DE1449426C - Leseschaltung fur eine magnetische Speichereinrichtung - Google Patents

Description

I 449 426

In magnetischen Aufzeichnungseinrichtungen wer- Kreises an den Eingangskreis des anderen Schmittden die Signale, die von einem magnetischen Auf- Trigger-Kreises und umgekehrt gegeben wird, zeichnungsträger abgegriffen werden, in Form von Der Schmitt-Trigger-Kreis 14 erzeugt an der Aus-Sinuskurven ausgebildet. In einem Phasenmodula- gangsklemme 30 ein negatives Impulssignal 32·. tionssystem gibt die Richtung der Sinuskurve in 5 Ähnlich erzeugt der Schmitt-Trigger 16 an der Auseinem bestimmten Zeitpunkt den Wert »0« oder »i« , gangsklemme 34 ein negatives Impulssignal 36. der Information an. Die negativen Impulssignale 32 und 36 werden

Es ist bekannt, die von einem magnetischen Auf- jedesmal erzeugt, wenn die Signale 22 und 24 ihre .

zeichnungsträger gelesenen Sinuskurvensignale an Richtung ändern. Diese Impulssignale 32 und 36

bistabile Kreise zu geben, sogenannte Schmitt-Trigger, io stellen die Information dar, sie können aber auch

welche elektrische Signale mit im wesentlichen Störimpulse sein. Diese Signale werden dann an einen

Rechteckform erzeugen. Diese Signale stellen die Verarbeitungskreis, z. B. einen Drei-Viertel-Verzöge-

Werte »0« und »1« der Information dar. rer-Flop, gegeben, der in Anwendung gebracht wer-

Schmitt-Trigger-Kreise müssen Eingangssignale den kann, um die Störsignale auszuschalten, bevor

erhalten, die eine gegebene Amplitude aufweisen, 15 die Informationssignale an die nachfolgenden Kreise

um den jeweiligen Betriebszustand zu verändern. Um gegeben worden sind. Ein Beispiel eines derartigen

einen Schmitt-Trigger-Kreis aus dem Einstellzustand Verarbeitüngskreises wurde bereits vorgeschlagen,

in den ursprünglichen Betriebszustand zurückzuschal- Es ist zu bemerken, daß die Eingangssignale 18

ten, muß ein Rückstellsignal aufgebracht werden, und 20 zueinander eine Phasenverschiebung von

dessen Amplitude größer ist als die des Einstell- 20 180° aufweisen. Auf ähnliche Weise sind die Signale

signals. Die Differenz zwischen de,n Einstellsignalen 22 und 24 um 180° verschoben. Die Ausgangssignale

und Rückstellsignalen ist der bekannte Hysteresis- 22 und 24, die durch die Schmitt-Trigger-Kreise

effekt. erzeugt werden, werden auf nachfolgend noch zu

Die Signale einer magnetischen Aufzeichnung, die beschreibende Weise in Impulssignale "'umgeformt,

an den Eingang eines Schmitt-Trigger-Kreises ge- 25 Diese Impulssignale werden dazu verwendet, daß die

geben werden, können zwar ausreichende Amplitude Eingangssignale 18 und 20 den Hysteresiseffekt auf

aufweisen, um den Schmitt-Trigger von dem Ruhe- ein Mindestmaß herabsetzen.

zustand in den Einstejlzustand einzustellen, während Die Kreise im Schmitt-Trigger-Kreis 14 und im

ihre Amplitude nicht ausreicht, um als Rückstell- kreuzgekoppelten Kreis 26 sind im wesentlichen den

signal zu wirken und den Schmitt-Trigger-Kreis in 3° im Schmitt-Trigger 16 und im kreuzgekoppelten

den ursprünglichen Ruhezustand zurückzuschalten. Kreis 28 verwendeten Kreisen ähnlich. Daher wird in

Demzufolge wird bei Systemen mit Signalen von Verbindung mit der F i g. 2 nur ein Kreis beschrie-

geringerer Größe der Hysteresiseffekt, der in Schmitt- ben. Es ist somit selbstverständlich, daß der Kreis in

Trigger-Kreisen auftritt, zu einem ernsten Problem. Fig. 2 zur Hefstellung der in Fig. 1 gezeigten

Die Erfindung bezweckt, diese Schwierigkeit zu 35 Leseschaltung verdoppelt werden muß. beheben. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, Die F i g. 2 weist in dem einen üblichen Schmittdaß zwei Querkupplungskreise vorgesehen sind, von Trigger-Kreis ähnlichen Kreis zwei Transistoren 38 denen jeder mit dem Ausgang eines der beiden bi- und 40 auf. Während des normalen Betriebsablaufs, stabilen Kreise verbunden ist und deren Ausgang je wenn also der Transistor 38 leitend ist, ist der Tranmit dem Eingang des anderen bistabilen Kreises 40 sistor 40 nichtleitend und umgekehrt. Es werden Inverbundeii ist, so daß jeder der Querkupplungskreise formationssignale an . die Eingangsklemme 39 geein Ausgangssignal beim Zustandswechsel des zu- geben, wobei die zurückgeführten Signale an die geordneten bistabilen Kreises erzeugt, welches den Eingangsklemme 41 gegeben werden. Beide Signale anderen bistabilen Kreis zurückstellt, so daß beide werden an die Basis des Transistors 38 gegeben, bistabile Kreise ordnungsgemäß zurückgestellt wer- 45 Wenn der Transistor 38 leitend ist, wird seine den, auch wenn die Eingangssignale die ausreichende Emitterspannung durch ein Vorspannungsnetz beGröße nicht aufweisen. stimmt, das die Dioden 42, 44 und 46 mit den Wider-

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der ständen 48 und 50 aufweist. Der Widerstand 50 ist

Zeichnung dargestellt. Es zeigt regelbar, um den Zeitpunkt bestimmen zu können,

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Lesekreises nach 50 bei dem der Transistor 38 anfängt abzuschalten,

der Erfindung, "* Die Vorderflanke eines Impulses steuert über der

Fig. 2 eine Darstellung der in der Fig. 1 ver- Diode52 die Spannung am Emitter des Transistors

wendeten Schaltanordnung, und 38, wenn der Transistor 38 abgestellt und der Tran-

Fig. 3Λ, 3B und 3C stellen die jeweilige sistor40 eingestellt ist. Deshalb steuert die Diode 52

Schwingungsform dar, die der Erläuterung der Erfin- 55 den Punkt, bei dem der Transistor 38 wieder ein-

dung dient. :■■■■■ >■..·.; gestellt wird. Die Differenz der »Einschalt«- und

In der F i g. 1 werden die Eingangssignale von dem »Abschalt«-Potentiale stellt den bekannten Hystere-Aufzeichnungskopf (nicht gezeigt) von einem Lese- siseffekt dar, der bereits eingehend erwähnt worden ist. verstärker 10 über einen Umformer 12 an zwei Die Dioden 54 und 56 begrenzen das Eingangs-Schmitt-Trigger-Kreise 14 und 16 gegeben. Diese 60 signal an der Basis des Transistors 38, um am Eingang Eingangssignale sind durch die Sinuskurven 18 und 39 große positive und negative Spannungsspitzen zu-20 dargestellt. lassen zu können. Die Dioden 58 und 60 legen die

Die durch die Schmitt-Trigger-Kreise 14 und 16 Vorspannung der Basis fest. Die Diode 62 vermindert

erzeugten Rechtecksignale sind durch die Schwin- die Verzögerung im Eingangskreis, indem sie den

gungskurven 22 bzw. 24 wiedergegeben. Die impuls- 65 Transistor 38 durch nichtlineare Rückkopplung an

förmigen Ausgangssignale werden an die quergekop- der Sättigungsgrenze hält.

pci ten Kreise 26 bzw. 28 gegeben. Es ist zu bemer- Wie bereits erwähnt, können die Transistoren 38

ken, daß der Ausgangskreis eines Schmitt-Trigger- und 40 einen im allgemeinen üblichen Schmitt-

Trigger-Kreis darstellen, in dem Signale mit rechteckiger Schwingungsform erzeugt werden. Die Diode 62 stellt eine Rückkopplung vom Kollektor zur Basis des Transistors 38 dar, um ein schnelles Umschalten des Transistors von einem Betriebszustand in den anderen zu ermöglichen. Da der Transistor 40 mit . seiner Basis am Kollektor des Transistors 38 liegt, schaltet er immer seinen Betriebszustand um, wenn der Transistor 38 seinen Betriebszustand verändert.. Die verschiedenen Elektroden der Transistoren 38 und 40 sind so gekoppelt, daß sie eine regenerative Rückkopplung gewährleisten und daß sich beide Transistoren im entgegengesetzten Betriebszustand befinden. Das durch die Transistoren 38 und 40 erzeugte Rechtecksignal wird dann an einen impulsformenden Ausgangskreis gegeben.

Der Impulsformerkreis verwendet den Sachverhalt, daß die Eingangsklemme einer offenen Verzögerungsleitung wie ein Widerstand von einem einer charakteristischen Impedanz entsprechenden Wert wirkt, der die elektrische Länge der auf den Stufeneingang folgenden Leitung darstellt.

Wenn der Transistor 38 abgeschaltet ist, wird der Transistor 40 in die Sättigung gesteuert, wodurch ein positiver Spannungssprung am Kollektor des Transistors 40 verursacht wird, der als Eingangssignal der Verzögerungsleitung 64 dient, die auch noch eine Induktionsspule 65 aufweist. Dieser positive Sprung gelangt an die Basis eines Transistors 66.

Da der Transistor 66 bis in die Sättigung gesteuert ist, werden weitere positive Impulse für den Transistor 66 unwirksam, und an seinem Kollektor wird ein negatives Ausgangssignal erzeugt. Wenn der Transistor 40 gesperrt ist, wird ein negativer Sprung einen größeren Basisstrofn im Transistor 66 verursachen, wodurch der Betriebsablauf des Transistors 66 jedoch nicht beeinflußt wird.

Die Widerstände 68, 70 und 72 bilden den Abschluß der Verzögerungsleitung, um Störimpulse zu vermeiden. Die Widerstände 74 und 76 bestimmen den Arbeitspunkt für den Transistor 66. Durch Verändern des Arbeitspunktes des Transistors 66 kann eine · durch die Verzögerungsleitung 64 erzeugte Impulsbreite gegebenenfalls variiert werden. . Die Diode 787 wird verwendet, um eine niedrige Impedanz an der Basis des Transistors 66 zu halten, wenn dieser Transistor gesperrt ist.

Diese in der Fig. 2 gezeigte Schaltungsanordnung wird in der F i g. 1 für die Schmitt-Trigger-Kreise 14 und 16 verwendet, die Eingangssignale, die zueinander eine Phasenverschiebung von 180° aufweisen, erhalten. Jede Seite liefert einen Ausgangsimpuls, wenn der Eingang in positiver Richtung verläuft. Es wird ein negativer Impuls für jeden Nulldurchgang des Rechtecksignals entweder in positiver oder negativer Richtung erzeugt. Dieser Sachverhalt wird verwendet, um Signale mit sehr niedriger Amplitude anzuzeigen. ' .

Das Ausgangssignal eines Schmitt-Trigger-Kreises wird an dem Eingang eines anderen Schmitt-Trigger-Kreises und umgekehrt geführt. Diese zurückgeführten Signale werden als Wiedereinstellsignale verwendet, wodurch vermieden wird, daß man zum Wiedereinstellen von Eingangssignalen, z. B. von den Signalen 18 und 20, abhängt.

Zum' Zeitpunkt f, (s. Eingangssignal 18 in der Fig. 1) gelangt der Schmitt-Trigger-Kreis 14 zur Auslösung. Das Signal wird an die Basis des Transistors 38 (F i g. 2) zurückgeführt, wodurch er eingestellt wird. Zum Zeitpunkt /.> (s. Eingangssignal 20 in der Fig. 1) kann der Schmitt-Trigger-Kreis 14 wiederum abschalten.

Die in der F i g. 2 gezeigte Schaltung weist zur . Anschaltung einer entsprechenden Anordnung nach Fig. 1 eine Diode 78, eine Diode 80, einen Widerstand 82 und einen Widerstand 84 auf. Wenn der Transistor 66 sperrt, ist die Diode 78 im wesentlichen ίο mit Gegenspannung belegt, und die Diode 80 bestimmt die Spannung am Punkt 86 mit --3,5VoIt. Wenn es manchmal wünschenswert ist, das Signal der Querkopplungskreise zu eliminieren und den Schmitt-Trigger-Kreis im normalen Betrieb zu halten, kann der Punkt 86 an Erde gelegt werden.

Von den Fig. 3a, 3b und 3e stellt die Fig. 3a eine Hysteresisschleife dar, die normalerweise den Schmitt-Trigger-Kreisen 14 und 16 zugeordnet werden kann. Wenn sich der normale Betriebspunkt bei Null befindet, können die Auslösepunkte des Schmitt-Trigger-Kreises als bei den Punkten A und B liegend betrachtet werden. Wenn ein positives Eingangssignal von verhältnismäßig niedriger Amplitude aufgebracht wird, wird die Ausgangsspannung auf einen Hochzustand umschalten, sobald der Punkt A überschritten ist. Dies kann als Ein-Zustand angesehen werden. Um jedoch den Schmitt-Trigger-Kreis abzuschalten, muß das Eingangssignal jetzt auf den Punkt B abfallen. Es ist somit ersichtlich, /daß das zum Wiedereinstellen des Schmitt-Trigger-Kreises benötigte Signal größer ist als das Signal, das zum Einstellen des Schmitt-Trigger-Kreises benötigt wird. In der Fig. 3b wird das Eingangssignal zum Schmitt-Trigger-Kreis 14 dargestellt. Wenn das Eingangssignal eine verhältnismäßig niedrige Amplitude besitzt, wird es den Punkt B nicht erreichen. Da jedoch das an den Schmitt-Trigger-Kreis 14 gegebene Signal negativ wird, wird ein Signal, z. B. 90, vom Ausgang des Schmitt-Trigger-Kreises 16 her an den Eingang des Schmitt-Trigger.-Kreises 14 gegeben. Daraus erhellt, daß das Signal 90 eine verhältnismäßig große Amplitude besitzen und ausreichen muß, den Eingangskreis des Schmitt-Triggers-Kreises 14 unterhalb des Punktes B zu bringen, wodurch er trotz des verhältnismäßig niedrigen Eingangssignals in den Wiedereinstellzustand gebracht werden kann. Ähnlich verhält sich der Sachverhalt in Verbindung mit dem sich auf Fig. 3c beziehenden Schmitt-Trigger-Kreis 16. In diesem Fall wird ein Signal 92 an den Schmitt-Trigger-Kreis 16 von dem Ausgangskreis des Schmitt-Trigger-Kreises 14 gegeben, so daß er sich trotz des niedrigen negativen Eingangssignals einstellen kann.

Durch Verwenden eines Rückkopplungssignals von einem Schmitt-Trigger-Kreis an den anderen, um ein normales Eingangssignal von geringer negativer Größe entstehen zu lassen, wird der Hysteresiseffekt auf ein Mindestmaß beschränkt. Dadurch kann der Lesekreis die eine verhältnismäßig geringe Größe aufweisenden Signale von einer magnetischen Speichereinrichtung verwerten.

Es sind verschiedene Widerstände, z. B. 94, 96, 98, 100, 102, 104 und 106, vorgesehen, zu denen nicht im einzelnen Stellung genommen wurde, die jedoch nur zur Gewährleistung der geeigneten Betriebs- und Vorspannungspotentiale für den Transistor 38 dienen. Die Kondensatoren 108, 109 und 110 dienen als Nebenschluß. Die Widerstände 112,

114 und 116 dienen der ,Herstellung geeigneter Betriebsbedingungen für die Transistoren 40 und 61.

In der Erfindung in bezug auf die beiden bistabilen Kreise kann es wünschenswert sein, ein »Starte-Signal vor dem Aufbringen der Informationssignale an die Anordnung zu geben. Dadurch werden die geeigneten Betriebszustände der beiden bistabilen Kreise gewährleistet, d.h., daß sie sich beim Aufbringen der Information in entgegengesetztem Zustand befinden. * '

Obwohl selbstverständlich Spannungs-, Widerstands-, Kondensatoren-, Transistorenwerte usw. in Übereinstimmung mit den gewünschten Betriebsbedingungen variiert werden können, dienen die nachfolgend angeführten Werte der Wiedergabe eines nach der Erfindung ausprobierten Beispiels.

E₁ -11V

E., -3.5 V

R 104 und R 102
R 98 und R 100 ,

jR106

Λ 70 ν...

-3,5 V ■'
10,1 kOhm
24,4 kOhm
2kOhm
l,5kOhm
0,499 kOhm

RWl

R 94 und R 96

RIl

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   lOkOhm 1,76 kOhm 0,681 kOhm

   Leseschaltung für eine magnetische Speichereinrichtung, in welcher ein Eingangssignal in Wellenform, z. B. der Form einer Sinusschwingung, mit abwechselnden Ausweichungen nach entgegengesetzten Polaritäten zwei bistabilen Kreisen zugeführt wird und während jeder nach einer Polarität gerichteten Abweichung ,dazu dient, einen bistabilen Kreis aus seinem ersten Zustand in den zweiten Zustand umzusteuern und bei ausreichender Stärke den anderen bistabilen Kreis aus seinem zweiten Zustand in den ersten Zustand zurückzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Querkopplungskreise die Ausgänge der beiden bistabilen Kreise mit dem Eingang des jeweils anderen bistabilen Kreises verbinden und jeder Qjuerkupplungskreis ein Ausgangssignal auf Grund des Zustandswechsels des betreffenden bistabilen Kreises erzeugt, welches den anderen bistabilen Kreis zurückstellt, so daß jeder der bistabilen Kreise ordnungsgemäß zurückgestellt wird, wenn das Eingangssignal nicht die zur Rückstellung ausreichende Größe aufweist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen