DE1921360B2 - Servo-Einrichtung für die Spurführung von Daten-Magnetköpfen - Google Patents
Servo-Einrichtung für die Spurführung von Daten-MagnetköpfenInfo
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-
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Landscapes
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
Description
45
Die Erfindung betrifft eine Servo-Einrichtung für die Spurführung von Daten-Magnetköpfen, die durch einen
Magnetkopfträger auf wahlfrei adressierbare Aufzeichnungsspuren eines Magnetbandes einstellbar sind, der
eine Anzahl von spurparallel ausgerichteten Daten-Magnetköpfen trägt, von denen jeder durch wählbare
Einstellhübe des Magnetkopfträgers auf ausgewählte Aufzeichnungsspuren einer Gruppe von Spuradressen
durch am Magnetkopfträger befestigte Servo-Magnetköpfe einstellbar ist, die über an Randbereichen des
Magnetbandes angeordneten Servo-Magnetisierungsmustern geführt sind.
Es ist bekannt (DE-AS 12 22 538), eine Servo-Einrichtung
für die Spurführung von Daten-Magnetköpfen, die an einem wahlfrei einstellbaren Magnetkopfträger
angeordnet sind, so auszubilden, daß am Magnetkopfträger zusätzlich ein Servo-Magnetkopf angeordnet ist,
der ein im Randbereich des Aufzeichnungsträgers vorgesehenes Servo-Magnelisicrungsmuster abfühlt.
Durch die Abfühlung des Servo-Magnetisierungsmusters ergeben sich Servosignale unterschiedlicher
Amplitude bzw. Phase, abhängig davon, ob die Spurlage der Daten-Magnetköpfe von der Spurmitte nach links
oder nach rechts ausgelenkt ist. Die Servosignale bewirken sodann durch den Servoantrieb eine Rückführung
der Daten-Magnetköpfe in die Spurmitte der Datenspuren.
Die Servo-Einrichtung der bekannten Art ist funktionsfähig unter der Voraussetzung, daß die geometrischen
Abmessungen des Magnetkopflage« und des
Aufzeichnungsträgers gleichbleiben, d. h., daß si* durch
die Einwirkung und Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen nicht geändert werden. Diese Bedingungen
sind bei zunehmender Dichte der Aufzeichnungsspuren nicht als erfüllt anzusehen, da die Spurabstände der
Aufzeichnungsspuren kleiner sind als die Toleranzwerte von Materialien, die für die Bauelemente der Datenspeicher
verwendet werden.
Es ist ferner bekannt (US-PS 3185 972), eine
Servo-Einrichtung für die Spurführung eines Deten-Magnetkopfes,
der an einem wahlfrei einstellbaren Magnetkopfträger angeordnet ist, so auszubilden, daß
durch den Daten-Magnetkopf am Aufzeichnungsträger nicht nur Daten- sondern auch Servomarkierungen
abgefühlt werden. Die Unterscheidung zwischen Servo- und Datenmarkieruiigen ergibt sich dadurch, daß jeder
Markierungsart verschiedene Spurabschnitte zugeordnet sind, die durch den Magnetkopf zeitlich nacheinander
abgefühlt werden. Die Umschaltung des Magnetkopfes für die Übertragung der an den verschiedenen
Spurabschnitten abgefühlten Servo- und Datensignale erfolgt durch Taktsignale, die bei der Einrichtung der
bekannten Art, die als ein Magnetplattenspeicher ausgeführt ist, an einer besonderen Taktspur einer
umlaufenden Speicherplatte abgefühlt werden. In dieser Weise kann auf einfache Art eine Synchronisation
zwischen den Taktsignalen und den verschiedenen Sektoren einer Magnetplatte hergestellt werden, in
welchen die verschiedenen Markierungsarten der Servo- und Datenmarkierungen aufgezeichnet sind.
Eine Synchronisation einfacher Ar*> ist jedoch dann nicht zu erzielen, wenn als Aufzeichnungsträger ein
breites Magnetband verwendet weiden soll, über dem an einem einstellbaren Magnetkopfträger eine Anzahl
von spurparallel angeordneten Daten-Magnetköpfen angeordnet sind, von denen jeder durch wählbare
Einstellhübe des Magnetkopfträgers auf ausgewählte Aufzeichnungsspuren einer Gruppe von Spuradressen
eingestellt werden soll.
Es ist außerdem bekannt (CH-PS 4 15 752), eine Servo-Einrichtung für die Spurführung von Dalen-Magnetköpfen,
die an einem wahlfrei einstellbaren Magnetkopfträger angeordnet sind, so auszubilden, daß
in jeder Aufzeichnungsspur eines Magnetplattenspeichers in gleichen Aufzeichnungspositionen sowohl
Daten- als auch Servomarkierungen aufgezeichnet sind. Die Servo- und Datenmarkierungen werden bei dieser
bekannten Einrichtung durch die Aufzeichnung von Signalen verschiedener Frequenz unterschieden. Eine
weitere Unterscheidung von Spurpositionen, durch welche eine Links- und Rechtsabweichung des Magnetkopfes
von der normalen Spurlage gekennzeichnet wird, ergibt sich ebenfalls durch die Aufzeichnung von
Markierungen, die verschiedene Frcquenzlage aufweisen. Bei dieser bekannten Einrichtung ist es notwendig,
die einem höheren Frequenzbereich zugeordneten Datenmarkierungen und die einem niedrigeren Frequenzbereich
zugeordneten Servomarkierungen in zwei übereinander an der nichtmagnetischen Trägerplatte
aufgebrachten Magnetschichten unterschiedlicher koer-
zitiver Eigenschaften aufzuzeichnen. Der Aufwand für
die Herstellung der Magnetplatten wird dadurch erhöht. Bei der bekannten Einrichtung besteht ferner der
Nachteil, daß für die Auswertung der Servomarkierungen verschiedener Frequenzlage Filter verschiedener
Bandpaßcharakteristik erforderlich sind. Die daraus resultierende ungleichmäßige Dämpfung der Signalkomponenten
unterschiedlicher Frequenz führt zu Ungenauigkeiten bei der Spurführung des Magnetkopfes.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Servo-Einrichtung für die Spurführung von Daten-Magnetköpfen,
die auf wahlfrei adressierbare Aufzeichnungsspuren eines Magnetbandes durch einen Magnetkopfträger einstellbar sind, an dem eine Anzahl von
spurparallel ausgerichteten Daten-Magnetköpfen angeordnet sind, so auszubilden, daß durch Temperatur-
und Feurhtigkeitseinflüsse entstehende Änderungen der geometrischen Abmessungen der Bauelemente eines
Magnetbandgerätes mit großer Genauigkeit berücksichtigt werden.
Die genannte Aufgabe wird gemäß in der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß von je einem
Servo-Magnetkopf in an sich bekannter Weise Servosignaie über ein Tiefpaßfilter zu einer Vergleicherschaltung
übertragbar sind, und daß die Ausgänge der Vergieicherschaltung durch eine Kompensationsschaltung
verbunden sind, die durch einen Widerstand gebildet wird, dessen Widerstandswert dem Spurabstand
der beiden Servo-Magnetköpfe entspricht, und daß der Widerstand der Kompensationsschaltung
Widerstandsabgriffe in Abständen von Teilwiderständen aufweist, deren Widerstandswerte den Spurabständen
der Daten-Magnetköpfe entsprechen, und daß die Abgriffleitungen der Widerstandsabgriffe mit dem
Antriebsmotor der Magnetkopfeinstellung durch einen Schalter verbindbar sind, dessen jeweilige Schaltstellung
einem zur Datenübertragung ausgewählten Daten-Magnetkopf entspricht.
Eine Servo-Einrichtung der genannten Art hat den Vorteil, daß sie ohne großen Aufwand mit großer
Genauigkeit betrieben werden kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 die Gesamtanordnung der Servo-Einrichtung fürdieSpurführung von Daten-Magretköpfen,
Fig. 2 eine Schaltungsanordnung, welche für die in
Fig. 1 dargestellte Servo-Einrichtung verwendet werden kann,
F i g. 3 Beispiele von Servo-Magnetisierungsmustern, die in den Randbereichen eines Magnetbandes aufgezeichnet
sind,
F i g. 4 ein Diagramm der abgefühlten Servosignaie,
Fig. 5 das Blockschaltbild einer Vergieicherschaltung,
die für die in ν i g. I dargestellte Servo-Einrichtung
verwendet wird.
Fig. 6 ein Diagramm der abgefühlten Servosignaie, wenn die Daten-Magnutköpfe aus der richtigen
Spurlage verschoben sind.
Der in Fig. I dargestellte magnetische Aufzeichnungsträger I ist als Magnetband ausgebildet, an dem in
einem bestimmten Abstand voneinander angeordnete Gruppen 12 und 14 von Servo-Magnetisierungsmustern
gezeichnet sind. Zwischen diesen beiden Gruppen 12 und 14 von Servo-Magnetisierungsmusiern und parallel
/u dessen Aufzeiclmungsspuren 16 sind mehrere
grundsätzlich parallel und in einem Abstand voneinander angeordnete Datenspuren 18 aufgezeichnet. Ein
Magnetkopfträger 20, der sich über die Breite des
Aufzeichnungsträgers 10 erstreckt, ist in Querrichtung zu den Aufzeichnungsspuren durch einen Antriebsmotor
22 einstellbar, dessen Einstellung nach Richtung und Größe durch ein angelegtes Signal bestimmt wird. Der
Magnetkopfträger 20 enthält mehrere Daten-Magnetköpfe 24, die in einem gewissen Abstand voneinander
angeordnet sind. Der erste Servo-Magnetkopf 26 und der zweite Servo-Magnetkopf 28 sind an den einander
gegenüberliegenden Enden des Magnetkopfträgers 20 über den beiden Gruppen 12 bzw. 14 der Servo-Magnetisierungsmuster
angeordnet.
Wenn die einzelnen Aufzeichnungsspuren 16 der Servo-Magnetisierungsmuster und die Datenspuren 18
ungefähr gleiche Abstände aufweisen, gibt die Anzahl der Aufzeichnungsspuren 16 in den Gruppen 12 und 14
die Anzahl der verschiedenen Datenspuren an, die jedem der Daten-Magnetköpfe 24 zugeordnet sind.
Wenn das Magnetband 10 und der Magnetkopfträger 20 stabil sind und Faktoren wie thermische und
hygroskopische Expansion oder Kc,fraktion vernachlässigt werden, kann man einen Servo-N'agnetkopf und
den zugehörigen Satz von Aufzeichnungsspuren 16 eines Servo-Magnetisierungsmusters dazu benutzen,
dem Antriebsmotor 22 des Magnetkopfträgers 20 ein Fehler·":gnal zuzuführen. In ähnlicher Weise genügen
ein einziger Servo-Magnetkopf und ein zugehöriger Satz von Aufzeichnungsspuren 16, wenn das Magnetband
10 und der Magnetkopfträger 20 einer Maßverzerrung von ungefähr gleicher Größe unterliegen. Häufiger
tritt jedoch am Magnetband 10 cine andere thermische Expansion oder Kontraktion auf als am Magnetkopfträger
20, und zwar aufgrund der für diese Teile verwendeten unterschiedlichen Materialien. Außerdem
kann die hygroskopische Expansion und Kontraktion des Magnetbandes 10 ein sehr ernstes Problem bilden,
wenn dieses aus plastikähnlichen Materialien hergestellt ist. In solchen Fällen werden vorzugsweise zwei
Servo-Magnetköpfe und zwei zugehörige Sätiie von Aufzeichnungsspuren 16 der Servo-Magnetisierungsmuster
zusammen mit einer Ausgleichsschaltung dazu vet wendet, die nötige Genauigkeit herzustellen.
Die Fig. 1 zeigt eine Schaltung, die Fehlersignale erzeugt, welche die Abweichung jedes der beiden
Servo-Magnetköpfe 26 und 28 von der imaginären Mittellinie zwischen zwei nebeneinanderliegenden ausgewählten
Aufzeichnungsspuren 16 der Servo-Magnetisierungsmuster darstellen. Jeder der Servo-Magnelköpfe
26 und 28 erzeugt ein kombiniertes Servo-Signal mit einzelnen Komponenten, die den verschiedenen Signalen
in den nebeneinanderliegenden beiden Spuren entsprechen, und zwar aufgrund der Bewegung des
Magnetbandes 10 relativ zum Magnetkopfträger 20. Das i ombinierte Servosignal wird durch ein Tiefpaßfil-'.er
30 gefiltert, um hochfrequente Störungen aus dem Signal zu entfernen und dann zu einer Vergieicherschaltung
32 geleitet, durch welche ein Fehlersignal erzeugt wird.
Die Servo-Mignetköpfe 26 und 28 werden durch den Antriebsmotor 22, dem von der Antriebssteuerung 34
ein Steuersignal zugeführt wird, auf eine ausgewählte Spuradresse eingestellt. Wenn angenommen v»ird, daß
sich das Magnetband 10 aufgrund hygroskopischer Expansion wesentlich stärker ausdehnt als der Magnetkopfträger
20 unH wenn z. B. von den beiden verschiedenen Servo-Magnetköpfen 26 und 28 abgelcite'°
Fehlersignale addiert und dem Antriebsmotor 22 zugeführt werden, dann wird der Magnetkopfträger 20
so eingestellt, daß der Servo-Magnelkopf 26 dichter an
der rechten und der Servo-Magnctkopf 28 dichter an der linken Auf/cichnungsspur des zugehörigen Paares
von Auf/eichnungsspuren 16 steht. Die Datcn-Magnetköpfe 24. die dicht an der Mitte des Magnetkopfträgers
20 liegen, folgen genau den ausgewählten Datenspuren 18 Die Daten-Magnetkopfe 24. die sich an der linken
oder rechten Seite des Magnctkopflrägers 20 befinden, liegen jedoch entsprechend rechts oder links von den
ausgewählten Datcnspiiren 18. denen sie folgen sol'en.
Der Erfindung entsprechend wird die Fehlausrichtung
jedes Daten-Magnetkopfes 24 relativ zur gewählten und /u verfolgenden Datetispur 18 kompensiert
durch eine Kompensationsschaltung 36. welche die von den Scrvo-Magnetköpfen 26 und 28 abgefunden
Fehlersignale in Übereinstimmung mit der Distanz /wischen einem ausgewählten Daten-Magnetkopf 24
und den Servo-Magnetköpfen 26 und 28 dämpft. Die
von den entsprechenden Vergleichcrschaltungen 32 abgeleiteten Fehlersignale werden den entgcgengeset/-ten
Fnden mehrerer in einer Reihenschaltung angeordneter Teilwiderstände 38 zugeführt, deren Widerstandswerte
jeweils einem Spurabstand von zwei am Magrietkopftragcr 20 nebeneinanderlegenden Daten-Magnetköpfen
24 entspricht. Die Verbindung zwischen ledern nebeneinanderlegenden Paar der Teilwiderstände
38 ist über eine Abgriffleitung 40 mit einem Anschluß
42 eines Drehschalter 44 verbunden, durch dessen Schalterarm 46 ein Fehlersignal zu dem Antriebsmotor
22 des Magnetkopftragers 20 übertragen wird. Als Drehschalter können Dioden- und Transistorschalter
■. erwendet w erden.
Wenn ein bestimmter Datcn-Magnetkopf 48 aus der Gruppe der Daten-Magnetkopie 24 richtig mit einer
•üisgewählten Datenspur 18 ausgerichtet werden soll.
'Aird ein Anschluß 50 in der Kompensationsschaltung 36.
welcher der physikalischen Lage des Daten-Magnetkripfes
48 bezüglich der Länge des Magnetkopfträgers 20 entspricht, über den Schalterarm 46 des Drehschalters
44 mit dem Antriebsmotor 22 des Magnetkopfträgers 20 verbunden. Die vom Servo-Magnetkopf 26
übe.tragene Fehlerspannung wird durch die 6 Teilwiderstände 38 an der linken Seite des Anschlusses 50
gedämpft, wahrend die vom Daten-Magnetkopf 28 übertragene Fehlerspannung durch die drei Teilwiderstände
38 auf der rechten Seite des Anschlusses 50 gedämpft wird. Die resultierende Fehlerspannung am
Anschluß 50 hat die richtige Richtung und Größe, um den gewählten Daten-Magnetkopf 48 über einer
bestimmten Datenspur 18 auszurichten. In ähnlicher Weise kann der Schalterarm 46 des Schalters 44 auf
jeden a·.deren der Anschlüsse 42 gestellt werden, um die
genaue Spurfolge eines entsprechenden Daten-Magnetkopfes 24 zu erreichen. Die Teilwiderstände 38 haben
gleiche Werte für gleiche Abstände zwischen nebeneinanderliegenden Paaren von Daten-Magnetköpfen 24.
Wenn gleichzeitig Daten durch mehr als einen Daten-Magnetkopf 24 übertragen werden sollen, wird
der Schalterarm 46 an die Verbindung angeschlossen, die dem Daten-Magnetkopf entspricht, der dem
Mittelpunkt zwischen den beiden außenliegenden Daten-Magnetköpfen am nächsten steht.
Das Netzwerk einer Spannungsteilerschaltung 60, wie
es in F i g. 1 gezeigt ist. kann dazu verwendet werden, die Laeefehler eines Daten-Magnetkopfes und kleine
Differenzen zu kompensieren, die in der elektrischen Charakteristik der Daten-Magnetköpfe und ihrer
zugehörigen Schaltung auftreten können. Jede Zweig
Verbindung der Spannungsteilerschaltung 60 enthält einen Festwertwiderstand 62 zwischen einem Anschluß
64 und einer gemeinsamen positiven Stromquelle 66 und einen Regelwiderstand 68 zwischen dem Anschluß 64
und einer gemeinsamen negativen Stromquelle 70. Der Anschluß 64 jeder /.weigverbindung ist an einen der
Anschlüsse 42 des Drehschalter 44 gelegt, um diesem eine veränderliche Vorspannung zu erteilen. Die
Vorspannung entspricht der Spannung des Anschlusses 64 und hat den Wert Null, wenn der Regclwiderstand 68
genauso eingestellt ist wie der Festwiderstand 62 und die Spannungsquellen 66 und 70 an einem absolut
gleichen Wert stehen.
Wenn ein bestimmter Daten-Magnctkopf richtig in
Längsrichtung des Magncikopfträgers 20 eingestellt werden soll, wird die Vorspannung am entsprechenden
Widerstands-Verbindiingspunkt auf den Wert Null
gesetzt, da kein Positionsausgleich benötigt wird. Wenn jedoch ein bestimmter Datenubertrager iinks oder
rechts von der Stelle steht, an der er eigentlich stehen sollte, wird der Regelwidcrstand 68 in der entsprechen
den .Spannungsteilerschaltung 60 so eingestellt, daß cmc
Vorspannung auf den entsprechenden Schaltcranschluß 42 gegeben wird. Die Richtung dieser Vorspannung
stellt die Richtung dar, in welcher der Datcn-Magnctkopf relativ zur Sollstellung verschoben und dadurch
falsch ausgerichtet ist.
F i g. i zeigt eine einfache Ausführungsform der in F i g. I dargestellten Spannungstcilerschaltung. die
leicht in Form einer gedruckten Schaltkarte hergestellt werden kann. Sie eignet sich besonders für Anwendungen,
bei denen der .Spurfehler auf einen bestimmten Prozentsat/, z. B. 20% der Toleranzen des Daten-Magnetkopfes
24 im ungünstigsten Falle, begrenzt werden soll. Die dazu erforderlichen Vorspannungen werden
von einer gedruckten Schaltungsanordnung geliefert, zu der zwei gemeinsame Leitungen 80 und 82 gehören, die
an positive bzw. negative Spannungsquellen 84 und 86 über die Widerstände 88 und 90 und über geätzte
Leitungsmuster 94 an die Klemmen 92 angeschlossen sind, [ede der Klemmen 92 ist mit einem anderen
Verbindungspunkt zwischen den Teilwiderständen 38 verbunden, um an diesen eine gewählte Vorspannung
anlegen zu können. Eine Vorspannung mit dem Wert Null wird an die Anschlüsse 92 gegeben, indem man die
Musterbereichc der gedruckten Schaltung, welche die geätzten Leiter 94 zwischen dem gewählten Anschluß
92 und den Leitungen 80 und 82 umfassen, schneidet. Auf diese Weise wird am zugehörigen Anschluß 92
ungeachtet der Spannungen der Quellen 84 und 86 oder der gemeinsamen Leitungen 80, 82 eine Spannung mit
dem Wert Null erzeugt. Eine positive oder negative Spannung mit einem Wert, welcher einem gegebener
Abstand auf dem Magnetkopfträger 20 entspricht, wird an die Klemme 92 gelegt, indem man den Leiter 94
zwischen der Klemme und einer der Leitungen 80, 82 schneidet und den anderen Leiter 94 ungeschnitten läßt
Diese Spannung, deren Wert durch die Spannungen an den Stromquellen 84 und 86 und an den Widerständen
88 und 90 bestimmt wird, ist positiv, wenn der Leiter 94 zwischen dem Anschluß und der Leitung 80 nicht
geschnitten ist. und er ist negativ, wenn der Leiter 94 zwischen dem Anschluß und der Leitung 82 nicht
geschnitten ist Eine positive oder negative Spannung entsprechend einem vorgegebenen Abstand am Ma
gnetkopfträger 20 wird an die Klemmen 92 gelegt indem man die beiden zugehörigen Leiter 94 schneide'
und einen Widerstand 96 zwischen den Anschluß 92 unc
cine der Leitungen 80. 82 legt. Die Polarität der
Spannung an der Klemme 92 hängt wieder davon ab. ob sie mit der Leitung 80 oder der Leitung 82 verbunden ist.
Die Anordnung der F i g. 2 zeigt eine einfache und billige Art, den Magnetkopfträger 20 zu eichen, leder r>
der Daccn-Magnetköpfe 24 wird geeicht, indem man einen oder beide Leiter 94 schneidet oder auch noch
cinL<·. Widerstand 96 hinzufügt. In der Praxis wurde
festgestellt, daß ungefähr die Hälfte der auf einem Magnetkopfträger 20 angeordneten Daten-Magnelköpfe
24 zur Korrektur einen Widerstand 96 erfordern, während bei den übrigen Daten-Magnetköpfen nur
einer oder beide der zugehörigen Leiter 94 geschnitten werden müssen.
Die in F i g. I gezeigte Einrichtung kann dazu verwendet werden, daß ein Servo-Magnetkopf eine
vorgegebene Spurlage einhält. Bei bestimmten Anwendungen kann jedoch die bisher übliche Art der
μ^β g
denen ein Servo-Magnetkopf aus zwei nebeneinanderliegenden Aufzeichnungsspuren Servosignale unterschiedlicher
Frequenz abfühlt, können aus verschiedenen Gründen keine hinreichende Genauigkeit liefern.
Die zur Trennung der Signalkomponenten unterschiedlicher Frequenz erforderlichen Filter haben notwendigerweise
unterschiedliche Bandpaßcharakteristik, die zu einer ungleichmäßigen Stördämpfung führen. Solche
Filter weisen außerdem in den entsprechenden Frequenzbereichen unterschiedliche Störimpedanzen auf,
und die resultierende ungleichmäßige Dämpfung der Stc jngen reduziert die Ausrichtungsgenauigkeit. Geschwindigkeitsabweichungen
des Magnetbandes relativ zum Servo-Magnetkopf und Änderungen der Schwebehöhe der Servo-Magnetköpfe über dem Magnetband,
tragen ebenfalls zur Ungenauigkeit bei.
Fig. 3 zeigt eine Einrichtung, durch welche die genannten Schwierigkeiten vermieden werden. Das
Servo-Magnetisierungsmuster einer linken und einer rechten Servospur ist abhängig von der Zeit aufgezeichnet.
Die Magnetisierungsmuster der linken und rechten Spur enthalten eine Synchronisationsmarkierung 110
von relativ kurzer Dauer, die in den zwei verschiedenen Spuren phasengleich sind. Der Synchronisationsmarkierung
110 folgt eine Reihe von Rechteckmarkierungen 112 gleicher Frequenz, die relativ zueinander phasenverschoben
sind. Den Rechteckmarkierungen 112 folgt ein weiteres Paar von Synchronisationsmarkierungen
114. die weiteren Rechteckmarkierungen 112 vorausgehen.
Das Auftreten einer Synchronisationsmarkierung in jeder Spur unterbricht die vorhergehende Reihe der
Rechteckmarkierungen 112 und eine neue Reihe von Rechteckmarkierungen 112 beginnt innerhalb eines
festen Zeitintervalls nach dem Auftreten der Synchronisationsmarkierungen. Die Rechteckimpulsmarkierung
in der linken Servospur z. B. hätte am Punkt 116 einen
positiven Obergang, wenn die neue Synchronisationsmarkierung 114 fehlen würde. Da diese jedoch vorliegt
erfolgt diese Wendung der Rechteckmarkierung in den positiven Bereich erst nach Ablauf einer vorbestimmten
Zeit und die Phase der Reihe von Rechteckmarkierun- «>
gen 112 wird dadurch umgekehrt In ähnlicher Weise wird eine Wendung der Rechteckmarkierungen in den
positiven Bereich der rechten Servospur durch eine neue Synchronisationsmarkierung 114 verzögert, und
die Phase der Rechteckmarkierungen 112 in der rechten
Servospur wird dadurch ebenfalls umgekehrt Jedes Auftreten einer Synchronisationsmarkierung in Längsrichtung der Servospuren kehrt die Phase dieses Teiles
der Kcchteckmarkicrung unmittelbar nach einer solchen Synchronisationsmarkierung um.
Die F'i g. 4 zeigt den zeitabhängigen Verlauf von Servosignalen, die durch einen Servo-Magnetkopf
durch gleichzeitiges Abtasten der in F i g. 3 dargestellten linken und rechten Servospuren abgefühlt werden.
Das resultierende Servosignal enthält zwei verschiedene Sätze von Signalen, die an den Rechteckmarkierungen
112 der beiden Servospuren abgefühlt werden. Vorder- und Hinterflanke der Rechteckmarkierungen
112 in der linken Servospur ergeben die positiven und negativen Signale 118 bzw. 120, während die Rechteckmarkicrungen
112 in der rechten Servospur positive und negative Signale 122 bzw. 124 liefern. Die Phasenverschiebung
der Rechteckmarkierungen in den beiden Servospuren sorgt für die Zeitverschiebung der
abgefühlten Signale 118, 120, 122 und 124. Dabei wird
jedes zweite Signal von einer Servospur und die dü'/.v.'ischenüs^endcn Si47HaIc von der 3nderpp S?rvr>spur
abgefühlt. Aufeinanderfolgende Paare von abwechselnd positiven und negativen Signalen werden so
aufgrund von Seitenverschiebungen des Magnetbandes 10 relativ zum Magnetkopfträger 20 geliefert. Die
Signale eines Signalpaares stellen die positiven Markierungsübergänge in zwei verschiedenen Servospuren
und die Signale im folgenden Signalpaar die negativen Markierungsübergänge in den zwei verschiedenen
Servospuren dar.
Die Synchronisationsmarkierungen 110 werden gleichzeitig abgefühlt, um die positiven und negativen
Synchronisationssignale 126 und 128 mit wesentlich größeren Amplituden zu liefern, als sie die Signale 118,
120, 122 und 124 darstellen. Da für das vorliegende Beispiel angenommen wird, daß der Servo-Magnetkopf
auf der Mittellinie zwischen der linken und der rechten Servospur läuft, sind die Amplituden der vom
Servo-Magnetkopf an den zwei verschiedenen Servospuren abgefühlten Signale im wesentlichen gleich und
die resultierenden Signale 118, 120, 122 und 124 haben
eine im wesentlichen gleiche Amplitude.
Wie aus der nachfolgenden Erläuterung genauer zj ersehen ist, ist die Amplitude der an der linken
Servospur abgefühlten Signale größer als die an der rechten Servospur abgefühlten Signale, wenn der
Servo-Magnetkopf 26 über einen größeren Teil der linken als der rechten Spur läuft und umgekehrt.
F i g. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine in F i g. 1
verwendete Vergleicherschaltung 32 zum Trennen und Verarbeiten der an den einzelnen Servospuren abgefühlten
kombinierten Servosignale, die in Fig.4 dargestellt sind. Das in Fig. 1 gezeigte Tiefpaßfilter 30
«.ntfernt hochfrequente Störungen aus dem kombinierten Signal und leitet das Signal an einen Verstärker 140
zur Verstärkung weiter. Das verstärkte Signal wird auf den Eingang eines Synchronisationssignal-Detektors
142 und auf einen der Eingänge einer UND-SchaUung 144 für die linke Servospur und einen der Eingänge
einer UND-Scha!tung 146 für die rechte Servospur gegeben. Der Synchronisationssignal-Detektor 142
spricht auf die in Fig.4 dargestellten positiven und
negativen Synchronisationssignale 126 und 128 an und regelt die Phase eines Taktoszillators 148. Der Detektor
142 kann aus jeder geeigneten Schaltung bestehen, die auf die Synchronisationssignale 126 und 128 unter
Ausschluß anderer Signale anspricht und sie kann z. B. einen Amplitudendeiektor enthalten, der nur auf die
größere Amplitude der Synchronisationssignale 126 und 128 und nicht auf die Signale 118, 120, 122 oder 124
anspricht. Die bistabile Kippschaltung 150 wird durch
den Oszillator 148 so getrieben, daß sie abwechselnd einen /weiten Eingang erst der einen und dann der
anderen UND-Schaltungen 144und 146einschaltet.
Der Synchronisationssignal-Detektor 142 und der Taktoszillator 148 bilden ein Beispiel für eine externe
Taktgabe, die auf den Empfang von Synchronisationssignalen anspricht und von zwei verschiedenen Servospuren
abgefühlte Servosignale 118, 120, 122 und 124 in verschiedene Verarbeitungskanäle 152 und 154 leitet.
Die Phase des Oszillators 148 wird vom Synchronisationssignal-Detektor 142 gesteuert um sicherzustellen,
daß die Stellung der bistabilen Kippschaltung 140 sich zeitlich mit dem Auftreten der an den verschiedenen
Servospuren abgefiihlten Signale ändert. Somit wird die UND-Schaltung 144 für die linke Servospur eingeschaltet,
um die Signale 118, 120 bei deren Empfang in den
linken Verarbeitungskanal 152 zu leiten. In ähnlicher WpUp wird Hip I IND-Srhaltnng I4fi fiir die rechte
Servospur eingeschaltet, um die Signale 122 und 124 bei deren Empfang in den rechten Verarbeitungskanal 154
zuleiten.
Die an der linken Servospur abgefühlten positiven Signale werden über eine Diode 156 zu einem
Spitzendetektor 158 geleitet, wo sie integriert werden. Die an der linken Servospur abgefühlten negativen
Signale werden über eine Diode 160 zu einem Inverter 162 übertragen, wo sie umgekehrt und dann vom
Spitzendetektor 164 integriert werden. Die Ausgangssignale der beiden Spitzendetektoren 158 und 164, die
beide positiv sind, werden in einem Addierer 166 summiert und einem Eingang einer Summierschaltung
168 zugeführt. Die an der rechten Servospur abgefühlten positiven und negativen Signale 122 und 124 werden
in dem rechten Verarbeitungskanal 154 integriert. Da die Dioden 156 und 160 jedoch entgegengesetzte
Polung aufweisen, sind die an den beiden Spitzendetektoren 158 und 164 abgeleiteten Ausgangsspannungen
beide negativ. Diese negativen Spannungen werden in einem Addierer 170 summiert und dem /weiten Eingang
der Summierschaitung 168 zugeführt. Die am positiven und negativen Eingang der Summierschaitung 168
erzeugten .Signalamplituden sind im absoluten Wert gleich, wenn der Servo-Magnclkopf genau auf die
Mittellinie zwischen den beiden Servospuren eingestellt ist, und dementsprechend wird ein Fehlersignal mit dem
Wert Null erzeugt.
Wenn der Servo-Magnetkopf dichter an der linken als an der rechten Servospur steht, ergibt sich das in F i g. b
gezeigte kombinierte Servosignal. Wegen der relativen Niihe des Servo-Magne'kopfes zur linken Servospur hat
das an dieser linken Servospur abgefühlte Servosignal eine relativ große Amplitude und die resultierenden
Signale 118 und 120 haben somit große Amplituden. Das durch den Servo-Magnetkopf an der rechten Servospur
angefühlte Servosignal hut resultierende Signale 122 und 124 mit einer relativ kleinen Amplitude. Die Signale
118 und 120 größerer Amplitude liefern positive Signalamplituden an die Summierschaitung 168. Der
absolute Wert der durch die Signale 122 und 124 an die Summierschaitung 168 gelieferte negative Signalamplitude
ist kleiner. Das resultierende Fehlersignal ist positiv und treibt den Magnetkopfträger 20 und den
zugehörigen Servo-Magnetkopf 26 oder 28 von der linken Servospur hinweg. Die Größe des Fehlersignales
ist proportional der Abweichung des Servo-Magnetkopfes von der zwischen der linken und der rechten
Servospur verlaufenden Linie.
Wenn der Servo-Magnetkopf dichter an der rechten als an der linken Servospur steht, sind die Amplituden
der Signale 122 und 124 größer als diejenigen der J5 Signale 118 und 120 und ein resultierendes negatives
Fehlersignal zentriert den Servo-Magnetkopf 26 oder 28 entsprechend.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Servoeinrichtung für die Spurführung von
Daten-Magnetköpfen, die durch einen Magnetkopfträger auf wahlfrei adressierbare Aufzeichnungsspuren
eines Magnetbandes einstellbar sind, der eine Anzahl von spurparallel ausgerichtete Daten-Magnetköpfe
trägt, von denen jeder durch wählbare Einstellhübe des Magnetkopfträgers auf ausgewählte
Aufzeichnungsspuren einer Gruppe von Spuradressen durch am Magnetkopfträger befestigte
Servo-Magnetköpfe einstellbar ist, die über an Randbereichen des Magnetbandes angeordneten
Servo-Magnetisierungsmustern geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß von je einem
Servo-Magnetkopf (26, 28) in an sich bekannter Weise Servosignale über ein Tiefpaßfilter (30) zu
einer Vergleicherschaltung (32) übertragbar sind, und daß die Ausgänge der Vergleicherschaltung (32,
32) durch ei<a Kompensationsschaltung (36) verbunden
sind, die durch einen Widerstand gebildet wird, dessen Widerstandswert dem Spurabstand der
beiden Servo-Magnetköpfe entspricht, und daß der Widerstand der Kompensationsschaltung Widerstandsabgriffe
in Abständen von Teilwiderständen (38) aufweist, deren Widerstandswerte den Spurabständen
der Daten-Magnetköpfe (24) entsprechen, und daß die Abgriffleitungen (40) der Widerstandsabgriffe mit dem Antriebsmotor (22) der Magnetkopfeinstellung
durch einen Schalter (44) verbindbar sind, dessen jeweilige Schaltstellung einem zur
Datenübertragung ausgewählten Daten-Magnetkopf (48) entspricht.
2. Servo-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wide. Jtandsabgriffe der
Kompensationsschaltung (36) mit Verbindungspunkten (64) einer Spannungsteilerschaltung (60) verbunden
sind, die jeweils über einen Festwiderstand (62) mit einem vorgegebenen positiven Potentialwert
( + V) und über einen einstellbaren Widerstand (68) «o
mit einem vorgegebenen negativen Potentialwert ( — V) verbunden sind.
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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