DE900026C - Schaltung zur Wiedergabe magnetischer Aufzeichnungen - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 17. DEZEMBER 1953

M 11887 IXb/42 m

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Wiedergabe magnetischer Aufzeichnungen und insbesondere zur Wiedergabe von Aufzeichnungen von Impulskombinationen für elektronische Rechenmaschinen. Die aufzuzeichnenden Impulskombinationen können Buchstaben oderZahleniwerte darstellen. Für Rechenoperationen wird häufig das binäre Zahlensystem verwendet oder ein Dezimalsystem, bei welchem jede der zehn Ziffern durch eine geeignete, aus vier Elementen bestehende Impulskombination dargestellt wird. Die Erfindung ist allgemein für die Wiedergabe von Impulsaufzeichnungen unabhängig von dem verwendeten Schlüsselsystem anwendbar.

Für die Wiedergabe durch Abtasten einer magnetischen Aufzeichnungsbahn am Umfang einer in ständiger Umdrehung befindlichen Trommel ist es bereits bekannt, zuerst die Impulse in genau begrenzten und in gleichmäßigem Abstand voneinander befindlichen Stellen aufzuzeichnen, deren zeitliche Lage durch von einem Impulsgenerator ausgehende Steuerimpulse bestimmt wird. Die Frequenz des Impulsgenerators hängt von der Umdrehungszahl der Trommel ab. Der Zeitpunkt des Auftretens eines Steuerimpulses wird im machstehenden als Aufzeichnungszeitpunkt bezeichnet. Die zeitliche Aufeinanderfolge der Aufzeichnungszeitpunkte hängt dabei von der Abtastgeschwindigkeit benachbarter magnetisierter Stellen auf der Trommel ab.

Bestimmte Erfordernisse bei einer elektronischen Rechenmaschine umfassen die Wiedergabe einer

vorher auf einer Magnettrommel aufgezeichneten Impulskombination. Wenn die von einer Wiedergabeschaltanordnung abgegebenen Impulse von den Aufzeichnungszeitpunkten abweichen, entstehen Komplikationen in der Auswertung dieser Signale. Die Phasenver Schiebung der wiedergegebenen Signale würde dann eine entsprechende Phasenverschiebung zwischen zwei Steuerimpulsfolgen des vorerwähnten Impulsgenerators erfordern. Dies ίο würde die Verwendung einer zeitlich verzögerten Impulfolge für das Steuern aufeinanderfolgender Vorgänge in einer elektronischen Rechenmaschine anfordern. Ein Hauptziel der Erfindung besteht daher in der Beseitigung 'der Notwendigkeit von mehr als einer Steuerimpulsfolge· oder mehr als einer Folge von Aufzeidinungszeitpunkten. Dieses Ziel wird 'durch die im nachstehenden beschriebenen· Mittel erreicht. Das Hauptmerkmal dieser Mittel besteht darin, daß die Wiedergabeschaltanordnung Impulse in genauer Synchronisation mit den Aufzeichnungszekpunkten und ohne eine .wesentliche Verzögerung der Impulsdauer liefert.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung von Mitteln zur Unterscheidung zwischen dien Polaritäten verschiedener magnetisierteir Stellen längs einer Aufzeichnungsbahn, so daß die verschlüsselten Werte ohne weiteres in nachfolgenden Rechenoperationen oder zur sichtbaren Anzeige ihrer Bedeutung verwendet werden können. Der Dichte der Aufzeiehnungsstellen am Umfang der Magnettrommel ist praktisch eine Grenze gesetzt. Diese Grenze hängt teilweise von der Umfangsgeschwindigkeit und teilweise von der Kürze der Aufzeichnungsimpulse. ab. Noch mehr hängt sie jedoch ab von einer unvermeidlichen Streuung der Kraftlinien in der Nähe der Pole des Abtastkopfes.

Die Technik der magnetischen Aufzeichnung ist

bis zu einem Punkt entwickelt worden, der nur eine geringe weitere Verbesserung in der Verringerung des Streufeldes der magnetisierten Stellen erwarten läßt. Nach vorausgehender Ermittlung des optimalen Wertes 'der Folgedichte der magnetisierten Stellen auf empirischem Wege wurde durch die Patentinhaberin festgestellt, daß es möglich ist, aus dieser Streuwirkung Nutzen zu ziehen. Das im Wiedergabekopf. induzierte Potential baut sich allmählich als Folge des Streueffektes bei der Annäherung der magnetisierten Stelle an die magnetische Achse der Polstücke des Abtastkopfes auf. Die der Veränderung des magnetischen Flusses proportionale Spannung geht im Zeitpunkt der Abtastung des ungefähren Mittelpunktes der magnetisierten Stelle durch Null und erfährt dann eine Umkehrung.

Die das wesentliche Merkmal der Erfindung bildende Wiedergabeschaltanordnung ist besonders zur Anwendiung für elektronische Rechenmaschinen u. dgl. geeignet, da sie die Durchführung der Steuervorgänge genau zu dem Zeitpunkt des Vorbeigangs der magnetisierten Stelle an der Pollücke des Abtastkopfes ermöglicht. Auf diese Weise ist eine Folge von verschiedenen Rechenoperationen einer elektronischen Rechenmaschine unter Aufrechterhaltung der Übereinstimmung oder des Synchronismus der verschiedenen Steuerzeiten mit einer bestimmten Steuerimpulsfolge erzielbar. Zum besseren Verständnis der Erfindung soll diese im nachstehenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben werden.

Fig. ι zeigt vier Kurven a, b, c, und d, die zueinander in Beziehung gesetzt sind und alle auf den gleichen waagerechten Zeitmaßstaib bezogen sind. Sie zeigen 'Wlellenformen der Signale, wie sie bei einem Abtastvorgang auftreten, wobei bei der Kurve α von den beidenanderen Kurven abweichende Verhältnisse vorliegen.

Fig. 2 zeigt ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. ι zeigt die Kurve α eine typische Signalwelle, wie sie in einem Wiedergabeabtastkopf beim Abtasten einer Folge von auf einer Magnettrommel aufgezeichneten Impulsen erzeugt wird, wobei der Abstand der magnetisierten Stellen so groß ist, daß keine Überschneidung der Streufelder eintritt. Die Kurve b zeigt eine abgewandelte Form der in der gleichen Weise erzeugten Signalwedle, jedoch mit einer dichteren Aneinanderreihung der magnetisierten Stellen auf der Trommel. Hier findet eine Überschneidung der Streufelder statt, die ausreicht, ein Absinken des Potentials auf den Wert Null zwischen dem Auslauf des einen Impulses und dem Anlauf des nachfolgenden Impulses von entgegengesetzter Polarität zu verhindern.

Aus der Kurve b der Fig. 1 ist ersichtlich, daß jede volle Periode der Potentialkurve der Signalwelle unmittelbar in eine andere übergeht, vorausgesetzt, daß die Perioden der Abtastung aufeinanderfolgender Stellen gleicher Polarität entsprechen. Wenn die Aufzeichnung eine Speicherung von Ziffern des Binärsystems ist, dann stellt die Kurve dieBinärzahl 11 οίο dar. Die magnetisierten Stellen erzeugen ein Anlaufende einer Periodenhälfte von negativer Polarität zur Anzeige der Zahl 1 und von positiver Polarität zur Anzeige der Zahl o. Wenn die Aufzeichnung einer ο der Aufzeichnung einer 1 folgt, befindet sich zwischen den positiven Potentialspitzen eine leichte Senke, die jedoch von keiner wesentlichen. Bedeutung ist. Wenn die Welle verstärkt, begrenzt und Mnearisiert wirdj verschwindet diese Senke, so daß zwei benachbarte Halbperiodenspitzen der gleichen Polarität verbunden werden. Die Kurve c zeigt die Welle nach dem Begrenzen und Linearisieren. Die Kurve d zeigt die gleiche Welle mit geringer Verzögerung durch die Eigenwirkung der verschiedenen Verstärkungsstufen, wobei diese Kurve als Ausgangsspannung vom Verstärker 6 rn Fig. 2 zu betrachten ist. Der Betrag der Verzögerung kann durch Kondensatoren verändert werden, um den jeweiligen Erfordernissen zu genügen.

Die im gleichen Abstand voneinander befindlichen senkrechten durch die drei Kurven b, c, d gehenden Linien sind Symetrieachsen für jede volle ■ Welle der Kurve α und für die in Kurve c gezeigten

Nulldurchgangszeitpunkte. Diese Linien stellen außerdem die Zeitpunkte dar, die vorzugsweise für das Steuern von Impulsen für eine beliebige Auswertungseinrichtung gewählt werden. Die schwarzen Punkte, die durch diese Linien in der Kurve d geschnitten werden, zeigen, wie die Plus- und Minussignale unterschieden werden können. Die Möglichkeit dieser Unterscheidung ist, wie zweifelsfrei ersichtlich, der Verzögerungswirkung der

ίο Verstärkerstufen zuzuschreiben. Der Zeitpunkt dieses Steuervorgangs fällt mit dem Vorbeigang des Mittelpunktes der magnetisierten Stelle an den Polstücken des Wiedergabekopfes zusammen.

In Fig. 2 ist die Anordnung eines Wiedergabekopfes Ί für das Abtasten des Umfangs einer Magnettrommel 2 gezeigt. Die Wicklung des Wiederga'bekopfes kann mit ihrem einen Ende geerdet und mit ihrem anderen Ende mit dem Eingang einer Verstärkerstufe 3 verbunden sein.

Auf diese Verstärkerstufe können, wenn gewünscht, weitere Verstärkerstufen 4, 5 und 6 folgen. Die Zahl der Verstärkerstufen ist für die Erfindung nicht von wesentlicher Bedeutung. Zur Erzielung einer rechteckigen Wellenform ist es wünschenswert, daß

»5 eine der Verstärkerstufen in bekannter Weise als Begrenzer wirkt.

Der Verstärker 6 kann· bei einer Ausführungs·· form der Erfindung einen Ausgang haben, der einen aus drei Abschnitten 7, 8 und 9 bestehenden Spannungsteiler enthält. Dieser Spannungsteiler ist zwischen eine Gleichstromquelle von beispielsweise 200 Volt geschaltet, wobei die positive Klemme natürlich zur Anode Verbindung hat. Die Kathode dieser Stufe ist geerdet, wobei eine normale Gittervorspannung von ο Volt in der Mitte dieses Spannungsteilers erhalten wird. Der am stärksten negative Abschnitt 9 des vorerwähnten Spannungsteilers dient als Gittervorspannungswiderstand für eine Kathodenverstärkerröhre 10.

Die Kathode der Röhre 10 ist über einen Widerstand in mit einer Vorspannungsquelle von —20 Volt verbunden und hat direkte Verbindung mit einem Verbraucherkreis, der auf Nullvoltimpulse für die Darstellung von Abstandssignalen

Claims (6)

anspricht. Markierungssignale können ebenfalls durch die Verwendung einer Kathodenverstärkerstufe 10' erzielt werden, die ähnlich wie die Stufe 10 dimensioniert ist, jedoch von der letzteren gesteuert wird und damit eine Umkehrstufe bildet. Daraus ergibt sich, daß die Röhren 10 und 10' wechselweise stromführend sind, so- daß beim Fehlen eines Abstandssignals am Ausgang der Kathodenverstärkerstufe 12 ein iMarkierungssignal auftritt. Es ist bei elektronischen Rechenmaschinen üblich, die Steuervorgänge durch Synchronisierimpulse auszulösen. Es wird in diesem Zusammenhang auf die USA.-Patentschrift 2 540 654 verwiesen, bei welcher Impulsfolgen für das Synchronisieren der die Wiedergabe steuernden elektrischen Ventile durch einen Impulsgenerator erzeugt werden, der unter der Steuerung von Aufzeichnungen in einer Zeitsteuerungs- oder Synchronisierbahn einer Magnettrommel steht. Ein einfaches Beispiel der Art und Weise, in welcher solche Durchlaßsteuerungs- und Impulserzeugungselemente bei der· Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet werden können, ist in Fig. 2 gezeigt, bei welcher die Ausgangsleitungen für die Zeichen- und Abstandssignale aus den Röhren ίο und 12 an die Koinzidenzventile 20^ gelegt sind, die durch Impulse von einem mit der Trommel synchronisierten Impulsgenerator 21 zu den richtigen Zeitpunkten geöffnet werden. Wenn magnetische Aufzeichner für Aufzeichnungs- und Wiedergabezwecke benötigt werden, können diese Synchronisierimpulse immer wieder für verschiedene Schaltvorgänge zwischen den Gliedern der Rechenmaschine verwendet werden. Daraus ergibt sich, daß es einen beträchtlichen Vorteil bedeutet, wenn diese Schaltvorgänge so 8c ausgeführt werden können, daß eine einzige Folge von Syndhronisierimpulsen für alle Steuerzwecke benutzt werden kann. In diesem Vorteil beruht das Wesen, der Erfindung. Aus der vorangehenden Beschreibung der Erfindung geht ferner hervor, daß, wenn die Steuervorgänge zusammenfallend mit dem Abtasten der Mittelpunkte der Stellen einer magnetischen Aufzeichnung ausgeführt werden, keine Notwendigkeit besteht, mehr als eine einzige Folge von synchronisierten Steuerimpulsen vorzusehen. Mit anderen Worten, es bedeutet keine Notwendigkeit, auf den Umstand Rücksicht zu nehmen, daß ein Steuervorgang mit Bezug auf einen anderen Steuervorgang verzögert werden muß. PATENTANSPRÜCHE:

1. Fühlvorrichtung für das Abfühlen einer magnetischen, eine Folge von magnetisierten Oberflächeneinheiten von wechselnder Polarität aufweisenden Aufzeichnungsbahn, umfassend eine magnetische Abtastvorrichtung mit Mitteln zur Bewirkung einer Verzögerung, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtung (1, 3, 4, 5, 6) durch elektrische Ventile (20) gesteuert wird für das wirksame Abfühlen nur einer Fläche jeder Oberflächeneinheit, die zeitlich um einen Abstand vor dem Mittelpunkt derselben liegt, der der Charakteristik der erwähnten Verzögerung entspricht.

2. Fühl vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Wiedergabeabtastkopf (1), der mit einem Verstärkungs- und Impulsformungskreis (3, 4, 5, 6, 10 und 12) versehen ist, welcher eine Zeitverzögerungscharakteristik aufweist, die gleich der Verzögerung zwischen dem Ankommen des Randes des Streufeldes und dem Durchgang des Mittelpunktes einer Oberflächeneinheit am Wiedergabekopf ist und durch einen Impulsgenerator (21) für das Erzeugen von Durchlaßimpulsen, die so gesteuert sind, daß sie das Auftreten einer Ausgangsspannung an dem erwähnten Kreis nur bei Koinzidenz mit dem Durchgang des Mittelpunktes einer Oberflächeneinheit am Wiedergabeabtastkopf gestatten.

3· Fühlvorrichtung nach Anspruch ι, gekennzeichnet durch einen Abtastkopf (¹I), der mit einem Verstärkungskreis versehen ist, welcher Verstärkungsglieder (3,4,5,6) mit einer solchen Verzögerungscharakteristik aufweist, daß die Vorrichtung Ausgangspotentiale nur bei Vorhandensein von Durchlaß impulsen liefert, welch letztere mit dem Vorbeigang von Mittelpunkten magnetisierter Öberfiächenemheiten an der magnetischen Achse des Wiedergabeabtastkopfes synchronisiert sind.

4. Fühlvorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Oberflächeneinheiten dicht gedrängt angeordnet sind, so daß sich die Streufelder benachbarter Einheiten überschneiden.

5. Fühl vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Abtastkopf (1) zugeordneten Verstärkungskreise (3, 4, 5, 6, 10, 12) die Bildung einer Rechteckwelle bewirken, deren jeweilige Polarität den Halbperio'den der Spannung entspricht, die im Abtastkopf beim Abtasten der Fläche jeder magnetisierten Einheit induziert wird, sowie einer zweiten Welle von derselben Form wie die erste, die jedoch gegenüber dieser verzögert ist, so daß die erzeugten Durchlaßimpulse dazu benutzt werden können, die Feststellung des hohen Spannungsniveaus der zweitem Welle im Augenblick des Vorbeigangs des Einheitsmittelpunktes am Luftspalt 'des Abtastkopfee zu ermöglichen.

6. Fühlvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Abtastkopf (1) durch die magnetisierten Oberflädheneinheiten der Aufzeichnung induzierten Spannungen hinsichtlich ihrer Anteile ,an Markierungs- und Abstandswerten durch einen Spannungsteiler (7, 8, 9) mit zugeordneten Elektronenentladungsröhren (10,12), die auf von einem Impulsgenerator (21) herrührende Durchlaßimpulse ansprechen, unterschieden werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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