DE2017703C3 - Decoder für ein von einem Magnetschriftspeicher geliefertes Datensignal - Google Patents
Decoder für ein von einem Magnetschriftspeicher geliefertes DatensignalInfo
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- DE2017703C3 DE2017703C3 DE19702017703 DE2017703A DE2017703C3 DE 2017703 C3 DE2017703 C3 DE 2017703C3 DE 19702017703 DE19702017703 DE 19702017703 DE 2017703 A DE2017703 A DE 2017703A DE 2017703 C3 DE2017703 C3 DE 2017703C3
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
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- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
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- H04L25/4904—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using self-synchronising codes, e.g. split-phase codes
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Description
Die Erfindung betrifft einen Decoder für ein von einem Magnetschriftspeicher geliefertes, aus einer
Wechseltaktschrift, mit der zwei Binärwerte durch zwei Frequenzen dargestellt sind, bestehendes Datensignal.
Datensignale dieser Art, bei denen die hohe Frequenz
doppelt so hoch ist wie die niedrige, treten als Lesesignale bei der magnetischen Abtastung auf, wenn
ein magnetisch aufgezeichnetes Signal abgetastet wird, bei dem eine Null durch eine einheitliche Magnetisierung
einer Bitzelle und eine Eins durch eine in der Bitzellenmitte wechselnde Magnetisierung einer Bitzelle
bei Magnetisierungsumkehr am Ende jeder Bitzelle abgetastet wird. Die nachfolgend zu beschreibende
Erfindung betrifft in erster Linie die Decodierung solcher Lesesignale, ist aber nicht auf solche Lesesignale
als Datensignale beschränkt
Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachem Aufwand, eine sichert· fehlerfreie Wiedergewinnung der binären
Daten ~u ermöglichen; und zwar insbesondere auch bei Verzerrungen des Datensignals, wie sie sich im
Lesesignal einer magnetischen Abtastung der genannten Art dann ergeben, wenn die Lesegeschwindigkeit
toleranzbedingt schwankt.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Datensignal über zwei zueinander parallele Kanäle, von denen der eine Kanal um eine Datenbitperiode gegenüber dem anderen Kanal verzögernd ausgebildet ist, einer Differenz bildenden Schaltung zugeleitet wird, deren Ausgangssignal einem Amplitudendetektor zugeleitet wird, der, synchronisiert von eingesteuerten Datentaktimpulsen für die über eine Schwellwertgleichspannung hinausragenden Spannungsspitzen der gleichgerichteten Amplituden O-Datenimpulse liefert.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Datensignal über zwei zueinander parallele Kanäle, von denen der eine Kanal um eine Datenbitperiode gegenüber dem anderen Kanal verzögernd ausgebildet ist, einer Differenz bildenden Schaltung zugeleitet wird, deren Ausgangssignal einem Amplitudendetektor zugeleitet wird, der, synchronisiert von eingesteuerten Datentaktimpulsen für die über eine Schwellwertgleichspannung hinausragenden Spannungsspitzen der gleichgerichteten Amplituden O-Datenimpulse liefert.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 im Blockdiagramm ein erstes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung,
F i g. 2 ein Signaldiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1
und weiterer Ausführungsbeispiele,
Fig.3 einen magnetischen Abtastkopf, wie er vorteilhaft in Verbindung mit der Erfindung verwendbar
ist,
Fig.4 im Blockschaltbild ein zweites Ausführungsbeispiel, das in den Grundzügen mit dem ersten
Ausführungsbeispiel übereinstimmt,
Fig.5 und 7 ein drittes Ausführungsbeispiel im Blockschaltbild,
Fig.6 ein Signaldiagramm zur Erläuterung der Funktion des dritten Ausführungsbeispiels,
F i g. 8 ein viertes Ausführungsbeispiel, das im Gegensatz zu den ersten drei Ausführungsbeispielen
1^ Haltekreise für den Amplitudenvergleich aufweist und
F i g. 9 ein Signaldiagramm zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels nach F i g. 8.
In Fig. 1 ist mit 9 ein Magnetschriftspeicher
bezeichnet, dessen Lesesignal über die Leitung 1 an einen verzögernden Schaltblock 2 und parallel dazu an
einen nicht verzögernden Schaltblock 3 gelangt In dem verzögernden Schaltblock wird das Lesesignal um eine
volle Bitperiode verzögert Das nicht verzögerte Lesesignal und das um eine volle Bitperiode verzögerte
Lesesignal gelangen in die beiden Eingänge eines Differenzenverstärkers 4. In dem Differenzenverstärker
4 werden die Amplituden der beiden eingespeisten Signale verglichen und das daraus abgeleitete Differenzensignal
gelangt über die Leitung 5 an den Amplitudendetektor 6. Der Amplitudenüetektor wird über die
Leitung 8 mit Taktimpulsen aus dem Taktgeber 7 im Takte der Bitperioden getastet Liegt bei einem
Taktimpuls ein hoher Abschlußwert des Differenzensignals vor, dann wird dies als binäre »Null«, liegt ein
niedriger Wert oder der Wert Null vor, dann wird dies als binäre »Eins« gedeutet
in F i g. 2 ist mit 18 das magnetisch aufgezeichnete
Signal bezeichnet bei dem die binären Nullen durch einen Signalanteil niedriger Frequenz Fund die binären
Einsen durch einen Signalanteil doppelt so hoher Frequenz 2 /-"ausgedrückt sind. Die vertikalen Linien 19
in F i g. 2 sind die Grenzen der einzelnen Bitzellen. Die Zeit zur Abtastung einer Bitzelle wird als Bitperiode
bezeichnet. Aus Fig.2 ist ersichtlich, daß eine volle Periode der Frequenz 2 Fzur Herstellung einer binären
Eins in der betreffenden Bitzelle vorhanden ist, während für eine binäre Null in der betreffenden Bitzelle eine
halbe Periode der niedrigeren Frequenz F vorhanden ist Das Lesesignal 23 auf der Leitung 11 ist ausgezogen
dargestellt. Dieses Lesesignal gelangt direkt, also unverzögert, über den Schaltblock 3 an den einen
Eingang des Differenzverstärkers 4. Der Schaltblock 3 besteht im einfachsten Fall aus einem durchlaufenden
Leitungsdraht 25, er kann aber auch Verstärkerkreise enthalten.
Das Lesesignal 23 wird außerdem in dem Verzögerer 41 des verzögernden Schaltblocks 2 um eine Bitperiode
zu dem verzögerten Lesesignal 34, das in F i g. 2 gestrichelt aufgetragen ist, verzögert und gelangt über
die Leitung 39 an den zweiten Eingang des Differenzenverstärkers 4.
Der Amplitudenwert des verzögerten Signals vom Beginn einer Bitzelle fällt zeitlich mit dem Amplitudenwert am Ende einer Bitzelle im unverzögerten
Lesesignal 23 zusammen. In der Bitzelle 26 liegt als Date eine binäre Eins vor. Der der Dekodierung zugrunde
liegende Vergleich für diese Bitzelle findet mit dem Taktimpuls am Ende der Bitperiode 26 statt. Während
dieses Taktimpulses hat das Lesesignal 23 eine negative Amplitude 83, und das verzögerte Lesesignal 34 hat eine
eben so große negative Amplitude. Das Ausgangssignal des Differenzenverstärkers 4 — das Differenzensignal
40 — hat mithin während dieses Taktimpulses 31 keine Amplitude. Der Amplitudendetektor 6 zeigt auf Grund
dessen für die Bitzelle 23 eine binäre Eins an.
In der Bitzelle 31 liegt eine binäre Null vor. Am Ende
dieser Bitperiode tritt der Taktimpuls 46—31 auf, während dessen zwischen dem Lesesignal 23 und dem
verzögerten Lesesignal 34 eine Amplitudendifferenz entsprechend dem Doppelpfeil 49 besteht, die zu einer
großen Amplitude im Differenzensignal 40 führt. Der Amplitudendetektor 6 spricht auf diese Amplitude des
Differenzensignals während dieses Taktimpulses an und zeigt eine binäre Null für die zugehörige Bitzelle 31 an.
Das Differenzensignal 40 nimmt bei jeder binären Null eine große Amplitude an, und zwar für aufeinanderfolgende
Nullen mit alternierendem Vorzeichen. Der Amplitudencletektor 16 ist demzufolge so aufgebaut
daß er nur auf das absolute Differenzsignal 40 anspricht Zu diesem Zweck wird das Differenzsignal in einem
Gleichrichteirverstärker des Amplitudendetektors zunächst zu dem absoluten Differenzensignal 40 verstärkt.
Die nachfolgenden Stufen des Amplitudendetektors arbeiten nach Maßgabe einer Schwellwertspannung 47,
die aus einer Batterie stammen kann oder aus der
ίο durchschnittlichen Signalamplitude des Lesesignals auf
der Leitung 1 abgeleitet sein kann. Oberragt die Amplitude des absoluten Differenzensignals diese
Schwellwertspannung während eines Taktimpulses, dann wird eine binäre Null angezeigt anderenfalls eine
binäre Eins. Wenn man die Schwellwertspannung 47 selbsttätig nachführt dann empfiehlt es sich, eine
Minimumsclhiwellwertspannung 52 zusätzlich vorzusehen,
mit der sichergestellt werden kann, daß Signalanteile der hohen Frequenz 2 F keinen Nullausgang im
Amplitudendetektor 6 auslösen, wenn der Magnetschriftträger kurzzeitig vom Abtastkopf gelöst wird. Jn
Abänderung kann man bereits in dem Differenzenverstärker 4 Vorkehrungen treffen, daß das Ausgangssignal
des Differenzenverstärkers von vornherein gleich das absolute Differenzsignal 40 ist
Der Taktgeber 7 ist entbehrlich, wiewohl es zweckmäßig ist, ihn im Interesse der Betriebssicherheit
vorzusehen. Er ist entbehrlich deshalb, weil für jede binäre Null im absoluten Differenzsignal 40 eine
gesonderte Spannungsamplitude, die über die Schwellwertspannung 47 hinausragt, vorliegt, so daß es genügt,
zur Anzeige der binären Nullen für jede Halbwelle, die über die Schwellwertspannung 47 hinausragt, einen
Null-Datenimpuls 69 auszuwerfen. Die Taktinformation kann man in einer nicht dargestellten Steuereinheit aus
diesen Null-Datenimpulsen wieder gewinnen und daraufhin dann auch die binären Einsen anzeigen.
F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines magnetischen Lesekopfes mit zwei Leseleitungen, deren
Lesesignale zeitlich um eine Bitperiode gegeneinander verschoben sind. Diese zeitliche Verschiebung hat,
ebenso wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, die Wirkung, daß Fehler, bedingt durch Verschiebungen der
Grundlinie im Lesesignal eliminiert werden.
Der Lesekopf 59 weist einen ersten äußeren Magnetschenkel 87, einen zweiten äußeren Magnetschenkel
56 und dazwischen einen mittleren Magnetschenkel 88 auf. Zwischen den Enden des Magnetschenkels
87 und des Magnetschenkels 88 ist ein Spalt 89 und
so zwischen den Enden der Magnetschenkel 88 und 56 ein
zweiter Spalt 57 vorgesehen. An diesen Spalten 88 und 57 wird der Magnetschriftträger 54 in Pfeilrichtung 58
vorbeigefühlt. Die beiden Spalten 88 und 57 haben in Pfeilrichtung 58 einen Abstand so groß wie die Länge
einer Bitzelle der Magnetschrift des Magnetschriftträgers 54. Der Spalt 57 ist, bezogen auf die Transportrichtung
des Magnetschriftträgers, aufwärtig gelegen und liest ein Lesesignal in die Spule 66, das an den einen
Eingang des Differenzenverstärkers 80 gelangt. Der
to abwärtig gelegene Spalt 89 liest das gleiche Lesesignal,
jedoch um eine Bitperiode verzögert, bedingt durch den Abstand zwischen den beiden Spalten 89 und 57. Dieses
Lesesignal wird in der Spule 55 induziert und gelangt als verzögertes Lesesignal an den zweiten Eingang des
*■> Differenzenverstärkers 80. Das Differon/.cnsignal 40 am
Ausgang den Differenzenverstärkers 80 gelangt in den Amplitudendetektor 81 und wird mit Taktimpulsen aus
dem Taktgeber 82 am Ende einer jeden Bitperiode.
entsprechend wie beim Amplitudendetektor 6, getastet.
Ein bemerkenswerter Vorteil der Anordnung nach F i g. 3 liegt darin, daß die Verzögerung um eine Bitzelle
durch die Länge der Bitzelle auf dem Magnetschriftträger einerseits und den Abstand der beiden Spalten 89
und 57 andererseits physikalisch von vornherein festgelegt ist, und zwar unabhängig von der Laufgeschwindigkeit
des Magnetschriftträgers. Schwankungen in der Laufgeschwindigkeit des Magnetschriftträgers 54
bleiben also für die Kodierung ohne Einfluß. Wenn der Taktgeber 82 betrieben wird nach der Geschwindigkeit
mit der der Magnetschriftträger am magnetischen Lesekopf 50 vorbeigeführt wird, besteht eine einwandfreie
Synchronisation, die von der Transportgeschwindigkeit des Magnetschriftträgers unabhängig ist.
Der Magnetkopf kann auf dünnen Filmen aufgeschichtet sein. Der Mittelschenkel 88 kann dann aus
einem Streifen von ca. 25 μ Stärke bestehen, während der Spalt 89 und der Spalt 57 statt als Luftspalte aus
dünnen Schichten von Isoliermaterial bestehen können, das auf beiden Seiten des Mittelschenkels 52 aufgedampft
ist. Auf diese Isolierschichten kann dann jeweils eine dünne Schicht, die den ersten und zweiten äußeren
Schenkel 87 und 56 bildet, aufgetragen sein. Das magnetische joch 85 kann in entsprechender Weise
nach den Grundprinzipien des Aufbaus integrierter Schaltelemente hergestellt sein. Die magnetisierbaren
Teile, das sind die Elemente 87, 88, 56 und 85, bestehen aus permanentmagnetischem Material, beispielsweise
Hypersil.
Die Wicklungen 55 und 66 können nach Art gedruckter Schaltungen im Vakuumaufdampfverfahren
hergestellt werden. Es können aber auch Drähte verwendet werden, die um die betreffenden Schenkel
herumgewunden sind. Der Magnetkopf 59 hat vorzugsweise sehr kleine Abmessungen entsprechend der
kleinen Ausdehnung einer Bitzelle auf dem Magnetschriftträger, der mit beispielsweise 400 Bits pro cm
beschriftet sein kann. Je dünner man den Mittelschenkel macht, um so kleiner kann eine Bitzelle sein und um so
dichter können die Bitzellen auf dem Magnetschriftträger aufgeschrieben werden.
Gemäß Fig.4 wird ein Lesesignal mittels eines magnetischen Abtastkopfes 12 von einem Magnetschriftträger 10, der in Pfeilrichtung 11 transportiert
wird, abgetastet. Dieses Magnetschriftsignal wird in der Spule 20 induziert und gelangt über die Leitung 21 an
den einen Eingang des Verstärkers 2Z Mit 14 ist allgemein ein Datendetektor und mit 15 ein Taktgeber
bezeichnet. Der Taktgeber 15 spricht auf das auf der Leitung 16 vorliegende verzögerte Lesesignal an und
erzeugt daraufhin Taktimpulse, die über die Leitung 17 an den Datendetektor 14 gelangen. Der Datendetektor
14 gibt auf der Leitung 13 die Null-Datenimpulse 69 ab. Am Ausgang des Verstärkers 22 liegt auf der Leitung 32
das verstärkte Lesesignal vor. Bei der nun folgenden Beschreibung wird wieder auf das Diagramm der F i g. 2
Bezug genommen. Das verstärkte Lesesignal am Ausgang des Verstärkers 32 ist demzufolge das
ausgezogen in F i g. 2 dargestellte Lesesignal 23. Das Lesesignal 23 gelangt über die Leitung 35 direkt an den
einen Eingang und über den Verzögerer 33, um eine Bitperiode verzögert, an die Leitung 36 und von da an
den anderen Eingang des Differenzenverstärkers 37. Es wird hier dabei davon ausgegangen, daß der Magnetschriftträger 10 mit konstanter Geschwindigkeit transportiert wird, so daß die Zeitdauer einer Bitperiode
konstant bleibt Der Differenzenverstärker 37 liefert das Differenzensignal 40 als Differenz zwischen dem
Lesesignal 23 und dem verzögerten Lesesignal 34. Das Differenzensignal 40 gelangt über Leitung 41 an ein
Bandpaßfilter 42 und von da an einen Vollweggleichrichter 44 und von da als absolutes Differenzensignal 45
an den Amplitudendetektor 43. In dem Amplitudendetektor werden nach Maßgabe der Amplitudenwerte des
absoluten Differenzensignals 45, entsprechend wie bei F i g. 1 und 3 die Null-Datenimpulse 69, gesteuert durch
ίο die Taktimpulse des Taktgenerators 15, ausgeblendet.
Dabei wird für jede Amplitude des Signals 45, das die Schwellwertspannung 47 während eines Taktimpulses
überragt, ein Null-Datenimpuls 69 auf der Ausgangsleitung 13 ausgeworfen.
Die Schwellwertspannung 47 wird in dem Schweiiwertgenerator 50 erzeugt. In den Generator 50 gelangt
das verstärkte Lesesignal 23, dessen Amplitude durch Integration gemittelt wird. Aus dem so gewonnenen
Mittelwert wird in dem Schwellwertgenerator 50 die Schwellwertspannung 47 abgeleitet, die über die
Leitung 51 an den Amplitudendetektor 43 gelangt. Bei der praktischen Anwendung wird der Magnetschriftträger
10 gleichzeitig mehrkanalig abgetastet und es stehen zu diesem Zweck eine entsprechende Vielzahl von
Magnetköpfen 12 zur Verfügung mit entsprechend vielen zugehörigen Datendetektoren 14. In einem
solchen Fall kann für alle diese Datendetektoren ein einziger Schwellwertgenerator 50 vorgesehen sein, der
eine gemeinsame Schwellwertspannung erzeugt, die er aus den Lesesignalen aller beteiligten Abtastköpfe
gemeinsam ableitet, indem die Amplituden dieser Lesesignale zusammengenommen gemittelt werden.
Natürlich kann man statt dessen für jeden einzelnen Abtastkanal einen besonderen Schwellwertgenerator
vorsehen, wie dies bei dem einen Kanal gemäß Fig.4 der Fall ist. Die Minimalschwellwertspannung 52 ist in
dem Schwellwertgenerator 50 von vornherein festgelegt und ist die unterste Grenze, auf die die
Schwelhvertspannung 47 abfallen kann, so daß die Schwellwertspannung 47 auch dann nicht den Wert Null
annehmen kann, wenn beispielsweise der Magnetschriftträger 10 stillgesetzt wird oder aus anderen
Gründen keine Lesesignale abgetastet werden. Die Schwellwertspannung 52 wird nach Maßgabe des
Geräuschpegels bestimmt, wie dies im einzelnen auch weiter unten noch näher beschrieben wird.
Der Taktgeber 15 liefert Taktimpulse 46 über die Leitung 17 an den Amplitudendetektor, die mit dem
Lesesignal 23 synchronisiert sind. Die Synchronisation erfolgt dabei über das verzögerte Lesesignal 34, um zu
verhindern, daß der Phasenwechsel stattfindet, bevor das verzögerte Lesesignal 34 in dem Amplitudendetektor
wirksam wurde.
Das Lesesignal 23 wechselt entsprechend den binären Daten Null und Eins zwischen einem Signalabschnitt der niedrigen Frequenz F und einem Signalabschnitt der höheren Frequenz 2 F. In der Bitzelle 26 liegt eine Eins vor und demzufolge ist das Aufzeichnungssignal der ersten Bitzellenhälfte von erster Polarität, in diesem Fall
Das Lesesignal 23 wechselt entsprechend den binären Daten Null und Eins zwischen einem Signalabschnitt der niedrigen Frequenz F und einem Signalabschnitt der höheren Frequenz 2 F. In der Bitzelle 26 liegt eine Eins vor und demzufolge ist das Aufzeichnungssignal der ersten Bitzellenhälfte von erster Polarität, in diesem Fall
M) negativ, und in der zweiten Hälfte von entgegengesetzter Polarität, in diesem Fall positiv. In der nächsten
Bitzelle 31 liegt die Date Null vor und demzufolge hat das Aufzeichnungssignal einheitliche Polarität In der
anschließenden Bitzelle 27 liegt wieder eine Eins vor
<■'■> und in der ersten Bitzellenhälfte ist das Aufzeichnungssignal positiv, entsprechend einem NordpoL Das
Aufzeichnungssignal der Bitzelle 27 ist also gegenüber der Bitzelle 26 um 180° phasenverschoben. Wenn eine
weitere Bitzelle mit einer Null zwischen diesen beiden
Bitzellen 26 und 27 gelegen hätte, dann wäre diese Phasenverschiebung wieder rückgängig gemacht worden.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Synchronisation der Taktimpulse nur von den Signalabschnitten
der Frequenz 2 F in einer Phasenlage abgeleitet. Zu diesem Zweck ist der Umkehrschalter 53
eingangsseitig am Taktgeber 15 vorgesehen. Der Umkehrschalter 53 weist zwei UND-Schaltungen 60
und 61 auf und außerdem einen Inverter 62. In dem Inverter 62 wird das verzögerte Lesesignal auf der
Leitung 16 invertiert bzw. um 180° phasenverdreht.
Jedesmal, wenn ein Null-Datenimpuls 69 auf der Leitung 13 vorliegt, wird der Umkehrschalter 53 von
seinem invertierenden Schaltzustand in den nicht invertierenden umgeschaltet Auf diese Weise wird die
Phasenverschiebung in den Lesesignalabschnitten für Eins-Daten, die durch jeweils eine Null-Date hervorgerufen
werden, rückgängig gemacht. Die Null-Daten-Impulse
gelangen über die Leitung 71 und die Taktimpulse über die Leitung 72 an eine Kippschaltung 70, die über
die Leitung 73 ihr Ausgangssignal an einen Vergleicher 64 abgibt Die Taktimpulse 46 am Ausgang des
Impulsgenerators 68 gelangen über die Leitung 66 ebenfalls in den Vergleicher 64. In diesem Vergleicher
werden die Taktimpulse hinsichtlich ihrer Phase verglichen mit dem ebenfalls über die Leitung 65 in den
Vergleicher 64 eingespeisten Signal. Wenn sich dabei eine Phasenverschiebung von 180° herausstellt dann
löst der Vergleicher 64 die Umschaltung des Umkehrschalters 53 aus. Statt das Signal auf der Leitung 65 in
den Vergleicher einzuspeisen, kann man auch dieses Signa! im Anschluß an die Filterung in dem Filter 67 in
den Vergleicher einspeisen. Das in dem Filter 67 gefilterte Signal gelangt in den Impulsgenerator 68, der
daraus die Taktimpulse 46, das sind verhältnismäßig kurze Impulse, ableitet. Der Umkehrschalter wird durch
den Vergleicher 64 immer entsprechend der Polarität des jeweils einlaufenden höher frequenten Lesesignalabschnittes
umgeschaltet und zwar auch dann, wenn beim Start des Magnetschriftträgers oder aus anderen
Gründen während des Betriebes ein Null-Datenimpuls nicht korrekt aufgefaßt wurde oder unrichtigerweise
zusätzlich angezeigt wurde. Weitere Einzelheiten dieser Taktsteuerung ergeben sich aus der Beschreibung der
sehr ähnlichen aber ausführlichen F i g. 5.
Die Arbeitsweise des Differenzenverstärkers 37 entspricht der des Differenzenverstärkers aus dem
ersten Ausführungsbeispiel. Die Arbeitsweise des Differenzenverstärkers 37 beruht ebenso wie die des so
Differenzenverstärkers aus dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel auf der Voraussetzung, daß die
Verzögerung zwischen dem verzögerten und dem unverzögerten Lesesignal ein ganzzahliges Vielfaches
einer vollen Periode in der einen der beiden am Lesesignal beteiligten Frequenzen F oder 2 F ist
Vorzugsweise handelt es sich um ein Vielfaches der höheren Frequenz 2 F. Das ganzzahlige Vielfache kann
auch das Zweifache sein, wie bei den bislang beschriebenen Ausführungsbeispielen, bei denen die
Verzögerung so groß ist wie die volle Periode der höheren Frequenz.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist das Lesesignal für eine binäre Null ein ungradzahliges
Harmonisches und für eine binäre Eins ein geradzahliges Harmonisches der Bitperiode 25. Die Erfindung ist
anwendbar auf Vielfache der ersten und zweiten Harmonischen für die beiden Frequenzen des Lesesignals,
wenn nur eine der Signalkomponenten eine ungradzahlige Harmonische ist.
Bei dem in F i g. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Lesesignal von der Induktionsspule 20 des
Abtastkopfes 12 über die Leitungen 21 und 21a an die beiden Eingänge des Differentialverstärkers 22a geleitet.
Die Lesesignale auf den Leitungen 21 und 21a sind zueinander phaseninvertiert. Auf der einen Ausgangsleitung
38a des Verstärkers 22a liegt das verstärkte nicht invertierte Lesesignal 93 vor, während auf der anderen
Ausgangsleitung 32a das phaseninvertiertc verstärkte
Lesesignal 106 vorliegt Die Leitung 32a führt an einen Verzögerer 33. Das Signal 93 auf der Leitung 38a
einerseits und das verzögerte Signal 106 auf der Leitung 36a gelangen in einen Absolutdifferenzenkreis 90, der
auf der Leitung 91 ein Absolutdifferenzensignal abgibt, dessen Amplitude der absoluten Differenz zwischen den
beiden in diesen Kreis eingespeisten Signalen entspricht. Das Signal auf der Leitung 91 entspricht dem
Absolutdifferenzensignal 45 aus F i g. 4 und ist in F i g. 6 mit 92 bezeichnet Der absolute Differenzenkreis 90 aus
F i g. 5 vollführt also die Funktionen der Elemente 37,42 und 44 aus F i g. 4.
Die Signale auf den Leitungen 36a und 38a gelangen über Kondensatoren 94 bzw. 95 an die Differentialverstärker
96 bzw. 97. Jeweils ein Eingang dieser beiden Verstärker liegt an Massenpotential. Die Ausgänge der
beiden Verstärker 96 und 97 sind phaseninvers, d. h. beispielsweise für den Verstärker 97, daß das Signal auf
der Leitung 101 phasenverkehrt ist zu dem auf der Leitung 100.
Die Signale auf den vier Ausgangsleitungen 98 bis 101 sind in F i g. 6 mit 102,103,104 und 105 bezeichnet. Das
Signal 104 hat die gleiche Phasenlage wie das Lesesignal 93, dagegen das Signal 105 die komplementäre
Phasenlage zum Lesesignal 93, entsprechend die Signale 102 und 103 zu 106.
Die genannten Signale gelangen in eine Exklusiv-ODER-Schaltung 110. die Exklusiv-ODER-Schaltung
110 leitet aus diesen Signalen, wie weiter unten noch beschrieben, das unipolare Signal 92 ab, das nur die
Lesesignalkomponenten niedrigerer Frequenz F enthält während die der höheren Frequenz 2 /-"unterdrückt
sind. Das unipolare Signal 92 auf der Leitung 91 wird mit einer Schwellwertspannung auf der Leitung 51, die aus
dem Schwellwertgenerator 50 stammt verglichen und dann mit Taktimpulsen 46a, die über die Leitung 17
eingespeist werden, getastet woraufhin die Datenimpulse 69a auf der Leitung 13 erzeugt werden. Bei den
Datenimpulsen am Ausgang 13 handelt es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um solche für die binären
Null-Daten. Man kann natürlich die Datenimpulserzeugung auch so betreiben, daß auf der Ausgangsleitung
Datenimpulse für die binären Eins-Daten entstehen, und man kann aus den jeweils vorliegenden Datenimpulsen
am Ausgang 13 die des anderen binären Typs mit bekannten Schaltmitteln ergänzen.
Im einzelnen erfolgt die Erzeugung des unipolaren Signals 92 wie folgt: Die Signale auf den Leitungen 98
bis 101 sind fiber Kondensatoren 115 bis 118 an vier Transistoren 120 bis 123 gekoppelt, die als Emitterfolgeverstärker
betrieben sind. Diese Transistoren sind an die Eingänge von zwei Summierschaltungen 124, 125
angeschlossen. Die Schaltung 124 summiert linear die Signale 103 und 104 aus den Leitungen 99 und 100. Die
Emitterelektroden der Transistoren 121 und 122 sind zu diesem Zweck Ober die Widerstände 127 bzw. 126 an
negative Spannungspotentiale und andererseits über die
Widerstände 128 und 129 an den Schaltknoten 130
angeschlossen. Das Filter 42a, das an den Schaltknoten 130 einerseits und an Masse andererseits angeschlossen
ist, ist ebenso wie das Filter 42£> auf die höhere Frequenz
2 F des Lesesignals abgestimmt. Das Signal 131 am Knoten 130 ist die Summe der Signale auf den
Leitungen 99 und 100, dividiert durch 2, also die gemittelte Amplitude dieser Eingangssignale. Die
Signale 102 und 105 auf den Leitungen 98 und 101 werden in der Schaltung 125 über die Widerstände 133
und 134 am Knoten 135 summiert. Das Signal 136 am Knoten 135 ist die Summe der Signale 102 und 105
dividiert durch 2. Die Widerstände 136 und 137 sind entsprechend den Widerständen 126 und 127, die
Emitterfolgewiderstände der Transistoren 120 und 123. Die Kollektorelektroden der Transistoren 120 bis 123
liegen gemeinsam an einem positiven Spannungspotential.
Die Signale 131 und 136 gelangen über eine ODER-Schaltung 140 auf die Leitung 91. Die ODER-Schaltung
140 besteht aus zwei Transistoren 141 und 142, die in Emitterfolgeschaltung miteinander verbunden
sind. Die Basiselektroden dieser Transistoren liegen an den Schaltknoten 135 bzw. 130. Die Emitterelektroden
liegen gemeinsam an der Leitung 91 und über einen Widerstand 143 an Massenpotential. Bei Betrieb
bestimmt jeweils der am meisten stromführende Transistor der Transistoren 141 und 142 die Spannung
auf der Leitung 91. Man kann zum Verständnis der Funktionsweise die Transistoren 141 und 142 als
verstellbare Widerstände ansehen. Infolge der Spannungsteilung zwischen den jeweiligen Widerständen der
Transistoren 141 und 142 einerseits und dem festen Widerstand 143 andererseits, ergibt sich ein um so
größeres Spannungspotential auf der Leitung 91 je kleiner der Gesamtwiderstand der parallelgeschalteten
Transistoren 141 und 142 ist. Die Folge ist, daß das
jeweils positivste Signal an einem der beiden Transistoren 141 oder 142 die Spannung auf der Leitung 91
bestimmt und das ist eine ODER-Funktion. Durch diese ODER-Funktion werden die Signale 131 und 136 zu dem
unipolaren Signal 92 gleichgerichtet. Die Halbwelle 92a des Signals 92 stammt aus der positiven Halbwelle 136a
des Signals 136. Wenn das Signal 131 während der Halbwelle 131a negativ wird, dann nimmt der Transistor
142 einen relativ hohen Widerstand an, so daß das Signal 131 für das Signal 92 kaum wirksam werden kann,
während gleichzeitig das Signal 136 mit der Halbwelle 136a fast allein den Wert des unipolaren Signals 92a
bestimmt. Wenn umgekehrt das Signal 131 positiv ist, dann ist das Signal 136 negativ und das Signal 131
bestimmt mit seiner positiven Halbwelle den Wert des unipolaren Signals Wa
Die Eingangsleitungen für die Summierer 124 und 125 sind so geschaltet, daß die Signalkomponente der
höheren Frequenz 2 F miteinander entgegengesetzter Phase und die Signalkomponenten der tieferen Frequenz F in gleicher Phasenlage zueinander summiert
werden. Die Signalkomponente höherer Frequenz 2 F wird also ausgelöscht Da das Signal 51 immer positiv ist,
ist die Differenzbildung eine absolute Subtraktion und unabhängig von der Polarität des Lesesignals bzw. des
magnetisch aufgezeichneten Signals, das gerade abgetastet wird.
Die Schwellwertspannung 47, die eine Gleichspannung ist, gelangt über die Leitung 51 an den Vergleicher
150 des Amplitudendetektors 43. Der Vergleicher 150 ist ein in Sättigung betriebener Differentialverstärker,
der über seine Ausgangsleitung 151 bzw. 152 ein bipolares Differentialsignal abgibt, das an zwei differential
miteinander gekoppelte PNP-Transistoren 154,155
gelangt, denen zwei Widerstände 153 zugeordnet sind. Der Kollektor des Transistors 154 liegt über dem
Widerstand 156 und der Kollektor des Transistors 155 direkt an Massenpotential. Die Emittoren der Transistoren
154, 155 liegen gemeinsam über einem Widerstand 157 an einem positiven Spannungspotential. Sobald das
unipolare Signal 92 die Schwellwertspannung 47 überschreitet, liegt auf der Leitung 152 ein mehr
positives Signal, so daß der Transistor 154 Strom zieht und auf der Leitung 158 ein positives Signal auslöst.
Dieses relativ positive Signal bereitet die UND-Schaltung 159 vor, so daß der nächste Taktimpuls 46a, der auf
der Leitung 1? einläuft, die UND-Schaltung 159 passieren kann und als Null-Datenimpuls 69a auf die
Ausgangsleitung 13 gelangt. Außerdem gelangen die Null-Datenimpulse über die Leitung 71 in den
Taktgeber aus F i g. 7.
In dem Schwellwertgenerator 50 wird die Schwellwertspannung
47 aus den vier Lesesignalen eines vierkanaligen Abtastsystems abgeleitet. Der Schwellwertgenerator
50 hat demzufolge vier Eingänge mit je einem Transistor 160 in Emitterfolgeschaltung. Die
Basiselektrode des einen Transistors liegt über der Leitung 161 am Ausgang des Verstärkers 22a und nimmt
das phaseninvertierte verstärkte Lesesignal auf der Leitung 38a auf. In entsprechender Weise sind die
Basiselektroden der anderen drei Transistoren 160 an die anderen nicht dargestellten Kanäle angeschlossen.
Die Emitterelektroden der vier Transistoren sind an einen Integrator 162 angeschlossen, der die Amplituden
der vier Lesesignale integriert und mittelt. Die Zeitkonstante für die Integration wird nach Maßgabe
der verwendeten Frequenzen festgelegt. Außerdem wird über die Leitung 163 in den Integrator 162 eine
Bezugsspannung eingespeist, die eine Minimalspannung
52 definiert und unter die die Schwellwertspannung 47
nicht absinken kann. Statt die Schwellwertspannung automatisch nachzuführen, kann man sie natürlich auch
fest einstellen oder von Hand nachstellen.
Das verzögerte Lesesignal gelangt über die Leitung 170 und 171 (F i g. 7) — entsprechend der Leitung 16 aus
Fig.4 — an den Taktgenerator aus Fig.5. Auf der
Leitung 170 liegt das phaseninvertierte Signal 102 des verzögerten Lesesignals entsprechend dem Ausgang
des Inverters 62 aus F i g. 4 vor. Die zwei Torschaltungen 60 und 61 sind ausgangsseitig an die ODER-Schaltung
172 angeschlossen und bilden zusammen einen Umkehrschalter 53. Die Wirkung des Umkehrschalters
53 ist die gleiche wie die des Umkehrschalters nach F i g. 4, nämlich die, daß die Phase des Ausgangssignals
auf der Leitung 65 konstant bleibt, auch wenn die Phase des Lesesignals durch eine NuUdate umgekehrt wird.
Auf diese Weise ist es möglich, den Impulsgenerator 68 immer in der gleichen Phase des Lesesignals zu
synchronisieren, und zwar unabhängig vom jeweiligen Datenmuster.
Der Taktgenerator für die Schaltung nach F i g. 4 wird
nun an Hand der F i g. 6 und 7 erläutert. Das verzögerte
Lesesignal wird in normaler Phasenlage und in invertierter Phasenlage über die Leitungen 170 und 171
an den Umkehrschalter 53 gegeben. Der Umkehrschal ter 53 wählt jeweils eines dieser beiden Signale aus, um
es über die ODER-Schaltung 172 an die Leitung 65 weiterzugeben. Die Auswahl wird von dem Vergleicher
64 und der bistabilen Schaltung 70 gesteuert Die
Auswahl erfolgt in der Weise, daß der Impulsgenerator 68 immer dann einen Taktimpuls 46 bzw. 46a erzeugt,
wenn ein bestimmter Nulldurchgang des Signals 186 auf der Leitung 65 erfolgt. Das Signal 186 gelangt an einen
Verstärker 180 und von da an ein enges, nur für die höhere Lesesignalfrequenz 2 F passierbares Filter 67
und von da auf die Leitung 188 an den Impulsgenerator 68. Bei magnetischen Abtastsystemen muß mit Geschwindigkeitsänderungen
beim Transport des Magnetschriftträgers gerechnet werden. Sind diese größer als 1
oder 2 %, dann empfiehlt es sich, eine Phasensicnerungsschleife für das Filter 67 vorzusehen, um eine mehr
lineare Phasenbeziehung zu gewährleisten. Der Generator 68 erzeugt Tiiktimpulse 46 oder 46a auf der
Leitung 17, die auch über die Leitung 175 an den Vergleicher 64 gelangen. In dem Vergleicher 64 wird bei
jedem Taktimpuls die Phasenlage des auf der Leitung 65 vorliegenden, über den Verstärker 177 eingespeisten
Signals, verglichen. Ist die Phase des Signals auf der Leitung 65 umgekehrt zu der für die Taktimpulse 46
gewünschten, dann schaltet der Vergleicher 64 den Umkehrschalter 53 um und dieser wählt nun die richtige
Phase aus. In die Kippschaltung 70 gelangen die Null-Datenimpulse über die Leitung 71, die ebenfalls
den Umkehrschalter 53 auf die richtige Phase umschalten können, was nach jeder Null-Date deshalb
nötig ist, weil im Beispiel durch eine Null-Date die Phase der höheren Frequenz um 180° im Lesesignal
umgekehrt wird.
In F i g. 6 ist mit 186 das Signal auf der Leitung 65
bezeichnet, und zwar sind dabei diejenigen Teile des Signals, die von dem Signal 102 abgeleitet sind,
ausgezogen gezeichnet, während die aus dem Signal 103 abgeleiteten Teile gestrichelt gezeichnet sind. Das
Signal 186 ist positiv und von konstanter Phasenlage. Durch die Filterung des Filters 67 entsteht das Signal
187, das zu dem Signal 186 phasengleich ist und die höhere Frequenz 2 F hat Das Signal 187 ist so
engbandig gefiltert, daß es fast eine einwandfreie Sinuswelle ist
Der Taktgenerator 68 spricht auf das Signal 187 an und erzeugt die Taktimpulsfolge 189 und 190 mit
Taktimpulsen 46a und 191 von sehr kurzer Dauer. Die Taktimpulse 189 werden im Takte der positiven
Nulldurchgänge des Signals 187, vergleiche den «5 positiven Nulldurchgang 192, und die Taktimpulse 190
im Takte der negativen Nulldurchgänge, vergleiche den Nulldurchgang 193, erzeugt Die Taktimpulse 46 bzw.
46a dienen in dem Amplitudendetektor 43 dazu, die Null-Datenimpulse aus dem Lesesignal auszublenden, so
Wie die F i g. 6 zeigt, fallen die Taktimpulse 46a mit den positiven Spitzen des Signals 186 auf der Leitung 65
zusammen.
Es ist willkürlich festgesetzt, daß bei Betriebsbeginn,
also wenn der Magnetschriftträger beginnt sich zu bewegen, eine Serie von aufeinanderfolgenden Null-Daten
erzeugt wird. Der Impulsgenerator 68 erzeugt die Taktimpulse 46 im Takte der positiven Nulldurchgänge
192. Der Vergleicher 64 vergleicht bei Beginn einen Taktimpuls mit dem Signal 186, wenn die Kippschaltung
184 umgeschaltet wird. Sobald die Kippschaltung 184
auf die richtige Phasenstellung geschaltet ist, schaltet
das Signal auf der Leitung 71 das Flip-Flop 200 vorwärts. Wenn das Flip-Flop 200 vorwärts geschaltet
ist, wird die UND-Schaltung 201 vorbereitet Die
UND-Schaltung 201 nimmt außerdem über die Leitung 176 die Impulse 191 auf. Wenn die UND-Schaltung 201
vorwärts geschaltet ist und ein Taktimpuls 191 liegt vor, dann passiert dieser und gelangt über die Leitung 73 an
die ODER-Schaltung 183 und schaltet das Flip-Flop 184 in seinen anderen Schaltzustand. Damit wird dem
Umstand Rechnung getragen, daß bei jeder binären Null die Phasenlage des Anteils hoher Frequenz 2 Faus
dem Lesesignal umgekehrt wird. Aus diesem Grund wird, wenn bei Beginn eines neuen Abtastzyklus
zunächst lauter Nullen abgetastet werden, das Flip-Flop 184 für jede Bitzelle, also für jede Null einmal
umgeschaltet. Die Impulse 191 gelangen über eine
Verzögerungsschaltung 204 als Rückschaltimpulse an das Flip-Flop 200. Auf diese Weise wird die UND-Schaltung
201 wieder zurückgeschaltet, bis sie durch den nächsten Null-Datenimpuls wieder vorwärts geschaltet
wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß für jede Null-Date nur einmal die Phasenlage in dem Umkehrschalter
verstellt wird.
Die Schaltung 70 schaltet mithin für jede Null-Date den Umkehrschalter 53 in seiner Phasenlage um,
entsprechend den Signalen 206 und 207 des Flip-Flops 200 bzw. 184, die in Fig.6 dargestellt sind. Bei diesen
beiden Signalen 206 und 207 soll der positive Teil anzeigen, daß die betreffende Flip-Flop-Schaltung sich
in ihrem aiktiven, vorwärts geschalteten Zustand befindet, also eine binäre Eins gespeichert enthält,
während der negative Signaltei! anzeigen soll, daß die
betreffende Flip-Flop-Schaltung inaktiv bzw. zurückgeschaltet ist, also eine binäre Null gespeichert enthält.
Das Signal 106 ist also der vorwärtige Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 200, das an die UND-Schaltung 201
gelangt Das Signal 207 ist der vorwärtige Ausgang des Flip-Flops 1Ϊ4.
Bei Beginn eines Abtastvorganges entsprechend der linken Seite der F i g. 6 ist die Flip-Flop-Schaltung 184
zurückgeschaltet, so daß die Torschaltung 60 geöffnet ist und das Signal 103 durch die ODER-Schaltung 172
passieren kann. Jeder Null· Datenimpuls 69a schaltet die Flip-Flop-Sdhaltung 200 vorwärts in ihren aktiven
Zustand. Die Anordnung ist so getroffen, daß jedesmal, wenn die Flip-Flop-Schaltung 200 vorwärts geschaltet
ist, ein Impuls 191 durch die UND-Schaltung 201 an die Flip-Flop-Schaltung 184 gelangt Der Vergleicher 64
dient nur dazu, die fehlende Funktion der Kippschaltung 70 auszugleichen und zu korrigieren.
Fig.8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel nach
der Erfindung, dessen Funktion an Hand des Diagramms aus F i g. 9 erläutert wird. Das Datensignal 200
ist das gleiche wie aus F i g. 2. Das Lesesignal, das wie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 einkanalig
gewonnen wird, gelangt in den Verstärker 22b und von da über die Leitung 202 als verstärktes Lesesignal 201
an zwei gekoppelte Haltekreise 204 und 205. Die Haltekreise 204, 205 werden von dem Flip-Flop 206
abwechselnd betrieben in der Weise, daß der gerade eingeschaltete Haltekreis die Amplituden des einlaufenden
Lesesignals aufnimmt und speichert Auf diese Weise ist es möglich, am Ausgang der Haltekreise die
Signalamplitiuden des Lesesignals am Beginn und am Ende einer jeden Bitperiode zu vergleichen.
Am Ende einer Bitperiode wird der gerade eingeschaltete Haltekreis abgeschaltet, so daß er die
Amplitude am Ende der letzten Bitperiode während der nächstfolgenden Bitperiode gespeichert hält Während
dieser folgenden Bitperiode nimmt der andere Haltekreis das Lesesignal auf und speichert die Amplitude am
Ende dieser Bitperiode. Der Differentialverstärker 37Z>
nimmt die gespeicherten Amplitudenwerte aus beiden Haltekreisen 204 und 205 auf und vergleicht sie, welcher
10
Vergleich darauf hinaus läuft, daß die Lesesignalamplitude
am Beginn einer Bitperiode nut der Signalamplitude am Ende dieser Bitperiode verglichen wird. Der
Differenzverstärker 37L liefert ein Differenzsignal an
den Amplitudendetektor 208, der daraufhin Null-Datenimpulse
209 auf der Leitung 210 abgibt Die Null-Datenanpuise
209 entstehen immer in den Bitperioden, in denen die Signalkomponente niedrigerer Frequenz im
Lesesignal vorliegt Diese Null-Datenimpulse gelangen an einen Taktkanal 156 zum Zwecke der Synchronisation,
entsprechend wie im Text zu F i g. 4 bis 7 erläutert Die Synchronisiersignale zur Betätigung des Taktkanals
156 werden am Ausgang des Differentialverstärkers 376 über die Leitung 211 abgegriffen. Die beiden
Haltekreise können ausgangsseitig in einer nicht dargestellten ODER-Schaltung kombiniert sein, um das
Taktsignal für den Taktkanal 156 abzugreifen. Der
Taktkanal 156 spricht auf diese Synchronisiersignale an, entsprechend wie der Taktgenerator und liefert
Taktimpuise 215 über die Leitung 216 an den Amplitudendetektor 208, der dadurch, wie beispielsweise
im Text zu Fig.4 erläutert, betrieben wird. Die
Taktimpulse gelangen auch über die Leitung 217 an das
Flip-Flop 206 und schalten dieses bei jeder Bitperiode von einem Schaltzustand in den anderen. Die Taktimpulse
auf der Leitung 217 fallen mit dem vorderen bzw. hinteren Ende jeder Bitperiode zusammen. Das
Flip-Flop 206 schaltet also die Haltekreise im Takte der Bitperiode jedesmal am Ende einer Bitperiode um.
Der Schaltzustand des Haltekreises 204 wird durch das Signal 204a ausgedrückt, das in Fig.9 ausgezogen
eingezeichnet ist während der Schaltzustand des Haltekreises 205 durch das gestrichelt gezeichnete
Signal 205a ausgedrückt wird. Während der erste Taktimpul!, 215a auftritt befinden sich beide Haltekreise
auf verhältnismäßig negativem Potential im Punkte 220 Der Differentialverstärker 376 liefert mithin keine
Amplitude an den Detektor 208 und es entsteht auch kein Datenausgangsimpuls auf der Leitung 210.
Beim zweiten Taktimpuls 2156 ist der Haltekreis 204 verhältnismäßig positiv, entsprechend dem Signal 201.
Der Haltekreis 205 ist abgeschaltet, so daß die Amplitude am Punkt 220 beibehalten wird, bis der
20
25
30 Taktimpuls 21:36 auftritt Der Verstärker 376 liefert nur
ein Ausgangssignal auf Grund der Amplitudendiffereni zwischen den Signalen 204a und 205a Der Detektor 20t
spricht auf das verhältnismäßig starke Differenzsigna an und löst einen Nulldatenimpuls 209 auf der Leitunf
210 aus.
Während der nächsten Bitperiode zwischen den zweiten Taktimpuls 2156 und dem dritten Taktimpul!
215c wird der Haltekreis 204 abgeschaltet während dei
Haltekreis 205 eingeschaltet ist um nun das Signal 20! aufzunehmen. Die Folge ist daß von dem Taktimpul·
2156 an der Haltekreis 205a dem Signal 201 folgt Di< Vorderflanke 221 des Signals 205a ist etwas verzögert
bedingt durch die Zeitkonstante des Haltekreises. Da· ist aber eine Frage des Aufbaus des Haltekreises unc
diese Verzögerung kann vermieden werden durd entsprechende Ausgestaltung des Haltekreises.
Mit dem Taktimpuls 215c sind die Amplituden in der Haltekreisen 204 und 205 wieder unterschiedlich, so da£
durch den Taktimpuls 215c ein neuer Null-Datenaus gangsimpuls ausgelöst wird.
In der dritten Bitperiode zwischen dem Taktimpuh 215t/ itt wieder der Haltekreis 204 eingeschaltet und dei
Hallekreis 205 abgeschaltet Beim Auftauchen de< Taktimpulses 215d «m Ende der dritten Bitperiode sine
die Spannungen in den Haltekreisen identisch und α wird kein Datenimpuls ausgelöst Der Funktionsverlaui
in den nachfolgenden Bitperioden ist entsprechend.
Die Umschaltung der Haltekreise 204, 205, alternie
rend von Bitperiode zu Bitperiode, dient dem gleicher Zweck wie die Verzögerungsschaltung aus den zuvoi
beschriebenen Ausführungsbeispielen, denn die Halte kreise gestatten es, die Amplitude am Anfang einei
Bitperiode mit der am Ende einer Bitperiode zi vergleichen.
Die Erfindung ist auch anwendbar in Verbindung mil solchen Lesesignalen, in denen ein Taktsignal bereit!
enthalten ist. In solchen Fällen wird die Synchronisatior auf der Dekoderseite zwar erleichtert, aber die
Datendichte bei der Aufzeichnung kann nicht so hoch sein wie in den Fällen, in denen man auf besondere
Synchronisierimpulse in der aufgezeichneten Magnet spur verzichtet.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Decoder für ein von einem Magnetschriftspeicher geliefertes, aus einer Wechseltaktschrift, mit
der zwei Binärwerte durch zwei Frequenzen dargestellt sind, bestehendes Datensignal, dadurch
gekennzeichnet, daß das Datensignal über zwei zueinander parallele Kanäle (2, 3), von
denen der eine Kanal (2) um eine Datenbitperiode gegenüber dem anderen Kanal (3) verzögernd
ausgebildet ist, einer Differenz bildenden Schaltung (4) zugeleitet wird, deren Ausgangssignal einem
Amplitudendetektor (6) zugeleitet wird, der, synchronisiert von eingesteuerten Datentaktimpulsen
(7) für die über eine Schwellwertgleichspannung (47) hinausragenden Spannungsspitzen der gleichgerichteten
Amplituden O-Datenimpulse liefert.
2. Decoder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kanäle je einen Haltekreis
(204, 203) aufweisen, der alternierend mit dem Haltekreis des jeweils anderen Kanals über eine für
beide Haltekreise gemeinsame bistabile Kippschaltung (206) im Bittakt umgetastet wird und die
Signalamplitude im Abschaltmoment bis zur nächsten Einschaltung als Ausgangssignal des betreffenden
Kanals hält
3. Decoder nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Datentaktimpulse
ein Taktgenerator (15) vorgesehen ist, der einen über einen Phasenumkehrschalter (53) an den
Datensignaleingang angeschlossenen Impulsgenerator (68) aufweist, und daß der Phasenumkehrschalter
(53) von jedem 0-Datenimpuls des Amplitudendetektors (43) von seiner einen Schaltstellung in seine
andere die Phase des Datensignals gegenüber der ersten Schaltstellung um 180° umkehrende Schaltstellung
geschaltet wird, und daß dem Phasenumkehrschalter (53) und dem Impulsgenerator (68) ein
auf die höhere Frequenz engbandig abgestimmtes Filter (67) zwischengeschaltet ist, und daß der
Impulsgenerator (68) Taktimpulse, ausgelöst durch die O-Durchgänge des einen Vorzeichens der
Ausgangsspannung des Filters (67), erzeugt, die zur Umtastung an den Detektor (43) geleitet werden.
4. Decoder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktimpulse des Impulsgenerators
(68) und die Ausgangssignale des Phasenumkehrschalters (53) an die vergleichenden Eingänge eines
Vergleichers (64) geschaltet sind, welcher Vergleicher bei fehlerhafter gegenseitiger Phasenlage der
verglichenen Signale ein Umtastsignal für den Phasenumkehrschalter (53) erzeugt.
5. Dekodierer nach Anspruch 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertgenerator
(50) die Schwellwertspannung als zeitlich integralen Amplitudenmittelwert des gleichgerichteten
Datensignals eines oder mehrerer Kanäle bildet.
6. Dekodierer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertgenerator an ein
Minimal-Bezugsspannungs-Potential (163) angeschlossen ist, das einen minimalen Spannungswert
für die Schwellwertgleichspannung festlegt.
7. Magnetischer Abtastkopf für einen, für ein magnetisch aufgezeichnetes Datensignal vorgesehenen
Dekodierer nach einem oder mehreren der Ansprüche 3,5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Kanäle mit dem verzögernden Schaltmittel durch zwei Abtastkanäle des Abtastkopfes
gebildet sind, die aus je einer Induktionsspule (55,65) mit je einem Magnetspalt (57,89) bestehen,
welche Spalte in Abtastrichtung im Abstand einer Bitzelle der Magnetschriftspar angeordnet sind.
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