DE1449315B2 - Zweistufige schreib leseverstaerker - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen zweistufigen Schreib-Leseverstärker für einen Schreib-Lesekopf, dessen Betriebszustand durch einen Schalter umschaltbar ist.

Beim Schreiben und Lesen hochfrequenter Signale, wie etwa Fernsehsignale, auf Magnetband ist ein Geschwindigkeitsregelsystem erforderlich, um sicherzustellen, daß die longitudinale Position des Bandes relativ zu der Position einer Leittrommel beim Lesen genau dieselbe ist, wie sie beim Schreiben war. Das Geschwindigkeitsregelsystem stimmt die Bandbewegung von Spule zu Spule derart auf die Drehung der Leittrommel ab, daß eine vorher aufgezeichnete Kontrollspur über einen Kontrollspurkopf läuft. Während des Schreibens erzeugt ein Impulsgenerator ein Kontrollsignal von einer Frequenz, die durch die Umdrehungsgeschwindigkeit der Leittrommel bestimmt wird. Dieses Kontrollsignal wird durch einen ersten Kontrollverstärker verstärkt und dann längs eines Randes des Magnetbandes durch den Kontrollspurkopf aufgezeichnet. Beim Lesen wird das Kontrollspursignal reproduziert und von einem zweiten Kontrollverstärker verstärkt.

Das reproduzierte Kontrollspursignal wird mit einem Ausgangssignal des Impulsgenerators verglichen, wobei jede Differenz bezüglich der Phase zwischen den zwei Signalen in eine Regelspannung umgesetzt wird, die einen Leittrommelmotor beschleunigt oder verzögert. Demzufolge ist die longitudinale Bandposition relativ zur Leittrommelposition während des Lesens genau dieselbe, wie sie beim Schreiben war.

Frühere Geschwindigkeitsregelsysteme für Magnetband-Aufzeichnungs- und Rückspielgeräte verwendeten zwei getrennte Kontrollverstärker, einen während des Schreibens und den anderen während des Lesens. Überdies war dieser Typ eines Geschwindigkeitsregelsystems sehr kompliziert und kostspielig, da er zwei Kontrollverstärker benötigte.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen einfacheren Schreib-Leseverstärker zur Verwendung in einem Magnetbandgerät, insbesondere für ein Geschwindigkeitsregelsystem eines solchen Gerätes, zu schaffen.

Diese Aufgabe wird bei einem Schreib-Leseverstärker der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung folgendermaßen gelöst:

Zwei Verstärkerstufen, die beim Schreiben beide als Emitterfolger arbeiten, und durch einen in der Kollektorzuführung der beim Lesen ersten und beim Schreiben zweiten Stufe liegenden Umschalter, der diese Stufe in eine Basisschaltung als Eingang des Leseverstärkers umschaltet und die weiterhin als Emitterfolger arbeitende erste Stufe über einen Spannungsteiler für die Gewinnung der Basisvorspannung der zweiten Stufe verwendet.

Der Schreib-Lesekopf ist dabei vorzugsweise an den Emitterzweig der beim Lesen ersten und beim Schreiben zweiten Stufe angekoppelt.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist ein weiterer Umschalter vorgesehen, der die Basis der beim Schreiben ersten Stufe beim Schreiben an einen Eingang für die zu schreibenden Signale und beim Lesen wechselstromseitig an Masse legt.

In Weiterbildung der Erfindung ist schließlich vorgesehen, daß die Spannungsteiler, die beim Lesen zusammen mit der ersten Stufe zur Gewinnung der Basisvorspannung der zweiten Stufe dienen, aus drei ohmschen Widerständen gebildet sind, daß der in der Kollektorzuführung der beim Schreiben zweiten Stufe liegende Umschalter in der Lesestellung zwischen einer Vorspannungsklemme und dem Spannungsteiler zu diesem in Reihe liegt und beim Lesen einen weiteren ohmschen Widerstand derart in den Kollektorzweig der beim Lesen ersten Stufe einschaltet, daß dieser in Reihe zu einem Widerstand des Spannungsteilers liegt und diese Reihenschaltung

ίο beim Lesen den Arbeitswiderstand der beim Lesen ersten Stufe bildet, und daß der Umschalter den einen Widerstand aus den beiden Stufen abschaltet und den weiteren Widerstand in den Spannungsteiler einschaltet.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Es folgt die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der einzigen Figur der Zeichnung.

In der einzigen Abbildung ist eine Lese-Schreib-Verstärkerschaltung dargestellt, die zur Verwendung im Regulierungssystem eines Magnetband-Aufzeichnungs- und Rückspielgerätes bestimmt ist. Die Lese-Schreib-Verstärkerschaltung enthält zwei pnp-Transistoren 10 und 11, von denen jeder die üblichen Emitter-, Basis und Kollektorelektroden besitzt, die bezüglich des Transistors 10 mit den Ziffern 12, 13 und 14 und bezüglich des Transistors 11 mit den Ziffern 15, 16 und 17 bezeichnet sind. Der Transistor 10 befindet sich in Kollektorschaltung, indem seine Kollektorelektrode 14 mit der negativen Klemme der Energiequelle 18 verbunden ist, und er behält diese Schaltanordnung sowohl während der Aufzeichnung als auch während des Rückspielens bei. Zwischen der Emitterelektrode 12 des Transistors 10 und einem Erdanschluß 20 liegt ein Emitteraußenwiderstand 19. Der Emitterausgang des Transistors 10 liegt an der Basiselektrode 16 des Transistors 11. Das eine Ende der Lese-Schreib-Kopfspule 21 ist durch kapazitive Kopplung 22 mit der Emitterelektrode 15 des Transistors 11 verbunden, während das andere Ende an der Erdungsklemme 20 liegt. Die Emitterelektrode 15 des Transistors 10 ist über einen den Strom begrenzenden Widerstand 23 mit der Erdungsklemme 20 verbunden.

Der Lese-Schreib-Verstärker ist durch Betätigung eines ersten Schalters 24 von »Aufzeichnung« auf »Rückspielen« und umgekehrt umschaltbar. Durch den Schalter 24 wird die negative Klemme der Energiequelle 18 wahlweise entweder mit einem Schreibanschluß 25 oder einem Leseanschluß 26 verbunden. Während der Aufzeichnung verbindet der Schalter 24 die negative Klemme der Energiequelle 18 mit der Kollektorelektrode 17 des Transistors 11, um den Transistor 11 in Kollektorschaltung zu bringen. Dadurch wird der Transistor 11 befähigt, stromverstärkend auf Informationssignale relativ hoher Spannung zu wirken. Der Transistor 41 ist nicht mit der negativen Klemme der Energiequelle 18 verbunden und daher während der Aufzeichnung nichtleitend. Somit gehen die Informationssignale durch die Stromverstärker 10 und 11 zu der Lese-Schreib-Kopfspule 21, die an dem Ausgangskreis des Verstärkers 11 liegt.

Während des Rückspielens verbindet der Schalter 24 die negative Klemme der Energiequelle 18 mit dem gemeinsamen Anschluß 27, der durch den Widerstand 28 mit dem gemeinsamen Anschluß 29 verbunden ist. Ein Spannungsteiler, der aus hinter-

einandergeschalteten Widerständen 30 und 31 besteht, die zwischen sich einen gemeinsamen Abgriff 32 besitzen, ist zwischen dem gemeinsamen Anschluß 29 und der Erdungsklemme 20 angeordnet. Dabei ist 'der gsmeinsame Abgriff 32 mit der Basiselektrode 13 des Transistors 10 verbunden. Daher verbindet der Schalter 24 die negative Klemme der Energiequelle 18 über die Widerstände 28, 30 und 31 mit der Basiselektrode 13 des Transistors 10. Die Basiselektrode 13 des Transistors 10 erreicht ein Poten- io tial, das gleich der Spannung über dem Widerstand 31 ist und das der kollektorgeschaltete Verstärker 10 seiner Emitterelektrode 12 zuführt. Der Emitterausgang des kollektorgeschalteten Verstärkers 10

den, während seine Emitterelektrode 42 durch den strombegrenzenden Widerstand 49 mit der Erdungsklemme 20 verbunden ist. Eine Ableitkapazität 50 liegt über dem Widerstand 49, um Wechselkompo-5 nenten des Stromes zur Erde abzuleiten. Während des Rückspielens wird der Ausgang über der Ausgangsklemme 51 oder der Kollektorelektrode 44 und der Ausgangsklemme 52 oder der Erdungsklemme 20 abgegriffen.

Im Betrieb sind die Schalter 24 und 35 (wie dargestellt) vorzugsweise gleichgeschaltet und mit den Schreibanschlüssen 25 bzw. 36 verbunden. Wie vorher erwähnt, verbindet der Schalter 24 die negative Klemme der Energiequelle 18 mit dem Kollektorliefert eine niedrige Impedanz-Vorspannung für die 15 anschluß 17 des Transistors 11, um den Transistor Basiselektrode 16 des Transistors 11. Die Spannung 11 in eine Kollektorschaltung zu bringen. Der bewirkt das Einstellen des Gleichstrom-Arbeits- Schalter 35 verbindet die Basiselektrode 13 des punktes des Transistors 11, wobei sich der Tran- kollektorigeschalteten Transistor 10 über die aus sistor in Basisschaltung befindet. Dies befähigt den Widerstand 38 und Kapazität 39 bestehende impuls-Transistor 11, spannungsverstärkend auf die abge- 20 formende Schaltanordnung mit der Eingangsklemme lesenen Informationssignale von niedriger Spannung 40. Da die Kollektorelektrode 44 des Transistors 41 zu wirken. Der Schalter 24 verbindet auch die nega- von der negativen Klemme der Energiequelle 18 tive Klemme der Energiequelle 18 über den Wider- getrennt wird, arbeitet der Transistor 41 während stand 28 und den Belastungswiderstand 33 mit der der Aufzeichnung nicht. Ein Impulserzeuger (nicht Kollektorelektrode 17 des Transistors 11. Eine Ent- 25 dargestellt) erzeugt ein Informationssignal, etwa eine kopplungskapazität 34 ist zwischen dem gemein- Rechteckwelle, die an die Eingangsklemme 40 angelegt wird. Die Rechteckwelle wird von der impulsformenden .RC-Schaltung differenziert, die einen scharfen positiven und einen scharfen negativen 30 Impuls erzeugt. Die scharfen negativen Impulse wandern durch die pnp-Transistoren 10 und 11 zur Spule 21 des Lese-Schreibkopfes und werden dann auf ein Magnetband (nicht dargestellt) aufgezeichnet. Während des Rückspielens liegen die Schalter 24

einem Widerstand 38 und einer Kapazität 39, ist zwi- 35 und 35 an dem Leseanschluß 26 bzw. 37. Wie bereits sehen dem gemeinsamen Anschluß 32 oder der Basis- erwähnt, verbindet der Schalter 24 die negative elektrode 13 des Transistors 10 und dem Eingangs- Klemme der Energiequelle 18 über die Widerstände anschluß 40 angeordnet. Die Kapazität 39 liegt zwi- 28, 30 und 31 mit der Basiselektrode 13 des Transchen dem gemeinsamen Anschluß 32 und dem sisiors 10. Der Schalter 24 verbindet aber auch durch Schalter 35, während der Widerstand 38 zwischen 40 die Widerstände 28 und 33 die negative Klemme der Eingangsklemme 40 und einem Schreibanschluß der Energiequelle 18 mit der Kollektorelektrode 17 36 angeordnet ist. Ein Leseanschluß 37 ist mit der des Transistors 11. Der Schalter 35 verbindet die Erdungsklemme 20 verbunden. Die Basiselektrode Basiselektrode 13 des Transistors 10 über die Kapa-13 des Transistors 10 ist durch die Kapazität 39 und zität 39 mit der Erdungsklemme 20. Beispielsweise den Schalter 35 wahlweise entweder mit dem Schreib- 45 sei angenommen, daß die negative Klemme der anschluß 36 oder dem Leseanschluß 37 verbunden. Energiequelle 18 ein Potential von — 20 Volt besitzt. Während des Aufzeichnens wird an der Eingangs- Da der Widerstand 28, verglichen mit den Widerklemme 40 ein Informationssignal durch die impuls- ständen 30 und 31, sehr klein ist, kann er vernachformende Schaltungsanordnung geformt, bevor es an lässigt werden, und das negative 20-Volt-Potential die Basiselektrode 13 des Transistors 10 angelegt 50 erscheint über den Widerständen 30 und 31. Der wird. Beim Rückspielen ist die Basiselektrode 13 des Widerstand 30 ist vielmals größer als der WiderTransistors 10 mit der Erdungsklemme 20 durch die stand 31, so daß das Potential größtenteils über dem Kapazität 39 verbunden, die als Ableitkapazität zum Widerstand 30 erscheint. Angenommen, es bestehe Ausfiltern von Störgeräusch dient. über dem Widerstand 30 ein negatives Potential-

Während des Rückspielens ist der Ausgang des 55 gefalle von 19 Volt und über dem Widerstand 31 ein basisgeschalteten Verstärkers 11 mit einer zweiten solches von 2 Volt, dann nimmt die Basiselektrode Verstärkerstufe verbunden, die einen pnp-Transistor 13 des Transistors 10 ein Potential an, das gleich 41 enthält, der eine Emitterelektrode 42, eine Basis- den negativen 2 Volt über dem Widerstand 31 ist, elektrode 43 und eine Kollektorelektrode 44 besitzt. und der kollektorgeschaltete Verstärker 10 führt das Die Kollektorelektrode 17 des Transistors 11 ist über 60 negative 2-Volt-Potential der Basiselektrode des eine Kopplungskapazität 45 mit der Basiselektrode Transistors 11 zu. Das 2-Volt-Potential stellt den 43 des Transistors 41 verbunden. Ein Spannungs- Gleichstrom-Arbeitspunkt des Transistors 11 ein, teiler, der aus den Widerständen 46 und 47 besteht, wodurch der Transistor 11 kollektorgeschaltet wird, liegt zwischen dem gemeinsamen Anschluß 27 und Die vorher auf dem Magnetband (nicht dargestellt) der Erdungsklemme 20, um die Basiselektrode 43 des 65 aufgezeichneten Impulse werden von der Spule

samen Anschluß 29 und der Erdungsklemme 20 angeordnet. Der Widerstand 28 und die Kapazität 34 bilden einen Entkoppler, um Störungen, die von der Energiequelle 18 herrühren, auszufiltern.

Der Lese-Schreibverstärker ist durch Betätigung eines zweiten Schalters 35 von »Aufzeichnung« auf »Wiedergabe«, und umgekehrt, umschaltbar. Eine impulsformende Schaltungsanordnung, bestehend aus

Transistors 41 vorzuspannen. Die Kollektorelektrode 44 des Transistors 41 ist über den Belastungswiderstand 48 mit dem gemeinsamen Anschluß 27 Verbundes Lese- und Schreibkopfes abgenommen und erscheinen an der Emitterelektrode 15 des Transistors 11. Die abgenommenen Impulse werden vom

Transistor 11 verstärkt und dann vom Transistor 41 weiter verstärkt. Die verstärkten Impulse erscheinen an den Ausgangsklemmen 51 und 52.

Man sieht also, daß dieser Lese-Schreibverstärker in der Lage ist, Informationssignale in zwei Riehtungen zu verstärken. Obgleich bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Transistoren 10, 11 und 41 vom pnp-Leitfähigkeitstyp Verwendung finden, versteht es sich, daß in möglichen Ausführungen ebenso mit entsprechenden Abänderungen auch Transistoren vom npn-Leitfähigkeitstyp verwendet werden können. Es versteht sich auch, daß an Stelle von Transistoren Vakuumröhren zu gebrauchen sind.

Obschon der Lese - Schreibverstärker in einem Kontrollsystem eines Magnetband-Aufzeichnungsund Rückspielgerätes sich als nützlich erweist, kann er auch in anderen Magnetband-Aufzeichnungs- und Rückspielgeräten Verwendung finden, wie etwa bei Rechenanlagen und Instrumentierungseinrichtungen.

Die Erfindung wurde an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles beschrieben.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Zweistufiger Schreib - Leseverstärker für einen Schreib-Lesekopf, dessen Betriebszustand durch einen Schalter umschaltbar ist, gekennzeichnet durch zwei Verstärkerstufen (10, 11), die beim Schreiben beide als Emitterfolger arbeiten, und durch einen in der Kollektorzuführung der beim Lesen ersten und beim Schreiben zweiten Stufe (11) liegenden Umschalter (24), der diese Stufe in eine Basisschaltung als Eingang des Leseverstärkers umschaltet und die weiterhin als Emitterfolger arbeitende erste Stufe (10) über einen Spannungsteiler (38, 30,31) für die Gewinnung der Basisvorspannung der zweiten Stufe (11) verwendet.

2. Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreib-Lesekopf an den Emitterzweig der beim Lesen ersten und beim Schreiben zweiten Stufe (11) angekoppelt ist.

3. Verstärker nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch einen weiteren Umschalter (35), der die Basis der beim Schreiben ersten Stufe (10) beim Schreiben an einen Eingang (40) für die zu schreibenden Signale und beim Lesen wechselstromseitig an Masse legt.

4. Verstärker nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsteiler (28, 30, 31), die beim Lesen zusammen mit der ersten Stufe (10) zur Gewinnung der Basisvorspannung der zweiten Stufe (11) dienen, aus drei ohmschen Widerständen (28,30, 31) gebildet sind, daß der in der Kollektorzuführung der beim Schreiben zweiten Stufe (11) liegende Umschalter (24) in der Lesestellung (24, 26) zwischen einer Vorspannungsklemme (18) und dem Spannungsteiler (28, 31, 30) zu diesem in Reihe liegt und beim Lesen einen weiteren ohmschen Widerstand (33) derart in den Kollektorzweig der beim Lesen ersten Stufe (11) einschaltet, daß dieser in Reihe zu einem Widerstand (28) des Spannungsteilers (28) liegt und diese Reihenschaltung (28, 33) beim Lesen den Arbeitswiderstand der beim Lesen ersten Stufe (11) bildet, und daß der Umschalter (24) den einen Widerstand (28) aus den beiden Stufen (10,11) abschaltet und den weiteren Widerstand (33) in den Spannungsteiler einschaltet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen