Устройство для магнитной записи

Устройство для магнитной записи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение представляет собой устройство для высокочастотного подмагничивания при магнитной записи и относится к накопителям информации. Цель изобретения - расширение динамического диапазона записи. Сущность изобретения заключается в том, что в выходную цепь усиления модуляции включается модулятор фазы тока подмагничивания, состоящий из счетчика и переключателя фазы, который с частотой больше верхней граничной частоты записи изменяет на 180° фазу тока подмагничивания в результате получающегося своего рода интегрированного подмагничивания , при котором алгебраическое суммирование разнополярной помехи на два порядка меньше, чем при обычном подмагничивании. Устройство содержит генератор синусоидального напряжения 1, амплитудный модулятор 2, усилители 3 и 4, магнитную головку 5, аттенюатор 6 с входами 7-1 сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 11 В 5/03

ГОСУДАР СТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4827161/10 (22) 21.05.90 (46) 07.06.92. Бюл. N. 21 (71) Ленинградский институт киноинженеров (72) Л.К. Сафонов, К.Г. Ершов, И.В. Девлекамов и В.В. Волков (53) 581.84.001.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1531136, кл. G 11 В 5/02, 1988.

Авторское свидетельство СССР

М 1531136, кл. G 11 В 5/02, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ (57) Изобретение представляет собой устройство для высокочастотного подмагничивания при магнитной записи и относится к. Ы 1739380 А1 накопителям информации; Цель изобретения — расширение динамического диапазона записи. Сущность изобретения заключается в том, что в выходную цепь усиления модуляции включается модулятор фазы тока подмагничивания, состоящий из счетчика и переключателя фазы, который с частотой больше верхней граничной частоты записи изменяет на 180 фазу тока подмагничивания в результате получающегося своего рода "интегрированного подмагничивания", при котором алгебраическое суммирование разнополярной помехи на два порядка меньше, чем при обычном подмагничивании. Устройство содержит генератор синусоидального напряжения 1, амплитудный модулятор 2, усилители 3 и 4, магнитную головку 5, аттенюатор 6 с входами 7 — 1

1739380 и 7 — 2, триггер Шмитта 8, счетчик 9, счетный триггер 10, ключи 11 и 13. Элементы 5 — 13 образуют фазовый модулятор. Наиболее широкое применение данного устройства

Изобретение относится к накоплению информации, а именно к устройствам для высокочастотного подмагничивания при магнитной записи.

Известно устройство для высокочастот- 5 ного подмагничивания при магнитной записи, содержащее генератор синусоидального напряжения, модуляторы тока записи и подмагничивания, усилитель и магнитную головку в канале записи, 10

Недостатком устройства является понижение динамического диапазона записи при асимметрии тока высокой частоты, Уровень шума паузы возрастает в среднем на 1 дБ на каждый процент роста несимметрии 15 тока подмагничивания.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для высокочастотного подмагничивания, содержащее генератор индукционного на- 20 пряжения, амплитудный модулятор, усилитель и магнитную головку, обладающее тем же недостатком, Цель изобретения — расширение динамического диапазона магнитной записи. 25

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для высокочастотного подмагничивания при магнитной записи, содержащее генератор синусоидального напряжения, подключенный выходом к вхо- 30 ду амплитудного модулятора, соединенного выходом с входом первого усилителя, второй усилитель, аттенюатор, счетчик и записывающую магнитную головку, введены первый и второй ключи, подключенные пер- 35 выми выходами к первому выводу записывающей магнитной головки и соединенные вторыми выводами с вторым выводом записывающей магнитной головки, триггер

Шмитта, включенный между выходом атте- 40 нюатора и счетным входом счетчика, и счетный триггер, подсоединенный счетным входом к выходу счетчика, причем выход первого усилителя подключен к входу второго усилителя, соединенного первым 45 и вторым выходами с входами аттенюатора и с информационными входами соответственно первого и второго ключей, подсоединенных управляющими входами соответственно к прямому и инверсному 50 выходам счетного триггера. предполагается в технике магнитной записи, в машиностроении и приборостроении, а также в технологии изготовления измерительных лент. 2 ил.

Сущность изобретения заключается в том, что в выходную цепь второго усилителя включается модулятор фазы тока подмагничивания, состоящий из счетчика и переключателя фазы, который с определенной частотой, больше верхней граничной частоты записи, изменяет на 180 фазу тока подмагничивания. В результате получается своего рода "интегрированное подмагничивание", при котором полярностьассимметричных полупериодов тока подмагничивания меняется местами с частотой фазовой модуляции, Алгебраическое суммирование разнополярной помехи от воздействия такого "интегрированного подмагничива.ния" или подмагничивания с инверсными фазами тока высокой частоты по крайней мере на два порядка меньше помехи, чем при обычном подмагничивании, что свойственно всем магнитным системам с алгебраическим суммированием разнополярных помех.

В известных устройствах для высокочастотного подмагничивания применяется только амплитудный модулятор, а фазовый модулятор с переключением фазы на 180 в выходной цепи применяется впервые, что позволяет по новому решить вопоос борьбы с помехами, обусловленными ассим-. метрией тока подмагничивания, возникающими в процессе старения элементов устройства.

На фиг, 1 показано предлагаемое устройство; на фиг, 2 — эпюры, поясняющие принципы работы устройства.

Устройство содержит генератор 1 синусоидального напряжения, амплитудный модулятор 2, первый 3 и второй 4 усилители, магнитную головку 5 записи, аттенюатор 6, выходные выводы 7 — 1 и 7 — 2 второго усилителя, триггер 8 Шмитта, счетчик 9, триггер

10 (со счетным выходом), первый и второй ключи 11 и 12 на два направления по выходу, выходы 13 и 14 сигнала соответственно первого и второго ключей, выходы 15 и 16 разрешения прохождения сигнала соответственно первого и второго ключей, выходы

17 и 18 первого направления первого и второго ключей, выходы 19 и 20 второго направления первого и второго ключей и входы 21 и 22 магнитной головки записи.

1739380

На фиг. 2 обозначено: U1 — напряжение на выходе генератора 1, Uz — напряжение на выходе модулятора 2; U4 — напряжение на выходе второго усилителя; Ов — напряжение на выходе аттенюатора 6; Ue — напряжение на выходе триггера 8 Шмитта; Ов(!в)— напряжение на входе магнитной головки 5 записи (ток через головку записи); fs — верхняя граничная частота записываемого сигнала; 4 — частота подмагничивания; 1ф — частота фазовой модуляции; N — коэффициент пересчета (деления частоты подмагничивания);

О Uj, U ш — шум магнитного носителя соответственно при воздействии фазового и противофазового токов подмагничивания;

Ош:,.— суммарный шум магнитного поля носителя от ассимметрии тока ВЧП, К генератору 1 синусоидального напряжения, подключен амплитудный модулятор

2, сигнал которого усиливается усилителями: первым 3 и вторым 4. К выходам 7-1 и

7 — 2 второго усилителя подключен резистивный аттенюатор 6, с выхода Rz которого поступает ТТЛ-напряжение (ТТЛ вЂ” транзисторно-транзисторная логика) на триггер 8

Шмитта, импульсы с выхода которого подсчитываются счетчиком 9, соединенным по выходу со счетным входом счетного триггера 10. Выходы счетного триггера соединены с входами 15 и 16 Е разрешения прохождения сигнала ключей S первого 11 и второго

12, каждый из которых по выходу имеет первое направление 17(18) и второе направление 19(20). Одинаковые направления соединены между собой и к ним подключена выводамй 21 и 22 магнитная головка 5 записи. На входы 13 и 14 сигнала ключа 11 и ключа 12 поступает сигнал с выхода второго . усилителя 4.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с выхода генератора 1 синусоидального напряжения (фиг. 2а) поступает на вход амплитудного модулятора 2, с выхода которого (фиг.. 2б) поступает на первый 3 и второй 4 каскады усилителя. С выхода второго усилителя (фиг. 2в) сигнал поступает на модулятор (или инвертор) фазы, состоящий из аттенюатора 6, пересчетной схемы 8 и 9, счетного триггера 10, двух ключей 11 и 12, коммутирующих фазу. К модулятору (инвертору) фазы подключена магнитная головка записи, В исходном состоянии (момент времени с/Т0 = О) в счетчике 9 стоит нуль (устанавливается нулевым импульсом, фиг. 2г), поэтому счетный триггер 10 имеет логическую единицу на инверсном выходе Q и логический нуль на прямом выходе Q(,фиг. 2д).

Ключ 11 находится в первом направлении

19, а ключ 12 — во втором направлении 18.

В головке 5 ток проходит в направлении (7 — 1) — 13 — 19 — 21 — 22 — 18 — 14-(7 — 2), т.е. от вывода (7 — 1) к выходу (7 — 2) второго усилителя.

Допустим, что счетчик 9 имеет три двоичных разряда, тогда коэффициент пересчета N равен

N=2 (1)

Далее примем, что в исходном состоянии положительная полуволна тока подмагничивания (или напряжения U4 с выхода второго усилителя) имеет вид треугольника. а отрицательная — вид прямоугольника (фиг.

2e), Поскольку для высокоомных магнитных головок напряжение U4 превышает 100 В, то сигнал ослабляется аттенюатором 6 до ТТЛуровня;

О4

2+3 R1/R2 (2) Триггер Шмитта определяет момент перехода через нуль напряжения высокой частоты fo (фиг, 2г), по переднему фронту импульсов срабатывает счетчик 9. Пока 0 <

< t!Òo 8, состояние счетного триггера

10 не изменяется (фиг. 2д). В момент времени t/ÒD = 8 счетчик формирует сигнал переноса, который устанавливает счетный триггер 1 в новое состояние, соответствующее Q = 1, Q = 0 (фиг. 2д). Следовательно, ключ 11 переключает вход 13 на второе направление по выходу 17, а ключ 12 перейдет в первое направление 20 (фиг. 1).

Ток подмагничивания через головку 5 потечет в обратном направлении (7-2)-21 — 22—

17 — 13 — (7 — 1}, т.е, от вывода 7-2 к выводу 7-1 второго усилителя (фиг. 2е, момент времени

8 < t/To <16), Сравнение рассмотренных фазовых картин (фиг, 2е) для интервалов 0 < t/Òo 8 и 8 < t/Ò < 16 показывает, что для четных (!!) и нечетных (!) интервалов фазовой модуляции фаза, а значит и форма изменилась на обратную. шум магнитного носителя при фазовой модуляции равен

Ош = /U ø/ — /О ш/, (3) где U ш — напряжение шума магнитного носителя на нечетном интервале (I);

U ш — напряжение шума магнитного носителя на четном интервале (II), При полной идентичности элементов устройства (идентичности характеристик кл ючей) и стабильности свойств магнитного носителя получим Ош®= О, но практически оно уменьшится более, чем на порядок, по сравнению с U ш или U ш.

1739380 а

1/1 2 /то

UIO

1 оы,1ад

Us су

Фиг. 2

Для неискаженной передачи верхней частоты fe звукового сигнала необходимо выполнить условие тфм > 2fe (4) где AM — частота фазовой модуляции.

Если учесть, что тфм = то/N, (5) где fo — частота генератора синусоидального напряжения;

N — коэффициент деления частоты счетчиком, то условие для N:

N<

2fs (6)

Практически выбирается N)=4 — 16, При заданном N u fe иэ выражения (6) определяется частота подмагничивания fo.

fo > N2fe (7)

Современная технология позволяет изготовить устройство, используя различные элементные базы, так как используя МОП и

К-МОП структуры можно изготовить как низковольтные ключи, так и на достаточно большое напряжение, и разброс по выходному сопротивлению ключей в замкнутом состоянии составляет менее 1%, что при высокоомной нагрузке практически не сказывается на работе устройства. Во включенном состоянии полевой транзистор, входящий в состав ключа, может обеспечить сопротивление несколько десятков Ом, У предлагаемого устройства общим с известным является генератор синусои1 дального напряжения, амплитудный модулятор и усилитель, различие — наличие в составе устройства фазового модулятора, качественно изменяющего параметры уст5 ройства.

Формула изобретения

Устройство для магнитной записи, содержащее генератор синусоидального на10 пряжения, подключенный выходом к входу амплитудного модулятора, соединен ного выходом с входом первого усилителя, второй усилитель, аттенюатор, счетчик и записывающую магнитную головку, о т л и ч а15 ю щ е е с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона магнитной записи, в него введены первый и второй ключи, подключенные первыми выходами к первому выводу записывающей магнитной

20 головки и соединенные вторыми выводами с вторым выводом записывающей магнитной головки, триггер Шмитта, включенный между выходом аттенюатора и счетным входом счетчика, и счетный триггер, подсоеди25 ненный счетным входом к выходу счетчика, причем выход первогоусилителя подключен к входу второго усилителя, соединенного первым и вторым выходами с входами аттенюатора и с информационными входами со30 ответственно первого и второго ключей, подсоединенных управляющими входами соответственно к прямому и инверсному выходам счетного триггера,