DE1524775C3 - Anordnung zur Spurauswahl- und Spurnachlaufsteuerung bei Speichereinrichtungen - Google Patents

Anordnung zur Spurauswahl- und Spurnachlaufsteuerung bei Speichereinrichtungen

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DE1524775C3
DE1524775C3 DE1524775A DEJ0033032A DE1524775C3 DE 1524775 C3 DE1524775 C3 DE 1524775C3 DE 1524775 A DE1524775 A DE 1524775A DE J0033032 A DEJ0033032 A DE J0033032A DE 1524775 C3 DE1524775 C3 DE 1524775C3
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    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/596—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
    • G11B5/59633—Servo formatting

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Spurauswahlsteuerung durch Grobeinstellung und zur Spurnachlaufsteuerung durch Feineinstellung eines Lese/ Schreibkopfes auf die· auf einer relativ dazu bewegten .Speicherfläche zwischen jeweils zwei Steuerspuren liegenden Datenspuren, wobei für Grob- und Feineinstellung ein gemeinsames Einstellglied vorgesehen ist und die Einstellung durch Vergleich der aus den beiden Steuerspuren über den Lese/Schreibkopf ausgelcsenen Signale erfolgt.
Bei derartigen Speichereinrichtungen sind bekanntlich Maßnahmen erforderlich, um den I.ese/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 Feineinstellungssteuerung eine exakte, fortlaufende Zentrierung des Lese/
.Schreibkopfes auf die betreffende Datenspur erfolgt.
Aus der GB-PS 9 80 144 ist beispielsweise bereits cmc Anordnung /ur Spurnachlaufsteuerung bekannt. Dabei wird der Lese/Schreibkopf aufgrund einer Adresse grob auf die gewünschte Datenspur eingestellt. Zu beiden Seiten der Mittellinie der Datenspur ist je eine Steuerspur vorhanden. Benachbarte Steuerspuren enthalten Sinusschwingungen unterschiedlicher, nicht in einem harmonischen Verhältnis stehender Frequenzen.
to so daß ein auf die Datenspur grob eingestellter Magnetkopf mit einem Kopfspalt die beiden Steuerspuren erfaßt und der Magnetkopf durch die die beiden Steuersignale verarbeitende Auswerteeinrichtung symmetrisch auf der Mittellinie der Informationsspur fein eingestellt wird. Bei dieser bereits bekannten Anordnung stellen die Steuersignale für die Fein- und Grobeinstellung des Magnetkopfes unabhängige und ausgeprägte Signale dar. Aus diesem Grunde sind getrennte Schaltungen, getrennte Signalwege und meist auch getrennte Wandler für die Fein- und Grobeinstellung erforderlich. Ein zusätzliches Problem 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.
Eine entsprechende Anordnung, lediglich mit anderem Aufbau der Daten- und Steuerspuren ist auch aus der US-PS 3185 972 bekannt. Dabei werden zur Grobeinstellung des Magnetkopfes vom' Magnetkopf abgetastete Steuersignale und die von einem Adressenregister kommenden Signale der Spuradresse einem Vergleicher zugeführt, der in Form eines Sollwert-Istwert-Vergleichs eine Auswertung vornimmt.
Ausgehend von einer Anordnung zur Spurauswahlsteuerung durch Grobeinstellung und zur Spurnachlaufsteuerung durch Feineinstellungeines Lese/Schreibkopfes auf die auf einer relativ dazu bewegten Speicherfläehe zwischen jeweils zwei Steuerspuren liegenden Datenspuren, wobei für Grob- und Feineinstellung ein gemeinsames Einstellglied vorgesehen ist und die Einstellung durch Vergleich der aus den beiden Steuerspuren über den Lese/Schreibkopf ausgelesenen Signale erfolgt, liegt der Erfindung folgende Aufgabe zugrunde: Obwohl nur ein Lese/Schreibkopf und für Grob- und Feineinstellung ein gemeinsames Einstellglied vorgesehen ist. soll bei geringem Aufwand eine gegenseitige Beeinflussung der Steuersignale und der Datensignale vermieden werden, wobei gleichzeitig eine Kontrolle die Grobeinstellung entsprechend der vorgegebenen Spuradresse gewährleistet ist.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Steuerspuren Taktmarkicrungen und außerdem in einem für jede Steuerspur definierten, die Adresse der zugehörigen Datenspur kennzeichnenden Abstand von jeder Taktmarkierung eine Positionsmarkierung enthalten, daß ein Zähler vorgesehen ist, der die jeweils in den über den Lese/Schreibkopf abgetasteten Abstand zwischen einer Taktmarkierung und der nachfolgenden Positionsmarkierung fallenden Impulse eines Bezugsimpulsgebers zählt, daß der jeweils erreichte Zählerstand mit der aus einem Adressenregister gelieferten, gewünschten Spuradresse einem Vergleicher zugeführt wird, der bei Nichtübereinstimmung ein Grobeinstellungsfehlersignal an das Einstellglied für den Lese/Schreibkopf liefert, und daß jeweils die beiden einer Datenspur zugeordneten Steuerspuren
zwischen ihren Takt- und Positionsmarkierungen identische, aber gegenphasige Wellenzüge aufweisen, die sich im Lese/Schreibkopf überlagern und bei Nichtauslöschung ein analoges, amplituden- und richtungsabhängiges Feineinstellungsfehlersignal an das Einstellglied liefern.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel besteht darin, daß die zwischen den Takt- und Positionsmarkierungen liegenden, die Feineinstellung bewirkenden Wellenzüge sinusförmig sind und die Takt- und Positionsmarkierungen durch definierte Phasensprünge in den Wellenzügen gebildet sind.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels,
Fig.2 ein ausführlicheres Blockschaltbild des Grobeinstellungssteuerkreises der Fig.1,
Fig.3 die Draufsicht einer Platte mit Angabe der Steuer- und Datenspuren eines Magnetplattenspeichers, wie sie beim erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel verwendet wird, und
F i g. 4 Kurvendiagramme, die die Erklärung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels erleichtern.
Insgesamt betrachtet enthält die in F i g. 1 dargestellte, erfindungsgemäße Anordnung eine in F i g. 3 alleine dargestellte Platte 10 eines Magnetplattenspeichers, auf der abwechselnd Steuerspuren STi, ST2 usw. und Datenspuren DTu DT2 usw. aufgezeichnet sind. Jede Steuerspur enthält als Takt- und Positionsmarkierungen bezeichnete Zeitmarken in für jede Steuerspur unterschiedlichem Abstand. Der Abstand dieser Zeitmarken wird über einen Grobeinstellungssteuerkreis 40 abgefühlt. In einem geschlossenen Steuerkreis 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 Sinusschwingung gespeichert, die lediglich an den Stellen der Zeitmarken durch Phasensprünge unterbrochen ist. Die sinusförmigen Wellenzüge zweier benachbarter Steuerspuren sind jeweils um 180° phasenverschoben. Nach der Grobeinstellung des Magnetkopfes auf die gewünschte Datenspur werden die beiden gegenphasigen Teile der sinusförmigen Wellenzüge zweier benachbarter Steuerspuren vom Magnetkopf abgefühlt und miteinander verglichen. Auf diese Weise wird fortlaufend ein Signal erzeugt, das die Nachlaufsteuerung und damit die Feineinstellung des Magnetkopfes auf die ausgewählte Datenspur bewirkt. Da benachbarte Steuerspuren gegenphasig aufgezeichnet sind, genügt ein einzelner Magnetkopf, der aus den beiden Datenspuren ein Einstellungsfehlersignal in bezug auf die gewünschte Datenspur bildet. Da außerdem für sämtliche Steuerspuren dieselbe Frequenz verwendet wird, genügt eine relativ geringe Bandbreite bei verhältnismäßig niedrigem Oberwellengehalt, um beim Auslesen der Datenspur mit demselben Magnetkopf eine minimale gegenseitige Beeinflussung zu erreichen. Da also sowohl die Fein- und Grobeinstellungssignale als auch die Datensignale vom gleichen Magnetkopf geliefert werden, wird der Schaltungsaufwand wesentlich vereinfacht und die bei Verwendung von zwei Magnetköpfen schwierige mechanische Ausrichtung vermieden.
Das Feineinstellungsfehlersignal wird durch Vergleich der Sinuswellen der jeweils benachbarten Steuerspuren in einem Feineinstellungssteuerkreis 50 gebildet. Das Feineinsteliungsfehlersignal erscheint in Form eines Zweiseitenbandsignals mit unterdrücktem Träger.
Beim betrachteten Ausführungsbeispiel ist in F i g. 1 eine geschlossene Steuerschleife für die Einstellung eines Magnetkopfes auf eine Magnetplatte 10 gezeigt, die aus zwei Schichten unterschiedlicher Koerzitivkraft besteht. Diese Magnetplatte 10 enthält 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 Materialien für die Magnetplatte 10 sind im US-Patent 32 19 353 angegeben. Die Magnetplatte 10 ist auf einer Welle 13 gelagert und wird von einem Flansch 14 gehalten. Die Welle 13 und damit die Magnetplatte 10 wird von einem Antriebsmotor 15 mit einer bestimmten Geschwindigkeit angetrieben. Die Draufsicht der Magnetplatte 10 in Fig.3 zeigt die Steuerspuren, 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 F i g. 3 mit DT\, DT2, DT3 und DTi, bezeichnet. Zwischen diesen stets 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 5Ti, ST2, STi und ST4 bezeichnet.
In den F i g. 4a bis d sind die Wellenzüge aufgezeichnet, die von den Steuerspuren in einem Magnetkopf hervorgerufen werden, der auf jeweils eine der Steuerspuren STi bis ST4 ausgerichtet ist. Der Wellen-. zug der F i g. 4a enthält eine Anzahl von Zeitabschnitten a\, a2 usw. während der die Steuerspur einen sinusförmigen Wellenzug liefert. Wie aus der F i g. 4a zu ersehen ist, werden die Zeitabschnitte durch die im Bereich der als Radiallinien bezeichneten Linien LR stattfindenden Phasensprünge und durch die im Bereich der als Spirallinien LS bezeichneten Linien stattfindenden Phasensprünge definiert. Genauer betrachtet finden vor dem Zeitabschnitt a\ drei Phasenumkehrungen der Sinuswelle statt, die mit 1|, I2 und I3 bezeichnefsind. Am Ende,.also an der Hinterkante des Zeitabschnittes a\, findet eine einzelne Phasenumkehr ii statt, die gegenläufig zu den Phasenumkehrungen li, I2, I3 am Anfang ist. Daraus ist ersichtlich, daß ein Grobeinstellungszeitabschnitt durch einen Zeitabschnitt definiert werden kann, der mit der durch I2 verlaufenden Radiallinie LR\ beginnt und mit der durch t\ verlaufenden Spirallinie LSi endigt. Entsprechende Phasenumkehrungen und Sinuswellenabschnitte wiederholen sich entlang der gesamten Steuerspur STi.
Die Steuerspur ST2 liegt auf der anderen Seite der Datenspur DT\ und hat davon den gleichen Abstand wie die Steuerspur ST]. Die Steuerspur ST2 besteht in entsprechender Weise aus sich wiederholenden Zeitabschnitten b\, bi usw. mit reinen Sinuswellen; jedoch sind die Sinuswellen dieser Abschnitte jeweils um 180° gegenüber den Sinuswellen der Abschnitte a\, a2 usw. phasenverschoben. Die Vorderkante des Abschnittes b\ ist durch eine einzige Phasenumkehr I4 definiert, die wiederum mit der Radiallinie LR\ zusammenfällt. Die Hinterkante des Sinuswellenabschnittes b\ ist durch eine gegenläufige Phasenumkehr t2 festgelegt, die mit der
Spirallinie Z-Si zusammenfällt. Wie aus der F i g. 4 zu ersehen ist, besteht die Steuerspur ST2 aus einer Mehrzahl dieser Sinuswellenabschnitte 61, bi 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 F i g. 3 dargestellt. Die durch umgekehrte Phasensprünge ft, t2 gekennzeichneten Endpunkte dieser Zeitabschnitte liegen auf den Spirallinien LS, deren Lage auf der Magnetplatte ebenfalls aus F i g. 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 Weise auf jeder Steuerspur angeordneten Zeitabschnitte gestatten die Grobeinstellung des Magnetkopfes vorzunehmen und damit die gewünschte Spurauswahl zu treffen.
Die Leseschaltung 20 besteht aus einem Magnetkopf 21, der über der Magnetplatte 10 angeordnet ist und der Einstellungssignale und Datensignale 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 F i g. 4c dargestellt ist. Befindet sich der Magnetkopf auf der anderen Seite der Datenspur, so empfängt er ein in der Fig.4g aufgezeichnetes Signal. Ist jedoch der Magnetkopf exakt auf die Datenspur ausgerichtet, so entspricht seine Ausgangsspannung dem in Fig.4f dargestellten Signalzug. Die Ausgangsspannung des Magnetkopfes 21 wird einem Wechselspannungsverstärker 22 zugeführt, dessen Ausgang mit einem selektiven Verstärker 23 mit Bandpaß-Charakteristik verbunden ist. Dieser selektive Verstärker überträgt die Einstellungssignale, aber nicht die in Fig.4 nicht dargestellten Datensignale. Die übertragenen Einstellungssignale werden dem Grobeinstellungssteuerkreis 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 stammenden, niederfrequenten Frequenzkomponenten durchläßt. Die am Ausgang des Filters 31 aus den Signalzügen der F i g. 4e, 4f und 4g gebildeten Signale sind in den F i g. 4h, 4i und 4j dargestellt. Es ist zu bemerken, daß die von den Phasensprüngen 1 abgeleiteten Taktimpulse P\, P3 und Ps beispielsweise positiv gerichtet sind, während die von den Phasensprüngen abgeleiteten Positionsimpulse P2, P* und Pf, entgegengesetzt, also negativ gerichtet sind.
Die Ausgangssignale des Tiefpaßfilters 31 werden einem Radiällinienäetektor 32 und einem Spiralliniendetektor 33 zugeführt, die beispielsweise aus Begrenzerschaltungen bestehen. Auf diese Weise erscheinen am Ausgang des Radialliniendetektors 32 die positiven Taktimpulse P\, Pz und Ps während am Ausgang des Spiralliniendetektors 33 die Positionsimpulse P2, ΡΛ und Pb anstehen. Diese Ausgangssignale werden dem in F i g. 2 im einzelnen dargestellten Grobeinstellungssteuerkreis 40 zugeleitet. Im einzelnen werden die positiven Taktimpulse des Radialliniendetektors 32 einem konventionellen Phasendiskriminator 43 und die negativen Positionsimpulse einem Phasendiskriminator 44 zügeführt. Der Diskriminator 43 empfängt zusätzlich einen Impuls von einem Zähler 47, sobald dieser eine Zählperiode beendet hat. Der Diskriminator 43 liefert ein sich 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 Ausgangssignal des Phasendiskriminators 43 wird einem Verstärker 45 zugeführt. Der Ausgang des Verstärkers 45 ist mit einem spannungsgesteuerten Oszillator 46 verbunden, dessen Frequenz von der Impulsfolgefrequenz der auf der Radiallinie liegenden positiven Taktimpulse (Pu Pi 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 Oszillators 46 so festgelegt, daß die Zeit, die der Binärzähler 47 benötigt, um die Gesamtzahl der Datenspuren durchzuzählen, genau der zwischen den Radiallinien LR\, LR2 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 Rotationsgeschwindigkeit 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 Adressenregister 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 Einstelleinheit adressierende Bezugssignal. Die zwischen dem Taktimpuls und dem Positionsimpuls liegende Zeitspanne kennzeichnet die tatsächliche Lage des Magnetkopfes. Der Bezugsimpulsgeber garantiert, daß der Nullimpuls und der Taktimpuls gleichzeitig vorhanden sind. Das Ausgangssignal 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 44 dann durch einen Nullimpuls des Nullvergleichskreises 48 zurückgestellt. Die Polarität des Ausgangssignals 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 Magnetkopf 21 im Augenblick befindet.
Das Ausgangssignal des Phasendiskriminators 44 wird auch einem Tor 61 der Einsteileinheit zugeleitet. Solange der Phasendiskriminator 44 ein wirksames Ausgangssignal liefert, ist das Tor 61 gesperrt und es kann kein Feineinstellungsfehlersignal zum die Einstellsignale aufnehmenden Knotenpunkt 62 gelangen. Es kann also in diesem Falle lediglich ein Grobeinstellungsfehlersignal über den Knotenpunkt 62 weitergeleitet werden. Sobald aber der Phasendiskriminator 44 ein minimales Grobeinstellungsfehlersignal liefert, wird das Tor 61 geöffnet und Feineinstellungsfehlersignale können über den Knotenpunkt 62 zum Knotenpunkt 63 gelangen. Solange aber ein Grobeinstellungsfehersignal vorliegt, wird dieses über den Knotenpunkt 63 dem Einstellglied 64 zugeleitet. Das Einstellglied 64 betätigt einen 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 F i g. 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 Ausgangssignale des selektiven Verstärkers 23 (die in den Fig.4e bis 4g dargestellten Wellenzüge) werden dem Feineinstellungssteuerkreis zugeleitet. Dieser enthält ein Filter 51 und einen synchronisierten Demodulator 52. Ein derartiger Demodulator ist beispielsweise im Abschnitt 4-2 von »Information, Transmission, Modulation and Noise« von M. Schwartz; McGraw-Hill Inc., 1959 veröffentlicht. Das Filter 51 überträgt nur die Trägerfrequenz (Sinusschwingung), so daß das Ausgangssignal des Demodulators nicht von den den von den Phasensprüngen gebildeten Takt- und Positionsimpulsen beeinflußt wird.
Der Ausgang des Demodulators 52 ist mit dem Eingang des Tores 61 verbunden, das nach der Grobeinstellung durchlässig wird. Am Ausgang des synchronisierten Demodulators wird ein Feineinstellungsfehlersignal 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. Ist also das Grobeinstellungsfehlersignal des Grobeinstellungssteuerkreises 40 nahezu 0, so wird das Tor 61 durchlässig und das Feineinstellungsfehlersignal des synchronisierten Demodulators 52 wird zum Knotenpunkt 62 und weiter zum Knotenpunkt 63 übertragen.
Der Zweck des Knotenpunktes 63 besteht darin, über ihn ein Dämpfungssignal in Form eines Geschwindigkeitsfehlersignals eines Tachometers 70 einzuführen, so daß Instabilitäten des Einstellgliedes 64 während der Einstellung des Magnetkopfes 21 verhindert werden. Wie in geschlossenen Steuerkreisen üblich, kann ein Tachometer 70 zur Messung der Geschwindigkeit 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.
Es sei darauf hingewiesen, daß auf den Steuerspuren ST\ und ST3 im Bereich der Radiallinie jeweils drei Phasenumkehrungen stattfinden, während es in den Steuerspuren ST2 und ST4 nur jeweils eine Phasenumkehrung ist. 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 Adressenregister 41 die Adresse der Datenspur DT\ gespeichert ist.
Im Adressenregister 41 steht ein Zahlenwert, der einer Zeitspanne entspricht, die zwischen den beiden Grobeinstellungszeitabschnitten der der gewünschten Datenspur zugeordneten Steuerspuren liegt. Soll der Magnetkopf auf die Datenspur DT\ eingestellt werden,
ίο so ist im Adressenregister 41 ein Zahlenwert gespeichert, der einer Zeit
T1+ T2
entspricht. Wäre auf der zweischichtigen Magnetplatte eine Steuerspur direkt über oder unter der Datenspur aufgezeichnet, so wäre im Adressenregister ein Zahlenwert zu speichern, der den Grobeinstellungszeitabschnitten (T\, T2 usw.) auf der der gewünschten Datenspur zugeordneten Steuerspur entspricht. Der Magnetkopf 21 liefert ein Ausgangssignal über den selektiven Verstärker 23 und das Tiefpaßfilter 31 in den Radial- und Spiralliniendetektor 32 und 33 und damit in den Grobeinstellungssteuerkreis 40. Dort wird ein dem vom Phasendiskriminator 44 festgestellten Grobeinstellungsfehler entsprechendes Ausgangssignal gebildet,' das über den Knotenpunkt 62 und den Knotenpunkt 63 zum Einstellglied 64 übertragen wird, so daß der Magnetkopf auf der Magnetplatte 10 um eine entsprechende Strecke nach innen oder nach außen bewegt wird. Wird der in Fig. 4b dargestellte Wellenzug aufgenommen, dann zeigt es sich, daß der Taktimpuls P3 und der Positionsimpuls P4 den in F i g. 4e dargestellten, gewünschten zeitlichen Abstand T2 aufweisen. Dieser Abstand wird dadurch ermittelt, daß der Abstand der Takt- und Positionsimpulse der Steuerspuren STl und ST2 wie in Fig.4f gezeigt, gemittelt wird. In diesem Zustande verschwindet das Grobeinstellungsfehlersignal, da der Magnetkopf etwa auf die zwischen den Steuerspuren ST\ und ST2 liegende Datenspur DT\ eingestellt ist. Sobald kein Grobeinstellungsfehlersjgnal mehr vorhanden ist, wird Tor 61 durchlässig, das dann die Feineinstellungsfehlersignale überträgt. Da sich die Magnetplatte relativ zum Magnetkopf 21 bewegt, empfängt der Magnetkopf gleichzeitig die Signale der Steuerspuren ST\ und 572, die in den Zeitabschnitten 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, verhältnismäßig groß. Aus diesem Grunde wirken sich die Phasensprünge 1 nur unwesentlich auf das Ausgangssignal des Feineinstellungssteuerkreises 50 und damit auf das Feineinstellungsfehlersignal aus. Befindet sich der Magnetkopf 21 während der Feineinstellung näher an der Steuerspur ST\ als an der Steuerspur ST2, so liegt am Eingang des Feineinstel-Iungssteuerkreises 50 ein dem in Fig.4e dargestellten Wellenzug entsprechendes Signal.
Nach der Demodulation durch den vom Oszillator 46 gelieferten Träger, bildet der Feineinstellungssteuerkreis 50 ein analoges Ausgangssignal, 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
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Steuerspur ST2, so empfängt der Feineinstellungssteuerkreis 50 ein dem in Fig.4g dargestellten Wellenzug entsprechendes Signal. Nach der Demodulation liefert der Feineinstellungssteuerkreis 50 ein analoges Ausgangssignal, dessen Polarität entgegengesetzt zum vorher betrachteten Fall ist. Die Amplitude ist wiederum abhängig von der Größe der seitlichen Versetzung des Magnetkopfes gegenüber der Datenspur DT\. Das gebildete Feineinstellungsfehlersignal wird über das Tor 61 und den Knotenpunkt 62 zum Knotenpunkt 63 übertragen. Im Knotenpunkt 63 wird das vom Tachometer 70 gelieferte Dämpfungssignal zugesetzt, um die Stabilität während der vom Einstellglied 64 bewirkten Einstellung des Magnetkopfes 21 zu gewährleisten.
Sobald sich der Spalt des Magnetkopfes 21 exakt über der Datenspur DT\ befindet, wird im Magnetkopf ein in F i g. 4f dargestellter Signalzug erzeugt. Dieser Signalzug besteht nur noch aus den durch Überlagerung der Phasensprünge 1|, I2,13 und I4 bzw. der Phasensprünge fi und h gebildeten Signalanteilen. Die im Bereich der Zeitabschnitte at und b\ liegenden sinusförmigen Wellenzüge löschen sich gegenseitig vollkommen aus. Der in Fig.4f dargestellte Wellenzug zeigt also an,daß der Magnetkopf 21 auf die gewünschte Datenspur DT1 exakt eingestellt ist.
Die in den F i g. 4a bis 4d dargestellten Steuerspuren liefern in Verbindung mit einer zweischichtigen Magnetplatte 10 die erforderlichen Informationen für die Grob- und Feineinstellung des Magnetkopfes. Diese Informationen werden von einem einzelnen Magnetkopf abgefühlt, der gleichzeitig als Lesekopf für die Datenspur verwendet wird. Da die Steuerspuren Signalzüge gleicher Frequenz aber entgegengesetzter Phase aufweisen, liefert bereits ein einzelner Magnetkopf die für einen Vergleich der Signalzüge erforderlichen Angaben. Es sind keine zwei getrennte Köpfe und/oder weitere Kennzeichnungsmerkmale in den Signalzügen erforderlich, um anschließend die Signalzüge zu vergleichen. Da weiterhin die sinusförmigen Signalzüge für die Feineinstellung die gleiche Frequenz aufweisen, werden die sonst erforderlichen Filter vermieden und der Oberwellengehalt ebenso wie die für die Verarbeitung der Steuerinformationen erforderliche Bandbreite ist ein Minimum. Auch die Phasensprünge zur Bildung der Grobeinstellungsfehlersignale haben im Vergleich zu einem impulsgesteuerten System nur einen verhältnismäßig geringen Oberwellengehalt. Ein einzelner scharfer Impuls weist bekanntlich ein gestrecktes Frequenzspektrum auf, das alle möglichen Frequenzkomponenten enthält. Ein losgelöster Teil einer Sinusschwingung enthält nur ausgeprägte Harmonische bis plus/minus der dreifachen Grundfrequenz der Sinusschwingung. ,
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

  1. Patentansprüche:
    1 Anordnung zur Spuruuswahlsteuerung durch Grobeinstellung und zur Spurnachlaufsteuerung durch Feineinstellung eines Lese/Schreibkopfes aui die auf einer relativ dazu bewegten Speicherflache /.wischen jeweils zwei Steuerspuren liegenden Datenspuren, wobei für Grob- und Feineinstellung ein gemeinsames Einstellglied vorgesehen ist und die Einstellung durch Vergleich der aus den beiden Steuerspuren über den Lese/Schreibkopf ausgelesenen Signale erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspuren (ST) Taktmarkierungen (P1, Pu P=,) und außerdem in einem für jede Steuerspur definierten, die Adresse der zugehörigen Datenspur (DT) kennzeichnenden Abstand von jeder Taktmarkierung eine Positionsmarkierung (Pi, P4, Pb) enthalten, daß ein Zähler (47) vorgesehen ist. der die jeweils in den über den Lese/Schreibkopf (21) abgetasteten Abstand zwischen einer Taktmarkierung und der nachfolgenden Positionsmarkierung fallenden Impulse eines Bezugsimpulsgebers (40^j zählt, daß der jeweils erreichte Zählerstand mit der aus einem Adressenregister (41) gelieferten, gewünschten Spuradresse einem Vergleicher (42) zugeführt wird, der bei Nichtübereinstimmung ein Grobeinstellungsfehlersignal an das Einstellglied (64) für den Lese/Schreibkopf (21) liefert, und daß jeweils die beiden einer Datenspur (DT) zugeordneten Steuerspuren (ST) zwischen ihren Takt- und Positionsmarkierungen identische, aber gegenphasige Wellenzüge aufweisen, die sich im Lese/Schreibkopf (21) überlagern und bei Nichtauslöschung ein analoges, amplituden- und richtungsabhängiges Feineinstellungsfehlersignal an das Einstellglied (64) liefern.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Takt- und Positionsmarkierungen liegenden, die Feineinstellung bewirkenden Wellenzüge sinusförmig sind und die Takt- und Positionsmarkierungen durch definierte Phasensprünge in den Wellenzügen gebildet sind.
DE1524775A 1966-03-02 1967-02-18 Anordnung zur Spurauswahl- und Spurnachlaufsteuerung bei Speichereinrichtungen Expired DE1524775C3 (de)

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