СПОСОБ СТИРАНИЯ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК G11B5/02 

Изобретение относится к радиотехнике, конкретно к технике магнитной записи, и предназначено для использования для стирания магнитных записей в трактах высококачественного звуковоспроизведения.

Известно, что магнитный носитель до записи должен быть либо размагничен, либо, наоборот, доведен до насыщения. В зависимости от этого процесс намагничивания (записи) будет происходить либо по начальной, либо по предельной кривой намагничивания. Остаточная магнитная индукция при записи зависит не только от напряженности магнитного поля записи, но и от магнитного состояния, в котором находится магнитный носитель до воздействия на него магнитного поля.

Обычно стирание магнитной записи осуществляют высокочастотным падающим магнитным полем, образованным в зазоре головки стирания, обмотка которой возбуждается высококочастотным генератором, причем магнитоноситель плавно перемещается относительно кромок указанного выше зазора. В высококачественной аппаратуре возбуждение головки стирания магнитной записи осуществляют высокочастотным симметричным синусоидальным сигналом для исключения шумов в новых записях, обусловленных взаимодействием гармонических составляющих колебаний частоты стирания с новой записью.

Типичным примером такого способа стирания является способ [1] Реализация этого способа осуществлена, в частности, в магнитоле "Селигер". Способ предусматривает генерацию частоты стирания, усиление ее по мощности, возбуждение полученным сигналом обмотки головки стирания при одновременном перемещении магнитоносителя относительно кромки зазора магнитной головки стирания.

Описанный способ и устройство предлагают возбуждать обмотку головки от усилителя с низким выходным сопротивлением (от эмиттерного повторителя). Другие рекомендации нам не известны.

Однако данное решение имеет существенный недостаток большие остаточные шумы (неполное стирание). Они вызваны тем, что ток в обмотке стирания заметно отличается по форме от приложенного к ней синусоидального напряжения. А, как известно, магнитное поле в зазоре формирует ток, а не напряжение.

Нелинейность импеданса обмотки головки стирания вызвана многими причинами: от мгновенного значения сигнала возбуждения (нелинейность петли гистерезиса магнитопровода); от вносимого магнитоносителем сопротивления (изменение уровня предыдушей записи, неоднородность носителя); от несимметричности импеданса и т.д.

В результате этих влияний ток в обмотке заметно отличается от синусоидального, возникают гармонические составляющие магнитного поля и остаточной индукции, которые при новой записи взаимодействуют с составляющими спектра записываемого сигнала на нелинейности головки и образуют продукты, попадающие в рабочий диапазон записи. Они проявляются как шум.

Целью изобретения является уменьшение перечисленных недостатков, то есть повышение эффективности стирания (снижение остаточных шумов).

На фиг. 1 показан вариант устройства с отрицательной обратной связью по току; на фиг.2 вариант устройства с отрицательной обратной связью по напряжению и положительной обратной связью по напряжению.

Устройство содержит задающий генератор 1, выход 2 генератора, усилитель 3 мощности, выход 4 усилителя мощности, обмотку 5 головки стирания, головку 6 стирания, зазор 7 магнитной головки стирания, механизм 8 перемещения магнитоносителя относительно зазора 7 магнитной головки, резистор 9, цепь 10 отрицательной обратной связи, делитель 11, 12 отрицательной обратной связи, делитель 13, 14 положительной обратной связи, разделительный конденсатор 15.

Устройство (фиг.1) состоит из генератора 1, выход 2 которого через усилитель 3 мощности соединен с обмоткой 5 головки 6 стирания. Зазор 7 магнитной головки 6 размещен на пути перемещения магнитоносителя относительно зазора 7. Последовательно с обмоткой 5 включен резистор 9, соединенный цепью 10 отрицательной обратной связи с инверсным входом усилителя мощности.

Устройство работает следующим образом. Генератор 1 генерирует высокочастотное гармоническое колебание, которое после усиления по мощности в усилителе 3 вызывает ток возбуждения в обмотке 5 головки 6 стирания. Вследствие этого в магнитопроводе головки 6 стирания возникает магнитное поле, сконцентрированное в зазоре 7 магнитной головки 6. Магнитоноситель, плавно перемещаясь (посредством устройства 8 перемещения) относительно кромки зазора 7 магнитной головки, попадает вначале (до середины зазора 7) в плавно нарастающее, а затем в плавно убывающее магнитное поле. В результате перемагничивания магнитоносителя плавно убывающим магнитным полем происходит его размагничивание (стирание записи).

В процессе стирания на резисторе 9, величина которого значительно меньше импеданса обмотки 5, выделяется напряжение, форма которого совпадает с формой тока через обмотку 5 (выходной ток усилителя 3). Выделенное на резисторе 9 напряжение поступает через цепь 10 обратной связи на инверсный вход усилителя 3 мощности, причем на его прямой вход поступает исходное напряжение генератора 1. Таким образом, на дифференциальных входах усилителя 3 мощности происходит сравнение форм гармонического напряжения стирания и тока через обмотку, причем разностный сигнал является сигналом отрицательной обратной связи по току, уменьшающим возможную разницу форм посредством коррекции выходного сигнала усилителя мощности.

Если форма напряжения генератора 1 гармоничная, то в данном способе (и устройстве) включения обмотки головки стирания форма тока через нее также будет чисто синусоидальной, следовательно, чисто синусоидальным будет изменение магнитного поля в зазоре магнитной головки. Для высококачественного стирания это очень важно, так как импеданс обмотки головки стирания непостоянен и нелинеен. Введенная отрицательная обратная связь по току устранила влияние его нелинейности и непостоянства на форму тока через обмотку, то есть на форму магнитного поля в зазоре, что уменьшило остаточные помехи, то есть повысило эффективность стирания.

Схема по фиг. 2 представляет собой генератор 1, выход 2 которого через усилитель 3 мощности соединен с обмоткой 5 головки 6 стирания. Зазор 7 магнитной головки 6 размещен на пути перемещения магнитоносителя относительно зазора 7. Между выходом 4 усилителя 3 и обмоткой 5 включен резистор 9. Дифференциальный усилитель 3 охвачен отрицательной обратной связью по напряжению (делитель 11, 12) с его выхода 4 на инверсный вход и положительной обратной связью по напряжению (делитель 13, 14) с обмотки 5 головки 6 стирания на его прямой вход. Цепь положительной обратной связи подключена к обмотке через разделительный конденсатор 15.

Работа схемы по фиг. 2 аналогична фиг.1. Разница состоит в механизме создания выходного тока усилителя 3, независимого от импеданса 5, т.е. преобразователя выходное напряжение выходной ток. Действие отрицательной обратной связи обычное стабилизация коэффициента передачи усилителя 3.

Действие положительной обратной связи происходит по схеме:
Z __→ I __→ u __→ u __→ u __→ u __→ I
(при уменьшении импеданса обмотки головки)
Z __→ I __→ u __→ u __→ u __→ u __→ I (при увеличении импеданса обмотки головки стирания),
где z_o импеданс обмотки 5 головки 6 стирания;
U_вых, I_вых напряжение и ток на выходе 4 усилителя 3;
U₉, U_z напряжение на резисторе 9 и обмотке 5;
U_вхΣ- суммарный сигнал на прямом входе усилителя 3, состоящий из входного напряжения, поступающего от генератора 1, и напряжения положительной обратной связи, пропорционального напряжению на обмотке 5.

В случае равенства глубины положительной и отрицательной обратной связи ток в нагрузке не зависит от ее импеданса и равен входному напряжению усилителя 3, деленному на сопротивление резистора 9. Схема по фиг.2 реализовала режим питания обмотки головки от идеального преобразователя входное напряжение выходной ток. Именно такой режим является наилучшим для создания чисто синусоидального тока через обмотку и соответствующего этому току чисто синусоидального магнитного поля в зазоре магнитной головки стирания.

Схема по фиг.2 имеет те же преимущества, что и схема по фиг.1, а кроме того, она более удобна (не требует незаземленной обмотки) и более эффективна, так как может быть идеальным преобразователем в связи с отсутствием в цепи ООС частотно-зависимого элемента (обмотки головки стирания).

Выбор величины резистора 9 меньше 1/100 импеданса нагрузки уменьшает эффективность положительной обратной связи, а больше 1/10 ведет к излишним потерям мощности на нем.

Заявленные способ и устройства не были известны нам из доступной патентной, рекламной и научно-технической литературы, что подтверждает критерий "новизна".

Отличительные признаки также не обнаружены нами в технике стирания магнитограмм и в смежных отраслях. Они не вытекают очевидным образом из уровня техники, и для специалиста не очевидна связь их применения с достигаемым техническим эффектом, что подтверждает критерий "изобретательский уровень".

Исходя из приведенных примеров реализации, не вызывает сомнения промышленная осуществимость изобретения. Промышленно-экспериментальная проверка подтвердила достижение ожидаемых преимуществ.

Использование: изобретение относится к технике стирания магнитных записей. Сущность изобретения: с целью эффективности стирания (снижения уровня остаточных шумов) в обмотке головки стирания формируют ток, идентичный по форме напряжению высокочастотного генератора стирания, например, посредством сопоставления мгновенных значений напряжения высокочастотного генератора и тока в обмотке и коррекции последнего для уменьшения их разницы. Обмотка головки стирания охвачена цепью обратной связи дифференциального усилителя. Датчиком сигнала обратной связи является резистор, включенный последовательно с обмоткой. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ стирания магнитной записи, предусматривающий генерацию высокочастотного гармонического напряжения стирания, усиление ее по мощности, возбуждение полученным сигналом обмотки головки стирания при одновременном перемещении носителя магнитной записи относительно зазора магнитной головки стирания, отличающийся тем, что в обмотке головки стирания формируют ток, форма которого идентична форме высокочастотного гармоничного напряжения стирания. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сравнивают форму генерируемого колебания с формой тока в обмотке и корректируют последнюю для уменьшения их разницы. 3. Устройство для стирания магнитной записи, содержащее задающий генератор, возбуждающий через усилитель мощности обмотки головки стирания, и механизм перемещения магнитоносителя относительно зазора головки стирания, отличающееся тем, что последовательно с обмоткой головки стирания включен резистор, охваченный цепью обратной связи усилителя мощности. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что резистор включен между выходом усилителя мощности и обмоткой. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что усилитель мощности имеет дифференциальный вход, причем его выход охвачен отрицательной обратной связью по напряжению на инверсный вход усилителя, а обмотка головки стирания соединена с прямым входом усилителя мощности через разделительный конденсатор и делитель, образуя цепь положительной обратной связи по напряжению. 6. Устройство по пп. 3 5, отличающееся тем, что величина резистора, включенного последовательно с обмоткой стирания, в 10 100 раз меньше импеданса обмотки стирания.