УСИЛИТЕЛЬ ЗАПИСИ Российский патент 1996 года по МПК G11B20/00 

Изобретение относится к записи путем намагничивания или размагничивания носителя информации, конкретно к записи звука на бытовых кассетных магнитофонах.

Известен усилитель записи, содержащий генератор пилообразного напряжения и два компаратора [1] Усилитель обеспечивает изменение скважности прямоугольных импульсов по закону записываемого сигнала, т.е. осуществляется широтно-импульсная модуляция сигнала.

Недостатком такого усилителя записи является низкий уровень записи за счет использования пилообразного сигнала и сложная конструкция генератора усилителя записи. Кроме того, такой усилитель обладает высоким уровнем шумов за счет конструктивного решения компаратора.

В качестве прототипа выбран усилитель записи, содержащий генератор пилообразного напряжения, генератор стирания, два компаратора и усилитель предискажений и три транзисторных ключа [2] Такой усилитель также осуществляет широтно-импульсную модуляцию сигнала, однако использование обратной связи в компараторе, включающей головку записи, обеспечивает снижение уровня шумов и уменьшение искажений в головке.

Недостатком такого усилителя является схематическая сложность решения, недостаточно широкий диапазон записываемых частот, кроме того, используемый генератор стирания требует настройки, что ухудшает качество стирания предыдущей фонограммы.

Предлагаемый усилитель записи содержит генератор стирания, преобразователь синусоидального напряжения в напряжение треугольной равносторонней формы, компаратор, соединенные последовательно, и линейный усилитель, подсоединенный к компаратору.

Отличием этого усилителя является схема выполнения преобразователя синусоидального напряжения в напряжение треугольной равносторонней формы и компараторов, что обеспечивает модуляцию треугольного равностороннего напряжения, и тем самым упрощение схемы, а также стабилизацию тока записи и увеличение частоты подмагничивания при высокочастотном звуковом сигнале.

На фиг. 1 показана блок-схема усилителя; на фиг. 2 принципиальная схема усилителя.

Устройство содержит (фиг. 1) генератор стирания 1, преобразователь напряжения 2, компаратор 3, соединенные последовательно, и линейный усилитель 4, подсоединенный к компаратору 3.

Преобразователь 3 состоит из усилителя-ограничителя на DA1 и интегратора на DA2 DA1 не имеет частотной коррекции. Выход DA1 через резистор R₈ соединяется с инвертирующим входом DA2, к этому же входу подсоединена параллельная RC-цепочка, состоящая из сопротивления R₉ и емкости С₉, второй вывод цепочки подсоединен к выходу DA2. Неинвертирующий вход DA2 заземлен через резистор R DA2 имеет частотную коррекцию. Выход DA2 соединен через конденсатор С₁₀ с компаратором 3.

Усилитель записи имеет два идентичных компаратора 3 по одному на канал.

Компаратор DA3 имеет частотную коррекцию.

Устройство работает следующим образом.

При включении генератор 1 стирания вырабатывает синусоидальный высокочастотный сигнал в точке соединения С₄, С₅ и стирающей головки СГ1 и через емкостно-резистивный делитель С₇R₆ поступает на инвертирующий вход DA1. С выхода DA1 сигнал поступает на инвертирующий вход DA1, высокочастотная составляющая этого сигнала ослабляется конденсатором С₈. На выходе DA2 сигнал имеет вид прямоугольника со скважностью 50% меандр. На выходе DA2 сигнал имеет вид равностороннего треугольника за счет наличия интегрирующей обратной связи через емкость С₉ и сопротивление R₈. При этом их параметры обеспечивают на выходе DA2 переменную составляющую сигнала амплитудой 3-5 В, и включение резистора R₉ обеспечивает постоянную составляющую сигнала, близкую к нулю. Затем сигнал с выхода DA2 поступает на компаратор DA3 через разделительный конденсатор С₁₀, усиливается и ограничивается DA3. С выхода DA3 сигнал через сопротивление R₁₁ поступает на записывающую головку, затем на конденсатор С₁₁ и через сопротивление R₁₁ обратной связи на инвертирующий вход.

Сигнал имеет вид, близкий к синусоидальному, с напряжением 0,1-0,2 В.

Записываемый звуковой сигнал поступает через С₁₃, R₁₃ к этому инвертирующему входу, при этом конденсатор С₁₂ ослабляет высокочастотную составляющую подмагничивающего сигнала. Оба сигнала суммируются операционным усилителем DA3 и на выходе сигнал имеет вид трапеции с изменяющейся скважностью по закону звукового сигнала и суммарный сигнал поступает на записывающую головку, в которой выделяется ток звуковой частоты.

Следует отметить, что на частоте подмагничивания действие цепи отрицательной обратной связи ослабляется конденсаторами С₁₁ и С₁₂. Конденсатор С₁₁ увеличивает общий вес тока через записывающую головку, его величина влияет на равномерность АЧХ УЗ в области высоких частот. Резонансный контур СГ₁ С₁₁ настроен на частоту, на 1-2 кГц выше, чем максимальная частота записываемого сигнала. Реально это 18-20 кГц. Конденсатор С₁₂ ограничивает полосу записываемых частот сверху. Величина R₁₁ не должна быть более 100-150 Ом (иначе возрастают нелинейные искажения).

Применение модуляции треугольного равностороннего напряжения дает подвижность второго фронта. Это позволяет упростить схему, кроме того на высоких частотах записываемого сигнала 2-20 кГц "плывут" оба фронта на выходе DA3, т.е. система ШИМ кроме изменения скважности меняет также и частоту дискретизации (подмагничивания), т. е. ведет себя и как ЧИМ. Таким образом стабилизация тока записи, увеличение частоты подмагничивания при появлении высокочастотного звукового сигнала позволяет получить заданные параметры.

Каждый канал УЗ регулируется только в зависимости от своего входного сигнала, причем безынерционно. Схема некритична к разбросу элементов (разброс от ± 10 до ±20%), настраивается под тип ленты конденсаторами С₄ и С₅.

Использование: в записи путем намагничивания носителя информации, записи звука на бытовых кассетных магнитофонах. Сущность изобретения: усилитель содержит генератор стирания, преобразователь синусоидального напряжения в напряжение треугольной равносторонней формы, два компаратора и линейный усилитель. Преобразователь напряжения содержит усилитель-ограничитель и интегратор. Усилитель записи обеспечивает стабилизацию тока записи и увеличение частоты подмагничивания при высокочастотном звуковом сигнале. 2 ил.

УСИЛИТЕЛЬ ЗАПИСИ, содержащий последовательно соединенные генератор стирания и преобразователь напряжения, линейный усилитель, компаратор, соединенный одним входом с выходом линейного усилителя, отличающийся тем, что другой вход компаратора соединен с выходом преобразователя напряжения, который выполнен в виде усилителя-ограничителя, интегратора, выход которого является выходом преобразователя напряжения, четырех резисторов, конденсатора и RC-цепи, при этом неинвертирующий вход, являющийся входом преобразователя напряжения, и инвертирующий вход усилителя-ограничителя соединены соответственно через первый резистор и конденсатор с общей шиной, выход усилителя-ограничителя через второй резистор подключен к инвертирующему входу усилителя-ограничителя и через третий резистор - к инвертирующему входу интегратора, соединенному через RC-цепь с выходом интегратора, неинвертирующий вход которого через четвертый резистор подключен к общей шине.