DE1940021C3

DE1940021C3 - Impulsdiskriminatorschaltung

Info

Publication number: DE1940021C3
Application number: DE1940021A
Authority: DE
Inventors: Charles E. Thousand Oaks Calif. Bickel (V.St.A.)
Original assignee: Burroughs Corp
Current assignee: Unisys Corp
Priority date: 1968-08-30
Filing date: 1969-08-06
Publication date: 1978-07-27
Also published as: NL6912637A; FR2016635A1; GB1259178A; DE1940021A1; DE1940021B2; US3585507A; BE737900A

Description

Die Erfindung betrifft eine Impulsdiskriminatorschaltung zum Erkennen von Störimpulssignalen in Impulssignalfolgen, welche eine Dateninformation durch das Vorhandensein oder das Fehlen von Impulsen in Bitzellen repräsentieren.

Es ist bekannt, in der Datenverarbeitungstechnik den Einfluß von Störsignalen auf Impulse durch Amplitudendiskriminierung zu verringern. Zu diesem Zweck werden üblicherweise Klipperschaltungen oder Schwellwertdetektoren verwendet. Letztere haben den Nachteil, daß bei zu niedrig eingestelltem Schwellwert ein Störpegelanteil zusammen mit den Datenimpulsen übertragen wird. Dadurch wird die Amplitudendiskriminierung unwirksam. Ist der Schwellwert hingegen zu hoch eingestellt, reicht möglicherweise die Amplitude einiger Datenimpulse nicht aus, um diesen Schwellwert zu überschreiten, so daß diese Impulse verlorengehen.

Es ist auch bereits ein Sampling-Verfahren zur Störunterdrückung bekannt. Hierbei wird das empfangene Signal mit gleichmäßiger Geschwindigkeit abgetastet, und zwar wenigstens eine bestimmte Anzahl von Malen bei jedem Datenimpuls. Der Empfänger umfaßt ein Register, in dem der letzte Zustand des empfangenen Signals gespeichert wird, und eine Anzahl Register, in denen eine gewisse Anzahl der zuletzt abgetasteten Signale gespeichert werden.

Nach jeder erneuten Signalabtastung wird ein Majoritätsvergleich durchgeführt hinsichtlich des Zustandes eines bestimmten Teiles der gespeicherten Augenblickswerte im Vergleich zu dem Zustand in dem letzten Register mit stabilem Zustand. Bei Ungleichheit dieser Werte wird eine Sperrschaltung erregt, welche verhindert, daß der Inhalt des letzten Registers mit stabilem Zustand für eine gewisse Anzahl von Abtastvorgängen verändert wird. Ein derartiges Sampling-Verfahren erfordert einen verhältnismäßig hohen Schaltungsaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Impulsdiskriminatorschaltung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine bessere Störunterdrückung ergibt als die bisher bekannten Schaltungen.

Ausgehen 1 von der eingangs genannten DiskrimU natorschaltui g ist die Lösung gegeben durch eine erste Einrichtung zum Erzeugen eines Anzeigezustandes für eine Bitzelle, wenn die Spitzenspannung eines Impulses in derselben oberhalb eines Schwellwertes liegt, wobei derartige Bitzjllen als Schwellwertbitzellen bezeichnet sind, durch eine zweite Einrichtung, welche auf eine Spannungsspitze des Impulssignals während der ersten auf eine Schwellwertbitzelle folgenden Bitzelle anspricht, zum Untersuchen des Impulssignals während der zweiten auf die Schwellwertbitzelle fol- > genden Bitzelle, und durch eine von dieser Einrichtung gesteuerte Schalteinrichtung zum Erzeugen eines Anzeigesignals für die erste Bitzelle, wenn die Spitzenspannung des Impulssignals während der zweiten Bitzelle einen Schwellwert überschreitet.

ιⁿ Dabei ist von dem von der Anmelderin gefundenen Umfang Gebrauch gemacht, daß bei einer Reihe von drei oder mehr Richtungsschriftimpulsen in aufeinanderfolgenden Bitzellen die Spitzenspannung des dritten Impulses und jedes ungeradzahligen darauffol- genden Impulses merklich größer ist als die Spitzenspannung des zweiten Impulses und jedes darauffolgenden geradzahligen Impulses, bis sich ein Gleichgewichtszustand einstellt und die positiven und negativen Spitzenspannungen gleich sind. Die Erfin dung macht Gebrauch von der Unterscheidung des zweiten Impulses in einer Reihe aus drei oder mehr Impulsen in aufeinanderfolgenden Lrtzellen von einer Störspannung, indem festgestellt wird, ob der dritte Impuls in einer Impulsreihe einen ersten, hohen Schwellwert übersteigt. Durch die Ausnutzung dieses Effektes ergibt sich eine bessere Störunterdrückung als bei ien bekannten Diskriminatorschaltungen.

Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

JO Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel ergänzend beschrieben.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Impulsdiskriminatorschaltung nach der Erfindung;

Fig. 2 zeigt die Wirkung von Impulsanhäufungen für eine Reihe von Impulsen in drei aufeinanderfolgenden Bitzellen, und

Fig. 3 zeigt die Wellenformen an verschiedenen Stellen der Schaltung nach Fig. 1.

DieinFig. 1 dargestellte Schaltung eignet sich zum Aufarbeiten von Richtungsschriftimpulsen, die auf der magnetischen Oberfläche eines Bandes, einer Scheibe oder einer Trommel gespeichert sind. Die Daten können in der üblichen Richtungsschrift ge speichert sein, bei der die eine Flußrichtung des Ma gnetflusses den einen Binärwert und die andere Flußrichtung den anderen Binärwert repräsentiert. Die Daten können auch in Richtungswechselschrift aufgezeichnet sein, bei der eine Flußrichtungsumkehr in ei- ner Bitzelle den einen Binärwert repräsentiert und das Fehlen einer Flußrichtungsumkehr in einer Bitzelle den anderen Binänvert. In jedem Fall befindet sich ein magnetischer Lesekopf 1 dicht an der magnetischen Oberfläche und e/zeugt ein elektrisches Signal mit e;nem Datenimpuls bei jeder Flußrichtungsumkehr.

Das Muster der bei hoher Packungsdichte gespeicherten Datenimpulse, d. h. die Anwesenheit oder Abwesenheit von Impulsen in den Bitzellen, kann Einfluß haben auf die augenblickliche Störspannung und auf die Spitzenspannung der Datenimpulse. Dies geschieht beispielsweise bei der Wiedergewinnung von magnetisch auf der Oberfläche eines Bandes, einer Scheibe oder einer Trommel binär gespeicherten Sättigungswertimpulsen. Wenn das Impulsmuster der von einer magnetischen Oberfläche abgelesenen Sättigungswertimpulse aus einem isolierten Impuls besteht, der durch einen oder mehrere Bitzellen von den

nächstlicgcndcn anderen Impulsen getrennt ist. so ist die Spitzenspannung der Amplitude vcrhältnismüOig groß. Bei Impulsmustern mit einer Reihe von Impulsen in aufeinanderfolgenden Bitzellen weisen einige Zwischenimpulse verhältnismäßig niedrige Spitzenspannungen auf, während der erste Impuls in der Reihe eine verhältnismäßig hohe Spitzenspannung aufweist. Ganz anders verhält es sich bei der augenblicklichen Störspannung, die in Lücken zwischen Impulsen, d. h. in Bitzellen ohne Impulse, verhältnismäßig groß ist, und die verhältnismäßig klein ist bei Serien von Impulsen in aufeinanderfolgenden Bitzellcn. Die Systemparameter müssen daher so ausgewählt sein, daß die maximale augenblickliche Störspannung unterhalb der minimalen Spitzenspannung der Datenimpulsc bleibt, um eine zufriedenstellende Unterscheidung zwischen Datenimpulsen und Störspannungen /.U ermöglichen.

Fig. 2 zeigt die Signalspanniine als Funktion der Zeit bei dem Lesekopf für eine Reihe von Flußriehtungsumkchrungen in drei aufeinanderfolgenden Bit zellen. Die Bitzellen sind in Fig. 2 durch vertikale gestrichelte Linien 50, 51, 52 und 53 dargestellt. In der Bitzelle links neben der Linie 50 ist kein Datenimpuls vorhanden. In der Bitzelle zwischen den Linien 50 und 51 lie^t ein Datenimpuls 54, in der darauffolgenden Bitzelle zwischen den Linien 51 und 52 ein Datenimpuls 55 und in der Bitzelle zwischen den Linien 52 und 53 ein Datenimpuls 56. Jeder dieser Impulse 54.55 und 56 umfaßt einen Spitzenspannungsbereich 57. eine Anstiegsflanke 58 und eine Abstiegsflanke 59. Bei Erhöhung der Packungsdichte der Daten auf einem Magnetspeicherträger nimmt der Zeitabstand zwischen den Impulsen ab. Die Abstiegsflanke 59 des Impulses 54 und die Anstiegsflanke 58 des Impulses 56 laufen daher ineinander über und verringern die Amplitude des Spitzenspannungsbereiches 57 des Impulses 55. Obwohl die .Spitzenspannung des Impulses 55 gegenüber der Spitzenspannung des Impulses 56 merklich verringert ist. bleibt sie doch im wesentlichen auf der gleichen Höhe wie bei dem ersten Impuls 54 der Impulsreihe. Die oben beschriebenen Folgen einer höheren Packungsdichte treten auch bei längeren Reihen von Datenimpulsen auf. Jeder geradzahlige Impuls, z. B. der zweite, vierte, sechste usw.. hat allgemein eine kleinere Spitzenspannung als die vorausgehenden ungeradzahligen Impulse, nämlich der erste, dritte, fünfte usw. Die ungünstigsten Verhältnisse liegen bei einer Impulsreihe mit drei Impulsen vor. Gemäß der Erfindung werden die Richtungsschrift- oder Richtungswechselschriftsignale. im folgenden auch Sättigungsschriftsignale genannt, nach einem Krite rium unterschieden, welches das an Hand von Fig. 2 erläuterte Phänomen berücksichtigt. Dieses Kriterium ist folgendes:

1. Es erfolgt eine Datenanzeige bei jeder Spitzenspannung eines Impulssignals, weiche höher ist als ein Schwellwert in einer Bitzelle (Schwellwertbitzelle).

2. Jedesmal, wenn das untersuchte Impulssignal eine Spitzenspannung in der ersten auf die Schweliwertbitzelle folgenden Bitzelle aufweist, weiche merklich kleiner ist als der Schwellwert, geschieht folgendes:

a) Es erfolgt eine Datenanzeige, wenn die Spitzenspannung des Impulssignals während der zweiten auf die Schweliwertbitzelle folgenden Bitzelle den Schwellwert überschreitet.

b) Es erfolgt keine Datenanzeige, wenn die Spitzenspannung des Impulssignals während der zweiten auf die Schweliwertbitzelle folgenden Bitzelle unterhalb des Schwellwertes liegt.

Fig. 3 zeigt die verschiedenen Wellenformen A bis P, welche an verschiedenen Stellen der Schaltung nach Fig. 1 an den entsprechend gekennzeichneten Stellen vorhanden sind. In Fig. 3 sind zehn Bitzellen I_x bis /,„ aufgezeichnet. Die Kurve A stellt die Wellenform des elektrischen Signals des Lesekopfes 1 dar. welches über einen Verstärker 2 an clic Eingänge eines positiven Schwellwcrtdetektots 3. eines Spannungsspitzendetektors 4 und eines negativen Schwellwertdetektors 5 gelangt. Es sei angenommen, daß die Daten auf einem Speicherträger in üblicher Sättigungsschrift aufgezeichnet sind. Die Bitzellen J₁ bis /,„ enthalten dann den Binärwert OK)OOOl IiI. Der positive Schwellwertdetektor 3 bildet eine übliche Schaltung mit einem bistabilen Ausgang, das auf Erdpotential liegt, wenn die Spannung des Lesekopfsignals unterhalb eines durch die gestrichelte Linie 70 dargestellten positiven Schwellwertes bei der Kurve A liegt, und der ein positives Signal führt, wenn die Amplitude des Lcsckopfsignals oberhalb dieses Schwellwertes liegt. Der negative Schwellwertdetektor 5 ist ebenfalls von üblicher Bauart mit einem bistabilen Ausgang, der auf Erdpotential liegt, wenn die Amplitude des Lesekopfsignals unterhalb des durch die gestrichelte Linie 71 liegenden Schwellwertes bei der Kurve A liegt und der ein positives Potential hat, wenn die Spannung des Lesekopfsignals oberhalb dieses Schwellwertes liegt. Die Kurven C und D stellen die Ausgangsspannungen der Detektoren 5 bzw. 3 dar. Der Spannungsspitzendetektor 4 ist von üblicher Bauart und weist zwei komplementäre bistabile Ausgänge auf. Wie die Kurve B in Fig. 3 erkennen läßt, geht der eine Ausgang des Spannungsspitzendetektors 4 von Erdpotential auf ein positives Potential über, wenn eine negative Spannungsspitze in dem Lesekopfsignal festgestellt wird, und von einem positiven Potential auf Erdpotential, wenn eine positive Spannungsspitzc in dem Lesekopfsignal festgestellt wird. Der andere Ausgang des Spannungsspitzendetektors 4 gelangt von einem positiven Potential auf Erdpotential, wenn eine negative Spannungsspitze in dem Lesekopfsignal festgestellt wird, und von Erdpotential auf ein positives Potential, wenn eine positive Spannungsspitze in dem Lesekopfsignal festgestellt wird. Der Spannungsspitzendetektor 4 ist genügend fnpfindlich. um jede, aber auch jede Impulsspitze eines Datenimpulses festzustellen, und spricht auch auf Spannungsspitzen an, welche wesentlich niedriger sind als die Schwellwerte der Detektoren 3 und 5 einschließlich gewisser Störspannungsspitzen.

Der erste bistabile Kanal umfaßt die Flip-Flops 14, 16 und 18 hintereinandergeschaltet und der zweite bistabile Kanal die Flip-Flops 15,17 und 19 hintereinandergeschaltet. Die Ausgänge des ersten und des zweiten Kanals sind durch eine logische Schaltung 72 mit dem Eingang eines Flip-Flops 36 verb anden. Dieser umfaßt eine Ausgangsschaltung, weiche die Anwesenheit eines positiven Datenimpulses in dem Lesekopfsignal anzeigt durch eine Zustandsänderung in der einen Richtung und einen negativen Datenimpuls des Lesekopfsignals durch eine Zustandsänderung in der anderen Richtung. Ein weiterer Flip-Flop 37 bil-

det einen Teil einer Blockierschaltung 73, deren Funktion weiter unten noch erläutert ist. Die Flip-Flops 14 bis 19 sowie 36 und 37 weisen jeweils zwei komplementäre Ausgänge auf, die mit 1 bzw. 0 bezeichnet sind, sowie zwei Eingänge S bzw. R. Wenn ^r> ein positives Signal an den S-Eingang (im folgenden auch Schalteingang genannt) eines Flip-Flops gelangt, wird de^r Flip-Flop eingeschaltet, wobei der Ausgang »1« ein positives Potential und der Ausgang »0« das Erdpotential annimmt. Wenn ein positives Signal an n> den /?-Eingang(im folgenden auch Rückstelleingang) eines Flip-Flops gelangt, wird dieser zurückgestellt, so daß der Ausgang »0« ein positives Potential und der Ausgang »1« Erdpotential annimmt. Die Flip-Flops 14 und 15 arbeiten in der sogenannten R-S-ArX, r> d. h. ihre Ausgänge ändern den Schaltzustand unmittelbar nach Anlegen des positiven Signals an einem der Eingänge. Die Flip-Flops 16 bis 19, 36 und 37 arbeiten in der sogenannten J-K-Art, d. h. ihre Ausgänge ändern ihren Schaltzustand beim Anlegen von ?» Taktimpulsen von einem Taktgeber 20. Diese Taktimpulse, die durch die Wellenform / dargestellt sind, treten am Ende jeder Bitzelle auf. Sie lassen sich von einer Taktgeberspur auf dem Speicherträger oder von den Daten durch selbstlaufende laktgebung in übli- 2; eher Weise ableiten.

Der Ausgang des positiven Schwellwertdetektors 3 und ein Ausgang des Spannungsspitzendetektors 4 sind an die Eingänge eines UND-Gatters 6 geleitet. Der Ausgang des negativen Schwellwertdetektors 5 «1 und de^r andere Ausgang des Spannungsspitzendetektors 4 sind an die Eingänge eines weiteren UND-Gatters 7 geleitet. Die Ausgänge der UND-Gatter 6 und 7 sind mit dem S-Eingang bzw. dem /?-Eingang des Flip-Flops 14 verbunden. Die Spannung am 1-Aus- ₍i> gang des Flip-Flops 14 ist durch die Kurve G in Fig. 3 dargestellt, und die Spannung am 0-Ausgang des Flip-Flops 14 durch die komplementäre Kurve zu dieser Wellenform G. Wenn das Lesekopfsignal am Ausgang des Verstärkers 2 eine negative Spannungs- 4n spitze aufweist, die den negativen Schwellwert übersteigt, so nimmt der Ausgang des UND-Gatters 7 ein positives Potential an, und der Flip-Flop 14 wird sodann zurückgestellt, wie in dem Zeitabschnitt /, von Fig. 3 dargestellt ist. Wenn das Lesekopfsignal am 4-, Ausgang des Verstärkers 2 eine positive Spannungsspitze aufweist, welche größer ist als der positive Schwellwert, nimmt der Ausgang des UND-Gatters 6 ein positives Potential an, und der rückgestellte Flip-Flop 14 wird sodann eingeschaltet, wie durch den > <i Zeitabschnitt /₇ in Fig. 3 dargestellt ist. Es erfolgt keine Zustandsänderung des Flip-Flops 14 in der Bitzelle I₃, da der Flip-Flop bereits zurückgestellt ist, wenn der Ausgang des UND-Gatters 7 ein positives Potential annimmt. Der Zustand des Flip-Flops 14 fepräsentiert die Datenimpulse des Lesekopfsignals nach Diskriminierung in bezug auf den positiven und den negativen Schwellwert. Die Datenimpulse des Lesekopfsignals, weiche unterhalb des Schwellwertes liegen, etwa der Datenimpuls der Bitzelle J₂, werden durch den Flip-Flop 14 nicht gezeigt.

Der Ausgang des UND-Gatters 6 ist mit einem Monovibrator 8 gekoppelt und der Ausgang des UND-Gatters 7 mit einem Monovibrator 9. Diese beiden Monovibratoren 8 und 9 sind von üblicher Bauart, wobei deren Ausgänge ein positives Potential annehmen für eine Zeit entsprechend der anderthalbfachen Länge einer Bitzelle, in Abhängigkeit von der Zustandsänderung ihres Einganges von Erdpotentiall auf ein positives Potential. Der Ausgang des Monovibrators 8 und ein Ausgang des Spannungsspitzendetektors 4 sind mit den Eingängen eines UND-Gatters 11 verbunden. Die Ausgänge der UND-Gatter 11 und 7 sind über eine ODER-Schaltung 13 mit dem R-Eingang des Flip-Flops 15 verbunden. Der Ausgang des; Monovibrators 9 und der andere Ausgang des Spannungsspitzendetektors 4 sind an die Eingänge eines. UND-Gatters 10 angeschaltet. Die Ausgänge der UND-Gatter 10 und 6 sind über eine ODER-Schaltung 12 an den S-Eingang des Flip-Flops 15 angeschaltet.

Bei einem Datenimpuls in dem Lesekopfsignal mil: einer höheren Spitzenspannung als dem Schwellwerl: erzeugt einer der Monovibratoren 8 oder 9, je nach der Polarität des Datenimpulses, für das UND-Gatter

10 und das UND-Gatter 11 ein Freigabesignal, welches bis zum Ende der nächsten Bitzelle dauert. Dieses; Signal ist durch die Kurve £ in Fig. 3 während der Bitzellen i, und J₂ und durch die Kurve F in Fig. 3 während der Bitzelle I₁ dargestellt. Wenn der Spannungsspitzendetektor 4 eine Spannungsspitze von entgegengesetzter Polarität in dem Lese kopf signal während der nächsten Bitzelle feststellt, nehmen die Ausgänge des UND-Gatters 10 und des UND-Gatterü

11 ein positives Potential an, und der Flip-Flop 15 wird entsprechend gesteuert, wie durch die Kurve H in der Bitzelle I₂ dargestellt ist. Die Kurve H zeigt eine Zustandsänderung von Erdpotential auf ein positives Potential während der Dauer der Bitzelle f₂, da der während der Bitzelle r, getriggerte Monovibrator 9 ein positives Potential führt, wenn der Span■· nungsspitzendetektor 4 die positive Spannungsspitze in der Bitzelle t₂ feststellt. Unabhängig von der Tätigkeit der Monovibratoren 8 und 9 wird der Zustand des Flip-Flops 15 auch durch die Ausgänge der UND-Gatter 6 und 7 gesteuert, die auch den Flip-Flop 14 beeinflussen. Die Zustände der Flip-Flops 14 und 15 sind am Ende einer Bitzelle identisch, wenn ein Datenimpuls in dieser Bitzelle vorhanden ist, dessen Spitzenspannung oberhalb des Schwellwertes liegt. Eine derartige Bitzelle ist in dieser Beschreibung Schwellwertbitzelle genannt (siehe Kurven G und H vonFig. 3 in den Bitzellen r,, r₃ und r₇). Die Zustände der Flip-Flops 14 und 15 sind verschieden, wenn der Spannungsspitzendetektor 4 eine Spannungsspitze von entsprechender Polarität mit einer kleineren Amplitude als dem Schwellwert in der auf die Schwellwertbitzelle folgenden Bitzelle feststellt (siehe Kurven G und H für die Bitzellen i₂ und i₄). Wenn der Zustand des Flip-Flops 15 anders wird als der Zustand des Flip-Flops 14 in der Bitzelle t₄, so bleibt dieser Unterschied bis zur Bitzelle I₁ bestehen, wo der Schwellwert wieder überschritten wird.

Der Unterschied in den Zuständen der Flip-Flops 14 und 15 während der Bitzelle t₂ ergibt einen Datenimpuls, dessen Spitzenspannung unterhalb des durch die Linie 70 dargestellten Schwellwertes liegt. Die Tatsache, daß es sich hierbei um einen Datenimpuls und nicht um einen Störspannungsimpuls handeln, wird durch Untersuchen des Lesekopfsignals in der nächsten Bitzelle festgestellt, nämlich in der Bitzelle t₃. Die Anwesenheit eines Datcnimpulses in der Bitzelle f₃, dessen Spitzenspannung über dem negativen Schwellwert liegt, bedeutet, daß die Spannungsspitze in der Bitzelle I₁ ein Datenimpuls ist. Die in dieser Bitzelle festgestellte Spannungsspitze stellt sich als

Datenimpuls heraus, da eine Schwellwertbitzelle darauf folgt. Wie durch die Kurven G und H in Fig. 3 dargestellt ist, sind die Zustände der Flip-Flops 14 und 15 am Ende der Bitzelle f₃ identisch. Im Gegensatz zur Bitzelle t₂ sind die unterschiedlichen Zustände der Flip-Flops 14 und 15 in der Bitzelle I₄ durch eine Störspannungsspitze hervorgerufen. Dieser Umstand wird dadurch festgestellt, daß das Lesekopfsignal in der nächsten Bitzelle, nämlich der Bitzelle /₅, untersucht wird. Das Fehlen eines Datenimpulses in dieser Bitzelle mit einer größeren Spitzenspannungsamplitude als dem Schwellwert bedeutet, daß die Spannungsspitze in der Bitzelle I₄ von einer Störung herrührt. Die in der Bitzelle I₄ festgestellte Spannungsspitze wird als Störspannungsspitze identifiziert, da hierauf keine Schwellwertbitzelle folgt. Gemäß den Kurven G und H sind die Zustände der Flip-Flops 14 und 15 am Ende der Bitzelle I₅ verschieden.

Am Ende jeder Bitzelle werden die Zustände der Flip-Flops 14 und 15 an die Flip-Flops 16 bzw. 17 durch die Taktimpulse weiterverschoben, und am Ende der nächsten darauffolgenden Bitzelle werden die Zustände mit einem Taktimpuls an die Flip-Flops

18 bzw. 19 weiterverschoben. Die in dem Lesekopfsignal während drei aufeinanderfolgenden Bitzellen enthaltenen Daten werden immer in dem ersten und dem zweiten bistabilen Kanal gespeichert.

Die logische Schaltung 72 umfaßt UND-Gatter 30 bis 33 und ODER-Gatter 34 und 35. Der 1-Ausgang des Flip-Flops 18 und der 1-Ausgang des Flip-Flops

19 sind mit den Eingängen des UND-Gatters 30 verbunden, während der 0-Ausgang des Flip-Flops 18 und der 0-Ausgang des Flip-Flops 19 an die Eingänge des UND-Gatters 33 angeschlossen sind. Der 1-Ausgang des Flip-Flops 19, der 0-Ausgang des Flip-Flops 37, der 0-Ausgang des Flip-Flops 16 und der 0-Ausgang des Flip-Flops 17 sind sämtlich an die Eingänge des UND-Gatters 31 gelegt. In gleicher Weise sind der 0-Ausgang des Flip-Flops 19, der 0-Ausgang des Flip-Flops 37, der 1-Ausgang des Flip-Flops 16 und der 1-Ausgang des Flip-Flops 17 sämtlich an die Eingänge des UND-Gatters 32 geleitet. Die Ausgänge der UND-Gatter 30 und 31 sind über das ODER-Gatter 34 mit dem 5-Eingang des Flip-Flops 36 verbunden. Die Ausgänge der UND-Gatter 32 und 33 sind über die ODER-Schaltung 35 mit dem R- Eingang des Flip-Flops 36 verbunden.

Wenn die Zustände der Flip-Flops 18 und 19 identisch sind, wird der Zustand des Flip-Flops 36 mit einem Taktimpuls am Ende der Bitzelle entsprechend eingestellt. Wenn die 1-Ausgänge der Flip-Flops 18 und 19 beide positiv sind, haben der Ausgang des UND-Gatters 30 und der 5-Eingang des Flip-Flops 36 ebenfalls ein positives Potential, so daß der Flip-Flop 36 eingestellt wird und der 1-Ausgang desselben positiv wird. Dies ist durch die Kurven L, M und N in Fig. 3 am Ende der Bitzelle t, dargestellt. Wenn die 0-Ausgänge der Flip-Flops 18 und 19 beide positiv sind, sind der Ausgang des UND-Gatters 33 und der R-Eingang des Flip-Flops 36 ebenfalls positiv, so daß der Flip-Flop 36 zurückgestellt wird und der 0-Ausgang desselben positiv wird. Dies ist durch die Kurven L, M und N in Fig. 3 am Ende der Bitzellen r₃ und f₅ dargestellt.

Wenn die Zustände der Flip-Flops 18 und 19 unterschiedlich sind und zugleich die Zustände der Flip-Flops 16 und 17 gleich sind und der Flip-Flop 37 zurückgestellt ist, wird der Flip-Flop 36 entsprechend dem Zustand des Flip-Flops 19 eingestellt. Wenn der 0-Ausgang des Flip-Flops 16, der 0-Ausgang des Flip-Flops 17 und der 0-Ausgang des Flip-Flops 37 sämtlich positiv sind, muß der 1-Ausgang des Flip-

"> Flops 19 für einen Datenimpuls ebenfalls positiv sein, da aufeinanderfolgende Datenimpulse eine entgegengesetzte Polarität aufweisen. In einem derartigen Fall sind der Ausgang des UND-Gatters 31 und der S-Eingang des Flip-Flops 36 ebenfalls positiv, so daß

i" der Flip-Flop 36 eingeschaltet wird und dessen 1-Ausgang positiv wird. Dies ist durch die Kurven J, K, M und N am Ende der Bitzelle I₄ dargestellt. Wenn in ähnlicher Weise der 1-Ausgang des Flip-Flops 16 und der 1-Ausgang des Flip-Flops 17 sowie der Οι > Ausgang des Flip-Flops 37 sämtlich positiv sind, muß der 0-Ausgang des Flip-Flops 19 für einen Datenimpuls positiv sein. In einem derartigen Fall sind der Ausgang des UND-Gatters 32 und der R-Eingang des Flip-Flops 36 positiv, so daß der Flip-Flop 36 zurück-

-⁾⁽> gestellt wird und der 0-Ausgang desselben ein positives Potential führt. Dies ist aus den Kurven von F i g. 3 ersichtlich.

Die Zustände der Flip-Flops 14 und 15 werden mit den Taktimpulsen am Ende jeder Bitzelle zuerst in

ί'ι die Flip-Flops 16 bzw. 17 und sodann in die Flip-Flops 18 bzw. 19 und schließlich, falls das logische Kriterium der logischen Schaltung 72 vorhanden ist, in den Flip-Flop 36 verschoben. Als Folge davon werden die Datenimpulse des Lesekopfsignals am Ausgang des

to Verstärkers 2 durch Zustandsänderungen des Flip-Flops 36 mit einer Verzögerung von etwa 2,5 Bitzellen angezeigt. Dieser Zustand ist durch die Kurve P in Fig. 3 mit den Binärwerten 1 und 0 dargestellt.

)5 Die Blockierschaltung 73 mit den UND-Gattern 38 bis 41 und den ODER-Schaltungen 42 und 43 sowie dem Flip-Flop 37 gewährleistet, daß der Flip-Flop 36 seinen Zustand lediglich einmal nach jeder Schwellwertbitzelle ändert beim Auftreten einer Im pulsspannungsspitze, die unterhalb des Schwellwertes liegt. Der 1-Ausgang des Flip-Flops 18 und der 0-Ausgang des Flip-Flops 19 sind mit den Eingängen des UND-Gatters 39 verbunden. Dier 0-Ausgang des Flip-Flops 18 und der 1-Ausgang des Flip-Flops 19 sind mit den Eingängen des UND-Gatters 38 verbunden. Die Ausgänge der UND-Gatter 38 und 39 sind über eine ODER-Schaltung 42 mit dem 5-Eingang des Flip-Flops 37 verbunden. Der 1-Ausgang des Flip-Flops 18 und der 1-Ausgang des Flip-Flops 19 sind mit den Eingängen des UND-Gatters 40 verbunden* Der 0-Ausgang des Flip-Flops 18 und der 0-Ausgang des Flip-Flops 19 sind mit den Eingängen des UND-Gatters 41 verbunden. Die Ausgänge der UND-Gatter 40 und 41 sind über die ODER-Schal rung 43 mit dem Ä-Eingang des Flip-Flops 37 verbun den. Wenn die Zustände der Flip-Flops 18 und 19 in einer Bitzelle verschieden sind, nehmen die Ausgänge der UND-Gatter 38 und 39 ein positives Potential an, und der Flip-Flop 37 wird eingeschaltet. Da-

nach bleibt der Flip-Flop 37 in diesem Zustand, bis die Zustände der Flip-Flops 18 und 19 in einer Bitzelle wieder gleich sind, wobei dann der Ausgang des UND-Gatters 40 oder 41 ein positives Potential annimmt und der Flip-Flop 37 zurückgestellt wird. So-

lange der Flip-Flop 37 eingeschaltet und die UND-Gatter 31 und 32 gesperrt sind, können deren Ausgänge unabhängig von den Zuständen ihrer Eingänge kein positives Potential annehmen. Das bedeu-

tet, daij keine Zustandsänderung des Flip-Flops 36 eintreten kann, bis die Zustände der Flip-Flops 18 und 19 wieder gleich geworden sind. Die Blockierichaltung 7j verhindert, daß der Flip-Flop 36 fälschlicherweise seinen Zustand unmittelbar vor dem Auftreten eines Datenimpulses ändert nach einem Zeitraum, in dem keine Datenimpulse vorhanden sind. Diese Situation ist durch die Kurven von Fig. 3 dargestellt. Die in der Bitzelle /₄ auftretende Störspannungsspitze bewirkt, daß die Flip-Flops 18 und 19 unterschiedliche Schaltzustände haben, bis dann der in der Bitzelle I₁ auftretende Datenimpuls diese Zustände wieder am Ende der Bitzelle t₉ gleichmacht. Am Ende der Bitzelle t₆ sind die Zustände der Flip-Flops 16 ui.d 1.7 gleich, jedoch ändert der Flip-Flop 36 seinen Zustand nicht, da der Flip-Flop 37 dann eingeschaltet ist. Ohne die Blockierschaltung 73 würde der Flip-Flop 36 seinen Zustand am Ende der Bitzelle f_g ändern und damit fälschlicherweise die An-

Wesenheit eines Datenimpulses in der Bitzelle t_h an zeigen.

Bei der dargestellten Schaltung wird derselbe Schwellwert verwendet zum Feststellen der Anwesenheit von Datenimpulsen in einer Schwellwertbitzelle und in der darauffolgenden zweiten Bitze'le. Dieselben Schwellwertdetektoren diener verschiedenen Aufgaben. Der einzige Schwellwert muß hoch genug sein, um Störspannungen auszuschließen und niedrig genug, um Datenimpulse festzustellen in der zweiten, auf die Schwellwertbitzelle folgenden Bitzelle. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, die Schaltung in der Weise abzuändern, daß getrennte Schwellwerte für die beiden Aufgaben verwendet werden, und zwar ein Schwellwert zum Feststellen der Anwesenheit von Datenimpulsen in einer Schwellwertbitzelle und ein niedrigerer Schwellwert zum Feststellen der Anwesenheit von Datenimpulsen in der zweiten auf eine Schwellwertbitzelle folgenden Bitzelle.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Impuisdiskriimnatorsehaltungzum Erkennen von Störimpulssignalen in Impulssignalfolgen, '' welche eine Dateninformation durch das Vorhandensein oder das Fehlen von Impulsen in Bitzellen repräsentieren, gekennzeichnet durch

eine (erste) Einrichtung (18, 19, 30, 33) zum Erzeugen eines Anzeigezustandes für eine Bitzelle, wenn die Spitzenspannung eines Impulses in derselben oberhalb eines Schwellwertes liegt, wobei derartige Bitzellen als Schwellwertbitzelien bezeichnet sind,

durch eine (zweite) Einrichtung (16, 17, 31, 32), welche auf eine Spannungsspitze des Impulssignals während der ersten auf eine Schwellwertbitzelle folgenden Bitzelle anspricht, zum Untersuchen des Impulssignals während der zweiten auf die Schwellwertbitzelle folgenden Bitzelle, und

durch eise von dieser Einrichtung gesteuerte Schalteinrichtung (36) zum Erzeugen eines Anzeigesignals für die erste Bitzelle, wenn die Spitzenspannung des Impulssignals während der zweiten Bitzelle einen Schwellwert überschreitet.

2. Impulsdiskrimininatorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (31,32) so ausgebildet ist, daß sie einen Anzeigewert für die erste Bitzelle erzeugt, wenn die Spitzenspa^nung des Impulssignals während der zweiten BiUeIIe einen Schwellwert überschreitet, ohne daß ein Anzeigewert erzeugt wird, wenn die Spitzenspannung des Impulssignals während der zweiten BitzeMe unterhalb des Schwellwerts liegt. J5

3. Impulsdiskriminatorschaih ang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert für die zwei untersuchten aufeinanderfolgenden Bitzellen gleich groß gewählt ist.

4. Impulsdiskriminatorschaltung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Speicher (18,19) vorgesehen ist zum Speichern eines dem Zustand des Impulssignals entsprechenden Wertes während jeder Bitzelle in einer Bitfolge, durch einen zweiten Speicher (16, 17) zum Speichern einer dem Zustand des Impulssignals in der nachfolgenden Bitzelle, daß die erste Einrichtung (30, 33) zum Erzeugen eines Anzeigesignals für eine Schwellwertbitzelle von den im ersten Speicher (18, 19) gespeicherten Werten, so und daß die zweite Einrichtung (31, 32) von den im zweiten Speicher (16, 17) gespeicherten Werten gesteuert wird.

5. Impulsdiskriminatorschaltung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung (31,32) auf das Auftreten einer Spitzenspannung des Impulssignals anspricht, welche kleiner ist als der Schwellwert.

6. Impulsdiskriminatorschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Anzeigen der Spitzenspannung des Impulssignals während der ersten auf eine Schwellwertbitzelle folgenden Bitzelle zum Erzeugen eines Anzeigewertes für die erste Bitzelle, wenn die auf diese folgende Bitzelle eine Schwellwertbitzelle ist.

7. Impulsdiskriminatorschaltung nach Anspruch 1 zur Verwendung mit einer Impuisspannungsquelle, bei der die Dateninformation durch das Vorhandensein oder Fehlen von Impulsen in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen dargestellt ist, gekennzeichnet durch einen ersten, an die Impulssignalquelle (1,2) angeschlossenen bistabilen Kanal (14,16,18), dessen Schaltzustand nach jedem Zeitintervall (Bitzelle) geändert wird, in welchem das Impulssigrial einen SchwelJwert überschreitet (Schwellwertzeitintervall odei Schwellwertbitzelle), durch einen an die Impulssignalquelle (1, 2) angeschlossenen zweiten bistabilen Kanal (15, 17, 19), dessen Schaltzustand bei jedem nächsten auf ein Schwellwertzeitintervall folgendes Intervall geändert wird, wenn das Impulssignal eine Amplitudenspitze aufweist, und in Übereinstimmung mit jedem Schwellwertintervall, durch eine Ausgangsschaltung (36) zum Anzeigen der Zeitintervalle, in welchen Impulse während des Impulssignals vorkommen, und durch eine logische Schaltung (⁷2) zum Kuppeln jeweils eines Ausgangskanals an die Ausgangsschaltung (36). wenn die Zustände der Kanäle übereinstimmen, und zum Kuppeln des anderen Kanals mit der Ausgangsschaltung (36), wenn die Zustände der beiden Kanäle nicht übereinstirr
men, unter der Voraussetzung, daß die durch da> Impulssignal herbeigeführten Zustände der Kanäle während des nächsten Zeitintervalls übereinstimmen.

8. Impulsdiskriminatorschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste sowie der zweite bistabile Kanal jeweils einen ersten (14, 15), einen zweiten (16, 17) und einen dritten (18,19) Flip-Flop aufweisen, welche derart hintereinandergeschaltet sind, daß der Zustand der ersten Flip-Flops am Ende jedes Zeitintervalls in den zwsiten Flip-Flop verschoben wird und der Zustand des zweiten Flip-Flops am Ende jedes Zeitintervalls in den dritten Flip-Flop, daß der erste Flip-Flop jedes Kanals mit ^er Impulssignalquelle (1, 2) verbunden ist, und daß die logische Schaltung (72) den dritten Flip-Flop (18,19) eines der Kanäle mit der Ausgangsschaltung (36) verbindet, wenn die Zustände der dritten Flip-Flops der beiden Kanäle übereinstimmen, und daß die logische Schaltung (72) den dritten Flip-Flop (19) des zweiten Kanals mit der Ausgangsschaltung (36) verbindet, wenn die Zustände der dritten Flip-Flops (18,19) der beiden Kanäle nicht übereinstimmen, während die Zustände der zweiten Flip-Flops (16, 17) der beiden Kanäle übereinstimmen.

9. Impulsdiskriminatorschaltung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schaltung (72) so beschaffen ist, daß sie den zweiten Kanal (15, 17, 19) lediglich einmal nach jedem Schwellwertzeitintervall mit der Ausgangsschaltung (36) verbindet.

10. Impulsdiskriminatorschaltung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Flip-Flop (14) des ersten Kanals seinen Schaltzustand bei der Koinzidenz Von Anzeigewerten aus einem Schwellwertdetektor (3) und einem Spannungsspitzendetektor (4) ändert, welche die Impulssignale verarbeiten, daß der erste Flip-Flop (15) des zweiten Kanals seinen Schaltzustand bei einer Koinzidenz der Anzeigewerte des Schwellwertdetektors (3, 5) und des Spannungs-

spitzendetektors (4) ändert oder bei einer Koinzidenz der Anzeige des Spannungsspitzendetektors (4) und einer Anzeige des Schwellwertdetektors (3, 5) entsprechend einer Schwellwertüberschreitung des Impulssignals in dem vorhergehenden Zeitintervall.

11. Impulsdiskriminatorschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verarbeiten von Signattmpulsen mit unterschiedlicher Polarität der Schwellwertdetektor für die Feststellung von positiven und negativen Schwellwerten und der Spannungsspitzendetektor für die Feststellung von positiven und negativen Spannungsspitzen eingerichtet ist.