DE3045544A1

DE3045544A1 - Vorrichtung zur aufzeichnung digitaler signale auf einem magnetband

Info

Publication number: DE3045544A1
Application number: DE19803045544
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. 6104 Seeheim Heitmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-12-03
Filing date: 1980-12-03
Publication date: 1982-07-01
Also published as: US4455584A; JPS57123512A

Description

Rl.-Nr. 1964/80 · ; ":""'■" ■■" ^: "

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Vorrichtung zur Aufzeichnung digitaler SignaJe auf einem Magnetband

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruches.

Es ist bekannt, auf Magnetband nicht nur analoge sondern auch digitale Signale aufzuzeichnen. Die digitale Signalaufzeichnung auf Magnetband ist insbesondere bei datenverarbeitenden Anlagen von Wichtigkeit, gewinnt jedoch zunehmend auch bei der Aufzeichnung von Audio- und Videosignalen an Bedeutung.

Bei der Aufzeichnung digitaler Signale bedient man sich dabei einer Vielzahl von Codes, bei denen man unter sogenannten "gleichspannungsfreien¹¹ und "gleichspannungshaltigen" Codes unterscheidet. Bei den gleichspannungshaltigen Codes (beispielsweise NRZ-Code) können dabei unter bestimmten Verhältnissen Bitfolgen auftreten, bei denen beispielsweise zwanzig oder mehr Bits gleicher Polarität (logisch 0 oder logisch 1) erscheinen. Diese verhältnismäßig langen Bitfolgen gleicher Polarität können jedoch dazu führen, daß sich bei der Verar-

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ORiGiNAL INSPECTED

- 7^- "Rl.-Nr. 1964/80 30455U . -

beitung der Signale Verschiebungen der Basislinie d. h. des Bezugspotentials ergeben. Diese Drifter sehe inungen können bewirken, daß sich beim nachfolgenden Auftreten eines Bits anderer Polarität die Basislinie soweit verschoben hat, daß die nachfolgende Ansteuerung des Magnetbandes verzerrt ist und zwar in der Weise, daß die jeweils gewünschte positive bzw. negative Sättigungsmagnetisierung des Magnetbandes gar nicht mehr erreicht wird. Andererseits haben jedoch die gleichspannungshaltigen Codes den Vorteil, daß der Aufwand bei ihrer Verarbeitung geringer ist als der der zur Verarbeitung gleichspannungsfreier Codes erforderlich ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptnnspruch.es hat demgegenüber den Vorteil, daß gleichnpannungshaltige Codes verwendet werden können, ohne daß das Problem der Basislinien-Verschiebung auftritt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich.

So ist in "bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung auf dem den Aufzeichnungskopf tragenden Rotor ein Stromschalter angeordnet, der dem Aufzeichnungskopf den jeweils für positive bzw. negative Sättigungsmagnetisierung erforderlichen Strom zuführt. Die beiden Schaltzustände werden dabei in besonders einfacher und vorteilhafter Weise dadurch erzeugt, daß zwei Stromquellen mit unterschiedlichem Quellstrom vorgesehen sind, von denen einmal die eine und das andere Mal beide parallel arbeiten.

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Zoi chnunp;

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:

Fig.1 : Eine räumliche Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einem an sich bekannten Aufzeichnungs-/ Wiedergabesystem eines Magnetband-' gerätes für Videozwecke.

Fig. 2: Ein Prinzipschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsge^J mäßen Vorrichtung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels '

In Fig. 1 ist ein Aufzeichnungs-Afiedergabesystem dargestellt, wie es üblicherweise bei Magnetbandgeräten für Videozwecke verwendet wird und wie es beispielsweise aus der DE-OS 28 52 167 bekannt ist.

Das System weist dabei einen unteren Führungszylinder 1 und einen oberen Führungszylinder 2 auf, zwischen denen sich ein Ringspalt 3 erstreckt. Die Führungszylinder 1, 2 enthalten einen Einsatz 7> in dem sich ein rotierendes Teil 10 befindet, an dem eine Kopfscheibe 6 befestigt ist, die ihrerseits elektromagnetische Wandler 4-, 5 trägt. Die Anordnung ist dabei derart, daß die Kopfscheibe 6 mit den elektromagnetischen Wandlern 4, 5 im Ringspalt 3 rotiert. Das Magnetband wird in diesem Falle helixartig um die Führungszylinder 1, herumgeführt, so daß sich die elektromagnetischen Wandler 4, 5 schräg zum Magnetband bewegen. Die

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aufzuzeichnenden Signale werden den elektromagnetischen Wandlern über einen induktiven Übertrager 9 ztigoführt, der einen statischen Teil 8 im Einsatz 7 aufweist, dem ein entsprechender Aufnahmeteil auf dem Rotor 10 zugeordnet ist, der sich um die Welle 11 dreht.

Es versteht sich von selbst, daß die dargestellte induktive Übertragung der aufzuzeichnenden Signale nur beispielhaft gemeint ist. Die Übertragung der Signale kann selbstverständlich auch auf andere bekannte berührungslose Weisen erfolgen, beispielsweise auf kapazitivem Wege oder durch lichtaussendende Elemente auf dem Einsatz 7i dem entsprechende lichtempfindliche Elemente auf dem Rotor 10 zugeordnet sind.

Verwendet man ein System, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, zur Aufzeichnung digitaler Signale auf einem Mnpjnetbnnd, kann sich bei Verwendung gleichspannungshaltiger Codes, d. h. solcher Codes, bei denen eine längere Folge gleichphasiger Bits auftritt, das Problem ergeben, daß sich die Basislinie des aufzuzeichnenden Digitalsignals verschiebt, weil zwischen dem rotorseitigen Aufnahmeteil des Signales und den elektromagnetischen Wandlern keine weiteren schaltungstechnischen Maßnahmen getroffen sLnd. Erfindungsgemäß ist daher auf der Kopfscheibe 6 eine Einheit 12 vorgesehen, die mit der Kopf scheibe 6 umläuft und wenigstens eine an sich bekannte Bezugsspannungs-Klemmschaltung enthält, die dazu dient, die Bezugsspannung des aufzuzeichnenden Digitalsignals bzw. die Bezugs-Gleichspannung wieder zu gewinnen. Die Anordnung der Einheit 12 auf der rotierenden Kopfscheibe 6 hat dabei den Vorteil, daß Basis-

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linien vornehiebcnde EinflUnr.o, die nuf die berührungslose übertragung des Signals vom Einsatz 7 auf den Rotor 10 entstehen, kompensiert werden. Treten jedoch die aufzuzeichnenden Digitalsignale in korrektem Abstand zur Bezugs-Gleichspannung auf, ist es möglich, das Magnetband ohne Linearitätsfehler in die Sättigungsmagnetisierung auszusteuern. Driftet das aufzuzeichnende Digitalsignal bezüglich seiner Basislinie nämlich davon, so würde ,je nach Richtung des Wegdrdftens einmal in den elektromagnetischen Wand- · lern A-, 5 eine Feldstärke erzeugt, die. höher ist als zum Erreichen der Sättigungsmagnetisierung eines Magnetbandes erforderlich, während es in der anderen Richtung gar nicht zum Erreichen der ßättigungsmagnetisierung käme.

Es versteht sich dabei von selbst, daß die Einheit .12, die in Fig. 1 nur schematisch angedeutet ist, so nungebildet ist, daß bei der Rotation der Kopfccheibe 6 keine Unwucht oder dergleichen auftritt.

In Fig. 2 ist ein elektrisches Prinzipschaltbild der Anordnung dargestellt, wie sie in Fig. 1 in ihren konstruktiven Einzelheiten angezeigt ist. Dabei ist auf der linken Seite der gestrichelten Linie der Statorteil mit 20 und auf der rechten Seite der gestrichelten Linie der Rotorteil mit 21 bezeichnet, d. h., daß die rechts von der gestrichelten Linie angeordneten Schaltungsteile mit der Kopfscheibe 6 in Fig. 1 umlaufen. Zur berührungslosen Übertragung der aufzuzeichnenden Digitalsignale vom Stator 20 auf den Rotor 21 nind drei Möglichkeiten alternntiv dargestellt. Zum einen ist mit 9 wiederum der induktive übertrager bezeichnet, wie er in Fig. 1 im einzelnen konstruktiv dargestellt ist, wobei der induktive übertrager 9 auf der Statorseite von einer Einheit 22 a, beispielsweise der Endstufe eines Ver-

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stärkers, angesteuert wird. Statt einer induktiven übertragung kann ,jedoch, wie bereits erwähnt, auch eine kapazitive Übertragung verwendet werden, wie dies durch den Kondensator 25 angedeutet ist, der entsprechend von einer Einheit 22 a angesteuert wird. Schließlich ist es auch möglich, ein Paar lichtaussendender bzw. lichtempfindlicher Elemente 2'r einanderzuzuordnen, wobei das lichtaussendene Element auf der Statorseite seinerseits von einer Einheit 22 c angesteuert wird.

Weiterhin ist zur Energieversorgung der auf der Kopfscheibe 6 angeordneten Schaltungseinheiten, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind, ein weiterer induktiver Übertrager 26 vorgesehen, der von einer Einheit 25 auf der Statorseite angesteuert wird. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der induktive Übertrager 26 dabei als separate Einheit dargestellt, es versteht sich jedoch von selbst, daß der induktive Übertrager 26 mit dem induktiven Übertrager 9 zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt werden kann, wobei die Trennung zwischen Versorgungs- und Informationssignal durch an sich bekannte Schaltmittel ausgeführt werden kann.

Das aufzuzeichnende Digitalssignal gelangt zunächst von einer der berührungslos arbeitenden Übertragungseinheiten 9i 23, 24- auf eine an sich bekannte Bezugsspannungs-Klemmschaltung 27« Diese Schaltung int in Fig. 2 durch die Parallelschaltung eines Widerstandes und einer Diode symbolisiert, womit angedeutet werden soll, daß beispielsweise durch die Dioden-Klemmschaltung das jeweils niedrigste Potential festgehalten wird und jedes ankommende positive Potential darauf aufbaut. Derartige Bezugsspannungs-Klemmschaltungen zur Wiedergewinnung einer Bezugs-Gleichspannung sind an sich aus der Fernsehtechnik bekannt und werden dort als

"ßchwarzofcouerung" bezeichnet. Eine derartige Schaltunftcnnordnung ist boiopiolsweine fiua der DE-OS 28 10 706 bekannt, dies bedeutet jedoch keinesfalls eine Beschränkung auf derartige Klemmschaltungen, da auch komplexere Schaltungen zur Wiedergewinnung des Gleichspannungsanteiles verwendet werden können, wie sie unter der Bezeichnung "DG-Restoration" bekannt sind.

An die Bezugsspannungs-Klemmschaltung 27 schließt sich bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Stromschalter 28 an, der einen Aufzeichnungskopf 29 ansteuert. Der Stromschalter 28 enthält zunächst eine erste Stromquelle 30, die einen Quellstrom I₈ liefert, wobei die erste Stromquelle 30 einmal an positive Bezugsspannung +Ug und andererseits an den Aufzeichnungskopf 29 angeschlossen ist. Sie enthält weiterhin eine zweite Stromquelle 31 ·> wobei diese zweite Stromquelle 31 einen doppelt so hohen Quellstrom, d. h. 2I₀, aufweist und mit ihrem einen Ende an negative Betriebsspannung -Ug und mit ihrem anderen Ende an die Emitter zweier Schalttransistoren 32, 33 angeschlossen ist, wobei der eine Schalttransd stör 32 nach Masse und der andere Schalttransistor 33 zum Aufzeichnungskopf 29 führt. Die Schalttransistoren 32, 33 werden von je einem logischen Gatter angesteuert, wobei das den Transistor 32 ansteuernde Gatter ein invertierendes Gatter 34-das den Transistor 33 ansteuernde Gatter ein nichtinvertierendes Gatter 35 ist. Die Gatter 3^·, 351 die auch als Gatter mit komplementären Ausgängen ausgeführt sein können, sind eingangsseitig an die Bezugsspannungs-Klemmschaltung 27 angeschlossen.

Die Wirkungsweise des Stromschalters 28 ist wie folgt:

Die erste Stromquelle 30 beeinflußt den Aufzeichnungs-

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kopf 29 sbändig, d. h. es fließt ständig ein Strom des Betrages I_s von der positiven Bezugsspannungsquelle durch den Aufzeichnungskopf 29 nach Masse. In Abwesenheit eines anderen Stromes wird damit auf das Magnetband eine positive Feldstärke ausgeübt, wobei der Strom I₈ so bemessen ist, daß das Magnetband bis in die Sättigung magnetisiert wird. Durch die Gatter 34, 35 wird nun jedoch bewirkt, daß je nach Polarität des digitalen Ausgangssignales der Bezugsspannungs-Klemmschaltung 27 jeweils einer der Transistoren 32, 33 durchgeschaltet wird, da das logische Gatter 34 dieses Ausgangssignal invertiert, das logische Gatter 35 jedoch nicht. Leitet der Transistor 32, so fließt ein Strom vom Betrag 2I_S von der Masseverbindung zur negativen Bezugsspannungsklemme; der Strom durch den Aufzeichnungskopf 29 wird dadurch nicht beeinflußt, da der Transistor 33 gleichzeitig sperrt. Im entgegengesetzten Falle sperrt jedoch der Transistor 32 und der Transistor 33 leitet, so daß der Strom 2I_S nunmehr von Masse durch den Aufzeichnungskopf 29 zur negativen Betriebsspannungsquelle fließt und sich damit dem Strom der ersten Stromquelle 30 überlagert. Damit ergibt sich in diesem Betriebsfalle im Aufzeichnungskopf 29 einresultierender Strom von -I_s. Insgesamt hat derSbromschalter 28 damit die Wirkung, daß je nach Polarität des Ausgangssignales der Bezugsspannungs-Klemmschaltunp; 27 der Strom im Aufzeichnungskopf 29 zwischen den Beträgen + I₃ und - I₃ hin- und herschaltet.

Da durch die Bezugsspannung-Klemmschaltung 27 eine definierte und konstante Relation zum Bezugspotential hergestellt ist und andererseits durch den Stromschalter 28 sichergestellt ist, daß der Magneti-

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sierungsstrom jeweils zur Sättigung des Magnetbandes ausreicht, wird durch dio orfindungsgemäße Vorrichtung insgesamt eine fehlerfreie Aufzeichnung von Digitalsignalen auf Magnetband ermöglicht, wobei - wie oben dargelegt - auch solche Codes verwendet werden können, din oinnn rnlativ hohen Gleichspannungsanteil haben, wan andororiinit« eine Vereinfachung der signalverarbeitendon Schaltungen ermöglicht.

Claims

Rl.-Nr. 1964/80 --"'- .:. - . ^; 3 η/ c ς // 01.12.1980 Ι'Έ/PLL/Wi/Pe

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1 Ansprüche

MJ Vorrichtung zur Aufzeichnung digitaler Signale auf einem Magnetband mit einem bandführenden Stator, einem relativ zu diesem beweglich angeordneten, wenigstens einen Aufzeichnungskopf enthaltenden Rotor und Schaltmitteln zur berührungslosen Übertragung elektrischer Signale vom Stator auf den Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Rotor (10), (2.6) zwischen Auf zeichnungskopf (29) und den Schaltmitteln(9), (23), (24) eine an sich bekannte Schaltung zur Wiedergewinnung des Gleichspannungsanteiles, beispielsweise eine Bezugsspannungs-Klemmschaltung(27), angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltung zur Wiedergewinnung des Gleichspannungsanteiles ein Stromschalter£28,) nachgeschaltet ist, der in seinem einen Schaltzustand einen der positiven Sättigungsmagnetisierung und in seinem anderen Schaltzustand einen der negativen Sättigungsmagnetisierung des Magnetbandes entsprechenden Strom I₃ durch den Aufzeichnungskopf (29)leitet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromschalter(28)eine erste Stromquelle

(30) und eine zweite Stromquelle (31) aufweist, wobei der Quellstrom der zweiten Stromquelle(31) umgekehrten Vorzeichens und doppelt so groß wie der

CRiGIMAL INSPECTED

der ersten Stromquelle 00)ist und daß'im einen Schaltzustand des Stromschalters(28)nur die erste Stromquelle QO) und im anderen Schaltzustand beide Stromquellen 00), ($Λ) parallel am Aufzeichnungskopf £29jwirksam werden.