DE1147261B

DE1147261B - Arrangement for regulating the amplitude fluctuations caused by fluctuations in distance between a moving magnetizable layer of a magnetogram carrier and the magnetic heads

Info

Publication number: DE1147261B
Application number: DES65244A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wolfgang Kayser
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1959-09-30
Filing date: 1959-09-30
Publication date: 1963-04-18

Description

Anordnung zur Ausregelung der durch Abstandsschwankungen zwischen einer bewegten magnetisierbaren Schicht eines Magnetogrammträgers und den Magnetköpfen hervorgerufenen Amplitudenschwankungen Die Erfindung bezieht sich auf einen Speicher, bei dem die einzelnen Informationselemente auf einer bewegten Magnetschicht aufgezeichnet werden. Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf einen sogenannten Magnettrommelspeicher, bei dem bekanntlich die Magnetschicht auf der Oberfläche einer Trommel angebracht ist. Beim Betrieb des Speichers sowohl zum Aufzeichnen als auch zum Wiedergeben der einzelnen Informationen bewegt sich die Trommel. Die Magnetköpfe, die zum Aufzeichnen und »Lesen« der die Informationen darstellenden Impulse verwendet werden, sind in einem Gehäuse um die Trommel herum so angeordnet, daß zwischen der Oberfläche der Trommel und den Köpfen häufig ein geringer Abstand vorhanden ist. Dieser Abstand ist mit Rücksicht auf die Reibung notwendig, und er muß, sofern ein ausreichendes Auflösungsvermögen erzielt werden soll, in vorgegebenen Toleranzen möglichst genau eingehalten werden. Bei bekannten Ausführungen, beträgt der Abstand um 40 #t.Arrangement to compensate for the fluctuations in distance between a moving magnetizable layer of a magnetogram carrier and the magnetic heads caused amplitude fluctuations The invention relates to a memory, in which the individual information elements are recorded on a moving magnetic layer will. In particular, the invention relates to a so-called magnetic drum store, in which, as is known, the magnetic layer is attached to the surface of a drum is. When operating the memory for both recording and playback the drum moves the individual pieces of information. The magnetic heads used for recording and "reading" the pulses representing the information are used in a housing arranged around the drum so that between the surface of the The drum and the heads are often closely spaced. This distance is necessary with regard to friction, and it must, if sufficient Resolving power is to be achieved as precisely as possible within specified tolerances be respected. In known designs, the distance is around 40 #t.

Damit dieser Abstand über einen Trommelumlauf konstant gehalten wird, muß gefordert werden, daß die Trommel völlig schlagfrei läuft, d. h., die Exzentrizität der Trommel muß so klein wie möglich gehalten werden. Trotz größter Sorgfalt ist aber nicht zu vermeiden, daß eine geringe Exzentrizität auftritt, die mit Rücksicht auf den dabei wechselnden Abstand der Köpfe von der Trommeloberfläche als Amplitudenschwankung der nach den Speichern wiederzugebenden Impulse auftritt. Da sich die Abstandänderung sowohl beim Schreiben als auch beim Lesen (Aufzeichnen und Wiedergeben) bemerkbar macht, ist die Amphtudenschwankung verhältnismäßig stark.So that this distance is kept constant over one drum revolution, it must be required that the drum runs completely without beating, d. i.e., the eccentricity the drum must be kept as small as possible. Despite the greatest care is but not to avoid that a slight eccentricity occurs with consideration on the changing distance between the heads and the drum surface as an amplitude fluctuation the pulses to be reproduced after the memories occur. Since the change in distance noticeable both when writing and when reading (recording and reproducing) makes, the fluctuation of the amphitheater is comparatively strong.

Die genannte Erscheinung, daß die gewonnenen Impulse in ihrer Amplitude schwanken, tritt auch bei anderen Magnetspeichern, z. B. bei Plattenspeichern oder aber auch bei Bandspeichern, auf, wenn diese Bänder oder Platte mehr oder weniger stark flattern und sich geringfügig vom Kopf abheben bzw. ihren Abstand vom Kopf ändern.The phenomenon mentioned that the pulses obtained in their amplitude fluctuate, also occurs with other magnetic storage media, e.g. B. with disk storage or but also with tape storage, if these tapes or disk more or less flutter strongly and stand out slightly from the head or their distance from the head change.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Amplitudenschwankungen auszugleichen, da diese, da der Ausgang jedes Leseverstärkers im allgemeinen einer Schwellwertschaltung zugeführt wird, die als bistabile Kippschaltung je nach der Größe des Ausgangssignals in die eine oder andere Lage gesteuert wird, insbesondere wenn sie verhältnismäßig groß sind, Verstümmelungen der gelesenen Informationen hervorrufen können.The invention is based on the problem of these amplitude fluctuations balance, since this, since the output of each sense amplifier is generally one Threshold circuit is supplied as a bistable trigger circuit depending on the Size of the output signal is controlled in one or the other position, in particular if they are relatively large, corruptions of the information read can evoke.

Es sind an sich bereits Magnetschichtspeicher (Platten- oder Trommelspeicher) bekanntgeworden, bei denen zur Vermeidung dieses Nachteils der bzw. die Magnetköpfe nachgiebig gelagert werden, so daß sie den Schwankungen der Speicheroberfläche folgen können, wobei sie mit Hilfe eines gasförmigen Mittels oder aber einer Flüssigkeit, z. B. Öl, in einem genau definierten Abstand von der Trommeloberfläche gehalten werden. Diese Anordnungen arbeiten an sich einwandfrei, da es weitgehend gelingt, den Abstand zwischen Magnetkopf und Speicheroberfläche konstant zu halten. Nachteilig sind bei diesen Anordnungen der verhältnismäßiggroße Aufwand und die in den rein elektronischen Schaltungen als Fremdkörper wirkenden Luftdruckeinrichtungen oder hydraulischen Anordnungen.There are already magnetic layer storage (disk or drum storage) became known in which to avoid this disadvantage of the magnetic head or heads be resiliently stored so that they follow the fluctuations in the storage surface can, with the help of a gaseous agent or a liquid, z. B. oil, held at a precisely defined distance from the drum surface will. These arrangements work flawlessly because it largely succeeds to keep the distance between the magnetic head and the storage surface constant. Disadvantageous are with these arrangements the relatively large effort and the pure electronic circuits acting as a foreign body air pressure devices or hydraulic arrangements.

Bei der neuen Anordnung zur Ausregelung der durch Abstandsschwankungen zwischen einer bewegten magnetisierbaren Schicht eines Magnetogrammträgers und den Magnetköpfen hervorgerufenen Amplitudenschwankungen hingegen wird der geschilderte Nachteil der Amplitudenschwankungen auf rein elektrischem Wege, ohne daß irgendwelche mechanischen Glieder notwendig wären, beseitigt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß auf einer zu den Aufzeichnungsspuren für die Information auf dem Aufzeichnungsträger parallel: angeordneten Spur über einen Magnetkopf ein Vergleichssignal aufgezeichnet ist, dieses abgetastet und gleichgerichtet wird und die gewonnene Vergleichsspannung zur Amplitudenregelung der in. den Arbeitsspuren zu speichernden Informationssignale induktionell verwendet wird. Gemäß- der Erfindung wird also auf einem Magneschichtspeicher, z. B. einer Magnettrommel, eine eigene -Spur vorgesehen, auf die ein Signal, z. B. eine Hochfrequenzspannung beliebiger Frequenz, aufgezeichnet wird. Beim Lesen dieser Hochfrequenzspannung mit dem für die Aufzeichnung verwendeten Magnetkopf ist das gelesene Signal in der Amplitude durch die Exzentrizitäten der Magnettrommel ebenso beeinflußt wie ein Informationssignal. Durch Gleichrichtung der Ausgangsspannung der Vergleichsspur wird dann eine Regelspannung gewonnen, die zur Steuerung der Leseverstärker unmittelbar in an sich bekannter Weise herangezogen werden kann, wodurch dann der Verstärkungsfaktor der einzelnen - Leseverstärker so beeinflußt wird, daß diese ein in der Amplitude konstantes Ausgangssignal abgeben.With the new arrangement to compensate for the fluctuations in distance between a moving magnetizable layer of a magnetogram carrier and the On the other hand, amplitude fluctuations caused by magnetic heads will be the one described Disadvantage of the amplitude fluctuations in a purely electrical way, without any mechanical links would be necessary, eliminated. According to the invention, this is thereby achieved achieved that on one of the recording tracks for the information on the recording medium parallel: arranged track via a magnetic head a comparison signal is recorded, this is sampled and rectified and the obtained Comparison voltage for amplitude control of the one to be stored in the working tracks Information signals is used inductively. According to the invention is therefore on a magnetic layer memory, e.g. B. a magnetic drum, a dedicated track provided, to which a signal, e.g. B. a high frequency voltage of any frequency recorded will. When reading this high frequency voltage with the one used for recording Magnetic head is the read signal in amplitude due to the eccentricities of the Magnetic drum influenced as well as an information signal. Through rectification A control voltage is then obtained from the output voltage of the comparison track, which used to control the sense amplifier directly in a manner known per se can be, whereby then the gain factor of the individual - sense amplifier is influenced in such a way that they emit an output signal that is constant in amplitude.

Sind die einzelnen Magnetköpfe, die zur Abnahme der Informationen und des Vergleichssignals dienen, nicht parallel angeordnet, dann muß gemäß einer Weiterbildung des Erfindungsgedankens in die einzelnen Zuleitungen zu den Verstärkern ein Phasenschieberglied angeordnet. werden, das die Regelspannung um den vorgegebenen Betrag, um den die Köpfe im Winkel zueinander versetzt sind, entsprechend verschiebt.Are the individual magnetic heads that are used to pick up the information and serve the comparison signal, not arranged in parallel, then must according to a Further development of the inventive concept in the individual feed lines to the amplifiers a phase shifter member arranged. that the control voltage around the specified The amount by which the heads are offset at an angle to one another, shifts accordingly.

Durch das Vergleichssignal können gleichzeitig Amplitudenschwankungen, die durch Temperatureinflüsse bedingt sein können, ausgeglichen werden. Bekanntlich ändert sich der Abstand zwischen Magnetköpfen und der Oberfläche einer Magnettrommel auch abhängig: von der Temperatur.Due to the comparison signal, amplitude fluctuations, which can be caused by temperature influences, are compensated. As is well known the distance between magnetic heads and the surface of a magnetic drum changes also dependent: on the temperature.

Ein Ausführungsbeispiel eines Speichers nach der Erfindung ist in der Fig. 1 der Zeichnung dargestellt. Die Fig. 2 zeigt hierzu ein Impulsdiagramm: Die Erfindung wird an einem Magnettrommel speicher erläutert. Es wird jedoch an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen, daß dieselben Verhältnisse auch für andere bewegte magnetische Speicher, insbesondere Plattenspeicher; gelten, bei denen ein Magnetkopf zumindest vorübergehend in einem Abstand von der Magnetoberfläche geführt wird.An embodiment of a memory according to the invention is shown in FIG 1 of the drawing. Fig. 2 shows a pulse diagram for this: The invention is explained on a magnetic drum memory. However, it will At this point it is pointed out again that the same conditions also apply to others Moving magnetic memories, in particular disk memories; apply where a Magnetic head out at least temporarily at a distance from the magnetic surface will.

In. der Fig. 1 der Zeichnung ist die Magnettrommel mit T bezeichnet. Die einzelnen Spuren t l, t 2 bis t n sind gestrichelt angedeutet. Jeder Spur ist ein Verstärker, nämlich V 1 bis V n zugeordnet.In. 1 of the drawings, the magnetic drum is denoted by T. The individual tracks tl, t 2 to tn are indicated by dashed lines. An amplifier, namely V 1 to V n, is assigned to each track.

Erfindungsgemäß wird die Spurt 1 zur Aufzeichnung eines Vergleichssignals verwendet. Dieses Vergleichssignal wird zum Lesen der einzelnen Informationen über den Verstärker V 1 bzw. dem ihm zugeordneten Magnetkopf K 1 abgenommen. Die Ausgangsspannung des Verstärkers V 1 wird einem aus der Diode D, dem Kondensator C und dem Widerstand W -bestehenden Gleichrichterglied zugeführt. Hinter der Diode: D kann dann ein Regelsignal abgenommen werden, das den einzelnen Leseverstärkern V 2 bis V n als Vorspannung für die Verstärkerröhre in an sich bekannter Weise zugeführt wird. Hierdurch wird dann der Verstärkergrad der einzelnen Verstärker entsprechend becinlußt, so daß am Ausgang ein in der Amplitude jeweils gleich großes Signal entsteht. Wie gestrichelt angedeutet, kann in den einzelnen Zuleitungen zu den verschiedenen Verstärkern je ein Phasenschieberglied Ph angeordnet werden. Dies ist dann nötig, wenn die einzelnen den entsprechenden Verstärkern zugeordneten Köpfe an verschiedenen Stellen des Umfangs der Trommel angeordnet sind, da in diesem Fall die Amplitudenschwankungen zu unterschiedlichen Zeiten auftreten und folglich auch zu verschiedenen Zeiten, also jeweils um einen bestimmten Phasenwinkel früher oder später, ausgeregelt werden müssen.According to the invention, the track 1 is used to record a comparison signal. This comparison signal is picked up for reading the individual items of information via the amplifier V 1 or the magnetic head K 1 assigned to it. The output voltage of the amplifier V 1 is fed to a rectifier element consisting of the diode D, the capacitor C and the resistor W. A control signal can then be picked up behind the diode: D, which is fed to the individual sense amplifiers V 2 to V n as a bias voltage for the amplifier tube in a manner known per se. This then influences the amplification level of the individual amplifiers accordingly, so that a signal of equal amplitude is produced at the output. As indicated by dashed lines, a phase shifter element Ph can be arranged in each of the individual feed lines to the various amplifiers. This is necessary when the individual heads assigned to the corresponding amplifiers are arranged at different points on the circumference of the drum, since in this case the amplitude fluctuations occur at different times and consequently also at different times, i.e. by a certain phase angle earlier or later, need to be adjusted.

Bei der Bemessung der Regelspannung kann in einfacher Weise darauf Rücksicht genommen werden, daß die Amplitudenschwankungen bei den mittleren Spuren größer sind als bei den näher am Trommelrand gelegenen Spuren. Der grundsätzliche Amplitudenverlauf ist aber bei beiden auf Grund der Exzentrizität der Trommel gleich, so daß lediglich der Regelbereich entsprechend gedehnt bzw. gepreßt werden muß.When dimensioning the control voltage it is easy to use it It must be taken into account that the amplitude fluctuations in the middle tracks are larger than the tracks closer to the edge of the drum. The basic one The amplitude curve is the same for both due to the eccentricity of the drum, so that only the control range has to be stretched or pressed accordingly.

In der Fig. 1 sind drei Punkte mit den Buchstaben a, b; c bezeichnet. Die Fig. 2 zeigt beispielsweise den Spannungsverlauf, der an den mit den Buchstaben bezeichneten Stallen in einer Schaltungsanordnung nach Fig. 1 auftritt. Wie die Zeile a in Fig. 2 erkennen läßt, wird als Ausgangsspannung des Magnetkopfes K1 eine in der Amplitude schwankende Wechselspannung abgenommen. Die Amplitudenschwankung ist auf die Exzentrizität der Trommel zurückzuführen. Diese Ausgangsspannung wird nach Verstärkung im Verstärker V 1, wie beschrieben, gleichgerichtet, so daß am Punkt b eine Spannung auftritt, die lediglich die Amplitudenschwankungen der Spannung a enthält.In Fig. 1 three points with the letters a, b; denotes c. FIG. 2 shows, for example, the voltage profile which occurs at the stalls identified by the letters in a circuit arrangement according to FIG. As line a in FIG. 2 shows, an alternating voltage with a fluctuating amplitude is taken as the output voltage of the magnetic head K1. The amplitude fluctuation is due to the eccentricity of the drum. After amplification in amplifier V 1, this output voltage is rectified as described, so that a voltage occurs at point b which only contains the amplitude fluctuations of voltage a.

Die Verwendung dieser Spannung als Regelspannung für die einzelnen Verstärker führt dazu, daß die Ausgangsspannung dieser Verstärker, obwohl die Magnettrommel die gleiche Exzentrizität aufweist, in der Amplitude konstant ist. Dies ist in Zeile c der Fig. 2 dargestellt.The use of this voltage as a control voltage for the individual Amplifier causes the output voltage of this amplifier, even though the magnetic drum has the same eccentricity in which amplitude is constant. This is on line c of FIG.

Zur Wiedergabe von Informationen wird natürlich nicht, wie in Zeile c angenommen, eine fortlaufende Sinusschwingung verwendet, sondern einzelne Impulse. Es ist aber ohne weiteres einzusehen, daß auch diese in der Amplitude konstant gehalten werden und dementsprechend zur weiteren Bearbeitung mit konstanter Amplitude zur Verfügung stehen.Of course, information is not reproduced, as in line c assumed that a continuous sinusoidal oscillation is used, but individual pulses. But it can be seen without further ado that this too is kept constant in amplitude and accordingly for further processing with constant amplitude To be available.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Arrangement for regulating the fluctuations in distance between a moving magnetizable layer of a magnetogram carrier; in particular a magnetic drum and the magnetic heads, caused amplitude fluctuations in which a comparison signal is recorded and scanned on its own track, characterized in that the comparison signal is rectified after scanning and the comparison voltage obtained is used to regulate the amplitude of the information signals to be stored or stored in the working tracks, is used.

2. Circuit arrangement according to claim 1; characterized in that the amplifier is used as a control amplifier are formed, which are supplied with the control voltage obtained from the comparison track will. 3. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that that the control voltage is applied directly to the winding of the magnetic heads in such a way is that within the amplifier the read voltage and the control voltage is superimposed with the opposite sign. Considered publications: German Auslegeschrift No. 1050 076; U.S. Patent Nos. 2,612,566, 2,866 651. Earlier patents considered: German Patent No. 1108 732.