Устройство для воспроизведения магнитной записи Советский патент 1990 года по МПК G11B5/02 

Фие.1

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к технике магнитной аписи.

Цель изобретения - расширение частотного и динамического диапазонов воспроизводимых сигналов.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - то же, вариант выполнения.

Устройство (фиг. 1) содержит магнитную головку 1, выводы которой подключены к входам первого 2 и второго 3 преобразователей ток короткого замыкания - напряжение, выходы этих преобразователей, являющиеся также выходами устройства, подсоединены к входам элемента 4 сравнения, выполненного, например, по схеме интегрирующего суммирующего усилителя (его элементы на схеме не обозначены).

Выход первого 2 и выход второго 3 преобразователей ток короткого замыкания - напряжение соединены соответственно с входом второго 3 и с входом первого 2 преобразователей через симметричные цепи положительной обратной связи (ПОС), выполненные с идентичными параметрами симметричных элементов, причем каждая цепь ПОС состоит из последовательно включенных резисторов 5 и 6 (б и б ), между точкой соединения которых и общей шиной включен индуктивный элемент 7 ().

Выход элемента 4 сравнения подключен к управляющему входу 8 элемента, определяющего равновесие цепи, например усилителя с регулируемым усилением, входящего в состав второго преобразователя 3 ток короткого замыкания - напряжение, или резистивного элемента с регулируемым сопротивлением (например, резистора s , связь управления по входу 8 которого показана на фиг. 1 пунктиром).

В другом варианте выполнения схемы устройства (фиг. 2), преобразователи 2 и 3 ток короткого з.амыкания - напряжение выполнены инвертирующими, а элемент 9 связи включен несимметрично, между выходом второго 3 и входом первого 2 преобразователей, при этом второй вход элемента 4 сравнения подключен к выходу второго преобразователя 3 через элемент 9 связи.

Устройство по схеме на фиг. 1 работает следующим образом.

Амплитуда выходного тока, протекающего через резистор обратной связи усили- теля тока, используемого в качестве преобразователя ток короткого замыкания - напряжение, определяется следующими соотношениями:

(О

0

5

0

5

I V | 1 I ГП

I

(2)

(2) K2lm

1 -Ь К

(1) КзРт + K-qlm

(1)

(2)

1 + К;

где KI и Кз - коэффициенты, учитывающие преобразование амплитуды Fm намагниченности носителя магнитной записи в ток Q обмотки Im ();yS коэффициент, учитывающий преобразование тока обмотки в амплитуду магнитодвижущей силы (МДС)

обмотки головки Fm,0 (,o); К2 И К4 коэффициенты, определяемые глубиной 5 ПОС потоку короткого замыкания, а именно

RPDD

ОС КосКвх

К2,4

-(3)

Rnoc Zr + RBX Rnoc XLO + ro -f RBX

для цепи ПОС в соответствии с (1), где Zr XLO + Го - импеданс магнитной головки; Lo и Го - соответственно ее индуктивность и активное сопротивление; RBX - входное сопротивление усилителя тока: ROC и Rnoc- сопротивления в цепях отрицательной связи (ООС) и положительной обратной связи усилителя тока.

Введение дифференцирующего звена из дополнительного резистора (5 или 5) и индуктивности 7 (7) в цепь ПОС приведет к следующему значению коэффициента ПОС: ... ROC

ISnoc -

(А

Rnoc XL -Ь Rflon XLO + ro + RBX где Rflon и XL - соответственно активное сопротивления резистора 5 (5) и индуктивное сопротивление индуктивного элемента 7(7),

При Rflon XL: XLQ Rex; XL/ XLO KL значение

5

0 Кпос

ROC RBX I/ .

---- 1

Rnoc R

ДОП R

(5)

и при Rflon KLp ° -RBX является частотно

независимым, что позволяет осуществить равномерное по частоте усиление амплитуды воспроизводимых сигналов. Рассмотрим выражения (1), (2) с учетом (5) (Кпос К2 K/i), представив их в виде соотношений

(6)

(2)

,., -- -г---- которые при выполнении условия эквивалентности (идентичности параметров) симметричных элементов

Ki Кз К-(7)

преобразуются в равенство

(О (2)

lm lm lm Fm//,(8)

поскольку из (6) и (7) следует

Ky3(U О,(9)

; т.е. при конечном значении О Ку5 1 I ill-l , обусловленном равенством тока, протекающего по участкам последовательной цепи. Из (6) также следует, что разность (а с учетом противофазности выходов устройства - сумма) токов определяется выражением

(1-)Р„, (10)

представляющим собой дискриминационную характеристику, равную нулю при реализации условия эквивалентности (7). Это позволяет, проинтегрировав разность токов в элементе 4 сравнения (интегрирующем сумматоре), управлять его выходным сигналом (соответствующими параметрами элементов устройства) через управляющие входы 8 (8) до наступления момента равновесия цепи, при котором реализуются условия эквивалентности и справедливо соотношение (8). Суммируя разность токов с сигналами в устройстве, можно осуществить коррекцию сигнальной обратной связью, при которой также будут выполняться условия эквивалентности, при этом в качестве сумматора необходим широкополосный суммирующий усилитель.

Таким образом, введение дифференцирующего звена в цепи ПОС, выполнение параметров симметричных элементов идентичными в соответствии с условиями эквивалентности и введение цепей параметрической и (или) сигнальной коррекции для этого позволяют получить расширение частотного и динамического диапазона воспроизводимых сигналов без существенного увеличения петлевого усиления в следящей по намагниченности носителя системе.

Работа устройства по схеме на фиг. 2 может быть пояснена следующими соотношениями.

Амплитуда тока, протекающего через бмотку магнитной головки 1 и входы пребразователей 2 и 3, до введения элемента связи определяется соотношениями

0)

KFn

(2)

Im Im -

1 ( KFr,, I

(11)

1

При подключении элемента 9 связи к выходу одного из преобразователей и к входу другого преобразоаателя его.ток, а следовательно, и ток в последовательной цепи будут определяться зависимостью

Го) К(Р)Рт(р)(р)1шЫ

1+К(р);3(р)

(12)

,

где в соответствии с (11) использованы изо- 5 бражения по Лапласу соответствующих сигналов и передаточных функций вместо коэффициентов преобразования

P - K pfffnt -- - (Р) (Р)-- (Р) 10 (р) ,

1;1т- iL(p),(13)

где Кс (р) - передаточная функция элемента 9 связи. С учетом (13) из (12) получают

lm(p)Fm(p)//(p).(14)

15 т.е. следящая система становится инвариантной к значению К (р) и остается устойчивой, -так как не меняет корней характеристического уравнения 1 + К((р) при значении К(р(р) 1. 20Самонастройка системы для точной реализации соотношения (14) может быть осуществлена путем сравнения в элементе 4 сравнения токов (напряжений) на выходе устройства с током на выходе элемента 9 25 связи и управления результатом сравнения параметрами элемента, определяющего равновесие в цепи, например, путем суммирования результата сравнения с выходным током элемента 9 связи. В этом случае ус- 30 тойчивость системы будет определяться дополнительными корнями характеристического уравнения

1 +АКс(р)1 + МР) 0.(15)

где ДКс(р), КСС(Р) передаточные функции 35 элемента 9 связи и элемента 4 сравнения.

Таким образом, при альтернативном выполнении устройства согласно фиг. 2 инвариантная следящая по намагниченности носителя система позволяет, не нарушая 40 критерия устойчивости, как и в ранее описанном случае, расширить частотный и динамический диапазоны воспроизводимых сигналов.

Формула изобретения 451 /Устройство для воспроизведения магнитной записи, содержащее магнитную головку, выводы которой подключены к входам первого и второго преобразователей ток короткого замыкания - напряжение, 0 выходы которых являются -выходами устройства, а также цепи положительной обратной связи, включенные между входами и выходами этих преобразователей, о т л и- чающе еся тем, что, с целью расширения . 5 частотного и динамического диапазонов воспроизводимых сигналов, выходы преобразователей ток короткого замыкания- напряжение подключены к входам элемента сравнения, выходом связанного с управл ;-ощим ВХОДОМ элементз, определяющего равновесие цепи.

2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- С|Я тем, что цеп1 положительной обратной с|- язу включены между выходом первого и вводом второго, а также между выходом вто- ррго т входом первого преобразователей т|)к короткого замыкания - напряжение, при sf OM симметричные элементы цепей поло- ,4 лтель 0й обратной связи выполнены с эд8нт / чными параметрами. 3. Устройство по пм. 1 и 2, о т л и ч а ю- щ 8 е с я тем, что каждая цепь положительной обратной связи выполнена в виде диф- фйрзнцмрующвго звена и состоит из двух гЬсяедоЕательно включенных резисторов, точкой соединения которых и общей di /iHOM включен индуктивный элемент.

0

5

4.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что элемент сравнения выполнен в виде интегрирующего суммирующего усилителя,

5.Устройство поп. 1,отличающее- с я тем, что элемент положительной обратной связи включен только между выходом одного и входом другого преобразователя ток короткого замыкания - напряжение, выполненных инвертирующими, при этом выход элемента положительной обратной связи подключен также к второму входу элемента сравнения, первый вход которого связан непосредственно с выходом первого преобразователя ток короткого замыкания - напряжение.

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике магнитной записи. Цель изобретения - расширение частотного и динамического диапазонов воспроизводимых сигналов. Для этого цепи положительной обратной связи с выхода первого на вход второго и с выхода второго на вход первого преобразователей 2 и 3 ток короткого замыкания - напряжение выполнены в виде последовательно включенных резисторов 5 и 6, между точкой соединения которых и общей шиной включен элемент 7 индуктивности. При этом параметры симметричных элементов выполнены идентичными. Выходы преобразователей через элемент 4 сравнения, выполненный в виде интегрирующего суммирующего усилителя, подключены к управляющему входу 8 элемента, определяющего равновесие цели. В альтернативном выполнении устройства цель с элементом положительной обратной связи включена только между выходом одного и входом другого преобразователя ток короткого замыкания - напряжение. При этом один вход элемента сравнения подключен к выходу первого преобразователя непосредственно, а второй через элемент связи - к выходу второго преобразователя. Введение дифференцирующих звеньев в цепи положительной обработной связи, выполнение параметров симметричных элементов идентичными в соответствии с условиями эквивалентности, а также введение цепей параметрической или сигнальной коррекции для обеспечения равновесия цепи позволяет создать частотно-независимую следящую по намагниченности систему, устойчивую во всем заданном диапазоне частот, что позволяет расширить частотный и динамический диапазоны воспроизводимых сигналов. 2 ил.

U8b,x.T

фие.г