DE1499898A1 - Auswertungsanordnung fuer ein binaeres Informationssignal - Google Patents

Description

Unser Zeichen; S 2221

SOGIEIE INDUSTRIELLE BULL- GENERAL ELECTRIC 94» Avenue Gambetta, Paris 20

Auswertungsanordnung für ein binäres Informationssignal

Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen zur Wiedergewinnung der von einem modulierten Signal getragenen Information, insbesondere auf eine Anordnung, die in der Lage ist, eine Information aus einem selbstsynchronisierenden Signal zu gewinnen und eine Anzeige der fehler zu liefern, die von einem mangelhaften Signal stammen können.

Eine solche Anordnung eignet eich insbesondere für die Auswertung eines Lesesignals, das von einer Aufzeichnung auf einem magnetischen Träger, beispielsweise einem Magnetband oder einer Magnettrommel erhalten worden ist.

Im

Lei/Ba

009820/1302

H99898

Im Falle eines Magnetbandes treten komplizierte Probleme auf, wenn es notwendig ist, die von einer Aufzeichnung mit grosser Dichte abgegebenen Lesesignale auszuwerten. ■ Bekanntlich kann in diesem fall die mittlere Amplitude des von einem Lesekopf gelieferten Signals infolge winziger Änderungen des Abstands zwischen dem Magnetkopf und der magnetisieren Schicht, die normalerweise in Berührung miteinander stehen sollten, beträchtlichen Schwankungen unterworfen sein. Ein abgeschwächtes Lesesignal ist aber die Ursache von fehlern bei der Deutung der reproduzierten Information. Schwierigkeiten erscheinen auch bei der Synchronisierung der Verwertungsanordnung.

Bekanntlich ermöglicht das unter der Bezeichnung "Phasenmodulation¹¹ bekannte Aufzeichnungsverfahren eine völlig befriedigende Aufzeichnungsdichte unter Aufrechterhaltung der Möglichkeiten der Selbstsynchronisierung· Bei der Anwendung der Erfindung wird aber die Auswertung von Daten vorgesehen, die nach einem gleichfalls bekannten Verfahren aufgezeichnet worden sind, das "Bit-Phasenmodulation" genannt werden soll, wobei "Bit" für Binärziffer steht, und das auch ^HImpulsbreitenmodulation" genannt werden könnte. Dieses Verfahren weist die folgenden Eigenschaften auf: Auf dem Magnetband ist jede Grenze zwischen zwei

Aufzeichnungszellen

009120/TItI

H99898

Aufzeichnungszellen durch eine umkehrung der Magnetisierung materialisiert, wobei die Richtung dieser Umkehrung durch die .Magnetisierungsrichtung der vorhergehendenZelle bestimmt ist. Wenn die Binärziffer 1 in einer Zelle aufgezeichnet worden ist, besteht eine Umkehrung der Magnetisierung annähernd in der Mitte des Bereichs dieser Zelle. Die Binärziffer 0 ist dagegen durch das Fehlen einer Ilussumkehrung in der Mitte der betreffenden Zelle«dargestellt. In der WidsLung eines Schreibkopfes fliesst ein konstanter Strom entweder in einer Richtung oder in der entgegengesetzten Richtung. Zum Schreiben einer 0 ändert sich dieser Strom während einer Bit-Periode nicht, und dann ändert er seine Richtung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bitperioden. Zum Schreiben einer 1 wird die Richtung des vorhergehenden Schreibstroms in der Mitte der betreffenden Bit-Periode umgekehrt.

Es sind bereits Anordnungen vorgeschlagen worden, die ein Eingangssignal demodulieren können, das durch einen Übergang in der Mitte bestimmter Bit-Perioden und durch einen die Grenze zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bit-Perioden kennzeichnenden übergang gekennzeichnet ist. Diese Anordnungen waren nicht völlig befriedigend, weil sie entweder zu kompliziert waren, oder weil sie nicht in der Lage waren, magnetische Aufzeichnungen grosser Dichte auszuwerten und eine Fehleranzeige im Fall einer mangelhaften Ablesung zu liefern.

009820/1382 Sift

Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung verhältnismässig einfacher Mittel sur Auswertung von Aufzeichnungen, die auf einem Magnetband nach dem zuTor angegebenen Verfahren der "Bit-Phasenmodulation" vorgenommen worden sind.Diese Auswertung besteht praktisch darin, dass aus dem von jedem Lesekopf abgegebenen Lesesi.gnal Taktimpulse gewonnen werden, die für den Betrieb der Anordnung notwendig sind, dass die aufgezeichnete Biaäriaformation demoduliert oder entnommen wird, und dass die Richtigkeit dieses Lesesignals überprüft wird, damit mögliche Deututigsfehler angezeigt werden können» Dank der Verwendung sehr einfacher Steuermittel weist die Auswertungsanordnung ferner zwei verschiedene Betriebsarten hinsichtlich der Feststellung der Fehler auf. Die erste Betriebsart bezieht sich auf das normale Lesen, das bei der Wiedergabe der auf jeder Spur eines Magnetbands aufgezeichneten. Daten angewendet wird. Die ais/eiteBetriebsart betrifft ein tJberprüfungglesen, das sofort nach, der Aufzeichnung bzw. dem -'Solireibea" auf einem Banäabschnitt durchgeführt-wird. natürlich müssen ebensoviel© Äusw@rtuügsaaoröatiBgea vorgesehen werden, wie Aufzeiohsurngggpuren. auf äem Magnetband vorhanden sind.

Die

BAD ORIGINAL

Die Feststellung der fehler nach der Erfindung ist von "besonderer Wichtigkeit in dem Pail, dass ein Verwertungsgerät für die digitalen Aufzeichnungen mit einer Einrichtung zur automatischen Korrektur der Fehler ausgestattet- ist. Diese Einrichtung wird nämlich sowohl hinsichtlich des Aufbaus als auch, des Betriebs weitgehend vereinfacht, wenn die Auswertungsanordnungen erkennen lassen, ob lehler auf einer einzigen Spur aufgetreten sind, und auf welcher Spur sie hervorgerufen worden sind.

Die $r£i&cii2ng3g3mäese Auswer-timgsanordnung ist jedoch nicht auf die Yorarbeitung eines Signals beschränkt, das vom Ablesen eines Magnetbands stammt. Es genügt, dass das Eingangssignal dadurch gekennzeichnet ist, dass es zwischen zwei Spannungswerten veränderlich ist und Übergänge oder Fla&kao, aufweist, su denen "G-rensflanken" gehören, deren seitlicher Abstand um eine Periode mittlerer Dauer Im veränderlich, ist, sowie gegebenenfalls "digitale ⁿ Flanken, welche eine Binärziffer darstellen und normalerweise in der Mitte zwischen zwei Grenzflanken liegen.

Demzufolge enthält die Anordnung nach dar Erfindung eine Sohaltuagaanordaaag, di© aus jedor Greaaflanke eiasa ersten Taktimpale und einen zweiten Taktimpuls 0,75 Tm bzw. 1,25 Tm nach dieser ß-renzflanke erzeugt, einen ersten Prüfspeicher

mit

BAD

009820/Uta

mit zwei Zuständen, dessen Eingänge Ton zwei Und-schaltungen gesteuert werden, die.so angeordnet siüd, dass sie eine Zustandsänderung des Speichers veranlassen, wenn das Eingangssignal im Zeitpunkt eines ersten Taktimpulses einen ersten Spannungswert hat, einen zweiten Prüfspeicher mit zwei Zuständen, dessen Eingänge von zwei Xfnd-Schaltungen gesteuert werden, welche eine Zustandsänderung des zweiten Speichers veranlassen, wenn das Eingangssignal im Zeitpunkt eines zweiten Xaktimpulses seinen zweites üpannuogsweri hat, eine VergleichsanOrdnung mit Iqglsehen Schaltungen, die so abgeschlossen sind, dass sie die Zustände der iusgänge des ersten Prilfspeiehers wsä ßes zweiten Prüfspeichers vergleichen, und mit einem direkten und einem komplementären Ausgang, die wahlweise erregt werden, je naehdera,ob die Zustände der beiden Prüfspeicher gleich oder verschieden sind, und einen Informationsspeicher, dem zwi irnd^-Schaltungen vorgeschaltet siod, deren getie&rite Eingänge an die Ausgänge der Yergleichaanordsimg angeschlossen sind, und von denen ein gemeinsamer Eingang die zweiten Taktimpuls© empfängt, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass der Ausgang des InforpystiGssapeichers bei jeder Bit-Periode der Dauer '£ ein Signal mit einem bestimmten Wert abgibt, Menü die festgestellte Information eiEe 1 ist, und ein Signal mit einem davon verschiedenes zweiten Wert,

l"

wenn

009820/1312

~^Ί~ Η99898

wenn die festgestellte Information eine O ist.

Zur Feststellung der Fehler bei einem normalen Lesebetrieb enthält die Auswertungsanordnung ferner einen Fehlerspeieher, dem eine Und~Schaltung vorgeschaltet ist, von der ein Eingang so angeschlossen ist, dass er die ersten Taktimpulse empfängt, und deren zweiter Eingang an einen Ausgang der Vergleiehsanordnung angeschlossen ist, so dass ein Ausgang des FehlerSpeichers nur dann auf einem vorbestimmten Spannungswert bleibt, wenn eine und nur eine G-renzflanke in dem Eingangssignal während des Zeitintervalls zwischen einem ersten Taktimpuls und dem folgenden zweiten Taktimpuls vorhanden ist.

Zur Feststellung voa Fehlern bei einem Schrexbüberprüfungslesebetrieb enthält die Auswertungs&aordausg ferner Schaltungsmittel, welche die Abgabe der ersten Taktimpulse und der zweiten Saktimpulse zeitlich vorschieben, einen Generator für dritte Taktimpulse, der so abgeschlossen ist, dass er auf Grund eines Paares aaa 3in.em ersten, Taktimpuls und aus einem zweiten taktimpuls ein Paar von Impulsen mit einer Dauer von atwa 0,1 IEm erzeugt» eiceo. dritten Prüf speicher, dem awei ^TJnd-=Sohalto.iigeo, Borges ehaltet sind., die so augeschlöaaea sind, dass sie gGJEsiasaaa die ärittea Saktimpulse und getrennt das Mrstg&agssig&al imä das komplementäre Eiagaagsaigual eapf aagii t ~ and ©isie a Vergleichsanordüuiig alt eiaer bistatel&s. E.ijjg

ci®r

BAD ORIGINAL

der mehrere logische Schaltungen vorgeschaltet sind, von denen bestimmte Eingänge an die Ausgänge des ersten Prüfspeichers, des zweiten Prüfspeichere und des dritten Prüfspeichere angeschlossen sind, während die übrigen Eingänge so angeschlossen sind, dass sie die ersten Taktimpulse und die zweiten Taktimpulse empfangen, so dass ein Ausgang der Kippschaltung bei jeder Bit-Periode der Dauer 3? nur dann ein Signal eines ersten Wertes abgibt, wenn keine Flanke in den Eingangssignalen während der Dauer jedes dritten !Taktimpulses vorhanden ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielshalber beschrieben. Darin zeigen:

Fig.1 ein Prinzipschema eines Seils der Auswertungsanordnung zur Erzeugung der verschiedenen Signale und !Taktimpulse nach der Erfindung,

Fig.2A und 2B, die gemäes I¹Ig₉2 aneinanderzufügen sind* das elektrische Schaltbild der den Teil von Fig.1 bildenden Anordnungen,,

3Pig,3 die logischen lDietstgnisp imlahe ff©a zweites Teil der Auswertungen ür-äßUüg bilden ubö clee (re^iEaung der Information, nnö de?? J?estetell«zag ä©r Fehler angeordnet

Μ&Λ

Fig.4 ein Zeitdiagramm von Spannungsverläufen, die an verschiedenen Punkten der Anordnung von Mg.1 beobachtet werden können,

Mg.5 ein Diagramm des zeitlichen Yerlaufs von Spannungen aß verschiedenen. Punkten der Elemente von Mg.1 und bei der ersten Betriebsart der AusxertungsanOrdnung und

Mg. 6 ein Diagramm des zeitlichen Verlaufs von Spannungen an verschiedenen Punkten der Elemente von Mg.1 und 3 bei der zweiten Betriebsart der Auswertungsanordnung.

In dem Prinzipschema von Mg.1 sind die verschiedenen Bestandteile durch Rechtecke dargestellt.Dabei ist die Übereinkunft zu beachten, dass die Eingangsklemme eines Elements links von dem betreffenden Rechteck und demzufolge die Ausgangsklemme rechts davon liegen. Die Eingangsklemmen und die Ausgangsklemmen sind einfach durch die Bezugszeichen der Eignsle und Impulse beßeichri9t, die diesen Klemmen zugeführt werden, bzw. daran verfügbar sind, und*zwar sind dies die in Mg.4» 5 und 6 verwendeten Bezugszeichen.

Die

_λο,λ^ι 009Ι20/ ma

BAD ORiGWAt

— ΐυ —

Η99898

Die Anordnung 1ο, die als "Eingangssignalformer" "bezeichnet wird, empfängt an ihren beiden Eingängen ein "direktes" Lesesignal s und ein "komplementäres" Lesesignal s¹. Es wird angenommen, dass jedes dieser Signale eine verstärkte und differentiierte Wiedergabe des Lesesignals ist, das von einem Lesekopf abgegeben worden ist, der zum Zusammenwirken mit einer Spur eines sich bewegenden Magnetbands ausgebildet ist. Das verstärkte Lesesignal s, das allein in 2?ig.4 dargestellt ist, besteht aus einer annähernd sinusförmigen Spannungskurve.Wenn in einer Aufzeichnungszelle der Magnetschicht eine 0 aufgezeichnet ist, hat eine positive oder negative Halbwelle dieser Spannungskurve eine Dauer S, die gleich aner "Bit-Periode" ist. Wenn eine 1 in einer Aufzeichnungszelle aufgezeichnet ist, weist das Lesesignal während einer Bitperiode zwei Halbwellen auf, nämlich eine positive und dann eine negative Halbwelle oder umgekehrt. Die Lesespannungskurve enthält also einen Nulldurchgang an jeder Bit-Periodengrenze und ferner einen Nulläurehgang etwa in der Mitte einer Bit-Periode, wenn die analysierte Zelle eine aufgezeichnete 1 enthält.

Mach Verstärkung und Amplitudenbegrenzung liefert ein Ausgang der Anordnung IQ eine erste Version des Eingangssignals, nämlich das Signal Zi, in welchem jeder Nulldurchgang des Lesesignals durch eine möglichst steile "!Planke" ausgedrückt ist. Die zweite Version des Eingangssignals, nämlich das

Signal 009820/1392

«* ^C' BAD

Signal ZO stellt den Kehrwert oder das Komplement des Signals 21 dar. Es sei festgehalten, dass bei der beschriebenen Ausführungsform die negativen Impulse oder Spannungswerte die logische "1" bedeuten. In den Diagrammen von Pig.4 bis 6 stellt also der obere Spannungswert» der praktisch gleich 0 Volt ist, die logische 0 dar, während die logische dem unteren Spannungswert, beispielsweise - 6YoIt entspricht. Dies gilt für alle Signale, mit Ausnahme der Signale s und DS. !Ferner sind in der Praxis die Übergänge von einem Spannungswert zu einem anderen Spannungswert oder Impulsflanken nicht augenblicklich. Die Planken sind nur zur Erleichterung der Darstellung in den Diagrammen vertikal gezeigt.

Die Anordnung 11 ist eine Doppeldifferentiationsschaltung, welche zwischen den Eingangssignalforraer 10 tiBä eine Zeitbasisschaltung 12 eingefügt ist. Sie ermöglicht es, dass die Zeitbasisschaltung eine Sägezahnkurve DS erzeugt, welche im Verlauf jeder Bit-Periode eine ansteigende Seferägflanke enthält, die durch eine negative Grenzflanke ia den Signalen Z1 bzw. ZO begrenzt ist. Is sind Massnahmen getreten* damit die "digitalen" Flanken* d,h. die in den Sigaales Z1 mad SO etwa in der Mitte einer Bit-Periode auftreteaSsEi flankeu ohne Einfluss auf dea Betrieb der Zeitbasisselialtiiag 12 sind.

BIe

BAD ORIGINAL

Die Zeitmessanordnung 13 muss auf Grund der Sägezahnkurve DS einen positiven Impuls w¹ erzeugen, dessen positive Vorderflanke im Verlauf jeder Bit-Periode in dem Zeitpunkt auftreten muss, in welchem die Sägezahnspannung gleich einem Bezugsspannungswert (20 in Pig.4) wird, von dem zunächst angenommen sei, dass er absolut fest ist. Die Anordnung ist so getroffen, dass diese Vorderflanke jedes Impulses w^f nach einem Zeitintervall erzeugt wird, das gleich 3/4 einer mittleren Bitperiode ist, also 0,75 Tm nach einer Grenzflanke in jedem der Signale Z1 und ZO. Die Breite eines Impulses w¹ kann sich also ändern, wenn die wirkliche oder scheinbare Dauer einer Bit-Periode nicht gleich der mittleren Dauer der Bit-Perioden ist.

Die Anordnung 14 bildet den ersten Taktgenerator, der an den Ausgang der Anordnung 13 so angeschlossen ist, dass er einen kurzen negativen Impuls r1 in Koinzidenz mit der positiven Planke jedes Impulses w¹ erzeugt. Dieser Impulsgenerator wird nicht im einzelnen beschrieben, weil zahlreiche an sich bekannte Typen geeignet sind. Es genügt die Angabe, dass bei einem Ausführungsbeispiel jeder Impuls r1 eine mittlere Dauer von.0,25 ms mit Vorder- und Hinterflanken von einer Dauer von etwa 30 Faüosekuaden und mit- der bereite angegebenen Amplitude von -6 Volt hattec Die von diesem Generator abgegebene Leistung muss natürlich an

die

9820/1382

die Zahl der Anordnungen angepasst werden, welche diese Impulse benutzen.

Ein Sviischetigenerator 15 hat die Aufgabe, die SOlge von negativen Impulsen ν auf Srund der ersten laktimpulse r1 zu erzeugen. Dia Yorderfiaake oder abfallende Flanke jedes Impulses ν muss mit fiel? Hiaterflanke oder ansteigenden Planke eines Impulses r1 zusammenfallen. Später wird au ersehen aein, dass dieser G-ensrator eine monostabil^ Kippsehaltmig ist, die so ausgebildet ist, dass sie an ihrem Ausgang einen Impuls ύοώ. theoretisch, fester Dauer, nämlich 0,5 im weniger 0,25 *is abgibt.

Die Asiordauag 16 bildet den weiten Taktgenerator, der an den Ausgang der Anordnung 15 so angeschlossen ist, dass er einen k.irzen kegativen Impuls v2 in Koinzidenz mit der Hintsrflanke jedes Impulses τ erzeugt. Jeder Impuls r2 hat die gleichen Eigenschaften wie ein Impuls r1. Die Vorderflanken eines Impulses r1 und des folgenden Impulses r2 liegen also in einem Abstand von 0,5 im.

Die Anordnung 17 bildet &%n drittel Q?aktg®aerator, dessen Eingänge an die Ausgänge der Generatoren 14 und angeschlossen sind.Es handelt sich gleichfalls um eine monostabile Kippschaltung, die an ihrem Ausgang einen Impuls r3 von fester Dauer, nämlich etwa 0,1 07m , auf Grund jedes einem ihrer Eingänge zugeführten Impulses r1

009820/13*2

BAD

oder r2 erzeugt. Die Vorderflanke jedes Impulses r2 fällt mit der Hinterflanke eines Impulses rl bzw. r2 zusammen.

Es ist eine Hegeiaaordnung 18 vorgesehen, die von der Zeitbasis 12 gesteuert wird. Sie liefert zu. der Zeitmessanordnung 13 den Diskriminatorspannungswert 20 (2¹Xg.4). Sie hat die AntgäB, die Differenzen der Ablaufgesehwindigkeiten e.c'S Magnettsaads zu kompensieren« Diese Differenzen könn-sr* konstant s©ia_f wenn beispielsweise als beim Ablesen verwendete Vorschubeinrichtung nicht die gleiche Geschwindigkeit wie die beim Schreiben verwendete Yorsehubeinrichtung hat. Die Differenzen können auch 7oriib@rgeb.ead sein, wenn die Ablaufgeschwiadigkeit des Bandes momentan von. der theoretischem liermgeschwindigkeit abweicht. In jedem Fall spreiclit die Begglanordnung 18, die eine Iategrationsschaltung enthält, auf eine plötzliche Störung nur mit einer Terzögerang von mehreren Bit-Perioden an. Sie ist also nicht in der lage, die wirklichen oder scheinbaren plötzlichen Geschwindigkeitsänderungen zu kompensieren, die won Mängeln beim Ablesen stammen, wie später noch erläutert wird.

Es

009820/1312

Es ist festzuhalten, dass auf Grund der Hegelanordnung 18 die "Vorderflanke jedes Impulses w* stets 0,75 Im nach, einer Grenzflanke des Eingangssignals auftritt, selbst wenn die folgende Grenzflanke eine Bit-Periode anormaler Dauer begrenzt. Die Regelanordnung 18 übt eine Steuerwirkung auf die Generatoren 15 und 1? aus, um die Proportionalität zwischen der Dauer der Impulse ν und r3 und der mittleren Dauer der vorangehenden Bit-Perioden aufrecht« zu erhalten.

Es ist zu bemerken, dass in Fig.4 die von den Zeitpunkten to bis t5 begrenzte Periode sich auf die erste Betriebsart bezieht, welche das Ablesen eines Magnetbands für die normale Wiedergabe betrifft, und dass die voa den Zeitpunkten t5 bis t8 begrenzte Periode sich auf die zweite Betriebsart bezieht, welche das Ablesen für die ÜberprüfUEg des Schreibvorgangs betrifft. Nur bei dieser Operation werden die Impulse r3 tatsächlich benutzt.

Gemäss I¹Ig-I ist eine Betriebsartsteueranordmmg 19 vorgesehen. Diese übt einen Einfluss auf die Wirkungsweise der Zeitmessanordnung 13 aus. Dadurch wird erreicht, dass bei der ersten Betriebsart, wie bereits erwähnt_f die Vorderflanke eines Impulses w¹ um 0,75 Tm aaeti der vorangehenden Grenzflanke des Eingangssignale auftritt* Bei der zweiten Betriebsart hat die Einwirkung der Anordnung 19 auf die Anordnung 13 die gleiche wie eine Vergrösserung der maximalen Amplitude der

00S820/13S2

BAD

dem Eingang zugeführten SägezäJhne, ohne dass der Spannuagswert 20 verändert wird (Fig.4, Periode t5 bis t8). Daraus folgt, dass die Vorderflanke jedes Impulses w¹ jetzt so vorgeschoben wird, dass sie 0,65 Sm nach der vorangehenden Grrenzflanke auftritt. Dies hat zur Folge, dass die Impulse r1, ν und r2 in gleicher Veise vorgeschoben werden, und zwar zu dem Zweck, dass von den Impulsen eines ein "Abtastfenster" bildenden Impulspaares r5 der erste 0,7 Sm nach der vorangehenden Grrenzflanke und der zweite 0,5 37m nach dem ersten Impuls beginnen.

An Hand von Pig.2A und 2B sollen die Schaltungsanordnungen untersucht werden, die zur Formung des Eingangseignais und zur Erzeugung der verschiedenen Taktimpulse vorgesehen sind. Da die Schaltbilder ausreichend für sich selbst sprechen und die von den üblichen Spannungsquellen abgegebenen Spannungen angegeben sind, werden nur begrenzte Erläuterungen gegeben, die aber zum Verständnis der Wirkungsweise der Schaltungen ausreichend sind.

Die Anordnung 10 bildet den Eingang§8.ignälforB«F# Sie besteht im wesentlichen aua zwei npn-Transistoren Ϊ1, 372 und zwei pnp-Transistoran 275» £'4. Die ihnen zugeordneten Organe bilden damit einen symmetrischen Verstärker mit Emittergegenkopplung. Die Eingangsklemmeη sind direkt an die Basen des Transistor« 571 bzw. Ϊ2 angeschlossen. Diese

Hemme α

Θ0982Ο/!3§2

"'*-"■" BAD OBtöJNAL

H99898

Klemmen empfangen getrennt die Lesesignale s und s'. Biese Lesesignale, von denen nur das Lesesignal s in der Zeile s des Diagramms von Pig.4 dargestellt ist, sind am Ausgang einer Vorverstärkeranordnung verfügbar, die nicht dargestellt ist, da sie keinen Seil der Erfindung bildet und in ,leder üblichen bekannten Weise ausgeführt sein kann. Es genügt die Angabe, dass eine solche Anordnung, welche das von einem magnetischen Lesekopf gelieferte Ausgangssignal empfängt eine Differentiationsschaltung vor dem eigentlichen Verstärker enthält. Es wird angenommen, dass dieser Verstärker in einem Ausgangetransformator endet, dessen Sekundärwicklung mit Mittelabgriff (oder getrennte Sekundärwicklungen) an einer ersten Ausgangsklemme das Signal s und an einer zweiten Ausgangsklesame das Signal &* liefert, das lediglich das umgekehrte Signal s ist.

ferner ist es zweokmässig darauf hinzuweisen, dass dieser Verstärker vorzugsweise einen solchen Amplitudenfrequenzgang hat, dass für eine Verstärkung S bei der frequenz P, eine Verstärkung G/2 bei der Frequenz 7/2 und eine Verstärkung 2G- bei der frequenz 2? die Verstärkung , anschließend für die Prequenzen oberhalb 21 um 12 Dezibel pro Oktav· abfällt.Diese Eigenschaften sind aber in keiner Weise zwingend*

Wenn

oo9«2Q/ma _BAD0R1G1NAL

Wean die Signale s und s* den Basen der Transistoren 371 und 372 zugeführt werden, ändert sich die Spannung an den Klemmen dee gemeinsamen Widerstands 21 beinahe nicht. Yoη den Ausgangsklemmen Zi und ZO ist beispielsweise die Klemme ZO durch -den Verbinaungspunkt zwischen dem Kollektor des Transistors Ϊ4 und den Widerständen 22, 23 gebildet. Diese Widerstände haben den gleichen Wert von beispielsweise 2,2 Kiloohm. Wenn die Signale s und s* zugeführt werden, ist von den Transistoren S3 und T4 stets der eine gesättigt und der andere gesperrt, ausser in den Obergangsperioden, in deren Verlauf sich die Kollektorströme der Transistoren T 3 und T4 ändern· Beispielsweise ist während der Periode to - ti der Transistor T4 stromführend und der Transistor 3?3 gesperrt, so dass die Spannung am Auegang ZO im wesentlichen 0 YoIt beträgt, während die Spannung am Ausgang Z1 auf -6 Volt begrenzt ist.

Pie Anordnung 11.enthält zwei Differentiationseehaltungen, von denen jede aus einem Kondensator 24» einen Wideretand 25 und einer Diod· 26 besteht· Ferner ist ein gemeinsamer Widerstand 27 vorgesehen. Sine Belegung des Kondensators ist mit d«m Ausgang ZO über einen Wiäorst&nä 23 verbunden. Jedesmal , wenn··ine negativ gerichtete Spanmiogeänderung -. an einer der Klemmen Z1 und ZO erscheint, kann ein kurzer negativer Impuls von einer der Dioden 26 übertragen, werden.

Die. 0Qif2Q/t3ti BAD

H99898

Die Zeitbasischaltung 12 enthält im wesentlichen die Transistoren 25» ϊ6, ΐ7. ferner ist eine Eingangssteuerstufe mit dem Transistor T8 vorgesehen. Der den Widerständen 29« 50 und 31 und dem Kondensator 52 zugeordnete Transistor T9 bildet eine stromkoräante Quelle nach. Ein Energiespelcherorgan wird durch -jäen Kondensator 55 gebildet. Durch die aufeinanderfolgenden Lade- und Entladephasen djLeses Kondensators wird eine Sägezahnspannung erzeugt, die . der in der Zeile SS von 3?ig.4 dargestellten Spannung analog ist und am Emitter des Transistors T7 erscheint. Die Emitterlastimpedanz dieses Transistors wird durch den die Widerstände 34, 35 und 36 enthaltenden Spannungsteiler gebildet.

Im normalen Betrieb sind die Transistoren T8 und T5 im allgemeinen gesperrt, und der Transistor T9 liefert zum Kondensator 33 einen konstanten Ladestrom, so dass die der Basis des Transistors T6 zugeführte Spannung linear ansteigt. Da die Transistoren T6 und TT in Emitterfolger schaltung geschaltet sind, gilt das gleiche für die am Emitter des Transistors T7 verfügbare Sägezahnspannung.

Die Klemme 37 dient zur Steuerung des Betriebs des Transistors T8. Es sei zunächst abgenommen, dass die der Klemme 37 zugeführte Spannung dem Massepotantial von 0 Volt entspricht.Wenn an der Basis des Transistors T8

ein

ooteao/m*

BAD

- 20 - .

U99898

ein negativer Impuls kurzer Dauer empfangen wird, wird dieser stromführend, wodurch der !Transistor T5 in die Sättigung gebracht wird. Dies ruft einen, starken Kollektorstrom hervor, der hauptsächlich von dem Entladestrom des Kondensators 55 gebildet wird.Dadurch wird der Kondensator 53 schnell entladen; dies hat die Sperrung des !Transistors T7 zur Folge, wodurch ein schneller Abfall der Sägezahnspannung hervorgerufen wird.

In Wirklichkeit wird die Klemme 37 an eine Bechteckepannung gelegt, wie sie in der Zeile w¹ von Fig.4 dargestellt ist, die aber mit einer geringfügigen Verzögerung angelegt wird, wenn nicht dargestellte Steuerschaltungen den Beginn eines Informationsblocks festgestellt haben. Dadurch wird erreicht, dass der Transistor 373 auf einen negativen Eingangsimpuls nur dann ansprechen kann, wenn diese Spannung hoch ist.Diese Steuerung soll verhindern, dass ein negativer Impuls, der sich aus einer negativen Flanke en den Klemmen 21 oder ZO in der Mitte einer Bit-Periode ergibt, vorzeitig das Ansteigen des laufenden Sägezahns anhalten kann.

Die Zeitmessanordnung 13 enthält im wesentlichen die Transistoren Ϊ11, 112, $15. Der Transistor T14 stellt in Verbindung mit drei Widerständen eine Stroaakoaetmate Quelle dar, analog dar Tea dem !Transistor 3?9 simulierten Quelle, Die Basis des Traneietors T12 ist über den Leiter

■it

009120/iJil

mit dem einstellbaren Abgriff des Widerstands 34 verbunden, der in Wirklichkeit ein Potentiometer ist. Die Basis des Transistors T12 empfängt daher die Sägezahnspannungskurve DS. Die Kollektorimpedanz des !Transistors T13 wird von zwei Widerständen 39? 40 gleichen Wertes, beispielsweise 2,7 Kiloohm gebildet»

Die Regelanordnung 18( Fig.2B) enthält die transistoren T15 und T16 und eine Integrationsschaltung, die von der Induktivität 41 und dem Kondensator 42 gebildet wird. Der Basisstrom des Transistors T15 kann über den Widerstand 43 fHessen. Das linke Ende der Induktivität 41 empfängt über den Leiter 44 die am Emitter des Transistors T7 (fig.2A) verfügbare Sägezahnspannung. Die Integrationsschaltung hat üie Aufgabe, an der Basis dee Translators Ϊ15 eine mittlere G-leichspannuag zu liefern, die von der mittleren Ablaufgeschwindigkeit des Hagnetbands abhängt. Später werden die Auswirkungen untersucht, welche die Änderungen dieser mittleren Spannung auf die am Emitter des Transistors T16 verfügbare Spannung haben können. Dies« gleiche Mittlere Spannung, die eine DiakrIein»torschwelle bildet, wird über den leiter 45 der Basis

dea Transistor· T11 in der Zeitaesaanordnung 13 zugeführt. Obgleich ein* geringfügige Restwelligkeit besteht, k»nn a*n amwhinm, d*ss die 3a·la des Traaeietor· T11 an eine; Oleiohapanaaag liegt, die ei tieα vorbeetiamten

0 01 |'3 & / I ft I

U99898

festen. Wert hat, wenn die Anlaufgeschwindigkeit des Bandes genau, gleich der Benngeschwindigkeit des Bandes beim Scbreibbetrieb ist»Wann beispielsweise angenommen wird, dass die betreffende mittlere Spannung +5,85 Volt beträgt, stellt man fest, dass der !Transistor 1011 vom Beginn jeder Bit-Periode an gesperrt ist, während der Transistor T12 stromführend ist, denn die Esaitterspannung des Transistors T12 und damit auch die Smitterspannung des Transistors 3711 beginnt im wesentlichen der Sägezahnspannung DS au folgen. Da der Transistor T12 stromführend ist, ist der Transistor T13 gesperrt, und die am Kollektor des Transistors T1J verfügbare Spannung w' beträgt -6 Yoit. Da die Spannung an der Basis dos Transistors T12 weiter ansteigt, tritt ein Zeitpunkt ein, in welchem diese Spannung gleich der Basisspannung des Transistors T11 wird und sogar die Eaitterspannungen der Transistoren T11 und T12 über— schreitet. Bann wird der Transistor T12 plötzlich gesperrt, und ein tonstanter Kollektoratrom flieset über den Transistor T11, Wenn der Transistor T12 gesperrt ist, wird der Transistor T13 schnell gesättigt, da sein Basisstrom nun über den Widerstand 46 fHessen kann. Die Spannung w¹ wird also ia wetfen-aichen gleich O Volt. Wenn die Sägezahnspannung plötalioh abfällt« wird der Transistor Tt2 wieder stromführend , .und die Transistoren IH^uod T13 tratet

BIe

-^{BAD 0R1GINAL}

Die Betriebsartsteuersefraltung 19 (Pig.2A) enthält im ■wesentlichen den Sfcansistor 2310, dessen Kollektor und Emitter parallel zu dem Widerstand 36 geschaltet sind. Bei einem normalen Lesebetrieb ist es erwünscht, dass die positive Planke eines Impulses w¹ um 0,75 Sm nach dem Beginn jeder Bit-Periode auftritt. Eine Spannung, die den Wert 0 hat oder geringfügig positiv ist, wird dann dauscnd durch nicht dargestellte Mittel an die Klemme 47 angelegt. Diese Spannung reicht aus, die Sättigung des Iransistors 110 hervorzurufen. Der Widerstand 36 von 390 Ohm ist also praktisch kurzgeschlossen. Der Emitterlastwiderstand des !Transistors TJ wird dann nur noch von dem Potentiometer 34 und dem Widerstand gebildet, die jeweils 500 0hm haben. Der Abgriff des Potentiometers wird so eingestellt, dass die Stromumschaltung zwieohen den Transistoren 111 und T12 um 0,75 Tm nach dem Beginn jeder Bit-Periode eintritt.

Man kann fesiabellea, dass der iu Wirklichkeit von der Anordnung 13 durchgeführte Spannungsvergleich nicht genau der zuvor angegebene ist. Da leichter eine mittler· Bezugsspannung zur Verfügung gestellt werden kann, die annähernd gleich der Hälfte der maximalen, Amplitude der Sägezahnspannungen (am Emitter d*a Traneiitore TJ) ist, wird der einstellbare Abgriff ά«β Widerstand· 34 so eingestellt, das« an die B&eis des TraneIbtore 112 nur 2/3 dieser Sägezahnspannung angelegt werden.

009820/13«! 2l±

BAD WQtNAL

U99898

Bei dem Prüflesevorgang, der unmittelbar auf das Schreiben folgt, wird an die Klemme 47 eine negative Spannung angelegt, so dass der !Transistor T10 gesperrt ist. Der Widerstand 36 ist dann eingeschaltet, und der Basis des Transistors T12 wird ein grösserer Bruchteil der Sägezahnspannung zugeführt. Saraus folgt, dass die Stromabschaltung früher eintritt, nämlich 0,65 Im nach dem Beginn jeder Bit-Periode.

Der Zwischengenerator 15 (Fig.2B) , welcher die Spannungskurve ν erzeugen soll, besteht aus einer monostabilen Kippschaltung, welche im wesentlichen die Transistoren T17 und T18 enthält. Zwei Widerstände 48, 49 von 2,7 Kiloohm bilden die Kollektorlastimpedanz des Transistors T17. Eine erste Verbindung, welche die Diode 15 und den Kondensator 51 enthält, verbindet den Kollektor des Transistors T17 mit der Basis des Transistors T18. Eine Hückkopplungsverbindung, welche den Widerstand 52 enthält, verbindet den Kollektor des Transistors T18 mit der Basis des Transistors T17.

Es ist eine Eingangsschaltung vorgesehen, welche in anderen Anwendungsfällen die Rolle einer Und-Schaltung für Impulsflanken spielen kann. Diese Schaltung besteht aus zwei Dioden 53, 54» zwei Widerständen 55_f 56 und eines Kondensator 57 , und ihr Ausgang ist über die Diode 5^oit der Basis

008820/1312 _8ÄD

des Transistors T17 verbunden. Die ersten Taktimpulse r1 werden an die Diode 54- angelegt. Es sei daran erinnert, dass jeder Impuls r1 eine Amplitude von -6 Volt und eine Dauer von 0,25 >us hat. Auf Grund der Polung der Dioden 53, 54 und 58 lädt sich der Kondensator 57 im Verlauf jedes der Impulse r1 auf.

Während des stabilen Zustande der Kippschaltung ist der Transistors T17 stromführend und der Transistor TI8 gesperrt. In Koinzidenz mit der positiv gerichteten Hinterflanke eines Impulses r1 erreicht ein kurzer positiver Impuls die Basis des Transistors T17, der schnell gesperrt wird. Da der über den Kreis 50, 59 und 60 fliessende Teil des Kollektorstroms des Transistors T17 unterdrückt wird,sucht sich der Kondensator 51 aufzuladen, wodurch er einen Basisstrom des Transistors T18 hervorruft, der diesen stromführend macht. Auf Grund der Verbindung über den Widerstand 52 hält der Transistor T18 den Transistor T17 gesperrt. Der Kondensator 51 bildet mit den Widerständen 59 und 60 eine Zeitkonstantenschaltung· Der Wert des Widerstands 60 ist so eingestellt, dass der instabile Zustand der Kippschaltung eine Bauer hat, die normalerweise gleich 0,5 Ia weniger der Dauer eines Impulses r1 ist. Dies ist imaer gültig, denn die Dauer eineejnegativen Impulsββ ν ist dadurch der Bandgeschwindigkeit nachgeregelt, dass der

Verbindungspunkt

BAD

-Μ

Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 51 und dem Widerstand 59 über die Diode 61 und die Leiter 62a, 62b mit. dem Emitter des Transistors 3716 in der Regelanordnung 18 verbunden ist.

Wenn die Bandgeschwindigkeit kleiner als die tfenngeschwiödigkeit ist, wird die Dauer jeder Bit-Periode vergrössert. D£e von jeder Schrägflanke der Sägezahnspannung erreichte maximale Amplitude steigt gleichfalls an, ebenso wie die der Basis des Transistors 3715 zugeführte mittlere Spannung.Auf G-rimd der Verbindungen zwischen den transistoren 3715 und 216 ändert sich aber die Emitterspannung des Transistors 3716 in umgekehrtem Sinne wie die an die Basis des !Transistors 2715 angelegte Spannung. Im vorliegenden Fall wird die Emitterspannung des !Transistors 3716 stärker negativ. Da diese über die Diode 61 übertragene Spannung die maximale negative Spannung festlegt, auf welche sich der Sondensator Auflädt, und von der der Zeitpunkt abhängt, in welcher der 37raneietor 3718 erneut gesperrt wird, wird die Dauer des Impulse· ν proportional zu der Dauer der neuen Periode 37 vergrö'ssert. Die umgekehrten Erscheinungen treten auf, wenn die Bandgeschwindigkeit grosser als die Nenngeschwindigkeit ist. Ee ist sä bemerkenj dass auf Grund des? für die Integrationiich&ltung-^i, 42, 43 gewählten Zeltkonstante die Geschwindigkeit !änderungen des Bandes sich auf den Betrieb der Regelanordnung 13 aar nit einer Verzögerung^ von 7 Isis Bit~£erloden auswirken.

Pitt

009120/1312

BAD

Per dritte Taktgenerator 17 bestellt aus einer monostable a Kippschaltung und zwei Eingangsschaltungen, von denen jede der im Generator 15 enthaltenen Eingangsschaltung gleich ist. Der Aufbau der monostabilen Kippschaltung mit den Transistoren T19 und 120 ist analog der zuvor beschriebenen. Jedoch ist die Zeitkonstantenschaltung, welche den Kondensator 63 und einen einzigen Festwiderstand 64 enthält,«so bemessen, dass jeder Impuls r3 eine normale Bauer von 0,1 !Dm ha.t, wobei ein solcher Impuls jedesmal dann erzeugt wird, wenn ein Impuls r1 oder r2 an der einen oder der anderen Eingangsschaltung empfangen wird. Die Dauer jedes Impulses r3 wird auch von der Regelanordnung 18 geregelt, und zwar auf Grund des Vorhandenseins der Verbindung von dem Verbindungspunkt der Elemente 63 und 64 über die Diode 65 und die Leitungen 62c, 62a zum Emitter des Transistors T16.

Die Anordnung der zur Gewinnung der Information und zur Peststellung der Fehler dienenden Schaltungen ist in Form von getrennten Elementen in Fig.5 dargestellt. Wenn man alle Verbindungen zwischen den Ausgängen und den Eingängen der verschiedenen Elemente dargestellt hätte, hätte die» ein überfülltes und schwierig zu lesendes Schema ergebeu. Es wurde dauer vorgezogen, an jedem Ausgang das Bezugazelohen des verfügbaren Signals und au jedem Eingang das Beaugeseicheη des zugeführten. Signals anzugeben, wodurch es leicht möglich

1st. 009620/t3S2 _BAD original

H99898

ist, die in Wirklichkeit ausgeführten gegenseitigen Verbindungen abzuleiten.

Diese Elemente enthalten mehrere Prüfspeicher M1, M2 und M3, einen Informationsspeicher MI, einen Fehlerspeicher MB, eine erste Vergleichsanordnung 01 und eine zweite Vergleichsanordnung 02.

Jeder Speicher enthält im wesentlichen eine binäre Anordnung mit zwei Zuständen. Beispielsweise besteht der Prüfspeicher M1 aus der bistabilen Kippschaltung 66, einer erstenüfichechaltung 67, einer zweiten Und-Schaltung 68, einem ersten Auegangsverstärker 69 und einem zweiten Ausgangsverstärker 70. Die Und-Schaltungen mit Dioden und Widerstand für negative Impulse sind allgemein bekannt. Die bistabile Kippschaltung kann eine Schaltung mit 2npn-Transistoren sein. Ein Umkehrverstärker kann einen pnp-Trasasistor enthalten. Ins einzelne gehende Schaltbilder dieser Schaltungen erscheinen daher nicht notwendig.Es sei jedoch bemerkt, dass die an den Ausgängen m1 und m1' verfügbaren Spannungswerte 0 Volt bzw. -6 Volt betragen, wenn sich di® Kippschaltung 66 im Zustand "0" befindet. Wenn zwei Impulse oder negative Spannungewerte an die Eingänge der Fnd-Sohaltuag 67 angelegt «orden sind, ist die Kippschaltung 66 in üea Zustand "1" gegangen, was sich dadurch ausdrückt, dass die euvor angegebenen Spannungswerte an den Ausgängen m1 und ml* vertauscht sind.

009820/1382

Der Aufbau des Speichers M2 ist demjenigen des Speichers M1 völlig gleich.

Der Speicher M3 ist den Speichern M1 und M2 analog, abgesehen davon, dass kein Ausgangsverstärker vorgesehen ist.Der Speicher MI ist den Speichern M1 und M2 analog, abgesehen davon, dass nur der obere Ausgang S1 benutzt wird. Der Speicher HE ist dem Speicher MI analog, abgesehen davon, dass nur der Eingang E1 das Ausgangssignal einer Und-Schaltung empfängt, und dass eine Steuerung zur Rückstellung auf O am Eingang EO notwendig ist.

Die erste Vergleichsanordnung C1 enthält zwei Und-Schaltungen 71 und 72, deren Ausgänge mit den Eingängen einer Oder-Schaltung 73 verbunden sind. Auf diese folgen zwei Umkehrverstärker 74- und 75. Die Angabe VP (Gültigkeit der Spur) entspricht einem Genehmigungssignal, das von den Steuerorganen des Bandgeräts abgegeben wird, sobald die einem Informationsblock vorangehende Vorbereitungszone analysiert worden ist.

Die zweite VergleichestOrdnung 02 enthält vier Uad-^Johaltungen 76 bis 79t deren Ausgänge mit den Eingängen einer Oder- Schaltung 80 und finer bistabilen Kippschaltung 81 verbunden eind. Sine Und-Sohaltung 82 kenn zur Steuerung der Rückstellung der Kippschaltung 81 auf O dienen.

001120/1911

Sie erste Betriebsart der Auswertungsanordniing soll an Hand der graphischen Darstellungen von fig.5 beim normalen Ablesen untersucht werden. Es sei bemerkt, dass die beim Schreiben auftretenden Mängel und die beim Ablesen auftretenden Mängel die gleichen Auswirkungen auf die Verformungen des 'Lesesignals haben. Es könnte scheinen, dass im Fall iron Hängein die Halbwellen mit der Frequenz P {mit Ϊ = 1/£m) stärker gestört werden ale die Halbwellen mit der Frequenz P/2. Immerhin drückt sich ein Mangel,der meistens -von einer vorübergehenden Zunahme des Abstands zwischen dem Magnetkopf und der Magnetschicht stammt, in einer Dämpfung des Lesesignals aus, im allgemeinen von einer Verschiebung des Mittelwerts begleitet.Daraus folgen Änderungen der Zeitpunkte derNulldurchgänge. Wenn die Amplitudenänderungen durch die Begrenzungelinie des Signalsformers 10 gut beseitigt werden, bleiben zeitliche Verschiebungen der Planken dtr direkten form Z1 und der komplementären form ZO de« Eingangssignal bestehen. Wenn dies« Verschiebungen naoh vorn oder nach hinten zu gross sind, können sie einen nachteiligen Einfluss auf die Xakteignale und auf die Deutung der abgelesenen Daten haben.

■ *·

- ■ S

DerInformationsspeicher MI bewirkt susaiaaan alt der ersten Vergleiobeanorinung Ot* und alt den Prüf speichern M1 und M2

die

001120/13·!

' 'r . Λ·; . ORKMNALINSPECTED

-31- H99898

die Entnahme der von einer Spar abgelesenen Information zum Zweck ihrer Speicherung in einem Pafferspeicher. Der Speicher M1 mass den Zustand der ersten Form (Z1) des Eingangssignale im Zeitpunkt des Empfangs eines ersten Taktimpulses r1 speichern. Aus der Zeile m1 ist zu erkennen, dass das Ausgangssignal des Terstärkers 69 des Speichers M1 bei dem auf den Zeitpunkt to folgenden Impulsjri auf den logischen Wert 1 gehen kann, weil das Signal Z1 während dieser Bit-Periode negativ ist. Der Zustand dieses Speichers wird erst bei dem Impuls rl in der Periode t2-t3 geändert, in deren Verlauf ZO negativ ist. Der Speicher M2 muss den Zustand der zweiten Form (ZO) des Eingangssignals im Zeitpunkt des Empfangs eines Impulses r2 speichern. Die Zeile m2 gibt seine Zustandsänderung en an. Es ist festzustellen, dass das Signal m2 normalerweise der Kehrwert des Signals ml ist, jedoch mit einer Verschiebung um- eine halbe Bit-Periode. Es ist ferner zu bemerken, dass normalerweise ein Umkippen des Speichers MI im Verlauf einer Bit-Periode nur dann stattfindet$ wenn die entsprechende

Zelle eine O enthält.

Die Vergleichsanordaung 01 führt &©& Vergleicht* der Zustände der Prüfspeicher H1 wa& M2 äarsli und liefert ständig ein® Anzeige des Ergebnisses dieses Vergleichs, wie aus den Signalen CN und CK* Ton fig.S erkennbar ißt. Das Signal OK weist aar

mn

003820/1382

BAD ORiGWAL

dann einen negativen Spannungswert auf, wenn die Zustände der Speicher M1 und M2 gleich sind. Dagegen weist das Signal GIi¹ nur dann einen negativen Spannungswert auf, wenn die Zustände der Speicher M1 und M2 verschieden, also entgegengesetzt sind.

Eine Abtastung der Zustände an den Ausgängen der Vergleichsanordnung 01 in den Zeitpunkten der zweiten Taktimpulse r2 bestimmt den Zustand des Informationsspeichers MI. Dessen Ausgang muss auf dem Spannungswert 0 Volt, d.h. auf dem logischen Wert Null liegen, wenn die in der vorangehenden Bit-Periode abgelesene Information eineKull war, und auf dem logischen Wert 1, wenn diese Information eine 1 war. In der Tat ist zu ersehen, dass dieser Ausgang auf dem logischen Wert Null bis zu dem Zeitp*ankt t22 bleibt, in welchem er auf den logischen Wert 1 übergeht, weil in diesem Zeitpunkt CN* negativ ist.Der Ausgang mi bleibt auf dem logischen Wert 1 bis zu dem Zeitpunkt t32, in welchem das Signal CF negativ ist. Somit ist festzustellen, dass dieser Ausgang die Ziffer 1 anzeigt, die in dem iese-•signal während der Bit-Periode t1-t2 vorhanden war.

Ferner iet der Speicher ME über einen Eingang seiner üad-Schaltung 85 mit dem Ausgang GN der Vergleichsauordaung 01 verbunden. Wenn kein Mangel oder Fehler vorhanden, ist, muss der Ausgang me ständig auf dem logischen Wert Null bleiben.

009820/1302

BAD

Es soll untersucht werden, »as im lall eines mangellrften Lesesignals geschieht, wie es bei s zwischen den Zeitpunkten t3 und t7 dargestellt ist. Verschiedene Nulldurchgänge treten mit zeitlichen Verschiebungen nach hinten oder nach vorn auf, wie bei 83 und 84 angezeigt ist.Es kann sogar vorkommen, dass das Lesesignal so gedämpft und verzerrt wird, dass zwei Nulldurchgänge verschwinden, wie dies in dem Intervall t5-t6 der Pail ist.

Man erkennt, dass die Nulläurehgänge 83, 84 eine Bit-Periode begrenzen, die kürzer als eine mittlere Bit-Periode der Sauer Xm ist. In den Signalen Z1 und ZO sind die Grenzflanken nun auf die Zeitpunkte t43 und t44 gelegt. Die Wirkungsweise der Anordnung ist jedoch noch nicht schwerwiegend gestört. Die Flanken der Signale Zt und ZO im Zeitpunkt t43 liegen nämlich, wie dies normalerweise der fall sein muss, in dem von dem vorangehenden Impuls r1 (Zeilpnkt t3i) und dem folgenden Impuls r2 (Zeitpunkt t42) gebildeten leneter. Ebenso liegt der 0,75 Xm nach den Zeitpunkt t43 erzeugte Impuls r1 vor den flanken der Signale Z1 und ZO la Zeitpunkt t44« In den Zuständen der Speicher MI, H2 und der Tergleichsanordnung 01 ist also nichts unrichtig. Man erkennt mach, dass der Ausgang des Speichers MI la dem Zeitintervall t52-t62 wirklich die während der Periode t4-*5 abgelesen· Ziffer 1 anaeigt.

•0lf20/1»tt

Die Tatsache, dass es' in dem Intervall t44—t7 keine Planke und vor allem keine Grenzflanke in den Signalen Zl, ZG gibt, stellt dagegen eine lehlerursache dar, die angezeigt werden muss.Da die Zeitmessanordnung 13 und die Generatoren 14 Isis 16 weiterarbeiten, wird ein Impuls r1 um 0,75 Tm nach. dem Zeitpunkt t44> d.h. im Zeitpunkt t51 erzeugt»Da in diesem Zeitpunkt ZO negativ ist, wird der Speicher MI auf "O¹¹ gebracht, während er normalerweise im Zustand "1" bleiben müsste. Mit einer geringfügigen Verzögerung, die von den Übertragungslaufzeiten stammt, zeigen die Ausgänge ON und GN¹ an, dass die Zustände der Prüf speicher M1 und M2 gleich sind.Wenn also nun ein Impuls r2 um 0,5 Tm nach dem Zeitpunkt t51 erzeugt wird, hat dieser die Wirkung, dass der Speicher MI in den Zustand "0" zurückgebracht wird, da nur der Ausgang GN in diesem Zeitpunkt negativ ist. Somit zeigt der Ausgang mi fälschlicherweise vom Zeitpunkt t62 an eine Null an.

Dieser Fehler wird etwas später durch den Fehlerepeicher ME angezeigt .Wenn man dessen Zustand seit dem Beginn untersucht, ist zu erkennen, dass der Ausgang me auf dem oberen Spannungswert geblieben ist, weil bei jedem Impuls ?1 die Spannung an Ausgang OH von to bis t51 hoQh war. Der Ausgang OS wird dann negativ», und er iat auch noch im Verlauf der Periode t?-t8 negativ^ iJiibtiöödere in Zeitpunkt t?1, in welchem »in. neuer

Iippula Π «int» Bingang der Und-Sahaltung 85 dqp Speichers

»i|pÄ» »if0«#eiht dahtr ^n den guatatid "t»_t und dit

BAD ORiOiNAL

dann am Ausgang me erscheinende negative Spannung "bildet ein fehlersignal, das in üblicher Weise benutzt werden kann* Insbesondere können Steuerschaltungen des Geräts so erregt werden, dass sie das zuvor erwähnte Genehmigungssignal VP unterbrechen, das Eingängen der Und-Schaltungen 71 und 72 der Vergleichsanordnung C1 zugeführt wird.

Aus Mg.5 ist folgendes zu erkennen! Wenn der lfulldurchgang noch weiter vorgeschoben worden wäre, beispielsweise sp weit, dass die Flanken der Signale 21 und ZC vor dem Zeitpunktt41 der Abgabe eines Impulses r1 ereeugt würden, wäre ein fehler in der gleichen Weise, aber früher festgestellt worden. Andere Mangel können sich in der Erzeugung von zwei flanken, nämlich einer digitalen flanke und einer Grenzflanke-während des von einem Impuls r1 und einem Impuls r2 begrenzten Zeitintervalls ausdrücken. Biese Regelwidrigkeit würde offensichtlich als fehler angezeigt werden.

Die während der ersten Betriebsart arbeitenden Anordnungen folgen den nachstehenden Regeln. Ba jede Crrenzflanke dee Eingangssignals die Abgabe eines ersten !Daktimpulses und eines zweiten laktiepulsee auslöst, muss sich jede Grenzflanke zwischen den beiden Impulsen der ersten und der zweiten Taktimpulsfolge befinden, die von der vorangehenden Grenzflanke (oder der letzten Grenssfl&ake) stammen. Jede digitale flanke des Eingangssignals muss sich annähernd

in

5ö

in der Mitte zwischen der vorangehenden G-renzflanke und der folgenden G-renzflanke befinden. Wenn also eine digitale Flanke nach hinten verschoben ist, muss sie sich dennoch vor dem von der letzten Grenzflanke stammenden ersten Taktimpuls befinden, und wenn eine digitale Flanke nach vorn verschoben ist, muss sie sich dennoch hinter dem von der vorletzten G-renzflanke stammenden zweiten Taktimpuls befinden. Wenn die Eingangssignale brauchbar sind, d.h., wenn alle Flanken richtig liegen, müssen sich die Zustandsänderungen der Speicher M1 und M2 infolge der von einer vorangehenden Grenzflanke stammenden Impulse r1 und r2 abwechseln,. Wenn dies nicht der Fall ist, übernehmen die Vergleichsanordnung 01 und der Speicher ME die Aufgabe, einen Fehler anzuzeigen.

Im Verlauf eines Lesevorgangs zur Überprüfung des Schreibvorgangs wirkt die zweite Vergleichsanordnung C2 (^ig,3) mit den Prüfspeichern M1, M2 und M3 zusammen. Diese Anordnungen benutzen die beiden Formen Z1 und ZO des Eingangssignals und die ersten Taktimpulse r1, die zweiten Taktimpulse r2 und die dritten Taktimpulse r3. Fig.6 ermöglicht die Erläuterung verschiedener Einzelheiten ihrer Wirkungsweise. Die entsprechenden Diagramme sind auf die Periode t3-t6 beschränkt, welche der gleichen Periode von Fig.5 entspricht, in welcher ein mangelhaftes Lesesignal aufgetreten ist.

Die

009820/1382

Die Signale Z1 und ZO sind natürlich denjenigen von Pig.5 gleich. Wie "bereits erwähnt, sind die Taktimpulse r1 und r2 nun um 0,1 Tm vorgeschoben. Beispielsweise bestehen Impulse r1, deren Torderflanke 0,65 Tm hinter jeden der Zeitpunkte t'3, t43 und t44 liegt. Die Vorderflanke jedes Impulses r2 liegt 0,5 Tm hinter der Yorderflanke des vorangehenden Impulses r1. Die Wirkungsweise der Speicher M1 und M2 ist nicht verändert, abgesehen davon, dass ihre Zustandsänderungen gleichfalls zeitlich vorgeschoben sind. Andrerseits besteht ein Impulspaar r3» das von einem entsprechenden Paar von Impulsen r1 und r2 ausgelöst worden ist, und dessen Vorderflanken 0,7 Tm bzw. 1,2 Tm hinter einer als Bezugswert gewählten G-renzflanke der Signale Z1 und ZO liegen..

Die Zustandsänderungen des Speichers H3 werden von den Impulsen r3 ausgelöst. Da dieser Speicher nicht mit einem Umkehrverstärker am Ausgang versehen ist, ist zu bemerken, dass die den Eingängen der Und-Schaltungen zugeführten Signale Z1 und ZO gegenüber den Speichern M1 und M2 vertauscht sind. Die Zeile m3 in 3?ig.6 lässt aus den am Ausgang m3 verfügbaren Spannungewerten erkennen, wie die Zustandsänderungen des Speichers M3 aufeinanderfolgen.

00112071313 ^_n

^o original

In der Vergleichsanoirö umg C2 bewirken die ITnd-Schaltungen bis 79 ständig den fetgleiali der Zustände der Speicher M1 und M3 einerseits und der Speicher M2 und M3 andrerseits. Eine erste Abtastung, bei welcher die Und-Schaltungen 76 und 77 wirksam werden, eteilt fest, ob im Zeitpunkt jedes Impulses r2 die Zustände der Speicher M1 und M3 gleich sind. Die zweite Abtastung, bei welcher die Und-Sehaltungen und 79 wirksam werden, stellt fest, ob in Zeitpunkt jedes Impulses r1 die Zustände der Speicher M2 und M3 ebenfalls gleich sind. Solange das Eingangssignal richtig ist, bleiben die TJnd-Schaltungen 76 bis 79 nicht-strotaführemd, und der negative Spannungswert am Ausgang c2 , welcher dem Zustand ¹¹O" der Kippschaltung 81 entspricht, wird als Signal "Kein Fehler" gedeutet.

Hinsichtlich der von der Vergleichsanordnung 02 ausgeübten Kontrolle lässt sich sagen, dass diese feststellt, dass keine Flanke der Signale Z1 oder ZO während jedes Impulses r3 vorhanden ist. Diese Kontrolle ist zwar nur stichprobenartig, sie kann aber als ausreichend angesehen werden. Bei dieser Betriebsart verlässt man sich nämlich vor allem auf die üblichen Paritätsprüfschaltungen zur Feststellung der von einem fehlerhaften Schreiben stammenden Fehler. Es kann aber vorkommen, dass obwohl durch die Paritätsprüfung kein Fehler festgestellt wird, gewisse Fehlereigaale geringfügig mangelhaft sind, ohne vollkommen schlecht zu

00S820/13I2

BAD

-39- U99898.

sein, was sich, bei der normalen Wiedergate unter etwas anderen Bedingungen in Sehlern ausdrucken kann. Die 'Vergleichsanordnung C2 hat daher die Aufgabe, diese zweifelhaften Signale anzuzeigen, damit das Stillsetzen des Magnetbands, dessen Rückführung und das erneute Schreiben des gleichen Informationsblocks veranlasst werden.

In Fig.6 bilden der Nulldurchgangspunkt 84 uofl die sich daraus ergebende zu weit vorgeschobene G-_renz^flanke in den Signalen Z1 und ZO einen charakteristischen Mangel. Man erkennt nämlich, dass der Impuls r3 bei 88 den Zeitpunkt t44 dieser Grenzflanke überbrückt. Nun geht der Speicher M3, der zuvor im Zustand "1" war, bei der Vorderflanke des Impulses 88 in den Zustand "0". Nach dem Zeitpunkt-t44 geht jedoch der Speicher M3 in den Zustand "1" zurück, denn nun ist das Signal ZO negativ. Es ist zu ersehen, dass im Zeitpunkt t52 bei dem folgenden Impuls r2 die opeicher M1 und M3 verschiedene Zustände haben. In diesem Zeitpunkt ist die Und-Schaltung 76 der Yergleichsanordnung stranfiJiiend und der Impuls r2 ändert den Zustand der Kippschaltung 81, deren Ausgang so fort das Signal "Fehler" erzeugt.

Bei der zweiten Betriebsart ist die die Zustandsänderungen der Speicher M1 und M2 betreffende Bedingung, die beim normalen Ablesen gültig ist, nicht mehr ausreichend. Damit

003820/1382

BAD ORIGINAL

das Eingangssignal als richtig anerkannt wird, ist es erforderlich, dass keine Flanke - ob G-renzflanke oder ob digitale Flanke - während eines dritten Taktimpulses r3 erzeugt wird. Andernfalls erfolgt eine Zustandsänderung des Speichers M3 während eines Impulses r3, was die zweite Vergleichsanordnung C2 dann als Fehler anzeigt.

Wenn bemerkt wurde, dass beim normalen Ablesen die Lageänderungen der Grenzflanken und digitalen Flanken auf ± 25 °/° der mittleren Dauer Tm der Bit-Perioden begrenzt sind, kann festgestellt werden, dass bei dem Ablesen zur Überprüfung des Schreibvorgangs die durchgeführte Kontrolle etwas strenger ist. In diesem Fall sind nämlich die Lageänderungen auf ± 20 ia der Dauer Tm begrenzt.

Es ist leicht zu verstehen, dass die beschriebene Auswertungsanordnung ein Eingangssignal verarbeiten könnte, in welchem die G-renzflanken mit einer genau definierten und stabilen mittleren Frequenz aufeinanderfolgen, wobei aber unterstellt wird, das kurzzeitige Änderungen auftreten, die sich ziemlich schnell kompensieren. Es ist offensichtlich, dass in diesem Fall die Regelanordnung 18 fortgelassen werden könnte, während die vorzunehmenden Änderungen und die auszutauschenden einstellbaren Organe ohne weiteres ersichtlich sind.

Weitere

009820/1382

BAD

Weitere Änderungen technologischer Art liegen im . Wissen des Fachmanns.

Patentansprüche

BAD ORIGINAL

009820/1312

Claims (9)

Patentansprüche

1. Ausweitungsanordnung zur Verarbeitung einer Folge von. Lese-Signalen, die γοη einer magnetischen Aufzeichnung erhalten werden und sich zwischen zwei Spannungswerten ändern, wobei jede Grenze zwischen Bit-Zellen durch einen übergang angezeigt wird und weitere Übergänge in der Mitte von Zellen jeweils eine bestimmte Binärziffer der aufgezeichneten Information darstellen, gekennzeichnet durch Impulserzeugereinrichtungen, die auf Grund jedes Grenzübergangs der Iiesesignale einen ersten Taktimpuls und einen zweiten Taktimpuls 0,75 T bzw. 1,25 T nach diesem Grenzübergang erzeugen, wobei T die ffenndauer einer Bitperiode ist, ein erstes Prüfregister (M1, Fig.3) mit zwei Zuständen, dessen Eingänge derart logisch gesteuert werden, dass sich sein Zustand bei einem ersten !Taktimpuls ändert, wenn das lesesignal einen ersten Spannungswert hat, ein zweites Prüfregister (M2) mit zwei Zuständen, dessen Eingänge derart logisch gesteuert werden, dass sich sein Zustand bei einem zweiten Taktimpuls ändert, wenn das lesesignal einen zweiten Spannungswert hat, eine Vergleichsanordnung (01) für den Vergleich der Zustände der beiden Prüfregister und einen Informationsspeicher (MI), der die zweiten

* Taktimpulse

009820/1382

BAD OWQIHA)L

U99898

Taktimpulse empfängt und von der Vergleichsanordnung so gesteuert wird, dass ein Ausgang des Informationsspeichers für jede Bitperiode ein Signal mit einem ersten Wert liefert, wenn die festgestellte Information eine "1" ist, und ein Signal mit einem anderen, zweiten. Wert, wenn die festgestellte Information eine "0" ist.

2. Auswerteanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass ein Fehlerspeicher (Ml) von einer logischen Schaltung, die an einem Eingang die ersten Taktimpulse empfängt und am anderen Eingang an einen Ausgang der Vergleichsanordnung (01) angeschlossen ist, derart gesteuert wird, dass er kein 3?ehlersignal abgibt, solange zwischen jedem beliebigen ersten Taktimpuls und dem folgenden zweiten Taktimpuls ein Grenzübergang und kein weiterer Übergang in den Lesesignalen vorhanden ist.

3. Auswerteanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulserzeugereinrichtungen eine von den Grenzübergängen der" Lesesignale synchronisierte Zeitmessanordnung (13) enthalten, dass an die Zeitmessanordnung ein erster Impulsgenerator (14) so angeschlossen ist, dass er die ersten Taktimpulse erzeugt, dass ein Zwischengenerator (15) die ersten Taktimpulse empfängt und dass an den Zwischengenerator ein zweiter Impulsgenerator (16) so angeschlossen ist, dass er einen zweiten Taktimpuls 0,5T nach jedem ersten Taktimpuls erzeugt.

009820/1382

-44- H99898

4. Auswerteanordnung nach. Anspruch 2, "bei welcher die Bitperiode, die in den Lesesignalen durch die Grenzübergänge definiert ist, Abweichungen von der Nenndauer T unterworfen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulserzeugereinrichtungen eine Zeitbasisschaltung (12) und eine von den Grenzübergängen synchronisierte Zeitmessanordnung (13) enthalten, dass eine Anordnung (18) zur automatischen Zeitkorrektur vorgesehen ist, dass ein erster Impulsgenerator (14) an die Zeitmessanordnung so angeschlossen ist, dass er 0,75 Tm nach jedem Grenzübergang einen ersten Taktimpuls (rl) erzeugt, wobei Tm die mittlere Dauer einiger vorangehender Bitperioden ist, dass ein Zwischengenerator (15) die ersten Taktimpulse empfängt, und dass ein zweiter Impulsgenerator (16) an den Zwischengenerator so angeschlossen ist, dass er 0,5 Tm nach jedem ersten Taktimpuls einen zweiten

. Taktimpuls (r2) erzeugt.

5. Auswerteanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (18) zur automatischen Zeitkorrektur über eine Integrationsschaltung (41, 42, 44) an die Zeitbasisschaltung (12) angeschlossen ist und die Funktionsbedingungen der Zeitmessanordnung (13) und des Zwischengenerators (15) steuert.

6.

009820/1382

6. Auswerteanordnung air Verarbeitung einer 3?olge von Lesesignalen, die von einer magnetischen Aufzeichnung erhalten werden und

ja

sich zwischen zwei Spannungswerten ändern, wobei jede Grenze zwischen Bit-Zellen durch einen Übergang angezeigt wird und weitere Übergänge in der Mitte von Zellen jeweils eine bestimmte Binärziffer der abgelesenen Information darstellt, gekennzeichnet durch Impulserzeugereinrichtungen, die auf Grund jedes Grenzübergangs derLesesignale einen ersten Taktimpuls und einen zweiten !Taktimpuls 0,65 T bzw. 1,15 T nach diesem Grenzübergang erzeugen, wobei T die Nenndauer einer Bitperiode ist, und die einen dritten Taktimpuls vorbestimmter Dauer nach jedem ersten Taktimpuls und nach jedem zweiten Taktimpuls erzeugen, ein erstes Prüfregister (M1) mit zwei Zuständen, dessen Eings-je derart logisch gesteuert werden, dass sich sein Zustand bei einem ersten Taktimpuls ändert, wenn das Lesesignal einen ersten Spannungswert hat, ein zweite Prüfregister (M2) mit zwei Zuständen, dessen Eingänge derart logisch gesteuert werden, dass sich sein Zustand bei einem zweiten Taktimpuls ändert, wenn das Lesesignal einen zweiten Spannungswert bat, ein drittes Prüfregister (M3) mit zwei Zuständen, dessen Eingänge ligisch so angeschlossen sind, dass sie die Lesesignale und die dritten Taktimpulse empfangen, und eine Vergleichsanordnung (02) mit einer bistabilen Schaltung, deren Eingänge derart' logisch gesteuert werden,

00*120/13*2

dass einerseits dia äuscände des ersten Prüf registers und des dritten Prüfregisters mit Hilfe der zweiten Taktimpulse und andrerseits die Zustände des zweiten Prüfregisters und des dritten Prüfregisters mit Hilfe der zweiten Taktimpulse abgetastet werden, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass die bistabile Schaltung ein Fehlersignal abgeben kann, wenn irgendein Übergang der Lesesignale während der Dauer eines dritten Taktimpulses auftritt.

7. Auswerteanordnung nach Anspruch 6, daäureh gekennzeichnet, dass die Impulserseugereinrichtungen eine von den Grenzübergängen des Lesesignals synchronisierte Zeitmessanordnung (13) enthalten, dass an die Zeitmessanordnung ein erster Impulsgenerator (14) so angeschlossen ist, dass er die ersten Taktimpulse (rl) erzeugt, dass ein Zwischengenerator (15) die ersten Taktimpulse empfängt, dass an den Zwischengenerator ein zweiter Impulsgenerator (16) so angeschlossen ist, dass er 0,5 T nach jedem ersten Taktimpuls einen zweiten Taktimpuls (r2) erzeugt, und dass ein dritter Impulsgenerator (17) so angeschlossen ist, dass er einen dritten Taktimpuls (r3) nach jedem ersten Taktimpuls und nach jedem zweiten Taktimpuls erzeugt.

000020/1 Mt ^{BAD mmm}-

8. Auswert eanordmiiig nach Anspruch 6, bei welcher die Bitperiode, die in den üesesign&len durch die Grenzübergänge definiert ist, Abweichungen von der Sfenndauer T unterworfen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulserzeugereinrichtungen eine Zeitbasisschaltang (12) und eine von den Grenzübergängen synchronisierte Zeitmessanordnung (13) enthalten, dass eine Anordnung (18) zur automatischen Zeitkprrektur vorgesehen ist, dass ein erster Impulsgenerator (14) an die Zeitmessanordnung so angeschlossen ist, dass er 0,65 Im nach jedem Grenzübergang einen ersten !Taktimpuls (rl) erzeugt, wobei Tm die mittlere Dauer einiger vorangehender Bitperioden ist, dass ein Zwischengenerator (15) die ersten Taktimpulse empfängt, dass ein zweiter Impulsgenerator (16) an den Zwischengenerator so angeschlossen ist, dass er 0,5 Tm nach jedem ersten Taktimpuls einen zweiten Taktimpuls (r2) erzeugt, und dass ein dritter Impulsgenerator (17) so angeschlossen ist, dass er nach jedem ersten Taktimpuls und nach jedem zweiten Taktimpuls einen dritten Taktimpuls (r3) erzeugt.

9. Auswerteanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (18) zur automatischen Zeitkorrektur über eine Integrationsschaltung (41,42,44) an die Zeitbasisschaltung (12) angeschlossen ist und die Punktionsbedingungen der Zeitmessanordnung (13), des Zwischengenerators (15) und des dritten Impulsgenerators (17) steuert.

009820/1382