БЛОК ВРАЩАЮЩИХСЯ ВИДЕОГОЛОВОК Российский патент 1997 года по МПК G11B5/17 

Изобретение относится к технике магнитной записи и может найти применение в бытовых и профессиональных видеомагнитофонах.

Основными требованиями, предъявляемыми к блокам видеоголовок, помимо обеспечения высокого уровня выходного сигнала, являются обеспечение наибольшей развязки между каналами (низкого уровня перекрестных помех), высокой технологичности, высокой механической прочности, защиты от радиопомех.

Существующие блоки видеоголовок по разным причинам не способны удовлетворить комплекс перечисленных требований.

Известен блок вращающихся видеоголовок [1] содержащий закрепленные на установочной пластине две магнитные головки (МГ), состоящие из C-образного полусердечника с моточным окном, соединенного с ним через немагнитную прокладку с образованием рабочего зазора I образного полусердечника, и обмотки, пропущенной через моточное окно и расположенной целиком на C-образном полусердечнике, при этом I-образные полусердечники обращены друг к другу. При ширине I-образных полусердечников более 0,175 мм данный блок видеоголовок обеспечивает отдачу и шумы трения не хуже, чем у одинарной головки. К недостаткам блока следует отнести сравнительно высокий уровень перекрестных помех, отсутствие компенсации радиопомех, пониженную эффективность записи у второй МГ в связи с тем, что кромка зазора, "ответственная" за запись, расположена в C-образном полусердечнике с моточным окном, образующим заострение магнитопровода, в котором в большей степени происходит магнитное насыщение, особенно по мере уменьшения глубины зазора.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому и широко применяемым на практике, является блок вращающихся видеоголовок [2] содержащий закрепленные на установочной пластине две МГ, каждая из которых состоит из C-образного полусердечника с окном под обмотку, соединенного с ним через немагнитную прокладку с образованием рабочего зазора I-образного полусердечника так, что из количество обратно пропорционально площади поперечного сечения I-образного и C-образного полусердечников. Такая намотка позволяет повысить уровень выходного сигнала и компенсировать радиопомехи.

К недостаткам прототипа следует отнести значительные перекрестные помехи между каналами. Например, в блоке на основе МГ с обмотками по прототипу и расстоянием между рабочими зазорами d 0,62 мм уровень этих помех при подаче на одну из головок сигнала с амплитудой 180 мВ составляет до 30 дБ на частоте 5 МГц. Вместе с тем, из-за необходимости наматывать большое число витков на близко расположенные I-образные полусердечники низки технологичность и механическая прочность блока видеоголовок. На практике ширина I-образных полусердечников по причине смыкания обмоток с трудом может быть выдержана равной 0,175 мм при d 0,62 мм. При меньшем значении d (например, для стандарта Видео 8, где d 0,48 мм) реализовать конструкцию с обмотками как у прототипа невозможно. Еще один недостаток прототипа относительно невысокая эффективность записи у второй по ходу вращения МГ, как и в известном блоке видеоголовок [1]
Значительные перекрестные помехи в прототипе это следствие высокой взаимоиндукции обмоток, во многом определяемой малым расстоянием между обмотками, содержащими большое число витков.

Разнесение обмоток путем из размещения целиком на C-образном полусердечнике (как в устройстве /1/) снижает перекрестные помехи лишь примерно на 2дБ (7%), при этом снижается уровень выходного сигнала и теряется способность компенсировать радиопомехи.

Задачей заявляемого изобретения является уменьшение взаимоиндукции обмоток блока видеоголовок с сохранением высокого уровня выходного сигнала и способности компенсировать радиопомехи.

Эта задача решается тем, что блок вращающихся видеоголовок, содержащей две закрепленные на установочной пластине магнитные головки, каждая из которых состоит из C-образного полусердечника, соединенного с ним с образованием рабочего зазора I-образного полусердечника и обмотки, пропущенной через моточное окно, при этом I-образные полусердечники обращены друг к другу, моточное окно одной головки выполнено в C-образном полусердечнике, а витки ее обмотки намотаны на оба полусердечника так, что их количество обратно пропорционально площади поперечных сечений полусердечников, дополнительно содержит кольцевой сердечник из ферромагнитного материала с экраном, первой обмоткой в виде замкнутого витка и второй обмоткой из нескольких витков, при этом замкнутый виток первой обмотки сердечника пропущен через моточное окно второй головки и служит обмоткой второй головки, а выводы второй обмотки сердечника являются выводами второй головки. Моточное окно второй головки может иметь площадь, меньшую моточного окна первой головки. Моточное окно второй головки с площадью моточного окна, меньшей площади моточного окна первой головки, может быть выполнено в I-образном полусердечнике, ширина которого больше ширины T-образного полусердечника первой головки.

Технический результат изобретения состоит в уменьшении перекрестных помех между каналами на 6 8 дБ при сохранении блоком видеоголовок способности подавлять радиопомехи, в повышении механической прочности и износостойкости блока, повышении эффективности записи второй по ходу вращения МГ, а также в повышении выхода годных изделий.

Достигаемый технический результат можно объяснить следующим образом.

Уровень перекрестных помех между каналами определяется как результат взаимодействия двух факторов: расстояния между основными элементами головок, подверженными взаимоиндукции, и величин "изучающих" поверхностей этих элементов. Почти одинаковая развязка между каналами у аналога [1] и прототипа [2] объясняется тем, что у аналога первый фактор действует слабо, зато второй сильно (обмотки разнесены, но находятся на C-образных полусердечниках с большой поверхностью излучения), а у прототипа наоборот (обмотки в основном на I-образных элементах расположены близко, но площади поверхностей излучения этих элементов малы).

В предлагаемом решении минимизируется суммарное действие указанных двух факторов, т. к. расстояние между основными взаимодействующими элементами - I-образным полусердечником одной головки и дополнительным кольцевым сердечником другой головки значительно увеличено по сравнению с прототипом и в тоже время размеры одного из взаимодействующих элементов остаются малыми в отличие от аналога [1] Здесь уместно упомянуть, что в варианте, когда обе головки блока имеют один виток и дополнительно кольцевые сердечники с обмотками, развязка сильно уменьшается даже относительно прототипа ( на 10 дБ), что обусловлено большими размерами взаимодействующих элементов, хотя и удаленных на значительное расстояние.

Что касается механической прочности предлагаемого устройства, то ее повышение достигается обеспечением возможности устройства, то ее повышение достигается обеспечением возможности увеличения ширины I-образного полусердечника второй головки благодаря размещению в моточном окне лишь одного витка обмотки. При этом одновременно возрастает износостойкость второй головки, т. к. большая часть I-образного полусердечника может быть выполнена не из стекла, а из феррита, который обладает большей износостойкостью, чем стекло.

Наличие в моточном окне второй головки всего одного витка упрощает намотку и увеличивает процент выхода годных изделий в сравнений с устройством-прототипом, процесс изготовления которого характеризуется частыми разрушениями изделия из-за необходимости намотки многовитковых и близко расположенных обмоток.

Возможность увеличения ширины I-образного полусердечника второй головки определяет не только повышение ее прочности и износостойкости, но и увеличение эффективности воспроизведения, чему дополнительно способствует уменьшение площади моточного окна. При переносе моточного окна в I-образный полусердечник достигается также увеличение эффективности записи второй головки по сравнению с прототипом.

Изобретение иллюстрируют фиг. 1 фиг. 3, на которых условно показаны основные варианты выполнения заявляемого блока видеоголовок.

Предлагаемое устройство (фиг. 1 3) содержит первую (I) и вторую (II) магнитные головки и кольцевой сердечник 10, закрепленные на установочной пластине, на которой также закреплена электрическая плата для распайки выводов обмоток 2, 5 и 12 (на фиг. 1 3 не показано). В вариантах на фиг. 1 и фиг. 2 нумерация головок (I и II) условна, поскольку в этих случаях блок головок работает одинаково при любом направлении вращения, а в варианте на фиг. 3 направление вращения указано однозначно.

Необходимо отметить существование и других вариантов выполнения предлагаемого блока видеоголовок, отличающихся от устройств на фиг. 1, 2 и 3 тем, что первая и вторая головки являются зеркальными отображениями соответственно головок II и I. При этом для блока видеоголовок, являющегося разновидностью устройства на фиг. 3, направление вращения изменяется на противоположное.

Элементы устройств, изображенных на фиг. 2 и 3, имеют ту же нумерацию, что и элементы на фиг. 1.

Каждая головка состоит C-образного полусердечника 1 (9) и I-образного полусердечника 4 (6). На оба полусердечника первой головки нанесены витки обмотки 2 и 5, пропущенные через моточное окно 3. Вторая головка имеет один замкнутый виток 8, пропущенный через моточное окна 7 и через защищенный экраном 11 кольцевой сердечник 10 из магнитомягкого материала, на который намотана обмотка 12, выводы которой являются выводами второй головки.

Моточное окно 3 первой головки находится в C-образном полусердечнике, а моточное окно второй головки может находиться как в C-образном (фиг. 1 и 2), так и I-образном (фиг. 3) полусердечниках при этом в последнем варианте ширина I-образного полусердечника обязательно увеличена, а в варианте на фиг. 2 может быть увеличена (показано пунктиром). Площадь моточного окна в случаях на фиг. 2 и фиг. 3 в несколько раз меньше, чем в случае на фиг. 1.

Обе головки предлагаемого блока видеоголовок работают как универсальные МГ, обеспечивая запись и воспроизведение при контакте с магнитной лентой.

В опытных образцах заявляемого устройства сердечники магнитных головок изготовлены из монокристалла марганец-цинкового феррита с определенной ориентацией кристаллографических осей полусердечников. Размеры сердечников указаны на фиг. 1. Толщина сердечников 0,17 мм. Параметры рабочего зазора: ширина 0,35 мкм, длина 70 ± 4 мкм, глубина 45 ± 10 мкм. Расстояние между рабочими зазорами первой и второй головок 0,62 ± 0,01 мм. Индуктивность головок 2 ± 0,2 мкГ на частоте 3,8 Мгц. Количество витков обмотки указано в табл.

Характеристики блоков видеоголовок с разными типами обмоток приведены в таблице.

Как видно из табл. развязка между каналами блока головок в предлагаемой конструкции увеличивается по сравнению с прототипом в среднем на 7,5 дБ. Имеет место небольшое снижение ( 15%) отдачи второй головки, что объясняется меньшим числом витков при обеспечении одинаковой индуктивности. Однако при достаточно высоком уровне отдачи это снижение на практике оказывается несущественным. С другой стороны, при необходимости, выходной сигнал второй головки может быть увеличен, если уменьшить площадь моточного окна или увеличить толщину I-образного полусердечника, что приводит к повышению эффективности магнитного сердечника. Как показали эксперименты, эти меры практически обеспечивают выравнивание отдачи обеих головок, а перенос моточного окна второй головки в I-образный полусердечник способствует дополнительному (на 9 10%) увеличению ее выходного сигнала.

Описание предлагаемого устройства и результаты испытания опытных образцов свидетельствуют с промышленной осуществимости изобретения.

Использование: в бытовых и профессиональных видеомагнитофонах. Сущность изобретения: блок вращающихся видеоголовок содержит закрепленные на установочной пластине две магнитные головки, каждая из которых состоит из C-образного сердечника, I-образного полусердечника и обмотки, пропущенной через моточное окно. I-образные полусердечники обращены друг к другу. Моточное окно одной головки выполнено в C-образном полусердечнике, а витки ее обмотки нанесены на оба полусердечника так, что их количество обратно пропорционально площади поперечных сечений получердечников. Особенностью блока вращающихся видеоголовок является то, что он дополнительно содержит кольцевой сердечник из ферромагнитного материала с экраном, первой обмоткой в виде замкнутого витка и второй обмоткой из нескольких витков. Замкнутый виток первой обмотки сердечника пропущен через моточное окно второй головки и служит обмоткой второй головки, а выводы второй обмотки сердечника являются выводами второй головки. Моточное окно второй головки может иметь площадь, меньшую площади моточного окна первой головки. Моточное окно второй головки может быть выполнено в I-образном полусердечнике, ширина которого может быть больше ширины I-образного полусердечника первой головки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Блок вращающихся видеоголовок, содержащий закрепленные на установочной пластине две магнитные головки, состоящие каждая из С-образного полусердечника, соединенного с ним с образованием рабочего зазора I-образного полусердечника и обмотки, пропущенной через моточное окно, при этом I-образные полусердечники обращены друг к другу, моточное окно одной головки выполнено в С-образном полусердечнике, а витки ее обмотки нанесены на оба полусердечника так, что их количество обратно пропорционально площади поперечных сечений полусердечников, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кольцевой сердечник из ферромагнитного материала с экраном, первой обмоткой в виде замкнутого витка и второй обмоткой из нескольких витков, при этом замкнутый виток первой обмотки сердечника пропущен через моточное окно второй головки и служит обмоткой второй головки, а выводы второй обмотки сердечника являются выводами второй головки. 2. Блок по п. 1, отличающийся тем, что моточное окно второй головки имеет площадь, меньшую площади моточного окна первой головки. 3. Блок по п. 2, отличающийся тем, что моточное окно второй головки выполнено в I-образном полусердечнике, ширина которого больше ширины I-образного полусердечника первой головки.