1.2. Фізичні основи принципу запису на магнітний носій та читання з нього

В основі магнітного запису лежить явище зберігання залишкової намагніченості феромагнітного робочого шару. Магнітний запис перетворює інформацію, закладену в якусь часову функцію F₁(t), в інформацію зафіксовану на магнітному носієві у вигляді функції, залежної від координат, в найпростішому випадку від однієї координати F₂(х). Зазвичай функція F₁(t) задається у вигляді змінного в часі струму i(t). Цей струм протікає через головку магнітного запису, а

Рис. 1.4. Найпростіша головка запису

точніше через її обмотку. Найпростіша головка запису представлена на рис. 1.4. Осердя такої головки повинне бути виготовлено з феромагнетика з вузькою петлею гістерезису (наприклад, м’якого заліза). На осердя одягнена котушка. В обчислювальних машинах струм не є неперервний, а подається на котушку у вигляді коротких імпульсів. В котушці виникає магнітний потік Ф(t), який поширюється по осердю і попадає в його щілину – зазор між торцями осердя. Цієї частини осердя торкається рухомий робочий феромагнітний шар носія, що рухається з деякою швидкістю  відносно головки. Струм i(t), що протікає по обмотці, створює змінне магнітне поле з індукцією В(t), яка, при умові вузькості петлі гістерезису матеріалу осердя, достатньо точно повторює закон зміни струму i(t). Магнітне поле, розсіюючись в зазорі осердя, проникає всередину феромагнітного робочого шару, намагнічуючи його. Величина і напрямок вектора залишкової намагніченості J залежать від координати х і представляє функцію F₂(х), що несе записану інформацію. Оскільки х=t, то умовою неспотвореної інформації є

, (1.6)

де , β, γ – постійні коефіцієнти [3].

О

Рис. 1.5. Головка читання

чевидно, що внаслідок складного гістерезисного характеру кривої намагнічення робочого шару, умова (1.6) може бути виконана лише приблизно.

Для відтворення інформації магнітного запису служить головка читання, яка, якщо не вдаватися в деталі, аналогічна головці запису (див. рис.1.5).

При проходженні феромагнітного робочого шару носія, намагніченого за законом F₂(t), біля зазору головки читання зі швидкістю  потік магнітної індукції Ф, що пронизує обмотку котушки, змінюється в першому наближенні за законом , де k – постійний коефіцієнт пропорційності. Згідно з законом Фарадея в котушці головки виникає електрорушійна сила (е. р. с.) індукції:

Рис. 1.6. Графік залежності і_і(t) для фронту і спаду сигналу

, (1.7)

причому кожному відтвореному імпульсу відповідає два імпульси ε_і(t) різної полярності. Індукційний струм котушки і_і(t), що відповідає прямокутним імпульсам ε_і(t), визначається формулами:

1. За переднім фронтом імпульсу:

. (1.8)

2. За заднім фронтом (спадом) імпульсу:

. (1.9)

Тут - амплітудне значення ε_і(t), R – опір котушки, L – її індуктивність, С – стала.

Залежність і_і(t) для фронту і спаду сигналу показана на рис. 1.6.

З

Рис. 1.7.Залежність Ф(t), , і_і(t)

алежність магнітного потоку Ф(t) в осерді головки зчитування при проходженні магнітної стрічки з намагніченими ділянками, а також залежність е.р.с. і струму індукції і_і(t) в котушці показано на рис. 1.7.

За геометрією носія розрізняють:

1. Пам’ять на магнітній дротині.

2. Пам’ять на магнітній стрічці.

3. Феритову пам’ять.

4. Пам’ять на магнітних дисках.

24