Устройство для магнитной записи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК О А 1 173 9) вюЫ В 5/03 5)5 1 Оо 9 2 :г ф.зтс" ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТ КОМУ киноинжен.В, Девл во СССР(57) Изобретройство длявания при м СТВО ДЛЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельстМ 1531136, кл. 6 11 В 5/02Авторское свидетельстМ 1531136, кл. 6 11 В 5/02 ние представляет собой устысокочастотного подмагничинитной записи и относится к накопителям информации; Цель изобретения - расширение динамического диапазона записи. Сущность изобретения заключается в том, что в выходную цепь усиления модуляции включается модулятор фазы тока подмагничивания, состоящий из счетчика и переключателя фазы, который с частотой больше верхней граничной частоты записи изменяет на 180 фазу тока подмагничивания в результате получающегося своего рода "интегрированного подмагничивания", при котором алгебраическое суммирование разнополярной помехи на два порядка меньше, чем при обычном подмагничивании. Устройство содержит генератор синусоидального напряжения 1, амплитудный модулятор 2, усилители 3 и 4, магнитную головку 5, аттенюатор 6 с входами 7 - 11739380 и 7 - 2, триггер Шмитта 8, счетчик 9, счетный триггер 10, ключи 11 и 13. Элементы 5 - 13 образуют фазовый модулятор. Наиболее широкое применение данного устройства Изобретение относится к накоплениюинформации, а именно к устройствам длявысокочастотного подмагничивания примагнитной записи,Известно устройство для высокочастотного подмагничивания при магнитной записи, содержащее генератор синусоидальногонапряжения, модуляторы тока записи и подмагничивания, усилитель и магнитную головку в канале записи, 10Недостатком устройства является понижение динамического диапазона записипри асимметрии тока высокой частоты, Уровень шума паузы возрастает в среднем на 1дБ на каждый процент роста несимметрии 15тока подмагничивания,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройстводля высокочастотного подмагничивания,содержащее генератор индукционного напряжения, амплитудный модулятор, усилитель и магнитную головку, обладающее темже недостатком,Цель изобретения - расширение динамического диапазона магнитной записи, 25Поставленная цель достигается тем, чтов устройство для высокочастотного подмагничивания при магнитной записи, содержащее генератор синусоидальногонапряжения, подключенный выходом к входу амплитудного модулятора, соединенноговыходом с входом первого усилителя, второй усилитель, аттенюатор, счетчик и записывающую магнитную головку, введеныпервый и второй ключи, подключенные первыми выходами к первому выводу записывающей магнитной головки и соединенныевторыми выводами с вторым выводом записывающей магнитной головки, триггерШмитта, включенный между выходом аттенюатора и счетным входом счетчика, исчетный триггер, подсоединенный счетным входом к выходу счетчика, причем выход первого усилителя подключен к входувторого усилителя, соединенного первым 45и вторым выходами с входами аттенюатора и с информационными входами соответственно первого и второго ключей,подсоединенных управляющими входамисоответственно к прямому и инверсному 50выходам счетного триггера,предполагается в технике магнитной записи, в машиностроении и приборостроении,а также в технологии изготовления измерительных лент. 2 ил,Сущность изобретения заключается в том, что в выходную цепь второго усилителя включается модулятор фазы тока подмагничивания, состоящий из счетчика и переключателя фазы, который с определенной частотой, больше верхней граничной частоты записи, изменяет на 180 фазу тока подмагничивания. В результате получается своего рода "интегрированное подмагничивание", при котором полярностьассимметричных полупериодов тока подмагничивания меняется местами с частотой фазовой модуляции, Алгебраическое суммирование разнополярной помехи от воздействия такого "интегрированного подмагничивания" или подмагничивания с инверсными фазами тока высокой частоты по крайней мере на два порядка меньше помехи, чем при обычном подмагничивании, что свойственно всем магнитным системам с алгебраическим суммированием разнополярных помех.В известных устройствах для высокочастотного подмагничивания применяется только амплитудный модулятор, а фазовый модулятор с переключением фазы на 180 в выходной цепи применяется впервые, что позволяет по новому решить вопоос борьбы с помехами, обусловленными ассимметрией тока подмагничивания, возникающими в процессе старения элементов устройства.На фиг, 1 показано предлагаемое устройство; на фиг, 2 - эпюры, поясняющие принципы работы устройства.Устройство содержит генератор 1 синусоидального напряжения, амплитудный модулятор 2, первый 3 и второй 4 усилители, магнитную головку 5 записи, аттенюатор 6, выходные выводы 7 - 1 и 7 - 2 второго усилителя, триггер 8 Шмитта, счетчик 9, триггер 10 (со счетным выходом), первый и второй ключи 11 и 12 на два направления по выходу, выходы 13 и 14 сигнала соответственно первого и второго ключей, выходы 15 и 16 разрешения прохождения сигнала соответственно первого и второго ключей, выходы 17 и 18 первого направления первого и второго ключей, выходы 19 и 20 второго направления первого и второго ключей и входы 21 и 22 магнитной головки записи.5 10 15 20 На фиг. 2 обозначено: О 1 - напряжение на выходе генератора 1, Ог - напряжение на выходе модулятора 2; О 4 - напряжение на выходе второго усилителя; О 6 - напряжение на выходе аттенюатора 6; Ов - напряжение на выходе триггера 8 Шмитта; О 5(5) - напряжение на входе магнитной головки 5 записи (ток через головку записи); 1 в - верхняя граничная частота записываемого сигнала; 1 о - частота подмагничивания; 1 фм - частота фазовой модуляции; Й - коэффициент пересчета (деления частоты подмагничивания);О ш, О ш - шум магнитного носителя соответственно при воздействии фазового и противофазового токов подмагничивания; Ош; суммарный шум магнитного поля носителя от ассимметрии тока ВЧП,К генератору 1 синусоидального напряжения, подключен амплитудный модулятор 2, сигнал которого усиливается усилителями: первым 3 и вторым 4, К выходам 7-1 и 7 - 2 второго усилителя подключен резистивный аттенюатор 6, с выхода В 2 которого поступает ТТЛ-напряжение (ТТЛ - транзисторно-транзисторная логика) на триггер 8 Шмитта, импульсы с выхода которого подсчитываются счетчиком 9, соединенным по выходу со счетным входом счетного триггера 10. Выходы счетного триггера соединены с входами 15 и 16 Е разрешения прохождения сигнала ключей Я первого 11 и второго 12, каждый из которых по выходу имеет первое направление 17(18) и второе направление 19(20). Одинаковые направления соединены между собой и к ним подключена выводамй 21 и 22 магнитная головка 5 записи. На входы 13 и 14 сигнала ключа 11 и ключа 12 поступает сигнал с выхода второго . усилителя 4.Устройство работает следующим образом.Сигнал с выхода генератора 1 синусоидального напряжения (фиг, 2 а) поступает на вход амплитудного модулятора 2, с выхода которого (фиг 2 б) поступает на первый 3 и второй 4 каскады усилителя, С выхода второго усилителя (фиг. 2 в) сигнал поступает на модулятор (или инвертор) фазы, состоящий из аттенюатора 6, пересчетной схемы 8 и 9, счетного триггера 10, двух ключей 11 и 12, коммутирующих фазу. К модулятору (инвертору) фазы подключена магнитная головка записи,В исходном состоянии (момент времени с/То = О) в счетчике 9 стоит нуль (устанавливается нулевым импульсом, фиг. 2 г), поэтому счетный триггер 10 имеет логическую единицу на инверсном выходе 0 и логический нуль на прямом выходе С (фиг. 2 д). 25 30 35 40 45 50 55 Ключ 11 находится в первом направлении 19, а ключ 12 - во втором направлении 18, В головке 5 ток проходит в направлении (7 - 1) - 13 - 19 - 21 - 22 - 18 - 14-(7 - 2), т.е. от вывода (7 - 1) к выходу (7 - 2) второго усилителя.Допустим, что счетчик 9 имеет три двоичных разряда, тогда коэффициент пересчета й равенИ=2 (1) Далее примем, что в исходном состоянии положительная полуволна тока подмагничивания (или напряжения 04 с выхода второго усилителя) имеет вид треугольника. а отрицательная - вид прямоугольника (фиг.2 в),Поскольку для высокоомных магнитных головок напряжение О 4 превышает 100 В, то сигнал ослабляется аттенюатором 6 до ТТЛ- уровня;О 42+3 В 1/82(2) Триггер Шмитта определяет момент перехода через нуль напряжения высокой частоты 1 о (фиг, 2 г), по переднему фронту импульсов срабатывает счетчик 9, Пока 01/То8, состояние счетного триггера 10 не изменяется (фиг, 2 д). В момент времени с/То = 8 счетчик формирует сигнал переноса, который устанавливает счетный триггер 1 в новое состояние, соответствующее 0 = 1, С = 0 (фиг. 2 д). Следовательно, ключ 11 переключает вход 13 на второе направление по выходу 17, а ключ 12 перейдет в первое направление 20 (фиг. 1). Ток подмагничивания через головку 5 потечет в обратном направлении (7-2)-21 - 22 - 17 - 13 - (7 - 1), т.е, от вывода 7-2 к выводу 7-1 второго усилителя (фиг. 2 е, момент времени 81/То16)Сравнение рассмотренных фазовых картин (фиг, 2 е) для интервалов 0с/То 8 и 8т/То 16 показывает, что для четных (11) и нечетныхинтервалов фазовой модуляции фаза, а значит и форма изменилась на обратную. шум магнитного носителя при фазовой модуляции равенОш = /О ш/ - /О ш/, (3) где О ш - напряжение шума магнитного носителя на нечетном интервале (1);О ш - напряжение шума магнитного носителя на четном интервале (11),При полной идентичности элементов устройства (идентичности характеристик кл ючей) и стабильности свойств магнитного носителя получим Ош= О, но практически оно уменьшится более, чем на порядок, по сравнению с О ш или О шыкад 5 С 5 Для неискаженной передачи верхней частоты Ьв звукового сигнала необходимо выполнить условие1 фм2 в (4) где 1 фм - частота фазовой модуляции.Если учесть, чтотфм = то/Й, (5) где 10 - частота генератора синусоидального напряжения;й - коэффициент деления частоты счетчиком, то условие для Й:й2 в(6)Практически выбирается й)=4 - 16, При заданном М и 1 в иэ выражения (6) определяется частота подмагничивания 10:1 оМ 25 в. Р) Современная технология позволяет изготовить устройство, используя различные элементные базы, так как используя МОП и К-МОП структуры можно изготовить как низковольтные ключи, так и на достаточно большое напряжение, и разброс по выходному сопротивлению ключей в замкнутом состоянии составляет менее 1 О 1, что при высокоомной нагрузке практически не сказывается на работе устройства. Во включенном состоянии полевой транзистор, входящий в состав ключа, может обеспечить сопротивление несколько десятков Ом,У предлагаемого устройства общим с известным является генератор синусои 1 дального напряжения, амплитудный модулятор и усилитель, различие - наличие в составе устройства фазового модулятора, качественно изменяющего параметры уст ройства. Формула изобретенияУстройство для магнитной записи, содержащее генератор синусоидального на пряжения, подключенный выходом к входу амплитудного модулятора, соединенного выходом с входом первого усилителя, второй усилитель, аттенюатор, счетчик и записывающую магнитную головку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона магнитной записи, в него введены первый и второй ключи, подключенные первыми выходами к первому выводу записывающей магнитной 20 головки и соединенные вторыми выводами с вторым выводом записывающей магнитной головки, триггер Шмитта, включенный между выходом аттенюатора и счетным входом счетчика, и счетный триггер, подсоеди ненный счетным входом к выходу счетчика, причем выход первого усилителя подключен к входу второго усилителя, соединенного первым и вторым выходами с входами аттенюатора и с информационными входами со ответственно первого и второго ключей, подсоединенных управляющими входами соответственно к прямому и инверсному выходам счетного триггера,