Типы магнитных головок

В профессиональной аналоговой аппаратуре записи используются три раздельные головки (стирающая, записывающая, воспроизводящая), каждая из которых выполняет свои функции одновременно: с носителя стирается предварительная запись, производится новая запись, которая тут же считывается. В бытовой аппаратуре функции записи и воспроизведения обычно объединены в одной головке, которая работает поочередно. Такая головка называется универсальной [3].

В современной цифровой записи применяются тонкопленочные комбинированные магнитные головки, в которых объединяются записывающая и магниторезистивная воспроизводящая головки. Процесс стирания отсутствует [2].

По количеству одновременно образуемых дорожек записи - воспроизведения различают однодорожечные головки и многодорожечные блоки головок. Блоки головок применяются в стереофонических или многодорожечных магнитофонах, в том числе и для цифровой записи. Блоки содержат соответствующее количество одиночных головок, конструктивно объединенных в одном корпусе.

По принципу действия головки воспроизведения (ГВ) делят на индукционные и потокочувствительные. К индукционным головкам относятся воспроизводящие головки, использующие закон электромагнитной индукции (выходной сигнал пропорционален dФ/dt, где Ф - магнитный поток с намагниченной ленты). Воспроизводящие головки, чувствительные непосредственно к величине магнитного потока Ф, называют потокочувствительными. В аналоговой звукозаписи применяются в основном головки индукционного типа, в цифровой - потокочувствительные, к которым относятся и магниторезистивные головки.

Геометрия зазоров головок

На рис.1. представлена форма сердечников магнитных головок (геометрия рабочего (а) и дополнительного (б) зазоров). Как уже отмечалось, у записывающей головки дополнительный зазор формируется специально. У воспроизводящей головки он образуется вынужденно, в результате неточной обработки или сборки сердечника.

Размеры d, b и h соответственно обозначают ширину, длину и глубину зазора. Длина зазора определяет ширину сердечника.

Ширина рабочего зазора воспроизводящей головки d_р определяет эффективную его величину d_эф, от которой зависят вносимые зазором волновые потери. Из-за волновых (щелевых) потерь амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) изменяется по sinc-закону [3]. Рабочий диапазон фонограммы ограничен частотой до первого минимума АЧХ, при которой соблюдается соотношение [4]

.

Щелевые потери при этом достаточно точно оцениваются классической формулой [3]

Д_d=20*lg[sin(p*d_эф/l)/(p*d_эф/l)] 1

и составляют 2 4 дБ.

Эффективная ширина зазора d_эф больше геометрической. d_эф=1,3 -1,8 d_р. Cкругление острых кромок полюсов, непараллельность или волнистость его граней, механические повреждения, наклеп, пористость сердечников (для ферритовых головок) увеличивают эффективную ширину зазора. Чем уже зазор головки, тем сильнее сказываются дефекты изготовления. У головок с микронными зазорами относительное увеличение больше.

Длина зазора b воспроизводящих головок делается несколько меньше ширины дорожки записи, чтобы исключить влияние возможных поперечных смещений ленты.

Для увеличения чувствительности головок рабочий зазор формируется суженными полюсными наконечниками, которые образуют глубину рабочего зазора h_р. Этот размер определяет ресурс работы головок: чем больше h_р, тем меньше чувствительность головки и больше (при заданной твердости материала) ее срок службы.