NL8002355A - Werkwijze en inrichting voor digitale magnetische registratie met hoogfrequente polarisatie. - Google Patents

Description

i _ *

Werkwijze en inrichting voor digitale magnetische registratie met hoogfrequente polarisatie.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een digitale magnetische registratie-inrichting met hoogfrequente polarisatie.

De magnetische registratie van een informatiesig-5 naai bestaat in wezen in het vormen van een schrijfstroom in een magnetische kop die op een oppervlak van een magnetische drager, zoals een band, een schijf of een trommel, een remanente magnetisatie levert welke een voorstelling is van de oorspronkelijke informatie.

In het geval van een elektrisch signaal met analoge 10 informatie, zoals bijvoorbeeld een signaal waarvan de amplitude een voorstelling is van een geluidsinformatie die afkomt van een akoestische omzetter is het duidelijk dat de remanente magnetisatie die gevormd wordt door de schrijfstroom in de tijd betrouwbaar de amplitude van het informatiesignaal moet weergeven. Dit wordt alge-15 meen verkregen door op het informatiesignaal een hoogfrequente wissel-stroomsignaal met constante amplitude te superponeren welke een magnetische polarisatie vormt. In het kort begint de kromme van de eerste magnetisatie van het magnetische materiaal van de registra-tiedrager bij een deel dat kwadratisch verloopt en vervolgens met 20 een lineair deel en eindigt met een deel dat zich naar binnen kromt om uit te lopen op de verzadiging. Zonder magnetische polarisatie-stroom zou de registratie van het informatiesignaal op de kromme van de eerste magnetisatie vanaf zijn oorsprong en in ieder punt van de registratiedrager een min of meer grote afbuiging maken alnaargelang 25 het amplitudeniveau van het schrijfsignaal. Het kwadratisch lopende deel van de kromme zou altijd verstoord zijn zodat? het geregistreerde signaal een sterke vervorming zou vertonen. De superpositie van een hoogfrequent wisselstroomsignaal met constante amplitude op het informatiesignaal vormt een magnetische polarisatie in die zin dat '80 0 2 3 55 » * 2 de afwijkingen dus uitgevoerd kunnen worden in het lineaire deel van de kromme van de eerste magnetisatie. Bovendien laat de hoogfrequente magnetische polarisatie de registratiedrager niet gemagnetiseerd bij afwezigheid van het informatiesignaal, des te beter naarmate de 5 overeenkomstige golflengte van de polarisatiestroom kleiner is dan het oplossend vermogen van de afleeskop, welk vermogen in wezen afhangt van de waarde van de afleesluchtspleet. Hoewel een magnetische polarisatie met gelijkstroom ook mogelijk is zou hij daarentegen de registratiedrager bij afwezigheid van het informatiesignaal, in een 10 permanent gemagnetiseerde toestand brengen die in het afleessignaal tot uitdrukking zou komen door een sterke achtergrondruis. Een bij binair gecodeerd digitaal informatiesignaal geeft achtereenvolgens een gegeven herhalingsfrequentie de waarde 0 of 1 aan van een in-formatiebit. Dit signaal bevat dus twee gekorreleerde componenten 15 - een iteratieve reeks van ogenblikken en een overeenkomstige binaire reeks waarden - die de remanente magnetisatie normaal betrouwbaar moet vertalen. Hiertoe is onderzocht om tenminste één van de twee binaire waarden voor te stellen door een overgang van een bepaalde magnetische flux als functie van een gekozen code en tussenbeide 20 komend op een overeenkomstig nauwkeurig ogenblik.

In de werkelijke praktijk zijn de magnetische over-gangen op voordelige wijze polarisatie-amkeringen van het remanente veld en ontworpen om dit veld heen en weer te laten gaan tussen twee ruim bepaalde polarisatieniveaus, positief en negatief, van het mag-25 netische materiaal van de registratiedrager. Dit heeft tot gevolg dat in deze drager een reeks van achter elkaar gelegen magneten met dezelfde polariteit wordt gevormd en met een lengte overeenkomend aan het tijdinterval dat twee overgangen scheidt in overeenstemming met de gekozen codeerwijze. Op de gangbare wijze zal men een positieve 30 overgang een omkering van het remanente veld van een negatief niveau naar een positief polarisatieniveau noemen en de omkering in tegengestelde zin een negatieve overgang noemen. Onder de meest gebruikte coderingswijze worden die voorbeelden aangehaald die men NRZ1 noemt (een terugkeer naar nul voor de bits met waarde "1") volgens welke 35 slechts de bits met waarde 1 voorgesteld worden door magnetische over- 800 23 55 t , 3 gangen onafhankelijk van de richting van deze overgangen en die met zogenaamde "gecodeerde fase" waarin de twee binaire waarden respectievelijk overeenkomen met positieve en negatieve overgangen. Zoals men verderop zal zien is de uitvinding onverschillig voor de gekozen 5 coderingswijze.

De uitvinding heeft daarentegen betrekking op de andere component van het digitale informatiesignaal met betrekking tot de ogenblikken op welke de overgangen zouden moeten plaatsvinden.

Er zi-jn in feite verschillende vraagstukken verbonden aan de betrouw-10 baarheid van de registratie en de aflezing van deze component.

Men heeft hiervoor gezien dat de binaire informatie op de registratiedrager voorgesteld wordt als een reeks naast elkaar gelegen magneten waarvan de naast elkaar gelegen polen dezelfde polariteit hebben en het bestaan van een overgang aangeven. De aflees-15 stroom die geleverd wordt door de afleeskop bij het voorbijgaan van twee naburige halve magneten heeft dus de vorm van een klokvormige kromme waarvan de piek overeenkomt met de overgang daar de variatie van de magnetische flux in de afleesspoel maximaal is bij het voorbijgaan van twee naburige polen van twee magneten voor de luchtspleet 20 van de afleeskop. Wanneer evenwel twee overgangen zeer dichtbij elkaar liggen (bij grote registratiedichtheden) combineren de opeenvolgende krommen zodanig dat de stroompieken verschoven zijn ten opzichte van de werkelijke overgangen. Dit verschijnsel dat meer in het algemeen bekend is onder de Angelsaksische naam "pick-shift" en 25 hier aangegeven wordt met de uitdrukking "verschuiving van de pieken", neemt toe met de frequentie van de overgangen, zodanig dat)grote registratiedichtheden de pieken verschoven kunnen zijn juist tot ongeveer een derde van het kleinste interval twee overgangen kan scheiden.

De decodeerketens moeten dus een zeer goed effect hebben, des te 30 meer naarmate deze verschuiving zich voegt bij de snelheidsvariaties van de afwikkeling van de registratiedrager. Verschillende pogingen zijn gedaan met het oog om de grootte van de verschuiving van de pieken te verminderen.

Er zijn resultaten verkregen in deze richting door 35 een digitaal registratiesignaal te gebruiken analoog aan een analoog 800 2 3 55 4 registratiesignaal. De ervaring heeft in feite getoond dat een vermindering van de verschuiving van de pieken optreedt voor hoge schijfdichtheden boven ongeveer 200 fluxomkeringen op de millimeter met een samengesteld registratiesignaal gevormd uit de superpositie 5 van een wisselstroomsignaal met hoogfrequente magnetische polarisatie en constante amplitude op het digitaal gecodeerde informatie-signaal.

In dit samengestelde registratiesignaal wordt iedere overgang voorgesteld door een verschil van de piekamplituden 10 met hetzelfde teken van de twee naburige wisselingen van het pola-risatiesignaal die respectievelijk optreden voor en na het ogenblik van de overeenkomstige overgang van het informatiesignaal. De hoogfrequente polarisatie is zodoende belangwekkend zodra deze twee wisselingen gescheiden worden door een vast tijdinterval dat theo-15 retisch overeenkomt met de periode van het polarisatiesignaal en resulteert in een ondeidrukking van de piekverschuiving. In de digitale registratie-inrichtingen met wisselstroompolarisatie volgens de bekende techniek kan dit tijdinterval zich evenwel ongelijk en ongeregeld verwijderen van de waarde van deze periode en onbepaaldheden 20 opwekken en decoderingsfouten van het signaal dat geregistreerd wordt door deze inrichtingen. Deze afwijkingen komen voort uit de verdeling van de overgangen in het digitaal gecodeerde informatiesignaal waarbij zij dus tussenbeide kunnen komen op ieder ogenblik in een periode van het magnetische polarisatiesignaal en maken dat 25 de superpositie van de twee signalen min of meer gunstig is.

Het gunstigste geval (afwijking 0) vindt plaats wanneer een overgang van een gegeven teken samenvalt met de piekam-plitude van hetzelfde teken van het hoogfrequente polarisatiesignaal. Daarentegen is de afwijking maximaal wanneer de overgang van het 30 gegeven teken tussenbeide komt op het ogenblik waarop het polarisatiesignaal een piekamplitude verkrijgt met tegengesteld teken, in welk geval de volgende piekamplitude vertraagd wordt met ongeveer een halve golflengte van het polarisatiesignaal.

Hieruit volgt dat het belang van de piekverschuiving 35 afhangt van de fase van het magnetische polarisatiesignaal ten op- 800 23 55 5 k « zichte van het gecodeerde signaal en dat wanneer effectief de piek-verschuiving gemiddeld verminderd wordt door de wisselstroompolari-satie hij nog betrekkelijk hoge waarden kan bereiken voor zekere overgangen en ketens nodig maken die goede prestaties leveren voor 5 het aflezen en het decoderen van op deze wijze geregistreerde signalen.

Om. deze piekverschuiving te vermijden zou het belangwekkend zijn om het polarisatiesignaal in frequentie synchroon te maken met de besturingsklok van het digitaal gecodeerde signaal 10 dat geregistreerd moet worden. Door het feit evenwel dat de positieve en negatieve overgangen in het gecodeerde signaal op een wisselvallige wijze zijn verdeeld blijft de fase die bestaat tussen iedere overgang en het magnetische polarisatiesignaal wisselvallig, zo dat zich nog min of meer gunstige gevallen voordoen zoals in het 15 voorgaande geval.

Het is daarentegen duidelijk dat de toename van de frequentie van het polarisatiesignaal ten opzichte van de hoogste herhalingsfrequentie van de overgangen het verschuivingseffect van de pieken vermindert. De vergroting van de frequentie van het pola-20 risatiesignaal wordt in de praktijk evenwel snel begrensd door het feit dat hij bijgevolg de elektromagnetische verliezen verhoogt in de materialen die de registratiekoppen vormen.

Bovendien neemt men een vermindering van de piekverschuiving waar wanneer er een oordeelkundige verhouding bestaat tussen 25 de frequentie van het magnetische polarisatiesignaal en de klokfrequentie met het ritme waarvan de codering bewerkstelligd wordt.

Niettemin blijven er ongunstige gevallen over die hoewel verminderd altijd het gevaar met zich meebrengen in zekere gevallen het terugverkregen bericht te verstoren en bijgevolg de aanwezigheid nodig 30 maken van een aflees en decoderingsinrichting die voldoende geperfectioneerd is om deze gevaren te onderdrukken.

De uitvinding verhelpt het bestaan van elk ongunstig geval tijdens een digitale magnetische registratie met hoogfrequente polarisatie.

35 Daartoe heeft de uitvinding betrekking op een magne- 800 2 3 55 6 tische registratiewerkwijze van een digitaal infonnatiesignaal dat samengesteld is uit een reeks overgangen van het soort dat op het infonnatiesignaal een hoogfrequent magnetisch polarisatiesignaal met constante amplitude superponeert en gekenmerkt wordt doordat de fase 5 van het polarisatiesignaal op de overgangen van het infonnatiesignaal gemoduleerd wordt.

Als gevolg daarvan heeft de uitvinding betrekking op een magnetische registratie-inrichting van een digitaal infonnatiesignaal samengesteld uit een reeks overgangen van het soort dat 10 magnetische polarisatiemiddelen bevat die een oorspronkelijk hoogfrequent polarisatiesignaal afgeven met constante amplitude en middelen voor het combineren van het infonnatiesignaal met het magnetische polarisatiesignaal voor het leveren van een registratiesignaal en gekenmerkt doordat de inrichting fasemodulatiemiddelen bevat van 15 het oorspronkelijke polarisatiesignaal met betrekking tot de overgangen van het infonnatiesignaal.

De uitvinding zal aan de hand van de tekening in het volgende worden toegelicht.

Figuur 1 toont een voorbeeld van een magnetische 20 registratie in NZRl uit de bekende stand van de techniek waarbij niet de magnetische wisselstroommagnetisatie in werking gesteld wordt.

Figuur 2A en 2b geven respectievelijk het gunstigste en het ongunstigste geval aan van een digitale registratie met wisselstroompolarisatie volgens de bekende stand van de techniek.

25 Figuur 3 geeft een voorbeeld aan van een digitale magnetische registratie in NRZ1 met een wisselstroompolarisatie volgens de uitvinding.

Figuur 4 geeft een uitvoeringsvoorbeeld aan volgens de uitvinding van een digitale registratie-inrichting met wissel-30 stroompolarisatie.

Figuur 5A en 5F geven respectievelijk voorbeelden aan van golfvormen en informaties die verkregen kunnen worden in verschillende punten van de registratie-inrichting voorgesteld in figuur 4.

35 Figuur 6 stelt een eerste variant voor van de uit- 800 23 55 7 voering volgens de uitvinding van een digitale registratie-inrichting met wisselstroompolarisatie.

Figuur 7A en 7H geven respectievelijk voorbeelden aan van golf vormen en informaties die verkregen kunnen worden in ver-5 schillende punten van de registratie-inrichting aangegeven in figuur 6.

Figuur 8 geeft in een dunne lijn een deel van het theoretische signaal weer aangegeven in figuur 7F' en geeft met dikke lijnen aan hoe dit signaal in de praktijk is.

10 Figuur 9 geeft een variant aan volgens de uitvinding van het signaal aangegeven in figuur 7F1.

Figuur 10 stelt een tweede uitvoeringsvariant voor volgens de uitvinding van een digitale magnetische registratie-inrichting met wisselstroompolarisatie.

15 Figuur 11A en 11J geven respectievelijk bij wijze van voorbeeld de golfvormen en informaties aan die verkregen kunnen worden in verschillende punten van de registratie-inrichting voorgesteld in figuur 10.

De uitvinding zal beter begrepen worden na een korte 20 beschrijving van de resultaten die verkregen worden met bekende digitale magnetische registratie-inrichtingen aangegeven in figuur 1, 2A en 2b.

Figuur 1 heeft betrekking op de digitale magnetische registratie van het NRZl-soort zonder polarisatie. In deze figuur 25 geeft de oorspronkelijke binaire informatie aan die geregistreerd moet worden en gevormd uit een zich herhalende reeks bits zoals bij wijze van voorbeeld aangegeven; Sg geeft het registratiesignaal aan, het zogenaamde schrijfsignaal, dat een gevolg is van de codering van de oorspronkelijke informatie I in NRZ1; geeft het overeenkom-30 stige afleessignaal aan verkregen aan de klemmen van de spoel van de afleeskop bij het passeren van de informatiedrager die de registratie draagt van het schrijfsignaal Sg; geeft het signaal aan terugverkregen uit het afleessignaal met het oog om een voorstelling te verkrijgen in de NRZl-code van het afgelezen digitale signaal; en 35 I geeft de informatie aan terugverkregen na decodering van het signaal 800 2 3 55 8 S .

r

Zo is het registratiesignaal Se een wisselstroom-signaal waarvan de overgangen overeenkomen met de bits met waarde 1 en waarvan de positieve amplitude + n en de negatieve amplitude 5 - n gemeenschappelijk overeenkomen met de positieve en negatieve verzadigingsniveaus van het magnetische registratiemateriaal. Met de registratie van een gegeven en geïsoleerde overgang op een informatiedrager komt normaal een afleessignaal overeen afgenomen aan de klemmen van de spoel van een afleeskop die de vorm heeft van een 10 klokvormige kromme, positief of negatief, alnaargelang de overgang zelf positief of negatief is en waarvan de top (of piek) het ogenblik voorstelt van de overgang. Dankzij de variabele nabijheid van de overgangen enerzijds en de grote . : gezochte registratiedichtheid anderzijds combineren evenwel de klokvormige karakteristieken die 15 geleverd worden bij iedere overgang min of meer met elkaar alnaargelang hun nabijheid en hebben bijgevolg pieken + p en - p die min of meer verschoven zijn op ogenblikken die een voorstelling zijn van de overgangen. Verschillende piekverschuivingswaarden do, dl, d2 en d3 zijn bij wijze van voorbeeld in figuur 1 aangegeven. Wanneer gegeven 20 is dat de pieken de ogenblikken bepalen van het optreden van de overgangen en dat zij variabel zijn verschoven ten opzichte van deze overgangen is het signaal terugverkregen uit de pieken van het afleessignaal verschillend van het registratiesignaal terwijl theoretisch de signalen Sq en identiek zouden moeten zijn. Tenge-25 volge van de piekverschuivingen do tot d3 kan de decodering van het terugverkregen signaal aanleiding geven tot verwarring en een informatie 1^ geven die verschillend is van de oorspronkelijke informatie Iq. In het aangegeven voorbeeld geven de gestreept aangegeven cijfers de fouten aan die begaan kunnen worden in het terugver-30 kregen signaal I tijdens de decodering van het signaal S^.

Figuur 2A en 2B'hebben betrekking op een digitale registratie die gebruikt maakt van de magnetische polarisatie volgens de bekende stand van de techniek. In deze figuren geeft S_^ een gecodeerd informatiesignaal aan geleverd uit een oorspronkelijke informatie 35 (niet voorgesteld) volgens de een of andere code en afwisselend tussen 800 2 3 55 * * 9 twee vooruit bepaalde niveaus, aangegeven als + 1 en - 1; S geeft een wisselstroomsignaal met hoogfrequente magnetische polarisatie aan en met constante amplitude C+ en C-; S& geeft het registratie-signaal aan dat een gevolg is van de superpositie van de vooraf-5 gaande signalen S^c en S^; en geeft het signaal dat terugverkregen is na registratie en aflezing van het signaal Se·

In figuur 2A komt het ogenblik t van het optreden van een positieve overgang van het informatiesignaal overeen met het gunstigste registratiegeval terwijl in figuur 2B het ogen-10 blik t^ overeenkomt met het ongunstigste geval.

In deze figuren is het registratiesignaal dat de spoel van de schrijfkop bekrachtigt een oscillerende wisselstroom aan weerszijde van een overgang tussen de waarden + a tot - b en - a_tot + b, waarbij de waarden + a en - a betrekking hebben op 15 kleine stromen en de waarden + b en - b op sterke stromen die door de spoel lopen. De positieve en negatieve overgangen worden respectievelijk voorgesteld door de sprongen tussen de niveaus + a tot + b en - a_ tot - b. De detectie van de piek van de eerste wisseling welke een dergelijke sprong markeert wordt bij het vervolg van het 20 aflezen van het geregistreerde signaal Se vertaald als het overgangs-ogenblik zoals aangegeven door de terugverkregen signalen Sr in figuur 2A en 2B. Onder deze omstandigheden komt de lineariteit van het wisselstroomsignaal S er weinig op aan (in tegenstelling bij e de analoge registratie) zo dat de niveaus + b en - b in de praktijk 25 overeenkomen met de verzadigingsniveaus van het magnetische materiaal van de registratiedrager en waarbij de verhouding tussen het niveau met verwijzingscijfer 1 van het informatiesignaal S^c en het niveau £ van het polarisatiesignaal S betrekkelijk groot is (in het algemeen van de orde van 1/4) in vergelijking met dat wat algemeen gebruikt 30 wordt (1/10) bij een analoge registratie. Anderzijds is het wenselijk dat de piek van de eerste positieve of negatieve wisseling die de overgang markeert in het registratiesignaal S respectievelijk e samenvalt met de overeenkomstige positieve of negatieve overgang van het informatiesignaal S^c om zo elke verschuiving te vermijden van 35 de overgangen in het terugverkregen signaal . Door het feit evenwel 800 23 55 10 dat de overgangen van het informatiesignaal S^c op willekeurige wijze in de tijd verdeeld zijn zullen min of meer gunstige combinaties met het wisselstroompolarisatiesignaal plaatsvinden. Het gunstigste geval is aangegeven in figuur 2A waaruit volgt dat de 5 positieve overgang op het ogenblik tQ van het informatiesignaal samenvalt met een positieve piek van het polarisatiesignaal en waarbij zo de superpositie deze wisseling onveranderd handhaaft in de tijd om de overgang aan te geven. Hetzelfde geldt voor een negatieve overgang van het informatiesignaal S. en een negatieve piek van 10 het polarisatiesignaal S . Het ongunstigste geval is beschreven in

P

figuur 2b volgens welke de positieve overgang op het ogenblik t^ van het informatiesignaal S^c samenvalt met een negatieve piek van het polarisatiesignaal S en de superpositie een vertraging ei' van

P

het optreden van de eerste wisseling van de overgang in het regi-15 stratiesignaal introduceert, waarbij deze vertraging gelijk is aan een halve periode van het polarisatiesignaal S . Hetzelfde zal gelden voor een negatieve overgang samenhangend met een positieve piek. De verschuiving van de piek d' geeft dus de overgang aan op het ogenblik die bij grote registratiedichtheden het gevaar geeft de 20 inhoud van de oorspronkelijke informatie te veranderen.

In analogie met de figuren 2A en 2B geeft figuur 3 een digitale registratie aan met polarisatie volgens de uitvinding.

Volgens het voorbeeld uit figuur 3 geeft Iq een oorspronkelijke binaire informatie aan; S^c geeft het in NRZ1 gecodeer- 25 de informatiesignaal aan dat daarmee overeenkomt; S geeft een oor- k ^ spronelijk polarisatiesignaal aan dat rechtstreeks gebruikt wordt bij de bekende registratie-inrichtingen; S ^ geeft een polarisatiesignaal aan volgens de uitvinding; en Sg geeft het registratie-signaal aan dat een gevolg is van de combinatie van de signalen Sic 30 met S^. Uit de golf vorm van het polarisatiesignaal S ^ volgt dat volgens de uitvinding het oorspronkelijke polarisatiesignaal in fase gemoduleerd is op de overgangen van het gecodeerde informatiesignaal s^c» in die zin dat uit ieder van deze overgangen het oorspronkelijke polarisatiesignaal S een opeenvolgende fasverschuiving o ^ 35 ondergaat van 180 . Op die manier bevat het polarisatiesignaal volgens 800 2 3 55 * ·* 11 de uitvinding S . verlengde hoge trappen h en lage trappen 1_, die gecombineerd met de respectievelijke overgangen van het informa- tiesignaal S. , in staat zijn hen over te dragen aan het registratie-xc signaal S onder nog steeds gunstige voorwaarden en zonder een en-6 5 kele verschuiving.

Figuur 4 geeft een uitvoeringsvoorbeeld van een digitale magnetische registratie-inrichting 10 volgens de uitvinding die beschreven zal worden aan de hand van figuur 5 welke bij wijze van voorbeeld golfvormen 5A - 5F aangeeft die verkregen kunnen 10 worden in verschillende punten van de inrichting 10. Zo bevat de digitale registratie-inrichting 10 volgens de uitvinding een klok 11 die een kloksignaal 5A afgeeft samengesteld uit een reeks zich herhalende impulsen met een gegeven frequentie f en met een periode-verhouding 0,5 (verhouding van de duur van iedere impuls met betrek-15 king tot hun herhalingsperiode). Het signaal 5A wordt aangelegd aan een ingang van een frequentieverdeler - door - N, 12, dat een signaal 5B levert samengesteld uit een reeks zich herhalende impulsen

f /n (waarbij N een geheel getal is dat hier 3 bedraagt). Een codeer-H

inrichting 13 heeft een eerste ingang die het uitgangssignaal 5B 20 ontvangt van de frequentieverdeler 12 en een tweede ingang die een oorspronkelijke informatie 5C ontvangt welke geregistreerd moet worden. Volgens het aangegeven voorbeeld onttrekt deze codeerinrich-ting aan het signaal 5C de overgangen met het ritme van het signaal 5B en bewerkstelligt een vooruit bepaalde codering om een gecodeerd 25 informatiesignaal af te geven 5D dat equivalent is met de hiervoor genoemde signalen S^. De bijwijze van voorbeeld gekozen code in figuur 4 en 5, evenals in de andere volgende figuren is zodanig dat de overgangen voorstellingen zijn van bits met waarde 1 van de informatie 5C om een registratiesignaal te verkrijgen van het NRZl-soort.

30 Men zal opmerken dat de voorgestelde signalen 5A, 5b en 5D en het signaal 5E dat verderop beschouwd zal worden signalen zijn met gelijkstroom met logische waarden 0 en 1, hoewel deze signalen wissel-stroomsignalen zouden kunnen zijn zoals die voorgesteld· in de voorgaande figuren. In werkelijkheid werken de componenten die in de 35 inrichting 10 geïntroduceerd zijn voor het vormen van deze signalen 800 2 3 55 12 met gelijkstroom waarbij een omzetting in wisselstroom van de betreffende signalen voor het vormen van het registratiesignaal later uitgevoerd wordt. Het kloksignaal 5A en het informatiesignaal 5D worden respectievelijk aangelegd aan twee ingangen van een exclu-5 sieve OF-poort 14 die aan de uitgang een signaal 5E afgeeft. De poort 14 speelt de rol van een fasemodulator die met een vooruit bepaalde waarde (van 180°) de fase van het kloksignaal 5A moduleert (gelijk aan het oorspronkelijke polarisatiesignaal S aangegeven in ]? figuur 3) tijdens elk optreden van de overgangen van het informatie-10 signaal 5D om volgens de uitvinding een gemoduleerd polarisatiesignaal 5E te leveren gelijk aan het signaal S . uit figuur 3.

Het polarisatiesignaal 5E dat de poort 14 verlaat en het gecodeerde informatiesignaal 5D bereiken respectievelijk twee % ingangen van een combinatie-element 15 dat aan de uitgang een regi-15 stratiesignaal 5F levert bestemd voor de registratiespoel 16 van de niet voorgestelde registratiekop. Het combinatie-element 15 is in wezen gevormd uit twee stroomonderbrekers 15a_, 15b die respectievelijk het polarisatiesignaal 5E en het informatiesignaal 5D behandelen. De onderbrekers 15a en 15b bestaan respectievelijk uit 20 twee stroombronnen 17ja, 17b gevoed door een spanningsbron + V en uit twee paren transistors 18a, 18'a, 18b, en 18'b, waarvan de emitters gemeenschappelijk verbonden zijn met de uitgang van de respectievelijke stroombronnen 17a_ en 17b en de collectors verbonden zijn met de eindklemmen van de registratiespoel 16 waarvan het midden aan 25 een vooruit bepaalde spanning - V gelegd is. Het polarisatiesignaal 5E dat afgegeven wordt door de poort 14 wordt rechtstreeks aangelegd aan de basis van de transistor 18a en door middel van een omkeerin-richting 19a, aan de basis van de transistor 18 'a_. Op dezelfde wijze wordt het informatiesignaal 5D rechtstreeks aangelegd aan de basis 30 van de transistor 18b en door middel van een amkeerinrichting 19b aan de basis van de transistor 18'b. De onderbrekers 15a en 15b schakelen zo de stromen in overeenstemming met de signalen 5D en 5E, die zo tot de wisselstromen gemaakt worden. Deze stromen tellen bij elkaar op in de spoel 16 in de vorm van het signaal 5F, analoog aan 35 het registratiesignaal S voorgesteld in figuur 3. Men merkt op in 80 0 2 3 55 13 figuur 5 dat dankzij de faseverschuiving van 180° die tussenbeide komt in het signaal 5E op het ogenblik van iedere overgang van het informatiesignaal 5D, deze fasemodulatie in het resulterende signaal 5F overgangen levert van + tot + b en van - a_ tot - b op ogen-5 blikken die altijd overeenkomen met de overgangen van het informatiesignaal.

In het voorbeeld aangegeven in figuur 4 en 5 bestuurt het kloksignaal 5A het vormen van het informatiesignaal 5D door middel van de frequentiedeler 12. Het magnetische polarisatiesignaal 10 5E wordt synchroon gemaakt met het kloksignaal 5A dankzij de fase-modulator gevormd door de poort 14.

Figuur 6 en 7 geven een inrichting 20 aan die een uitvoeringsvariant vormt van de digitale registratie-inrichting 10 die zojuist beschreven is. De gelijksoortigheid van de inrichtingen 15 10 en 20 komt tot uitdrukking door het feit dat de elementen 21 tot (28, 28') van de inrichting 20 respectievelijk overeenkomen met de elementen 11 tot (18, 18') van de inrichting 10. Overigens zijn de signalen 7A tot 7E analoog respectievelijk aan de signalen 5A tot 5E, terwijl het signaal 7E' een in de tijd verschoven versie voor-20 stelt van het signaal 7E en waarbij het signaal 7F' het resulterende signaal voorstelt van het signaal 7E' en eveneens een in de tijd verschoven versie vormt van het signaal 5F. De signalen 7G, 7H zijn nieuwe signalen opgenomen in de uitvoeringsvariant voorgesteld in figuur 6.

25 Meer in het bijzonder bevat de inrichting 20, op dezelfde wijze als de resistratie-inrichting 10, een klok 21, een frequentiedeler 22, een codeerinrichting 23, een exclusieve OF-poort 24 en een combinatie-element 25 dat een registratiespoel 26 voedt en een stroombron 27 bevat welke een paar transistors 28, 28' voedt bestemd 30 voor de bekrachtiging van de spoel 26. De klok 21 levert een kloksignaal 7A aan een frequentiedeler 22 en aan een ingang van de poort 24. De deler 22 deelt de frequentie van het kloksignaal 7A door een vooruit bepaalde gehele factor N (hier N = 6) om een signaal 7B te vormen dat als klok dient voor het coderen van het oorspronkelijke 35 informatiesignaal 7C dat de codeerinrichting 23 binnentreedt. Deze 800 23 55 14 codeerinrichting bewerkstelligt de frequentiesynchronisatie van de signalen 7B en 7C en levert zo aan de andere ingang van de poort 24 een gecodeerd gelijkstroominformatiesignaa1 7D. De poort 24 vormt een fasemodulator om een gemoduleerd polarisatiesignaal 7E te vormen 5 waarin iedere overgang van het informatiesignaal 7D achtereenvolgens een faseverschuiving van 180° van het kloksignaal 7A teweeg brengt.

De uitvoeringsvariant aangegeven in figuur 6 stelt als bekrachtigingselement van de spoel 26 een bekende inrichting in het werk die bestaat uit twee transistors 28 en 28' en de stroombron 10 27 voorzien van twee ingangen 27a^ en 27b voor het besturen van respec tievelijk sterke en zwakke stromen. Het aangegeven voorbeeld heeft betrekking op de besturing door de ingang 27a_, waarmee de zwakke stroom die geleverd wordt bij de normale werking van de bron 27 omgezet wordt in een vooruit bepaalde sterke stroom in de loop van een 15 impuls van het signaal aangelegd aan de klem 27a_. Voor het bewerkstelligen. van deze besturing uit kloksignaal 7A bevat het combinatie-element 25 een kipschakeling D29. Er wordt aan herinnerd dat een kipschakeling D één gegevensingang heeft aangegeven met D (Data), een besturingsingang G (Gating), en twee uitgangen, rechtstreeks Q 20 en complementair Q. In een dergelijke kipschakeling volgt de uitgang de ingang op bevel van het bes taringssignaal aangelegd aan de ingang G. Bijgevolg ontvangt de kipschakeling 29 aan de ingang D het kloksignaal 7A en aan zijn besturingsingang G een signaal met de dubbele frequentie 7G uitgaande van de uitgang Q van een astabiele kipscha-25 keling welke een klok 30 vormt. Voor het gemak bereikt de rechtstreekse uitgang Q van de klok 30 een door twee delende inrichting welke de klok 21 vormt en zo het rechthoekige signaal 7A (met cyclische verhouding 0,5). Het uitgangssignaal van de kipschakeling D29 neemt onder de condities aangegeven in figuur 7 de vorm aan van het signaal 7H.

30 Daar het signaal 7H met een kwart periode verschoven is ten opzichte van het polarisatiesignaal 7E wordt een kipschakeling D31 ingebracht tussen de uitgang van de poort 24 en de stroomonderbreker 28, 28' voor het bewerkstelligen van een zelfde verschuiving van het gemoduleerde polarisatiesignaal 7E. Zo wordt het signaal 7E dat uitgaat van de 35 poort 24 aangelegd aan de ingang D van de kipschakeling 31, waarbij 800 2 3 55 15 deze bestuurd wordt door het signaal 7G dat de uitgang Q van de klok 30 verlaat. De rechtstreekse uitgang Q van de kipschakeling 31 bekrachtigt de basis van de transistor 28' door middel van de versterker 32, terwijl de omgekeerde uitgang Q de basis van de transistor 21 5 bereikt door middel van de versterker 33. Op die manier heeft het signaal dat rondloopt in de registratiespoel 26 de vorm voorgesteld in 7F', waarbij dit signaal een verschoven versie is van een vooruit bepaald tijdinterval (hier een kwart periode) van de overgangen van het informatiesignaal 7D. Daar deze tijdperiode constant is komt het 10 signaal 7F' overeen met het signaal 5F met betrekking tot de basisinrichting aangegeven in figuur 4.

Dit stelsel heeft het voordeel dat een nauwkeurige fasebetrekking verschaft wordt tussen het besturingssignaal van een sterkeêtroom 7H en het besturingssignaal 7E' van de stroomonderbreker 15 (28, 28') , dankzij de tussenkomst van het kloksignaal 7G dat de twee kipschakelingen 29 en 31 bestuurt die de signalen 7H en 7E' opwekken. De inrichting 20 is bijgevolg onverschillig voor de voortplantings-tijd van de golven in de verschillende componenten die voorafgaan aan de kipschakelingen.

20 Een ander voordeel van de uitvinding is aangegeven in figuur 8 die in dunne lijnen/^feoretische signaal 7F' voorstelt en in dikke lijnen de vorm 7F" van het signaal dat in de praktijk verkregen wordt op de registratiedrager. Men zal in feite opmerken dat de amplitude van de wisselstroompiek die iedere overgang kenmerkt 25 groter is dan die van de andere wisselingen. Wanneer rekening gehouden wordt met de parasitaire weerstands en capacitieve componenten van de registratiespoel introduceert deze een tijdconstante voor het tot stand brengen van het registratiesignaal naar de piekwaarden + a en - a en + b en - b. Het gevolg is dat het reele signaal 7F" 30 normaal deze waarden niet kan bereiken tijdens een halve periode en zich onderbreekt bij de piekwaarden | a 'Ui a ^ en | b1’ | ^ | b |.

Door de stukken h en 1 geïntroduceerd in het gemoduleerde polarisa-tiesignaal volgens de uitvinding beschikt het reele· signaal 7F' over een gehele periode, zo dat de piekamplituden | b" | van de wisselingen 35 die de overgangen kenmerken praktisch gelijk zijn aan \ b_ | . Dit 800 2 3 55 16 verhoogt de zekerheid voor het terugverkrijgen van een geregistreerd bericht.

Men zal ook opmerken dat de positieve en negatieve overgangen van de informatiesignalen 5D en 7D respectievelijk over-5 eenkomen met de lage stukken _1 en de hoge stukken h in de registraties ignalen 7F en 7F'.

Figuur 9 stelt een registratiesignaal 7F"' voor dat men zal verkrijgen op de plaats van het signaal 7F' wanneer de uitgang Q van de kipschakeling 29 (figuur 6) de besturingsingang 27b 10 bereikt van de zwakke stromen van de stroombron 27 en de verbinding 19Q-27a_weggelaten wordt. In dat geval ziet men dat de positieve en negatieve overgangen van de informatiesignalen 5D en 7D respectievelijk overeenkomen met de hoge en lage delen van het registratiesignaal 7F"1.

15 Men zal tenslotte opmerken dat op een algemene wijze in een inrichting zoals aangegeven in figuur 6, de frequentie van het polarisatiesignaal 7E een geheel veelvoud moet zijn (hier 2) van de frequentie van het signaal 7G afgegeven door de klok 30.

Figuur 10 en 11 geven een magnetische registratie-20 inrichting 40 aan die een uitvoeringsvariant vormt van de inrichting 20 die zojuist beschreven is met betrekking tot figuur 6-9. De gelijksoortigheid van de inrichtingen 20 en 40 blijkt uit de analogie van de nummering van de componenten en van de signalen, waarbij de componenten 41 - 53 van de inrichting 40 respectievelijk overeenkomen 25 met de componenten 21-33 van de inrichting 20 en de signalen 11A -11H overeenkomen respectievelijk met de signalen 7A - 7H. In feite schuilt het verschil in constructie van de inrichtingen 20 en 40 in het vormen van de kloksignalen bestemd voor de poort 44 en in het com-binatie-element 45. Terwijl in de inrichtingen 10 en 20 de kloksig-30 nalen 5B en 7B die de codering besturen van het informatiesignaal dat in de respectievelijke codeerinrichtingen 13 en 23 binnentreedt zijn uitgegaan van een klok -1 of 21 door frequentiedeling wordt in de inrichting 40 het signaal 11B dat dient voor de codering van de oorspronkelijke informatie 11C in de codeerinrichting 43 rechtstreeks 35 geleverd door een basisklok 54 vanwaaruit het kloksignaal 11A gevormd 800 2 3 55 17 wordt door opeenvolgende frequentiemodificaties. Zo passeert het signaal 11B in een door twee delende inrichting 55 die een signaal 111 afgeeft aangelegd aan een eerste ingang van een fasevergelijker 56. Deze vergelijker is het eerste element van een fasevergrendelings-5 stelsel dat bovendien de elementen 50, 41, 42 en 57 bevat^zodanig werkt dat zijn uitgangssignaal overeenkomt met het signaal 111 om de astabiele kipschakeling 50 te besturen. De frequentie van het signaal 11G heeft zo een vooruit bepaalde relatie met het signaal 111, evenals het signaal uitgeleverd aan de uitgang Q van de oscillator 10 50 die de klok 41 bestuurt. Deze klok is een door twee delende in richting om het kloksignaal 11A te leveren dat nodig is bij het verwerken van het polarisatiesignaal 11E dat de poort 44 verlaat. Het kloksignaal 11A wordt in frequentie geregeld door een terugkoppeling gevormd door een door N delende inrichting (N = 6 in het aangegeven 15 voorbeeld) 42, gevolgd door een door 2 delende inrichting 57 die een signaal 11J levert aangelegd aan een tweede ingang van de fasevergelijker 56. Op die manier wordt iedere fasevariatie van het signaal 11J gecorrigeerd door de vergelijker 56 om te tenderen naar die van het signaal 111.

20 Hoewel de aangegeven voorbeelden gebaseerd zijn op de NRZl-codering blijkt uit de voorgaande beschrijving dat de uitvinding voor iedere soort codering toegepast kan worden die tussenbeiden komt bij de een of andere overgangsreeks (zoals bijvoorbeeld de codering met gecodeerde fase).

25 Hoewel de kloksignalen zoals voorgesteld rechthoekige impulsvormige signalen zijn (met cyclische verhouding 0,5) , is de uitvinding onverschillig ook van toepassing op ieder rechthoekig impulsvormig signaal (met een of andere cyclische verhouding) of ieder go Ijvormig wisselstroomsignaal, zoals bijvoorbeeld een sinusvormig 30 signaal. In feite is alleen rekening gehouden met sterke en zwakke stromen bij het aflezen en het terugverkrijgen van de informaties daar zij het werkgebied bepalen op de magnetisatiekrommen van het materiaal onverschillig van de omschakeltijd tussen de sterke en zwakke stromen. Bovendien heeft men, dankzij de fasemodulatie van het pola-35 risatiesignaal volgens de uitvinding, gezien dat de combinatie van 800 2 3 55 18 dit gecodeerde informatiesignaal altijd gunstig optreedt.

800 2 3 55

Claims (11)

1. Werkwijze voor de magnetische registratie van een digitaal informatiesignaal samengesteld uit een reeks van over-gangen van het soort waarbij op het informatiesignaal een hoogfre- 5 quent magnetisch polarisatiesignaal met constante amplitude gesuper-poneerd wordt, met het kenmerk, dat de fase van het polarisatiesignaal gemoduleerd wordt op de overgangen van het informatiesignaal.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een besturingskloksignaal gebruikt wordt voor het vormen van het 10 informatiesignaal en om het magnetische polarisatiesignaal synchroon te maken met het kloksignaal.

3. Werkwijze volgens één van de conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de fasemodulatie bestaat uit een opeenvolgende fase-omkering van 180° van het polarisatiesignaal bij ieder optreden 15 van de overgangen van het informatiesignaal.

4. Magnetische registratie-inrichting van een digitaal informatiesignaal samengesteld uit een reeks van overgangen voor het in werking stellen van de werkwijze volgens één van de conclusies 1 - 3 en van het soort dat magnetische polarisatiemiddelen bevat die 20 een oorspronkelijk hoogfrequent polarisatiesignaal afgeven met constante amplitude en combinatiemiddelen van het informatiesignaal met het magnetische polarisatiesignaal om een registratiesignaal te leveren, met het kenmerk, dat de inrichting middelen bevat voor de fasemodulatie van het oorspronkelijke polarisatiesignaal met betrekking tot de 25 overgangen van het informatiesignaal.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de polarisatiemiddelen een bron van kloksignalen bevatten waarvan een eerste versie gébruikt wordt voor het vormen van het oorspronkelijke polarisatiesignaal en waarvan een tweede versie gebruikt wordt 30 voor het vormen van het informatiesignaal.

6. Inrichting volgens één van de conclusies 4 of 5, met het kenmerk, dat de fasemodulatiemiddelen een exclusieve OF-poort bevatten die het oorspronkelijke polarisatiesignaal en het informatiesignaal ontvangt.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, 800 23 55 dat de combinatiemiddelen twee stroomonderbrekingsinrichtingen bevatten die respectievelijk stromen die een voorstelling zijn van het in fase gemoduleerde polarisatiesignaal en van het informatie-signaal leveren aan een registratiespoel om het registratiesignaal 5 te leveren.

8. Inrichting volgens één van de conclusies 4-7, met het kenmerk, dat de combinatiemiddelen een stroomonderbrekings-inrichting bevatten die complementaire vormen van het informatie-signaal ontvangen en verbonden zijn met de registratiespoel en een 10 stroombron die de stroomonderbreker voedt en bestuurd wordt met een sterke of zwakke stroom.

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de combinatiemiddelen twee kipschakelingen T bevatten, waarbij een eerste kipschakeling aan zijn ingang D de eerste versie van het 15 kloksignaal ontvangt en aan zijn ingang G een tweede kloksignaal waarvan de frequentie overeenkomt met een geheel veelvoud van de frequentie van de eerste versie van het eerste kloksignaal, en een tweede kipschakeling D aan zijn ingang D het oorspronkelijke polarisatiesignaal ontvangt en aan zijn ingang G het kloksignaal waarbij 20 de uitgangen Q en Q van de tweede kipschakeling D de complementaire vormen van het informatiesignaal levert.

10. Werkwijze in hoofdzaak zoals beschreven in de beschrijving en/of weergegeven in de tekening.

11. Inrichting in hoofdzaak zoals beschreven in de 25 beschrijving en/of weergegeven in de tekening. 80 0 2 3 55