SE447767B - Sett och anordning for magnetisk registrering av en digital datasignal - Google Patents

Description

wa 20 25 30 40 447 767 efter att representera åtminstone det ena binärvärdet med en vid en exakt tidpunkt uppträdande magnetflödesövergång som funktion av en vald kod. Q I praktiken utgöres dessa magnetiska övergångar företrädesvis av förmagnetiseringsomkastningar av remanensen i syfte att bringa fältet att växla mellan två förutbestämda förmagnetiseringsnivåer, den ena positiv och den andra negativ, i inspelningsmediets mag- netmaterial. Som resultat härav alstras en följd av intill varand- ra liggande magneter i mediet, varvid angränsande poler är av sam- ma slag och varvid magneternas längd motsvarar det tidsintervallt som skiljer två övergångar från varandra vid den valda koden. En övergång av remanensen från negativ till positiv förmagnetísering kommer attbenämnas positiv övergång och motsatsen således negativ övergång. Bland de mest använda koderna kan nämnas dels NRZ1-koden (ej nollåtergång för bitar av värdet "1"), enligt vilken endast värdena 1 representeras av magnetövergångar, likgiltigt av dessa vövergångars riktning, dels den sik. faskoden, vid vilken de båda binärvärdena motsvarar positiv resp. negativ övergång. Såsom kom- mer att framgå längre fram, är den valda koden utan betydelse för ifrågavarande.uppfinning.

Vad beträffar digitalsignalens andra komponent, hänförande sig till de tidpunkter då övergångarna skall ske, uppkommer olika problem avseende exaktheten av denna komponents in- och avspelning.

Ovan har nämnts att binärinformationen överföres till inspel- ningsmediet såsom en följd av angränsande magneter, vilkas angrän- sande poler är av samma slag och representerar förekomst av en övergång. Den av läshuvudet alstrade strömmen vid två angränsande halvmagneters passage har således formen av en klockformad kurva, vars topp motsvarar övergången, eftersom magnetflödesvariationen i läshuvudets spole är maximal när de båda angränsande magneter- nas poler passerar förbi läshuvudets luftgap. När emellertid två 'övergångar ligger mycket nära varandra (vid hög registreringstät- het) kombineras efterföljande kurvor med varandra så att ström- maxima förskjuts från de faktiska övergångarna. Detta fenomen, hädanefter benämnt toppförskjutning, tilltar med övergångsfrekven- sen så att topparna vid stora registreringstätheter kan förskju- tas upp till en tredjedel av det minsta avståndet mellan två över- gångar. Avkodningskretsarna måste således ha mycket höga prest- andra, i synnerhet som till denna förskjutning även adderas has- tighetsvariationer hos inspelningsmediet. Av denna anledning har b xqw 10 15 20 25 30 35 40 3 .w , . , 447 767 olika försök gjorts att redhcera inverkanav nämnda förskjutning.

Resultat i denna riktning har uppnätts genom användning av en digital skrivsignal liknande en analog inspelningssignal. Er- farenhetsmässigt vet man att en minskning av toppförskjutningen kan uppnås vid registreringstätheter på över 200 flödesomkastning- ar/mm genom användning av en sammansatt skrivsignal bildad genom ' överlagring av en högfrekvensförmagnetíseringssignal med konstant amplitud på den digitalt kodade signalen.

I denna sammansatta skrivsignal representeras varje övergång av amplitudskillnaden mellan två toppvärden av samma tecken hos två angränsande förmagnetiseringshalvvågor uppträdande före res- pektive efter motsvarande övergång hos informationssignalen. Så- ledes är högfrekvensförmagnetisering intressant från det att dessa båda halvperioder är åtskilda ett fixt tidsintervall som teore- tiskt svarar mot förmagnetiseringssignalens periodtid och som re- sulterar i undertryckning av toppförskjutníngen. Vid hittills kän- da, med alternerande förmagnetisering arbetande digitala uppteck- ningsanordningar kan detta tidsintervall avvika olikformigt och ojämnt från nämnda periodtid och därigenom ge upphov till inexakt- heter och fel vid avkodning av de av dessa anordningar registre- rade signalerna. Dessa avvikelser härrör från den slumpartade för- delningen av den kodade digitalsignalens övergångar, vilka därför kan uppträda vid godtycklig tidpunkt av förmagnetiseringssignal- perioden och därigenom förorsaka att de båda signalernas överlag- ring blir mer eller mindre gynnsam. Det gynnsammaste fallet (ingen avvikelse) uppkommer när koincidens råder mellan en övergång med visst tecken och toppamplitud av samma tecken hos högfrekvens-för- magnetiseringssignalen. Å'andra sidan blir avvikelsen maximal när en övergång med visst tecken uppträder i det ögonblick då förmag- netiseringssignalen uppnår en toppamplitud av motsatt tecken. I sistnämnda fallet fördröjs nästföljande toppamplitud med omkring en halv våglängd av förmagnetiseringssignalen.

Iërav följer att toppförskjutníngens storlek beror på för- 'wmagnetiseringens fas relativt den kodade signalen och att förskjut- ningen, även om den totalt sett reduceras verksamt genom förmagne- tiseríngen, ändock kan uppgå till relativt höga värden för vissa övergångar och därigenom nödvändiggöra kretsar med höga prestanda för läsning och avkodning av de registrerade signalerna.

För att denna toppförskjutning skall undvikas, kan det syna: vara av intresse att förmagnetiseringssignalen göres frekvenssyn- IJ IK) LH b: UI 40 447 767 4 kron med den klocka som styr den för inskrívning avsedda, kodade digitalsignalen. Eftersom dock den kodade signalens positiva och negativa övergångar är godtyckligt fördelade, förblir fasen mellan varje övergång och förmagnetíseríngssignalen slumpartad, varför - liksom i föregående fallet - mer eller mindre gynnsamma fall upp- träder. ' ' En höjning av förmagnetlseringssígnalens frekvens relativt övergångarnas högsta återupprepningsfrekvens reducerar verkan av toppförskjutningen men höjer samtidigt de elektromagnetiska för- lusterna i det material som ingår i inskrivningshuvudet.

Reducering av toppförskjutníngen kan även uppnås genom val av lämpligt förhållande mellan förmagnetiseringssignalens frek- vens och den klockfrekvens som fastställer kodningstakten. Likväl kvarstår dock behovet av en avkodningsanordning med goda prest- anda.

En lösning för undvikande av alla ogynnsamma fall vid behand- ling av en digital skrivsignal i samband med växelströmsförmagne- tisering beskrives i svenska patentet 8004384-7. Denna lösning består i att man relativt den kodade datasignalens övergångar fasmodulerar en konventionell högfrekyensförmagnetiseringssignal, vilken utgöres av en sinusformad signal eller, vanligare, av en fyrkantvåg. I detta sammanhang kan erinras om att begreppet fyr- kantvägsignal hänför sig till en pulssignal, vars pulskvot, dvs förhållandet mellan pulsbredden och periodtiden, uppgår till 0,5, under det att en pulssignal med annan pulskvot än 0,5 benämnes rektangelsígnal. Närmare bestämt uppträder denna fasmoduleríng såsom en fasomkastning om 1800 i den ursprungliga förmagnetise- ringssignalen i samband med att övergångarna uppträder i den ko- dade datasignalen. I den modulerade förmagnetiseringssignalen återges således varje övergång såsom en fördubbling av motsvaran- de pulsvaraktighet eller halvperiodtid i den ursprungliga för- magnetiseringssignalen, varför en superponering av den modulerade förmagnetiseringssignalen och datasignalen alltid uppträder under mest gynnsamma förhållanden, dvs att det vid signalernas kombine- ring ej uppkommer problem som skulle leda till varierande och godtycklíga fördröjningar av skrivsignalens övergångar relativt Övergångarna i datasignalen.

Vid föreliggande uppfinning drar man fördel av denna regi- streringsmetod för att förenkla tillverkningen av s.k. integre- rade skrivhuvuden, dvs miniatyriserade huvuden erhållna genom 10 15 20 35 40 441 767, utfällning av tunna skikt på gemensamma eller individuella mflßtrat.

Vid magnetisk inskrivning av digital information på en upp- teckningsbärare erfordras att en skrivspole passeras av skriv- strömmar av tillräcklig styrka för att mättning skall uppkomma i uppteckningsbärarens magnetmaterial så att på detta sätt optime- ring kan ske av remanensen i magnetmaterialet med åtföljande un- derlättning av läsning av information. Vid de konventionellt an- vända koderna för bildandet av den kodade datasignalen medför den godtyckliga fördelningen av övergångarna att regístreringsström- mens medelvärde endast tillfälligtvis blir noll, något som för- hindrar användning av en strömtransformator före skrivhuvudet för att öka registreringsfältstyrkan då en spole med färre antal varv (företrädesvis ett varv) användes. Resultatet av detta är att ti- f digare kända registreringsanordningar för konventionella koder måste vara försedda med skrivhuvuden vars spolar uppvisar ett täm ligen stort antal varv (vanligen av storleksordningen 2x10 varv).

Tillverkning av integrerade huvuden med flera på varandra över- lagrade lindningsvarv innebär dock stora svårigheter, något som givit upphov till ett stort antal uppfinningar, av xilka kan näm- nas de som beskrives i de franska patentskrifterna 2 063 693 och 2 063 694. Av nyssnämnda orsak är en lindning med ett enda varv att föredraga.

Vid en känd lösning erfordras således att en specifik kod används som möjliggör att regístreringsströmmen i genomsnitt an- tager värdet noll. Denna metod nödvändiggör emellertid en reduce- ring av antalet användbara data gentemot antalet ursprungliga data och tillåter dessutom icke registrering av normerade koder.

Vid ett sätt för magnetisk registrering av en digital data- signal bestående av en följd av övergångar, varvid en skrivsig- nal bildas genom att på nämnda datasignal överlagras en högfrek- vent förmagnetiseringssignal, som har konstant amplitud och vars fas är modulerad i överensstämmelse med datasignalens övergångar, elimineras enligt uppfinningen nyssnämnda nackdelar därigenom, att skrivsignalen ges en likströmskomponent i huvudsak lika med noll.

Vid denna, enligt föreliggande uppfinning uppbyggda skrivsignal med fasmodulerad förmagnetiseringssignal beaktas vid såväl skriv- ning som informationens restituering endast starka och svaga strömmar, eftersom dessa bestämmer arbetszonen hos upptecknings- bärarmaterialets magnetiseringskurva oberoende av omkopplingsti- derna mellan starka och svaga strömmar. Detta möjliggör att skriv- (J 1 __; f: 20 .A 'JX 40 447 767 signalen kan uppvisa en likströmskomponent som praktiskt taget är noll oberoende av förmagnetiseringssignalens kurvform och frek- vens och oberoende av den använda koden därigenom att den starka strömmens tidsintegral är lika med den svaga strömmens tidsinte- gral under varje period av förmagnetiseringsströmmen. Vid en pul- sad förmagnetiseringssignal är det tillfyllest att helt enkelt ' justera pulskvoten.

Uppfinningen hänför sig även till en anordning för magnetisk registrering av en digital datasignal bestående av en följd av övergångar, vilken anordning innefattar dels förmagnetiserings- organ, som avger en högfrekvent förmagnetiseríngssignal med kon- stant amplitud och med fasen modulerad i överensstämmelse med datasignalens övergångar, dels organ för kombineríng av datasig- nalen med den fasmodulerade förmagnetiseringssignalen i och för alstring av en skrivsignal, och dels ett skrivhuvud, i vilket in- går en av skrivsignalen exciterad spole. Enligt uppfinningen in- nefattar anordningen organ för undertryckning av skrivsignalens likströmskomponent.

I det fall att förmagnetiseringssignalen är en pulssignal, är det tillfyllest att justera denna signals pulskvot för att ut- släckning skall ske av skrivsignalens likströmskomponent, varige- nom det sâledes blir möjligt att använda entræßformator för excitering av skrivhuvudspolen. Sålunda kan spolen reduceras till ett enda varv, vilket i hög grad förenklar tillverkningen av in- tegrerade skrivhuvuden och möjliggör höjning av dessas integre- ringsgrad under i övrigt lika registreringsvillkor.

Uppfinningen förklaras närmare nedan under hänvisning till den bifogade ritningen. Fig. 1 illustrerar ett exempel på magne- tisk registrering i NRZ1-kod enligt känd teknik utan användning av växelströmsförmagnetisering. Pig. ZA och gå åskådliggör det gynnsammaste resp. det ogynnsammaste fallet vid enligt känd teknik företagen digital magnetisk registrering med växelströmsförmagne- tisering. Fig. 3 illustrerar ett exempel på digital magnetisk re- gistrering i NRZ1-kod med fasmodulerad förmagnetiseringssignal, där föreliggande uppfinning kan tillämpas. Pig. 4 visar en utfö- ringsform av en anordning för digital registrering med fasmodule- rad förmagnetiseríngssígnal. Pig. SA-SF återger exempel på kurv- former och datasignaler vid olika punkter i den i fig. 4 visade anordningen. Pig. 6 visar en enligt föreliggande uppfinning ut- förd utföringsform av en anordning för digital magnetisk registre- 10 20 25 30 35 Å0 447 767 ring med växelströmsförmagnetisering. Fig. 7A-7G återger exempel på kurvformer och datasignaler vid olika punkter i anordningen enligt fig. 6. Pig. 8 visar en del av signalen i fig. 7F, varvid den teoretiska signalen visas findraget och den i praktiken upp- trädande signalen återges med grova linjer. §ig¿_g visar en en- ligt uppfinningen utförd variant av den i fig. 7F visade signalen.

För att bättre belysa uppfinningen sker först en med hänvis- ning till fig. 1, ZA och ZB företagen, kortfattad beskrivning av de resultat som uppnås med kända anordningar för digital magne- I tisk registrering.

Pig. 1 hänför sig till digital magnetisk registrering av NRZ1-typ utan förmagnetisering. I denna figur betecknar I0 den ursprungliga binära information som skall registreras och som bildas av en följd binärtecken. Se visar inspelníngs- eller skriv- signalen, erhàllen genom NRZ1-kodning av den ursprungliga informa- tionen. S1 betecknar motsvarande lässignal, som erhålles över läs- huvudets lindningsklämmor när databäraren med den registrerande skrivsignalen Se passerar förbi huvudet. Sr representerar den från lässignalen S1 härledda signalen i form av en representation i NRZ1-kod. lr slutligen utgör den restituerade informationen efter avkodning av signalen Sr. _ Sålunda är skrivsignalen Se en alternerande signal, vars övergångar representerar bitar med värdet 1 och vars positiva och negativa amplituder +n resp. -n vanligen motsvarar de positiva och negativa mättningsnivåerna i det magnetiska uppteckningsmedíet.

En i uppteckningsbäraren registrerad, given och isolerad övergång motsvaras vanligen av en från läshuvudets lindningsklämmor erhàllen lässignal,som har formen av en klocka i positiv eller negativ riktning i beroende av om övergången är positiv eller negativ, och vars toppvärde representerar övergångstidpunkten. Till följd dels av det varierande avståndet mellan övergångarna, dels av den eftersträvade stora registreringstätheten, kommer de vid varje övergång alstrade klockkurvorna att kombineras i större eller mindre grad och därigenom få toppar +p och -p som mer eller mindre avviker från övergångarnas tidpunkter. Olika avvikelsevärden d0, dl, d2 och d3 visas såsom exempel i fig. 1. Om övergångstidpunkter- na representeras av nämnda toppvärden, och om dessa värden avviker från övergångarnas faktiska tidpunkter, kommer den ur lässignalen S1 återvunna signalen Sr att skilja sig från skrivsignalen Se trots att signalerna Sr och Se teoretiskt skall vara identiskt U1 lÜ If) (w) 'JI 35 40 447 767 lika. Till följd av avvikelserna d0-då kan avkodningen av signalen Sr bli tvetydig och ge upphov till information Ir som skiljer sig från den ursprungliga informationen IQ. I det visade exemplet il- lustrerar de streckade symbolerna de fel som kan uppkomma i den härledda signalen Ir vid avkodning av signalen Sr. , Fig. 2A och ZB hänför sig till digital registrering under an- vändning av tidigare känd förmagnetiseríngsteknik. I dessa figurer betecknar Sic en kodad datasignal alstrad genom någon godtycklig kodning av en ursprunglig informationssignal (visas ej) och al- ternerande mellan två förutbestämda nivåer betecknade +1 och -1.

Sp betecknar en högfrekvent förmagnetiseringssignal med konstant amplitud fc. Den genom överlagring av signalerna Sic och S upp- komna skrivsignalen betecknas Se, under det att Sr utgör den åter- vunna signalen efter skrivning av signalen Se med påföljande läs- ning. Den i fig. ZA visade tidpunkten to för en positiv övergång i datasignalen Sic motsvarar det gynnsammaste inskrivningsfallet, under det att tidpunkten tl i fig. ZB illustrerar det ogynnsammas- te fallet.

I dessa båda figurer utgöres den skrivhuvudexciterande skriv- signalen Se av en oscíllerande växelström, som på ömse sidor om en övergång varierar mellan +a och -b resp, -a och +b, där fa hän- för sig till svagare och fb till starkare ström genom skrívhuvu- dets lindningsspole. Positiva övergångar representeras av språng mellan nivåerna fa och +b och negativa övergångar av språng mellan nivåerna -a och -b. Vid läsning av den registrerade signalen Se tolkas detektering av toppen av den första halvperiod som markerar _ett dylikt språng såsom övergângstidpunkten, vilket illustreras av lässignalerna Sr i fig. ZA och ZB. Under dessa omständigheter har skrivsignalens Se línearítet föga betydelse (till skillnad mot förhållandena vid analog registrering), då nivåerna fb prak- tiskt taget svarar mot mättning i uppteckningsbärarens magnetma- terial och då förhållandet mellan ínformationssignalens Sic refe- rensnivå l och förmagnetiseringssignalens S nivå c är relativt stort i jämförelse med det som vanligen utnyttjas vid analog re- gistrering (storleksordningen T/4 respektive 1/10). Å andra sidan är det önskvärt att toppvärdet (extremvärdet) hos den första posi- tiva eller negativa, övergångsindikerande halvperioden i lässíg- nalen Se sammanfaller med motsvarande positiva eller negativa övergång i datasignalen Sic för undvikande av varje form av för- skjutning av övergångarna i den återbildade signalen Sr. Emeller- 10 15 20 30 35 .......-_._........-._,............_.....__._......._, _.., _- _-. 447 767 tid medför det faktum, att datasignalens Sic övergångar är god- tyckligt fördelade i tiden, att mer eller mindre gynnsamma kombi- nationer bildas med förmagnetiseringssignalen S . Det mest gynn- samma fallet illustreras i fig. ZA, varav det framgår att data- signalens Sic positiva övergång vid tidpunkten to sammanfaller med ett positivt toppvärde hos förmagnetiseringssignalen S och I att således överlagringen bibehåller denna ändring oförändrad i tiden. Detsamma gäller vid en negativ övergång i datasignalen Sic och ett negativt toppvärde i förmagnetiseringssignalen S . Det mest ogynnsamma fallet återges i fig. ZB, enligt vilken datasig- nalens Sic positiva övergång vid tidpunkten t1 sammanfaller med ett negativt extremvärde i förmagnetiseringssignalen S , varvid överlagring av dessa signaler inför en fördröjning d' av den förs- ta övergångshalvperioden i skrivsignalen. Denna fördröjning är ekvivalent med förmagnetiseringssignalens S halva periodtid.

Detsamma är fallet när en negativ övergång sammanfaller med ett positivt topp- eller extremvärde. Toppförskjutníngen d* medför således att övergången relateras till tidpunkten t,, vilket víd« stor regístreringstäthet innebär risk för att det ursprungliga informationsinnehâllet förändras. _- Pig. 3 åskådliggör på ett mot fig. registrering med fasmodulerad förmagnetíseringssignal såsom be- skríves i svenska patentet 8004384-7. I fig. 3 avser lo den ur- motsvarande informationssignal 2 svarande sätt digital sprungliga binära dataföljden, Sic i NRZ1-kod, S en ursprunglig förmagnetiseringssignal (som direkt används vid de tidigare kända registreringsanordningarna), Spí den motsvarande fasmodulerade förmagnetiseringssignalen, samt Se den registreringssignal som erhålles genom kombination av signa- Av förmagnetiseringssignalens S i form fram- lerna Sic och S förmagnetiseringssignalen S fasmodule- går att den ursgiungliga ras vid den kodade datasignalens Sic övergångar på så sätt att den ursprungliga förmagnetiseringssignalen S till följd av över- gångarna genomgår en fasförskjutning om 1800. Härigenom kommer förmagnetiseringssignalen S i att innehålla förlängda höga och låga nivåer h resp. 1, som kombinerade med datasignalens Sic respektive övergångar är i stånd att utan förskjutning och på gynnsammaste sätt återge de senare i skrivsignalen Se.

Pig. 4 visar en utföringsform av en digital magnetisk regi- streringsanordning 10 arbetande med fasmodulerad växelströmsför- magnetisering. Denna anordning kommer att beskrivas under hänvis- 10 15 20 25 30 35 40 10 447 767 ning till fig. S, som återger exempel på kurvformer SA-SF som uppträder i olika punkter i anordningen 10.

Den digitala registreringsanordníngen 10 innefattar en klocka 11, som avger en klocksignal SA bestående av en följd pul- ser med frekvensen fH och pulskvoten 0,5 (fyrkantvågsígnal).

Signalen SA matas till ingången på en med N dividerande frekvens- delare 12, som avger en signal SB bestående av en följd pulser med repetitionsfrekvensen fH/N (där N är ett heltal, i förelig- gande fall 3). En kodare 13 uppvisar en första ingång, som till- föres frekvensdelarens 12 utsignal SB, och en andra ingång, som tillföres den datasignal SC som skall registreras. Kodaren 13 synkroniserar signalen SB med bitföljdens SC repetítionsfrekvens och utför en förutbestämd kodning för alstring av en kodad data- signal SD svarande mot de nämnda signalerna Sic. Den såsom exem- pel valda koden i fig. 4 och S, liksom även i de följande figu- rerna, är sådan, att övergångarna representerar bitar med värdet 1 i dataföljden SC så att en skrivsignal av typen NRZ1 erhålles.

Det kan observeras att signalerna SA, SB och 5D, liksom den nedan behandlade signalen SE, är likströmssignaler med de logiska vär- dena 0 och 1, även om dessa signaler_likasà skulle kunna vara växelströmssignaler i likhet med signalerna i de tidigare figu- rerna. I själva verket arbetar de i anordningen 10 ingående kom- ponenterna med likström, varvid en växelströmsomvandlíng av dessa signaler genomföres senare för bildande av skrivsignalen. Klock- signalen SA och datasignalen SD tillföres var sin ingång på en EXELLER-grind 14, som avger en utsignal SE. Grinden 14 fungerar som en fasmodulator, som vid varje övergång i datasígnalen 5D modulerar fasen för klocksignalen SA (ekvivalent med den i fig.3 visade, ursprungliga förmagnetiseringssignalen) med ett förutbe- stämt värde (1800) i och för åstadkommande av en modulerad för- magnetiseringssignal SE, som är ekvivalent med signalen Spí i fig. 3. Den från grindens 14 utgång kommande förmagnetiserings- signalen SE och den kodade datasignalen 5D tillföres till var sin ingång på en kombinationskrets 15, som vid sin utgång avger en skrivsignal SF avsedd att matas till ett icke visat skrivhuvuds spole 16. Kretsen 15 utgöres i huvudsak av två strömställare 15a, 1Sb, som behandlar förmagnetiseringssignalen SE resp. data- signalen SD. Vardera strömställaren 15a, 15b består i huvudsak av en av en spänning +V matad strömgenerator 17a resp. 17b och ett transistorpar 18a, 18'a resp. 18b, 18'b. De i respektive 10 15 20 25 30 35 40 “ 447 767 par ingående transistorerna har sina emittrar gemensamt anslutna till strömgeneratorns 17a resp. 17b utgång, under det att kollek- torerna är anslutna till var sin sida av skrivspolen 16, vars mittpunkt är ansluten till en förutbestämd spänning -V. Den av grinden 14 avgivna förmagnetiseringssignalen SE tillföres direkt till transistorns 18a bas och via en inverterare 19a till transisï torns 18'a bas. På motsvarande sätt matas datasignalen 5D direkt till transistorns 18b bas och via en inverterare 19b till transis- torns 18'b bas. Strömställarna 15a, 1Sb omkopplar således de mot signalerna 5D och SE svarande strömmarna, vilka således blir al- ternerande. Dessa strömmar adderas till varandra i spolen 16 så att en signal SF bildas, vilken motsvarar den i fig. 3 visade skrivsignalen Se. Av fig. 5 framgår att den fasmodulering om 1800, som vid varje övergång i datasignalen SD uppträder i signalen SE, förorsakar att signalen SF övergår från +a till +b eller från -a till -b vid tidpunkter som alltid exakt motsvarar datasignalöver- gångarna. ' Vid det i fig. 4 och 5 visade exemplet styr klocksignalen SA bildandet av datasignalen SD medelst frekvensdelaren 12. Förmag- 'netiseringssignalen SE synkroniseras med klocksignalen 5A med hjälp av den av grinden 14 bestående fasmodulatorn. Även om de föregående exemplen baserar sig på NRZ1-kodning, är det av ovanstående beskrivning uppenbart att fasmoduleríngen kan utnyttjas oberoende av formen på de båda signaler som bildar skrivsignalen. Å ena sidan är det nämligen tillfyllest att den kodade datasignalen innehåller ett antal övergångar represente- rande en godtycklig kod. Å andra sidan är fasmoduleringen till- lämpbarpàalla förmagnetiseringssignalformer, vare sig denna sig- nal ären pulsformad rektangelvåg med godtycklig pulskvot eller vågformig, exempelvis sinusvàgformad, detta till följd av att en- dast starka och svaga strömmar b resp. a beaktas vid läsning och restituering av informationen, eftersom dessa strömmar bestäm- mer arbetszonen hos materialets magnetiseringskurva oberoende av omkopplingstiderna mellan de starka och svaga strömmarna, och även till följd av att fasmoduleringen medför att förmagnetise- ringssignalens kombination med datasignalen alltid uppträder gynnsamt.

Pig. 6 och 7 avser ett utföringsexempel på en enligt före- liggande uppfinning utförd digital magnetisk registreringsanord- ning 20. Denna anordning 20 utgör företrädesvis en enkel modifie- 10 15 20 25 30 35 40 12 447 767 ring av den nyss beskrivna anordningen 10. Likheterna mellan an- ordningarna 10 och 20 framgår av det faktum, att elementen 21-29 i anordningen 20 motsvarar de respektive elementen 11-19 i anord- ningen 10. Vidare är signalerna 7A-7F analoga med de respektive signalerna SA-SF, under det att signalen 7G representerar en sig- nal som används-för realiserandet av föreliggande uppfinning.

Närmare bestämt innefattar registreringsanordningen 20 i likhet med anordningen 10 en klocka 21, en frekvensdelare 22, en kodare 23, en EXELLER-grind 24 och en kombinationskrets 25, som matar en skrivspole 26 och som innefattar en strömgenerator 27, som matar ett transistorpar 28, 28' inrättat att excitera spolen 26. Transistorernas 28, 28' baselektroder är direkt resp. via en inverterare 29 förbundna med grindens 24 utgång. Klockan 21 av- ger en klocksignal 7A (fyrkantvågssignal) till frekvensdelaren 22, som dividerar klocksignalfrekvensen med ett förutbestämt hel- tal N (här N=3) i och för bildande av en signal 7B som tjänar som klocksignal för kodningen av den'ursprungliga, i kodaren 23 inma- tade datasignalen 7C. Kodaren frekvenssynkroniserar signalen 7C med signalen 7B och tillför således en kodad likströmsdatasignal 7D till grindens 24 andra ingång. Grinden 24 utgör en fasmodula- tor för att i enlighet med uppfinningen bilda en förmagnetise- ringssignal 7E, som i likhet med signalerna SE och Spí (fig. 3) är fasmodulerad men vars pulskvot är justerad på ett nedan beskri- vet sätt. Den fasmodulerade förmagnetiseringssignalen 7E styr kom- binationskretsen 25, vilken visas såsom en variant till den i fig. 4 åskådliggjorda, konventionellt utförda kombinationskretsen 15. Enligt denna variant matas de båda transístorerna 28, 28' sfrån en strömkälla 27, som är försedd med två ingångar 27a, 27b för beordring av starka resp. svaga strömmar. Det visade exemplet hänför sig till styrning via ingången 27a, medelst vilken den av källan 27 normalt svaga strömmen omkopplas till en kraftig ström av förutbestämd styrka under den tid en pulssignal är ínmatad vid ingången 27a. I likhet med kretsen 15 i fig. 4 kombinerar kretsen 25 den i enlighet med uppfinningen fasmodulerade förmagnetise- ringssignalen 7E med den kodade datasignalen 7D i och för alst- ring av en med signalen SF analog skrivsignal 7F.

I enlighet med uppfinningen har emellertid skrivsignalen 7F en likströmskomponent som är noll. Det har tidigare visats att fasmodulering av det slag som beskrivits med hänvisning till fig. 3-5 icke påverkas av formen på de båda signaler som bildar 10 15 20 30 35 40 13 447 761 skrivsignalen. Formen på den fasmodulerade förmagnetiseringssig- nalen 7E väljes därför enligt uppfinningen så att skrivsignalen ej uppvisar någon likströmskomponent. Vid det visade exemplet er- hålles denna form genom att den ursprungliga förmagnetíserings- signalens 7G pulskvot justeras medelst en monostabil vippa 30 som styrs av den från klockan 21 kommande fyrkantvågen 7A. Genom sam- tidig påtryckning av förmagnetiseríngssignalen 7G (liknande sig- nalen Sp i fig. 3) på en ingång på grinden 24 och på den kraftiga strömmar frammanande ingången Z7a på strömkällan 27 uppnås här- igenom att den resulterande skrivsígnalen 7F under varje period - såsom illustreras med schatteringen - uppvisar likhet mellan den kraftiga strömmens tidsintegral och den svaga strömmens tidsinte- gral. Schatteringens omkastade riktning framhäver speciellt fas- moduleringens fördelaktiga inverkan, på grund av vilken det är möjligt att göra skrivsignalens 7F likströmskomponent = n011_ En dylik skrivsignal är således i stånd att excitera skriv- spolen 26 i ett skrivhuvud 31 via en transformator 32 (fig. 6), vars primärlindning matas från transistorernas 28, 28' kollekto- rer. Härav följer att inskrivningen i gränsfallet kan ske medelst ett integrerat huvud 31 med en enkelvarvig spole 26 och med avse- värt enklare uppbyggnad och mindre völvm.

En annan fördel med uppfinningen illustreras i fig. 8, där den teoretiska signalen 7F visas med fina linjer och den i prak- tiken erhållna signalen 7FÜ i uppteckningsmediet med grova linjer.

Det är uppenbart att amplituden hos den halvperíod som markerar en övergång är större än andra halvperioders amplituder. Till följd av resistiva och kapacítiva parasitkomponenter i skrivlind- ningen kommer denna att införa en tidskonstant avseende skriv- signalens uppnående av toppvärdena fa och fb. Resultatet härav är att den faktiska signalen 7F' normalt ej hinner uppnå dessa värden under varaktigheten för en halvperiod utan stoppas vid värden för vilka gäller |a'| < la I och \b'l < lb I. Till följd av de nivåer h och l som införes i den modulerade förmagneti- seringssignalen, kommer den faktiska signalen 7F' att disponera en fullständig period, så att de övergångsmarkerande svängningar- na uppnår toppamplituder \b"\ som praktiskt taget är lika med \b\Ä Detta höjer tillförlitligheten vid återupprättandet av det inspelade meddelandet.

Vidare kan det observeras, att datasignalernas SD och 7D positiva och negativa övergångar motsvarar de låga resp. höga \ 10 15 20 25 30 35 40 14 447 767 nivåerna 1 resp. signal 7F" som skulle erhållas om, såsom visas med streckad linje i fig. 6, vippans 30 Ö-utgång matade den svaga strömmar beordran- de ingången 27b hos strömkällan 27, under det att ingången 27a givetvis ej längre exciteras. Det framgår att i detta fall skulle h i skrivsignalen 7F. Pig. 9 visar den skriv- datasignalernas 7D positiva och negativa övergångar motsvara skrivsignalens 7F" höga resp. låga nivå.

Vid ovanstående utföringsform sker den fasmodulerade förmag- netíseringssignalens formning för undertryckning av skrivsigna- lens likströmskomponent före fasmoduleringen, nämligen medelst vippan 30. Denna utföringsform har den fördelen att uppfinningen blir lätt att förstå vid de valda, i fig. 4 och 5 visade exemplen på fasmodulering. Från beskrivningen av denna utföringsform är det emellertid helt uppenbart att det år till följd av förmagne- tiseringens fasmodulering, och således till följd av skrivsigna- lens fasmodulering i överensstämmelse med datasignalens övergång- ar, som likströmskomponentens undertryckning är möjlig, en under- tryckning som hålles för omöjlig vid tidigare kända inskrivnings- förfaranden och -anordningar. Det är således tillåtet att under- trycka likströmskomponenten i skrivsignalen genom påverkan av denna signal under godtyckligt stadium av dess behandling, dvs - såsom visats - före moduleringen, under eller efter moduleringen eller såsom ett gränsfall under och efter den modulerade förmag- netiseringssignalens kombinering med datasignalen. Detta faktum rättfärdigar den generella formuleringen av uppfinningens grund- läggande särdrag, att föranstalta att skrivsignalens likströms- komponent blir väsentligen noll, varvid det är givet att det i detta syfte är tillåtet att före, under eller efter denna signals bildande påverka den fasmodulerade signalens registreringsförhål- lande, exempelvis genom modifiering av pulskvoten då omständig- heter liknande de i fig. 6 och 7 föreligger.

Eftersom uppfinningen baserar sig på fasmoduleríng av för- magnetiseringssignalen relativt datasignalens övergångar, är det likaledes uppenbart att uppfinningen kan tillämpas såväl vid en pulsformad förmagnetíseringssignal som vid en vâgformad signal, varvid det erforderliga villkoret är att den använda signalens form förutsätter alstring av en skrivsignal vars likströmskompo- nent väsentligen år lika med noll. Vidare är varje kodad datasíg- nal lämplig förutsatt att den består av en följd av övergångar i enlighet med någon godtycklig kod. 15 447 767 Såsom anges i det ovan nämnda svenska patentet 8004384-7, med vilket föreliggande uppfinning är besläktad, är även andra utföringsformer möjliga, exempelvis alstring av signalen 7A från en datasignalkodningen styrande klocksignal under användning av en faslâsningsslinga, vilket illustreras i fíg. 10 och 11 i nämnda patent. Detta är allmänt förekommande inom ifrågavarande område.

Uppfinningen är med andra ord icke begränsad till de beskriv- na och vísade utföríngsformerna utan ínnefattar.al1a inom de efterföljande patentkravens ram fallande varianterna.

Claims (4)

447 767 Patentkrav

1. Sätt för magnetisk registrering av en digital datasignal (7D) bestående av en följd av övergångar, varvid en skrivsig- nal (7F) bildas genom att på nämnda datasignal överlagras en högfrekvent förmagnetiseringssignal (7E), som har konstant amplitud och vars fas är modulerad i överensstämmelse med data- sígnalens övergångar, k ä n n e t e c k n a t av att skriv- signalen ges en likströmskomponent i huvudsak lika med noll, varvid nämnda fasmodulerade förmagnetiseringssignal bildas av en ursprunglig icke fasmodulerad förmagnetiseringssignal genom styrning av den senares pulskvot.

2. Sätt enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att fasmoduleringen utgöres av successiva fasomkastningar om 1800 i den ursprungliga förmagnetiseringssignalen, vilka fasomkast- ningar uppträder vid varje övergång i datasignalen.

3. Anordning för magnetisk registrering av en digital data- Signal bestående av en följd av övergångar, för genomförande av sättet enligt något av kraven 1 och 2, vilken anordning innefattar dels förmagnetiseringsorgan (21,24), som avger en högfrekvent förmagnetiseringssignal med konstant amplitud och med fasen modulerad i överensstämmelse med datasignalens nämnda övergångar, dels organ (25) för kombinering av datasignalen med den fasmodulerade förmagnetiseringssignalen i och för alstring av en skrivsignal, och dels ett skrivhuvud (31), i vilket ingår en av skrivsignalen exciterad spole (26), k ä n n e t e c k- n a d av att förmagnetiseringsorganen innefattar organ (21) för avgivande av en icke fasmodulerad förmagnetiseringssignal samt organ (24) för fasmodulering av denna signal, och av att den innefattar organ (30) för undertryckníng av skrivsignalens likströmskomponent, vilka senare organ innefattar organ för modifiering av nämnda pulskvot.

4. Anordning enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar en transformator (32) inkopplad mellan skrivhuvudspolen och nämnda signalkombinerande organ.