Устройство магнитной записи и воспроизведения видеосигналов

) П) 51) Н 0 4 И 5 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСА 30 бРЕТЕН ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ Р 9 Н. Герас алюжный .8)и др, и, М ехникаЭнер 2.3975764)74 (прототип),(54)(57) УСТРОЙСТВО МАГНИТНОЙ ЗАПИСИИ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ВИДЕОСИГНАЛОВ содержащее лентопротяжный механизм,связанный с блоком управления электроприводом, а также в записывающейчасти блок интегральных магнитныхголовок записи и последовательно соединенные синхроселектор и магнитнуюголовку записи синхросигнала, причемвход синхроселектора является входомзаписываемого телевизионного сигнала, а в воспроизводящей части блокмагнитных головок воспроизведения,магнитную головку воспроизведениясинхросигнала, последовательно соединенные тактовый генератор, делитель частоты и фазовый компаратор,выход которого подключен к входу блока управления электроприводом, кольценой счетчик, счетный вход которогосоединен с выходом тактового генератора, а установочный вход - с выходоммагнитной головки воспроизведениясинхросигнала и с вторым входом фазового компаратора, о т л и ч а ющ,е е с я тем, что, с целью повышеойска.(56) 1. Гончаров А,магнитной нидеозапигия, 1970, с.27-32. Патент США Ркл, Н 04 М 5/78, 19 ния качества записи и воспроизведения видеосигнала за счет уменьшени я перекрестных помех и повышения отношения сигнал-шум, н записынающую часть внедены электронно-лучевая трубка с электростатической и электромагниГ- ной системами отклонения и с кнадру польной электростатической линзой, причем н плоскости мишени электрон- но-лучевой трубки расположен ряд полупроводниковых диодных структур прямоугольной формы, каждая из которых соединена с соответствующей магнитной головкой записи, вдоль ряда полупроводниковых диодных структур расположен заземленный электрод, а также введены генератор строчной Е развертки, включенный между вторым выходом синхроселектора и входом электромагнитной системы отклонения, и источник постоянного напряжения, выход которого подключен к входу кнадрупольной электростатическ линзы, при этом электростатиче я система отклонения соединена с вхо; дом телевизионного сигнала, а н воспроизводящую часть введены после" довательно соединенные электронный коммутатор и формирователь видеосигнала, второй вход которого соединен с выходом магнитной головки воспроизведения синхросигнала, причем информационные входы электронного коммутатора соединены с соответствующими выходами блока магнитных головок воспроизведения, а управляющие входы - с соответствующими выходами кольцевого счетчика.Изобретение относится к техникетелевидения и может быть использовано в аппаратуре магнитной видеозаписи,Известно устройство записи и воспроизведения видеосигналов, содержащее многодорожечные блоки магнитныхголовок записи и воспроизведения,лентопротяжный механизм, селекторсинхросигнала, первый и второй усилители и первый и второй коммутаторы видеосигналов, магнитные головкизаписи и считывания синхросигналов,при этом входы многодорожечного блока магнитных головок записи соединены с соответствующими выходами пер вого коммутатора, вход которого соединен с выходом первого усилителя,выходы многодорожечного блока магнит"ных головок воспроизведения подключены к соответствуюцим входам второ- дго коммутатора, выход которого подключен к входу второго усилителя,вход селектора синхросигнала соединен с входом первого коммутатора, аего выход подключен к магнитной головке записи синхросигналов 1 1.Недостатком известного устройстваявляется низкое качество воспроизводимого изображения, обусловленноемалым количеством дорожек записи(10 дорожек) и низкой тактовой частотой коммутаторов видеосигнала,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство магнитной записи и воспроизведения видеосигналов, содержацеелентопротяжный механизм, связанныйс блоком управления электроприводом,а также в записываюцей части - блокинтегральных магнитных головок записи и последовательно соединенные 40синхроселектор и магнитную головкузаписи синхросигнала, причем входсинхроселектора является входом записываемого телевизионного сигнала,а в воспроизводящей части - блок 45магнитных головок воспроизведения,магйитную головку воспроизведениясинхросигнала, последовательно соединенные тактовый генератор, делитель частоты и Фазовый компаратор, 5 Овыход которого подключен к входу блокауправленйя электроприводом, кольцевой счетчик, счетный вход которогосоединен с выходом тактового генера"тора, а установочный вход - с выходом магнитной головки воспроизведения синхросигнала и с вторым входомФазового компаратора 2 1,Оди ако большое колич ест во параллельных соединений блоков магнитных 60 головок записи и воспроизведения с многоканальными усилителями, коммутаторами и накопителями сигналов, приводит к повышенным перекрестным помехам между каналами, ухудщаюцем 5 качество воспроизводимого телевизионного изображения,Цель изобретения - повышение качества записи и воспроизведения видеосигнала за счет уменьшения перекрестных помех и повышения отношениясигнал-шум.Поставленная цель достигается тем,что в. устройство магнитной записи ивоспроизведения видеосигналов, содержащее лентопротяжный механизм, связанный с блоком управления электроприводом, а также в записываюцей части блок интегральных магнитных головок записи и последовательно соединенные синхроселектор и магнитнуюголовку записи синхросигнала, причем вход синхроселектора являетсявходом записываемого телевизионногосигнала, а в воспроизводящей частиблок магнитных головок воспроизведения, магнитную головку воспроизведения синхросигнала, последовательносоединенные тактовый генератор, .делитель частоты и фазовый компаратор,выход которого подключен к входублока управления электроприводом,кольцевой счетчик, счетный вход которого соединен с выходом тактовогогенератора, а установочный вход - свыходом магнитной головки воспроизведения синхросигнала и с вторымвходом фазового компаратора, в записывающую часть введены электроннолучевая трубка с электростатическойи электромагнитной системами отклонения и с квадрупольной электростатической линзой, причем в плоскостимишени электронно-лучевой трубкирасположен ряд полупроводниковыхдиодных структур прямоугольной Формы, каждая из которых соединена ссоответствуюцей магнитной головкойзаписи, вдоль ряда полупроводниковыхдиодных структур расположен заземленный электрод, а также введены генератор строчной развертки, включенныймежду вторым выходом синхроселектора и входом электромагнитной системы отклонения, и источник постоянного напряжения, выход которого подключен к входу квадрупольвой электростатической линзы, при этом электростатическая система отклонения соединена с входом телевизионного сигнала,а в воспроизводящую часть введейыпоследовательно соединенные электронный коммутатор и формирователь видео"сигнала, второй вход которого соединен с выходом магнитной головкивоспроизведения синхросигнала, причем инФормационные входы электронного коммутатора соединены с соответ.ствуюцими выходами блока магнитныхголовок воспроизведения, а управляющие входы - с соответствуюцими выходами кольцевого счетчика,На чертеже приведена структурнаясмешанная схема устройства записи ивоспроизведения видеосигнала,Устройство состоит из записывающей и воспроизводящей частей и лентопротяжного механизма 1, связанного сблоком 2 управления электроприводом.Записывающая часть включает в себявход 3 видеосигнала, видеоусилитель 4,синхроселектор 5, генератор 6 строчной развертки, блок 7 интегральныхмагнитных головок записи, магнитнуюголовку 8 записи синхросигнала, источник 9 постоянного напряжения,блоки 10 и 11 питания и электроннолучевую трубку, содержащую катод 12,модулятор 13, анод 14, квадрупольпуюэлектростатическую линзу 15, электромагнитную систему 16 отклонения,электростатическую систему 17 отклонения, основание 18, на котором закреплены полупроводниковые диодныеструктуры 19 и заземленный электрод 20,Воспроизводящая часть содержитблок 21 магнитных головок воспроизведения, магнитную головку 22 .воспроизведения синхросигнала, электронный коммутатор 23, кольцевой счетчик 24, тактовый генератор 25, делитель 26 частоты, фазовый компаратор 27, формирователь 28 видеосигнала, триусилителя 29, 30 и 31 ивыход 32 видеосигнала,Запись производится на магнйтныйноситель 33,35Устройство р абот ает следующимобразом,Видеосигнал с входа 3 поступаетв видеоусилитель 4, а также на синхроселектор 5, где осуществляется выделение строчных синхроимпульсов,Строчные синхроимпульсы синхронизируют работу генератора 6 строчнойразвертки, подключенного к электро-.магнитной системе 16 отклоненияСпомощью катода 12, модулятора 13 и 45анода 14, подключенных к блоку 11питания, формируется электронный лучкруглого сечения, который с помощьюквадрупольной электростатическойлинзы 15, подключенной к источнику 9 50постоянного напряжения, преобразуется в луч с эллиптической формой поперечного сечения. Меньшая ось эллипсаориентирована в направлении строчного отклонения электронного луча, осу ществляемого электромагнитной системой 16 отклонения. Выход видеоусилителя 4 подключен к электростатической системе 17, отклоняющей электронный луч в направлении, перпендикулярном направлению строчного отклонения луча.Таким образом, в течение прямогохода строчной развертки электронныйлуч сканирует расположенный на общем основании 18 набор полупроводниковых диодных структур 19, общий электрод которых подключен к блоку 10 питания,размер полуосей эллипса поперечного сечения электронного луча сравним с размерами отдельной полупроводниковой диодной структуры 19,Модуляция электронного луча по интенсивности осуществляется с помощью электростатической системы 17 отклонения, с помощью которой электронный луч отклоняется на заземленный электрод 20, частично или полностью перекрывая ток луча, При этом изменяется по интенсивности величина тока луча, попадающая на какую- либо полупроводниковую диодную структуру 19Если распределение плотности тока в луче с эллиптическим поперечным сечением подчиняется кривой Гаусса, то-естьХ,2 Ь 2У=Гогде Яо - плотность тока в центреэлектронного луча;И у - текущие координаты; и Ь - расстояния от центра электронного луча до точек по координатам х и у в которых плотность тока снижается в 1/е раз по сравнению со значением р; е - основание натуральных логарифмов, то ток луча, проходящий в какой-либо отдельной полупроводниковой диодной структуре определится выражением, гдее 5 - расстояние от центра электронного луча до края заземленного электрода 20 со стороны полупроводниковой структуры; Ыю Фх 1=7 6 (Н - интервял Вероятностиошибок. Введем дополнительно следующие обозначения: .8 - длина пластин электростатической системы 17;. 4.- расстояние между ними; 1, - расстояние между центром электростатической системы 17 и плоскостью расположения полупроводниковых .диодных структур 19Од - ускоряющее напряжение электронно-лучевой трубки;О - напряжение на пластинахэлектростатической системы 17, поступающее от видеоусилителя 4, 5 Если принять, что каждая из полупроводниковых диодных структур 19 обладает линейным усилением К, то модуляционная характеристика1 ОЭмг= г К 1 Фопределяет зависимость тока 3протекающего в блоке 7 от модулирующего напряжения, формируемого видеоусилителем 4.Параметр К определяет степеньразмножения электронно-дырочных парв полупроводнике под действием элект ронного луча, Каждый электрон, бомбардирующий отдельный диод полупроводниковой диодной структуры 19, создает в объединенном слое полупроводника множество электронно-дырочных 25пар, Энергия, необходимая для создания одной электронно-дырочной пары,например, в кремнии, равна 3,6 эВ,Поэтому отдельный электрон с энергией более 10 кэВ вызывает образование в диодной структуре несколькихтысяч пар носителей,В связи с этим ток 3, проходящий по интегральным магнитным головкам в многодорожечном блоке 7 интег- З 5ральных магнитных головок, усиливается более чем в 1000 раз по сравнениюс током электронного луча в электронно-лучевой трубке. При примененииэлектронно-лучевой трубки с током 4 Олуча до 1 мА амплитуда импульсов тока в каждой обмотке многодорожечногоблока магнитных головок записи будетболее 1 А, Необходимость полученияимпульсов тока амплитудой более 1 А 4при коммутации видеосигнала по обмоткам многодорожечного блока 21определяется тем, что количество маг;нитных головок в блоке и, соответст"венно, количество записанных дорожекпоперек магнитного носителя 33 должно быть сравнимо с числом элементовразложения телевизионного изображуния по строке (не менее 500 дорожек).Выполнение такого количества магнитных головок в блоке на стандартнуюширину магнитного носителя в 12 или25 мм тр.бует применения в каждоймагнитной головке одновитковой обмотки, Сохранение требуемого для записиколичества ампервитков обеспечивается соответствующим увеличением амплитуды тока в каждой обмотке,Первый выход синхроселектора 5подключен к магнитной головке 8 записи синхросигнала, с помощью которой 5 на магнитном носителе 33 записываютсинхроси гнал, каждый импульс которогосоответствует началу телевизионнойстроки,Считывание сигналограммы осуществляют с помощью многодорожечного блока 21 магнитных головок воспроизведения, подключенного непосредственнок входам электронного коммутатора 23,Количество маггов". ных головок в блоке 21 такое же, как и в блоке 7 интегральных магнитных головок записиМагниторезистивные головки, используемые в блоке 21,позволяют получитьпри считывании сигналограммы достаточно большой сигнал (до 1 мВ), чтопозволяет исключить набор предварительных усилителей, а подключить ихвыходы непосредственно к электронному коммутатору 23, выход которогоподключен к общему усилителю 31,Последовательная коммутация сигналав электронном коммутаторе 23 осуществляется с помощью кольцевого счетчика 23, сигнал тактовой частоты накоторый поступает от тактового генератора 25, а от него на делитель 26частоты и дальше на один из входовфазового компаратора 27. Частотаэтого управляющего сигнала равна частоте строчной развертки, Частотатактового генератора 25 равна половине произведения частоты строчнойразвертки на количество дорожек записи,С магнитной головки 22 воспроизведения синхросигнала на усилитель 29поступает импульсный сигнал, соответствующий частоте строчной развертки.После усиления этот сигнал поступает на кольцевой счетчик 24 для обнуления его в начале каждой телевизион 1 ной строки, Кроме того, он поступаетна второй вход фазового компаратора 27. Получаемый на выходе фазовогокомпаратора 27 сигнал ошибки поступает через усилитель 30 на блок 2управления электроприводом, в резуль"тате чего повышается стабильностьпротягивания магнитного носителя 33с помощью лентопротяжного механизма 1, Строчный синхросигнал поступает также нд второй вход формирователя 28 видеосигнала, на первый вхрдкоторого поступает считываемый с помощью блока 21 сигнал, в результатечего на выходе 32 образуется видеосигнал телевизионного изображения,Таким образом, в результате записи каждой строки телевизионного сигнала, имеющего аналоговую форму с верхней граничной частотой Хщ поперек магнитного носителя 33 будет записан дискретный сигнал, огибающая которого соответствует исходному аналоговому сигналу.1078667 оПрименение магниторезистивных головок для считывания сигналограммы ираж 635 Подписи иал ППП фПатент агород Ул Проектная, 4 На магнитном носителе 33 видеосигнал записывается в виде параллельных дорожек, расположенных вдоль магнитного носителя 33Частота записываемого по каждой дорожке сигнала равна частоте строчной развертки, то-есть 15625 Гй. Скорость магнитного носителя 33 может быть выбрана 9,5 или ,19 см/с в зависимости от продольной плоти ости з апи сиНИИПИ 3 аказ,987/54 позволяет вести запись импульсов покаждой дорожке практически без громежутков между ними, в результате чегоскорость движения магнитного носителя 33 может быть дополнительно уменьшена почти в 2 раза. Отсутствие много-канальных усилителей в каналах записии считывания сигналов суШественно оникает перекрестные помехи между отдельными каналами записи и считывания и обеспечивает повышение отношения сигнал-шум,что выгодно отличаетданное изобретение от прототипа.