Устройство магнитной записи-воспроизведения цифровой информации

 

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике магнитной записи, и может использоваться в аппаратуре регистрации информации систем измерений. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и надежности работы в условиях воздействия низкочастотных помех. По информационным сигналам "1" и "0", поступающим на входную шину 4, с помощью элементов 2 И-НЕ 2,3 и 7, реверсивного счетчика 6, инвертора 5, элемента 8 задержки и триггера 9, из сигналов задающего генератора 1 формируются сигналы, отношение периодов которых составляет 9:7, из которых генератор 10 линейно изменяющегося напряжения формирует сигнал записи треугольной формы, в котором положительные вершины соответствуют границам информационных битов. Этот сигнал поступает в канал записи магнитофона 11 для записи на магнитный носитель. Симметричный стабилитрон в схеме генератора линейно изменяющегося напряжения устраняет влияние переходных процессов на сигнал записи в паузах информационного сигнала, что повышает надежность записи. Из сигналов воспроизведения, поступающих с линейного выхода магнитофона 11, экстрематор 12 формирует импульсы по положительным экстремальным значениям воспроизведенного с носителя сигнала, чем обеспечивается помехоустойчивость к низкочастотным помехам и "плаванию" базовой линии. При воспроизведении отношение периодов сигналов информационных "1" и "0" может отличаться от записанных, и в худшем случае (при переходах "0" ← "1" или "1"←"0") составлять 8,5:7,5, однако различие по длительности информационных символов "0" и "1" составляет не менее 10%, что позволяет осуществить надежное выделение синхросигналов и информационных сигналов в формирователях 13 и 15. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 11 В 5/09 20/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2)) 428830) /24-)0

;(22) 22,07.8$, (46) 30 .)) .90, Бюл. Ь - 44 (71) Специальное конструкторско-техно" логическое бюро Донецкого физико-технического института АН УССР (72) Y..È.Ãðîäçèíñêèé, В.Л.Стрюч, В.И.Белодед и С.И.Борбачев (53) 534.852(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1225038, кл. H 04 L 27/1.0, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ИАГНИТНОЙ ЗАПИСИВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике магнитной записи, и может использоваться в аппаратуре регистрации информации систем измерений. Цель изобретения— повьппение помехоустойчивости и надежности работы в условиях воздействия низкочастотных помех. По информационным. сигналам "l" и "О", поступающим на входную шину 4, с помощью элементов 2 И-НЕ 2, 3 и 7, реверсивного счетчика 6, инвертора 5, элемен- та 8 задержки и триггера 9, из сигналов задающего генератора l формируются сигналы, отношение периодов которых составляет 9:7, из которых генератор 10 линейно изменяющегося

„„SU„, 1610488 А1

2 напряжения формирует сигнал записи треугольной формы, в котором положительные вершины соответствуют границам информационных битов. Этот сигнал поступает в канал записи магнитофона

ll для записи на магнитный носитель.

Симметричный стабилитрон в схеме генератора линейно изменяющегося напряжения устраняет влияние переходных процессов на сигнал записи в паузах информационного сигнала, что повьппает надежность записи. Из сигналов воспроизведения, поступающих с линейного выхода магнитофона ll экстрематор

12 формирует импульсы по положительным экстремальным значениям воспроизведенного с носителя сигнала, чем .обеспечивается помехоустойчивость к низкочастотным помехам и плаванию

tI II базовой линии. При воспроизведении отношение периодов сигналов информа- ционных "1" и "О" может отличаться от записанных, и в худшем случае (при переходах "0" -"1" или "1" -«"0") составлять 8,5:7,5, однако различие по длительности информационных символов "О" и "1" составляет не менее

10Х, что позволяет осуществить надежное выделение синхросигналов и информационных сигналов в формирователях 13 и 15 ° 3 ил.

1610488

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике магнитной записи, и может использоваться в аппаратуре регистрации цифровой информации систем измерений.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости и надежности работы при воздействии низкочастотных помех.

На фиг, 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы и эпюры сигналов, поясняющие его работу; на фиг. 3 — пример выполнения схемы генератора линейно изменяющегося напряжения в канале записи.

Устройство (фиг. 1) в канале записи содержит задающий генератор 1„ выходом связанный с первыми входами первого 2 и второго 3 элементов 2И-НЕ

7 входную шину 4 информации, подключенную через инвертор 5 и непосредственно к вторым входам соответственно первого и второго элементов

2И-НЕ, выходы которых соединены со счетными входами реверсивного счетчика б, первый и четвертый информационные входы которого подключены к . шине единичного потенциала, а второй и третий входы — к шине нулевого потенциала (эти шины на фиг. 1 не обо значены).

Выходы переполнения реверсивного счетчика 6 соединены с входами третьего элемента 2И-НЕ 7, к выходу которого подключены через элемент 8 задержки установочный вход реверсивного счетчика 6 и непосредственно счет ный вход триггера 9, прямой и инверсный выходы которого подсоединены к входам генератора 10 линейно изменя" ющегося напряжения (ГЛИН 10), выходом связанного с входом канала записи магнитофона 11, В канале воспроизведения устройство содержит подключенный входом к линейному выходу воспроизведения магнитофона 11 зкстрематор 12, выходом подключенный к последовательно соединенным формирователю 13 синхроимпульсов, выходом связанным с шиной

14,синхроимпульсов, формирователю 15 .импульсов информации и выходной шине 1б информации.

Генератор 10 линейно изменяющегося напряжения (фиг. 3) содержйт первый и второй аналоговые ключи 17 и 18, вхо" дами управления подключенные к пря5

55 мому и инверсному выходам триггера

9, а выходами через резисторы 19 и

20 к неинвертирующему входу операционного усилителя 21, включенного по схеме масштабного усилителя, причем между неинвертирующим входом и общей шиной включены параллельно соединенные конденсатор 22 и симметричный стабилитрон 23. Шины положительного и отрицательного питающих напряжений (на фиг. 3 не обозначенных) подключены соответственно к входаМ аналоговых ключей 1 7 и 1 8, выход операционного усилителя 21 является выходом генератора 10, Устройство работает следующим образом.

Сигналы информационных "1" кода (фиг. 2б), поступающих с входной шины

4 информации, разрешают прохождение импульсов (фиг. 2а) задающего генератора 1 через второй 2И-НЕ 3 элемент и с его выхода — на счетный вход — 1" реверсивного счетчика 6, по информационным входам которого (при соединении их, как указано выше, с шинами единичного и нулевого потенциала) записана константа, равная числу 9.

Когда количество импульсов превысит значение константы, сигнал переполнения (фиг.2в) через третий элемент

2И-НЕ 7 и элемент 8 задержки осуществляет запись константы в счетчик

6 импульсов (фиг. 2ж).

Сигнал с выхода третьего элемента

2И-НЕ 7 (фиг. 2д) поступает также на счетный вход триггера 9 и устанавливает его в состояние "1". Счетчик 6 повторно просчитывает входные импульсы и при равенстве их количества записанной константе на его выходе переполнения вновь появляется сигнал (фиг. 2в), который через третий элемент 2И-НЕ 7 перебрасывает триггер 9 в состояние "0", По заднему фронту сигнала триггера 9 (фиг. 2е) формируется сигнал сдвига, который по цепи и l1

Вызов кода вызывает появление следующего бита информации на входной шине 4 информации.

При появлении на входной шине 4 сигнала информационного "0" импульсы (фиг. 2а) задающего генератора 1 через первый 2И-НЕ 2 элемент поступают на счетный вход "+1" реверсивного счетчика 6, на выходе переполнения которого после поступления количества входных импульсов, равного разности

1610488 цест заряда конденсатора поочередно от источников положительной и отрицательной полярности повторяется.

Таким образом, в сигнале записи

5 треугольной формы его положительные вершины соответствуют началу и концу бита информации, а временные интервалы между этими вершинами несут информацию об информационных символах кода.

Симметричный стабилитрон 23 при работе устройства в режиме ожидания поступления информации (в паузе)

l5 предотвращает насыщение усилителя

ОУ 21 и до момента поступления первого бита информации поддерживает напряжение, близкое к максимальному значению амплитуды треугольного сиг20 нала, благодаря чему не возникает переходной процесс в начальный момент формирования пачки сигналов записи.

Напряжение пробоя стабилитрона 23 выбирается.большим, чем максимальная амплитуда треуголЬного сигнала, но меньшим, чем напряжение, приводящее к насыщению ОУ 21.

Для информационных сигналов "0" кода триггер 9 формирует сигнал

30 (фиг. 2е), состоящий из паузы и импульса, и равный 2 < 7=14 периодам сигнала задающего генератора 1.

Таким образом, в канал записи магнитофона ll поступает сигнал записи треугольной формы (фиг. 2э), периоды которого для информационных

"1" и "О" входного кода имеют отношение 9:7, отличаясь по длительности примерно на 20Х друг от друга.

55 между емкостью счетчика и записанной константой (в данном случае 16-9=7), появляется сигнал переполнения (фиг. 2г), который через третий элемент 2И-HE 7 и элемент 8 задержки осуществляет запись константы в счетчик

6 импульсом (фиг. 2д).Сигнал с выхода элемента 2И-НЕ 7 поступает также на счетный вход триггера 9 и устанавливает его в состояние "1". Счетчик 6 повторно просчитывает импульсы, поступающие на его вход "+1", и при равенстве их количества разности между емкостью счетчика и записанной константой на выходе переполнения "Р .п вновь появляется сигнал (фиг. 2г), который через элемент 2И-HE 7 перебрасывает триггер 9 в состояние "0", по заднеМУ фронту его выходного сигнала вновь формируется сигнал сдвига, который вызывает на входной шине 4 информации появление очередного бита, после чего описанный процесс повторяется.

Таким образом, для информационных сигналов "1" кода триггер 9 формирует сигнал (фиг. 2е), состоящий из паузы и импульса и равный по длительности 2 9=18 периодам сигнала задающего генератора 1 (фиг. 2а). Этот сигнал преобразуется генератором ГЛИН

10 в сигнал. треугольной формы (фиг. 2з), который подается в канал записи магнитофона 11, При установке триггера 9 в состояние "1" положительный сигнал с прямого выхода триггера открывает аналоговый ключ 17 и через резистор 19 происходит заряд положительным напряжением конденсатора 22, подключенного к неинвертирующему входу операционного усилителя (ОУ) 21. Постоянная времени Т заряда выбрана таким образом, чтобы за время полупериода напряжение на конденсаторе 22 достигало не более 1(3 от напряжения положительного источника питания, коммутируемого ключом 17, что обеспечивает необходимую линейность.

При перебросе триггера 9 в состоя ние "0" ключ 17 закрывается и откры-— вается ключ 18, вследствие чего через резистор 20 происходит заряд конденсатора 22 от источника питающего напряжения отрицательной полярности.

При очередном перебросе триггера

9 в состояние "1" вновь открывается .ключ 17 и закрывается ключ 18 и проВ режиме считывания напряжение с линейного выхода канала воспроизведения магнитофона 11 поступает на вход экстрематора 12, формирующего импульсы по положительным экстремальным значениям сигналов, воспроизведенных с носителя магнитной записи. Эти импульсы, поступающие с выхода экстрематора 12, преобразуются формирователем 13 синхроимпульсов в короткие синхроимпульсы (фиг, 2к), которые поступают на шину 14 синхроимпульсов, а также на вход формирователя 15 импульсов информации, который производит дешифрацию сигналов информационных "1" (фиг. 2л) и сигналов "О" по различной длительности их периодов, отношение между которыми при воспроизведении даже в худшем случае при переходах "1" †:«"О" или "0" --"1", 1610488 составляет 8,5: 7,5, отличаясь не менее чем на 11Х что вполне достаточно для надежной дешифрации информационных сигналов.

Формирование предлагаемым устройством сигналов записи треугольной формы таким образом, что их положи! тельным вершинам соответствуют границы информационных битов и выделение их по экстремумам воспроизведенного сигнала обеспечивает помехоустойчивость и надежность работы при воздействии низкочастотных помех и при

"плавании" базовой линии воспроизводимых сигналов, а ограничение амплитуды сигналов треугольной формы уменьшает влияние переходных процессов на сигнал записи.

Формула изобретения

1. Устройство магнитной записи-воспроизведения цифровой информации, содержащее в канале записи задающий генератор, инвертор, три элемента

2И-ИЕ и входную шину информации, соединенную через инвертор и непосредственно соответственно с входами первого и второго элементов 2И-НЕ, другие входы которых связаны с выходом задающего генератора, а выходы— со счетными входами реверсивного счетчика, первый и четвертый инфор" мационные входы которого подключены к шине единичного потенпиала, а второй и третий информационные входы— к шине нулевого потенциала, причем выходы переполнения реверсивного счетчика соединены с входами третьего элемента 2И-НЕ, выходом подсоединенного к счетному входу триггера и через элемент задержки к установочному входу реверсивного счетчика, а в канале воспроизведения последователь но включенные формирователь синхроимпульсов, связанный выходом с шиной синхроимпульсов, формирователь импульсов информации и выходную шину информации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и надежности работы при воздействии низкочастотных помех, в него введены генератор линейно изменяющегося напряжения, включенный между выходами триггера и каналом записи магнитофона, и экстрематор, включенный между линейным выходом воспроизведения магнитофона и входом формирователя синхроимпульсов °

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы за счет снижения влияния переходных процессов в паузах между информационными сиг25 налами, генератор линейно изменяющегося напряжения содержит первый и второй аналоговые ключи, входы управления которых являются входами генератора линейно изменяющегося напряжения, их аналоговые входы подключены соответственно к положительной и отрицательной шинам питающих напряжений, а их выходы через резисторы подсоединены к неинвертирующему вхо35 ду о перационного усилителя, включенно го по схеме масштабного усилителя, выход которого является выходом генератора линейно изменяющегося напряжения, причем между неинвертирующим

40 входом операционного усилителя и общей шиной включены параллельно соединенные конденсатор и симметричный стабилитрон. !

)610488

Составитель А.Луканин

РедактоР О.Спесивых ТехРед М.Уодан, Корректор Т.Колб

Заказ 3739 Тираж 493 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10!