DE2200614A1

DE2200614A1 - Nachgesteuerte Auftastschaltung fuer die Rueckgewinnung von Daten

Info

Publication number: DE2200614A1
Application number: DE19722200614
Authority: DE
Inventors: Kelly William J
Original assignee: Cogar Corp
Current assignee: Cogar Corp
Priority date: 1971-01-08
Filing date: 1972-01-07
Publication date: 1972-07-27
Also published as: NL7200261A; US3684967A

Description

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COGAE CORPOlATIOIi Wappingers falls, Hew York (H.Y₆, USA)

Saohgeateuerte Auftastschaltung für die Rückgewinnung τοη Datain

Die Erfindung "betrifft ein Datenrückgewinnungaayatem, insbesondere eine nachgeeteuerte Auftastschaltung für die Rückgewinnung von Baten.

In itagnetfläeh@n~Aufse!©fc&a&gaeinrichtungen (Plattt, Trommel und Band) wird für Aufzeichnungen hoher Dicht« daß Manoheater-AufgsiohnuHgßT«?fahren verwendet, das auch al» Phaaen-Sioaulati©ae-V©2?fftfer©n beksnat ist» Die aufgezeichneten Sates b@at©ii@a aus signifikantes SuIldurchgängen, welche die Biaäriinforaißt ionen enthalten, und nichtsignifikantan Kmllda^ehgängesi₅ welche die Fha3@aüber gftnge zwischen aufeinanderfolgenden, gleicheinnigen Bita bilden. Zum Rückgewinnen &&τ signifikanten Datsa müssen bei der Datenauswertung die nlehtsignifikanten. Nulldurchgänge ausgeschieden

Zum Trennen der (signifikant on Hull durchging ο von den nlchtsignlflkantGri lullaarelaggagsn wird gswSfenlicla ein zeitgeateuertea luftaatsignal ©rs©ugt« Dieses 4'öftaataignal'ist mit der Frequsna der signifikanten Baten aynchronisiert und überbrückt die signifikanten ÜTulldu^shgänge unter Ausschluß der nichtsignifikanten Nulldurch^änge<

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Dieses AuftastBignal dient zum Auftasten eines Gatters nur unmittelbar vor signifikanten Nullaurchgängen und kann in einem aus zwei Schritten bestehenden Vorgang erzeugt werden. Zunächst löst jeder signifikante Xulldurchgang ein Verzögerungsglied aus, dessen Verzögerungszeit etwas kürzer ist als der Zeitabstand zwischen den signifikanten ^ulldurchgangen. Die RUckflanke des Verzögerungsimpulses löst einen Auftastimpulsgeber aus. Der Auftastimpuls hat eine solche Breite, daß er den Zeitpunkt überbrückt, in dem der nächste signifikante Nulldurchgang erwartet wird.

Bei einer festliegenden Datenfrequenz kann man Verzögerung8glieder und Auftastimpulsgeber mit festgelegten Impulsbreiten verwenden. In der Praxis wird jedoch gewöhnlich mit einer veränderlichen Datenfrequenz gearbeitet. Beispielsweise erreicht bei einem Bandlaufwerk die Bandantriebsrolle ihre Nenndrehzahl gewöhnlich sehr schnell und läuft sie dann mit dieser Drehzahl weiter. Das Band bewegt eich jedoch nicht in derselben Weise, weil es effektiv eine cchwach gedämpfte Feder darstellt. Beim Einschalten dee Bandlaufwerks pendelt die Bandgeschwindigkeit und mit ihr natürlich auch die Datenfrequenz. Zum Trennen der signifikanten und nichtsignifikanten Nulldurchgänge muß das Auftastsignal der Datenfrequenz in zweierlei Weise nachgesteuert werden. Je höher die Datenfrequenz ist, desto früher muß die Vorderflanke des Auftastimpuleea nach jedem signifikanten Nulldurchgang auftreten. Je höher die Datenfrequenz ist, desto kürzer muß der Auftastimpuls sein. Es sind Regelschleifen entwickelt worden, welche das Auftastsignal entsprechend steuern, z.B. mit Hilfe von phasen-Btarren Oszillatoren und einer Zeitsteuerungsschaltung oder mit Hilfe von gesteuerten Verzögerungen unter Anwendung von Radarmeßtechniken, (z.2. Pehlererkennungskreisen mit einem geteilten Auftastsignal). Da das Auftasteignal

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der Datenfrequenz nachgesteuert wird, kann man es als nachgesteuertes Auftastsignal bezeichnen. Die bekannten nachgesteuerten Auftastschaltungen sind relativ kompliziert und ermöglichen eine Eachsteuerung nur innerhalb von relativ schmalen Bereichen» Ferner arbeiten sie mit einer relativ langsamen Mitnahme und können sie fälschlicherweise eine Synchronisation mit Subharmoniechen und Harmonischen der Renn-Signalfrequens bewirken.

Allgemein hat die Erfindung die Aufgabe, eine Schaltung zu schaffen, die zum Erzeugen eines nachgesteuerten Auftastsignals mit einem breiten Nachsteuerbereich. (bis zu mehreren hundert Prozent und herunter bis zu 30 $ der Nenn-Datenfrequenz) und mit schneller Mitnahme geeignet ist, nicht zur Falschsynchronisation neigt und in ihrem Aufbau relativ einfach ist.

Erfindungsgemäß wird durch jeden signifikanten Nulldurchgang ein Verzögerungsimpulsgeber ausgelöst. Die Ere ' "> des Ve^'-^erungsimpulses entspricht einem vorherbestim ten Prozentsatz, z.B. von 75 $, des Nennwerts der Periode zwischen signifikanten Kulldurchgängen. An der Rückflanke des Verzögerungsimpulses wird ein Auftastimpuls erzeugt, dessen Dauer ebenfalls einem festen Prozentsatz, z.B. von 50 i»_% des Kennwerts der Periode zwischen signify anten Nulldurchgängen entspricht. Der Auftastimpuls ν _trd bo gesteuert, daß er den nächsten signifikanten NuIldurchgang überbrückt, jedoch unter Ausschluß eines zwischenzeitlich auftretenden, nichtsignifikanten Nulldurchganges.

Bei zunehmender Datenfrequenz werden die Breite des Veraögerungsimpulses und die des Auftastimpulses verkürzt. Bei einer Abnahme der Datenfrecueiiz wtraen die beiden Impulse breiter. Die Breiten der beijer. Impulse

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werden so gesteuert, daß die Vorder- und die Rückflanke des Auftastimpulses der mittleren Datenfrequenz nachgesteuert werden und die Auftastimpulse jeden signifikanten Kulidurchgang überbrücken. Die Veränderungen der Impulsbreiten werden durch die Verzögerungs- und die Auftastwellenform gesteuert.

Die Verzögerungswellenform begteht aus einer Folge von Verzögerungsimpulsen. Die Auftactwellenform besteht aus einer Folge von Auftastimpulsen. Der Erfinder hat erkannt, daß bei Aufrechterhaltung einer, konstanten Einechaltdauer für jede Wellenform daa Auftastsignal den eignifikanten Nulldurchgängen automatisch nachgesteuert wird.

Jeder signifikante Nulldurchgang löst ein Verzögerunge-Monoflop aus. Die Rückflanke Jedes Verzögerungsimpulses löst ein Auftast-Monoflop aus. Damit das Auftastsignal den signifikanten Nulldurchgängen nachgesteuert wird, braucht man nur für jedes Monoflop eine festgelegte Einschaltdauer aufrechtzuerhalten. Zu diesem Zweck muß der Durchschnittswert des Ausganges jedes Mcnoflops konstantgehalten werden.

Mit Hilfe derselben Schaltung kann die Einschaltdauer jedes der beiden Monoflops auf einem festgelegten Wert gehalten werden, der sich von der Uinschaltdauer des anderen Monoflops unterscheidet. Nachstehend wird gezeigt, daß jede Veränderung der mittleren Datenfrequenz dieselbe prozentuelle Veränderung der Einschaltdauer jedes Monoflops erfordert. Da dieser Prozentsatz für beide Monoflops gleich i;.t, kann man die Impulsbreiten der beiden Monoflops mit Hilfe desselben Fehlerkorrektursignals verändern.

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Die Erfindung schafft somit eine nachgesteuerte Auftastschaltung zum Rückgewinnen von Daten in einem mit Phasenmodulation arbeitenden System. Jeder Informationsdateninipuls löst ein Verzögerungs-Monoflop aus. An der Rückflanke des Yerzögeruntsiiapulses erzeugt ein zweites Monoflop einen Auftastimpuls, der den nächsten Datenimpula überbrückt. Die Einschaltdauer jeder der von den beiden Monoflops erzeugten Wellenformen wird konstantgehalten. Dadurch werden auch bei einer Veränderung der Datenfrequenz die Auftastimpulse den Datenimpulsen einwandfrei nachgeateuert. In der bevorzugten Aysführungsform der Erfindung wird die Einsehaltdauer jeder der beiden Wellenformen mit Hilfe eines «inaigen fehlererkennungskreiaes auf einem voreilige st all ten Wert gehalten.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt eine nachgeateuert© Abtastschaltung zur Datenrückgewinnung zwei Monoflops, die von dem Verzögerun^simpuls bzw. dem Auftaatimpuls gesteuert werden und deren Ein·= Bchaltdauer auf je einem festen Wert gehalten wird.

Ferner wird in diesem Ausführungsbeispiel ein einziges Pehlereignal abgeleitet, das zum Verändern der Impulsbreiten beider Monoflops dient«

Weitere Aufgaben, Merkmale und forteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung anhand der Zeichnungen hervor. In dieaer zeigt

S¹Ig. 1 die Beziehung zwischen der aufgezeichneten Information und verschiedenen Signalen, dieOin typischen Datenrückgewirmungasystemen erzeugt werden.

Fig. 2 erläutert das Prinzip einer nachgesteuerten Auftastschaltung gemäß der Erfindung.

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Fig. 3 zeigt in einem Blockschema ein Datenrückgewixmunpssyütem mit einer nachgeateuerten Auftastschaltung.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeiepiel einer nachgesteuerten Auftastschaltung, in der die beiden Monoflops durch ein gemeinsames Fehlersigrial gesteuert werden.

Fig. 1(a) erläutert das Aufzeichnen von Informationen nach dein Phasen-Moiulations-Verfahren. Die Informationsbits werden in gleichen Abständen, voneinander aufgezeiohnet, wobei ein Übergang in der einen Richtung eine Binär-Eins und ein übergang in der anderen Richtung eine Binär-Kull darstellt. Wenn zwei Bits mit demselben Wert nacheinander aufgezeichnet werden sollen, ist ein Zwischenübergang erforderlich. Der in einem derartigen Zwischenbereich aufgezeichnete Übergang wird als Phasenbit bezeichnet und i3t in Fig. 1(a) mit dem Bezugszeichen P versehen. Die Datenrückgewinnungsschaltung dient zum Trennen der signifikanter. (Informations-) Übergänge von den nichtsignifikanten (Phasen-) Übergängen.

Fig. 1(b) zeigt ein typisches abgelesenes Signal, daß der in Fig. 1(a) dargestellten Information entspricht. Das Signal besitzt zwei Grundfrequenzen, und zwar (a) ein niederfrequentes Signal, das dem digitalen Code 1010... entspricht, und (b) ein hochfrequentes Signal, dessen Frequenz doppelt so hoch ist und das den digitalen Code 0000... oder 1111... darstellt. Die Minima und Maxima tiles abgelesenen Signals treten in den Zeitpunkten auf, in denen sich ein magnetischer Übergang an einem Lesekopf vorbeibewegt.

Das in Fi^. 1(b) dargestellte, abgelesene Signal wird gewöhnlich gemäß Fig. 1(c) differenziert.

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Das differenzierte Signal hat für jedes Minimum und jedes Maximum des abgelesenen Signale einen Kulldurchrang. Das abgelesene und differenzierte Signal hat daher für jeden magnetischen Übergang auf dem Aufzeichnungsträger einen Eulldurchgang.

Gewöhnlich werden die Kulldurehgänge in dem abgelesenen und differenzierten Signal mittels eines NuIldurchgangsdetektors angezeigt. Gemäß Pig» 1(d) stellen die Impulse am Ausgang des liulldurehgangsdetektors sowohl Informations- als auch Phasenbits dar. In Fig, 1(d) ist mit I ein Informationsbit und mit P ein Ph&senb'it bezeichnet. Die Zeichnung zeigt ferner, daß zwischen aufeinanderfolgenden Informationsbits der Zeitabetand T vorhanden ist.

Zum Trennen der Informationsbits von den Phasenbits kann man zwei Impulsgeber verwenden. Der erste erzeugt einen Verzögerungsimpuls mit der Breite T₃₃ (fig. i(e)). Durch die Anzeige jedes Informationsbits(jedes signifikanten Nulldurchganges) wird der Verzögerungsimpulsgeber ausgelost. An der Rückflanke jedes Verzögerungsimpulses wird ein Auftastimpulsgeber ausgelöst (S¹Ig, 1(f))_o Der Auftaetimpuls hat die Breite T^. Man erkennt in Fig. 1 Cf)» daß jeder Auftastimpuls einen am Ausgang des Kulidurchgangsdetektors auftretenden Informationsbitimpuls überbrückt. Infolgedescen bewirken die Austastimpuls«, daß das System nur jene Ausgangsimpulse des Kulldureugangsdetektors ▼erarbeitet, die durch die Auftastimpulse überbrückt werden. Die auf diese Weise erhaltene, in Fig. 1(g) gezeigte Impulswellenform besteht daher nur aus den signifikanten (Informations-) Kulldurchgangs-Anzeigeimpulsen der Fig.1(d).

Vorstehend wurde angenommen, daß die Impulse am Ausgang des liulxdui chgangsdetektcrs stents dieselbe Polarität haben and wurde daher zwischen den beiden Arten von

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Informationsbits (0 und 1) in der Wellenform in Fig. i(a) nicht unterschieden. Es versteht sich somit, daß jeder signifikante Nulldurchgangs-Anzeigeimpuls (Pig. i(g)) zusammen mit dem ursprünglich abgelesenen Signal zur Besximmung des Werts des betreffenden Informationsbits verwendet werden kann. (Nachstehend wird beschrieben, wie die Verzögerungsimpulse zunächst mit den Informationsbits, und nicht mit den Phasenbits synchronisiert werden, so daß sie es dem System danach ermöglichen, die Phasenbits unbeachtet zu lassen und der Verzögeruagsimpulsgeber nur durch die Informationsbits gesteuert wird.)

Bei konstanter Datenfrequenz können die beiden Zeiträume T-. und T_ff festgelegt werden. Beispielsweise kenn Ty« 0,75 dee Zeitabstandes T zwischen Informationsbits und T_ die Hälfte dieses Zeitabstandee betragen. Leider ist aber die Datenfrequenz nur selten konstant; dies kann zu schwerwiegenden Fehlern führen. Aus den Figuren 1(d) - (f) geht hervor, daß bei konstanten Impulsbreiten äee Verzögerungsund des Auftastimpulses konstant bleiben und bei einer Zunahme des Zeitabstandes zwischen den Informationsbits um etwas mehr ale 25 # jedes Informationabit außer-halb des Auftastsignals auftritt. Aua diesem Grunde muß das Auftaeteignal der mittleren Datenfrequenz nachgesteuert werden.

Dieses Prinzip let in der Fig. 2 erlä'utert. Jeder NulldurchgangB-Anaeigeimpuls wird an den Eingang dee Auftastgatters 10 angelegt. Wenn sich die am Ausgang des gesteuerten Monoflope 14 auftretende Aufta9twellenfora beim Empfang dee Nulldurchgangs-Anzeigeimpulses auf dem oberen Pegel befindet, wird das Auftastgatter 10 eteuerungafähig und überträgt es den Nulldurchgangs-Anzeigeimpuls zu dem Monoflop 1#, das einen Verzogeru:irsimpulr> mit der Dauer T^ erzeugt. Der Ausgang des Monoflopa geht jetzt auf den

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oberen Pegelj er hat die in Fig. 1(e) gezeigte i'orm. Durch jeden ITulldurchgangs-Anzeigeimpuls wird daa Monoflop erneut ausgelöst. Durch die Rückflanke jedes Verzögerungsimpulses wird das Monoflop 16 ausgelöst, das infolgedessen einen Auftastimpuls erzeugt, der die Breite T™ und die in Pig. 1(f) gezeigte Form hat, Die Auftastimpulse machen daa Gatter 10 steuerungsfähig.

Der Fehlerdetektor 12 erzeugt zwei signale, die über je einen Servoverstürker 18 bzw» 20 an die Steuer-

eingänge der beiden Multivibratoren angelegt werden. Effektiv sind zwei Rückkopplungsachleifen vorgesehen, welche die Breite der von je sinem dor Monoflops erzeugten Impulse steuern. An die Eingänge dea IPahlerdetektora 12 werden die liulldurchgangs-Anzeigeimpulse, die YersSgörungswellenform und di® A_uftaatw©llenform (fig« 1(d)-1(f)) angelegt. Der Fehlerdetektor vergleicht di© drei Zs!träume T, T-Q und 3?» und verändert di© beiden zulstztgenamrfcen Zeiträume derart, daß jeder luftastimpuls einen signifikaaten Nulldurchgangs-An2@igeimpuls überbrüekt, Di© Impulsbreiten der beiden Monoflops können durch d©a Fehlerdetektor gesteuert werden, indem die Ser-voTerstärk©!¹ geeignete Signale an die Stsuerlsiter für di© Verzögerungs- bsw. Auftastimpulse anlegen.

Die Erfindung befaßt sich nun mit der Steuerung der beiden Monoflopa» for der aueführllöiisn B&eihrelbung der naohgeeteuerten Auftastschaltung- gemäß der Erfindung soll erläutert werden, wie diese naehgeateuerte Auftastachaltung in einem Datenrüokgewinnungssystem verwendet wird. Gemäß Fig. 3 werden Datenimpulae mit entgegengesetzten Polaritäten an den Eingang des Vorlaufgatters 22 und den Eingang des Auftastgatters 24 angelegt. Die Datenimpulse bestehen aua Informationsbits beider Polaritäten und Phasenbitß beider Polaritäten. Wer,π die Bewegung des Aufzeichnungs-

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trägere beginnt, muß die nachgeeteuerte Auftastschaltung 32 zunächst nit den aufgezeichneten Impulsen synchronisiert werden. Vor der Synchronisation kann man die Informationsbits und die Phasenbits nur schwer voneinander unterscheiden. Aus diesem Grunde wird gewöhnlich am Anfang jedes Informationsblockes auf dem Aufzeichnungsträger ein Vorlauf aufgezeichnet, der beispielsweise aus einer Reihe von Informationabits mit dem Wert Null besteht. In diesem ?all werden gemäß Fig. 1(a) übergänge in wechselnden Richtungen mit der Frequenz 2/T angezeigt. Das Vorlaufgatter kann nur Datenimpulse mit der Polarität Null weitergeben. Eei steuerungsfähigem Vorlaufgatter 22 erscheinen daher am einen Eingang des Summatore 30 Vorlaufdatenimpulse mit der Frequenz 1/T.

An dem Datenanzeigeleiter liegt ein niedriges Potential, bis nicht gezeigte VerknüpfungsBchaltungen nach dem Vorlauf Informationsdaten anzeigen. Wenn an dem Datenanzeigeleiter «in niedriges Potential liegt, macht der Negator 26 das Vorlaufgatter 22 steuerungsfähig. Sie aa, Ausgang dee Suamatore 30 auftretenden Vorlaufdatenimpulee werden an den Eingang der nacbgeeteuerten Auftastschaltung 32 angelegt. Di· nachgeeteuerte Auftastschaltung besitzt •inen Verzögerunge- und einen Auftaetimpulsgeber und erzeugt eine Auftastwellenform, die an den zum Steuerungsfähigmachen des Auftastgatters 24 dienenden Eingang desselben angelegt wird. Infolgedessen wird dae'Auftastgatter in Zeiträumen eteuerungsfähig gemacht, welche die Vorlaufdatenimpulse überbrücken. Diese werden von dem Ausgang des Auftastgatters an die Leitung für die signifikanten Datenimpulae abgegeben. Solange dae Gatter 26 fUr die signifikanten Datenimpulse steuerungsunfähig ist, kann es die Vorlaufimpulse nicht an den anderen Eingang des Summatore 30 abgeben.

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Bei der Anzeige von Informationsdaten geht die Dgtenanzelgeleitunf auf den oberen Pegel» Dadurch wird das Vorlauf gatter 22 steuerungsunfähig und das Gatter 28 für die signifikanten Daten steuerlmgsfäiiig gemacht» Die Ausgangsimpu'lse des Auftastgatters 24 werden jetzt durch das Gatter 28 für die signifikanten Daten an den anderen Eingang des Summators und von .dessen Ausgang an den Eingang der Kachsteuerschaltung 32 angelegt«, An dem Eingang des Auftastgatters 24· erseheinen jetzt Informations- und Phasenbits beider Polaritätep. Die ^uftastwellenform bewirkt jedoch, daß das Auftastgatter nur Informationsbits an die Leitung für die signifikanten Datenimpulse weitergibt, yerner werden nur die Informationsbits über des Gatter 28 au den Summatoreingang abgegeben« Die Informationsbitimpulse beider Polaritäten lössn das Verzögerungs-Monoflop in der Nachsteuerschaltung 52 aus ₅ so daß weiterhin nur die Infoncationsbits von des Auftastgatter 24· weitergegeben werden. Nach de© Synchronisieren der Hachsteuerschaltung mit den Vorlaufdatenbits bleibt öie Nachsteuerschaltung mit den Informetlonsdatenbits synchronisiert, wenn daa Datenanzeigeeignal suf den oberen Pegel geht, vorausgesetzt, daß die Auftastwellenform einer Vtränderung der Datenfrequenz kontinuierlich neohgeettuert wird.

Anhand der Figuren 1(d)-(f) sei jetzt die Beziehung zwischen den drei Zeiträumen T, T-~ und T^ betrachtet. Beispielsweise ist T_D = 0,75 T und T_f = 0,5 T. Daher ist dT_w = 0,5 dT, dT_D = 0,75 dT und dT_w/T_w = äTp/T^ = dT/T. Aus der zuletzt angegebenen Beziehung geht herror, daß der dem Verzögerungsimpuls folgende Auftastimpuls unabhängig von dem Wert von T den nächsten signifikanten Kulldurofagangs-Anzeigeimpuls nur dann überbrückt, wenn die prozentuelle Veränderung von T_ff gleich der prozentuellen Veränderung von T^ ist und beide prozentuellen Veräncle-

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rungen gleich der prozentuellen Veränderung von T sind. D.h., wenn bei einer Verlängerung von T um 20 f» die Breite des Verzögerungsimpulses und die Breite des Auftastimpulses ebenfalls um je 20 i» vergrößert wird, hat der Auftastimpuls nach wie vor die Dauer 0,5 T und überbrückt er den nächsten signifikanten Nulldurchgang.

Die nachgesteuerte Auftastschaltung arbeitet daher einwandfrei, wenn die prozentuellen Veränderungen von Τ-, und T_w der prozentuellen Veränderung von T nachgesteuert werden. Es kann aber schwierig sein, ein Signal zu erzeugen, das von der prozentuellen Veränderung der Datenfrequenz abhängig ist. Erfindungsgemäß wird die erforderliche Veränderung von T^ ohne Verwendung eines Signals durchgeführt, das direkt von der Datenfrequenz abhängig ist. Dazu sei Fig. 1(e) betrachtet und angenommen, daß die Datenfrequenz abnimmt und daher T zunimmt. Wenn T^ in Fig. 1(e) gleichbleibt, befindet sich die Verzögerungswellenform während einer prozentuelle längeren Dauer jeder vollständigen Periode am unteren Pegel, so daß die Einschaltdauer der Verzögerungswellenform abnimmt. Wenn Tp gleich 75 H (oder einem anderen Prozentsatz) von T bleiben soll, muß die Einschaltdauer der Verzögerungswellenform konstantgehalten werden. Wenn man die Spitzenamplitude der Verzögerungswellenform mit E bezeichnet, hat die Amplitude der Verzögerungswellenform den Durchschnittswert (TjVT)E. Wenn der Durchschnittswert der Amplitude der Verzögerungswellenform konstantgehalten wird, führt eine Zunahme von T notwendigerweise zu einer solchen Zunahme von T~, daß das Verhältnis Tp/T (d.h. die Eincchaltdauer) konatantbleibt. Auf diese Weise wird die Impulsbreite Tp in Abhängigkeit von der Datenfrequenz automatisch verändert. Das Verhältnis Tp/T wird konstantgehalten, indem der Durchschnittswert der Amplitude der Verzogerungs^ellenform konstantgehalten wird.

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Analog braucht man zum Konstanthalten des Verhältnisses Trn/T nur den Durchschnittswert der Amplitude der Auftastwellenforn· konstantzuhalten.

Aus der Fig. 2 geht hervor, daß eine nachgesteuerte Auftastschaltung aus dem Auftaetgatter 10, dem Monoflop 14, dem Monoflop 16 und zwei Vergleichern aufgebaut werden kann. Der erste Vergleichen vergleicht den Durchschnittswert der Amplitude der am Ausgang des Ko:,oflop 14 auftretenden Verzögeuungswellenform mit einer ersten Bezugsspannung und legt ein gegebenenfalls erzeugtes Fehlersignal an den Steuereingang· des Monoflops an. Auf diese Weise kann der Durchschnittswert der Amplitude der Verzögerungswellenfarm konstantgehalten werden, flenn dieser Durchschnittswert unter die 3ezug£spannung sinkt, bewirkt das Fehlersignal eine Vergrößerung der Impulsbreite und umgekehrt. Ein zweiter Vergleicher kann in einer Rückkopplungsschleife dem Monoflop 16 zugeordnet sein und bewirken, daß dessen Einschaltdauer dem auf dem gewünschten V/ert gehalten wird.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung i3t Jedoch nur ein einziger Vargleicher notwendig und kann dasselbe Pehlersignal zur Steuerung der Periode beider Monoflops verwendet werden. Die Impulsbreite T eines typischen, apannungsgesteuerter. Honoflope wird durch die Gleichung T = k(e )ⁿ angegeben. Dabei hat η ge nach der Art des Monoflops beispielsweise den Wert +1 oder -1 und ist e die Steuerspannung. Wenn man die Ableitung dieser Gleichung durch den Ausdruck fur die Impulsbreite teilt, erhält man dT/ΐ = n(de_/e„). Man erkennt, daß die prozentuelle Veränderung der Impulsbreite gleich einer prozentuellen Veränderung der Steuerspannung ist«, Es sei daran erinnert, daß das :>;/aten einwandfrei arbeitet, wenn aI^/T_w ·-- dT_d/T_d r. ÄT/T ist. Daher kann das Fehlersignal,

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das die erforderliche Veränderung einer der Impulsbreiten T_D und T„ steuert, auch zur Steuerung der erforderlichen Veränderung der anderen dieser Impulsbreiten verwendet werden.

Eine entsprechende Schaltung ist in Fig. 4 gezeigt. Beim Anlegen jedes Datenimpulses an den Eingang des Monoflops 40 erzeugt dieses einer. Ausgangsicipuls mit der Dauer T-^. An der Rückflanke dieses Impulses wird das Monoflop 42 ausgelöst, so daß es einen Auftastimpuls mit der Breite T™ erzeugt. Der Ausgang des Monoflops 40 wird über den Widerstand 50 an den einen Eingang eines Operationsverstärkers 48 angelegt. Zwischen dem eisen Eingang und dem Ausgang dee Operationsverstärkers sind ein Kondensator 46 und ein Widerstand 44 eingeschaltet, die bewirken, daß der Operationsverstärker als Integrator arbeitet. Das Signal an dem mit der Rückkopplungsschleife verbundenen Eingang des Operationsverstärkers ist dem Durchschnittewert der Amplitude der Verzögerungswellenform proportional. Der andere Eingang des Multivibrators ist mit dem Potentiometer 52 verbunden, dessen eine3 Ende geerdet und dessen anderes Ende mit der Stromquelle 54 verbunden ist. Der Ausgang e ist von der Differenz zwisehen den beiden Eingängen abhängig.

Der Ausgang wird an die Basis des Transistors 5S angelegt. Der Emitter dieses Transistors ist tiber den Widerstand 60 mit der Stromquelle 68 verbunden. Bei einer Veränderung der Basissparmung wird auch der über den Transistor 58 an den Steuerleiter 64 angelegte Strom verändert. Die Rückkopplung ist derart, daß die Impulsbreite T^ kontinuierlich so verändert wird, daß der Durchschnittswert der Amplitude der Verzögerungswellenforci am Ausgang des Multivibrators 40 gleich dem Potential an dem Abgriff de3 Potentiometers 52 ict. Je r,ach der Einstellung doa

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Potentiometers in dem T^-Einstellkreis bleibt die Einschaltdauer des Γ-onoflcps 40 auf dem voreingestellten Wert von 2.3. 75 $ konstant. Wie vorstehend angegeben wurde, ist dies eine der beider. Steuerfunktionen, die erforderlich ist, damit das Auftastsignal der Datenfrequenz nachgesteuert wird.

Dasselbe Fehlersignal e wird auch an die Basis des Transistors 56 angelegt, dessen Emitter 'iber aas Potentiometer 62 mit der Stromquelle 68 und dessen Kollek-

tor über den Leiter 65 mit dem Steuereingang des Multivibrators 42 verbunden ist. Durch die Einstellung des Potentiometers 62 in dem T^-Einstellicreis wird der Kennwert der Impulsbreite .des Monoflops 42 für den Nennwert der Datenfrequenz bestimmt. Jede Änderung der Datenfrequenz bewirkt eine Veränderung von e und damit der Stärke des durch den Transistor 56 fließenden Stroms. Dadurch wird die Impulsbreite dee Multivibrators 42 derart gesteuert, daß die Einschaltdauer des Monoflops ebenfalls auf dem voreingestellten Wert (in dem Ausführungsbeispiel 50 f>) konstantgehalten wird. Man braucht daher nicht zwei getrennte Rüokkopplungsschleiien vorausehen und es kann ein und derselbe Vergleicher zur Steuerung von zwei verschiedenen konstanten Einschaltdauerwerten dienen.

Vorstehend wurden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, die jedoch im Rahmen des Erfindungagedanrens abgeändert und durch andere Anordnungen ersetzt werden können. Wenn beispielsweise kein weiter Kachsteuerbereich erforderlich ist, kann man ein Aui'tastsignal-Monoflop mit einer festen Impulsbreite verwenden und braucht man nur die Impulsbreite des Verzögerungssignal-ilonoflope der Datenfrequenz nachzusteuern.

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Claims

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Patentansprüche:

l\achgesteuerte Auf tastschaltung, mit einem Signalerzeuger zum Erzeugen eines eisten und eines zweiten öicnals, die miteinander in Beziehung stehen und mit Eingangssignalen synchronisiert sind, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung zum Konstanthalten der Einschaltdauer mindestens eines der beiden von dem oignalerzeuger erzeugten Signale.

2. Auftastschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalerzeuger eine erste Signalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Verzögerungszeitraums aufgrund des Auftretens jedee von aufeinanderfolgenden Datenimpulsen und eine zweite oignalerzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines AuftaBtimpulses aufgrund der Beendigung jedes Verzögerungszeitraums aufweist und die Steuereinrichtung eine Einrichtung zum Konstanthalten der Einschaltdauer der ersten Signalerzeugungaeinrichtung besitzt.

3. Auftastschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Signalerzeugungseinrichtung ein gesteuertes Monoflop ist und die Steuereinrichtung eine Einrichtung zum Vergleichen des Durchschnittswerts des Ausganges der ersten Signalerzeugungoeinrichtung mit einem vorherbestimmten Wert und zum Entwickeln eines der Differenz zwischen diesen beiden Y/erten proportionalen Fehlersignals sowie eine Weitergabeeinrichtung zur Weitergabe des Fehlersignals an einen zur Steuerung der Impulsbreite dienenden Eingang der ersten Signalerzeugungseinrichtung aufweist.

4. Auftastschaltung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Gatteranordnung zum Anlegen der

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Datenimpulse an die erste Signalerzeugungseinrichtung₉ eine Einrichtung zum Steuerungsfäliigmaciien der G-atter» anordnung aufgrund des Auftretens eines Auftastimpulses und eine Einrichtung zum Sperren der weitergäbe von
Datenimpulsen an die erste Signalerzeugungseinrichtung bis zum Synchronisieren von aufeinanderfolgenden Auftastimpulsen mit den Lgteniaipulsen«

5. Auftastschaltung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Anlegeeinrichtung, die aufgrund einer vorherbestimmten Datenimpulsfolge die Sperreinrichtung betätigt und die vorherbestimmte Datsniiapulsfolge direkt an die erste Signalerseugungseinrichtiirig anlegt, und eine Einrichtung, die aufgrund der Beendigung der vorherbestimmten Datenimpulefolge die Anlegeeinrichtung sperrt und die Sperreinrichtung eteuerungeunfähig macht.

6. Auftastschaltung nacii Anspruch 3_S dadurch gekennzeichnet _f daS di® Weitergabeeinrichtung sine erst® und eine zweite Einrichtung aufweist, die mit je einem der Steuereingänge verbunden Bind und zum. Anlegen von
Steuersignalen an dies© Steuereingänge dienen, und eine Einrichtung zum Verändern beider Steuersignals um Beträge, die der Größe des fehlersignale direkt proportional sind.

7. Auftastschaltung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Einstellen des vorherbestimmten Wertes und damit der Einsehaltdauer der
ersten Signalerzeugungaeinriehtung.

b. Auftastscnaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, Aa.'. die Steuereinrichtung eine RUckkopplungseinrlohtung aufweist, die in Abhängigkeit von dea Ourohaonnittijwert der Amplitude der Ausgangswellenforrn der erstc-h oi .-.vaifcr^eutijngTeii.-richfcun^ dies«.;

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veranlaßt, eine ^Ausgangsweilenforjii zu erzeugen, äeren Amplitude einen konstanten Durchschnittswert hat.

9. Auftastschaltung nach Anspruch e, dadurch gekennzeichnet, dat die Rack.^opplungseinrichtung auch die zweite oignalerzeugun~seinrichtung veranlaßt, eine Ausgangswellenfora: zu erzeugen, deren Amplitude einen konstanten .Durchschnittswert hat.

10. Auftastschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung zum Konstanthalten der Einschaltdauer jödes der beiden Signalerzeugungseinrichtungen aufweist.

11. Auftastschaltung nach Anspruch 1C, dadurch gekennzeichnet, daü die erste und die zweite Signalerzeugungseinrichtung aus je einem gesteuerten Monoflop bestehen, daß die Steuereinrichtung eine Einrichtung zum Vergleichen des Durchschnittswerts des Ausganges der ersten oder zweiten.Signalerzeugungseinrichtung mit einem vorherbestimmten Wert und zum Erzeugen eines der Differenz zwischen diesen beiden Werten proportionalen Fehlersignale ist, und daß eine Einrichtung zur Weitergabe des Fehlersignais an zur Steuerung der Impulsbreite dienende Eingänge der ersten bzw. zweiten Signalerzeugungseinrichtung vorgesehen ist.

12. Auftastschaltung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Einstellen des vorherbestimmten Wertes und damit der Einschaltdauer der ersten oder zweiten öignalerzeugungseinrichtung und durch eine einstellbare Vtrsoannungsquelle, die mit dein Steuereingang der anderen >3ignalerzeugungseinrichtung gekoppelt ist und deren Einnchaltdauer bestimmt.

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13· Auftastschaltung nach Anspruch 1C_S daduroh gekennzeichnet, daß die Steuereir.rich.oung eine Sückkopplungseinrichtung aufweist, die in Abhängigkeit ?on dem Durchschnittswert der Amplitude der Ausgangs ,-;eller,form der ersten oder zweiten Signalerzeugungseinrichtung bewirkt, daß eine der beiden Signalerseugungseinrichtungen eine Ausgangswellenform erzeugt, deren Amplitude einen konstanten Durchschnittswert hat.

14· Auftastscnaltung nach Anspruch 13? dadurch gekennzeichnet, daß die Eückkopplungseinrichtung bewirkt, daß auch die andere Signalerzeugungseinrichtung eine Ausgangswell enforni erzeugt, deren Amplitude eiaen konstanten Durchschnittswert hat.

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