DE2520031B2 - Vorrichtung zum bestimmen magnetischer zylinderdomaenen - Google Patents
Vorrichtung zum bestimmen magnetischer zylinderdomaenenInfo
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Description
10
nie Frfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen der magnetischen Zylinderdomänen gemäß dem
F, sind DeteKtoreii tu· .v«—.* von Zylinderdoma-Pn
bekannt, welche die magnetische Widerstandsände-" ,n ferro-magnetischen Materialien hoher Permea-Sl
ausnutzl'um das Auftreten oder Fehlen einer
7Serdomäne festzustellen. Detektoren mit Erweite-
„Sichtungen bestehen aus einer Anzahl von ei menten mit hoher Permeabilität, welche derart
^ordnet sind, daß sie die Zylinderform einer
aneSschen Zylinderdomäne in eine gestrecktere
rSί erweitern. Die Erweiterung der Zylinderdomäne
W d erreicht, indem mehrere Säulen aus Elementen mit hoher Permeabilität, typischerwe.se w.nkelform.gen
Flementen, in einer dreieckförmigen Anordnung auf
einem Magnetplättchen angeordnet werden welches
die Jyünderdomänen trägt. Unter dem Einfluß eines
ilne sehen Drehfeldes wird bewirkt, daß die
Sderdomänen in einem Datenstrom unter der
Einänsionseinrichtung fortbewegt werden. Die erste
Sie mit hoher Permeabilität, auf welche eine
Zvtdeidomäne auftrifft, enthält nur einige Winkel
Send nachfolgende Säulen eine zunehmende Lange
lufweisen. Wenn die Zylinderdomäne sich unter der
EiSung fortbewegt, wird sie durch die magnetische Wechselwirkung mit den sich verlängernden Säulen
!esieckt Die Messung erfolgt über den elektnschen
Srstand von einer der längeren Säulen mit hoher Permeabilität. Wenn eine längsgestreckte Zylinderöle
unter dem Detektor hindurchgelangt wird der
W Erstand der Detektionssäule durch die Wechselwir-1
nlVMaßnetfeldes der Zylinderdomane mit den
Snetfelde η "der Elemente mit hoher Permeabilität «
«äSert und dadurch das Auftreten einer Zyl.nderdog
angezeigt. Die Zylinderdomane wird dann weiter eine Folge von permeablen Säulen abnehmender
* um die Zylinderdom* ne in ihre
in eine längliche Form
einer Säule von iwagncicicmciu^w ., o_
entdeckt werden kann, wonach die Zylinderdomäne wieder in ihre ursprüngliche Gestalt zurückgeformt uwi
in den Datenstrom zurückgeführt wird.
ei derartigen Detektoren ergab sich bisher das w>
"' '/r% «v-wai-Viältnis iinhefriedi-
Umschalten von Zylinderdomänen in,den Magn I
Magnetwinkeln in einer serie.len Säule. Da das Signal direkt proportional der Anzahl der Winkel in der
Säule ist, hat man bisher versucht, das Signal/Rauschverhältnis solcher Detektoren dadurch zu verbessern,
daß eine große Anzahl von Winkeln in der Detektorsäule verwendet wurdea beispielsweise wurden Detektoren
mit einer mittleren Säule mit etwa 300 Winkeln verwendet. Die Verwendung großer Detektoren macht
jedoch einen entsprechend großen Platzbedarf auf dem Magnetplättchen erforderlich, welcher anderenfalls zur
Datenspeicherung in der Form von zirkulierenden Strömen von Zylinderdomänen verwendet werden
könnte.
Eine andere Rauschquelle besteht in der Aufnahme von Magnetfluß an den elektrischen Verbindungen
zwischen dem Detektor und den elektronischen Verstärkerschaltungen, die zur Abgabe eines Ausgangssignals
verwendet werden. Das Rauschen aufgrund von magnetischer Beeinflussung erfolgt typischerweise bei
der Frequenz des magnetischen Drehfeldes, welches zur Bewegung der Zylinderdomänen in dem Magnetplättchen
verwendet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zyliiiderdomänendetektor der eingangs genannten Art
zu schaffen, welcher ein verbessertes Signal/Rauschverhältnis aufweist.
Diese Aufgabe wird gelöst gemäß Anspruch 1. In einem beispielsweisen Aufbau wird der elektrische
Widerstand von jeder von zwei angrenzenden Säulen hoher Permeabilität abgefühlt und daraus das Auftreten
einer Zylinderdomane bestimmt, die unter dem Detektor hindurchgelangt. Die Säulen sind elektrisch miteinander
als die beiden variablen Elemente einer Wheatstone-Brücke verbunden, deren Verstimmung
durch einen Differenz-Verstärker verstärkt wird. Wenn eine Zylinderdomäne nacheinander unter den beiden
Detektorsäulen hindurchgelangt, erzeugt der Differenzverstärker ein Ausgangssignal, welches im wesentlichen
aus einem positiven Impuls und einem nachfolgenden negativen Impuls besteht, der genau eine Taktperiode
eines magnetischen Feldes verzögert ist, welches zur Bewegung der Zylinderdomänen in den Magnetplättchen
verwendet wird. Es ist eine Signalverarbeitungsschaltung vorgesehen, welche den Spannungspegel
führt und zeitweilig bei einem ausgewählten Wert des positiven Impulses speichert. Genau um eine Taktperiode
später wird der Spannungspegel an einem Punkt des negativen Impulses abgefühlt und ein Ausgangssignal
erzeugt, welches der Differenz der beiden abgefühlten Spannungspegel entspricht.
Die Amplitude des Ausgangssignals ist daher doppelt so groß wie die Amplitude, welche sich bei der
Verwendung einer einzigen Detektionssäule ergäbe. Die Rauschspannung wird nur um den Faktor ]/2 erhöht
was zu einem verbesserten Signal/Rauschverhältnis führt. Da das Ausgangssignal sich aus einer Subtraktior
von zwei Spannungspegeln ergibt, welche im Abstanc von einer Taktperiode gemessen worden sind, wird da:
durch magnetische Einstreuung bei der Taktfrequen; erfolgende Rauschen gelöscht, was wiederum zu einen
höheren Signal/Rauschverhältnis führt.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Anordnun der beiden Detektionssäulen direkt nebeneinander i
einer einzigen Erweiterungseinrichtung. Dadurch wir sichergestellt, daß das Säulenpaar bezüglich de
Widerstands abgestimmt ist, d. h. daß es ein sei ähnliches Verhalten hat. Folglich werden durch de
Differenzdetektor durch Temperaturschwankungen b wirkte Gleichspannungsdrifterscheinungen oder ande:
Alterungsprobleme eliminiert. Somit sind keine externen Gleichspannungseinstellungen erforderlich, was
wiederum vorteilhaft bei Anwendungen ist, bei denen die gesamte Elektronik in einer integrierten Schaltung
untergebracht werden soll.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung braucht nur jede zweite Position in dem
Datenstrom durch eine Zylinderdomäne besetzt zu sein. Eine erweiterte Zylinderdomäne braucht daher nur auf
alternierenden Säulen mit hoher Permeabilität in dem Erweiterungsdetektor vorhanden zu sein, so daß die bei
herkömmlichen Detektoren auftretenden Schwierigkeiten wegen der Kopplung zwischen den Zylinderdomänen
auf angrenzenden Säulen eliminiert werden. In herkömmlichen Einrichtungen bewirkt die Kopplung
zwischen angrenzenden Zylinderdomänen ein Schrumpfen oder Springen einer Zylinderdomäne in der
Mitte eines Datenstromes, insbesondere wenn ein höheres magnetisches Gleichstromfeld angelegt wurde.
Dieses Problem fällt nunmehr fort, wodurch es möglich ist, daß magnetische Vorspannungsfelder und Drehfelder
in weiten Betriebsbereichen verwendet werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird ein zweiter mit dem ersten identischer
Erweiterungsdetektor vorgesehen, der solche Zylinderdomänen mißt, welche aus der Reihe der auf den ersten
Detektor auftreffenden Zylinderdomänen entfernt sind. Da jeder Detektor nur halb mit Zylinderdomänen
besetzt ist, können die Daten von den beiden Detektoren elektronisch ineinander gefügt werden, um
eine Ausgangsdatengeschwindigkeit zu ergeben, welche die gleiche ist, wie die Datengeschwindigkeit der
Zylinderdomänen in der Hauptspeichervorrichtung, während die vorteilhaften Betriebseigenschaften einer
weniger dichten Datenfolge beibehalten werden.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert; es
stellen dar:
Fig. 1 einen Differenzdetektor für Zylinderdomänen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Erfindung mit einem Paar von Erweiterungsgliedern für Zylinderdomänen;
Fig.3 den zeitlichen Verlauf des Betriebs der Vorrichtung gemäß F i g. 2.
In Fig. 1 ist ein Abschnitt 11 einer Bahn zur Bewegung von magnetischen Zylinderdomänen auf
einem Magnetplättchen bekannt. Die verschiedenen Arten bekannter Ausbreitungsbahnen für Zylinderdomänen
haben gemeinsam, daß sie aus einem Magnetmaterial mit hoher Permeabilität hergestellt werden. Ein
Beispiel einer solchen Bahn ist erläutert in der DT-AS 24 06 743. Im Betrieb werden die Zylinderdomänen mit
einem stabilen Durchmesser auf dem Magnetplättchen einem Vormagnetisierungsfeld ausgesetzt. Die Zirkulation
der Zylinderdomänen auf der Bahn wird bewirkt durch ein externes magnetisches Drehfeld, wie in der
vorgenannten Patentanmeldung erläutert ist. Beispielsweise wird angenommen, daß ein externes magnetisches
Drehfeld Daten in der Form eines Stromes von magnetischen Zylinderdomänen von links nach rechts
auf der Bahn 11 bewegt. Bei einigen Detektoranordnungen
wird der Datenstrom nicht selbst gemessen, sondern der Datenstrom wird durch eine bekannte Art
der Erzeugung von Zylinderdomänen nachgebildet. Die Bezugnahme auf einen zu messenden Datenstrom
umfaßt auch einen Strom von auf diese Weise nachgebildeten Zylinderdomänen. Die Zylinderdomänen
in diesem Strom fallen von links auf eint magnetische Zylinderdomänen-Erweiterungseinrich
tung 13 auf. Die Erweiterungseinrichtung 13 besteht au; einer Reihe von Säulen von Elementen aus einem sehi
permeablen Magnetmaterial. Diese Elemente sind al; Winkel dargestellt. Eine Zylinderdomäne, die auf de:
Erweiterungseinrichtung 13 links ankommt, trifft zu nächst auf eine winkelförmige Säule, die nur aus einiger
wenigen Elementen mit hoher Permeabilität besteht ίο Wenn die Zylinderdomäne weiter nach rechts untei
dem Einfluß des magnetischen Drehfeldes gelangt durchquert sie Säulen mit zunehmender Anzahl vor
Winkelelementen. Unter dem Einfluß dieser zunehmenc verlängerten Säulen wird die Zylinderdomäne in eine
längsgedehnte Gestalt verzerrt, die ihre maximale Ausdehnung unter der längsten Säule der Winkelelemente
hat. Zwei derartige Säulen 17 und 19 sind dargestellt. Nachdem die Zylinderdomäne durch die
Säulen mit maximaler Länge gelangt ist, beginnt sie beim Durchlaufen nach rechts zu schrumpfen und nimmt
schließlich wieder ihre ursprüngliche Zylinderform an
und gelangt zurück in den Datenstrom auf einer anderen Bahn 15. Falls die zu messenden Zylinderdomänen in der
vorher beschriebenen Weise aus einem Datenstrom nachgebildet sind, ist es nicht erforderlich, die
Zylinderdomänen nach der Messung zu erhalten, da der ursprüngliche Datenstrom selbst erhalten bleibt.
Das Auftreten einer Zylinderdomäne in dem Strom wird festgestellt durch eine Änderung des elektrischen
Widerstandes jedes Paares von angrenzenden winkelförmigen Säulen 17 und 19, wenn die längsgestreckte
Zylinderdomäne unter diesen Säulen durchgelangt. Die Detektorsäulen 17 und 19 sind elektrisch miteinander als
die beiden variablen Elemente einer Wheatstone-Brükke verbunden, welche außerdem Festwert-Widerstände
21 und 23 aufweist. Ein Differenzverstärker 25 spricht auf jede Verstimmung der Wheatstone-Brücke an.
Wenn daher eine Zylinderdomäne von links nach rechts unter den Säulen 17 bzw. 19 gelangt, erzeugt der
Verstärker 25 zunächst einen positiven Impuls, wenn die Zylinderdomäne unter der Säule 17 hindurchgelangt,
während ein negativer Impuls mit ähnlicher Amplitude nachfolgend erzeugt wird, wenn die Zylinderdomäne
unter der Säule 19 hindurchgelangt. Da die Zylinderdomäne sich von einer Säule zu einer angrenzenden Säule
in einer Periode des angelegten magnetischen Drehfeldes bewegt, ist ersichtlich, daß die beiden Impulse durch
genau eine Periode des Drehfeldes getrennt sind. Dieses Doppelsignal des Verstärkers 25 wird dann dem
Eingang einer Signalverarbeitungsschaltung 27 zugeführt, welche einen Spannungspegel des positiven
Impulses abfühlt und zwischenspeichert. Genau eine Taktperiode später fühlt die Signalverarbeitungsschaltung
27 den Spannungspegel des negativen Impulses ab und erzeugt ein Ausgangssignal, welches der Differenz
der beiden abgefühlten Spannungen entspricht, um das Auftreten einer Zylinderdomäne anzuzeigen. Dieses
Detektionsschema stellt sicher, daß jegliches Rauschen bei der Taktfrequenz, beispielsweise das im Ausgangshii
signal vorhandene Rauschen durch induktive Einstreuung des externen magnetischen Drehfeldes, ausgelöscht
wird. Der Betrieb einer speziellen Ausführungsform der Signalvcrarbeitungsschaltung 25 wird nachfolgend im
einzelnen in Verbindung mit der Ausführungsform ι.·, gemäß Fig. 2 beschrieben. Dabei ergibt sich aus dem
Vorstehenden, daß die Amplitude des Differenzsignals den zweifachen Wert von jeder Hälfte des Doppclsignals
haben kann. Die Verwendung eines Paares von
Detektionsspalten oder -säulen trägt daher zu einem verbesserten Signal/Rauschverhältnis bei, welches bei
herkömmlichen Detektoren mit einem einzigen Säulendetektor erfordern würde, daß die Erweiterungseinrichtung
für die Zylinderdomänen einen wesentlich größeren Bereich auf dem Magnetplättchen einnehmen
würde, als es nunmehr erforderlich ist. Obgleich zur Zeit eine gewisse Erweiterung der Zylinderdomänen noch
erforderlich ist, um ein annehmbares Signalniveau zu erreichen, kann möglicherweise die weitere Entwicklung
von besseren Materialien zur Führung von magnetischen Zylinderdomänen eine Messung oder
Feststellung dieser Zylinderdomänen mit wenig oder ohne Erweiterung ermöglichen. Die Verwendung des
vorstehend erläuterten Detektionsschemas mittels eines derartigen Doppelsignals könnte natürlich auch ohne
eine solche Erweiterung der Zylinderdomänen verwendet werden und wird möglicherweise den Bau eines
Detektors ohne Erweiterungseinrichtung bei Materialien ermöglichen, welche sonst eine derartige Einrichtung
benötigen würden.
Der Betrieb der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ist besonders wirkungsvoll, wenn die Zylinderdomänen
des Datenstromes, welche auf die Erweiterungseinrichtung 13 auftreffen, nur jede zweite Position
besetzen. Ein derartiger Betrieb stellt sicher, daß der Unterschied zwischen dem positiven Ausgangssignal,
wenn e;ne Zylinderdomäne unter dem Detektor 17 hindurchgelangt und einem negativen Signal, wenn die
gleiche Zylinderdomäne unter dem Detektor 19 JO hindurchgelangt, einen einzigen von null verschiedenen
Impuls bewirkt, wodurch das Vorhandensein einer Zylinderdomäne definitiv angezeigt wird. Falls andererseits
verschiedene benachbarte Positionen mit Zylinderdomänen besetzt wären, ergäbe sich ein positiver
Impuls, wenn die erste Zylinderdomäne auf den Detektor !7 auftrifft, während ein negativer impuls nur
dann auftreten würde, wenn die letzte Zylinderdomäne den Detektor 19 durchläuft. Zwischen diesen Impulsen
ergäbe sich das Ausgangssignal null, nämlich die Differenz zwischen einem positiven Impuls aufgrund
einer Zylinderdomäne und einem negativen Impuls aufgrund einer angrenzenden Zylinderdomäne auf dem
angrenzenden Detektor. Bei dieser Betriebsart, ohne alternierende Verdünnung der Zylinderdomänen im «
Datenstrom, könnte eine unzweideutige Feststellung, ob ein Ausgangssignal null das Fehlen einer Zylinderdomäne
oder deren Auftreten in einem Datenstrom angibt, erforderlich machen, daß die Signalverarbeitungsschaltuiig
27 eine Einrichtung zum Speichern zusätzlicher w Information enthält.
In der Praxis ist dementsprechend der Betrieb mit alternativer Ausblendung des Datenstromes vorzuziehen.
Beispielsweise ist es üblich, Ausdehnungsdetektoren in einem .Schleifensystem mit übergeordneten und «
untergeordneten Schleifen zu verwenden, bei dem Daten parallel in einer Folge von untergeordneten
Speicherschleifen gespeichert sind. Diese Daten werden parallel, beispielsweise durch Diiplizierung, an eine
übergeordnete, den Detektor enthaltende Schleife *<>
übertragen. Dit· Daten werden in einfacher Weise in die
1 lauptsdileife derart übertragen, daß sie nur jede /weite
Position in der Bahn der Hiuiptschleife besetzen,
wodurch die erforderliche Ausblendung für diese Betriebsart erreicht wird. Dieses hat den Vorteil, dal.) "r>
/.ylinderdonianen niemals gleichzeitig auf direkt angrenzenden
Säulen der F.rweiteningseinrichtung Π
auftreten. Dadurch wird die Möglichkeit verhindert, daß
eine Zylinderdomäne, welche zwischen zwei anderen Zylinderdomänen liegt, verzerrt oder beschleunigt wird,
durch die Wechselwirkung zwischen den Magnetfeldern der verschiedenen Zylinderdomänen. Beim Betrieb mit
alternierend fehlenden Zylinderdomänen können diese nur in jeder zweiten Position des Datenstroms
vorhanden sein. Die Auslesegeschwindigkeit der Daten ist daher halb so groß wie die Umlaufgeschwindigkeit
der Daten. Eine erhöhte Auslesegesohwindigkeit entsprechend der Datenumlaufgeschwindigkeit kann bei
der Ausführungsform gemäß F i g. 2 erreicht werden. Um das Verständnis der Ausführungsform gemäß
Fig. 2 zu erleichtern, wird auch Bezug genommen auf Fig. 3, welche in chronologischer Reihenfolge die
verschiedenen Spannungen und Signale darstellt, die typischerweise im Betrieb auftreten.
In F i g. 2 ist schematisch die Bewegung einer magnetischen Zylinderdomäne in der Bahn 11 dargestellt.
Diese Zylinderdomänen durchlaufen einen Abschnitt auf dieser Bahn während einer Periode des
magnetischen Drehfeldes. Die Periode des magnetischen Drehfeldes verstimmt daher die Taktperiode der
Anordnung, welche in der Zeile 1 in Fig.3 dargestellt
ist. Direkt neben der Ausbreitungsbahn Il befindet sich
ein Schalter 28 bzw. eine Weiche für die magnetischen Zylinderdomänen, welche diese entweder auf eine obere
Spur oder eine untere Spur umlenkt. Die Weiche 28 kann beispielsweise aufgebaut sein, wie erläutert ist in
der DT-OS 24 36 991. Typischerweise werden die auf die Weiche 28 auftreffenden Zylinderdomänen auf die
eine Spur abgelenkt, wenn die Weiche sich im passiven Zustand befindet, und sie werden auf die andere Spur
abgelenkt, wenn die Weiche, beispielsweise durch einen Stromimpuls, betätigt wird. Bei dieser Ausführungsform
wird die Weiche 28 einmal während jeder zweiten Taktperiode des Betriebs betätigt, wie aus Zeile 3 in
Fig. 3 hervorgeht. Ein typischer Datenstrom auf der Bahn 11 ist in der Zeile 2 in F i g. 3 dargestellt, wobei
eine logische »1« durch das Vorhandensein einer Zylinderdomäne in dem Datenstrom angezeigt wird,
während das Fehlen einer Zylinderdomäne eine logische »0« anzeigt. Wenn dieser Datenstrom auf die
Weiche 28 auftrifft, werden die in alternierenden Positionen befindlichen Zylinderdomänen in dem
Datenstrom auf einen ersten Kanal »A« mit einer Erweiterungseinrichtung 13,4 für magnetische Zyiinderdomänen
gerichtet, während die in den übrigen Positionen verbleibenden Zylinderdomänen auf einen
zweiten Kanal »B« mit einer identischen Erweiterungseinrichtung 13ß gerichtet werden. Die Zeilen 4 und 5 in
F i g. 3 stellen die Datenströme dar, welche jeweils auf die Kanäle A und B umgelenkt werden. Bei einer
anderen Betriebsform kann der Datenstrom dupliziert werden, wie in Verbindung mit der Einrichtung gemäß
F i g. 1 erläutert wurde. Ein zusätzliches Merkmal ist nunmehr, daß die duplizierten Zylinderdomänen von
alternierenden Positionen in dem Datenstrom auf abwechselnde Kanäle zur Erfassung durch den Detektor
gerichtet werden. Bei diesem Verfahren brauchen die ursprünglichen Daten nicht umgelenkt /.u werden. Es
sei wiederum angemerkt, daß die Bezugnahme auf die durch den Detektor zu bestimmenden Zylinderdomänen
sowohl Zylinderdomitnen in einem Dalenstrom als auch die aus einem Dalenstrom duplizierten ZylinderdomäiK'ii
umfaßt.
Wie in Verbindung mit Fig. I erläutert wurde, wird
eine /ylinderdomäne, welche die F.rweiterungseinrichtung
134 durchläuft, aus ihrer ursprünglichen Zylinder
709 551/384
form in eine längsgestreckte Form verzerrt. Das Auftreten der Zylinderdomäne in dem Datenstrom des
Kanals A wird durch ein Paar Detektoren 17/4 und 19/4 festgestellt, die in einer Wheatstone-Brücke enthalten
sind, welche ein Paar Widerstände 21Λ und 23A und
einen Differenzverstärker 25A enthält. Der entsprechende Vorgang findet statt, wenn im Kanal B eine
erweiterte Zylinderdomäne die Detektoren 17Ö und 19ß durchläuft, welche in einer Wheatstone-Brücke mit
Widerständen 21Bund 23ßund einem Differenzverstärker
25ß verbunden sind. Für die schematisch in den Zeilen 4 und 5 in Fig. 3 angedeuteten Daten ist das
Ausgangssignal des Verstärkers 25Λ in der Zeile 6 in Fig.3 dargestellt. Das Ausgangssignal umfaßt eine
Folge von duplizierten Impulsen, von denen einer dem Auftreten einer einzigen Zylinderdomäne entspricht, die
nacheinander unter den Detektoren 17/4 und 19/4 hindurchgelangt. In Zeile 7 ist eine Folge von
duplizierten Impulsen dargestellt, die den Zylinderdomänen entsprechen, welche im Kanal B durch die
Detektoren 17ß und 19ß hindurchgelangen. Nachdem die Zylinderdomänen in jedem Kanal jeweils die
Erweiterungseinrichtung in diesem Kanal durchlaufen haben, werden sie zu einem einzigen Datenstrom auf
einer Ausbreitungsbahn 15 durch eine andere Weiche 30 für Zylinderdomänen vereinigt. Falls die Zylinderdomänen
aus einem Datenstrom dupliziert worden sind, ist es nicht erforderlich, diese zu rekombinieren oder nach
dem Durchlaufen durch den Detektor zu erhalten, da der ursprüngliche Datenstrom erhalten bleibt. In diesem
Fall ist also keine Weiche erforderlich.
Um ein optimales Signal/Rauschverhältnis des Ausgangssignals des Detektors zu erhalten, enthält
jeder Kanal in der dargestellten Vorrichtung eine Signalverarbeitungsschaltung, welche ein Paar von i">
Spannungspegeln in dem duplizierten Impuls abfühlt, und zwar genau im Abstand von einer Taktperiode, und
ein Ausgangssignal erzeugt, wenn der Unterschied der beiden Spannungspegel eine vorgegebene Schwellwertspannung
übersteigt. Dieser Vergleich kann beispielsweise mittels der Schaltung gemäß Fig. 2 ausgeführt
werden. Bei der Ausführungsforn; gemäß F i g. 2 arbeitet ein Teil der Signalverarbeitungsschaltung als
Analogspeicher, der Kondensator kann über einen Transistor-Rückstellschalter 29/4 geerdet werden. Wie
beispielsweise durch Zeile 8 in Fig. 3 erläutert wird, wird der Schalter 29Λ zu einem vorbestimmten
Zeitpunkt einmal in jeder zweiten Taktperiode geöffnet und bewirkt die Kondensatoraufladung, entsprechend
dem Doppelsignal am Ausgang des Verstärkers 25/4. Diese Anordnung arbeitet als Analogspeicher, so daß
eine duplizierte Spannung, beispielsweise gemäß Zeile 6 in Fig. 3 am Ausgang des Verstärkers 25/4 ein Signal
erzeugt, wie es beispielsweise in Zeile 9 in F i g. 3 auf der Ausgangsseite des Kondensators 26/4 dargestellt ist. Im J5
zweiten Abschnitt dieses Signals fehlt jegliches Rauschen im Rythmus der Taktfrequenz. Diese Spannung
wird dem einen Eingang eines herkömmlichen Spannungskomparators 31/4 zugeführt. Der Komparator
31/4 vergleicht den Signalimpuls am Eingang mit einer Schwellwertspannung »W«, wobei ein Ausgangssignal
erzeugt wird, wenn die Signalspannung die Schwellwertspannung übersteigt. Das Signal/Rauschverhältnis
kann weiter verbessert werden, indem die Spannungsform abgetastet und ein Ausgangssignal nur während
eines vorbestimmten Teils der Taktperiode erzeugt wird. Dieses wird erreicht, indem das Ausgangssignal
des Komparator 31,4 einem Eingang eines UND-Gliedes 33Λ zugeführt wird. Dem anderen Eingang des
UND-Gliedes 33Λ wird ein Auftastsignal zugeführt, welches ein genau bestimmtes Zeitintervall während
einer Taktperiode festlegt, während dessen das UND-Glied 33/4 aufgetastet wird, so daß ein Ausgangssignal
erzeugt wird, wenn an dem mit dem Komparator 31Λ verbundenen Eingang ein Signal anliegt. Wenn es
bekannt ist, daß ein hohes Signal/Rauschverhältnis besser erreicht wird, wenn ein Signal während eines
bestimmten Abschnittes einer Taktperiode bestimmt wird, kann das UND-Glied 33/4 während der gewünschten
Phase der Periode aufgetastet werden. In Zeile 10 der Fig. 3 ist schematisch ein Auftastimpuls für das
UND-Glied 33/4 dargestellt, der in demjenigen Zeitpunkt einer Taktperiode zugeführt wird, in welchem das
optimale Signal/Rauschverhältnis erwartet wird. Zur optimalen Unterdrückung von Rauschen, das durch
induktive Einströmung verursacht ist, sollte dei Auftastpunkt eine Taktperiode nach dem öffnen dei
Weiche 29/4 erfolgen. Zeile U in Fig. 3 erläutert da;
Datenausgangssignal vom UND-Glied 33/4 beirr Durchlaufen des Stromes von magnetischen Zylinderdomänen
durch diesen Kanal.
Ein entsprechender Vorgang findet statt bezüglich der den Kanal B durchlaufenden magnetischen Zylinderdomänen.
Zeilen 12 und 13 in F i g. 3 erläutern den Rückstell- und Auftasttakt für den Kanal B, während die
Zeile 14 das Eingangssignal für einen Spannungskomparator 31B in diesem Kanal darstellt. Zeile 15 in F i g. 2
stellt schematisch die Ausgangsdaten vom UND-Glied 33ßdar. Schließlich werden die Daten von den Kanäler
A und B einem ODER-Glied 35 zugeführt, welche; einen endgültigen Datenstrom gemäß Zeile 16 in F i g. 2
erzeugt. Durch die Verwendung von zwei identischer Kanälen und das Verschmelzen der Datenausgängt
werden die Vorteile des Betriebs mit einem alternath
ausgeblendeten Datenstrom beibehalten, während an dererscits die optimale Datcnerfassungsgeschwindig
keit erhalten wird, die durch die Taktfrequenz des die Zylinderdomänen antreibenden Magnetfeldes bestimm
wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Bestimmen der magnetischen Zylinderdomänen, die sich in einem Strom auf einem
Magnetplättchen entsprechend einem angelegten r>
magnetischen Drehfeld ausbreiten, mit einer ersten Erweiterungseinrichtung, welche eine erste Anzahl
von Magnetelementen zur Erweiterung der Gestalt der zu bestimmenden magnetischen Zylinderdomänen
und zur Führung der Zylinderdomänen längs eines Detektorkanals enthält, ersten und zweiten
Detektoren mit einem Paar von angrenzenden Elementen der ersten Anzahl von Magnetelementen
und einer ersten Signalverarbeitungseinrichtung, die elektrisch mit den ersten und zweiten Detektoren
verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die ersten und zweiten Detektoren (17, i9) ein elektrisches Doppelsignal erzeugen, welches verschiedene
zeitlich entsprechend einer längsgedehnten, zu bestimmenden magnetischen Zylinderdomäne
getrennte Abschnitte aufweist, und die erste Signalverarbeitungsschaltung zwei Spannungspegel
der verschiedenen Abschnitte des elektrischen Doppelsignals vergleicht und ein Datenausgangssignal
erzeugt, wenn der Unterschied zwischen den 2r>
beiden Spannungspegeln einen vorbestimmten Pegel überschreitet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Detektoren ein
elektrisches Doppelsignal mit einem positiven κι Abschnitt und einem negativen Abschnitt erzeugen
und die erste Signalverarbeitungsschaltur.g einen Spannungspegel auf einem der positiven und
negativen Abschnitte abfühlt und speichert, einen anderen Spannungspegel auf dem anderen der 3">
positiven und negativen Abschnitte abfühlt und ein Datenausgangssignal erzeugt, wenn der Unterschied
der beiden Spannungspegel einen vorbestimmten Wert überschreitet und die beiden abgefühlten
Spannungspegel um eine Periode des angelegten ·η> magnetischen Drehfeldes zeitlich getrennt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Detektoren
weiterhin ein Paar Widerstandselemente (21, 23) enthalten, die in einer Wheatstone-Brücke mit dem <r>
Paar von Magnetelementen der ersten Vielzahl von Erweiterungseinrichtungen verbunden sind und
Änderungen des elektrischen Widerstandes des Paares von Magnetelementen aufgrund von magnetischen
Zylinderdomänen festgestellt werden, die in so die Nähe der Elemente kommen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Anzahl von Magnetelementen
eine Reihe von Säulen aus winkelförmigen Elementen aufweist und jeweils aufeinanderfolgende
Säulen eine zunehmende Anzahl von winkelförmigen Elementen bis. zu einer vorbestimmten Zahl
von Elementen aufweisen und die Anzahl der Elemente danach wieder abnimmt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- mi
zeichnet, daß eine zweite Steuerungseinrichtung
(13/ijmit einer zweiten Anzahl von Magnetelementen
zur Erweiterung der dpstült der zu bestimmenden
magnetischen Zylinderdomänen und zur Führung der Zylinderdomänen längs eines Detektorka- m
nals vorgesehen ist, dritte und vierte Detektoren (17ß, 19ß,)ein anderes elektrisches Doppelsignal mit
verschiedenen, zeitlich aufgrund einer zu bestimmenden Zylinderdomäne getrennten Abschnitten
erzeugen, die dritten und vierten Detektoren ein Paar von Elementen der zweiten Anzahl von
Magnetelementen aufweisen, die zweite Signalverarbeitungsschaltung
elektrisch mit den dritten und vierten Detektoren zum Vergleich von zwei Spannungspegeln verschiedener Abschnitte des
anderen elektrischen Doppelsignals verbunden sind und ein Datenausgangssignal erzeugen, wenn der
Unterschied zwischen den beiden Spannungspegeln einen vorbestimmten Wert überschreitet und eine
Kombinationseinrichtung (30) die Datenausgangssignale von den ersten und zweiten SignalverarDei-Hingsschaltungen
zu einem kombinierten Datenausgangssignal zusammenpaßt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die ersten und zweiten Detektoren (17,
19) ein elektrisches Doppelsignal mit einem positiven Abschnitt und einem negativen Abschnitt
erzeugen, die erste Signalverarbeitungsschaltung einen Spannungspegel eines der positiven und
negativen Abschnitte abfühlt und speichert und einen anderen Spannungspegel des anderen der
positiven und negativen Abschnitte abfühlt und ein Datenausgangssignal erzeugt, wenn der Unterschied
der beiden Spannungspegel einen vorbestimmten Wert übersteigt, die beiden von der ersten
Signalverarbeitungseinrichtung abgefühlten Spannungen zeitlich um eine Periode des angelegten
magnetischen Drehfeldes getrennt sind, die dritten und vierten Detektoren ein anderes elektrisches
Signal erzeugen, welches einen positiven Abschnitt und einen negativen Abschnitt aufweist, die zweite
Signalverarbeitungseinrichtung einen Spannungspegel auf einem der zuletzt genannten positiven und
negativen Abschnitte abfühlt und speichert, einen anderen Spannungspegel des anderen der zuletzt
genannten positiven und negativen Abschnitt abfühlt und ein Datenausgangssignal erzeugt, wenn
der Unterschied dieser beiden zuletzt genannten Spannungspegel einen vorbestimmten Wert überschreitet,
und die beiden durch die zweite Signalverarbeitungseinrichtung
abgefühiten Spannungen zeitlich um eine Periode des angelegten magnetischen Drehfeldes getrennt sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Detektoren ein
Paar von Widerstandselementen aufweisen, die elektrisch in einer Wheatstone-Brücke mit dem Paar
von Elementen der ersten Anzahl von Magnetelementen verbunden sind, und die dritten und vierten
Detektoren ein anderes Paar von Widerstandselcmenten aufweisen, die elektrisch in einer Brückenschaltung
mit dem Paar von Elementen der zweiten Anzahl von Magnetelementen verbunden sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Anzahlen von
Magnetelementen der ersten und zweiten Erweiterungseinrichtungen eine Reihe von Säulen mit
winkelförmigen Elementen aufweisen und aufeinanderfolgende Säulen zunehmende Anzahlen von
winkelförmigen Elementen bis zu einer vorbestimmten Anzahl und danach abnehmende Elementezahlen
aulweisen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Weiche für magnetische
Zylinderdomänen zwischen den ersten und zweiten Erweiterungseinrichtungen vorgesehen sind und die
»mrhen Zylinderdomänen in abwechselnde
Poitionen des Datenstromes auf den ersten bzw.
en Erweiterungseinrichtungen richtet und eine
ρ Weiche für magnetische Zylinderdomänen
ZW,eHen ersten und zweiten Erweiterungseinr.chtun- 5
„ zur Rekombination der gerichteten nagneti-
fchen Zylinderdomänen in einen kombinierten
Datenstrom verbunden ist.
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