NO120958B - - Google Patents

Description

Pulskompensering ved magnetisk opptegning.

Foreliggende oppfinnelse angår magnetisk opptegning og særlig

en fremgangsmåte til og en anordning for forbedring av påliteligheten ved opptegning og avlesning av informasjoner ved forskjellig tetthet omfattende særlig stor opptegningstetthet.

Kjente databehandlingssystemer anvender i stor utstrekning magnetiske lagringsinnretninger som arbeider med magnetiske bånd, plater eller tromler, hvorpå informasjonene lagres i form av magnetiserte om-råder på en bevegelig magnetisk opptegningsbærer og avlesningen skjer ved hjelp av avsokningsorganer som er anordnet inntil mediet. Den nyeste utvikling innen databehandlingsteknikken har medfbrt et behov for betydelig okning av lagrings- og avlesningshastigheten, idet informasjoner kan behandles i forskjellige lagringssystem med hastigheter som til-svarer kapasiteten av databehandlingssystemet. Hastigheten for informa-sjonsstrbmmen i systemet som arbeider med bånd, plater osv., er en funksjon av tettheten av de lagrede informasjoner i en bestemt del av en bevegelig opptegningsbærer og den hastighet med hvilken opptegningsbæreren kan bevege seg forbi signalomformerne. Folgelig utgjor en bkning av tettheten som informasjonene kan opptegnes med på bæreren en betydelig forbedring av teknikken»

Foruten en pålitelig teknikk for opptegning med stor tetthet foreligger det behov for en teknikk ved hjelp av hvilken pålitelig opptegning og avlesning av informasjoner fra en opptegningsbærer kan oppnås når opptegningen skjer med en fbrste hastighet og avlesningen med andre hastighet. Kjente magnetiske lagringssystemer omfatter anordninger som i og for seg er tilfredsstillende men som bringer opptegningsbæreren til å lope med forskjellig hastigheter fra 0,5 æ i sekundet til 25 m i sekundet.

Det er vel kjent i teknikken med magnetisk opptegning at visse ikke onskelige fenomener opptrer ved opptegning av informasjoner med stor tetthet. Disse fenomener beror på innbyrdes samvirke av tett pakkede magnetiske enheter i opptegningsbæreren og kalles ofte pulstrengseleffekt. Disse fenomener opptrer i den i opptegningsbæreren opptegnede eller i de fra opptegningsbæreren avleste informasjoners bolgeform som forskyvninger av bblgetopper fra deres normale posisjon og videre som variasjoner i bblgeformens grunnlinjereferansenivå. Disse fenomener er monsterfolsomme, dvs. de opptrer tydeligere ved spesielle informasjons-mbnstre enn ved andre monstre. De utgjor en vesentlig begrensende faktor for informasjonstettheten som kan lagres forsvarlig på grunn av at ved ufordelaktig enhetsmbnster kan forvrengning av de avleste bølge-former ved tett lagrede informasjoner, gjore denne informasjon uidenti-fiserbar.

Denne pulstrengseleffekt er ikke bare fblsom for enhetsmbnstre, men også avhengig av opptegningsbærerens bevegelseshastighet og opptegningshastigheten. Således kan trengseleffekten variere ved en gitt opptegningstetthet avhengig av bevegelseshastigheten ved avlesningen. Dette utgjor en ytterligere komplikasjon for en pålitelig informasjons-avlesning, fordi et opptegningsmedium avleses med en annen hastighet enn opptegningshastigheten.

Man har forsbkt forskjellige metoder for å minske pulstrengsel-effektens negative virkninger. En slik teknikk innbefatter hjelpemidler for å analysere tidligere og etterfblgende informasjonsenheter ved de tidspunkter da disse enheter opptegnes, hvoretter en tidsjustering utfores av opptegningen i overensstemmelse med informasjonsmonstre, for derved å kompensere toppforskyvningene. Denne teknikk er riktignok effektiv, men den krever en "fremsynt" teknikk og forsinker derved opptegningen av en given enhet inntil verdien for neste enhet er kjent.

Hensikten med oppfinnelsen er å unngå denne ulempe, og ved en fremgangsmåte til og en anordning for opptegning av data på én magnetisk opptegningsbærer ved tilfbrsel av kodepulser til et opptegningshode, hvilke pulser utgjbres av amplitudeforandringer med vekslende polaritet i opptegningshodets inngangsstrbm, er derfor ifblge oppfinnelsen karakterisert ved at hver amplitudeforandring etterfblges av en kompenserende amplitudeforandring med motsatt polaritet, som minsker kodepulsens amplitude på sådan måte at den minskede amplitude utgjor 65 - 85% av den ikke minskede kodepulsamplitude og at dens varighet utgjor ca. p av varigheten av heie kodepulaen slik at forvrengning av signaler som gjengis fra opptegningsbæreren hovedsakelig kompenseres.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegnin-gene . Fig. 1 viser formen av et normalt opptegningssignal og det motsvarende isolert avleste signal som også viser en ikke symmetrisk pulsform som sannsynligvis medvirker til pulstrengseleffekten. Fig. 2 viser en liknende puls som på fig. 1, men opptegnings- og avlesningsbblgeformen er slik det anvendes ved oppfinnelsen. Fig. 3 viser et liknende signal som fig. 2, men her vises virk-ningen av en for lang forsinkelse mellom en stbrre og en mindre overgang i opptegningsbblgeformen. Fig. 4 viser et blokkskjema for et opptegningssystem med fasekoding ifblge oppfinnelsen. Fig. 5 viser forskjellige bblgeformer på forskjellige punkter i systemet på fig. 4* Fig. 6 viser et koplingsskjema av opptegningskretser på fig. 4* Fig. 7 viser et blokkskjema for en modifikasjon av opptegnings-kretsene på fig. 4-Fig. 8 viser et blokkskjema for skrivekretsene for opptegning av NRZI-data på en opptegningsbærer.

Fig. 9 viser kurveformen på forskjellige steder i systemet på

fig. 8.

På fig. 1 er signalene 14 og l6 opptegnings- resp. avlesnings-signaler som representerer opptegningen av et inforaiasjonsmbnster på

en magnetisk opptegningsbærer som f.eks. et vanlig magnetbånd. Informa-sjonsmbnsteret behbver ikke representere noen spesiell kode, men vises

her bare for å illustrere oppfinnelsen. Bolgeformen 14 anvendes for å aktivisere et magnetisk opptegningshode av kjent art, som har et magnet-gap i hvilket magnetlinjene strekker seg for å magnetisere deler av opptegningsbæreren. Avlesningsbolgeformen l6 viser en bolgeform som induseres i avlesningsspolen i et vanlig avlesningshode når en del av den magnetiserte opptegningsbærer passerer forbi dette hode.

Opptegningsbolgeformen 14 har to overganger 14a og 14b, som tilveiebringer magnetisert monster i opptegningsbæreren og når denne passerer avlesningshodet induseres et utgangssignal med en puls l6a med en forste polaritet motsvarende overgangen 14a-og en puls l6b av motsatt polaritet tilsvarende overgangen 14b. Disse pulser representerer endringen i polariteten i opptegningsbæreren på grunn av fluksendringer i opptegningshodet i samsvar med opptegningssignalovergangene og disse pulser har i ideelt tilfelle samme faseforhold som opptegningssignal-overgangen. For å gjore beskrivelsen tydeligere er disse pulser vist i fase med opptegningssignalovergangene som forårsaker disse pulser.

Pulsene l6a og l6b er ideelle, symmetriske pulser. De har-imidlertid vist seg at i: kjente opptegningssystemer har disse pulser.ikke den symmetriske form, men pulsens bakre flanke har'mindre helning enn den forreste, som vist på fig. 1.. Årsaken til denne lange bakre flanke av avlesningspulsene er ikke helt kjent. Det kan bero på den måte som det magnetiske materiale i opptegningsbæreren reagerer på for, magneti-seringen. I hvert tilfelle opptrer dette fenomen og utgjor ved stor opptegningstetthet en av hovedårsakene til toppfprskyvning. Avlesnings-pulsens bakre flanke adderes algebraisk til de fblgende pulser og forårsaker forvrengning, i avlesningsbolgeformen, slik at toppforskyvningen j fremkommer.

Man har ifblge foreliggende oppfinnelse funnet at ved styring av opptegningsbolgeformen på sådan måte.som skål beskrives nedenfor, ér det mulig å eliminere den lange bakre flanke;av avlesningspulséne og gjore pulsene betydelig smalere, nemlig med en faktor-to» Og derved mere symmetrisk. Man har videre funnet at de avleste bolgéformer som opptrer ilår informasjohsmbnstre.i opptegnes med sty_pt oppt^g^gg^ifb^ge !: foreliggende oppfinnelse, opptrer ikke;den >Btor^^ to^ ptpt! ékytfåLi^ : som i andre tilfeller. Opptegning.og avlesning, blir derved;ty^ei,ig;mejre ii pålitelig ved en gitt tetthet av }.nformasjonsenhetene," .hypr^ tydelig bkning av tettheten av inf^rmasjoh3e'ii^tene:..k^.t6ppn4^ iiten tap av åylesningsmulighetene og uten. å endre 't^keiaén:^aY,;6|>|^i|g^i^8- -'{. bæreren.. v.-' ■ • . " • [■ ::\ Den styrte opptegning er vist på fig. 2. På den.måte etterfblges hver overgang av opptegningsbolgeformen av en mindre overgang med motsatt polaritet etter et kort intervall. Av fig. 2 ser man f.eks. at ved opptegning av bolgeformen l8 etterfølges overgangen l8a som har til oppgave å endre magnetiseringsretningen i opptegningsbæreren, etter en tid t-^ av en mindre overgang l8c. Den folgende informasjonsopptegn-ende overgang l8d som kan opptre etter overgangen l8a på et tidspunkt t^, som bestemmes av den anvendte kode og informasjonsmonstre, etter-følges også på et tidspunkt t-^ senere, av en overgang l8d av motsatt polaritet. Man ser at avlesningsbolgeformen 20 som fremkommer av den styrte opptegning, har en smalere og mere symmetrisk pulsform 20a og 20b, svarende til overgangene l8a og l8b, idet disse pulser 20a og 20b har et mere eksakt faseforhold enn pulsene l6a og l6b på fig. lo

Det eksakte fysiske fenomen som forårsaker resultatet på fig. 2, er ikke helt kjent, men man antar at de mindre overganger l8c og l8d i opptegningsbolgeformene forsoker å skrive mindre informasjonsenheter på opptegningsbæreren, slik at ved avlesning opptrer det mindre pulser med motsatt polaritet sammenlignet med pulsene 20a og 20b, idet disse mindre pulser er noe forskutt i tid og overlagres pulsene l8a og l8b, slik at det oppnås en kompensering av den lange bakre flanke og den onskede bolgeform oppnås. Denne forklaring styrkes ved at hvis de mindre overganger opptrer på tidspunktet t~ som er betydelig storre enn t^, som vist med l8e og l8f på fig. 3> sa har den resulterende utgangs-bolgeform separat identifiserbare mindre pulser 2oe og 2of, som folger etter de storre pulser 2oa og 2ob. Derved får man igjen de lange ut-trukne bakre flanker av hovedpulsene, som man jo ifolge oppfinnelsen forsoker forhindret. Man har eksperimentelt kunnet påvise at disse mindre pulser kan forskyves i forhold til de storre pulser ved en justering av tidsforsinkelsen mellom de store overganger i opptegningsbolgeformen og de folgende mindre overganger. Hvis tidsforsinkelsen minskes fra t^ til t-^, så forskyves også de mindre pulser mot de storre pulser og overlagres på disse.

Det anvendte opptegningssystems parametre kommer til å bestemme det eksakte tidsintervall t-^ som gir den onskede kompensering av de asymmetriske avlesningspulser og amplituden av de mindre overganger i forhold til amplituden av de storre overganger. Generelt kan man si at de mindre overgangers amplitude bor være mellom 15 til 35% av amplituden av de storre overganger. Tidsinnstillingen kan dog ikke bestemmes så enkelt, fordi den er avhengig av opptegningsbærerens bevegelseshastighet og opptegningstettheten. For et gitt opptegningssystem kan denne tid bestemmes ved observering av effekten av forskjellige forsinkelsestider, slik som beskrevet ovenfor. Som en generell ret-ningslinje kan man si at i et system som opptegner 100 signaler pr. mm, har man funnet at den minste overgang skal folge den storste overgang med tilnærmet en tredjedels halvperiode etter den storste overgang .

Den her beskrevne styrte opptegningsteknikk kan anvendes for forskjellige magnetiske opptegningssystemer som anvender opptegningssig-naloverganger for informasjonsopptegning. Et eksempel på et slikt system er en opptegning som ikke går tilbake til null, fasekoding og frekvensmodulering. Fig. 4-6 viser en teknikk for anvendelse i forbindelse med et opptegningssystem for fasekoding og fig. 7-9 viser oppfinnelsen i forbindelse med et system hvor opptegningen ikke går tilbake til null.

Fig. 4- viser et blokkskjema for et opptegnings- og avlesningssy-stem ifolge oppfinnelsen. Ifblge dette system anvendes fasemodulert dekoding for lagring av informasjon på en opptegningsbærer 4-0- S°m vist med bolgeformen på fig. 5C anvendes i dette dekodingssystem en signalovergang i lopet av hvert informasjonsenhetsintervall, for å representere en binær informasjon. En negativ signalovergang i opptegningsbolgeformen representerer en binær "en" i lopet av et dataintervall og en positiv overgang opptegner en binær "null*1. Overgangen mellom informasjonsenhetsintervallene som inneholder samme dataverdi anvendes for tidsinnstillingsformål. En klokke som ikke er vist definerer dataintervallene ved å tilveiebringe rektangulære pulser som vist på fig. $ B. Hver klokkeperiode definerer et informasjonsenhetsintervall.

Den fasekodede bolgeform på fig. $ C tilveiebringes ved en bland-ing av binære data og klokkepulser. Binære data i den vanlige form med positive og negative signalnivåer som representerer "en" og "null", innfores i lagringssystemet ved hjelp av et ikke vist databehandlings-apparat. Bolgeformen på fig. 5A representerer typiske data av denne form med verdien 11010. For å tilveiebringe den fasekodede bolgeform på fig. 5C tilfores datasignaler på fig. 5A og klokkesignaler på fig. 5B til inngangsklemmene 42 og 44 i en ELLER-krets 46. Denne krets tilveiebringer et utgangssignal på ledningen 48 med positivt nivå, når bare den ene inngang er positiv og med et negativt nivå

når ingen eller begge innganger er positive. Dette betyr at den in-verterer klokkepulsene i lopet av informasjonsenhetsintervaller når det forekommer en hinær "en", og lar den passere uten invertering når det forekommer en "null", hvorved det opptrer en faseomkoding av informasjonene.

Den fasekodede bolgeform på fig. 5C på ledningen 48 påtrykkes opptegningsdrivkretsene som befinner seg innenfor den strekede firkant 50 på fig. 4. Disse opptegningsdrivkretser er koplet ved hjelp av ledninger 52 og 54 til en spole 58 i et opptegningshode 60 som opptegningsbæreren 40 fores forbi. Midtuttaket 56 av spolen 58 er forbundet med et referansepotensial. En typisk drivkrets er vist på

fig. 6 og skal forklares nærmere nedenfor. Forelobig er det tilstrekkelig å betrakte drivkretsene som funksjonelle blokker innenfor fir-kanten 50 •

Opptegningsdrivanordningen 50 er innrettet til å avgi til hodet 60 en bolgeform som vist på fig. 5^ med en storre og en mindre overgang som nevnt ovenfor. Drivanordningen 50 omfatter to individuelle drivstromkretser som er vist med 62 og 64. Hver av disse drivkilder er innrettet til å avgi kontinuerlig positiv strom av en gitt storrelse til sin utgangsledning. Stromkilden 62 avgir strommen 1^ og stromkilden 64 avgir strommen 1^ (se bolgeformen på fig. ^ B). Disse stromkilder er koplet via en stromsummeringskrets 66 som avgir den summerte strom til omkoplere som styrer lederne 52 og 54 til oppteg-ningsspolen 58.

Man ser at utgangen fra stromkilden 64 er koplet med summerings-anordningen via en OG-krets 70 som styres av utgangen fra en monostabil multivibrator 72 for vekselstrom. Denne multivibrator påvirkes av hver signalovergang, både positiv og negativ, ofr den fasekodede databolgeform på fig. 5C og er folgelig koplet med utgangen 48 fra ELLER-kretsen 46. Kretsen 72 aktiviseres ved hver signalovergang på lederen 48 og avgir en styrepuls med gitt tidsforsinkelse til signal-inngangen 74 for portkretsen 70. I foreliggende utforelsesform utgjor dette intervall en sjettedel av klokkeperioden.

En stromsummeringskrets 66 avgir på ledningen 68 en kontinuerlig strom 1^ og i lopet av en tredjedel av en klokkeperiode etter hver overgang i den kodede databolgeform på fig. 5C, strommen 1^ + 1^. Utgangsledningen 68 er gjennom en OG-krets 76 (hvis funksjon skal beskrives nærmere nedenfor) koplet til to stromomkoplende portkretser 78 og 80 som er forbundet med de resp. ledninger 52 og 54 til spolen 58. Portkretsenes 78 og 80 funksjon består i å avgi opptegningsstrom fra ledningen 68 til den ene halvdel av spolen 58 idet perioder fra data-bblgeformen på fig. 5C er positiv, og til den andre halvdel når bolgeformen er negativ, slik at opptegningsbæreren 40 magnetiseres i den ene eller den annen retning i samsvar med de kodede inngangs-informasjoner. Portkretsen 78 åpnes når ledningen 48 er positiv og lukkes når den er negativ. Portkretsen 80 påvirkes ved hjelp av ledningen 48 via en invertor 82 og åpnes folgelig når ledningen 48 er negativ.

Den sammensatte bolgeform som tilfores spolen 58 ved hjelp av den beskrevne anordning, er vist på fig. 5 D« Den tilveiebringer en styrt opptegning i£51ge oppfinnelsen.

Den tidligere nevnte portkrets 76 i ledningen 68 styres av opptegningstilstandsordreledningen 84 som aktiviseres hver gang opptegnings systemet er klart for opptegning på opptegningsbæreren og datainformasjoner er forhånden. Hjelpemidler for styring av ledningen 84 utgjor ingen del av denne oppfinnelse og skal derfor ikke beskrives nærmere.

Detekteringsapparatet på fig. 4 utgjor heller ingen del av denne oppfinnelse og er derfor bare vist som en blokk. På fig. 5 er vist forskjellige bolgeformer E-K for forskjellige punkter i avlesnings-systemet. Det skal bemerkes at bolgeformene E, F,G og H gjelder både de opptrukne og de strekede linjer. De opptrukne linjer i hvert tilfelle representerer bolgeformen i dét tilfelle at man anvender den styrte opptegning ifolge oppfinnelsen. De strekede linjer representerer resultatet for ikke kompensert opptegning.

Avlesningsutstyret på fig. 4 omfatter et avlesningshode 86 med en vikling 88 i hvilken det induseres spenninger når opptegningsbæreren 40 passerer avlesningsspalten. Utgangssignålet fra viklingen 88 forsterkes ved hjelp av forsterkeren 90 hvis utgang leverer bolgeformen E. Signalene differensieres ved hjelp av differensieringskrets-en 92 for å tilveiebringe et signal F med null-gjennomganger svarende til toppene i avlesningssignalet E. Den differensierte bolgeform forsterkes videre og begrenses ved hjelp av kretser 94 f°r a tilveiebringe en begrenset databolgeform G. Denne bolgeform er hovedsakelig likeformet med den fasekodede bolgeform C.

For demodulering av det begrensede datasignal G og for å oppnå binært "en" og "null" i vanlig form (bolgeformens A), er det nodvendig å sammenligne de begrensede fasekodede data med klokkeinformasjoner. Slike klokkeinformasjoner tilveiebringes ved hjelp av en variabel frekvensklokke 96• Denne klokke er innrettet til å levere pulser med dobbelt så hoy frekvens som de innkommende data. Klokkens utgangssignal utgjores av en sagtannbolge som er vist med I. Sagtannbolgen I tilfores en halvperiodegenerator 98 som er innrettet til å avgi en kort puls hver gang sagtannbolger passerer-null referansenivå

i positiv retning. Bolgeformen J illustrer disse pulser. Disse anvendes for å kople om en binært koplet trigger 100 fra en tilstand til

en annen, hvorved en bolgeform K tilveiebringes med rektangulære pulser og samme frekvens som biintervallene for den begrensede databolgeform G. To komplementære utganger 100 A og 100 B er anordnet i triggeren 100 av hvilke bare den ene anvendes. Det er anordnet hjelpemidler for å velge den onskede utgang, fordi triggeren kan ved be-gynnelsen av en avlesning befinne seg i hvilken som helst tilstand og kunne være l80° faseforskjovet i forhold til dataene i utgangen 100a eller 100b. Hjelpemidlene for faseinnstilling av triggeren er ingen del av oppfinnelsen og skal folgelig ikke forklares nærmere.

Begge triggerutgangene K og begrensningsdataene G tilfores detekteringskretsen 102. Disse kretser sammenligner de fasekodede data med klokkeinformasjonen og avgir binært "en" eller "null" i signalnivåform slik som A til anvendelsesapparatet som ikke er vist på tegningen. På grunn av pulsfortrengningseffekten i avlesningsbolgeformen som skal beskrives nærmere under henvisning til fig. 5> og på grunn av variasjoner i opptegningsbærerens hastighet, kan en del faseforskyvning oppstå mellom disse to bolgeformer. Det er derfor nodvendig å iaktta databolgeformen over en hel klokkeperiode for å se om den ér mer eller mindre ute av fase. Denne fasedetektering kan utfores på mange måter. F.eks. kan detekteringskretsene avsoke polariteten for overgangene i databolgeformen nær midten «v klokkeperioden eller også kan de utfore en parallell integrering av klokke-og datasignalene, idet en forste integrering skjer når begge har samme polaritet og en annen integrering skjer når de har ulik polaritet. Ved å diktere hvilken integrering som gir den hoyeste verdi i lopet av intervallet kan en dataverdi identifiseres.

Som tidligere nevnt er det nodvendig i dette detekteringssystem at klokken 96 holdes i synkronisme med de innkomne data og at denne synkronisering opprettholdes hvis datamengden varierer på grunn av variasjoner i opptegningsbærerens hastighet med mere. Synkronisme tilveiebringes ved hjelp av et servolignende system som omfatter en gen-erator I04 som tilveiebringer korte pulser når den begrensede bolgeform har en overgang fra en tilstand til en annen. Disse pulser motsvarer toppene i avlesningshodets signal E og kalles derfor topp-pulser og er vist med bolgeformen H. De leveres sammen med sagtann-signalene fra klokkea 96 til prove- og sammenligningskretsene I06 som prover sagtannbolgeformen og avgir et utgangssignal som indikerer nivået for sagtannen ved det tidspunkt topp-pulsene opptrer. Hvis klokkepulsene og databolgeformen har samme frekvens, skjer provningen med sagtannens halve bolge oppover, dvs. ved null referansenivået.

Et positivt nivå på sagtannen på prøvetidspunktet indikerer ab klokken går for fort og et- negativt nivå indikerer at den går for langsomt. Disse provesignaler fra kretsene 106 tilfores korreksjonskretsen lo8, hvis funksjon består i å avgi korreksjonssignaler til klokken i-overensstemmelse med feilindikeringer. Korreksjonskretsene kan omfatte lagringsinnretninger for å sikre at klokken modifiseres på grunn av tendensen i feilsignalene, hvorved en korreksjon som baserer seg på forstyrrelser eller pulsfortrengningseffekt unngås.

Man ser herav at detekteringsapparatet baserer seg på en forholdsvis stabil frekvens for den avleste databolgeform for å sikre en riktig detektering av informasjonsverdien. Frekvensvariasjoner som beror på hastighetsforandringer i opptegningsbærerens drivsystem har en forholdsvis lav frekvens og kan folges av den variable frekvensklokke. De variasjoner som forårsakes av toppforskyvninger kan imidlertid ikke folges direkte slik at de bevirker at detekteringen blir mindre pålitelig og vanskeliggjbr derfor klokkens synkronisering. De problemer som oppstår i detekterinskretsen ved toppforskyvninger samt de fordeler som oppnås ifolge oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til de opptrukne og strekede bolgeformer på fig. 5.

Hvis man betrakter den ikke kompenserte opptegning D, med de mindre overganger som vist streket, finner man at avlesningen av toppene av de forsterkede signaler E, forskyves tydelig fra sine normale stillinger. Da en kort bolgelengde folger en lang bolgelengde slik som i punktene 110 og 112, vil toppene bevege seg oppover mens ved lang bolgelengde som etterfclges av kort bolgelengde, som ved f.eks. ved 114, opptrer det en nedadgående forskyvning. Disse toppforskyvninger forårsaker etter differensiering merkbar forskyvning av nullgjennomgangene og tilveiebringer derved en begrenset databolgeform F, hvis frekvens varierer innen vide grenser. Topp-pulsene H som er vist streket og som stammer fra ikke kompenserte begrensede data, opptrer ikke på de rette tidspunkter i forhold til sagtannbolgen I, selv i de tilfeller da det ikke forekommer hastighetsvariasjoner.

Dette vil bevirke feilaktig klokkefeilindikering som alternativt forsoker å oke eller minske hastigheten av klokken uten å ta hensyn til den virkelige forskjell mellom klokkehastigheten og den midlere data-hastighet. F.eks. ved topp-pulser som identifiseres ved ll8 tilsvarende toppene 110 i hovedsignalet E, prover sagtannbolgen I tidligere å indikere at klokken er forsinket. Men topp-pulsene 120 som motsvarer toppene 114> prover senere å indikere at klokken går meget for fort. Hvis klokken er innstillet til hurtig å folge opp disse korreksjoner, så oppstår det fare for at synkronismen går tapt fordi ved okning av hastigheten i overensstemmelse med inngangssignalet dvs. Il8, kan klokken få en frekvens som forårsaker at den etterfølgende pulstopp ISO ikke prover den aktuelle sagtann, men den etterfølgende, hvilket resulterer i en ytterligere korreksjon til langsommere frekvens og på denne måte driver klokken helt ut av synkronisme. Klokken bor derfor ha en viss treghet for overhodet å kunne opprettholde synkronisme og dette begrenser mulighetene for å folge hastighetsvariasjoner.

Toppforskyvningen som har en ugunstig virkning på klokken, begrenser også nøyaktigheten av dataavlesningen. Man kan f.eks. studere et andre og et tredje dataintervall som vist på fig. 5- Hvis man sammenligner den strekede bolgeform G med klokketriggerbolgeformen I ser man at i lopet av det andre, intervall har disse to bolgeformer motsatte nivåer-omtrent over 2/3 av intervallet og samme nivå i den resterende tredjedel. Hvis ikke identifiseringskretsene er meget fol-somme er det vanskelig å avlese data slik som en binær "en". På samme måte er i tredje intervall nivåene de.samme bare-i lopet av to-tredje-deler av intervallet og skiller seg ved den tredje tredjedel. Her er detekteringen av en "null" vanskelig, særlig hvis datafrekvensen er hoy, og tidsintervallene tilsvarende kortere.

En iakttagelse av de opptrukne bolgeformer på fig. 5 viser at

den styrte opptegning ifolge oppfinnelsen reduserer betydelig toppforskyvninger slik at klokkesynkroniseringen og en pålitelig data-identifisering oppnås. Med unntagelse av mindre variasjoner har klokketriggerbolgeformen K og den begrensede databolgeform G samme frekvens. Binær "en" og "null" identifiseres tydelig av signalnivåeammenligning-er som strekker seg over hele dataintervallet.

Fig. 6 viser en spesiell krets for å tilveiebringe styrt opptegning for fasekodede data som beskrevet i forbindelse med utfor-elsesformen på fig. 4. I denne krets virker transistorene Tl og T2

i en stromkoplende modus. og avhengig av signaler på ledningen /\ £>. Da ledningen 48 befinner seg på et hbyt nivå blir transistorens Tl ledende og T2 sperret, slik at strom gjennom ledningen 52 tilfores den ovre halvdel av viklingen 58. Når ledningen 48 befinner seg på et lavere nivå, sperres transistoren Tl og transistoren T2 blir ledende og det flyter en strom i ledningen 54 til den andre halvdel av viklingen 58. Transistorene Tl og T2 utforer derved, samme funksjon som portkretsene 78 og 80 på fig. 4. En transistor T3 fungerer som en holdeinnretnlng for transistorene Tl og T2. Den styres med et signal på ledningen 84. Den utforer således samme funksjon som portkretsen 76 på fig. 4» Emittermotstandene 122 og 124 for transistoren T3 be-stemmer strommen i transistoren T3. Disse motstander kan derved sammen-lignes med stromkildene 62 og 64. Når de befinner seg i kretsen vil det flyte en strom 1^. Men hvis motstanden 124 er kortsluttet vil det.flyte strommer IL og 1^.

Hjelpemidlet for kortslutning av motstanden 124 omfatter ledningen 126 som er koplet til kollektoren i transistoren T4. Denne utgjor en del av en monostabil multivibrator (element 72 på fig. 4) som omfatter en transistor T5. Den monostabile multivibrator er normalt i hvilestilling, slik at transistoren T5 er ledende og transistoren T4 er sperret slik at dens basis befinner seg på -12V. Når en negativ puls opptrer på klemmen 128 sperres transistoren T5 i lopet av den tid som bestemmes av en krets som omfatter en variabel motstand 130.

og en kondensator I32. Når transistoren T5 er sperret blir transistoren T4 ledende slik at ledningen 126 kopler motstandene 122 og 124 til -12V. Dette kortslutter effektivt motstanden 124 og oker strommen til viklingen 58 gjennom transistoren T3. Varigheten av den sterke strom styres av tidsinnstillingen for den monostabile multivibrator.

Den monostabile multivibrator startes via en stromkoplende krets som omfatter transistorene. T6 og T7 som avgir en negativ pulstopp ved punktet 128 i forbindelse med at ledningen 48 bringes fra en tilstand til en annen. Man ser at hver overgang avhenger av om den er positiv eller negativ, kopler om stromomkopleren til den ene eller andre tilstand hvorved transistorene T6 og T7 blir ledende resp. sperret.

Når en av transistorene sperres passerer et negativt signal via dens kollektorkondensator 134 eller I36 til en likerettende krets som omfatter diodene 138 og 140 og motstandene 142 og 144* Avhengig av hvilken transistor som får denne negative puls viderebefordrer like-retterne denne til punktet 128.

Denne krets fungerer således på samme måte som beskrevet i forbindelse med fig. 4> hvorved den opptrukne bolgeform D på fig. 5 frembringes på grunn av innforingen av en fasekodet databolgeform C

på lederen 48. Tiden i lopet av hvilken den sterkere strom innfores etter hver dataovergang, styres av den monostabile multivibrators tidsinnstilling, slik at verdiene av 1^ og 1^ påvirkes av verdiene av motstandene 122 og 124.

I ovenfor beskrevne opptegningssystem er det iblant onskelig å anvende opptegningshodet 60 for sletting av informasjoner på opptegningsbæreren 40* Dette kan være tilfelle i et system som ikke har noe separat slettehode eller hvis slettehodet er beliggende forholdsvis langt bort fra opptegningshodet. I dette tilfelle kan det oppstå en situasjon da opptegningsbæreren skal spoles tilbake over et gamelt felt og et nytt felt skal opptegnes, hvorved det nye felt kan være kort sammenlignet med det gamle. Hvis slettehodet befinner seg nedenfor opptegningshodet i en stilling hvor avstanden mellom slettehodet og opptegningshodet er lengre enn det nye felt, så kan en del av det gamle materiale forbli på opptegningsbæreren hvis ikke opptegningshodet kan utfore sletting. I et system som ikke anvender styrt opptegning kan dette helt enkelt oppnås ved å kople inn en opptegningsstrom når sletting onskes. I systemet på fig. 4 kan et problem oppstå på grunn av at opptegningsstrommen får nivået 1^ umiddelbart etterat den monostabile multivibrator 72 stoppes, slik at dette nivå ikke er tilstrekkelig til å sikre en fullstendig sletting. Denne vanskelighet elimineres ved hjelp av opptegningshodets styrekrets som vist på fig. 7«

Opptegningskretsen på fig. 7 er identisk med den som er vist

på fig. 4 med unntagelse av den andre monostabile multivibrator 142 som startes ved hjelp av-ledningen 48 parallelt med den monostabile multivibrator 72. Utgangssignalet fra-denne ytterligere monostabile multivibrator 142 inverteres ved hjelp av invertoren 144 og er til-sluttet via ELLER-kretsen 146 inngangen for portkretsen 68 sammen med utgangen 74 fra den monostabile multivibrator 72.

Den monostabile multivibrator 142 har en forsinket pulsvarighet på noe mer enn et informasjonsenhetsintervall, dvs. ca. 1.1/2 intervall. I lopet av en normal opptegning har den ingen virkning på opp-^ tegningskretsen på grunn av at den aktiviseres minst en gang i lopet av hvefc informasjonsenhetsintervall ved hjelp av overgai%ene i den fasekodede bolgeform og avgir derved konstant et utgangssignal til invertoren 144 slik at ikke noe utgangssignal opptrer fra invertoren. Men etterat den siste informasjonsenhet i et felt er opptegnet og ingen ytterligere, overganger opptrer på ledningen 48 (det antas at hjelpemidler er tilgjengelige for å kople bort klokkeledningen 44 i dette tilfelle for å hindre klokkepulser fra å aktivisere ledningen 48), tillates det at den monostabile multivibrator 142 koples fra. Når dette Skjer avgir* invertoren 144 et signal via ELLER-kretsen 146 til.portkretsen 68 for å overfore strom fra 1^ -kilden 64 til summer-ingskretsen 66. Både 1^ bg IL tilfores derved til hodet 60 i lopet

av så lang tid som ledningen 84 befinner seg på det hbye nivå, slik at e.n effektiv sletting oppnås.

Hvis man undersbker fig. 7 finner man at denne slettestrbm

.•ly + 1^ tilfores hodet på alle de tidspunkter da systemet befinner seg i opptegningstilstand og når ingen data er tilgjenelige på led-

ningen 48. Således blir opptegningsbæreren 40 slettet under slike operasjoner som opptegningsforsinkelse og opptegningsavstandsfor-sinkelse, som er typiske operasjoner ved vanlige opptegningssystemer.

Tidligere har det vært fremholdt at den styrte opptegning som oppnås ifolge oppfinnelsen er anvendbar for forskjellige kodesystemer som skiller seg fra det ovenfor beskrevne fasekodesystem. Fig. 8 og 9 viser anvendbarheten av oppfinnelsen i et opptegningssystem ved opptegning som ikke går tilbake til null. På fig. 9 er vist en slik bolgeform Y hvor en signalovergang skjer i lopet av hvert informasjonsenhetsintervall når en binær "en" er opptegnet og ingen overgang skjer i lopet av intervaller som inneholder "null". Denne kodede bolgeform opptrer ved proving av vanlige binære data i den vanlige form med relative positive og negative signalnivåer som vist med bolgeformen W på fig. 9» Provepulsene er vist med bolgeform X. Provekretsen er innrettet slik at hvis en binær "en" opptrer i lopet av proveinter^ vallet, påvirkes en trigger, men hvis en "null" opptrer skjer.ingen påvirkning. Triggeren får da på en av sine utganger en bolgeform med en overgang (enten i positiv eller negativ retning) for hver opptegnet binær "en" og ingen overgang for oppbegning av "null".

En opptegningskrets inneholder.en slik trigger som er vist på fig. 8. Ledningen 148 tilforer utgangsdata W til portkretsen 150 i hvilken data proves ved hjelp av pulser X på ledningen 152. Resultatet fra portkretsen 150 tilfores komplementinngangen for den binære trigger 154» Bolgeformen Y opptrer på utgangsledningen 156 fra triggeren. Disse data anvendes for å energisere opptegningshodet 60 noyaktig på samme måte som beskrevet i forbindelse med opptegningskretsen på fig.

4. Folgelig anvendes for de resterende kretselementer på fig. 8

samme referanser som for de tilsvarende deler på fig. 4* På samme måte som ved fasekodet opptegning er det onskelig i dette tilfelle at hver stor signalovergang far den aktuelle opptegnede bolgeform Z etterfølges en gitt tidsperiode senere, av en mindre overgang med motsatt polaritet. Det har ingen betydning om overgangen representerer NRZI-kodede data eller fasekodede data. Således overforesNRZI-data på-ledningen 156 til de stromkoplende anordninger 72 og 80, hvorved positive deler av bolgeformen I avgir strom til viklingstilledningen 52 og negative deler

avgir strom til viklingstilledningen 54. Ledningen 156 er også forbundet med den monostabile multivibrator 72, hvorved hver overgang

av bolgeformen Y enten positiv eller negativ, forårsaker at portkretsen 76 avgir strommen 1^ + 1^ i kort tid og deretter 1^ kontinuerlig. Resultatet utgjbres av bolgeformen Z.

Fordelene ved styrt opptegning av NRZI-data er den samme som for styrt opptegning ved fasekodede data. Til tross for at detekterings-systemet for NRZI-opptegning ikke er vist, så er det klart at den negative virkning av pulsfortrengningen (dvs. toppforskyvning med mer) tilveiebringer begrensninger av en pålitelig informasjonsidentifise-ring, hvorved eliminering av disse virkninger ved hjelp av styrt opptegning utgjor en liknende fordel ved denne kodeteknikk.

Det er tidligere fremholdt at de mindre kompenserte overganger fortrinnsvis bor utgjore 15 - 35% av de storre overganger og at de bor opptre på et tidspunkt som ikke tillater opptegning av separat identifiserbare pulser (som vist på fig. 3)- Det skal bemerkes at det finnes en forbindelse mellom den mindre overgangs storrelse og tidsforsinkelsen mellom denne overgang og den etterfølgende storre overgang. Det som onskes er imidlertid en kompensering av den ut-trukne bakre flanke av de identifiserte pulser og dette kan oppnås i varierende grad ved endring av både storrelsen og tidsinnstillingen av den mindre overgang. Jo storre amplituden av den mindre overgang er, desto nærmere bor den folge etter den storre overgang for å unngå dannelse av en ekstra puls.

Ved et opptegningssystem ifblge fig. 4 - 6 med ca. 100 overganger pr. millimeter, folger den mindre overgang en sjettedels hel-periode etter den tilhbrende storre overgang og utgjor ca. 25% av den storre overgang (dvs. 1^bg 1^ er tilnærmet like). Med denne tidsinnstilling oppnår man de beste resultater når den mindre overgang utgjor ca. 20 - 30% av den storre overgang. For stbrrelser utenfor disse grenser (men innenfor grensene 15 - 35%) kreves visse tidsjusteringer.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte til opptegning av data på en magnetisk opptegningsbærer ved tilfbrsel av kodepulser til et opptegningshode, hvilke pulser utgjbres av amplitudeforandringer med vekslende polaritet i opptegningshodets inngangsstrbm, karakterisert ved at hver amplitudeforandring (l8a, l8b) etterfblges av en kompenserende amplitudeforandring (l8c, l8d) med motsatt polaritet, som minsker kodepulsens amplitude på sådan måte at den minskede amplitude (l8b) utgjor 65 - 85% av den ikke minskede kodepulsamplitude, og at dens varighet (tg - t-^) utgjor ca. ^ av varigheten] (t2) av hele kodepulsen , slik at forvrengning av signaler som gjengis fra opptegningsbæreren hovedsakelig kompenseres.

2. Anordning for utforelse av fremgangsmåten ifolge krav 1, omfattende en datasignalkilde, en med denne kilde forbundet styrekrets og et med styrekretsen forbundet magnethode, karakterisert ved at styrekretsen (50) omfatter en stromkilde (62, 64) og en av datasignaler styrte, til stromkilden koplede forste portkretser (78, 80, 82), og videre en av datasignalkilden styrt for-sinkelseskrets (72) som er innrettet til ved hjelp av andre portkretser (" JO, 66) å tilveiebringe en strompuls fra stromkilden via de forste portkretser til magnethodet på sådan måte at denne strompuls forst får full amplitude og deretter på et senere tidspunkt som bestemmes av forsinkelseskretsen, får en noe mindre pulsamplitude.

3. Anordning ifolge krav 2, karakterisert ved at stromkilden utgjores av to delkilder (62, 64), og at forsinkelseskretsen (72) ved hjelp av de andre portkretser (70) kopler fra den ene delkilde for å tilveiebringe den mindre pulsamplitude.