenten auftreten, die eine Grundfrequenz =y und deren zweite Oberwelle/o sowie Harmonische höherer Ordnung -^- enthalten und der

Wandler im Bereich oberhalb der Grundfrequenz eine Signaldämpfung verursacht.

In Fällen, wo Binärinformation in dicht gepackter Form auf einem polarisierbaren Speichermedium (z.B. auf Magnetbändern, Dielektrikumbändern, Trommelspeichern usw.) untergebracht werden soll, bedient man sich für die Signalaufzeichnung häufig der Aufzeichnung mit Phasenmodulation. Bei dieser Aufzeichnungsart werden rechteckförmige Schreibstromimpulse mit zwei Pegeln entgegengesetzter Polarität für die Aufzeichnung der einzelnen binären Informationsbits verwendet. So wird eine binäre »1« aufgezeichnet, indem man einen ersten Pegel, der den Aufzeichnungsträger in der einen Richtung polarisiert, und anschließend einen zweiten Pegel, der den Aufzeichnungsträger in der entgegengesetzten Richtung polarisiert, anlegt." Entsprechend wird eine binäre »0« durch Anlegen eines ersten, den Aufzeichnungsträger in der entgegengesetzten Richtung polarisierenden Pegels und anschließendes Anlegen eines zweiten, den Aufzeichnungsträger in der ersten Richtung polarisierenden Pegels aufgezeichnet. Bei dieser Aufzeichnungsart ist jede Bitzelle des Speichermediums in zwei entgegengesetzten Richtungen polarisiert, wobei ungefähr in der Mitte der betreffenden Speicherzelle eine Richtungsänderung der Polarisation oder ein Polarisationswechsel oder -sprung auftritt. Ein solcher Polarisationswechsel tritt auch am Ende einer jeden Speicherzelle dann auf, wenn eine Folge von binären »Einsen« (oder binären »Nullen«) aufgezeichnet wird. Kein solcher Polarisationswechsel tritt dagegen auf, wenn auf eine binäre »1« unmittelbar eine binäre »0« folgt und umgekehrt. Beim Ablesen erzeugt jeder Polarisationswechsel einen Ableseimpuls, so daß jeder Polarisations wechsel, der die Speicherung eines Informationsbits verkörpert, einen solchen Impuls liefert. Die Polarität der Impulse zeigt den jeweiligen Binärwert der gespeicherten Informationsbits an.

Die Vorteile der Phasenmodulationsaufzeichnung werden erst dann voll wirksam, wenn man die im Ablesesignal enthaltene Taktinformalion ausnutzt. Die Spitzen der bipolaren Impulse im Ablesesignal oder die diese Impulse verknüpfenden Amplituden-Nulldurchgänge sind inhärent mit der übertragung der Binärinformation vom Speichermedium synchronisiert und können dazu verwendet werden, mit dieser übertragung synchrone Takt- oder Uhrimpulse zu erzeugen. Die Erzeugung eines solchen selbstsynchronisiercnden Taktsignal macht es unnötig, eine eigene Synchronisierspur auf dem Speichermedium oder einen äußeren Taktimpulsgenerator vorzusehen.

Eine Schwierigkeit bei der Erzeugung eines derartigen selbstsynchronisierenden Taktsignals aus dem Ablesesignal ergibt sich jedoch aus dem Frequenzgang der Ableseköpfe. Es zeigt sich nämlich, daß in dem hier interessierenden Frequenzbereich die Ableseköpfe die hohen Frequenzen stärker abschwächen oder dämpfen als die niederen Frequenzen und außerdem die Phase sämtlicher Frequenzen im Ablesesignal quadratisch, d. h. um 90°, verschieben. Derartige Verzerrungen bringen bei extrem hohen Packungsdichten ernste Probleme mit sich, da die höheren Frequenzen im Ablesesignal dann so weit gedämpft werden, daß praktisch keine Spitzen und keine Nulldurchgänge mehr vorhanden sind. Aus einem derartig verzerrten Signal läßt sich kein verläßliches Taktsignal mehr erzeugen. Es wurden verschiedene Methoden vorgeschlagen, um diese Verzerrungen mit Hilfe von Resonanznetzwerken, welche die Impulse einengen und die Phase des Ablesesignals zurückverschieben, zu beseitigen. Derartige Netzwerke sind jedoch außerordentlich kompliziert und daher ziemlich unzuverlässig und kostspielig.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Vereinfachung des Aufwandes der bisherigen Leseschaltungen bei gleichzeitiger Erhöhung ihrer Betriebszuverlässigkeit.

Diese Aufgabe wird bei einer Leseschaltung mit einem Wandler und einer Entzerrerschaltung zur Rückgewinnung von Digitalinformationen, welche in Form von Rechteckschwingungen jeweils entgegen-

gesetzter Polarität auf einem Speichermedium aufgezeichnet sind, wobei im Wiedergabesignal je nach der Bitfolge Frequenzkomponenten auftreten, die eine

Grundfrequenz y und deren zweite Oberwelle /<,·

sowie Harmonische höherer Ordnung ——- enthalten

und der Wandler im Bereich oberhalb der Grundfrequenz eine Signaldämpfung verursacht, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die dem Wandler nachgeschaltete Entzerrerschaltung eine Phasenschieberschaltung, welche eine Phasenvorverschiebung sämtlicher Frequenzkomponenten bis zu 90° bewirkt, und eine Resonanzschaltung, welche die Amplitude der dritten Oberwelle anhebt, enthält.

Demgegenüber liefert eine erfindungsgemäß ausgebildete Ableseschaltung ein entzerrtes Ablesesignal, das eine ausreichend getreue Wiedergabe des ursprünglich aufgezeichneten Rechtecksignals darstellt, um daraus ein genaues Taktsignal gewinnen zu können. Dies wird dadurch erreicht, daß im ursprünglichen, unentzerrten Ablesesignal die höheren Frequenzen angehoben und die interessierenden Frequenzen um 90° phasenverschoben werden. Die Ableseschaltung macht dabei von einem Voreilungsnetzwerk Gebrauch, das im wesentlichen beide genannten Funktionen gleichzeitig erfüllt, so daß auf diese Weise eine im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen verläßlich arbeitende und billige Schaltung erhalten wird.

In den Zeichnungen zeigt:

F i g. 1 das Blockschaltbild einer Ableseschaltung,

F i g. 2 eine Reihe von Diagrammen, die in etwas idealisierter Form die an verschiedenen Stellen der Ableseschaltung nach F i g. 1 auftretenden Signalverläufe wiedergeben,

F i g. 3 ein den Frequenzgang der in der Schaltung nach F i g. 1 verwendeten Ableseköpfe wiedergebendes Diagramm,

F i g. 4 ein Diagramm, das die Verzerrung des Ablesesignals auf Grund der durch die Ableseköpfe in der Schaltung nach F i g. 1 hervorgerufenen Phasenverschiebung wiedergibt,

F i g. 5 ein Diagramm, das den Frequenzgang eines in der Ableseschaltung nach F i g. 1 verwendeten Voreilungsnetzwerkes wiedergibt, und

F i g. 6 ein Schaltschema der erfindungsgemäßen Ableseschaltung.

F i g. 1 zeigt in Blockform eine Ableseschaltung, die das Ablesesignal so entzerrt, daß sich daraus ein genaues selbstsynchronisierendes Uhr- oder Taktsignal ableiten läßt. Die Ableseschaltung arbeitet mit einem polarisierbaren Speichermedium oder Aufzeichnungsträger 11, beispielsweise in Form einer Trommel, eines Bandes od. dgl. mit dielektrischer oder magnetischer Aufzeichnung. Für die vorliegende Erläuterung soll vorausgesetzt werden, daß der polarisierbare Aufzeichnungsträger 11 ein mit magnetischem Material beschichtetes Band ist. Die auf dem Band 11 gespeicherte Information wird mit Hilfe eines magnetischen Wandlers oder Lesekopfes 12 abgelesen. Die vom Magnetband 11 abzulesende Information kann auf dem Band als phasenmoduliertes Signal 13 aufgezeichnet sein, beispielsweise wie in F i g. 2 in der Zeile α angedeutet. Dabei ist vorausgesetzt, daß die im Aufzeichnungssignal 13 auf dem Band 11 gespeicherten Binärdaten die Folge 1110101000 umfassen, wie in F i g. 2 gezeigt. Jedes Informationsbit ist in Form zweier Aufzeichnungspegcl entgegengesetzter Polarität aufgezeichnet. So wird, um eine binäre »1« aufzuzeichnen, das Band 11 zuerst mittels eines negativen Pegels in der einen Richtung und anschließend mittels eines positiven Pegels in der entgegengesetzten Richtung polarisiert. Für die Aufzeichnung einer binären »0« wird die entgegengesetzte Reihenfolge von Aufzeichnungspegeln verwendet. Eine Bitspeicherzelle, in der eine binäre »1« aufgezeichnet ist, zeigt daher einen Polarisationswechsel oder -sprung von Negativ nach Positiv. In F i g. 2 ist ein solcher Polarisationswechsel durch eine nach oben weisende Pfeilspitze angedeutet. Umgekehrt zeigt eine Bitzelle, in der eine binäre »0« gespeichert ist, einen Polarisationswechsel von Positiv nach Negativ. Ein derartiger Polarisationswechsel ist in F i g. 2 durch eine nach unten weisende Pfeilspitze angedeutet.

Im aufgezeichneten Signal 13 hat eine Folge von hintereinander aufgezeichneten binären »Einsen« oder »Nullen« eine Periode T₁, die halb so lang ist wie die Periode T₂ einer Folge, bei der ein Wechsel von »0« nach »1« oder von »1« nach »0« stattfindet. Der Grund hierfür ist, daß bei einer Folge von »Einsen« oder •>Nullen« das Signal 13 immer wieder auf den gleichen Ausgangspegel zurückkehren muß, um ein jeweils identisches Signal aufzuzeichnen, während dies bei übergängen zwischen »0« und »1« nicht der Fall ist. Das Aufzeichnungssignal 13 ist daher im wesentlichen ein zweiperiodiges oder zweifrequentes (d. h. zwei verschiedene Perioden oder Folgefrequenzen beinhaltendes) Rechtecksignal. Die Grundfrequenz der Rechteckschwingung der Periode T₁ ist mit /₀ bezeichnet, und die Grundfrequenz der Rechteckschwingung der Periode T₂ beträgt die Hälfte von /₀, d. h. ^-. Die

Information wird vom Band 11 mit der Frequenzrate oder Folgefrequenz/₀ abgelesen, und es ist erwünscht, durch Erzeugen eines Uhrsignals dieser Frequenz ein Taktsignal der richtigen Folgefrequenz für die übertragung der Binärinformation bereitzustellen.

Beim Ablesen wird durch die Relativbewegung zwischen dem Magnetband 11 und dem Lesekopf 12 in letzterem eine Ablesespannung induziert. Bei hoher Packungsdichte kann dieses Ablesesignal etwa so aussehen wie das Signal 14 in Zeile b (Fig. 2).

Dieses Ablesesignal 14 ist stark verzerrt, und es sind darin weder die Spitzen noch die Nullamplitudendurchgänge genügend scharf oder deutlich ausgeprägt, um daraus gleichförmige und regelmäßig wiederkehrende Taktimpulse erzeugen zu können.

Die Verzerrungen im Signalverlauf 14 treten bei hoher Packungsdichte deshalb auf, weil der Lesekopf 12 wegen seiner endlichen Größe stets auch durch Kraftlinienzüge beeinflußt wird, die zu den jeweils benachbarten Bitzellen gehören. Diese gegenseitige Beeinflussung oder Wechselwirkung zwischen den Kraftlinienzügen benachbarter Bitzellen ist so stark, daß bei der höheren Frequenz /₀ nahezu eine Auslöschung stattfindet.

Kurve 15 in F i g. 3 zeigt den Frequenzgang, d. h.

die Dämpfung in Abhängigkeit von der Frequenz, des Lesekopfes 12.

Man sieht aus dieser .Kurve 15, daß in dem hier interessierenden Frequenzbereich die höheren Frequenzen des Ablesesignals stärker ge-

dämpft werden als die niederen Frequenzen. Der von der höheren Frequenz /₀ des aufgezeichneten Signals 13 abgeleitete Teil des Ablesesignals 14 "hat daher eine wesentlich kleinere Amplitude als der von

der niedrigeren Frequenz γ- abgeleitete Teil. Außerdem ist infolge der mit dem Ablesevorgang verbundenen Differenzierung das Ablesesignal 14 um 90° phasenverschoben. Wird das verzerrte Signal 14, um daraus unmittelbar Taktimpulse zu erzeugen, lediglich differenziert, so erhält man wegen der ungleichen Abstände in diesem Signal 14 kein genaues Taktsignal. Ferner läßt sich aus den stärker gedämpften Teilen dieses Signals keine verläßliche Digitalinformation extrahieren.

Durch die dem Lesekopf 12 nachgeschaltete Ableseschaltung wird das Ablesesignal 14 in eine substantielle Entsprechung des aufgezeichneten Signals 13 um-. gewandelt, so daß nunmehr die richtig liegenden und definierten Nulldurchgänge für die Erzeugung eines genauen Taktsignals herangezogen werden können. Die Erfindung macht dabei von der Tatsache Gebrauch, daß ein Rechtecksignal als aus einer Sinusschwingung der Grundfrequenz sowie zusätzlichen Sinusschwingungen ungeradzahliger Harmonischer der Grundfrequenz zusammengesetzt aufgefaßt werden kann. Eine Analyse des verzerrten Äblesesignals 14 ergibt, daß es eine stark gedämpfte Sinusschwingung der Frequenz /₀ enthält. Dieser Teil des Ablesesignals 14 entspricht dem Rechtecksignal der Periode T₁, die dann auftritt, wenn im Aufzeichnungssignal 13 eine Folge von binären »Einsen« oder »Nullen« erscheint. Ferner enthält das Signal 14 auch eine weniger stark gedämpfte Sinusschwingung der Frequenz 4?· sowie eine stark gedämpfte Schwingung der dritten Harmonischen -~. Die Summe der Signale der Grund-

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frequenz γ und der dritten Harmonischen —γ- entspricht dem Rechteckteil im Aufzeichnungssignal 13 der Periode T₂, die sich bei Wechseln zwischen »0« und »1« ergibt. Um für Synchronisierzwecke ein dem Aufzeichnungssignal im wesentlichen entsprechendes Signal 13 zu erhalten, ist es nicht nötig, sämtliche im ursprünglichen Rechtecksignal enthaltenen Frequenzen zu duplizieren.

Es wurde gefunden, daß die Steilheit oder Kurvenneigung im Nulldurchgang eines Sinussignals der Amplitude A und Frequenz /₀ gleich der Kurvenneigung im Nulldurchgang eines zusammengesetzten Signals ist, das aus der Summe eines Sinussignals der

Amplitude A und der Frequenz γ und eines Signals der dritten Harmonischen der Amplitude A/3 und der Frequenz -^p-besteht. Da die Kurvenneigungen

der beiden Signale gleich sind, erscheint an ihren übergängen kein Sprung oder keine Diskontinuität, so daß folglich die Nulldurchgänge örtlich genau plaziert sind. Ein derartig wiedergegebenes Signal ist durch das entzerrte Ablesesignal 15 in Zeile c (Fig. 2) angedeutet. Dabei ist dem Signal 15 ein Spiegelbild 16 des ursprünglichen Aufzeichnungssignals überlagert, um die Koinzidenz (d. h. das zeitliche Zusammentreffen) der Nulldurchgänge in beiden Signalen zu zeigen. Das Ablesesignal 15 ist jeweils um seine Nullachse (d. h. beiderseits dieser Achse) entzerrt, so daß die Nulldurchgänge sich bei der weiteren Behandlung dieses Signals nicht verschieben.

Um das verzerrte Signal 14 in ein entzerrtes Signal umzuwandeln, muß es sowohl phasenverschoben als auch angehoben werden. Um die Bedeutung der Phasenverschiebung bei der Entzerrung des Signals deutlich zu machen, soll F i g. 4 betrachtet werden. Fig. 4 a zeigt eine Sinusgrundschwingung 20 der

Frequenz =y und eine Schwingung der dritten Harmonischen 22 der Frequenz -γ-. Die dritte Harmonische 22 ist gegenüber der Grundschwingung 20 phasenverschoben. Die Summe der beiden Schwingungen ergibt eine resultierende Schwingung 24, die denjenigen Teilen des Ablesesignals 14 in Zeile b (Fig. 2) ähnlich ist, die von der Periode T₂ im ursprünglichen Aufzeichnungssignal 13 abgeleitet sind. In Fig. 4 b ist die Beziehung der beiden Schwingungen 20 und 22 für den Fall gezeigt, daß sie beide um 90° phasenverschoben sind. Eine solche quadrantische Phasenverschiebung der Grundschwingung 20 ergibt einen größeren Verschiebungsbetrag als eine quadrantische Phasenverschiebung der dritten Harmonischen 22. Als Folge einer solchen Phasenverschiebung sind die Grundschwingung 20 und die dritte Harmonische 22 nunmehr in Phase und addieren sich zur resultierenden Schwingung 26. Diese resultierende Schwingung 28 entspricht im wesentlichen einer Rechteckschwingung, bei der nur die Komponenten der Grundschwingung und der dritten Harmonischen vorhanden sind und die Amplitude der dritten Harmonischen ein Drittel der Amplitude der Grundschwingung beträgt. Um ein solches dem Eingangssignalverlauf entsprechendes Signal zu erhalten, müssen sowohl die hochfrequenten als auch die niederfrequenten Komponenten des Signals entzerrt werden.

Um einen derart entzerrten Signalverlauf zu erhalten, ist der Magnetkopf 12 in Fig. 1 mit einer Entzerrerschaltung 30 gekoppelt. Die Entzerrerschaltung 30 enthält ein Phasenvoreilungsnetzwerk 32, das eine positive Phasenverschiebung um bis zu 90° bei den höheren Frequenzen einführt und zugleich die höheren Frequenzen gegenüber den niederen Frequenzen im Ablesesignal 14 anhebt. Ein Resonanzkreis 34 ist dem Voreilungsnetzwerk 32 nachgeschaltet, um die höheren Frequenzen im interessierenden Frequenzbereich noch weiter anzuheben, wie noch beschrieben werden wird. Dem Resonanznetzwerk 34 ist ein Phasenentzerrer 36 nachgeschaltet, um durch eine entsprechende Phasenschiebung etwaige durch den Resonanzkreis 34 eingeführte unerwünschte Phasenverschiebung zu korrigieren. Ein der Entzerrerschaltung 30 nachgeschalteter Verstärker 38 verstärkt das entzerrte Signal 15 (F i g. 2) auf eine solche Amplitude, daß die Nulldurchgänge im entzerrten Signal nahezu senkrecht werden. Ein dem Verstärker 38 nachgeschalteter Nulldurchgangsdetektor 40 erzeugt

aus den einzelnen nahezu senkrechten Nulldurchgängen im verstärkten und entzerrten Ablesesignal scharfe Taktimpulse. Die so erzeugte Impulsfolge wird als selbstsynchronisierendes Taktsignal verwendet, wenn die äußeren Impulse im Signal unterdrückt sind.

Die Ableseschaltung nach F i g. 1 ist so ausgebildet, daß sie das verzerrte Ablesesignal 14 (Zeile b, F i g. 2) in das entzerrte Ablesesignal 15 (Zeile c, Fig. 2) umwandelt. Das entzerrte Ablesesignal 15 ist eine

substantielle Entsprechung des ursprünglichen Aufzeichnungssignals 13 (Zeile α, Fig. 2), obschon in spiegelbildlicher Form. Eine spiegelbildliche Entsprechung genügt durchaus, da es sich bei den vom

Band 11 abgelesenen Informationen um Binärdaten handelt. Bei Binärdaten ergibt sich keinerlei Nachteil, wenn das abgelesene Signal gegenüber dem ursprünglich ausgezeichneten Signal um 180° phasenverschoben ist. Eine spiegelbildliche Entsprechung des Signals 13 läßt sich leichter erhalten als eine exakte Entsprechung, da beim Ablesen durch den Magnetkopf 12 in das Ablesesignal 14 eine inhärente Phasenvoreilung von 90° eingeführt wird. Um eine exakte Entsprechung des ursprünglichen Aufzeichnungssignals 13 zu erhalten, müßte man die Phase des Ablesesignals um 90° zurückverschieben. Es ist einfacher und weniger kostspielig, dem Ablesesignal eine zusätzliche Phasenvoreilung von 90° zu erteilen, da eine derartige quadrantische Phasenverschiebung ohne weiteres mit Hilfe eines Phasenvoreilungsnetzwerkes erhalten wird. Ein solches Phasenvoreilungsnetzwerk liefert nicht nur die erforderliche 90°- Phasenvorwärtsschiebung, sondern hebt zugleich auch die höheren Frequenzen des Ablesesignals an.

Ein Phasenvoreilungsnetzwerk arbeitet nach Art eines Hochpaßfilters, das höherfrequente Signale mit geringer Dämpfung oder Abschwächung durchläßt (oder anhebt) und zugleich diesen Frequenzen eine Phasenvoreilung erteilt. F i g. 5 zeigt einen typischen Frequenzgang eines solchen Netzwerkes. Das Phasenvoreilungsnetzwerk 34 erfüllt daher in wirksamer Weise jdie doppelte Funktion der im wesentlichen quadrantischen Phasenverschiebung und der Anhebung der höheren Frequenzen des Ablesesignals. Das Phasenvoreilungsnetzwerk setzt daher effektiv die Frequenzkurve 15 in F i g. 3 in die Frequenzkurve 42 um. Das Phasenvoreilungsnetzwerk verschiebt außerdem die Signalverläufe nach Fig. 4 a in die in F i g. 4 b gezeigte Phasenbeziehung.

Die effektive Änderung der Frequenzkurve 15 (F i g. 3) in eine flache Frequenzkurve (d. h. mit einer Dämpfung von 0 db) ist das, was für die Wiedergabe der ursprünglichen Rechteckschwingung benötigt wird. Es ist klar, daß die Grundschwingung und die ungeradzahligen Harmonischen des ursprünglichen Signals dann in den richtigen Verhältnissen auftreten und wiedergegeben werden, wenn die Frequenzkurve flach ist. Jedoch wird durch das Phasenvoreilungsnetzwerk 32 noch nicht eine vollständige Korrektur der Kurve 15 in der Nähe der dritten Harmonischen-

komponente der Frequenz erreicht, da die

Kurve 15 bei dieser Frequenz steil abfällt. Es ist daher der Resonanzkreis 34 zusätzlich vorgesehen, um die erforderliche Anhebung der hohen Frequenzen bis

hinauf zur Frequenz der dritten Harmonischen

zu besorgen. Die vollständig korrigierte Kurve 44 ist in F i g. 3 gestrichelt gezeigt. Der Frequenzgang des Lesekopfes 12 wird daher durch das Entzerrernetzwerk 30 effektiv so verändert, daß sich ein im wesentlich flacher Frequenzgang bis hinauf zur

3 f

Frequenz der dritten Harmonischen —ψ- ergibt. Oberhalb dieser Frequenz braucht die Frequenzkurve nicht mehr flach zu sein, da die Grundschwingung und die dritte Harmonische in ihrer richtigen Amplitude und Phase wiedergegeben werden und die Summe dieser beiden Schwingungen effektiv den gewünschten Rechteckverlauf simuliert oder nachbildet.

F i g. 6 zeigt ein Schaltschema der Ableseschaltung 10. Da die Ableseschaltung an sich bekannte Schaltkreise enthält, sind diese Schaltkreise hier nicht im einzelnen beschrieben, während jedoch beispielsweise Werte für die Bemessung der verschiedenen Schaltungskomponenten in der Zeichnung angegeben sind. Der magnetische Lesekopf 12 liefert an seinen beiden Ausgangsklemmen zwei gegenphasige Ablesesignale. Diese Signale werden in einem Differentialverstärker mit den Stufen 50 und 52 verstärkt. Die Differentialverstärkerstufen 50 und 52 sind über trennende Emitterverstärkerstufen 54 bzw. 56 mit einem Phasenentzerrer 36 gekoppelt. DerPhasenentzerrer 36 enthält die zwischen die Ausgangsklemmen der Emitterverstärker 54 und 56 gekoppelte Reihenschaltung einer Spule 58 und eines veränderlichen Widerstandes

60. Der Phasenentzerrer 36 bewirkt eine Phasenverschiebung sämtlicher interessierender Frequenzen des Ablesesignals im Sinne einer Korrektur unerwünschter, durch das Resonanznetzwerk 34 eingeführter Phasenverschiebungen. Zu beachten ist, daß die Reihenfolge der Anschlüsse der Entzerrerschaltung in F i g. 6 anders ist als in F i g. 1, wobei jedocti bei¹ beiden Schaltungen unabhängig von dieser speziellen Reihenfolge das gleiche entzerrte Signal erhalten wird. Die Reihenfolge ist deshalb verschieden, weil der Umstand, daß der Magnetkopf 12 doppelseitige oder gegenphasige Signale liefert, die Verwendung des einfachen i?L-Phasenentzerrernetzwerkes 36 möglich macht.

Der Verbindungspunkt der Spule 58 und des Wider-Standes 60, der die Ausgangsklemme des Phasenentzerrers 36 bildet, ist über einen trennenden Emitter-, Verstärker 62 mit dem Voreilungsnetzwerk 32 gekoppelt. Das Voreilungsnetzwerk 32 besteht aus zwei Phasenvoreilungskreisen 64 und 66. Die beiden Phasenvoreilungskreise 64 und 66 sind deshalb erforderlich, weil der Bereich und die Phasenverschiebung, die sich mit einem Phasenvoreilungskreis erzielen lassen, nicht ausreichen, um die für die Umwandlung der Freque,nzkurve 15 in die Frequenzkurve 42 (F i g. 3) benötigte

Phasenverschiebung und Frequenzanhebung bereitzustellen. Das Voreilungsnetzwerk enthält zwei in Reihe zwischen die Ausgangsklemme des Emitterverstärkers 62 und Masse geschaltete Widerstände 68 und 70. Der Widerstand 68 ist mit einem Kondensator 72 überbrückt. Der Verbindungspunkt der Widerstände 68 und 70, der die Ausgangsklemme des Phasenvoreilungskreises 64 bildet, ist mit dem zweiten Voreilungskreis 66 verbunden. Dieser zweite Voreilungskreis 66 enthält ebenfalls zwei in Reihe zwischen die Ausgangsklemme des Kreises 64 und Masse geschaltete Widerstände 74 und 76. Der Widerstand 74 ist ebenfalls mit einem Kondensator 78 überbrückt. Das am Ausgang des Voreilungsnetzwerkes 32 anstehende phasenverschobene und angehobene Ablesesignal wird über einen trennenden Emitterverstärker 80 auf einen Resonanzkreis 34 gekoppelt. Der Resonanzkreis 34 besteht aus der Reihenschaltung einer Spule 82, eines Widerstandes 84 und eines Kondensators 86, die in der genannten Reihenfolge zwischen die Ausgangs-

klemme des Emitterverstärkers 80 und Masse geschaltet sind. Der Resonanzkreis 34 ist auf eine Frequenz von etwas höher als —~ abgestimmt. Der Verbindungspunkt des Widerstandes 84 und des Kondensators 86 bildet die Ausgangsklemme der Entzerrerschaltung. Der nachgeschaltete Verstärker 38 sowie der diesem nachgeschaltete Nulldurchgangsdetekior 40 sind in F i a. 6 nicht gezeigt.

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Im Betrieb wird das vom Magnetkopf 12 abgetastete verzerrte Ablesesignal in den Differentialverstärkerstufen 50 und 52 verstärkt und anschließend dem Phasenentzerrer 36 zugeleitet. Der Phasenentzerrer 36 korrigiert mittels einer entsprechenden Phasenver-Schiebung etwaige unerwünschte Phasenverschiebungen, die durch den Resonanzkreis 34 eingeführt werden. Das Ablesesignal wird sodann im Voreilungsnetzwerk 32 angehoben und um 90° phasenverschoben. Wie in F i g. 3 gezeigt, verbessert das Voreilungsnetzwerk 32 den Frequenzgang der Schaltung so. daß die Kurve 15 in die Kurve 42 umgewandelt wird. Da die

dritte Harmonischenkomponente -—- nicht in der gewünschten Weise auf ein Drittel der Amplitude der

Grundschwingung γ angehoben wird, ist zusätzlich der Resonanzkreis 34 vorgesehen, der die Frequenzkurve 42 so verbessert, daß sie der Kurve 44 entspricht. Das resultierende entzerrte Ablesesignal, das von der Ausgangsklemme der Ableseschaltung abgenommen wird, ist eine substantielle Entsprechung des ursprünglichen Aufzeichnungssignals. Die entsprechende Signalform stellt eine substantiell genaue Wiedergabe der Form des ursprünglich aufgezeichneten Signals dar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Leseschaltung mit einem Wandler und einer Entzerrerschaltung zur Rückgewinnung von Digitalinformationen, welche in Form von Reehteckschwingungen jeweils entgegengesetzter Polarität auf einem Speichermedium aufgezeichnet sind, wobei im Wiedergabesignal je nach der Bitfolge Frequenzkomponenten auftreten, die eine Grundfrequenz ~ und deren zweite Oberwelle/₀ sowie