JPH0345474B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、２値の信号、一般に複数値の信号
のデータを抜き取るデータ抜き取り回路に関す
る。

第１図に示すように、２値の入力信号S_Iが一定
振幅でかつバイアス変動もない場合には、図のよ
うに入力信号S_Iを一定レベルのスレツシヨールド
電圧E_Oでレベル比較することにより、入力信号S_I
の「１」、「０」のデータを容易に抜き取ることが
できる。

しかしながら、入力信号S_Iが磁気テープから再
生されたデジタル信号やVTRの光学的周波数発
電機から得られる信号などであつて、第２図に示
すように振幅変動とバイアス変動があらる場合に
は、このように一定レベルのスレツシヨールド電
圧でレベル比較したのでは、入力信号S_Iの「１」、
「０」のデータを抜き取ることができない。

そこで、このように入力信号に振幅変動とバイ
アス変動がある場合でも入力信号のデータを確実
かつ正確に抜き取ることができるようにしたもの
が考えられた。

第３図は、その回路の一例で、入力信号S_Iがバ
ツフアアンプ１を通じて正ピークホールド回路２
及び負ピークホールド回路３に供給される。

正ピークホールド回路２及び負ピークホールド
回路３は、それぞれ、ダイオードＤ、抵抗R₁、
コンデンサＣ及び抵抗R₂で構成され、ダイオー
ドＤの向きが互いに逆になつている。抵抗R₂は
抵抗R₁に比べて十分大きくされ、したがつて充
電時定数がＣ・R₁になり、これが、ノイズで誤
動作しない程度に小さく選ばれる。また、放電時
定数がＣ・R₂になり、これが、入力信号S_Iのデ
ータ波形そのものに追従せず、振幅変動とバイア
ス変動に追従する大きさに選ばれる。なお、たと
えば、正ピークホールド回路２のコンデンサＣ及
び抵抗R₂の一端は負の直流電圧−E_Bの与えられ
る点に接続され、負ピークホールド回路３のコン
デンサＣ及び抵抗R₂の一端は正の直流電圧＋E_B
の与えられる点に接続される。

したがつて、第２図に示すように、正ピークホ
ールド回路２からは入力信号S_Iの正ピークホール
ド電圧V_Pが、負ピークホールド回路３からは入
力信号S_Iの負ピークホールド電圧V_Mが、それぞ
れ得られる。

この正ピークホールド電圧V_P及び負ピークホ
ールド電圧V_Mが可変抵抗器４の一端及び他端に
供給され、可変抵抗器４の可動子から正ピークホ
ールド電圧V_P及び負ピークホールド電圧V_Mを適
当な比でたとえば１：１で加算した電圧V_Tが得
られる。なお、可変抵抗器４の可動子から回路２
側の部分及び回路３側の部分の抵抗は回路２及び
３の動作に影響を及ぼさないように抵抗R₂に比
べて十分大きくされる。

そして、バツフアアンプ１を通じた入力信号S_I
がレベル比較器５に供給され、可変抵抗器４の可
動子から得られる加算電圧V_Tがスレツシヨール
ド電圧としてレベル比較器５に供給されて、入力
信号S_Iがレベル比較される。なお、レベル比較器
５としてはヒステリシスをもつたものたとえばシ
ユミツトトリガ回路が用いられる。

したがつて、第２図に示すように、入力信号S_I
は正ピークホールド電圧V_Pと負ピークホールド
電圧V_Mの中間の電圧V_Tをスレツシヨールド電圧
としてレベル比較され、図のように入力信号S_Iに
振幅変動やバイアス変動があつても、レベル比較
器５の出力信号D_Oとして入力信号S_Iの「１」、
「０」のデータが確実かつ正確に抜き取られる。

ところで、この第３図のデータ抜き取り回路
は、上述のような低周波の振幅変動分を無視すれ
ば、データの振幅が一定であることが前提であつ
た。

ところが、一般に記録媒体や伝送媒体の周波数
特性は第４図に示すように高域で劣化するもので
あるため、高密度記録又は伝送を行なおうとする
とデータの振幅が一定でなくなる欠点が生じる。
すなわち、データのランレングス（「１」の状態
あるいは「０」の状態が続く長さ）がある値以上
のときは入力データの振幅はほぼ一定となるが、
ランレングスがその値以下となると、ランレング
スが短くなるにつれて振幅のピーク値が小さくな
る。したがつて、第３図の回路では正しいスレツ
シヨールド電圧が得られず、データの抽出が正し
く行なわれなくなる欠点があつた。

つまり、例えば再生データが第５図Ａに示すよ
うにランレングスが変化するようなものの場合、
記録密度が低ければ、同図Ｂに示すように振幅は
ほぼ一定であるので、第３図の回路にてほぼ正し
くスレツシヨールド電圧V_Tが得られる。ところ
が、記録密度が高いと、短いランレングスのと
き、第４図Ｃに示すようにピークレベルが低くな
るため、第３図の回路で得られるスレツシヨール
ド電圧V_Tも同図Ｃの破線のようになり、正しい
データ抽出ができなくなつてしまうのである。

このように、第３図のデータ抜き取り回路で
は、高密度記録又は伝送の場合には、その再生デ
ータの正しい抜き取りができなくなつてしまうの
で、例えばデータをテープに記録する場合は、ラ
ンレングスによつて再生信号の振幅が変わらない
範囲で記録する必要があつた。このため、記録密
度を上げるのに限度があつた。

この発明はこの欠点を除去したデータ抜き取り
回路を提供しようとするものである。

すなわち、この発明は、入力信号の振幅はラン
レングスがある値以下のときは、その長さにほぼ
１対１に対応することを利用してランレングスの
長さに応じて、振幅補正をして、常に振幅がほぼ
一定となるようにし、この振幅一定の入力信号の
正及び負ピークホールド値からスレツシヨールド
電圧を得るようにしたものである。

以下、この発明回路の一例を図を参照しながら
説明しよう。

第７図に示すように、入力信号S_I（第８図Ａ）
がバツフアアンプ６に供給され、これより入力信
号と同極性でこれが増幅された信号が得られ、こ
のアンプ６の出力がレベル比較回路７に供給され
る。

アンプ６の出力は、また、バツフアアンプ８を
通じて第１の正及び負ピークホールド回路１０に
供給される。この回路１０において、抵抗Ra、
ダイオードDa、コンデンサCa、抵抗Raaにて正
ピークホールド回路１１が構成され、抵抗Rb、
ダイオードDaと逆向きのダイオードDb、コンデ
ンサCb、抵抗Rbbにて負ピークホールド回路１
２が構成される。

一方、後述するようにして正しいスレツシヨー
ルド電圧と比較され、比較回路７より得られた出
力信号D_O（第８図Ｂ）が第１の正及び負ピークホ
ールド回路１０のリセツトパルスの形成回路３０
に供給される。すなわち、信号D_OがＤフリツプ
フロツプ回路３１のＤ端子に供給され、また、信
号D_Oより十分高い周波数のクロツクパルスC_Pが
このフリツプフロツプ回路３１のクロツク端子に
供給される。したがつて、このフリツプフロツプ
回路３１より信号D_OよりクロツクパルスC_Pの１
クロツク分遅れた信号Q₁（第８図Ｃ）及びその反
転信号₁が得られる。そして、この信号Q₁は次
段のＤフリツプフロツプ回路３２のＤ端子に供給
され、そのクロツク端子にパルスC_Pが供給され、
これより信号Q₁がクロツクパルスC_Pの１クロツ
ク分遅らされた信号Q₂（第８図Ｄ）及びその反転
信号₂が得られる。

そして、信号₁と信号Q₂とがアンドゲート３
３に供給され、これより信号Q₁の立ち上がり時
点でクロツクパルスC_Pの１クロツク分のパルス
幅を有するリセツトパルスRP₁（第８図Ｅ）が得
られる。また、信号Q₁と信号₂とがアンドゲー
ト３４に供給され、これより信号Q₁の立ち下が
り時点でクロツクパルスC_Pの１クロツク分のパ
ルス幅を有するリセツトパルスRP₂（第８図Ｇ）
が得られる。

そして、パルスRP₁はスイツチ回路１３に、パ
ルスRP₂はスイツチ回路１４に、それぞれ供給さ
れ、これらスイツチ回路１３及び１４がそれぞれ
のパルス幅期間にオンとされ、コンデンサCa及
びCbに蓄えられた電荷が瞬時に放電されて、ピ
ークホールド回路１１及び１２がリセツトされ
る。

したがつて、回路１１よりは入力信号S_Iのその
立ち上がり時にリセツトされた状態の正ピークホ
ールド電圧E_P（第８図Ｆ）が得られ、回路１２よ
りは入力信号S_Iのその立ち下がり時にリセツトさ
れた状態の負ピークホールド電圧E_Mが得られる。
これらピークホールド電圧E_P及びE_Mはそれぞれ
バツフアアンプ１５及び１６を通じて振幅補正回
路４０のスイツチ回路４１の一方及び他方の入力
端にそれぞれ供給される。

一方、４個のフリツプフロツプ回路が１つのパ
ツケージに収納された状態のICで構成された記
憶回路４２の第１のＤ端子に出力信号D_Oが供給
される。また、この記憶回路４２のクロツク端子
にはクロツクパルスC_Pが供給される。さらに、
Ｄフリツプフロツプ回路３１の出力Q₁とＤフリ
ツプフロツプ回路３２の出力₂がイクスクルー
シブオアゲート４３に供給され、これより信号
D_Oの立ち上がり時及び立ち下がり時のそれぞれ
からクロツクパルスC_Pの１クロツク分の期間ロ
ーレベルとなるパルスL_P（第８図Ｊ）が得られ、
これが回路４２のイネーブル端子に供給される。
したがつて、この記憶回路４２の第１の出力端よ
りは信号Q₁と同様の信号S_W（第８図Ｉ）が得られ
る。そして、その反転信号_Wがスイツチ回路４
１にそのスイツチング信号として供給され、この
スイツチ回路４１が信号_Wのハイレベルの期間
はアンプ１５の出力の入力端側に、ローレベルの
期間はアンプ１６の出力の入力端側に、それぞれ
切り換えられる。つまり、出力信号D_Oが「１」
である期間（実際にはこれより１クロツク分ずれ
た期間）ではスイツチ回路４１よりは負ピークホ
ールド電圧E_Mが得られ、出力信号D_Oが「０」で
ある期間（同様に実際にはこれより１クロツク分
ずれた期間）ではスイツチ回路４１よりは正ピー
クホールド電圧E_Pが得られ、これがゲイン制御
回路４４に供給される。このゲイン制御回路４４
はアンプ４４１と、ゲインセレクタ４４２と、ゲ
イン制御用の複数の抵抗、この例では８個の抵抗
Z₁〜Z₈からなり、ゲインセレクタ４４２のセレク
タ端子に供給される３ビツトの信号により８個の
抵抗Z₁〜Z₈が適宜例えば択一的に選択されてこれ
によりゲインが変えられるようにされている。

ゲインを変えるための３ビツトのデータは、信
号D_Oのランレングスが測定され、その長さに応
じて形成される。

すなわち、５０はランレングスの測定回路で、
この例では８ビツトのカウンタで構成するが、こ
の８ビツトのカウンタは下位４ビツト用のカウン
タ５１と、上位４ビツト用のカウンタ５２とで構
成される。そして、これら２個のカウンタ５１及
び５２の入力クロツクとしてはクロツクパルス
C_Pが供給される。また、イクスクルーシブオア
ゲート４３よりの信号D_Oの立ち上がり及び立ち
下がり時に得られるパルスL_Pが各カウンタ５１
及び５２のロード端子に供給されて、これにより
８ビツトのカウンタが初期値にプリセツトされ
る。したがつて、カウンタ５１及び５２では、パ
ルスL_Pの隣り合うパルス間の期間の間、クロツ
クパルスC_Pが初期値からカウントされることに
なる。つまり、パルスL_Pの直前のカウント値は
ランレングスに応じた値となつている。

そして、この例においては、初期値はカウント
値「148」の状態とされる。そして、下位４ビツ
ト用のカウンタ５１の最上位ビツトの出力Q_Dと、
上位４ビツト用のカウンタ５２の最上位ビツトを
除く３ビツトの出力Q_A，Q_B，Q_Cとから、前述の
３ビツトのゲインセレクトデータが形成される。

つまり、出力Q_Cがアンドゲート４５，４６，
４７に供給されるとともに、出力Q_Bがアンドゲ
ート４５に、出力Q_Aがアンドゲート４６に、出
力Q_Dがアンドゲート４７に、それぞれ供給され、
アンドゲート４５，４６，４７の出力が、それぞ
れ記憶回路４２の第２、第３、第４のＤ端子に供
給される。そして、この記憶回路４２ではイネー
ブル端子に供給されるパルスL_Pがローレベルで
ある期間にクロツクパルスC_Pが供給されたとき、
第１〜第４のＤ端子に供給されている信号が読み
込まれて第１〜第４の出力端にその信号が得られ
る。

この記憶回路４２の第２〜第４の出力端に得ら
れる信号はそれぞれ反転されてゲインセレクタ４
２２のセレクト端子に供給される。

この例の場合、データのランレングスがちよう
ど１ビツトであるとき、そのランレングスを1T
とすると、ランレングスとカウント値の関係は第
６図の左側に示すようにされる。つまり、初期値
のランレングスは0Tでカウント値「148」、ラン
レングス1.5Tはカウント値「196」、ランレング
ス2Tはカウント値「212」、ランレングス2.5Tは
カウント値「225」、ランレングス3Tはカウント
値「244」とされる。そして、３ビツトのデータ
とカウント値との関係も同図に示す通りで、
「000」はカウント値「199」以下、「001」はカウ
ント値「200」から「207」まで、「010」はカウン
ト値「208」から「215」まで、……となる。そし
て、スイツチ回路４１よりの信号に対するゲイン
は第６図にも示したように、ランレングスが長く
なるほどゲインが小さくなるようにセレクタ４４
２にて選択される。

この場合、測定回路５０ではランレングスは信
号D_Oのそれが実時間で測定されるのに対し、ス
イツチ回路４１は信号D_Oがほぼ反転された状態
の信号_Wによつて信号D_Oのローレベルの期間は
正ピークホールド出力側入力端に、信号D_Oのハ
イレベルの期間は負ピークホールド出力側入力端
に、それぞれ切り換えられるので、スイツチ回路
４１の出力に得られる正及び負ピークホールド出
力は、それぞれデータのランレングス分ずつ遅れ
て取り出されることになる。したがつて、測定回
路５０で、実時間で測定されたランレングスに応
じてゲイン制御回路４４のゲインが、前述のよう
にランレングスが短いほど大きくなるようにされ
る。そして、その後そのランレングスの正あるい
は負ピークホールド電圧がこのゲイン制御回路４
４に供給されることになり、これにより回路４４
よりはランレングスの長短にかかわらず振幅一定
の出力信号S_II（第８図Ｋ）が得られる。この場
合、アンプ４４１は反転アンプであるので、出力
信号S_IIは負極性であるとともに正ピークホール
ド値E_PCと負ピークホールド値E_MCとは逆転してい
る。

こうして得られた出力信号S_IIはバツフアアン
プ６０を通じて第２の正及び負ピークホールド回
路２０に供給される。この回路２０において、抵
抗R〓、ダイオードD〓、コンデンサC〓、抵抗R〓〓に
て正ピークホールド回路２１が構成され、抵抗
R〓、ダイオードD〓と逆向きのダイオードD〓、コ
ンデンサC〓、抵抗R〓〓にて負ピークホールド回路
２２が構成される。

そして、正ピークホールド回路２１の出力電圧
と負ピークホールド回路２２の出力電圧はそれぞ
れバツフアアンプ２３及び２４を通じて得られ
る。そしてこれらアンプ２３及び２４の出力は大
きさの等しい抵抗６１及び６２にて１：１で加算
され、この加算出力がアンプ６を通じた入力信号
S_Iに加算される。この加算出力はランレングスに
かかわらず振幅一定とされた信号から得たので入
力信号S_Iに対する正しいスレツシヨールド電圧
V_TTであるが、逆極性となつている。したがつ
て、これが入力信号S_Iに加算されれば、その加算
出力としてはスレツシヨールド電圧の部分が零ボ
ルトとされた信号が得られ、これが比較回路７に
供給されることになる。したがつて、出力信号
D_Oは正しくデータが抜き取られた状態の信号と
なる。

なお、この例の場合、第１正及び負ピークホー
ルド回路１０の入力としては、入力信号S_Iから第
２のピークホールド回路２０の出力信号から得た
スレツシヨールド電圧V_TTが差し引かれたものが
供給されることになるため、アンプ２３及び２４
の出力が抵抗６３及び６４にて同様に１：１で加
算され、その加算出力、すなわち、スレツシヨー
ルド電圧V_TTがアンプ６０の入力端に加えられて
いる。

以上のようにしてこの発明においてはデータの
ランレングスによつて入力データの振幅が変化し
ても、そのランレングスの長さに応じて入力信号
のピーク値を補正して振幅は一定となるようにし
たのでデータの正確な抜き取りができるものであ
る。

したがつて、記録媒体又は伝送媒体の周波数特
性が第４図のように高域の特性が劣化するような
ものであつても、高密度で記録又は伝送ができ
る。

つまり、第３図の抜き取り回路を用いたとき
は、ランレングスによつて振幅が変わらないよう
な記録密度あるいは伝送密度にしなければならな
いが、この発明による抜き取り回路によれば、第
３図の例の２倍以上の高密度記録及び伝送が可能
になるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明の説明のための波
形図、第３図は先に提案されたデータ抜き取り回
路の一例の接続図、第４図及び第５図はこの発明
の説明のための周波数特性図及び波形図、第６図
はこの発明の一例の動作の説明のための図、第７
図はこの発明によるデータ抜き取り回路の一例の
接続図、第８図はその動作の説明のための波形図
である。 ７はレベル比較回路、１０は第１の正及び負ピ
ークホールド回路、２０は第２の正及び負ピーク
ホールド回路、４０は振幅補正回路、５０はラン
レングスの測定回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力信号が供給される第１の正及び負ピーク
   ホールド回路と、この第１の正及び負ピークホー
   ルド回路から出力される信号が供給される振幅補
   正回路と、この振幅補正回路によつて振幅が補正
   された信号が供給される第２の正及び負ピークホ
   ールド回路と、この第２の正及び負ピークホール
   ド回路から出力される信号を互いに加算して得ら
   れた信号と上記入力信号とを比較してデータを抜
   き取るためのレベル比較回路と、このレベル比較
   回路から出力されるデータが供給されるランレン
   グス測定回路とを有し、このランレングス測定回
   路から出力される上記データのランレングスに対
   応する信号によつて上記振幅補正回路が制御され
   るようにされたデータ抜き取り回路。