DE2549966A1 - Signal regeneration circuit for magnetic tape output - with averaged signal level and distorted input together with high frequency filter providing digital reshaping - Google Patents

Abstract

The regeneration circuit for use with magnetic tape allows the distorted output signals to be shaped to reproduce true digital signals. The read-out from magnetic tape consists of a pulse train a varying pulse widths. The regeneration circuit has a input RC stage (10, 13) with a time constant shorter than the period of the shortest recorded pulse. A rectifier stage consists of diodes (14, 15), capacitors (18, 19) and resistors (16, 17). The stage provides an average value of the integrated voltage for one input of a comparator. An RC output stage (20, 21) provides suppression of higher frequency noise. Whenever the distorted input signal amplitude (E1) exceeds the generated reference (E2), the comparator generates the re-shaped signal.

Description

Schaltungsanordnung zur Regeneration von ImpulsenCircuit arrangement for the regeneration of pulses

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Regeneration von einem Magnetbandspeicher entnehmbaren Impulsen, insbesondere zur Glättung einer aufgrund sich ändernde Impulstastverhältnissc schwankenden Bezugslinie.The invention relates to a circuit arrangement for regeneration from a magnetic tape memory removable impulses, in particular for smoothing a due to changing pulse duty factorc fluctuating reference line.

In@der bentigen Meßtechnik ist es üblich, Daten auf Magnetbändern zu speichern und zwar in der Form verschlüsselter Impulse. Die Verschlüsselung kann nach den Verschiedensten Methoden oder Codes durchgeführt werden; aber aufgrend spezieller Eigenheiten sind nicht alle Codes für eine Magnetbandspeicherung £eignet. in Code, bei dem die Information als Phasenablage oder durch das Vorhandensein oder Fehlen eines logischen Pagels repräsentiert wird, kann in der Regel für eine Magnetbandaufzeichnung verwendet werden.In @ the required measurement technology it is common to put data on magnetic tapes to be stored in the form of encrypted pulses. The encryption can be carried out according to a variety of methods or codes; but exciting special peculiarities, not all codes are suitable for magnetic tape storage £. in code in which the information is stored as a phase or by the presence or Absence of a logical page represented can usually be for a magnetic tape recording be used.

Bei der Entnahme der auf ein Ma£netband aufgezeichneten Daten maß aufgrund physikalischer Gesetzmäßigkeiten des megnetischen Aufzeichnungs- bzw. Le.selrerfahrens mit einer starken Verzerrung der Impulsfolgen gerechnet werden. Ein Magnetbandsystem besitzt ein Bandpaßverhalten, so daß die Amplitude eines Imformationssignals mit zunehmender Frequenz oberhalb der Grenzfrequenz starli abnim.'at. Es ist zwar möglich, den Frequenzgang eines Magnetbandsystems durch eine entsprechende Wahl der Bandgeschwindigkeit und des Magnetbandmaterials sowie durch eine Verringerung der t?bertragungsverluste an den Kopfgruppen zu beeinflussen; aber eine grundsätzliche Unterdrückung der Frequenzgangabhängigkeiten ist wegen der zuvor schon erwähnten physikalischen Zusammenhänge nicht möglidi.When taking the data recorded on a tape measure due to the physical laws of the megnetic recording or reading process a strong distortion of the pulse trains can be expected. A magnetic tape system has a bandpass behavior, so that the amplitude of an information signal with increasing frequency above the cut-off frequency starli decreases' at. It is possible the frequency response of a magnetic tape system by selecting the tape speed accordingly and the magnetic tape material as well as a reduction in transmission losses to influence at the head groups; but a fundamental suppression of the frequency response dependencies is not possible because of the aforementioned physical relationships.

Schwierigkeiten ergeben sich bei der magnetischen Aufzeichnung und/ oder Entnahme von impulsförmigen Informationssignalen auch dann, wenn sich der Pegel eines Informationssignals längere Zeit nicht ändert und praktisch zu einem Gleichspannungspegel kird. Das differenzie rende Verhalten eines Magnetkopfes hat irn bei der Wiedergabe zur Folge1 daß ein Gleichpegel nach einer e-Funktion auf null Volt absinkt, so daß ein derartiges Informationssignal vom Crundrauschen nicht mehr zu unterscheiden ist. Tjenn ein Informationssignal aus einer unregelmäßigen Folge verschieden langer Impulse, wie z.B. bei dem in der Digitaltechnik häufig verwendeten NRZ-L-Code besteht, dann ergibt sich bei einem von einen Magnetband entnommenen Impulssignal infolge des sich ständig ändernden Impulstestverhältnisses eine variable Gleichspannungskomponerte, die zu einem stetigen Wandern der Nullinie des Informationssignals führt. Die Impulse liegen infolge dessen nicht mehr symmetrisch zu einer geraden Bezugslinie und sind daher in dieser Form für eine Weiterverarbeitung nicht geeignet.Difficulties arise with magnetic recording and / or extraction of pulse-shaped information signals even if the level changes of an information signal does not change for a long time and practically to a DC voltage level kird. The differentiating behavior of a magnetic head has in playback result1 that a constant level drops to zero volts according to an exponential function, so that such an information signal can no longer be distinguished from basic noise is. Tjenn an information signal from an irregular sequence of different lengths Impulses, such as the NRZ-L code often used in digital technology, then results in a pulse signal taken from a magnetic tape as a result the constantly changing pulse test ratio a variable DC voltage component, which leads to a steady wandering of the zero line of the information signal. The impulses as a result are no longer symmetrical to a straight reference line and are therefore not suitable for further processing in this form.

Eine bekannte Maßnahn.e zur Unterdrtickung derartiger Verschiebungen ist der Einsatz einer einfachen Diodenklemmschaltung. Damit ist es im Prinzip möglich, eine eindeutige Lage der Impulse zu einer Bezugslinie herzustellen, so daß in Verbindung mit einer Reforenzspannung auch di Nulldurchgänge und damit die Flanken der Impulse definiert werden können. Diese Schaltung ist aber nicht sehr zuverlässig, denn aufgrund einer Amplitudenabhängigkeit ist mit starken Phasenverzerrungen und Impuls aussetzen zu rechnen.A well-known measure for suppressing such shifts is the use of a simple diode clamping circuit. With this it is in principle possible a clear position of the impulses in relation to a reference line to manufacture so that in connection with a reference voltage also di zero crossings and thus the edges of the pulses can be defined. But this circuit is not very reliable, because due to an amplitude dependency, there is strong phase distortion and suspend impulse to count.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Regeneration von einem Magnetbandspeicher entnehmbaren Impulsen, insbesondere zur Unterdrückung von Nullinienschwankungen vorzusehen. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das verzerrte Impulssignal des Magnetbandes einem Eingang eines Komparators zugeführt ist, dessen zweiter Eingang zur Erzeugung strll; metrischer Impulse durch ein Referenzsignal zum phasenrichtigen Bestimmen der Impulsfolgen angcsteuert ist.The invention is therefore based on the object of a circuit arrangement for the regeneration of pulses that can be removed from a magnetic tape storage device, in particular to be provided to suppress zero line fluctuations. According to the invention This object is achieved in that the distorted pulse signal of the magnetic tape a The input of a comparator is supplied, the second input of which is used to generate strll; metric pulses by a reference signal to determine the correct phase of the pulse trains is controlled.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist über einen, weiten Bereich unabhangig von der Amplitude des Impulssignal und dah'cr in der Lage, die ursprünglichen Impulse sehr genau wieder zu erzeugen.The circuit arrangement according to the invention is over a wide range regardless of the amplitude of the pulse signal and therefore able to use the original To generate impulses again very precisely.

Als Referenzspannung zum phasenrichtigen Bestimmen der Impulse kann die Gleichspannungskomponente des verzerrten Impulssignals benutzt werden, die in einer Gegentaktgleichrichterschaltung gewonnen werden kann. Die auf die erfindungsgemäße Weise regenerierten Impulse sind damit frei von Verzerrungen und können anschließend weiter verarbeitet werden.As a reference voltage to determine the correct phase of the pulses the DC component of the distorted pulse signal can be used, which are shown in a push-pull rectifier circuit can be obtained. The on the invention Wise regenerated impulses are thus free from distortions and can then further processed.

Anhand der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung näher erläatert.The invention is explained in more detail with the aid of the accompanying drawing.

es zeigen: Figur l ein Impulsdiagramm Figur 2 ein weiteres Impulsdiagramm Figur 3 ein Sehaltbild Figur 4 ein Impulsdiagramm Figur 5 ein Diagramm verzerrter Impulse Figur 6 ein Diagramm regenerierter Tiopulse Im Impulsdiagramm nach Figur 1 ist der typische Verlauf eines NRZ-L-Impulssignals zu sehen, und zwar vor der Aufzeichnung auf einen Magnetbandspeicher. Figur 2 zeigt dazu den Verlauf des gleichen Informationssignals nach EntnahMe vom Magnetbandspe icher und Verstärkung. Dieses Impulssignal kann so nicht weiterverarbeitet werden, weil die Lage der Nulidureligänge wegen der Nulllinienschwankung nicht mit der Lage der Impulsflanlcen im ursprünglichen Impulssignal übereinstimmt. Einzelne Impulse klingen darüberhinaus bis auf Null Volt ab und sind daher nicht vom Grundrauschen zu unterscheiden. Es ist daher notwendig, die von einem Magnetbandspeicher entnommeren Impulse vor einer Weiterverarbeitung zu regenerieren.They show: FIG. 1 a pulse diagram, FIG. 2 a further pulse diagram FIG. 3 shows a visual image, FIG. 4 shows a pulse diagram, FIG. 5 shows a distorted diagram Pulses Figure 6 is a diagram of regenerated Tiopulse In the pulse diagram according to FIG. 1, the typical course of an NRZ-L pulse signal can be seen, namely before recording on magnetic tape storage. Figure 2 shows the course of the same information signal after removal from the magnetic tape memory and amplification. This pulse signal cannot be processed further because of the position of the zero length because of the fluctuation in the zero line, it does not match the position of the pulse flanges in the original Pulse signal matches. Individual impulses also sound down to zero Volts and are therefore indistinguishable from the noise floor. It is therefore necessary the impulses taken from a magnetic tape storage device before further processing to regenerate.

Figur 3 zeigt eine Schaltungsanordnung, mit der eine Regeneration von Impulssignalen in hervorragender Weise möglich ist. Diese Schaltung erhält an ihrem Eingang das vom Magnetbandspeicher verzerrte Impulssignal, das in Figur 5 näher dargestellt und mit a bezeichnet ist. Vom Eingang dieser Schaltungsanordnung gelangt das verzerrte Impulssignal a über einen Kondensator 10 gleichspannungsfrei auf einen Eingang E1 eines Komparators 11 und glcichzeitig zu einer Gegentaktglaichrichterschaltullg 12. Der Signales hinter dem Kondensator 10 istüber einen Widerstand 13 nach Masse geschaltet, wobei die sich aus dem Wert dieses Wiederstandes 13 und der Kapazität des Kondensators 10 ergebende Zeitkonstante durch entsprechende Wahl dieser Bauelemente auf die kleinste Impulsfolgefrequenz des Impulssignals bemessen ist. In der CegentaItgleichrichterschaltung wird das Referenzsignal aus dem verzerrten Impulssignal a gewonnen. Das verzerrte Impulssignal a gelangt hier zu zwei antiparallel liegenden Dioden lt, 15, deren Ausgänge einerseits über je einen Widerstand 16, 17 miteinander verbunden sind und andererseits über je einen Kondensator 18, 19 an Masse liegen. Das ebenfalls in Figur 5 dargestellte Ausgangssignal b der Gegentaktgleichrichterschaltung 12 ist das als Referenzsignal eingesetzte Signal der Cleichspannungskomponente des verzerrten Impulssignals a und wird dem Verbindungspunkt der Widerstände 16, 17 entnommen. Dieses Signal wird direkt dein Eingang E2 des komparatprs 11 zugeführt, der über eine Parallelschaltung eines Widerstandes 20 und eines Kondensators 21 auf Masse bezogen ist.Figure 3 shows a circuit arrangement with which a regeneration of pulse signals is possible in an excellent way. This circuit gets on at its input the pulse signal distorted by the magnetic tape memory, which is shown in FIG is shown in more detail and denoted by a. From the input of this circuit arrangement the distorted pulse signal a passes through a capacitor 10 without DC voltage to an input E1 of a comparator 11 and at the same time to a push-pull rectifier circuit 12. The signal behind the capacitor 10 is via a resistor 13 to ground switched, the result of the value of this resistance 13 and the capacitance of the capacitor 10 resulting time constant by appropriate choice of these components is dimensioned to the smallest pulse repetition frequency of the pulse signal. In the CegentaIt rectifier circuit the reference signal is obtained from the distorted pulse signal a. The distorted Pulse signal a arrives at two anti-parallel diodes lt, 15, whose Outputs are on the one hand connected to one another via a resistor 16, 17 and on the other hand, each via a capacitor 18, 19 are connected to ground. That also in Figure 5 is the output signal b of the push-pull rectifier circuit 12 the signal used as the reference signal of the DC voltage component of the distorted Pulse signal a and becomes the connection point of the resistors 16, 17 taken. This signal is fed directly to input E2 of the comparator 11, via a parallel connection of a resistor 20 and a capacitor 21 is based on mass.

Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung werden die Impulse auf folgende Weise regeneriert: Das verzerrte Impulssignal gelangt, wie bereits erwähnt, einerseits über den Condensator 10 zum Eingang E1 des Komparators 11 und andererseits über den gleichen Kondensator 10 zur GEgentaktgleichrichterschaltung 12. In dieser Gleichrichterschaltung wird jeweils eine der Dioden 14, if, und zwar je nach Polarität des verzerrten Inpulssignals a, leitend, so daß der zugehörige Kondensator 18, 19 die durchgeschalie.e Spannung über der Durchschaltzeit integriert. Die widerstände 16, 17 bilden den Mittelwert der integricrten Spannung und leiten cas Mittelwertsignal als Referenzsignal b über die am Eingang Er iC gende Kombination des Widerstandes 20 und des Kondensators 21 dem Komparator 11 zu. Der Kondensator 21 wirkt dabei mit den Widerständen 16, 17 als Tiefpaß zur Unterdrückung höherfrequenter Stört spannungen.When using the circuit arrangement according to the invention, the Pulses regenerated in the following way: The distorted pulse signal arrives as already mentioned, on the one hand via the capacitor 10 to the input E1 of the comparator 11 and on the other hand via the same capacitor 10 to the GE push-pull rectifier circuit 12. In this rectifier circuit, one of the diodes 14, if, is in each case depending on the polarity of the distorted pulse signal a, conductive, so that the associated Capacitor 18, 19 integrated the durchgeschalie.e voltage over the switching time. The resistors 16, 17 form the mean value of the integrated voltage and conduct cas mean value signal as reference signal b via the combination at input Er iC of the resistor 20 and the capacitor 21 to the comparator 11. The condenser 21 acts with the resistors 16, 17 as a low-pass filter to suppress higher frequencies Disrupts tension.

Überschreitet das verzerrte Impulssignal a am Eingang E1 des No-, rators 11 das Referenzsignal b am Eingang E2 um den Betrag der eingestellten Schwellspannung des Komparators, dann erzeugt dieser an seinem Ausgang einen logischen Pegel in einer Richtung. Ist das Signal am Eingang E1 kleiner als die eingestellte Schwellspannung, den ergibt sich im Ausgangssignal des Konparators 11 ein logischer Pegel in der entgegengesetzten Richtung. Wie aus Figur 6 zu entnehmen ist, entspricht das am A6tsgang des Komparators 11 entnehrabare regenerierte Impulssignal den ursprünglichen Impulssignal,csFigur 4 zeigt Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann daher zur Regeneration von einem Magnetbandspeicher entnehmbaren Impulsen eingesetzt werden, da sie die ursprünglichen Impulse in einen weiten Bereich unabhängig von der Amplitude der Signale wieder erzeugt.If the distorted pulse signal exceeds a at input E1 of the No-, rators 11 the reference signal b at the input E2 by the amount of the threshold voltage set of the comparator, it then generates a logic level in at its output one direction. If the signal at input E1 is less than the set threshold voltage, there is a logic level in the output signal of the comparator 11 opposite direction. As can be seen from Figure 6, this corresponds to The output of the comparator 11 removes the regenerated pulse signal from the original Pulse signal, csFigur 4 shows The circuit arrangement according to the invention can therefore pulses that can be taken from a magnetic tape storage device are used to regenerate, since it covers the original impulses in a wide range regardless of the amplitude which generates signals again.

- Patent ansprüche e Verzeichnis der Bezugszahlen a verzerrtes Impulssignal b Referenzsignal E1 Eingang des Komparators E2 -"- -"-10 kondensator 11 Komparator 12 Gegentaktgleichrichterschaltung 13 Widerstand 14 Diode 15 Diode 16 Widerstand 17 Widerstand 18 Kondensator 19 -"-20 Widerstand 21 Kondensator L e e r s e i t e - Patent claims e List of reference numbers a distorted pulse signal b reference signal E1 input of comparator E2 - "- -" - 10 capacitor 11 comparator 12 push-pull rectifier circuit 13 resistor 14 diode 15 diode 16 resistor 17 resistor 18 capacitor 19 - "- 20 resistor 21 capacitor L. e e r e i t e

Claims (3)

P a t e n t a n s p r ü c h e Schaltungsanordnung zur Regoneration von eineu Magnetbandspeicher entnchmbaren Impulsen, in@besondere zur Glättung eines aufgrund sich ändernder Impulstastverhältnisse schwankenden Bezugslinie, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das erzeugte Impulssignal (a) des Magnet@ andes einem Ein gang (E) eines Komparators (11) zugeführt ist, dessen zweiter Eingang (E2) zur Erzeugung sy@@etrischer Impulse durch ein Referenzsignal (b) zum phasenrichtigen Bestimmen der Impulsflanken angesteuert ist. P a t e n t a n s p r ü c h e Circuit arrangement for regeneration impulses that can be extracted from a magnetic tape memory, in particular for smoothing a due to changing pulse duty factor fluctuating reference line, d a d u notify that the generated pulse signal (a) of the magnet @ andes is fed to an input (E) of a comparator (11), the second input of which (E2) for generating sy @@ etric pulses by means of a reference signal (b) for the correct phase Determining the pulse edges is triggered. 2.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k c n n -z c i c h n c t , daß für das Referenzsignal (b) das Signal der Gleichspannungskomponente des @erzerrten Impulssignals (a) eingesetzt ist. 2.) Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that g e k c n n -z c i c h n c t that for the reference signal (b) the signal of the direct voltage component of the @distorted pulse signal (a) is used. 3.) Schaltungsanordnung nach Anspruch 7 oder , dadurch g c -k e n n z e 3 c h n e t , daß das Referenzsignal (b) durch Gleichrichten des verzerrten Im@pulssignals (a) in einer Gegentaktgleichrichterschaltung (12) erzeugt ist. 3.) Circuit arrangement according to claim 7 or, characterized in that g c -k e n n z e 3 c h n e t that the reference signal (b) by rectifying the distorted Im @ pulse signals (a) is generated in a push-pull rectifier circuit (12).