Файл: Римский-Корсаков А.В. Электро-акустика.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 141

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

но д о

половины глубины слоя. Тогда

в о з м о ж н а

запись

с наиболь ­

шим р а з м а х о м по глубине.

 

 

 

 

 

 

В реальном носителе зона намагничения не будет

столь

резко

очерчена, т а к к а к : во-первых, к р и в а я

гистерезиса н е идеально

пря ­

моугольная; во-вторых, намагниченные

зерна взаимодействуют ме­

ж д у

собой,

у м е н ь ш а я

остаточное намагничение

зерен,

близких к

границе, р а з д е л я ю щ е й

противоположные

н а п р а в л е н и я

намагничен ­

ности; в третьих, неидеально одноосное

р а с п р е д е л е н и е

зерен

и на­

личие

'вертикальной

компоненты п о л я

головки

у с л о ж н я ю т карти ­

ну распределения намагниченности . Тем

не менее описанная

эле ­

м е н т а р н а я

модель

цилиндрических

зон

намагничения

позволяет

а)

hT=const\

^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^

^ ^ ^ ^ ^ ^ ^

ff)

1ш•С:

фЩ

та

5)

Рис. 6.24.

Зоны

продольного

намагничения идеального магнитотвердого носителя:

а — зона

поля

ЙХ0;

б

— намагничение движущейся ленты при

длинновол­

новой записи; в — искажение формы коротковолиовых сигналов при большой амплитуде тока записи. Пунктирная огибающая приближенно передает форму записанного сигнала

261


с д е л а ть много полезных заключений и объяснить некоторые свой­ ства остаточного потока записи .на магнитном носителе. Описанный процесс записи с предварительным доведением носителя до насы­ щения и последующей записью при н а л о ж е н и и дополнительного постоянного п о л я носит названиезаписи с подмагничиванием по­ стоянным полем.

Рис. 6.25. Расположение зон намагничения при .высокочастот­ ном добавочном поле

Н а и б о л е е

широкое

р а с п р о с т р а н е н и е

д л я

записи звуковых

про­

г р а м м получил

другой

способ — запись

с

высокочастотным

(уль­

т р а з в у к о в ы м )

п о д м а г н и ч и в а ю щ и м

полем. В этом

с л у ч а е

носитель

предварительно

размагничивается,

а в

головку

записи

подается

сумма тока сигнала с высокочастотным током, частота которого в

несколько р а з выше верхней частоты д и а п а з о н а сигнала .

Элемен ­

т а р н а я

картина р а с п о л о ж е н и я зон намагничения носителя

в этом

случае

представлена на

рис. 6.25. П р и считывании такой

записи в

местах, где сигнал отсутствует и зоны противоположного

намагни ­

чения

у л ь т р а з в у к о в ы м

полем с м е щ е н и я

одинаковы по

величине,

средний поток рассеяния, о х в а т ы в а е м ы й

воспроизводящей

голов­

кой, из - за взаимной компенсации потоков .соседних зон

будет р а ­

вен нулю . П р и появлении сигнала зоны противоположного

намагни ­

чения перестают быть р а в н ы м и — появляются потоки рассеяния, ко­ торые затем считьгваются воспроизводящей головкой. С п о м о щ ь ю этой модели м о ж н о качественно показать, что д о л ж н а существовать некоторая о п т и м а л ь н а я амплитуда подмагничивающего поля, при

которой

нелинейные и с к а ж е н и я сигнала минимальны и

запись

воз ­

м о ж н а

до некоторой

н а и б о л ь ш е й

а м п л и т у д ы

с и г н а л а

при данной

толщине магнитного слоя носителя.

 

 

 

 

 

Д л я

более общего

объяснения процесса записи с ультразвуко ­

вым с м е щ а ю щ и м полем используют модель,

основанную

на

про­

цессе 'безгистерезисного намагничения . Безгистерезисным

н а м а г ­

ничением н а з ы в а е т с я

процесс, при

котором н а м а г н и ч и в а е м ы й

ма­

т е р и а л

п о м е щ а е т с я в

постоянное поле (Н^),

на

которое

дополни ­

тельно

н а к л а д ы в а е т с я

сильное переменное п о л е

( # ~ ) ,

постепенно

262


Рас. 6.26. Безгистерезисное намаг­
ничение:
а — ход процесса намагничения: А — состояние после снятия пере­ менного поля, Б — окончательное состояние после сияния обоих по­ лей; б — заі&исимость Bn (tf=) при безпистерезлсвам н ам агничемии; s — ВТ(Н=) три ивазибезпістерезисном намагничении — увеличе­ ние #^>600 э /ведет к сниже­ нию В г
too н
too н

о с л а б л я ю щ е е с я

до

нуля .

К р и в а я

 

остаточного намагничения (5 0 от)

 

после снятия

т а к ж е

и

постоянно­

 

го поля, в зависимости

от величи­

 

ны этого постоянного поля, пред­

 

ставлена

на рис. 6.26. Ее

особен­

 

ность

 

б о л ь ш а я

крутизна

и

 

практически

линейная

 

зависи ­

 

мость м е ж д у

finer и Н=>

 

начиная

 

от нулевых

значений

# = . При

 

безгистерезисном

намагничении

 

крутизна

д В 0 с т / д # =

растет

с ам ­

 

плитудой

переменного

подмагни -

 

чивающего

поля .

 

 

 

 

 

 

П р и

прохождении

носителя

 

через зону поля рассеяния голов­

 

ки с у л ь т р а з в у к о в ы м

с м е щ а ю ­

 

щим

полем процесс

намагничения

H~max500

схож с безгистерезисным, та к как

/

при сбегании элемента носителя с

 

головки

 

амплитуда

переменного

 

поля

 

постепенно

уменьшается .

20

О д н а к о

м е ж д у

процессом

иде­

 

ального

безгистерезисного

намаг ­

 

ничения

и

 

намагничения

магнит­

 

ного

носителя, проходящего

м и м о

ф

головки,

имеется

различие, со­

ВгШП!

стоящее в том,

что

вместо

по­

во

стоянного

 

поля

здесь

действует

 

поле

сигнала,

т а к ж е

у б ы в а ю щ е е

 

при выходе носителя из зоны за ­

 

писи. Характеристики такого про­

 

цесса записи,

носящего

н а з в а н и е

 

квазибезгистерезисного

процесса

 

намагничения,

схожи с

характе ­

 

ристиками

 

идеального

безгисте­

 

резисного

процесса

л и ш ь

до не­

 

которого м а к с и м а л ь н о г о

значения

 

# ~ ,

выше

 

которого

дВаст/дН

на­

 

чинает

спадать .

 

 

 

 

 

 

 

З а п и с ь

 

с п о м о щ ь ю высокочас ­

 

тотного

подмагничения

позволяет

 

уменьшить

остаточное

случайное

 

поле в носителе

по

сравнению

с

 

записью с постоянным смещением

 

и тем с а м ы м

уменьшить

шумы

 

носителя

 

при

воспроизведе ­

 

нии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

Z50S

200

то/

у

/

о /

263


Воспроизведение записи

Ко г да магнитный носитель с остаточным намагничением за­

писи н а х о д и т с я у полюсов головки

воспроизведения, к о н ф и г у р а ц и я

магнитного

потока, с о з д а в а е м о г о э л е м е н т а р н ы м и

о б ъ е м а м и

намаг ­

ниченного носителя, п о д о б н а той, которая

имела

место при

записи.

 

|2

 

 

С у м м а р н о е

поле от

всех

намагниченных

 

 

 

 

элементарных объемов

носителя

м о ж н о

 

 

<Y\dv

 

поэтому

подсчитать,

 

пользуясь

 

относи­

 

 

 

 

тельной величиной поля рассеяния около

«S3 і /

 

/

 

полюсов

при единичной

магнитодвижу ­

 

 

щей

силе в головке и распределением на­

і

 

 

X

магничения

записи

 

вдоль

носителя.

Р а с ­

 

 

 

 

 

 

 

чет

ведется

дл я продольной

составляю ­

 

 

 

 

у /

 

 

 

щей

поля .

Н а рис.

6.27

элементарный

 

 

 

объем носителя

dV

 

пронизывается

 

гори­

Рлс. .6.27. iK расчету поля

 

 

зонтальной

компонентой

поля

головки

воспроизводящей головки

HX(V)

при м а г н и т о д в и ж у щ е й

силе

в об­

мотке головки 4 ппіі.

 

Н а

основании подобия

 

полей

при

воспроиз­

ведении элементарное намагничение JxdV

вызовет в головке

поток:

d<Dx=[Hx{V)l^nIj\JxdV,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Весь поток,

создаваемый

горизонтальным

намагничением

 

записи,

найдем интегрированием по объему носителя

V:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x=-r-co z=a-{-h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф Я = 6 ( 4 я / і ) _ І

j

J

JxHx(x,z)dxdz.

 

 

 

 

 

 

 

 

(6.15)

 

 

x=—oo

г=а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н а м а г н и ч е н и е по ширине

носителя

(Ь)

считается

однородным

dv = bdxdz.

В случае

синусоидального

сигнала

распределение

на­

магничения вдоль носителя имеет вид :

У ж =/та*cos . [2 JT(я — vt)/X],

где X— длина волны

сигнала

на носителе;

v — скорость

носителя;

t — время . Р а с п р е д е л е н и е

компоненты

Нх(х,

z),

отнесенной

 

к

току

в о з б у ж д е н и я

( 4 я л / і ) ,

находится путем решения

у р а в н е н и я

 

Л а п л а ­

са д л я п о л я

р а с с е я н и я около

бесконечно

глубокой

плоской

щ е л и ,

р а з д е л я ю щ е й дв а плоских

полубесконечных п о л ю с а

с в е с ь м а

боль­

шой магнитной проницаемостью

по

сравнению

с

пространством

щ е л и и поля

рассеяния . П р и в е д е м

л и ш ь окончательный

р е з у л ь т а т

расчета потока (6.15):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фх =

bhJmaxKhKaKi

cos (2я at/X),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kh— (1—ехр{—2rth/X}) (2nh/iX)-i

носит

название

коэффициента

потерь, в ы з в а н н ы х толщиной слоя h

носителя. Пр и

большой

тол­

щине слоя по сравнению с длиной

волны записи элементы

его, на­

ходящиеся со стороны ленты, удаленной от полюсов, вносят ма­

лый

в к л а д в п о л е

головки.

 

 

/Са='Є»р{—2па/Х}

— к о э ф ф и ц и е н т

к о н т а к т н ы х

потерь, возникаю ­

щ и х

из-за неплотного прилегания

(расстояние

а рис . 6.27) носите­

л я к

головке.

 

 

 

264