DE1524775A1

DE1524775A1 - Anordnung zur Spurauswahl- und Spurnachlaufsteuerung bei Speichereinrichtungen

Info

Publication number: DE1524775A1
Application number: DE1967J0033032
Authority: DE
Inventors: Black Robert James; Sordello Frank John
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1966-03-02
Filing date: 1967-02-18
Publication date: 1970-10-08
Also published as: US3427606A; DE1524775C3; FR1516444A; DE1524775B2; GB1127563A; US3458785A

Description

IBM Deutschland Internationale Büro-Maschinen Geteilschaft mbH

Böblingen, 20. Oktober 1969 gg-gn

Anmelderin:

International Business Machines Corporation, Armonk, N. Y. 10504

Amtliches Aktenzeichen:

Aktenzeichen der Anmelderin:

Docket 18 271

Anordnung zur Spurauswahl- und Spurnachlaufsteuerung bei Speichereinrichtungen ___________

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Spurauswahlsteuerung durch Grobeinstellung und zur Spurnachlaufsteuerung durch Feineinstellung eines JLese/Schreibkopfes auf die auf einer relativ dazu bewegten Speicherfläche zwischen jeweils zwei Steuerspuren liegenden Datenspuren, wobei die Steuerspuren-Taktmarkierungen und als Adresse für jede Datenspur einen unterschiedlichen Abstand von diesen aufweisende, jeweils nachfolgende Positionsmarkierungen enthalten.

Bei derartigen Speichereinrichtungen sind bekanntlich Maßnahmen erforderlich, um den Lese/Schreibkopf exakt auf die gewünschte Datenspur einzustellen. In den meisten Fällen ist es erforderlich, sowohl eine Grobeinstellung zur Auswahl der gewünschten Datenspur, als auch eine Feineinstellung zur Nachlaufsteuerung des Lese/Schreibkopfes vorzunehmen. Mit Hilfe der GrobeinstellungsSteuerung wird also der Lese/Schreibkopf grob auf die auszuwählende Datenspur eingestellt, während durch die Feineinstellungs-

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Neue Unterlagen i*rt. 7 s 1

s.u r-r. 1

steuerung eine exakte, fortlaufende Zentrierung deß Lese/Schrelbkopfes auf die betreffende Datenspur erfolgt.

Es ist btraiis eine .Anordnung zux· Spurcteuerung eines Magnetkopfes auf einer magnetischen ßpeicheroberflÄche vorgeschlagen worden. Dabei iat auf der Speicheroberfläehc zu beiden Seiten der Mittellinie der Datenepur je eine Steuerspur vorhanden. Benachbarte Steuerßpuren enthalten Sinusschwingungen unterschiedlicher, nicht in einem harmonischen Verhältnis stehender Frequenzen, so daß ein auf die Datenspur grob eingestellter Magnetkopf mit einem Kopfspalt die beiden Steuerepuren erfasst und der Magnetkopf durch die die beiden Steuereignale verarbeitende Auswerteeinrichtung symmetrisch auf uer Mittellinie der Informations spur fein eingestellt wird. Bei dieser bereits vorgeechla'iönen Anordnung stellen die Steuersignale für die Fein- und Grobeinstellung des Magnetkopfeß unabhängige und atiHteprägte Signale dar. Aus diesem Grunde eind getrennte Schaltungen, getrennte Signalwege und meist auch getrennte Wandler für die Fein- und Grobeinstellung erforderlich. Ein zusätzliches I^;>roblem tritt dann auf, wenn die Steuerinformationen und die Daten in den getrennten Schichten einer zweischichtigen magnetischen Speicherfläche untergebracht werden sollen. Die Bandbreite der Steuersignale muß dann so eingeschränkt werden, daß ihre Frequenzkomponenten nicht in den Frequenzbereich der Datensignale fallen.

Eb ist das Ziel der Erfindung, eine verbesserte Anordnung vorzuschlagen, die weniger Aufwand erfordert und bei der, obwohl nur ein Leae/Schreibkopf verwendet wird, eine gegenseitige Beeinflussung der Steuersignale und der Datensignale vermieden wird.

GemäsB der Erfindung wird vorgeschlagen, dad ein GrobcinfJtellunqserfassungsgeriit vorgesehen ist, das die ia den jeweiligen zeitlichen Abstand der vom Leee/Cchreibkopf gelieferten Takt- und Poßitionsimpulse fallenden IiTipulae eines BesugsiiYjpulijyebers r.^Mt, da?; Ergebnis mit der ge-

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BAD OfitöJ

wünschten Spuradresee vergleicht und bei Nichtübereinstimmung ein Grobeinetellungafehlcreignal an ein Einetellplied für den Leae/Schrcibkopf liefert, und dass jeweils die beiden einer Datenepur zugeordneten Steuerepuren zwischen ihren Takt- und Positionsmarkicrungen identische, aber gegcnphanige 'Vellenzüge aufweicen, die rieh im I e(^:e/Schreibkopf überlagern und bei NichtÄUslöechung ein analoges, amplituden- und richtungs abhängiges Feineinstellungafchlersignal an da» Einctell glied liefern.

Intbeeondci'c wird vorgeschlagen, dart die zwischen den Takt- und Posiiion3-markierunpen liegenden, die Feineinstellung bewirkenden V/ellenzüge sinusförmig oind und die Takt- und Positionsmarkierungen durch definierte Phaa Sprünge in den ^Vollenzügeu gebildet sind.

Y/Oitere 3"lnrelhe-iten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden l'-cßchreibun:» eines in dor Zeichnung d?.rgectcllten o'rfir.dungsrci-AußfülirunßsbaiFpiels. I-s zeilen :

Fig. 1 : ein ΓΙ ο el schaltbild des .AmtftibrungBbei-

»piela,

Fig. 2 : ein auefuljrlicheroc Blockschaltbild des

Grobcinatellun^rerfascunscgerätoe der Fi₂. 1,

Fig. 3 : die rrr.üfricht einer Platte einee Mai;net-

dU'ipeic'ipri., wie or beim erfindungßjjetJiicia Ausführun^r-bciepiel verwendet v:\ra und

Fig. 4 : Kurvcndiarrrimmt:, tlie die Erklärung der

Funliticnawciae £<*u erfindun.^Hjemiiccci Ausführung abeispielt¹ erleichtern.

Insgesamt betrachtet enthält die in Γι.·;. 1 car^e-viclltr, rdnung eine in Fig. 3 all ο ine ucw^of-tcll' ". - Ir.üe 10 einet Mr.'j:. .t-.ir.ttr. u

fspetchcrs, aiii Jcr abv/cchcclad ^tcu^rs-ui··:.** .Si'., ί,Τ .;r,w. urJ Tut -.r.»v,'.:·

Deck* It *7! 0G98-1/1/.07 - ■·

DT₁, DT, usw. aufgezeichnet sind. Jede Steuerspur enthält Zeitmarken

1 Ct

mit für jede Steuerspur unterschiedlicher Periodendauer. Die Periodendauer der Zeitmarken wird von einem Grobeinstellungserfassungegerät 40 abgefüllt. In einem geschlossenen Steutrkreie wird daraus ein Grobeinstellungsfehlersignal gebildet und einem Einstellglied 64 zugeleitet, das den Magnetkopf 21 auf die gewünschte Spur grob einstellt und damit die Spurauswahl trifft. Neben dieser die Grobeinstellung bewirkenden Zeitmarken sind auf jeder Steuerspur Teile einer fortlaufenden Sinus Schwingung gespeichert, die lediglich an den Stellen der Zeitmarken durch Phaeensprünge unterbrochen iot. Die sinusförmigen V/ellenzüge zweier benachbarter Steuorapurtn sind jeweils um 180 phasenverschoben. Nach der Grobeinstellung des Magnetkopfes auf die gewünschte Datonspur, werden die beiden gegcnphapigen Teile der sinusförmigen Wellenzüge zweier benachbarter Steuerepuren vom Magnetkopf abgefühlt und miteinander verglichen. Auf diese V/eioe wird fortlaufend ein iJijnal erzeugt, das die Nachlaufsteuerung und damit die Feineinstellung des Magnetkopf es auf die ausgewählte Datenspur bewirkt. Da benachbarte Steuerepuren gegenphaeig aufgezeichnet sind, genügt ein einzelner Magnetkopf, der aus den beiden Datenspuren ein, F.inatallungsiehlerflignai in Bezug auf die gewünschte Datenepur bildet. Da außerdem für sämtliche Steucrspuren die selbe Frequenz verwendet wird, genügt eira relativ geringe Bandbreite bei verhältnismäßsig niedrigem Oberwellengcsialfc, um beim Auslesen der Detienspur mit demselben Magnetkopf eine minimale gegenseitige Beeinflussung zu erreichen. Da also sowohl die Fein- und Grefaelnetellungi.signale als auch die Datcneignalc vom gleichen Magnetkopf geliefert werden, wird der Schaltungsauf-

wand wesentlich vereinfacht und die bei Verwendung von zwei Magnetkopf«! schwierige mechanische Ausrichtung vermieden»

Das Feincinstellungsfehleraignal wird durch Vergleich der Sinuswellen der jeweils benachbarten Steuerspureu in einerxi Feineinstellung se rfaoeungö gerät 50 in Verbindung mit: ucm gcschloncenon oteucrkreis f/fcbildot. Das Feineinstellungafehlersignal erscheint in der Form eince Z%voiöeilenbandaißnals Docket 18 271 009841/U07

BAD

mit unterdrücktem Träger.

Beim betrachteten Ausführungßbciapiel iot in Fig. 1 eine geschlossene Steuer schleife für die Einstellung eines Magnetkopfcs auf eine Magnetplatte 10 gezeigt, die aus zwoi Schichten unterschiedlicher Koerzitivkraft besteht. Diese Magnetplatte 10 enthiilt eine untere Schicht 11 hoher Koerzitivkraft und eine obere Schicht 12 niedrigerer koerzitivkraft, wobei in der unteren Schicht 11 die Steuerspuren und in der oberen Schicht 12 die Datenspuren magnetisch aufgezeichnet sind. Geeignete Materialion für die Magnetplatte 10 sind im US Patent 3 219 353 angegeben. Die Magnetplatte 10 ist auf einer Welle 13 gelagert und wird von einem Flansch 14 gehalten. Die Welle J 3 und damit die Magnetplatte 10 wird von einem Antriebsmotor 15 mit einer bestimmten Geschwindigkeit angetrieben. Dio Draufsicht der Magnetplatte 10 in Fig. 3 zeigt die Steiler spuren, die in der Schicht 11 hoher Koerzitivkraft gespeichert sind, und die Datenspuren, die in der oberen Schicht 12 niedriger Koerzitivkraft aufgezeichnet sind. Die Datenspuren sind in Fig. 3 mit DT , DT , DT und DT bezeichnet. Zwischen diesen ßtetc den gleichen gegenseitigen Abstand aufweisenden Datenspuren in der Schicht 12 liegt jeweils eine zu beiden benachbarten Datenspuren den gleichen Abstand aufweisende Steuerspur in der Schicht 11. Die Steuerspuren sind mit ST,, ST_, ST,. und ST. bezeichnet.

12 3 4

In den Figuren 4a bis d sind dio Wellenztige aufgezeichnet, die von den Steuerspuren in einem Magnetkopf hervorgerufen werden, der auf jeweils eine der oteuerspuren ST bis ST, ausgerichtet ist. Der Wellenzug der Fig. 4a enthält eine Anzahl von Zeitabschnitten a , a_A usw. während der die Steuerspur einen sinusförmigen Y/ellenzug liefert. Wie aus der Fig. 4a

der

zu ersehen ist, werden die Zeitabschnitte durch die im Bereich/als Radiallinien bezeichneten Linien LR stattfindenden Phasensprüngö und durch die im Bereich der als Spirallinien LS bezeichneten Linien stattfindenden Phasonsprünge definiert. Genauer betrachtet finden vor dem Zeitabschnitt a. drei Phaf'fcnuinkehrungcn der Simuiv/clle r.tatt, die. mit 1., 1_? und 1 bezeichnet

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BAD ORK31NAL

.6-

Am Ende, also ein der Hinterkante des Zeitabschnittes a , findet eine einzelne Phasenumkehr t statt, die gegenläufig zu den Phasenumkehrungen 1 , 1~, 1 am Anfang ist. Daraus ist ersichtlich, daß ein Grobeinsteliungszeitabschnitt durch einen Zeitabschnitt definiert werden kann, der mit der durch 1 verlaufenden Radiallinie LR beginnt und mit der durch t verlaufenden Spirallinie LS endigt. Entsprechende Phaßenumkehrungen und Sinuswellenabschnitte wiederholen sich entlang der gesamten Steuerspur ST .

Die Steuerspur ST„ liegt auf der anderen Seite der Datenspur DT und

L· 1

hat davon den gleichen Abstand wie die. Steuerspur ST . Die Steuerspur ST besteht in entsprechender Wef fa aas sich wiederholenden Zeitabschnitten d , d usw. mit reinen Siauev/ellen; jedoch sind die Sinuswellen dieser Abschnitte jeweils um 180 gegenüber den Sinuswellen der Abschnitte a , a usw. phasenverschoben. Die Vorderkante des Abschnitten 1 "

b ist durch eine einzige Phasenumkehr 1 definiert, die wiederum mit der Radiallinie LR zusammenfällt. Die Hinterkante des Sinuswellenab-

schmttes b ist durch eine gegenläufige Phasenumkehr t festgelegt, die 1 c

mit der Spirallinie LS zusammenfällt. Wie aus der Fig. 4 zu ersehen ist, besteht die Steuerspur ST_ aus einer Mehrzahl dieser Sinus wellenabschnitte d_,d mit Phasenumkehrpunkten, die gleiche Abschnitte festlegen. Die Anfangspunkte aller für die Grobeinstellung verwendeten Zeitabschnitte liegen auf den Radiallinien LR. Die Lage dieser Radiallinien ist in Fig. 3 dargestellt. Die durch umgekehrte Phasensprünge t , t^, gekennzeichneten Endpunkte dieser Zeitabschnitte liegen auf den Spirallinien LS, deren Lage auf der Magnetplatte ebenfalls aus Fig. 3 zu ersehen ist.

Da die Endpunkte der Zeitabschnitte jeweils auf einer Spirallinie liegen, kann erreicht werden, daß sich diese Zeitabschnitte mit der Radialen Entfernung vom äusseren Rand der Magnetplatte von Spur zu Spur linear verändern. Die auf diese Weine auf jeder Steuerspur angeordneten Zeitabschnitte Docket 18 271

BAD OnKB.'NAL

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I DIM I /D

ge E tat ton dio Grobeinstellung dee Magnetkopfes vorzunehmen und damit die gewünschte Spurauswahl zu treffen.

Die Leseschaltung 20 besteht aus einem Magnetkopf Zi, der über der Magnetplatte 10 angeordnet ist und der Einstellungssignale und Datensignal« gleichzeitig von den Steuerspuren und den Datenspuren empfängt. Ist der Magnetkopf seitlich gegen eine Datenspur versetzt, so empfängt er ein der sich dort befindlichen Steuerspur entsprechendes Signal« beispielsweise ein Signal, wie es in Fig. 4e dargestellt ist. Befindet sich der Magnetkopf auf der anderen Seite der Datenspur, so empfängt er ein in der Flg. 4g aufgczeidinetes Signal. Ist jedoch der Magnetkopf exakt auf die Datenspur ausgerichtet, so entspricht seine Ausgangespannung den in Fig. 4f dargestellten Signaleug. Die Ausgangsspannung des Magnetkopfes 21 wird einem Wechseluparmungeverstärker 22 zugeführt, an dessen Auegang mit einem selektiven Verstärker 23 mit Bandpaß-Charakteristik verbunden ist. Dieser selektive Verstärker überträgt die Einstellunge signale» aber nicht die in Fig. 4 nicht dargestellten Datensignale. Die übertragenen Einstellsignale werden dem Grobeinstcllungserfasaungsgerät 40 über ein Impulsformernetzwerk 30 zugeführt. Das Impulsformernetzwerk 30 enthält ein Tiefpaßfilter 31, das die in den Zeitabschnitten a und b abgefühlten Sinuswellen glättet, aber die aus den Phasenumkehrungen der Grobeinstellungssignale stan-ir.enden, niederfrequenten Frequenzkomponenten durchlässt. Die am Ausgang des Filters 31 aus den Signalzügcn der Figuren 4e, 4f, und 4g gebildeten Signale sind in den Figuren 4h, 4i, und 4j dargestellt. Es ist zu bemerken, daß die von den Phasensprüngen 1 abgeleiteten Taktimpulse T , T und T beispielsweise positiv gerichtet sind, während die von den Phasensprüngen t abgeleiteten Positionsimpulse P_, P. und P, entgegengesetzt, also negativ gerichtet sind.

Die Ausgangssignale des Tiefpassfilters 31 werden einem Radialliniendetektor 32 und einem Spirolliniondctektor 33 zugeführt, die beispielsweise aus Begrenzer! chaltungen bestehen. Auf die&e * 'eise erscheinen am Au::.^.an^ des RadlalHn'ondotektors 32 die poeitiven Taktirnpulsc P., P und P w^irciui Decket 18 271 0 0 9 8 4 1 / 1 A 0 7

BAD OHl-GlNAL

am Ausgang des Spiralliniendetektors 33 die Positionsimpulse P , Ρ und P, anstehen. Diese Ausgangs signale werden dem in Fig. 2 im einzelnen dargestellten Grobeinstellungserfassungsgerät 40 zugeleitet. Im einzelnen werden die positiven Taktimpulse des Radialliniendetektors 32 einem konventionellen Phasendiskriminator 43 und die negativen Positionsimpulse einem Phasendiskriminator 43 zugeführt. Der Diskriminator 43 empfängt zusätzlich einen Impuls von einem Zähler 47, sobald dieser eine Zählperiode beendet hat. Der Diskriminator 43 liefert sich ein stetig änderndes Signal, dessen Amplitude und Polarität die Phasendifferenz, falls eine solche vorhanden ist, zwischen dem Zählerimpuls und dem beim Überqueren einer Radiallinie vom Magnetkopf empfangenen Taktimpuls anzeigt. Das Ausgangs signal des Phasendiskriminator s 43 wird einem Verstärker zugeführt. Der Ausgang des Verstärkers 45 ist mit einem spannungs ge steuerten Oszillator 46 verbunden, dessen Frequenz von der Impulsfolgefrequenz der auf der Radiallinie liegenden positiven Taktimpulse (P₁, P usw. )gesteuert wird. Die innerhalb der gestrichelten Linie 40a liegenden Schaltungsteile bilden einen phasengesteuerten Bezugsimpulsgeber. Das Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 46 wird einem Binärzähler 47 zugeführt, dessen Ausgang mit dem Phasendiskriminator 43 verbunden ist. Auf diese Weise wird die Frequenz des phasengesteuerten Oszillators 46 so festgelegt, daß die Zeit, die der Binärzähler 47 benötigt, um die Gesamtzahl der Datenspuren durchzuzählen, genau der zwischen den Radiallinien LR , LR liegenden Zeit entspricht. Nach dieser Zählperiode wird der Zähler 47 auf 0 zurückgestellt. Der zwischen zwei Radiallinien LR liegende Zeitabschnitt ist damit in Zeitabschnitte unterschiedlicher Größe unterteilt, von denen jeder der Adresse einer Datenspur zugeordnet ist. Schwankungen der Rotations geschwindigkeit der Magnetplatte 10 werden auf diese Weise eliminiert.

Die Binärausgänge des Binärzählers 47 werden einem Vergleicher 42 zugeführt, der gleichzeitig mit einem Adressenregister 41 verbunden ist. Im Adressenregister 41 ist die Adresse der gewünschten Datenspur gespeichert. Der Vergleicher 42 liefert einen Vergleichsimpuls, wenn im Adressen-i

register

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BAD C^:r'"-'^v-M Docket 18 271

41 und im Binärzähler 47 die gleiche Zahl gespeichert ist. Ein Nullvergleichskreis 48 liefert einen Rückstellimpuls an den Diskriminator 44, sobald der Binärzähler 47 die Nullstellung erreicht. Dadurch wird der Diskriminator 44 zu Beginn eines jeden Zeitabschnittes auf 0 zurückgestellt. Die einzelnen Zeitabschnitte beginnen bekanntlich immer dann, wenn eine Radiallinie LR den Magnetkopf 21 passiert. Mit anderen Worten, der Vergleichspuls wird dem Phasendiskriminator 44 zugeführt und der Zeitpunkt seines Auftretens nach einem Nullimpuls (Rückstellimpuls) wird verglichen mit der zwischen Taktimpuls und Positionsimpuls liegenden Zeitspanne. Entspricht diese Zeitspanne der gewünschten Adresse, so liefert der Phasendiskriminator 44 keine Information an die Einstelleinheit 60. Es liefert also die zwischen dem Nullimpuls (Rückstellimpuls) des Nullvergleichskreises und dem Vergleichsimpuls des Vergleichers 42 liegende Zeitspanne das die Einstellungsvorrichtung adressierende Bezugssignal. Die zwischen dem Taktimpuls und den Positionsimpuls liegende Zeitspanne kennzeichnet die tatsächliche Lage des Mangetkopfes. Der Bezugsimpulsgeber garantiert, daß der Nullimpuls und der Taktimpuls gleichzeitig vorhanden sind. Das Ausgangs signal des Phasendiskriminators 44 ist eine analoge Spannung, deren Höhe von der zwischen dem Vergleichsimpuls des Vergleichers 42 und dem Positionsimpuls des Spiralliniendetektors liegenden Zeitspanne abhängt. Wie bereits ausgeführt, wird der Diskriminator dann durch einen Nullimpuls des Nullvergleichskreises 48 zurückgestellt. Die Polarität des Ausgangs signals des Phasendiskriminators 44 hängt davon ab, ob der Vergleichsimpuls oder der Positionsimpuls zuerst erscheint. Die Polarität zeigt also an, auf welcher Seite der gewünschten Spur sich der Magnetkppf 21 im Augenblick befindet.

Das Ausgangs signal des Phasendiskriminators 44 wird auch einem Tor der Einstellvorrichtung zugeleitet. Solange der Phasendiskriminator 44 ein wirksames Ausgangs signal liefert, ist das Tor 61 gesperrt und es kann kein Feineinstellungssignal zum die Einstellsignale aufnehmenden Knotenpunkt 62 gelangen. Es kann also in diesem Falle lediglich ein Grobeinstellung sfehler signal über den Knotenpunkt 62 weitergeleitet werden. Sobald aber der Phasendiskriminator 44 ein minimales Grobeinstellungsfehlersignal

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liefert, wird das Tor 61 geöffnet und Feineinstellunsefehle'rsignale können über den Knotenpunkt 62 zum Ko tenpunkt 63 gelangen. Solange aber ein Grobeinstellungsfehlersignal vorliegt, wird dieses über den Knotenpunkt 63 dem Einstellglicd 64 zugeleitet. Das Einsteilglied 64 betätigt ein<m Arm 65, an dem der Magnetkopf 21 befestigt ist, und bewirkt auf diese Weise, daß der Magnetkopf 21 auf die gewünschte Datenspur grob eingestellt wird.

Die vom selektiven Verstärker 23 gelieferten und in den Figuren 4h bis 4j dargestellten Impulse werden über ein Tiefpaßfilter 31 geführt, das die Grobeinstellungssignale weiterleitet. Ausserdem kann ein Schwellwertschalter vorgesehen werden, so daß der Zeitpunkt des Auftretens der Impulse definiert ist.

Die Auijgangssignale des selektiven Verstärkers 23 (die in den. Figuren 4e bis 4g dargestellten Y/ellenzüge) werden der FeineinstellungBvorrichtung zugeleitet. Diese enthält ein Filter 51 und einen synchronisierten Demodulator 52. Ein deartiger Demodulator ist beispielsweise im Abschnitt 4-2 von "Information, Transmission, Modulation, and Noise" von M. Schwartz; McGrav/~Ι-ϊί11 Inc., 1959 veröffentlicht. Da3 Filter 51 überträgt nur die Trägerfrequenz (Sinusschwingung), so dai3 das Aus gangs signal des Demodtxlators nicht von den von den Phaaensprüngen gebildeten Takt- und Positionsimpulsen beeinflusst wird.

Der Ausgang de3 Demodulators 52 ist mit dem Eingang des Tores 61 verbunden, das nach der Grobeinstellung durchlässig wird. Am Ausgang des synchronisierten Demodulators wird ein Feineinstellungsakfehlersignal erzeugt, dessen Amplitude eine Funktion der relativen Verschiebung des Magnetkopfes gegenüber der gewünschten Datenspur darstellt und dessen Polarität von der Richtung bestimmt wird, in der der Magnetkopf 21 in Bezug auf die Datenspur versetzt ist. let also das Grobeinstellungsfehlersignal des Grobeinstellungcdotektors 40 nahezu 0, so wird das Tor 61 durchlässig und das Feineinstellungsfehler signal des synchronisierten Demodulator ε 52 wird zum Knotenpunkt 62 und weiter zum Knotenpunkt 63 über-

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tragen.

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Der Zweck des Knotenpunktes 6 3 besteht darin, über ihn ein Dämpfung ε 3 ig nal in Form eines Ge β chwindigkeilsfehler signals eines Tachometers 70 eingeführt wird, so daß Instabilitäten des Betätigung»glied 64 während der Einstellung des Magnetkopfes 21 verhindert werden. "Wie in geschluOäenen Steuerkreisen üblich, kann ein Tachometer 70 zur Messung, dor Geschwind 13-kelt des Einstellgliedes 64 benutzt werden. Der Tachometer dient dann der Dämpfung und Stabilisation» Die Dämpfung wird sowohl bei der Fein- als auch bei der Grobeinstellung angewendet.

Eb eei darauf hingewiesen, daß auf den Steuerepuren ST und ST im Bereich der Radiallinie jeweils drei Phasenumkehrungen stattfinden, während ee in den Stnuertpuren ST- und ST nur jeweils eine Phasenumkehrung ist,

Li Ί

Auf diese Weise wird erreicht, daß die konstanten Sinusschwingungen sich gegenüberliegender Steuerspuren im Anschluß an das Gebiet der Phasensprünge exakt gegenphasig sind.

Es sei nunmehr angenommen, daß im Adresecnregieter 41 die Adresse der Datenspur DT. gespeichert ist. Im Adressenregister 41 steht ein Zahlenwcrt, der einer Zeitspanne entspricht, die zwischen den beiden Grobeinstellung Zeitabschnitten der der gewünschten Datenspur zugeordneten Steuerspuren liegt, Soll der Magnetkopf auf die Datenspur DT eingestellt werden, so iet im Adressenregister 41 ein Zahlenn-ert gespeichert, der einer Zeit T + T₀

entspricht. Wäre auf der zweischichtigen Magnetplatte eine Steuerspur direkt über odor'unter der Datenepur aufgezeichnet, so wäre im Adressenregioter ein Zahlenwert zu speichern, der den GrobeinstcllungszeitabEchniU

tcn (T , T usw) auf der der gewünnchten Datenspur zugeordneten Steuer-1 Ct

spur entspricht. Der Magnetkopf 21 liefert ein AuBgangscignal über den selektiven Verstärker 23 und das Tiefpaßfilter 31 in den Eadial- und Spiralliniendetektor 32 und 33 und damit in das GroT'einstellungserfuSsungsgerftt 40. Dort wird ein dem vom PhascncHskriminator 44 .festgestellten Grobeinstellungpfehler entsprechendes Axis.^an^SBignal gebildet, c'aß tther den Docket 18 271

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BAD Gru

.12-

Knotenpunkt 62 und den Knotenpunkt 63 zum Betätigungsglied 64 übertragen wird, so daß der Magnetkopf auf der Magnetplatte 10 um eine entsprechende Strecke nach innen oder nach aus sen bewegt wird. Wird der in Fig. 4b dargestellte Wellenzug aufgenommen, dann zeigt es Dich, daß der Taktimpuls P und der Positionsimpuls P den in Fig. 4e dargestellten, gewünschten zeitlichen Abstand T_ aufweisen. Dieser Abstand wird dadurch ermittelt, daß der Abstand der Takt- und Positionsimpulee der Steuerspuren ST und ST- wie in Fig. 4 s gezeigt, gemittelt wird. In diesem Zustande verschwindet das Grobeinstellungsfehler signal, da der Magnetkopf etwa auf die zwischen den Steuer&puren ST₁ und ST- liegende Datenspur PT eingeGtellt ist. Sobald kein Grobeinstellungcfehlersignal mehr vorhanden ist, wird Tor 61 durchlässig, das dann die Feineinstellungofehlersignale überträgt. Da sich die Magnetplatte relativ zum Magnetkopf 21 bewegt, empfängt der Magnetkopf gleichzeitig die Signale der Steuer sjmr en ST und ST , die in den Zeit-

1 Lt

abschnitten a und b aus gegenphasigen Sinusschwingungen bestehen. Die Länge der Zeitabschnitte a. und b. hängt von der Gesamtzahl der zu adressierenden Datenspuren ab und ist im Vergleich zu den Zeitabschnitten, in denen die Phasensprünge stattfinden, verhältnismäßsig groß. Aus diesem Grunde wirken sich die Phasensprünge 1 nur unwesentlich auf das Aus gangs signal des Demodulators 50 und damit auf das Feineinstelhingsfehlersignal aus. Befindet sich der Magnetkopf 21 während der Feineinstellung näher an der Steuerspur ST, als an der Steuerspur ST,, so liegt am Eingang des Demodulators 50 ein dem in Fig. 4e dargestellten Wellcnzug entsprechendes Signal.

Nach der Demodulation durch den vom Oszillator 46 gelieferten Träger, bildet der Demodulator 50 ein analoges Atisgangseignal, dessen Amplitude proportional der seitlichen Versetzung des Magnetkopfes in Bezug auf die Datenspur DT ist und dessen Polarität die Richtung der Versetzung angibt. Befindet sich der Magnetkopf 21 mehr auf der Seite der Steuerspur ST , so empfängt der Demodulator 50 ein dem in Fig. 4g dargestellten Wellcnzug Docket 18 271

RAD Γ>Ρΐ»Τ

00 98 U / U07 -^ι:α

- entsprechendes Signal. Nach der Demodulation liefert der Demodulatox' 50 ein analoges Ausgangssignal, dessen Polarität entgegengesetzt zum vorher betrachteten Fall iat. Die Amplitude ist wiederum abhängig von der Grosso, der seitlichen Versetzung des Magnetkopfes gegenüber der Daten&pur DT₁.

Das gebildete Feincinstellungsfehlersignal wird über das Tor 61 und.don Knotenpunkt 62 zum Knotenpunkt 63 übertragen. Im Knotenpunkt 63 wird das vom Tachometer 70 gelieferte Dämpfungc signal zugesetzt, um die Stabilität während der vom Einstellglied 64 bewirkten Verstellung dee Magnetkopfes 21 zu gewähr leißten.

Sobald sich der Spalt des Magnetkopfes 21 exakt über der Datenspur DT befindet, wird im Magnetkopf ein in Fig. 4f dargestellter Signalzug erzeugt. Dieser Signalzug besteht nur noch aus den durch Überlagerung der durch die Phascußprünge 1 ,I₉,1₇ und 1, bzw. durch die von den Phasensprüngen t und t_ gebildeten Signalanteilen. Die im Bereich der Zeitabschnitte a lc· 1

und b liegenden sinusförmigen Yfellenzü^e löschen sich gegenseitig vollkommen aus. Der in Fig. 4f dargestellte Wellenzug zeigt also an, daß der Magnetkopf 21 auf die gewünschte Datenspur DT exakt eingestellt ist.

Die in den Figuren 4a bis 4d dargestellten Steuerspuren liefern in Verbindung mit einer zweischichtigen Magjaetplatte 10 die erforderlichen Informationen für die Grob- und Feineinstellung des Magnetkopfes. Diese Informationen werden von einem einzelnen Magnetkopf ab^efühlt, der gleichzeitig als Lesekopf für die Datenspur verwendet wird. Da die Steuorspuren Signalzüge gleicher Frequenz aber entgegengesetzter Phase aufweisen, liefert bereits ein einzelner Magnetkopf die für einen Vergleich der Signalzüge erforderlichen Angaben. Es rund keine zwei getrennte Köpfe und/oder weitere Kennzeichnungsrnerkmale in den Signalzügen erforderlich, um anschliessead dia Signalrsüre zu vergleichen. Da weiterhin die sinusförmigen Signalzüge für die Feineinstellung die gleiche Frequenz aufweisen, v/erden die sonst erforderlichen Filter vermieden und der Oberwellengehalt ebenso wie die für die Verarbeitung der Steuerinformatirinen er.CortJeriiche Bandbreite ist ein Minimum. Auch die Phaoenrjprilnge zur Bildung dor Grobeinstcllungr-si:;-

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BAD

nale haben im Vergleich zu einem impulsge steuerten System nur einen vorhältniamässig geringen Oberwellengehalt. Ein einzelner scharfer Impulo weist bekanntlich ein gestrecktes Frequenzspektrurn auf, das alle möglichen Frequenzkomponenten enthält. Ein losgelöster Teil einer Sinusschwingung enthält nur ausgeprägte Harmonische bis plus/minus der dreifachen Gruudfroquenz der Sinus schwingung.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Anordnung zur Spurauswahlsteuerung durch Grobeinsteilung und zur Spurnachlaufsteuerung durch Feineinctellung eines Leee/Schroibkopfes auf die auf einer relativ dazu bewegten Speicherfläche zwischen jeweils zwei Steuer apuren liegenden Datenepuren, wobei die Steuer spuren Taktmarkierungen und als Adresse für jede Datenspur einen unterschiedlichen Abstand von diesen aufweisende, jeweils nachfolgende Poeitionsmarkierungen enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Grobeinstellung ε erfassungsgerät vorgesehen ist, das die in den jeweiligen zeitlichen Abstand der vom Lese/Schreibkopf gelieferton Takt- und Positionsimpulse fallenden Impulse eines Bezugsimpulsgebers zählt, das Ergebnis mit der gewünschten Spuradresse vergleicht und bei Nichtübereinstimmung ein Grobeinstellungsfehlersignal an ein Einstellglied für den Lese/Schreibkopf liefert, und daß jeweils die beiden einer Datenspur zugeordneten Steuerspuren zwischen ihren Takt- und Positionsmarkierungen identische aber gegenphaeige Wellenzüge aufweisen, die sich im Lese/Schreibkopf überlagern und bei Nichtauslöschung ein analoges, amplituden- und richtungoabhängiges Feineinotellungßfehlersignal an das Einstell jlied liefern.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Takt- und Positionsmarkierungen liegenden, die Feineinstellung bewirkenden T.'ellenzüge sinusförmig oind und die Takt- und Positionemarkierungen durch definierte Phaeensprünge in den V/'ellenzügen gebildet sind.

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BAD ORKaINAL

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