Устройство для магнитной записи цифровой информации

Устройство для магнитной записи цифровой информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее входы информации и синхрочастоты , подключенные к формирователю г -частотного ( 2 ) сигнала за писи в виде последовательности перепадов напряжения прямоугольной . формы, а также выходной усилитель Записи, соединенный с магнитной головкой записи, отличающе еся тем, что, с целью повышения плотности записи, в него вве ден преобразователь сигнала записи прямоугольной формы в сигнал записи пилообразной формы, включенный между выходом формирователя п-частотного сигнала прямоугольной формы и входом усилителя записи, выполненный из последовательно . соединенных блока разделения и распределения временных интервалов сигнала записи, формирователя управляющего напряжения и генератора пилообразного напряжения, при этом формирователь управляющего напряжения выполнен в виде сумматоравычитателя на операционном усилителе с резистивной обратной связью и 2п резисторах,причем инвертирующий вход операционного усилителя с резистивной обратной связью через первые h резисторов подключен соответственно к первым п выходам блока разделения и распределения временных интервалов сигнала записи, вторые п выходов которого соответственно через вторые г -резисторов подключены к неинвертирующему входу операционного усилителя с резистивной обратной , связью, а синхронизирующий вход блока разделения и распределения временных интервалов сигнала записи соединен с входом синх рочастоты устройства.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1064297 A

3(51) 0 11 В 5 09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3417220/18-10 (22) 02.04.82 (46) 30.12.83. Бюл. Р 48 (72) A.E.Ëóêàíèí, Г.Т.Чопоров и Е.A.Ñêà÷êîâ (53) 534.852(088.8) (56) 1. Рыжков В.А. и др. Внешние

ЗУ на магнитном носителе. М., "Энергия", 1978, с. 132-135.

2. Рыжков В.A. и др. Внешние ЗУ на магнитном носителе. М., "Энергия", 1978, с. 107-110, с. 189-190 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ

ЗАПИСИ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ, =одержащее входы информации и синхро- частоты, подключенные к формирователю и-частотного (и i 2) сигнала записи в виде последовательности перепадов напряжения прямоугольной .формы, а также выходной усилитель записи, соединенный с магнитной головкой записи, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения плотности записи, в него введен преобразователь сигнала записи прямоугольной формы в сигнал записи пилообразной формы, включенный между выходом формирователя и-частотного сигнала прямоугольной формы и входом усилителя записи, выполненный из последовательно .соединенных блока разделения и распределения временных интервалов сиг» нала записи, формирователя управляющего напряжения и генератора пилообразного напряжения, при этом формирователь управляющего напряжения выполнен в виде сумматоравычитателя на операционном усилителе с резистивной обратной связью и 2п резисторах, причем инвертирующий вход операционного усилителя с реэистивной обратной связью через первые и резисторов подключен соответственно к первым Я и выходам блока разделения и распределения временных интервалов сигнала записи, вторые и выходов которого соответственно через вто- С рые h.резисторов подключены к неинвертирующему входу операционно- Я го усилителя с резистивной обратной связью, а синхрониэирующий,ф, вход блока разделения и распределения временных интервалов сиг- O нала записи соединен с входом синх- ф рочастоты устройства. ось

10б4297

Изобретение относится к приборостроению в частности к записи и воспроизведению цифровой информа- ции на движущийся носитель магнитной записи, например на магнитные ленты, диски, барабаны и может быть использовано в устройствах . записи электрических сигналов, представленных в дискретной форме.

Известны устройства магнитной записи цифровой информации, которые формируют сигнал записи в виде последовательности перепадов напряжения прямоугольной формы. Эти устройства реализуют способы записи с частотной модуляцией (Чи), с фазовой модуляцией (Ф 4) без возвращения к нулю модифицированный (4/5

БЭНДА ) и другие ) 1 ).

Однако при повышении плотности записи этими устройствами, для коррекции возникающих при этом амплитудных и фазовых искажений сигнала воспроизведения, в сигнал записи необходимо вводить различные предыскажения. Параметры предыскажений обычно не поддаются расчету и определяются экспериментально, это усложняет схему таких устройств и затрудняет их настройку и регулировку, что не позволяет повысить плотность записи.

Наиболее близким к предлагаемо му является устройство для магнитной записи цифровой информации, содержащее входы информации и синхрочастоты, подключенные к формирователю и -частотного (n > 2) сигнала записи в виде последовательности перепадов напряжения прямоугольной формы, а также выходной усилитель записи, соединенный с магнитной головкой записи.Это устройство реализует способ записи с модифицированной фазовой модуляцией и формирует трехчастотный (v=3) сигнал . записи в виде последовательности перепадов напряжения прямоугольной формы, при этом временные интервалы между перепадами могут иметь длительности 1 T„ 1, 5 Т и 2 Т, где Т вЂ” длительность тактового интервала (2 ).

Недостатком известного устройства также является невысокая плотность записи.

Бель изобретения - повышение плотности записи цифровой информации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для магнитной записи цифровой информации, содержащее входы информации и синхрочастоты, подключенные к формирователю и -частотного (и,2 ) сигнала записи в виде последовательности перепадов напряжения прямоуголь5

10 l5

45 ной формы, а также выходной усилитель записи, соединенный с магнитной головкой записи, введен преобразователь сигнала записи прямоугольной формы в сигнал записи пилообразной формы, включенный между выходом формирователя и -частотного сигнала прямоугольной Формы и входом усилителя записи, выполненный из последовательно соединенных блока разделения и распределения временных интервалов сигнала записи, формирователя управляющего напряжения и генератора пилообразного напряжения, при этом формирователь управляющего напряжения выполнен в виде сумматора-вычитателя на операционном усилителе с резистивной обратной связью и 2п резисторах,. причем инвертирующий вход операционного усилителя с резистивной обратной связью через первые и резисторов подключен соответственно к первым и выходам блока разделения и распределения временных интервалов сигнала записи, вторые и выходов которого соответственно через вторые п резисторов подключены к неинвертирующему входу операционного усилителя с резистивной обратной. связью, а синхрониэирующий вход блока разделения и распределения временных интервалов сигнала записи соединен с входом синхрочастоты устройства.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства, например, для случая, когда сигнал записи является трехчастотным (и =3 ), сформированным модифицированной фазовой модуляцией, с длительностями временных интервалов записи 1 Т, 1, 5 Т и 2 Т; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства; на фиг. 3 — структурная схема блока разделения и распределения временных интервалов сигнала эаписиу на фиг. 4 — временные диаграммы, поясняющие работу этого блока.

Одни и те же элементы, повторяющиеся на фиг. 1 и 3, а так ке зпюры одних и тех же сигналов, повторяющиеся на фиг. 2 и 4, имеют одинаковые позиционные обозначения.

Устройство магнитной записи цифровой информации (фиг. 1) содержит вход 1 информации и вход 2 синхрочастоты, подключенные к формирователю 3 трехчастотного сигнала записи, выход 4 которого соединен с первым входом блока 5 разделения и распределения временных интервалов сигнала записи, второй вход которого соединен с входом 2 синхрочастоты.устройства. Выходами блока разделения и распределения вре1064297

Интервалы длительностью 1 Т, 1, 5 Т,и 2 Т, полярность которых положительна (например, соответствует высокоглу уровню напряжения в сигнале в, фиг. 2 ) поступают на шины 7, 9 и 11 (фиг. 1} и через весовые резисторы - на неинверти- . рующий вход операционного усилителя с резистивной обратной связью, а интервалы, полярность которых отрицательна (например, соответствует низкому уровню напряжения в сигнале в, фиг. 2) поступают на шины б, 8 и 10 (фиг. 1 ) и через такие

65 менных интервалов сигнала записи являются шины 6-11, подключенные к входам формирователя 12 управляющего напряжения, выполненного в виде сумматора-вычитателя на операционном усилителе 13 с резистивной 5 обратной связью и 2n резисторах., первые и выходов которого (шины

7, 9 и 11 ) соединены через первые весовых Резисторов с инвертирующим, а вторые и выходов (шины б, 10

8 и 10 1 через вторые и весовых резисторов соединены с неинвертирующим входом операционного усилителя с резистивной обратной связью, Выход формирователя 12 управляющего напряжения подключен к входу генератора 14 пилообразного напряжения, выполненного, например, в виде интегратора. Выход генератора пилообразного напряжения соединен с входом выходного усилителя

15 записи, выходом соединенного с магнитной головкой 16 записи.

Последовательно соединенные блок

5 Разделения и распределения вРеменных интервалов сигнала записи, формирователь 12 управляющего напряжения и генератор 14 пилообразного напряжения образуют преобразователь сигнала записи прямоугольной формы в сигнал записи пилообразной формы»

Устройство работает следующим образом.

Из входного информационного сигнала и синхрочастоты (эпюры а и б фиг. 2) формирователь п-÷àñòoòíoão сигнала записи форглирует трехчастотный (и =3) сигнал записи (эпюра в, фиг. 2 ), поступающий на вход блока разделения и распределения времен- 40 ных интервалов сигнала записи, на другой вход которого поступают импульсы синхрочастоты. В блоке разделения и распределения временных интервалов сигнала записи, сигнал 45 (эпюра в, фиг. 2) разделяется на отдельные интервалы в зависимости от их длительности и полярности и распределяются по отдельным шинам (эпюры г1, г2, д1, д2, е1, 5О е2, фиг. 2 }. же весовые резисторы на неинвертирующий вход операционного усилителя с резистивной обратной связью.

Номиналы сопротивлений весовых резисторов выбирают таким образом, чтобы отношение величины сопротивления резистора обратной связи R 1 к величине сопротивления весового резистора, соответствующего данному интервалу, было бы обратно пропорционально значению длительности . этого интервала. Величину сопротивления резистора Р 2 принимают рав- ной величине сопротивления параллельно соединенных весовых резисторов, подключенных к неинверти-, Руюшему входу операционного усилителя с резистивной обратной,связью.

Таким образом, для временных интервалов с длительностями 1 Т, 1, 5 Т и 2 Т и величине номинала резистора обратной связи R 1=R номиналы весовых резисторов должны быть соответственно R, 1,33R и

2R

На выходе формирователя управляю- . щего напряжения формируется напряжение ступенчатой формы (эпюра ж, фиг. 2) с чередующейся полярностью в соседних временных интервалах, при этом абсолютные значения амплитуды напряжения на каждом интервале обратно пропорциональны значениям длительности этих интервалов г

Управляющее напряжение поступает на вход генератора пилообразного напряжения, на выходе которого формируется сигнал- записи (эпюра и, фиг. 2 ) в виде последовательности перепадов напряжения пилообразной формы, при этом на каждом временном интервале напряжение изменяется линейно и в противоположных направлениях для соседних интервалов, а на границах интервалов абсолютные значения напряжения равны для всех значений длительности этих интервалов.

Пилообразный сигнал записи (эпюра и, фиг. 2) поступает í- вьжодной усилитель записи, который обеспечивает пилообразный ток записи (эпюра к, фиг. 2) необходимой величины в магнитной головке записи.

Блок 5 разделения и распределения временных интервалов сигнала записи (фиг. 1}, структурная схема которого (для случая трехчастотного сигнала записи ) изображена на фиг.3, содержит вход информации 4 и синхрочастоты 2, выходные шины интервалов сигнала записи 6-11, первый элемент 17 задержки, сдвигающий регистр 18, с первого по четвертый элементы ИСК)ЕОЧА)0ЩЕЕ ИЛИ 19-22, вто рой элемент 23 задержки, двухвходовой элемент ИЛИ 24, первый, второй

1064297 и третий элементы HE 25-27, с первого по шестой трехвходоные элементы И 28-33, объединенные попарно и три группы, с первого по шестой В -триггеры 34-39, объединенные попарно в три группы.

В общем случае, для сигнала записи с числом градаций временных интервалов п З (и= 4,5... ), блок разделения и распределения временных интервалов сигнала записи содержит сдвигающий регистр с числом разрядон 8 = и + 3, (и + 1) элементов ИСКЛЮЧАЮ!ЯЕЕ ИЛИ, (п -2) днухвходовых элемента ИЛИ, и элементов

НЕ, 2и трехнходовых элементов И,2и

3-триггеров и 2 и выходных шин интерналон, а формирователь урраЬ— ляющего напряжения при этбм должен иметь 2и несовых резисторов. На фиг. 1 и 3 эти добавочные элементы даны без позиционных обозначений, а добавочные связи к ним показаны пунктиром.

Выход 4 формирователя трехчастотного сигнала записи подключен к D -входу сднигающего регистра

18, к С-входу которого через элемент задержки подключен вход 2 синхрочастоты.

Первый Разряд сдвигающего регистра 18 подключен к первому входу первого элемента "Исключающее

ИЛИ" 19, второй разряд сднигающего регистра соединен с нторым входом элемента 19, а также с объединенными первыми входами элементов

И 29-31 и 33 непосредственно, а через первый элемент HE 25 — .с объединенными первыми нходами элементов И 28, 30 и 32. Третий разряд сдвигающего регистра подключен к первому входу нторого элемента

"Исключающее ИЛИ " 20, а к его второму входу подключен четвертый разряд сдвигающего регистра, каждый следующий разряд сдвигающего регистра соединен с вторым входом предыдущего и первым входом последующего элемента "Исключающее ИЛИ", последний разряд сдвигающего регистра подключен к второму входу последнего элемента : ИСКЗПОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 22.

Выходы элемента 20 подключены к объединенным вторым входам и третьим входам элементов И 28 и 29, выходы третьего элемента "Исключающее ИЛИ"

21 подключены к объединенным нторьм входам И 30 и 31, выход четвертого элемента "Исключающее ИЛИ" 22 соединен с объединенными вторыми входами элементов И 32 и 33, Выход элемента 20 соединен также с первым входом ИЛИ 24 и вторым элементом НЕ 26, к второму входу ИЛИ 24 подключен выход элемента 21, а выход.элемента ИЛИ 24 подключен к входу третьего элемента HE 27; Выходы элементов НЕ 26 и 27 подключены соответственно к объединенным попарно третьим нходам трехвходовых элементов И 30 и 31, 32, и 33 °

5 Выходы каждого элемента И 28-33 подключены соответственно к 2 -входу триггеров 34-39, а С-нходы этих триггеров объединены и подключены к выходу первого элемента ИСКЛЮЧА10 Ю4ЕЕ ИЛИ 19 через второй элемент 23 задержки.

Выходы триггеров 34-39 являются выходными шинами 6-11 блока разделения и распределения временных интервалов сигнала записи, который работает следующим образом.

На ф -вход сдвигающего регистра поступает трехчастотный сигнал записи, а на С-вход сдвигающего регистра поступает синхрочастота, задержанная в первом элементе задержки на время 1(0,5 Т. (эпюры а и б

1 соответственно, фиг. 4) .

В сднигающем регистре осущестнля25 ется временная задержка сигнала записи (эпюры в1-в6, фиг. 4)

На выходе первого элемента "Исключающее ИЛИ" 19 (фиг. 3) вырабатывается сигнал (эпюра л1, фиг. 4), передние фронты которого соответствуют границам временных интервалов. Через второй элемент задержки этот сигнал (эпюра м1, фиг. 4) поступает на объединенные С-входы триггеров 34-39 (фиг. 3), и по его переднему фронту происходит срабатывание того триггера, у которого на D-входе в этот момент будет уровень "1", и выключение того триггера, у которого на выходе был до

40 этого уровень "1".

Управление 3 -входами триггеров производится: выходными сигналами элементов И 28-33.

В свою очередь, управляющие сигналы формируются элементами И 28-33 н зависимости от полярности интервалов, для чего с второго разряда сдвигающего регистра на элементы И

29, 31 и 33 поступает сигнал (эпю5ц ра в2, фиг. 4 ).непосредственно, а на элементы H 28, 30 и 32 этот же сигнал подается в противофазе через первый элемент HE.

Разделение интервалов по их длительности происходит при попарном сравнении соседних разрядов, начиная с третьего разряда, сдвигающего регистра на элементах ИСКЛ:МУЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 20-22 (эпюра л2-л4, фиг. 4) при этом на выходах второго и третьего ,элементов НЕ вырабатываются сигна лы (эпюры м2, мЗ, фиг.4) блокировки прохождения интервалов длительностью

1,5 Т и 2 Т при наличии интервалов длительностью 1 Т, и интернаб5 лов длительностью 2 Т при наличии

1064297 интервалов длительностью 1,5 Т, сигналы блокировки поступают на со ответствующие элементы И 30-33.

Первая пара элементов И 28 и 29 и триггеров 34 и.35 выделяют интервалы длительностью 1 Т, соответствую- 5 щие положительной и отрицательной полярности этих интервалов в многочастотном входном сигнале (эпюры н1 и н2, r1 и r2, фиг. 4).

Вторые пары элементов И 30 и 31 10 и.триггеров 35 и 36 выделяют интервалы длительностью 1,5 T положительной и отрицательной йолярности

{ эпюры п1 и п2, д1 и д2, фигi 4) .

Третьи пары схем элементов И 32 15 и 33 и триггеров.38 и 39 выделяют интервалы длительностью 2 Т положительной и отрицательной полярности (эпюры с1 и с2, е1 и е2, фиг. 4.).

С выходов триггеров 34-39, которые являются также выходами блока разделения и распределения временных интервалов сигнала записи, интервалы длительностью 1 Т, 1,5 Т и 2 Т, распределенные по отдельным шинам в виде напряжения, соответствующего уровню "1", поступают на вход формирователя управляющего напряжения °

Технико-экономическое преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что оно обеспечивает FIJloTHocTb записи в 1;5-2 раза больше, чем известное устройство записи цифровой информации моди.фицированной фазовой модуляцией, поскольку запись на носитель осуществляется током пилообразной формы, а не прямоугольными: пере» . падами тока, как в известном устройстве, что уменьшает фазовые искажения воспроизводимых сигналов, и тем самым позволяет повысить плотность. Увеличение плотности записи дает возможность увеличить инФормационную емкость аппаратуры магнитной записи или сократить расход носителя.

10б4297

1064297 д 17 1Т 17 фТ

Ю1 гт 1T yr pr

Ш фцг, 4

Составитель Л.Кондрыкинская

Редактор А.Власенко Техред И.Метелева Корректор Г.Решетник

Заказ 10537/50 Тираэ 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

» «» «»««» » «Ь

И

Яф

g3

82

81

Л9

ЛЛ

Л2

Л1

/fZ

И1

Н2

71

Р2

Cf

С2

ftf

Г1

Г2 1

Д72

Е1

1т 1Т 1Т 1 1т1Г ут г7 27- 1т 1Т

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4