DE2748351A1

DE2748351A1 - Lese-magnetkopf

Info

Publication number: DE2748351A1
Application number: DE19772748351
Authority: DE
Inventors: Samuel David Cheatham; Julian Lewkowicz
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1976-11-24
Filing date: 1977-10-28
Publication date: 1978-06-01
Also published as: FR2372475B1; FR2372475A1; US4075671A; GB1545997A; JPS5858722B2; JPS5365709A

Description

Anmelderin: International Business Machints Corporation, Armonk, N.Y., 10504

bu-cn Lese-Magnetkopf

Die Erfindung betrifft eine Anordnung, wie sie dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu entnehmen ist.

Magnetoresistive Bauelemente, deren Widerstand sich in Abhängigkeit von einem jeweils erfaßten, magnetischen FIuB ändern, sind außerdem zur Wechselvorstrorazufuhr aus den verschiedensten Gründen vorgesehen worden. So ist in der ÜS-PS 2 571 915 ein Wechselmagnetfeld auf ein raagnetoresistives Bauelement zur Einwirkung gebracht, um damit einen Gleichspannungsverstärker zu realisieren. Eine Brückenschaltung magnetoresistiver Bauelemente bedient sich eines Wecheelvorstroms zum Erfassen von Information in Form gespeicherter Magnetflußänderungen, wie es in den US-PS 2 918 534 und RB 26 610 gezeigt ist. Die einzelnen Prinzipien, wie sie der Vorstromversorgung magnetoresistiver Leseköpfe zugrundeliegen, und zwar unter Verwendung eines Wechselstroms, werden in der Veröffentlichung "IEEE Transactions on Audio", Bd. AÜ-13, Nr. 2, S. 41 bis 43, dargelegt und erläutert. Jedoch zeigt sich, daß alle hierauf beruhenden Schaltungsanordnungen eine schädliche Signaldrift, Rauschen unc eine gewisse Instabilität aufgrund der Empfindlichkeit magnetoresistiver Bauelemente hinsichtlich Temperaturschwankungen und Stromänderungen sowie von Abstandsänderungen zwischen Lesekopf und magnetischem Medium usw. zeigen. Wenn auch die induktive Wirkung ausnutzenden Magnetköpfe bei Betrieb gewisse Nachteile_| aufweisen können, die dementsprechend die Breite des Anwendungsspektrums einschränken, so stellt doch das hierzu verwendete induktive Bauelement ein Erfassungsmittel dar, das unter sehr viel weiteren Schwankungen der Betriebsbedingungen anwendbar ist, als dies bei Verwendung eines magnetoresistiven Bauelementes der Fall ist. Eine bezeichnende Anfälligkeit eines

DO 976 060 ~ '~~

809822/0593

'magnetoresitiven Bauelements gegenüber unvorhersehbaren Schwan-!

klingen stellt die Signalamplitude eines solchen Bauelementes | dar. Hier sei nun vorausgeschickt, daß an sich die Regelung i einer Ausgangsamplitude in Funktion der Differenz zwischen '

Soll- und Istamplitude allgemein wohlbekannt ist. Dies gilt ι nicht nur für die automatische Regelung bei HF-Empfängern. So '■ j ist an anderer Stelle bereits eine Schaltungsanordnung vorge- ^] schlagen worden, die zur Einstellung eines Gleichvorstroms bei
einem magnetoresistiven Bauelement vorgesehen ist, um auf diese Weise eine lineare Betriebsweise in Abhängigkeit vom Ausgangs- : signal zu erhalten. '

Jedoch trotz dieser bekannten bzw. vorgeschlagenen Maßnahmen ' ist es bisher noch nicht bekannt geworden, eine lineare Betriebsweise eines Lesekopfes, enthaltend magnetoresistive Bauelemente, aufrechtzuerhalten, indem eine Wechselvorstrom-Zufunrj vorgesehen wird. So zeigt z.B. die Brückenanordnung, gebildet
aus magnetoresistiven Bauelementen, wie sie in IBM Technical j Disclosure Bulletin, Bd. 19, Nr. 3, Aug. 1976, S. 789, beschrie ben ist, eine Ausgangssignalamplituden-Umhüllende, die in ,

bezeichnender und unvorhersehbarer Weise, wie es gerade nicht j gewünscht wird, in Abhängigkeit von oben aufgezählten Variablen variiert. Ein Regelungssignal, wie es an anderer Stelle
vorgeschlagen ist, steht nicht zur Verfügung, da es sich hier
nicht um einen Gleich-Ausgang handelt, und keine Amplitudenregelung des Vorstroms vorgesehen ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, für einen auf der
Wirkung magnetoresistiver Bauelemente beruhenden magnetischen
Lesekopf eine Schaltungsanordnung bereitzustellen, die das Anwendungsspektrum eines derartigen Magnetkopfes unter den verschiedensten Betriebsbedingungen nicht unerheblich auszuweiten
vermag.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, wie es dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 zu entnehmen ist.

BO 976Ö6Ö

809822/0593

Die sich beim genannten Stand der Technik zeigenden Schwierigkeiten werden also erfindungsgemäß in einfacher und wirkungsvoller Weise umgangen/ bzw. gelöst. Hierzu wird der Wechselvorstrom den in Brückenschaltung angeordneten magnetoresistiven Bauelementen von einer Spannungs-Variablen Signalquelle zugeführt. Die Brückenschaltungsausgangssignalspitzen werden erfaßt und gespeichert, um ein Haß für ihren Mittelwert (entsprechend der Umhüllenden) zu erhalten. Der mittlere Ausgangssignalpegel regelt die Signalquelle derart, daß sich eine konstante Signalamplitudenumhüllende ergibt, unabhängig von Einwirkungen äußerer Variablen.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird anschließend anhand einer Ausführungsbeispielsbeschreibung mit Hilfe der unten aufgeführten Zeichnungen näher erläutert. !

Es zeigen:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild bekannter Anordnungen, Fig. 2A ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2B ein gegenüber Fig. 2A abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fign. 3 und 4 ein zweites und drittes Ausführungsbeispiel

der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.

Fign. 5 und 6 graphische Darstellungen für Signalamplitudenumhüllende, die in Abhängigkeit von der Zeit aufgetragen sind,

BO 97fr 06(T

809822/0593

Fig. 7 ein schematisches Schaltbild des in Fig. 4

! gezeigten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Das Prinzipschaltbild in Fig. 1 zeigt im Kästchen 1 eine Impedanz anordnung in Brückenschaltung, und zwar zwei Brückenzweige mit festen Impedanzen Z1 und Z2 und zwei Brückenzweige mit !Impedanzgliedern ZH1 und ZH2, die jeweils den magnetoresistiiven Effekt aufweisen. Diese magnetoresistiven Bauelemente ZH1 jund ZH2 werden gleichzeitig einem Magnetfluß Φ, herrührend von 'magnetischen Aufzeichnungsspuren, ausgesetzt, so daß dann jbeide ihren Wiederstand um einen hiervon abhängigen Betrag !ändern. Wenn in den Aufzeichnungsspuren des magnetischen 'Mediums auftretende, diskrete magnetisierte Gebiete digitale Information anzeigen, dann enthält dementsprechend auch der Magnetfluß, der in oben beschriebener Weise auf die Brücke zur Einwirkung gelangt, ebenfalls diese Digitalinformation, _;so daß die Widerstandsänderung in den magnetoresistiven ■Bauelementen in Abhängigkeit von dieser Information erfolgt. Die festen Impedanzglieder Z1 und Z2 sind im Ruhezustand in ihrem Wert gleich den magnetoresistiven Bauelementen ZII2 und ZH1, so daß die Brückenschaltung im Gleichgewicht ist, wenn die magnetoresistiven Bauelemente ZH1 und ZH2 nicht der Einwirkung eines Magnetflusses Φ ausgesetzt sind. Sowie sich der Magnetfluß Φ in seinem Betrag ändert, ändern sich dementsprechend auch die magnetoresistiven Bauelemente ZH1 und ZH2 in ihrem Widerstandswert, so daß die Brückenschaltung 1 aus dem Gleichgewicht gerät. Befindet sich die Brückenschaltung 1 nicht im Gleichgewicht, tritt jedes an den Brückeneingang angelegte Signal am Brückenausgang gemäß folgender Beziehung in Erscheinung:

^ΔΖΗ1 ^ΔΖΗ2

^vaus * ^vein ⁽Z, + «_H1 + ^_1n " Z₂ + Z^ + ΔΖ^ ·

Hierin bedeuten:

ΔΖ_Η^ die Impedanzänderung im magnetoresistiven Bauelement Z₁. aufgrund eines einwirkenden Magnetflusses Φ, BO 976 060

80982270593

|ΔΖ_Η2 eine Irnpedanzänderung im magnetoresistiven Bauelement Z_R !aufgrund eines Magnetflusses Φ.

I » ■ ■

pas Ausgangssignal gibt demnach die im magnetischen Medium aufgezeichnete Information getreu wieder. Im vorliegenden Fall erhält der Brückeneingang ein Signal von der Vorspannungsquelle 2, deren Spitzenwerte in der Größenordnung von 1 bis 5V bei Frequenzen zwischen 0,1 MHz bis 4O MHz liegen. Ein Transformator 5 ist vorgesehen, um die Rauschunterdrückung zu verbessern, da, wie gezeigt, der Transformator 5 Gleichtaktsignale abweist und zudem noch, falls erforderlich, eine Impedanzanpassung zwischen Vorspannungquelle 2 und Brückenschaltung 1 'übernehmen kann. In gleicher Weise ist ein Transformator 6 am Brückenausgang ebenfalls zur Rauschunterdrückung vorgesehen !sowie ggf. für Impedanztransformatlonszwecke. Ein Widerstand j 7 überbrückt den Ausgang des Transformators 6, um seine Frequenzantwort zu verbreitern. An die Sekundärwicklung des Transformators 6 ist weiterhin ein Filter 3 angeschlossen, um die j sich auf die digitale Information beziehenden Signalkomponenten, wie sie vom magnetischen Medium erfaßt sind, von den !Komponenten zu trennen, die sich aufgrund der Wirkung der Vorspannungsquelle 2 ergeben. In typischer Weise stellt der auf die Brückenschaltung 1 einwirkende Magnetfluß ♦ in Form von magnetischen Gebieten auf den Speichermedium aufgezeichnete Information dar, wobei als magnetisches Medium Magnetband, Magnetplatten u.dgl. dienen können, indem ein Frequenzbereich von angenähert 10 Hz bis in der Größenordnung von 10 MHz ausgenutzt wird. Um entsprechenden Anforderungen zu genügen, ist das Filter 3 ausgelegt, um die im genannten Frequenzbereich liegenden Frequenzen durchzulassen, die ja durch die erfaßte Aufzeichnung bedingt sind, und Signale zu blockieren, die anderen Frequenzen zugeordnet sind, wie z.B. solchen der Vorspannungsquelle 2. Ein Verstärker 4 ist am Ausgang des Filters 3 angeordnet, um den Signalpegel am Signalausgang 8 entsprechend anzuheben, wobei beispielsweise ein Gewinn von etwa 100 vorgesehen werden kann.

BO 9T5 Ό60 —— —

809822/0593

[Praktisch dient die Brückenschaltung 1 in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 dazu, die Vorspannung an ihrem Ausgang in \ [Abhängigkeit vom erfaßten Magnetfluß Φ zu variieren. Wenn der
[Magnetfluß Φ nach Null geht, dann befindet sich die Brückenischaltung 1 im Gleichgewicht, so daß nichts von der Vorspannung! am Brückenausgang erscheint. Sowie der Magnetfluß Φ anwächst, ' gerät die Bürckenschaltung 1 aus dem Gleichgewicht, so daß die [ !angelegte Vorspannung in entsprechender Höhe am Brückenausgang
!auftritt. Das bedeutet, daß das Brückenausgangssignal das Vor- ! jspannungssignal enthält, das innerhalb einer Amplitudenumhül- ; lenden variiert, die durch die Magnetflußänderungen bestimmt \ wird. I

Bine Brückenschaltung optimalisiert die VJirkung der Magnetflußänderungen auf die Vorspannung im Vergleich zu anderen Konfigu-

rationen, da die Magnetflußänderungen sich in verdoppelten Si- ] gnalen am Brückenausgang wiederspiegeln, wohingegen die Vor- ! Spannungssignale praktisch eliminiert sind. ;

Das Filter 3 liefert ein elektrisches Signal in Abhängigkeit i vom Magnetfluß Φ, dem die Brückenschaltung 1 ausgesetzt ist;
das bedeutet, daß sich ein Signal ergibt, welches der Amplitu- | denumhüllenden folgt, statt den Augenblickswerten der von der j Vorspannungquelle stammenden Signalkomponente. Das Filter 3 ! wird bei Betrieb besser ausgenutzt und in seiner Auslegung noch! vereinfacht, wenn die Vorspannungsfrequenz ein Vielfaches der
Frequenz des Magnetflusses Φ darstellt. So hat sich z.B. gezeigt, daß bei einem Verhältnis von etwa 4:1, nämlich bei einer höchsten Frequenz von 40 MHz der Vorspannung und 10 MHz des
Magnetflußsignals noch gute Ergebnisse zu erzielen sind. Es
läßt sich jedoch nicht annehmen, daß diese Beziehung von grundsätzlicher Bedeutung ist. Die Brückenschaltungsanordnung besitzt den Vorteil großer Empfindlichkeit und, bedingt durch den Kompensationseffekt getrennter Bauelemente in den Brückenzweigen, gewisse Immunität gegenüber Rauschen, das von Temperatur-Schwankungen und äußeren elektrischen Feldern herrühren kann.

BO 976 060

809822/0593

Wie sich weiterhin noch aus den bekannten Schaltungsanordnungen ergibt, hält die Vorspannung die magnetoresistiven Bauelemente ZH1 und ZH2 in ihrem linearen Betriebsbereich, wohingegen ein Wechselvorstrom zusätzliche Immunität gegenüber Rauschen herbeiführt, wie z.B. Rauschen, das durch intermittierenden Kontakt zwischen magnetischem Medium und Lesekopf hervorgerufen wird. Die Nachteile der beschriebenen Schaltungsanordnung bester hen in einer unerwünschten Drift vom Signalruhepegel am Ausgang! 8 aufgrund von Änderungen in den Schaltungskomponenten, Be- j triebsspannungsschwankungen, Temperaturänderungen u.dgl. Wird z.B. die Brückenschaltung 1 zur Erfassung eines von einem magnetischen Medium ausgehenden Magnetflusses Φ verwendet, dann ändert sich der Ausgangssignalpegel 8, sowie sich der Abstand zwischen der Brückenschaltung 1 und dem magnetischen Medium ändert, und zwar unabhängig von der im magnetischen Medium aufgezeichneten Information.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 2A bewirkt gem. der Erfindung die Behebung der genannten Nachteile, wohingegen die hierfür beschriebenen Vorteile samt und sonders erhalten bleiben. Zusätzlich zu der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung ist in I Fig. 2 noch ein Schaltkreis 12 zur Erfassung von Spannungsspitzen der am Ausgang 8 auftretenden Signale vorgesehen. Derartige Spitzenerfassungsschaltkreise sind an sich bekannt und werden im allgemeinen so betrieben, daß sich die Spitzenwerte eines Signals, nämlich die Maxima und Minima, also die Stellen, an denen die Steigung der Umhüllenden jeweils Null ist, erfaßt werden. Die Signalamplitude am Ausgang 8 wird so zum jeweiligen Zeitpunkt über den Schaltkreis 12 auf einen Signalspeicher, wie Kondensator 10, übertragen. Sowie aufeinanderfolgende Signalspitzen am Ausgang 8 auftreten, ändert sich die Spannung am Kondensator 10, so daß sich ein ausgemlttelter Spitzenspannungs wert des am Ausgang 8 auftretenden Signals ergibt. Ein Pufferverstärker 9 entkoppelt den Kondensator 10 von nachgeschalteten Schaltkreisen und stellt auf Leitung 11 ein variierendes Gleichispannungssignal entsprechend dem Mittelwert der Signalspitzen BO 97F Ö60

809822/0593

am Ausgang 8 bereit. Die Vorspannungsquelle 2', eine modifizierte Version der Vorspannungsquelle 2 in Fig. 1, gibt eine Vorspannung ab, wie sie sich in Abhängigkeit vom Gleichspannungswert auf der Leitung 11 vom Pufferverstärker 9 ergibt. Wächst so z.B. die Ausgangsspannung am Pufferverstärker 9 in positiver Richtung, dann sinken sowohl das Ausgangssignal der ;Vorspannungsquelle 2' als auch das Eingangssignal der Brükjkenschaltung 1 ab, also in invertierter Abhängigkeit vom Rückkopplungssignal auf der Leitung 11. Eine derartige Regelung läßt sich auf mannigfache Weise herbeiführen; z.B. durch Verwenden eines spannungsgeregelten Verstärkers in der Zuleitung zwischen der Vorspannungsquelle 2' und dem Eingang zur Brücken-

schaltung 1. Der Vorteil des Schaltkreises, wie er im Zusammen-¹ hang mit Fig. 2A beschrieben ist, besteht darin, daß unerwünschte Effekte, die den Signalpegel am Ausgang 8 über eine mehr oder weniger lange Zeitdauer abändern, zu einer kompensierenden Änderung der auf Leitung 11 auftretenden Gleichspannung führen, die dann ihrerseits wiederum eine kompensierende Wirkung in der Vorspannungsquelle 2' herbeiführt, so daß die genannten unerwünschten Änderungen exakt ausgeglichen werden.

In Fig. 2B ist ein modifiziertes Ausführungsbeispiel der Schal-j tungsanordnung nach Fig. 2A gezeigt, die insbesondere dann von j Vorteil ist, wenn die Brückenschaltung 1 als magnetischer LeseH kopf zum Abfühlen von in magnetisierten Bereichen eines magnetischen Mediums gespeicherter Information herangezogen wird. Da üblicherweise bei Informationsaufzeichnung auf magnetischen Medien mehr als eine Aufzeichnungsspur Anwendung findet, ist esj vorteilhaft, auch mehr als ein Abfühlelement zum Erfassen des j Auftretens und Fehlens magnetisierter Gebiete in den verschie- | denen Aufzeichnungsspuren auf dem magnetischen Medium zu benutzen.

Fig. 2B illustriert eine Möglichkeit zur Bereitstellung mehre- ; rer Brückenschaltungen in einem Lesekopf, die in einem Regel- i BO 976 ÖW

809822/0593

kreis, wie er oben beschrieben ist, liegen. Grundsätzlich ist auch hier die Brückenschaltung 1 in einen Regelkreis entsprechend dem in Fig. 2A geschaltet, so daß die zusätzlichen Brükkenschaltungen, wie 23, Z4, ZH3, ZH4 usw., bis zu Zn, Z(n+1), J2Hn, ZH(n+1) jeweils entsprechenden Ausgangsverstärkern, wie 4n zugeordnet sind (es liegen also so viele Ausgangsverstärker 4 vor, wie Brückenschaltungen 1 vorgesehen sind), welche ihrer-Beits mit einem jeweils zugeordneten Signalausgang (12¹, 12'', ... 12ⁿ) ohne Verwendung zusätzlicher Kompensationsrückkopplungsschleifen verbunden sind. So ist z.B. eine Brückenkonfiguration n, die die magnetoresistiven Bauelemente ZHn und ZH(n+1) mit den festen Impedanzgliedern Zn und Z(n+1) als Magnetköpfe aufweist, an den Verstärker 4n angeschlossen, der seinerseits an der Signalausgangsleitung 12n liegt.

3 läßt erkennen, daß die in Fig. 1 und 2A gezeigte Brükkenschaltung 1 auch anders ausgebildet sein kann als in einer Kombination von magnetoresistiven Bauelementen ZH1 und ZH2 im Zusammenwirken mit festen Impedanzgliedern. Die in Fig. 1 gezeigten Impedanzglieder Z1 und Z2 werden hier durch die Schaltjlieder S1 und S2, wie z.B. Transistoren, ersetzt, die dann Ln Reihen mit einer Konstantstromquelle I liegen, und alteriierend durch die Vorspannungsquelle 2 umgeschaltet werden, bieses Ausführungsbeispiel erfordert, daß die Koastantstromguelle I im Ansprechen auf eine Regelgleichsspannung auf der Leitung 11 einstellbar ist. So ergibt sich, wenn die Widerstände der magnetoresistiven Bauelement« ZH1 und ZH2 in Abhängigkeit von der Wirkung der Magnetflüsse Φ variieren, ein Brückenausgangssignal, dessen Umhüllende eine Funktion des Magnetflusses Φ darstellt. Die Spitzenwertumhüllende, wie sie lurch den Spitzenwertdetektor 12 erfaßt wird, dient hierbei zur Einstellung der Konstantstromquelle X, und damit zur Herbeiführung entsprechender Kompensation.

In der Darstellung nach Fig. 4 ist ein Blockdiagramm für eine Anordnung gebracht, die sämtliche Vorteile der Erfindung her-

BO 976 Ö6Ö ~

809822/0693

Ibeizufuhren vermag. Ein Vorstrom-Oszillator 15 stellt den erforderlichen WechseIvorstrom für den spannungsgeregelten Verstärker 16 bereit, der die Ausgangsspitzenspannung über ein
Verhältnis von mehr als 100:1 im Ansprechen auf die Beziehung !zwischen Gleichspannung auf der Leitung 11 und einer fest vor- !gegebenen Bezugsspannung am Eingang V variiert. Der spannungs- !

jgeregelte Verstärker 16 liegt an einem Vorstromtreiberverstärker 17, der den spannungsgeregelten Verstärker 16 gegenüber

jden nachfolgenden Schaltkreisen entkoppelt. Ein Impedanzanpas-

jsungstransformator 13 verbindet den Vorstromtreiberverstärker 17 mit der Brückenschaltung 1, die,lediglich der Anschaulichkeit halber, als Impedanzglieder Z1 und Z 2 entsprechende Kondensatoren zeigt. Es versteht sich nämlich, daß jede Art von
Cmpedanzgliedern Verwendung finden kann; so können z.B. Z1 und 2 2 durch Widerstände, Spulen, Resonanzkreise oder dgl. dargestellt werden. Der Ausgang der Brückenschaltung 1 liegt über
Transformator 14 am Eingang des Verstärkers 4, der ggf. durch »in Filter, bestehend aus einem Serienresonanzkreis, überbrückt sein kann. Der Ausgang des Verstärkers 4 stellt gleichzeitig
len Signalausgang 8 dar und ist andererseits mit dem Spitzenwertdetektor 12 verbunden, wofür sich ein Ausführungsbeispiel In "IBM Technical Disclosure Bulletin", Bd. 19, Nr. 3, August 1976, S. 810 bis 183, findet. Der Ausgang des Spitzenwertdetek- :ors 12 ist mit einem den Mittelwert bildenden Kondensator 10 verbunden und zusätzlich noch mit einem Pufferverstärker 9,
gleich, wie es oben beschrieben ist.

Ie Betriebsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 4 läßt sich ter Zuhilfenahme der graphischen Darstellungen nach Fign. 5 d 6 erläutern. Fig. 5 zeigt die Signalumhüllende am Auegang , und zwar einmal unter der Wirkung der Rückkopplung über Leiung 11 und zum anderen bei offener Rückkopplungsschleife. So st z.B. das Signal am Ausgang 8 in Fig. 1 das gleiche wie für iie Schaltungsanordnung nach Fig. 4, wenn dort die Rückkopp-Lungsschleife offen ist, also wie für den Fall der offenen
schleife in der graphischen Darstellung nach Fig. 5.

BÖ 976 060

809822/0593

Es läßt sich zeigen, daß die Spannung am Signalausgang C absinkt, offensichtlich aufgrund äußerer Einwirkungen, wie z.B. wachsender Abstand zwischen den magnetoresistiven Bauelementen, des Lesekopfes und dem magnetischen Medium und u.U. Temperaturänderungen. Ist die Rückkopplungsschleife über Zuleitung 11 geschlossen, dann führt die Bedingung der "geschlossenen Schleife" dazu, daß der Signalausgang 8 konstant bleibt. Wird das Signal auf Leitung 11 gleichzeitig während der "geschlossenen Schleifen"-Bedingung überwacht, dann wird die Wirkung der äußeren Zustandsbedingung sichtbar. Es zeigt sich nämlich, daß die Signalspannung auf der Leitung 11 anwächst und so zur Kompensation der unidentifizierten, äußeren Zustandsbedingung führt, so daß der Signalausgang auf Leitung 8 während der "geschlossenen Schleifen"-Bedingung konstant gehalten wird.

Ein ins Einzelne gehende Schaltungsdiagramm für ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 7 gezeigt. Die an den Eingang 15 von einem Oszillator gelieferten Vorspannungssignale sind in der Lage, ein hinsichtlich Größe und Frequenz ausreichendes Eingangssignal bereitzustellen. Ein Widerstand R1, ein Transformator 18 und ein Widerstandsnetzwerk R2 bis R6 dienen zur erforderlichen Impedanztransformation und Frequenzkompensation beim Vorspannungssignal. Die Dioden D1 und D2 stellen im Zusammenwirken mit der Spannungsquelle -V eine Eingangsvorspannung bereit. Ein spannungsgeregelter Verstärker 16, der durch einen Operationsverstärker üblicher Bauart dargestellt werden kann, liegt am Eingang eines Vorstromtreiberverstärkers 17, der aus den Transistoren Q1 bis Q4 und den Widerständen R7 bis R10 aufgebaut ist. Schließlich wird, hiervon ausgehend, der Wechselvorstrom über Kondensator C1 auf den Transformator 13 und damit auf die Brückenschaltung 1 übertragen. Der Ausgang der Brückenschaltung 1 ist über Transformator 14 mit Verstärker 4 ebenso wie mit der Frequenzkompensationsschaltung L1 und C2 verbunden. Der Verstäraer 4 kann durch einen weiteren Operationsverstärker üblicher Bauart BO 976 060

809822/0593

!dargestellt werden. Der Signalausgang läßt sich dem Operationsverstärker 4 über die Ausgangsleitungen η entnehmen, wobei 'gleichzeitig der Spitzenwertdetektor 12 vom Ausgang 8 über die Kondensatoren C3 und C4 gespeist wird, um das Rückkopplungssignal bereitzustellen. Am Ausgang des SpitzenwertdeteKtors 12 liegt ein speichernder Kondensator 10 und ein Pufferverstarier 9, der über einen Widerstand 14 auf Masse liegt, der seiner- _; seits die Entladungsrate des Kondensators 10 festlegt. Der Ausgang des Pufferverstärkers 9 liegt über Rückkopplungsleitung 11 am Regeleingang des spannungsgeregelten Verstärkers 16. Ein Schalter S dient dazu, die Rückkopplungsleitung 11 während der "geschlossenen Schleifen"-Bedingung an den spannungsgeregelten Verstärker 16 anzulegen und andererseits eine "offene Schleifen"· Bedingung vorzusehen. Im letzteren Falle wird der spannungsge- '■ regelte Verstärker in fest vorgegebener Ruhestellung durch entsprechende Elnregelung des variablen Widerstandes R8 gehalten, i

BÖ 976 060

809822/0593

Claims

-y- PATENTANSPRÜCHE Magnetischer Lesekopf zum Erfassen von in einem magnetischen Medium in Form magnetischer Flußänderungen aufgezeichneter Information, welcher von einem Wechselvor- ! strom beaufschlagbar ist, und magnetoresistiven Bauele- ! menten, die zu einer Brückenschaltung zusammengeschaltetj sind, zugeführt wird, wobei die magnetoresistiven Bau- J elemente zur Erfassung der Magnetflußänderungen des magnetischen Mediums dienen und der Signaleingang an der ; Wechselvorstromzufuhr liegt, so daß der Signalausgang j der Brückenschaltung eine Funktion des Vorstroms sowie j der erfaßten Magnetflußänderungen darstellt, indem Änderungen im Mittelwert des Brückensignalausgangs wiedergegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektorschaltungsausgang in Form einer Rückkopplungsschleife mit den Vorstromzufuhrmitteln verbunden ist, so daß die Wechselvorstromamplitude in Abhängigkeit vom Detektorausgangssignal derart regelbar ist, daß der Brückensignalausgang auf einen vorgebbaren, konstanten Mittelwert zu halten ist. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Paare magnetoresistiver Bauelemente und Impedanzglieder jeweils in Brückenschaltung an der Wechselvorstromzufuhr liegen. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorschaltung zur Erfassung von Brückensignalausgangsspitzen ausgelegt ist und einen Kondensator zur Speicherung eines Mittelwertes der erfaßten Ausgangssignalspitzen enthält. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkopplungsschleife einen regelbaren Verstärker enthält, dessen Verstärkungsgrad entsprechend ^O 976 060 809822/0593 ORIGINAL INSPECTED ; dem im Kondensator gespeicherten mittleren Gleichwert einstellbar ist. 5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Brückenschaltung mit ihrem Eingang an die Wechselvorstromzufuhr angeschlossen ist, und daß eine Brückenschaltung mit ihrem Ausgang an die Detektorschaltung angeschlossen ist.

^1)0976060 809822/0593