DE2017703A1

DE2017703A1 - Verfahren und Dekoder zur Dekodierung eines binären Datensignals

Info

Publication number: DE2017703A1
Application number: DE19702017703
Authority: DE
Inventors: Robert Fred Longmont; Hertrich Friedrich Rudolf Boulder; CoI. Heidecker (V.St.A.)
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1969-04-21
Filing date: 1970-04-14
Publication date: 1970-11-05
Also published as: DE2017703B2; DE2017703C3; FR2039312A1; JPS4912645B1

Description

International Business Machines Corporation, Armonk lo5o4,N_cY./USA

Verfahren and Dekoder zur Dekodierang eines binären Datensignal«

Die Erfindung betrifft ein Verfahre» zur Decodierung eines binären mit zwei Tastsignalen verschiedener Frequenz getasteten Datensignals, bei de« die hohe Frequenz eine ungradzahlige Harmonische Uar niedrigen Frequenz ist» der Frequenzvechsel nur am Ende einer Bitzelle und phasensprungfrei erfolgt und die Tastsignalamplituden sich umgekehrt proportional zu den betreffenden Frequenzen verhalten und einen Dekodierer zur Ausübung dieses Verfahrens.

Datensignale dieser Art, bei denen die hohe Frequenz doppelt so hoch ist vie die niedriger treten al* Lesesignale bei der magnetischen Abtastung auf, wenn ein magnetisch aufgezeichnetes signal abgetastet wird, bei dem eine Null durch eine

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einhei-bliche Magnetisierung einer Bitzelle und eine Eins durch. eine in der Bitzellenmitte wechselnde Magnetisierung einer Bi taelle "bei Magnetisierungsumkehr am Ende Jeder Bitselle abgetastet wird. Die nachfolgend zu beschreibende Erfindung betrifft in erster Linie die Dekodierung solcher Lesesignalo, ist aber nicht auf solche lesesignale als Datensignale beschränkt,

Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachem Aufwand, ein sichere, fehlerfreie Wiedergewinnung der binären Daten zu ermöglichen, und zwar insbesondere auch bei Verzerrungen des Datensignals, wie sie sich im Lesesignal einer magnetischen Abtastung der genannten Art dann ergeben» wenn äie Lesegeschwindigkeit tolerenzbedingt schwankt· .

Das erfinderische Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass durch Differenzbildung zwischen den Ämplitudenabsolutwerten des Datensignals am Anfang und am Ende jeder Bitperiode ein Differensensignal abgeleitet wird,aus dem nach Gleichrichtung gegenüber einer Schwellwertgleichspannung die Spannungsspitzen als Dateniiapulse getastet werden. Die Erfindung beruht aussehliesslieh auf einfachen Verfahrensschritten, die auch einfach schaltunggtechnisch zu verwirklichen sind. Die Tatsache, dass die angestrebte Betriebssicherheit erzielbar ist, ergibt sich aus den Ausführungen der Figurenbeschreibung.

Aus der USA-Patentschrift 2 896 192 1st ein Dekodiarungsverfahren für ein binär getastetes Datensignal bekannt, daae ruf Verzögerung um eine halbe Bitperiode und anschliessendeniAmplitudenvergleich beruht;. Dieses bekannte Verfahren dient zur Dekodierung von Datensignalen mit einheitlicher Frequenz," bei denen die Kodierung durch Phasensprung erfolgt. Auf Datsnsignale der eingangs ganannte.a Art ist es nicht anwendbar. ' ^>J ^

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Jede Spannungsspitze des absoluten Differenzensignals, die über die Sehwellwertspannung hinausragt, kennzeichnet eine Bitperiode mit einem Bit erster Art, und zwar mit einem Bit, der durch dia niedrige Frequenz kodiert ist. Man kann also im einfachsten die über die Sehwellwertspannung hinausragenden Spannungsspifeen als Datenimpulse der einen Art verwenden. Das führt aber unter Umständen zu nicht sehr exakten Datehimpulsen hinsichtlich ihrer Form und zeitlichen Lage.

Aufgabe einer Weiterbildung der Erfindung ist. es, die DateniiLwlse der genannten Art exakter zu tasten. Diese Aufgabe löst diese Vfeiterbildung der Erfindung, dadurch dass aus dem Datensignal Taktimpulse conphas zu den Bitzellen-Enden, abgeleitet werden, und^ dass die die Schwellwertgleichspannung überragenden Spannungsspitzen des gleichgerichteten Differenzen-Signals mit den Taktimpulsen als Datenimpulse getastet werden.

Die schaltungstechnischen Lösungen der genannten Aufgabenstellungen sowie weitere Merkmale der Erfindung werden nun anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben.

In der Zeichnung zeigt

Figur 1 - im Blockdiagramm ein erstes Ausführungs

beispiel nach der Erfindung,

Figur 2 - ein Signaldiagramm zur Erläuterung der

Wirkungsweise des Aueführungsbeispiels nach Figur 1 und weiterer Ausführungsbeispiele,

Figur 3 - einen magnetischen Abtastkopf, wie er

vorteilhaft in Verbindung mit der Erfindung verwendbar ist,

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Figur 4

Figur 5und Figur 6 Figur 8

Figur 9 P 15 9oo

im Blockschaltbild ein zweites Ausführung*:·· beispiel, das in den GrundzUgen mit dem ersten Ausführungsbeispiel über ein stimmt,,

ein drittes Ausführungsbeispiel im Blockschaltbild,

ein Signal diagramm zur Erläuterung der Funktion dee dritten Ausführungsbeispiels,

ein viertes Ausführungsbeispiel, das im Gegensatz zu den ersten drei Ausführungsbeispiolon Haltekreise für den Amplitudenvergleich aufweist und

ein Signaldiagramm zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels nach Figur 8.

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In Figur 1 ist mit 9 ein Magnetsehriftspeicher bezeichnet, dessen Lesesignal Übe'r die Leitung 1 an einen verzögernden Schalt·=· block 2.und parallel dazu an einen nicht verzögernden Schaltblock' 5 gelangt. In dem verzögernden Schaltblock wird das Lese» signal im eine volle Bitperiode verzögert. Das nicht verzögerte Lesesignal und das um. eine volle Bitperiode verzögerte Lesesigaal gelangen in die beiden Eingänge eines Differenzenverstärkers 4». In dem Differenzenverstärker 4 werden die Amplituden der beiden eingespeisten Signale verglichen und das daraus abgeleitete Differenzensignal gelangt über die Leitung 5 an den Araplitiide.n.-detektor 6. Der Amplitudendetektor wird über die Leitung 8 mit Taktimpulsen aus dem Taktgeber 7 im Takte der Bitperioden getastet. Liegt bei einem Taktimpuls ein hoher Abschlußwert des Differenzensignals vor, dann wird dies als binäre "Null", liegt ein niedriger Wert oder der Wert Null vor» dann wird dies als binäre "Eins" gedeutet.

In Figur 2 ist mit 18 das magnetisch aufgezeichnete Signal be-» zeichnet, bei dem die binären Nullen durch einen Signalanteil niedriger Frequenz F und die binären Binsen durch einen Signalanteil doppelt so hoher Frequenz 2F·ausgedrückt sind· Die vertikalen Linien 19 in Figur 2 sind die Grenzen der einzelnen Bitzellen. Die Zeit sur Abtastung einer Bitzelle wird als Bitperiode bezeichnet. Aus Figur 2 ist ersichtlich, dass eine volle Periode der Frequenz 2F zur Herstellung einer binären Bins in der betreffenden Bi ta all ©vorstanden is t_? während für eine binäre Null in der betreffenden Bitzelle eine halbe Periode der niedrigeren Frequenz F vorhanden ist« Das Lesesignal 23 auf der Leitung 11 ist ausgezogen dargestellt. Dieses Lesesignal gelangt direkt, also unverzögert, über den Schaltblook 3 an den einen Eingang des Diffsrenaveretärkora 4. Der Sohaltblock 3 be steht im einfachsten Fall aus einem durchlaufenden Leitungsdraht 25, er kann aber auch Ters tärkerkreie© enthalten« '

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Das Lesesignal 23 wird ausserdem in dem Verzögerer 41 des verzögernden Schaltblocks 2 um eine Bitperiode zu dem verzögerten.-Lesesignal 34, das in Figur 2 gestrichelt aufgetragen ist, verzögert und gelangt über die Leitung 39 an den zweiten Eingang des Differenzenverstärkers 4.

Der Amplitudenwert des verzögerten Signals vom Beginn einer Bifcaelle fällt seitlich.mit dem Amplitudenwert am Ende einer Bifcaalle im unverzugerten.Lesesignal 23 zusammen. In der Bitselle liegt als Date eine binäre Eins vor. Der der Dekodierung ;m-» gründe liegende Vergleich für diese Bitzelle findet mit dem Taktimpuls am Ende der Bitperiode 26 .statt. Während dieses Taxtimpulses hat das Lesesignal 23 eine negative Amplitude 83 und das ver- . zögerte Lesesignal 34 hat eine eben so große negative Amplitude. Das Ausgangssignal des Differenzenverstärkers 4 - das Differenzen™ signal 40 - hat mithin während dieses Taktimpulses 31 keine Amplitude. Der Amplitudendetektor 6 zeigt aufgrund dessen für die Bitzelle 23 eine binäre Eins an.

In der Bitzelle 31 liegt eine binäre Null vor. Am Ende dieser Bitperiode tritt der Taktimpuls 46 - 31 auf, währenddessen zwischen dem Lesesignal 23 und dem verzögerten Lesesignal 34 eine Amplitudendifferenz entsprechend dem Doppelpfeil 49 besteht, die zu einer großen Amplitude im Differenzensignal 35 führt. Der Amplitudendetektor 6 spricht auf diese Amplitude des Differenzensignals während dieses Taktimpulses an und zeigt eine binäre Null für die zugehörige Bitzelle 31 an.

Das Differenzsignal 40 nimmt bei jeder binären Null eine große Amplitude an, und awar für aufeinander folgende Nullen mit alternierendem Vorzeichen. Der Amplitudendetektor 16 ist demzufolge so aufgebaut, dass er nur auf das absolute Differenzsignal 40 anspricht. Zu diesem Zweck wird das Differenzsignal in einem

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(KLeichrichterverstärker des Aiiiplitudendetektors zunächst zu dem absoluten Differenzensignal 40 ■ verstärkt«'Die nachfolgenden Stufen des Amplitudendetektors arbeiten nach Massgabe einer Schwellwert*- spannung 47, die aus einer Batterie stammen kann oder aus der durchschnittlichen Signalamplitude des lesesignals auf der Leitung 1 abgeleitet sein kann. Überragt die Amplitude des absoluten Differenzensignals diese Schwellwertspannung während eines Taktimpulses, dann wird eine binäre Hull angezeigt, anderenfalls eine "binäre Eins. Wenn man die Schwellwertspannung 47 selbsttätig nachführt, dann empfiehlt es sich, eine Minimumschwellwert spannung 52 zusätzlich vorzusehen, mit der sichergestellt werden k.ann, daß Signalanteilo der hohen Frequenz 2F keinen Sullausgang im Amplitudendetelctor .6 auslösen, wenn der Magnetschriftträger kurzzeitig vom Abtastkopf gelöst wird· In Abänderung kann man bereits in dem Differenzenverstärker 4 Vorkehrungen treffen, dass das Ausgangssignal des Differenzenverstärkers von vornherein gleich das absolute Differenzsignal 40 ist.

Der Taktgeber .7 ist entbehrlich, wiey/öhl es zweckraässig ist, ihn im Interesse der Betriebssicherheit vorzusehen· Er ist entbehrlich deshalb, weil für jede binäre Null im absoluten Differenzsignal 40 eine gesonderte Spannungsamplitude, die über die Schwellwert spannung 47 hinausragt, vorliegt, so dass es genügt, zur Anzeige der binären Nullen für jede Halbwelle, die über die Schwellwertspannung 47 hinausragt, einen Null-Datenimpuls 69 auszuwerfen· Die Taktinformation kann man in einer nicht dargestellten Steuereinheit aus diesen Null-Datenirapulsen wieder gewinnen und daraufhin dann »auch die binären Einsen anzeigen·

Figur 3 zeigt ein AusfUhrungsbeispiel eines magnetischen Lesekopfes mit zwei Legeleistungen, deren Lesesignale zeitlich um eine Bitperiode gegeneinander verschoben sind· Diese zeitliche Verschiebung hat, ebenso wie beim AusfUhrungebeispiel nach Pigur 1,

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die Wirkung, dass Fehler, bedingt durch Verschiebungen der Grundlinie im LesesignaT eliminiert werden.

Der Lesekopf 59 weist einen ersten äusseren Magnetschenkel 87, einen zweiten äusseren Magnetschenkel 56 und dazwischen einen mittleren Magnetschenkel 88 auf. Zwischen den Enden des Magnetschenkels 87 und des Magnetschenkels 88 ist ein Spalt 89 und zwischen den Enden der Magnetschenkel 88 und 56 ein zweiter Spalt vorgesehen. An diesen Spalten 88 und 57 wird der Magnetschriftträger 54 in Pfeilrichtung 58 vorbeigeführt. Die beiden Spalten 88 und 57 haben in Pfeilrichtung 58 einen Abstand so gross wie die Länge einer Bitzelle der Magnetschrift des Magnetschriftträgers 54. Der Spalt 57 ist, bezogen auf die Transportrichtung des Magnetschriftträgers, aufwärtig gelegen und liest ein Lesesignal in die Spule das an den einen Eingang des Differenzenverstärkers 80 gelangt. Der abwärtig gelegene Spalt 89 liest das gleiche Lesesignal, jedoch um eine Bitperiode verzögert, bedingt durch den Abstand zwischen den beiden Spalten 89 und 57.Dieses Lesesignal wird in der Spule 55 induziert und gelangt als verzögertes Lesesignal an den zweiten Eingang des Differenzehverstärkers 80« Das Differenzensignal 40 am Ausgang des Differenzenverstärkers 80 gelangt in den Amplitudendetektor 81 und wird mit Taktimpulsen aus dem Taktgeber 82 am Ende einer jeden Bitperiode, entsprechend wie beim Amplitudendetektor 6, getastet.

Ein bemerkenswerter Vorteil der Anordnung nach Figur 3 liegt darin, dass die Verzögerung um eine Bitzelle durch die Länge der Bitzelle auf dem Magnetschriftträger einerseits und den Abstand der beiden Spalten 89 und 57 andererseits physikalisch von vornherein festgelegt ist, und zwar unabhängig von der Laufgeschwindigkeit des Magnetschriftträgers. Schwankungen in der Laufgeschwindigkeit des Magnetschriftträgers 54 bleiben also für die

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Kodierung ohne Einfluss. Wenn der Taktgeber 82 betrieben wird nach der Geschwindigkeit mit der der Hegnetschriftträger am magnetischen Lesekopf 5o vorbeigeführt wird, besteht eine einwandfreie Synchronisation, die von der Transportgeschwindigkeit des Magnetschriftträgers unabhängig ist.

Der Magnetkopf kann auf dünnen Filmen aufgeschichtet sein. Der Mittelschenkel 88 kann dann aus einem Streifen von zirka 25 u. Stärke bestehen, während der Spalt 89 und der Spalt 57 statt als Luftspalte aus dünnen Schichten von Isoliermaterial bestehen können, das auf beiden Seiten des Mittelschenkels 52 aufgedampft ( ist. Auf diese Isolierschichten kann dann jeweils eine dünne Schicht, die den ersten und zweiten äusseren Schenkel 87 und bildet, aufgetragen sein. Das magnetische Joch 85 kann in entsprechender Weise nach den Grundprinzipien des Aufbaus integrierter Schaltelemente hergestellt sein. Die magnetisierbaren Teile, das sind die Elemente 87, 88, 56 und 85 bestehen aus permanentmagnetischem Material, beispielsweise Hypersil.

Die Wicklungen 55 und 66 können nach Art gedruckter Schaltungen im Vakuumaufdampfverfahren hergestellt werden. Es können aber auch Drähte verwendet werden, die um die betreffenden Schenkel herumgewunden sind. Der Magnetkopf 59 hat vorzugsweise sehr kleine Abmessungen entsprechend der kleinen Ausdehnung einer Bitzelle auf " dem Magnetschriftträger, der mit beispielsweise 4oo Bits pro cm beschriftet sein kann. Je dünner man den Mittelschenkel macht, um so kleiner kann eine Bitzelle sein und um so dichter können die Bitzellen auf dem Magnetschriftträger aufgeschrieben werden.

Gemäss Figur 4 wird ein Lesesignal mittels eines magnetischen Abtastkopfes 12 von einem Magnetschriftträger 10, der in£feilrichtung 11 transportiert wird, abgetastet. Dieses Magnetschriftsignal wird in der 8pule 20 induziert und gelangt über die

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Leitung 21 an den einen Eingang des Verstärkers 22. Mit 14 ist allgemein ein Datendetektor und mit 15 ein Taktgeber bezeichnet» Der Taktgeber 15 spricht auf das auf der Leitung 16 vorliegende verzögerte Lesesignal an und erzeugt daraufhin Taktimpulse, die über die Leitung 17 an den Datendetektor 14 gelangen. Der Datendetektor 14 gibt auf der Leitung 13 die Null-Datenimpulse 69 ab. Am Ausgang des Verstärkers 22 liegt auf der Leitung 32 das verstärkte Lesesignal vor. Bei der nun folgenden Beschreibung wird wieder auf das Diagramm der Figur 2 Bezug genommen. Das verstärkte Lesesignal am Ausgang des Verstärkers 32 ist demzufolge das ausgezogen in Figur 2 dargestellte Lesesignal 23. Das Lesesignal 23 gelangt über die Leitung 38 direkt an den einen Eingatig und über den Verzögerer 33 um eine Bitperiode verzögert, an die Leitung 36 und von da an den anderen Eingang des Differenzenverstärkers 37» Es wird hier dabei davon ausgegangen, dasa der Magnetschriftträger Io mit konstanter Geschwindigkeit transportiert wird, so dass die Zeitdauer einer Bitperiode konstant bleibt. Der Differenzenverstärker 37 liefert das Differenzensignal 4o als Differenz zwischen dem Lesesignal 23 und dem verzögerten Lesesignal 34. Das Differenaensignal 4o gelangt an ©in Bandpassfilter 42 und von da an einen Vollweggleiohrichter 44 und von da als absolutes Differenzensignal 45 an den Araplitudendetektor 43. In dem Araplitudendetektor werden nach Massgabe der Amplitudenwerte des absoluten Diffarenzensignals 45, entsprechend wie bei Figur 1 und 3 die Null-Datenirapulse 69, gesteuert durch die Taktimpulse ■ des Taktgenöraipjs 15, ausgeblendet. Dabei wird für jede Amplitude des Signals 45rdio Schwellwertspannung 47 während eines Taktimpulses überragt ain Null*-Datenimpuls 69 auf der Ausgangsleitung 13 auegeworfen.

Die Schwellwertspannung 47 wird in dem Schwellwertgenerator 5ο eraeugt. In den Generator 5o gelangt das verstärkte Lesesignal 23, dessen Amplitude durch Integration gemittelt wird. Aus dem so ge-

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wonnenen Mittelwert wird in dem Schwellwertgenerator 5o die Schwellwertspanmtng 47 abgeleitet, die über die Leitung 51 den Amplitudendetektor 43 gelangt. Bei der praktischen Anwendung wird der Magnetschriftträger Io gleichzeitig mehrkanalig abgetastet und es stehen zu diesem Zweck eine entsprecfteiwie Vielzahl von Magnetköpfen 12 zur Verfügung mit entsprechend vielen zugehörigen Datendetektoren 14. In einem solchen Fall kann für alle diese Datendetektoren ein einziger Schwellwertgenerator 5q vorgesehen sein, der eine gemeinsame Schwellwertspannung erzeugt, die er aus den Lesesignalen aller beteiligten Abtastköpfe gemeinsam ableitet, indem die Amplituden dieser.lesesignale zusammen genommen gemit te! t werden, natürlich kann man stattdessen für jeden einzelnen Abtastkanal einen besonderen Schwellwertgenerator vorsehen, wie dies bei dem einen Kanal gemäss Figur 4 der Fall ist. Die Minimalschwellwertspannung 52 ist in dem Schwellwertgenerator 5o von vornherein festgelegt und ist die unterste Grenze, auf die die Sehwellwertspannung 47 abfallen kann, so dass die Sohwellwertspannung 47 auch dann nicht den Wert Null annehmen kann, wenn beispielsweise der Magnetschriftträger Io stillgesetzt wird oder aus anderen Gründen keine Lesesignale abgetastet werden. Die SchwellwertSpannung 52 wird nach Massgabe des Geräuschpegels bestimmt, wie dies im einzelnen auch weiter unten noch näher beschrieben wird.

Der Taktgeber 15 liefert Taktimpulse 46 über die Leitung 17 an den Amplitudendetektor, die mit dem Lesesignal 23 synchronisiert sind· Die Synchronisation erfolgt dabei über das verzögerte Lesesignal 34» um zu verhindern, dass der Phasenwechsel stattfindet j bevor das verzögerte Lesesignal 34 in dem Amplitudendetektor wirksam wurde.

Das Lesesignal 23 wechselt entsprechend den binären Daten und Eins zwischen einem Signalabschnitt der niedrigen Frequenz

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und einem Signal ab schnitt der höheren Frequenz 2F. In der Bitzelle 26 liegt eine Eins vor und demzufolge ist das Aufzeichnungssignal der ersten Bitzellenhälfte von erster PolaxltUt, in diesem Fall negativ, und in der zweiten Hälfte von entgegengesetzter Polarität, in diesem Pail positiv. In der nächsten Bi tzello 31 liegt die Date Null vor und demzufolge hat das Aufzeichnungesignal einheitliche Polarität. In der anschliessenden Bitzelle 27 liegt wieder eine Bins vor und in der ersten Bitzellenhälfte ist das Aufzeichnung©signal positiv, entsprechend einem Nordpol. Bas Aufzeichnungssignal der Bitzelle 27 ist also gegenüber der Bitzelle 26 um 180° phasenverschoben. Wenn eine weitere Bitzelle mit einer Null zwischen diesen beiden .Bitzellon 26 und 27 gelegen hätte, dann wäre diese Phasenverschiebung wieder rückgängig gemacht worden. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Synchronisation der Taktimpulse nur von den Signalabschnitten der Frequenz 2F in einer Phasenlage abgeleitet. Zu diesem Zweck.ist der Umkehrschalter 53 eingangsseitig am Taktgeber 15 vorgesehen. Der Umkehrsohalter 53 weist zwei UND-Schaltungen 6o und 61 auf und ausserdem einen Inverter 62. In dem Inverter 62 vdrd das vorzögerte Lesesignal auf der Leitung invertiert bzw. um 180° phasen verdreht.

Jedesmal, venn ein Nuli-Datenimpuls 69 auf der Leitung 13 vorliegt, wird der Umkehrschalter 53 von seinem invertierenden schaltzustand in den nicht invertierenden umgeschaltet. Auf diese Weise wird die Phasenverschiebung in den Lesesignalabschnitten für Eins-Daten, die durch jeweils eine Null-Date hervorgerufen werden, rückgängig gemacht. Die Null-Daten-Intpulse gelangen über die Leitung 71 und die Taktimpulse über die Leitung 72 an eine Kippschaltung 70, die über die Leitung 73 ihr Ausgangssignal an einen Vergleicher 64 abgibt. Die Taktimpulse

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46 am Ausgang des Impulsgenerators 68 gelangen über die Leitung 66 ebenfalls in den Vergleieher 64. In diesem Vergleicher v/erden die Taktimpuls© hinsichtlich ihrer. Phase verglichen mit dem ebenfalls über die leitung 65 in den Vergleicher 64 eingespeisten Signal. Wenn sich dabei eine Phasenverschiebung von 180° herausstellt, dann löst der Vergleioher 64 die Umschaltung des Umkehr» sohalters 53 aus. Statt das Signal auf der leitung 65 in den Vergleicher einzuspeisen, kann man auch dieses Signal im Anschluss an die Filterung in dsm Filter 67 in den Vergleicher einspeisen. Das in dem Filter 37 gefilterte Signal gelangt in den Impulsgenerator 38, der daraus dia Taktimpulse 46, das sind verhältnis-, massig kurze Impulse, ableitet, Der Umkehrschalterwird durch ( den Vergleicher 64 immer entsprechend der Polarität des jeweils einlaufenden höher frequenten Lesesignalabschnittes umgeschaltet, und zwar auch dann, wenn beim Start des Magnetschriftträgers oder aus anderen Gründen während des Betriebes ein Null-Daten»-* impuls nicht korrekt aufgefasst morde oder unrichtigerweise zusätzlich angezeigt wurde» Weitere Einzelheiten dieser¹ Takt» steuerung ergeben sich aus der Beschreibung der sehr ähnlichen aber ausführlicheren Figur 5·

Die Arbeitsweise dos Difförenzenverstärkers 37 entspricht der des DifferenzenvorötUrkera aus dem ersten AuafUhrungsbeispiel. IMLö'Arbeitsweise dsa Dlfferenzanverstärkers 37 beruht ebenso wie die dos,M-fferenzenverötärkerB aus dom zuvor beschriebenen Aus- " führungsbeiepiel auf der Voraussetzung,, dass die VersBgerung zwl gehen dem veraögor ton und dem unver zögert en Iiesesignal ein ganazahligee VielfachoB öiner vollen Periodo in. der einen der beiden am Lesesignal bateillgten Frequenzen ]? oder 2S¹I afc »Vorzugsweise handelt es sich um aln Vielfache© dar höheren Fröq,uons 2So Da© ganzzahllge Violfache kann äuoh das zweifache sein, wie bei dan bislang beaohriebonen AuafÜhrungabeispielen, bei denen die Verzögerung so groaa ist wie die voll© Periode der höheren

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Bei den beschriebenen Ausfiihrungsbeispielen ist das Lesesignal für eine binär© Null ein ungradzahliges Harmonisches und für eine binäre Eins ein geradzahliges Harmonisches der Bitperiode 25, Die Erfindung ist anwendbar auf Vielfache der ersten und.zweiten Harmonischen für die beiden Frequenzen des Lesesignals, wenn nur eine der Signalkomponenten eineungradzahlige Harmonische und die andere eine geradzahlige Harmonische ist.

Bei dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Lesesignal von der Induktionsspule 22 des Abtastkopfes 12 über die Leitungen 21 und 21a an die beiden Eingänge des Differential-Verstärkers 22a geleitet» Bio Lesssignale auf den Leitungen 21 und 21a sind zueinander phaseninvertiert· Auf d,sr einen Ausgangsleibung 38a des Verstärkers" 22a liegt das verstärkte nicht invertierte Leseaignal 93 vor, während auf der anderen Ausgangsleitung 32a das phaseninvertierbe verstärkte Lesesignal Io6 vorliegt. Die Leitung 32a führt an einen Verzögerer 33. Das Signal 93 auf der Leitung 38a einerseits und das verzögerte Signal Io6 auf der Leitung 36a gelangen in. einen Absolutdiffsrenzenlcreis 9o, der auf dar Leitung 91 ein Absolutdifferenzenslgnäl abgibt, dessen Amplitude der absoluten. Differenz zwischen den beiden in diesen Kreis" eingespeisten Signalen entspricht» Das Signal auf der Leitung 91 entspricht dom Abgolutdifferenzönsignal 45 aus Figur 4 und ist in IVLgua? β mit 92 bezeichne!;. Der absolute Differerizenkreis 9o aus Figur 5 vollführt also die !Funktionen der Elemente 37, 42 und 44 aus Figur 4* '

Die Slgnala auf d^n Leitungen 3Sa und 38a gelangen UTser Konden*' satoron 94 bzw· 95 an die Dlffereiitialveratärker 96 bzw. 97, Jewsils aln Eingang diesöi boldeii Verstärker liegt an Massenpotential» Dia Ausgänge der beiden Verstärker 9β und 97 sind phasenlnvers, d.h. bei spiel aweise für &®ά Vex'stärlcsr 97, daas das Signal auf der Iioitung löl phaaanvöi'kelrrt ist zu dem auf Söt Leitung Ioο.

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Sie Signale auf den vier Ausgangeleitungen 98 bis lol sind in Figur 6 mit Io2, Io3, Io4 und Io5 bezeichnet· Die Signale Io2 und Io3 haben die gleiche Phasenlage wie das Leeesignal 93, dagegen die Signale Io4 und Io5 die komplementäre Phasenlage zum Lesesignal 93.

Die genannten Signale gelangen in eine Exklusiv-ODER-Schaltung Ho, Dio Exklueiv-ODER-Schaltung Ho leitet aus diesen Signalen, wie weiter unten noch "beschrieben, das unipolare Signal 92 ab, das nur die Lesesignalkomponenten niedrigerer Frequenz F enthält, während die der höheren Frequenz 2F unterdrückt sind. Das unipolare Signal 92 auf der Leitung 91 vdrd mit einer Schwellwert- ( spannung auf der Leitung 51 * die aus dem Schwell wer tgenerator stammt, verglichen und dann mit Taletimpulsen 46a, die über die Leitung 17 eingespeist werden_r getastet, woraufhin die Datenimpulse 69a auf der Leitung 13 erzeugt werden. Bei den Datenimpulsen am Ausgang 13 handelt es sich bei diesem AusfUhrungsbeispiel um solche für die binären Null-Daten· Man kann natürlich die Datenimpulserzeugung auch so betreiben, dass auf der Ausgangsleitung Datenimpulse für die binären Eins-Daten entstehen und man kann aus den jeweils vorliegenden Datenimpulsen am Ausgang 13 die des anderen binären Typs mit bekannten Schaltmitteln ergänzen*

Im einzelnen erfolgt die Erzeugung des unipolaren Signal 92 wie -

folgt s Die Signale auf den Leitungen 99 bis lol sind über Kondensatoren 115 bis 118 an vier Transietoren 12o bis 123 gekoppelt, die als Eraitterfolgeverstärker betrieben sind. Diese Transistoren sind an die Eingänge von zwei Summierschaltungen 124* 125 an- "

geschlossen. Die Schaltung 124 summiert linear die Signale Io3 und Io4 aus den Leitungen 99 und loo. Die Emitterelektroden der Transistoren 121 und 122 sind zu diesem Zweck über die Widerstände 127 bzw. 126 an negative Spannungepotentiale und andererseits über die Widerstände 128 und 129 an den Schaltknoten 13o

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angeschlossen. Das Filter 42a, das an den Schaltknoten 13o einerseits und an Masse andererseits angeschlossen ist, 1st ebenso wie das Filter 42b auf die höhere Frequenz 2F des Lesesignals abgestimmt· Bas Signal 131 am Knoten 13o ist die Summe der Signale auf den Leitungen 99 und loo, dividiert durch 2, also die gemittelte Amplitude dieser Eingangssignale· Die Signale Io2 und Io5 auf den Leitungen 98 und lol werden in der Schaltung 125 Über die Widerstände 133 und 134 am Knoten 135 summiert. Das Signal 136 am Knoten 135 ißt die Summe der Signale Io2 und Io5 dividiert durch 2. Die V.^riderstände 136 und 137 sind eni*- epreehend den Widerständen 126 und 127, die Emitterfolgewiderstände der Transistoren 12o und 123. Die Kollektorelektroden der Transistoren 12o bis 123 liegen geraeinsam an einem positiven Spannungspotential.

Die Signale 131 und 136 gelangen über eine ODER-Schaltung 14o auf die Leitung 91* Die ODER-Schaltung 14o besteht aus zwei Transistoren 141 und 142, die in Emitterfolge schaltung miteinander verbunden sind. Die Basiselektroden dieser Transistoren liegen an den Schaltknoten 135 bzw. 13o. Die Emitterelektroden liegen gemeinsam an der Leitung 91 und über einen Widerstand 143 an Massenpotential. Bei Betrieb bestimmt jeweils der am meisten stromführende Transistor der Transistoren 141 und 142 die Spannung auf der Leitung 91· Man kann zum Verständnis der Funktionsweise die Transistoren 141 und 142 als verstellbare VtTi der stände ansehen. Infolge der Spannungsteilung zwischen den jeweiligen Widerständen der Translatoren 141 und 142 einerseits und dem festem Widerstand 143 andererseits, ergibt sich ein umso größeres Spannungspotential auf der Leitung 21 je kleiner der Gesaratvdderstand der parallelgeschalteten Transistoren 141 und 142 ist. Es sei angenommen, dass dor Transistor 141 mit einer verhältnismäseig hohen negativen Spannung gesteuert wird, so dass er einen sehr hohen Widerstand annimmt. Ein

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Spannungsabfali Über dem Transistor wird dann zu einer sehr niedrigen Spannung auf der leitung 91 führen. Wenn jjedoöh der Widerstand des Transistors 14-2 infolge einer positiven. Spannung am Schaltknoten 13o niedrig ist, kann sich der hohe Widerstand des Transistors. 141 nicht auf die Spannung auf der leitung 91 auswirken»' Di© Folge ist, dass das jeweils positivste Signal an einem der "beiden Transistoren 141 oder 142 die Spannung auf der Leitung 91 bestimmt und das 1st eine ODBR-Punktlon., Durch diese OHER-Punktion werden die Signale 131 und 136 ztt dem unipolaren Signal 92 gleichgerichte-fr. Die Halbwelle 92a des Signals 92 stammt aus der positiven Halbwelle 136a des Signals 136. Wenn das Signal 131 während dar Halbwelle 131a negativ wird, dann nimmt der Transistor142 einen relativ hohen Widerstand an* so dass das Signal 131 für das Signal 92 kaum wirksam werden karm, während gleichzeitig das Signal 136 mit der Halbwelle 136a fast allein den Wert des unipolaren Signals 92a bestimmt. \'!qoji umgekehrt das Signal 131 pool fciv ist, dann ist das Signal 136 negativ und das Signal 131 bestimmt mit seiner positiven Halbwelle den Wert des unipolaren Signals 92aV

Dio Eingangsleitungen für die Summierer 124"und 125 sind sogeaohalte t> dass die Signalkomponente der höheren Frequenz: 21? miteinander Btttgegengssetaiter Phase und die Signalkömponsnton dor tieferen Frequenz F in gleicher Fhaaenlugo «uoinander aummlört werden* Die SignaLkomponente höherer IrO(IUOnZ^F wiM also auogelÖBOht. Da das Signal 52 immer positiT iat> ist dlö Difförainisbilduiig sine aboolube Subtraktion un<l^^ unabhängig von der Polarität des LöSösignatärbsw. dea magiiotieoh aufgezslohnöbmi Signale dae gerade abgetastet wlrd^ ■-■ '

JW. 0 Sohlen wer ^spannung 47, die eine öisiöhspannung langt Über di« fitting 51 m den 7örglaioh9i^s 15o des d€>ij9ktoj?s 43. Der Verglalohör 15o leb ein in Sättigung betriebe» Diffsrontialvörstärkor, dar über sein© Ausgangalai tung 151

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b2W» 152 ein bipolares Differentialsignal, abgibt, das an z?/ei, differential miteinander gekoppelte PHP Transistoren 154, 155 gelangt, denen zwei Widerstände 153 zugeordnet sind, gelangt. Der Kollektor des Transistors 154 liegt über dem Widerstand 156 und der Kollektor des Transistors 155 direkt an Massenpötential. Die Bmittoren-d»r Transistoren 154, 155 liegen gemeinsam über eiern Widerstand 147 an einem positiven Spannungspotential. Sobald dae unipolare Signal 92 die Schwellwertspannung 47 überschreitet, liegt auf der leitung 152 ein mehr positives Signal, so dass der Transistor 154 Strom zieht und auf der leitung 158 ein positives Signal auslöst. Dieses relativ positive Signal bereitet die MD-Schältung 159 vor, so dass der nächste Taktimpuls 46a, der auf der leitung 17 einläuft, die TOD^Schaltung 159 passieren kann und als Hull-Batenimpuls 69a auf die Ausgangslei fcung" 13 gelangt· Ausserdora gelangen die Null-DateMmpulse über die leitung 71 in den Taktgeber aus Figur 7.

In dom Schwellv/ertgenerator 5o v&rd die Schwellwertspannung 47 aus dön vier lösesignalön eines vierkanallgen Äbtastsystems abgeleitet. Dqr Schwellwertgenerator 5ö hat demzufolge vier Eingänge mit je einem Transistor Ιβό in -Emitt erfolge schaltung» Die Basiselektrode des" einen Transistors liegt, über der leitung 161 am Ausgang das Verstärkers 22a und nimmt das phaseninvertier te verstärkte lesosignäl auf der leitung 38a auf. In "eh tspröchendsr Weioö Bind die Basiselektroden'der anderen drei-Tranalsboren 16o an die anderen nicht dar ge a tall tön Kanäle angesohlossen» Dia' Emitterelektroden der^v"vier Transistoren sind' an einen Integra bor162 angaachlösaeh^ Üiar dio Mplittiden d=er' vier löseaignals intögrisx't und mittalt. Die Zol-fekonetanWtür^^/:' dl© InfcegratJ.on wird naoh Maaegab'e der verwendeten Frequ^nsek '"''"^r" faatgologt» Aussax'döm wird über di® laitur^g 163 in den Infcb«- ^: " grator 162 oina flaaugsspaüttiang öingespeist» die eins' spannung 52 definiert und unter die die Schweilwertspannurig 47

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nicht absinken kann* Statt die Schwöllwertepannung automatisch nachaufuhren, kann man sie natürlich auch fest einstellen oder von Hand nachstellen.

Das verzögerte lese signal gelangt über die Leitung 17o und 171 - entsprechend der Leitung 16 aus Figur 4 - an den Taktgenerator aus Figur 5. Auf der Iieitung 17ο liegt das phaseninvertioyto Signal Io2 des verzögerten Lesesignals entsprechend dem Ausgang des Inverters 62 aus Figur 4 vor. Die zwei Torachsltungen 6o und 61 sind ausgangsseitig an die ODER-Schaltung 172 angeschlossen und bilden zusammen einen Umkehrschal tor 52. Die Y/irkung des UmkehrBchalters 53 iat die gleiche wie die des Umkehrschaltera nach Figur 4, nämlich die, dass die Phase des Ausgangssignals auf der Leitung 65 konstant bleibt, auch wenn die Phase des Lesesignals durch eine Nulldate umgekehrt wird; Auf diese Weise ist es möglich, den Impulsgenerator 68 immer in der gleichen Phase des Lesesignala zu synehronisiex'en, und zwar unabhängig vom jeweiligen Datenmuster.

Der Taktgenerator für die Schaltung nach Figur 4 wird nun an-*· hand der Figuren. 6 und 7 erläutert. Das verzögerte Lesesignal vdrd in normaler Phasenlage und in invertierter Phasenlage über die Leitungen 17o und 171 an den Umkehrschalter 53 gegeben. Der Umkehrschalter 53 wählt jeweils eines dieser beiden Signale aus, um es über die ODEIi-Schaltung 172 an die Leitung 65 weiterEugeben. Die Auswahl wird' von dem Vergloicher 64 und der bistabilen Schaltung 7o gesteuert. Die Auswahl erfolgt in der Weise, dass der Impulsgenerator 68 immer dann einen Taktimpuls 46 bzw. 46a erzeugt, wenn ein bestimmter Nulldurchgang des Signals 186 auf der Leitung 65 erfolgt. Das Signal 186 gelangt an. einen Vei'fatärker 18o und von da an ein enges, nur für die höhere Lesesignalfrequenz 2f passierbares Filter 67 und von da auf die Leitung 188 an den Impulsgenerator 68. Bei magnetischen AbtastsystemerL muss mit Geschwindigkeitsänderungen beim Transport des Magnet-

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schriftträgers gerechnet v/erden. ' Sind diese größer als 1 oder 2 $ dann empfiehlt es sich, eine Phasensioherungssohleife für das Filter 67 vorzusehen» um eine mehr lineare Phasenbeziehung zu gewährleisten. Der Generator 68 erzeugt Taktirapulse 46 oder 46a auf der Leitung 17, die auch Über die leitung 175 an den Vergleicher 64 gelangen· In dem Vergleicher 64 wird "bei jedem Taktimpuls die Phasenlage des auf der Leitung 65 vorliegenden, über den Verstärker 177 eingespeisten Signals, verglichen. Ist die Phase des Signals auf der Leitung 65 umgekehrt zu der für die Taktimpulse 46 gewünschten, dann schaltet der Vergleicher 64 den Umkehrechalter 53 um und dieser wählt nun die richtige Phase aus. Wk In die Kippschaltung 7o gelangen die Null-Datenimpulse über die Leitung 71, die ebenfalls den Umkehrschalter 53 auf die richtige Phase umschalten können, was nach Jeder Null-Date deshalb nötig ist, weil im Beispiel durch eine Null-Date die Phase der höheren Frequenz um 180° im Lesesigaal. -umgekehrt wird.

In Figur 6 ist mit 186 das Signal auf der Leitung 65 bezeichnet, und zwar sind dabei diejenigen Teile des Signale, die von dem Signal Io2 abgeleitet sind, ausgezogen gezeichnet, während die aus dem Signal Io3 abgeleiteten Teile gestrichelt gezeichnet sind. Das Signal 186 ist positiv und von konstanter Phasenlage. Durch die Filterung des Filters 67 entsteht das Signal 187, das zu dem Signal 186 phasengleich ist und die höhere Frequen 2F hat. Das ψ Signal 187 ist so engbandig gefiltert, dass es fast eine einwandfreie Sinuswelle ist. .

Der Taktgenerator 68 spricht auf das Signal 187 an und erzeugt die Taktimpulsfolge 189 und 19o mit Taktimpulaen 46a und 191 von sehr kurzer Dauer. Die Taktimpulse 189 werden im Takt© der positiven Nulldurchgänge des Signale 187ι vergleich© den positiven Nulldurchgang 192, und die Taktimpuls© 19o im Takt© der negativen Nulldurohgänge, vergleiche den Nulldurchgang 195, erzeugt. Die

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Taktimpulse 46 bzw. 46a dienon in dem Amplitudendetektor 43 dazu, die Null-Datenimpulse aus dem Lesesignal auszublenden» V/ie die Figur 6 zeigt, fällen die Taktinipulse 46a mit den positiven Spitzen des Signals 186 auf der Leitung 65 zusammen.

Es ist willkürlich festgesetzt, dass bei Betriebsbeginn, alao wenn der Magnetschriftträger beginnt sich zu bewegen, eine Serie von aufeinander folgenden lull-Daten erzeugt wird. Der Impulsgenerator 68 erzeugt die Taktimpuls^ 46 im Takte der positiven lulldurchgänge 192·. Der ¥ergleieher 64 vergleicht "bei Beginn einen Taktimpuls mit dem Signal 186, v/enn> die 'Kippschaltung 184 umgeschaltet wird» Sobald die Kippschaltung 184 auf die richtige Phasenstellung geschaltet ist, schaltet das Signal auf der Leitung 71 das Flip-Flop 200 vorwärts. Wenn das Flip-Flop 200 vorwärts geschaltet ist, va.ru. die UND-Schaltung 2ol vorbereitet. Die UND-Schaltung 2ol nimmt ausserdem über die leitung 176 die Impulse 191 auf. Wenn die UJSfD-Sohaltung :2ol vorwärts geschaltet ist und ein Taktimpuls 1§1 liegt vor, dann passiert dieser und gelangt über die Leitung 73 an die ODER-Schaltung 183 und schaltet das Flip-Flop 184 in seinen anderen Schaltzustand. Damit wird dem TJnfstand Rechnung getragen, dass bei jeder binären Hull die Phasenlage des Anteils hoher Frequenz 2$ aus dem Lasesignal umgekehrt wird. Aus diesem Grunde vdrd, wenn bei Beginn eines neuen Abtastzyklus zunächst lauter Nullen abgetastet werden, üas Flip-Flop 184 für jede Bitzelle, also für jede Ifull einmal umgeschaltet. Die Impulse 191 gelangen über ©ine Verzögörungsechaltung 2o4 als Rückschaltimpulse ajn das Flip-Flop 2oo. Auf diese Weise wird die UND-Schaltung 2ol wieder zurückgeschaltet, bie eis durch den nächsten Kull-Datenimpuls wieder vorwärts geschaltet wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass für jede Null-Date nur einmal die Phasenlage in dem Umkehrschalter verstellt vdrd.

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Die Schaltung 7o schaltet mithin für ;)ede Hull-Date den Umkehr-Schalter 53 in seiner 'Phasenlage um, entsprechend den Signalen 2o6 und 2o7 des Flip-Flops 2oo baw. 184, die in Figur 6 dar-.

gestellt sind. Bei diesen beiden Signalen 2o6 und 2o7 soll der positive Toll anzeigen, dass die betreffende Flip-Flop-Schaltung sich in ihrem aktiven, vorwärts geschalteten Zustand befindet, also eine binäre Bins gespeichert enthält, während der negative Signalteil anzeigen soll, dass die betreffende Flip-Flop-Schaltung inaktiv bzw. zurückgeschaltet ist, also eine binäre Null gespeichert enthält. Das Signal Io6 ist also der vorwärtige Ausgang der Fllp-Flop-Sehaltung 2oo, das an die OTB-Schaltung 2ol gelangt. Das Signal 2o7 ist der vorwärtige Ausgang des Flip-Flop 184.

Bei Beginn eines Abtastvorganges entsprechend der linken Seite der Figur 6 ist die Flip-Flop-Schaltung 184 zurückgeschaltet, so dass die (Torschaltung 6o geöffnet ist und das Signal Io3 durch die ODER-S _ohaltung 172 passieren kann. Jeder Null^Datenimpuls 69a schaltet die Flip-Flop-Schaltung 2oo vorwärts in ihren aktiven Zustand. Die Anordnung ist so .getroffen, dass jedesmal ., wenn die Flip-Flop-Schaltung 2oo vorwärts geschaltet ist, ein Impuls 191 durch die UND-Schaltung 2ol an die Flip-Flop-Schaltung 184 gelangt« Der Vergleicher 64 dient nur dazu, die fehlend© Funktion der Kippschaltung 7o auszugleichen imd zu korrigieren.

Figur 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel nach der Erfindung, dessen Funktion anhand dee Diagrararaes aus Figur 9 erläutert wird. Das Datensignal 2oo ist das gleiche wie aus Figur 2. Das Lesesignal, das wie bei dem Äusführungsbeispiel nach Figur 1 elnkanalig gewonnen wird, gelangt in den Verstärker 22b und von da Über die Leitung 2o2 als verstärktes Lesesignal 2ol an zwei gekoppelte Haltekreise 2o4 und 2o5· Die Haltekreise 2o4, 2©5 werden von dem Flip-Flop 2o6 abwechselnd betrieben in der Weise, dass der gerade eingeschaltete Haltekreis

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die Amplituden des einlaufenden Lesesignals aufnimmt und speichert. Auf diese Weise ist ea möglich, am Ausgang der Haltekreise die Signalamplituden des Lesesignals am Beginn und am Ende einer jeden Bitperiode zu vergleichen.

Am Ende einer Bitperiode wird der gerade eingeschaltete Haltefcreis abgeschaltet, so dass er die-Amplitude am Ende der letzten Bitperiode vjährend der nächstfolgenden Bitperiod© gespeichert Mit· Während dieser folgenden Bitperiode nimmt der andere Haltekreis das leeesignal auf und speichert die Amplitude am Ende dieser Bitperiode· Der Differentialverstärker 37b nimmt die gespeicherten Amplitudenwerte aus beiden Haltekreisen 2o4 und 2o5 auf und vergleicht sie, welcher "Vergleich darauf hinaus läuft, dass die Lesesignalamplitude am Beginn einer Bitperiode mit der Signalamplitudq, am Ende dieser Bitperiöde verglichen wird· Der DifferentialVerstärker 37b liefert ein Differenzsignal an den Amplitudendetektor 2o8, der daraufhin Kull-Datenimpulse 2o9 auf der Leitung 21o abgibt. Die Hull-Datenimpulse 2o9 entstehen immer in den Bitperioden, in denen die Signalkomponente niedrigerer Frequenz im Lesesignal vorliegt. Diese Null-Datenimpulse gelangen an einen Taktkanal 15b zum Zwecke der Synchronisation, entsprechend wie im Text zu Figur 4 bis 7 erläutert.

Die Synchronisiersignale zur Betätigung des TaktJcanals 15b werden am Ausgang des Differentialverstärkers 37b über die Leitung 211 abgegriffen. Die beiden Haltekreise können ausgangssei tig in einer nicht dargestellten ODER-Schaltung kombiniert sein, um das Taktsignal für den Taktkanal 15b abzugreifen. Der Taktkanal 15b spricht auf diese Synchronisiersignale an, entsprechend wie der Taktgenerator und liefert Taktimpulse 215 über die Leitung 216 an den Amplitudendetektor 2o8, der dadurch, wie beispielsweise im Text zu Figur 4 erläutert, betrieben wird. Die Taktimpulse gelangen auch über die Leitung 217 an das

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!•lip-Plop 2o6 und schalten dieses bei jeder Bitperiode von eiren Schaltzustand in den anderen. Die Taktimpulse auf der Leitung 217 fallen mit dem vorderen bzw, hinteren Ende jeder Bitperioöe zusammen. Das Flip-Flop 2o6 schaltet also die Haltekreise im Takte der Bitperiode jedesmal ara Ende einer Bitperiode um.

Der Schaltzustand des Haltekreises 2o4 wird durch das Signal 2o4a ausgedrückt, das in Figur, 9 ausgezogen eingezeichnet ist, während der Schaltsustand des Haltekreises 2o5 durch das gestrichelt gezeichnete Signal 2o5a ausgedrückt wird. Während der erste Taktimpuls 215a auftritt, "befinden sich beide Haltekreise auf · verhältnismässig negativem Potential im Punkte 22o. Der Differentialverstärker 37b liefert mithin keine Amplitude an den Detektor 2o8 und es entsteht auch kein Datenausgangsimpuls auf der Leitung 21o.

Beim zweiten Taktimpuls 215"b ist der Haltekreis 2o4 verhältnismässig positiv, entsprechend dem Signal 2ol. Der Haltekreis 2o5 ist abgeschaltet, so dass die Amplitude am Punkt 22o beibehalten wird, bis der Taktimpuls 215b auftritt. Der Verstärker 37b liefert nun ein Ausgangssignal aufgrund der Amplitudendifforenz zwischen den Signalen 2o4a und 2o5a* Der Detektor 2o8 sprioht auf das verhältnismässig starke Differenzsignal an und löst einen Nulldatenimpuls 2o9 auf der Leitung 21o aus.

Während der nächsten Bitperiode zwischen dem zweiten Taktimpuls 215b und dem dritten Taktimpuls 215c wird der Haltekreis 2o4 abgeschaltet, während der Haltekreis 2o5 eingeschaltet ist_r um nun das Signal 2ol- aufzunehmen. Die Folge ist, dass von dem Taktimpuls 215b an der Haltekreis 2o5a dem Signal 2ol folgt. Die Torderflankö 221 des Signals 2o5a ist etwas verzögert, bedingt durch die Zeitkonstante des Haltekreises. Das ist aber eine Frage des Aufbaues, des Haltekreises und diese Verzögerung kann vermieden werden durch entsprechende Ausgestaltung des Haltekreiseo.

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Mit dem Taktimpuls 215c sind die Amplituden in den Haltekreiisen 2o4 und 2o5 wieder unterschiedlich, so dass durch den Taktimpuls 215c ein neuer Hull-Datenausgangsimpuls ausgelöst wird.

In der dritten Bitperiode zwischen dem Taktimpuls 215c und dem Taktimpuls 215d ist wieder der Haltekreis 2o4 eingeschaltet und der Haltekreis 2o5 abgeschaltet. Beim Auf tauchen des Taktimpulses 215d am Ende der dritten Bitperiode sind die Spannungen in den Haitekreisen identisch und es wird kein Datenimpuls ausgelöst. Der Funktionsverlauf in den nachfolgenden Bitperioden ist entsprechend.

Die Umschaltung der Haltekreise 2o4,2o5 alternierend von Bitperiode zu Bitperiode dient dem gleichen Zweck vde die Verzögerungsschaltung aus den zuvor beschriebenen AusfUhrungsbeispielen, denn dio Haltekreiee gestatten es, die Amplitude am Anfang einer Bitperiode mit der am Ende einer Bitperiode zu vergleichen.

Die Erfindung ist auch anwendbar in Verbindung mit solchen Lesesignalen, in denen ein Taktsignal bereits enthalten ist.. In solchen Fällen wird die Synchronisation auf der Dekoderseite zwar erleichtert, aber die Datendichte bei der Aufzeichnung kann nicht so hoch sein wie in den Fällen, in denen man auf besondere Synchroni sierimpulee in der aufgezeichneten Magnetspur verzichtet, f

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Claims

meine Akte: P 15 900 Docket: BO968O33/BO969O16

ANSPRÜCHE

Verfahren zur Dekodierung eines binären mit zwei Tastsignalen verschiedener Frequenz getasteten Datensignals, bei dem die hohe Frequenz eine ungradzahlige Harmonische der niedrigen Frequenz ist, der Frequenzwechsel nur am Ende einer Bitzelle und phasensprungfrei erfolgt und die Tastsignalamplituden sich umgekehrt proportional zu den betreffenden Frequenzen verhalten, dadurch gekennzeichnet, daß durch Differenzbildung zwischen den Amplitudenabsolutwerten des Datensignals am Anfang und am Ende jeder Bitperiode ein Differenzensignal abgeleitet wird, aus dem nach Gleichrichtung gegenüber einer Schwellwertgleichspannung die Spannungsspitzen als Datenimpuls getastet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Datensignal Taktimpuls conphas zu den Bitzellen-Enden, abgeleitet werden, und dass die die Schwellwertgleichspannung überragenden Spannungsspitzen des gleichgerichteten Differenzensignals mit den Taktimpulsen als Datenimpuls getastet werden.

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-£- ■ P 15 9oo/B0968o53/B0g69ol6

3* Dekodierer für ein binäres mit zwei verschiedenen Frequenzen getastetes Datensignal, bei dem die hohe Frequenz eine ungradzahlige Harmonische der niedrige-A Frequenz ist und der Pre» quensweehsel nur am Ende einer Bitselle und phasensprungfrex erfolgts dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 und/oder 2 gv/ei an den Dateneingang angeschlossene Kanäle (33»35) an die beiden Eingange einer Differenz bildenden Schaltung (37) angeschlossen sind und dass verzögernde Sehaltmittel in den Kanälen vorgesehen sind, die das Datensignal in dem einen Kanal gegenüber dem in anderem Kanal um eine Bitperiode verzögern, und dass der Differenz bildenden Schaltung ein Detektor(43) für die über eine aus einem Sehwellwertgenerator (5g) stammende Schwellwertgleiaa-. spannung ragenden, gleichgerichteten Spannungsspitzen der Differensenspatinung nachgeschaltet ist, die bei solchen Span.-» nungsspitsen einen Datenimpuls erzeugt.

Dekodierer für ein binäres mit zwei verschiedenen getastetes Datensignal, bei dem die hohe frequenz eine ungradzahlige Harmonische der niedrige·;! Frequenz ist und der'Irequenzv/echsel nur am Ende einer Bitselle und phasensprungfrei-

. erfolgt, dadurch, gekennzeichnet, dass aur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 und/oder 2 zwei an den Dateneingang

.angeschlossene Kanäle (2o4,2o5) an die beiden Eingänge einer Differenz bildenden Schaltung (37b) angeschlossen sind, die über eine bistabile Kippschaltung (2o6) von Bitperiode zu Bitperiode abwechselnd mit Umschaltung jeweils am Ende einer Bitzelle betrieben werden und mit je einem Haltekreis, der die Signallamplitude im Abachaltmoment des betreffenden Kanals bis zur nächsten Einschaltung beibehält und als Ausgangssignal an,den zugeiiörigen Eingang der Differenz bildenden Schaltung abgibt, und dass der Differenz bildenden Schaltung ein r., (2o8) für die über eine Schwellwertgleichspannung

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ragenden gleichgerichteten Spannungsspitzen der Differenzenspannung nachgeschaltet ist» die bei solchen Spannungsspitisn einen Datenimpuls erzeugt·

5. Dekodierer nach Anspruch 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwertgenerator (5o) die Schwellwertspannung als zeitlich integralen Amplitudenmittelwert des gleichgerichteten Datensignals eines oder mehrerer Kanäle bildet.

6. Dekodierer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dase der Schwellwertgenerator an ein Minimal-Bezugsspannungs-Potential (163? angeschlossen ist, dass einen minimalen Spannuhgswert für die Schwellwertgleichspannung festlegt·

7. Dekodierer nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6_S zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Taktgenerator (15) vorgesehen ist, der einen über einen Phasenumkehr schalt er (53) an den Datensignaleingang angeschlossenen Impulsgenerator/aufweist, und dass der Umkehrschalter (53) von jedem Datenimpuls am Ausgang des Detektors (4-3) der einer Bitperiode niedriger Frequenz entspricht, von seiner einen Sehaltstellung in seine andere, die Phase des Datensignals gegenüber der ersten Schaltstellung um 180° umkehrende Schaltstellung geschaltet wird, und dass dem Phasenumkehrsehalter (53) und dem Impulsgenerator (68) ein auf die höhere Frequenz engbandig abgestimmtes Filter (67) zwischeng@schaltet ist, und dass der Impulsgenerator Taktimpulse, ausgelöst durch die Hulldurchgänge eines Vorzeichens der Ausgangsspannung des Filters (67) erzeugt, die zur Tastung der die Schwellwert spannung überragenden Spannungsspitzen des leichgerichteten Differenzensignals an den Detektor/geleitet werden.

8. Dekodierer nach Anspruch 7_S dadurch gekennzeichnet, dass die Taktirapulse des Impulsgenerators (68) und die Ausgangssignale

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des Phasenumkehrschalters (53) an die vergleichenden Eingänge eines Vergleichers (64) geschaltet sind, welcher Vergleicher bei fehlerhafter gegenseitiger Phasenlage der verglichenen Signale ein Umschaltsignal für den Phasenumkehrschalter (53) erzeugt.

9. Magnetischer Abtastkopf für einen, für ein magnetisch aufgezeichnetes Datensignal vorgesehenen Dekodierer nach einem oder mehreren der Ansprüche 3, 5 und/oder 6, dadurch .gekennzeichnet, dass die beiden Kanäle mit dem verzögernden Schaltmittel durch zvei Abtastkanäle des Abtastkopfes gebildet sind, die aus je einer Induktionsspule (55, 65) mit je einem Magnetspalt (57,89) bestehen velche Spalte in Abtastrichtung im Abstand einer Bitzelle der Magnetschriftspur angeordnet sind.

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