DE3633437A1 - Eichvorrichtung fuer ein bandaufzeichnungs-lesesystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Magnetband­ lesesysteme und vor allem auf Einrichtungen zur automati­ schen Eichung der Verstärkung derartiger Lesesysteme, so daß das Ausgangssignal einen bestimmten Sollwert erhält.

Es ist bekannt, von Hand gesteuerte Spannungsteiler vorzu­ sehen, so daß ein Techniker, der die Spannung auf einer Kathodenstrahlröhre abliest, ein Potentiometer einstellen kann, um die richtige Gesamtverstärkung der Ausgangs­ signale des Lesesystems einzustellen. Diese manuelle Tätig­ keit hat zahlreiche Nachteile, die mit der vorliegenden Erfindung überwunden werden sollen, um eine automatische Vorrichtung zur Einstellung der Verstärkung des Lese­ systems in Abhängigkeit von einem geeichten Band zu er­ reichen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Band­ lesesystem zu schaffen, das mit einer geeichten Signalquelle eine bestimmte digitale Ausgangsspannung erzeugt; die Eichung soll dabei in Abhängigkeit von einer Drucktasten­ betätigung automatisch erfolgen.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausge­ staltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Das Lesesystem hat mehr oder weniger üblichen Aufbau mit Ausnahme der Tatsache, daß ein spannungsgesteuertes Poten­ tiometer in Reihe zwischen dem Magnetbandkopfausgang, einen Verstärker, ein Differenzierglied und einen Ausgangs­ verstärker geschaltet ist. Das Ausgangssignal des Aus­ gangsverstärkers wird zu einem ersten Komparator über­ tragen, der das Ausgangssignal des Lesesystems in digitale Rechtecksignale umwandelt.

Die Amplitude des Signals des Ausgangsverstärkers gelangt zu einem Sensor, der einen zweiten Komparator aufweist, der den Pegel des Ausgangssignals kontrolliert, und der, wenn dieser nicht den richtigen Wert hat, ein erstes Signal zu einem Mikroprozessor-Steuergerät sendet und, wenn er den richtigen Wert hat, ein zweites unterschiedliches Signal aussendet. Das Steuergerät erzeugt dann in Abhängig­ keit von diesen Signalen eine erste Gleichspannung be­ stimmter Größe als Bezugsspannung für den zweiten Kompra­ tor. Wenn das Ausgangssignal des Ausgangsverstärkers des Lesesystems in Relation zur Bezugsspannung die richtige Amplitude hat, teilt dies der zweite Komparator dem Steuergerät mit.

Das Steuergerät steuert auch durch Erzeugen eines digitalen Signals den Spannungsteiler, einen D/A-Wandler und einen Verstärker, dessen Ausgangssignal zur Steuerelektrode eines FETs gelangt. Der effektive Widerstand zwischen den Elektro­ den des FETs kann durch Änderung der Spannung an der Steuer­ elektrode geändert werden. Dieser veränderbare Widerstand in Verbindung mit einem Reihenwiderstand in der Leseleitung bewirkt eine einstellbare Dämpfung. Wenn die Dämpfung der­ art ist, daß das Ausgangssignal des Leseverstärkers durch den zweiten Komparator als richtig festgestellt wird, wird dem Steuergerät mitgeteilt, diese Einstellung des Spannungs­ teilers zu halten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung beispielsweise erläutert, die ein Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.

Die gezeigte Ausführungsform 10 hat ein Magnetband-Hand­ habungsdeck 12 und ein geeichtes Digitalband 14, die Mehr­ fach-Magnetsignale zu einem Magnetband-Lesekopf 16 leiten, der allgemein acht Informationsspuren und zusätzlich weitere Spuren aufweist. Jede dieser Spuren stellt einen gesonder­ ten Lesekopf dar. Das Ausgangssignal in Form eines Analog­ signals oder eines Sinuswellensignals wird von einem Ver­ stärker 18 verstärkt und gelangt dann zu einem Differenzier­ glied 20. Das Differenzierglied hat den Zweck, die Spitzen des Schwingungssignals zu ermitteln. Das differenzierte Signal hat Null-Durchgänge, die an den Spitzen des gele­ senen Signals auftreten.

Ein AVR-Spannungsteiler 22 hat einen Reihenwiderstand 31 und eine Leitung 46, die zu einem Ausgangsverstärker 36 verläuft, dessen Ausgang bei 51 liegt. Eine Abzweig­ leitung 47 der Leitung 46 verläuft zur Drain-Elektrode D eines FETs Q 1, dessen Source-Elektrode S an Masse liegt. Die Steuerelektrode 28 erhält von einem Verstärker 37 Spannung. Wenn die Spannung auf der Leitung 35 das Poten­ tial der Steuerelektrode 28 ändert, ändert sich der Wider­ stand zwischen der Drainelektrode D und der Source-Elektrode S, so daß in Verbindung mit dem Reihenwiderstand 31 ein Spannungsteiler gebildet wird. Die dem Verstärker 37 zuge­ führte Spannung wird von einem Digital/Analog-Wandler 41 erzeugt, der über eine Leitung 61 von einem Mikroprozes­ sor 62 mit einem Digitalsignal versorgt wird.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 36 gelangt über eine Leitung 47 zu einem Komparator 43 und zu einer Ausgangs­ leitung 52, die ein geregeltes Digitallesesignal abgibt. Der Komparator 43 nimmt das Signal auf der Leitung 47 auf, das ein Analogsignal ist, wandelt es in ein Recht­ ecksignal um und formt es zu einem Digitalsignal erfor­ derlicher Größe.

Das gestrichelte Rechteck 48 bezeichnet einen Sensor, der die Spannung am Ausgang 51 des Verstärkers 36 mittels einer Leitung 49 kontrolliert, die zu einem zweiten Komparator 44 leitet. Am Ausgang des zweiten Komparators 44 befindet sich ein Digitalfilter, um Störsignale zu beseitigen, die im zweiten Komparator erzeugt werden könnten. Das Ausgangs­ signal des Filters 54 wird durch eine Leitung 56 zu einem Leitungstreiber 58 geleitet, der das Ausgangssignal des Komparators 44 zu einem Mikroprozessor-Steuergerät 62 lei­ tet.

Das Steuergerät 62 leitet ein Digitalsignal über eine Lei­ tung 62 zu einem Digital/Analog-Wandler 42. Dieses Analog­ signal wird von einem Verstärker 38 verstärkt und durch einen Reihenwiderstand 34 und einen Kondensator 30 ge­ filtert, der zwischen eine Leitung 64 und Masse geschaltet ist. Die Leitung 64 erzeugt am Komparator 44 ein Bezugs­ signal, das zum Abtasten die richtige Größe hat, wenn die Spannung am Verstärkerausgang 51, die über die Leitung 49 zugeführt wird, den richtigen Wert hat. Die Spannung auf der Leitung 64 hat einen Nennwert von 1,5 Volt Gleich­ spannung. Wenn die Spannung am Ausgang 51 3 Volt Spitze/ Spitze beträgt, ändert der Komparator 44 seinen Zustand und erzeugt dadurch ein Digitalsignal, das vom Steuerge­ rät 62 erkannt wird, das den D/A-Wandler 41 und den Ver­ stärker 37 veranlaßt, diesen Spannungswert am spannungs­ gesteuerten Spannungsteiler zu halten.

Es folgt nun eine kurze Beschreibung der Arbeitsweise. Das Eingangslesesignal gelangt vom Magnetbandkopf 16 zum Ver­ stärker 18, wird differenziert, im Verstärker 36 ver­ stärkt und dann zum Ausgang 51 gegeben. Die Spannung am Ausgang 51 gelangt über die Leitung 47 zum ersten Kompara­ tor 43, der sie in ein Digitalsignal umwandelt. Die Span­ nung gelangt auch zum zweiten Verstärker 44, der auf der Leitung 64 eine Bezugsspannung erhält, die eine Spannung ausgewählter Größe auf einer Bezugsleitung 67 liefert, die zum zweiten Komparator führt. Wenn die Spitzenspannung am Ausgang 51 auf dem gleichen Wert wie die Bezugsspannung auf der Leitung 67 ist, ändert der Komparator seinen Zustand; dies wird in Form eines Signals zum Steuergerät 62 weiter­ geleitet, der dann die Spannung am D/A-Wandler 42 und am Verstärker 38 konstant hält, der diese Bezugsspannung aufrechterhält. Wenn die Spannung am Ausgang 51 richtig ist, halten der D/A-Wandler 41 und der Verstärker 37 diese gleiche konstante Spannung, was die gleiche konstante Span­ nungsteilung bedeutet, und das Lesesystem ist dann richtig geeicht.

Vor dem Verstärker 18 befinden sich mehrere Leitungen 68, die schematisch gezeigt sind, um zu zeigen, daß acht der­ artige Lesekanäle vorhanden sind, die den Verstärker 18, das Differenzierglied 20, den Spannungsteiler 22, den Ver­ stärker 36 und den ersten Komparator 43 umfassen. Wenn das erste Spursignal im Gleichgewicht ist, wird das Steuergerät mit seinem D/A-Wandler, seinem Verstärker 37 und seinem Spannungsteiler 22 mit der zweiten Spur ver­ bunden. Das Steuergerät hält auch die richtige Spannung auf der Leitung 64 zum zweiten Komparator aufrecht, und ändert wie zuvor die Daten auf der Leitung 61, bis das Lesesystem auf die richtige Spannungsteilung eingestellt ist, um die Spannung am Ausgang 51 auf den richtigen Wert zu bringen. Dies wird für alle acht Kanäle aufeinander­ folgend wiederholt.

Wenn das Lesesystem geeicht ist, muß es für einige be­ stimmte Perioden danach nicht mehr geeicht werden, bis irgendein Problem im Arbeitsablauf eintritt. Wenn dies der Fall ist, wird der Eichvorgang wieder gestartet und durchläuft wie zuvor die neuen Kanäle. Es ist somit nur ein einziges Steuergerät 62 erforderlich. Der Punkt 65 am Ausgang des Verstärkers 38 hat eine Leitung 66, die, wie gezeigt ist, an alle Lesekanäle angeschlossen ist. Die gestrichelte Außenlinie 50 gibt das Steuersystem an, das nur einmal vorhanden ist.

Um in der Praxis ein Lesesystem zu eichen, veranlaßt der Operator durch Betätigen eines Schaltpultes, daß ein ge­ eichtes Signal auf das in die Maschine eingesetzte Band geschrieben wird. Dieses Band soll dann als geeichte Signalquelle beim Eichen des Lesesystems verwendet werden. Der D/A-Wandler 42 bewirkt dabei in Verbindung mit dem Ver­ stärker 38 eine bestimmte feste Spannung, die als Schwellwert­ bzw. Bezugsspannung auf den zweiten Komparator 44 gegeben wird. Das Steuergerät 62 veranlaßt den D/A-Wandler 41, eine Gleichspannung zu erzeugen, die in Verbindung mit dem Ver­ stärker 37 den Transistor Q 1 des Spannungsteilers 22 ver­ anlaßt, einen minimalen Widerstand bzw. eine maximale Dämpfung im Analogsignalweg zu erzeugen. Das Steuergerät 62 veranlaßt fortschreitend den D/A-Wandler 41, zunehmend größere Spannungen zu erzeugen, die wiederum den Spannungs­ teiler 42 zu einer abnehmenden Dämpfung veranlassen.

An einer bestimmten Stelle dieses sich wiederholenden Vor­ ganges ist dann das vom Magnetbandkopf ausgehende Analog­ signal bis zu einem Pegel verstärkt, der ausreicht, daß das Analogausgangssignal des Verstärkers 36 die Schwellwert­ spannung des Komparators 44 überschreitet. Wenn dies ge­ schieht, ändert das Ausgangssignal des Komparators 44 seinen Zustand. Diese Zustandsänderung wird vom Digital­ filter 54 und dem Leitungstreiber 58 zum Steuergerät 62 übertragen. Das Steuergerät erkennt die Zustandsänderung und hält die vom Spannungsteiler 22 gerade bewirkte Dämpfung fest.

Die beiden Widerstände 32 und 33 des Spannungsteilers 22 haben hauptsächtlich den Zweck, die Verzerrung des Aus­ gangssignals des Teilers auf einem Minimum zu halten. Der unterhalb der gestrichelten Linie 26 befindliche Teil des Spannungsteilers 22 kann als spannungsgesteuerter Wider­ stand angesehen werden.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Eichen eines Bandaufzeichnungs-Lese­ systems, gekennzeichnet durch

• a) einen Lesesystem-Verstärkerkanal, bestehend aus in Reihe aus einem ersten Verstärker (18), einem Diffe­ renzierglied (20), einem spannungsgesteuerten Spannungs­ teiler (22) und einem zweiten Verstärker (36),
• b) einen ersten Komparator (43), der ein Digitalsignal mit einer Amplitude gleich der des Analogausgangssignals des zweiten Verstärkers (36) erzeugt,
• c) eine Steuereinrichtung (50), die eine veränderbare Gleichspannung erzeugt, die auf den Spannungsteiler (22) gegeben wird, um dessen Dämpfung zu steuern, und
• d) einen Sensor (48) der feststellt, ob das Signal am Ausgang (51) des zweiten Verstärkers (36) gleich einer bestimmten Spannung ist, und der diesen Zustand auf die Steuereinrichtung (62) überträgt, die dann die Änderung der auf den Spannungsteiler (22) gege­ benen Spannung unterbricht, so daß die Verstärkung des Lesesystems auf einem Sollwert ist, um am zweiten Verstärker (36) ein geeichtes Analog-Ausgangssignal abzugeben.

2. Eichvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sensor (48) einen zweiten Kompa­ rator (44) mit einem ersten Eingang, der mit dem Ausgang (51) des zweiten Verstärkers (36) verbunden ist, und einem zweiten bzw. Bezugseingang aufweist, der mit einer Quelle einer Spannung bestimmter Größe verbunden ist.

3. Eichvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spannungsquelle ein Digital­ signal aufweist, das von der Steuereinrichtung (62) einem Digital/Analog-Wandler (42) und einem Verstärker (38) zuge­ führt wird.

4. Eichvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Spannungsteiler (22) einen Reihenwiderstand (31) bestimmter Größe, eine Abzweigung nach Masse aufweist, die vom Ausgang des Reihenwiderstandes (31) zur Drain-Elektrode (D) eines FETs (Q 1) geschaltet ist, dessen Source-Elektrode (S) nach Masse geschaltet ist, einen Digital/Analog-Wandler (41) und einen dritten Ver­ stärker (37) aufweist, der am Eingang ein Digitalsignal einstellbarer Größe erhält und dessen Ausgangssignal der Gate-Elektrode (G) des FETs (Q 1) zugeführt wird, so daß sich, wenn sich die auf die Gate-Elektrode gegebene Span­ nung ändert, der Widerstand zwischen der Drain- und der Source-Elektrode ändert.