Підмагнічування при магнітному запису

1. Запис без підмагнічування

У цьому режимі МС попередньо розмагнічуються, а в ГУ подається тільки струм сигналу. Намагнічування феромагнетика МС відбувається по кривій початкового намагнічування використовуваного матеріалу ОА (рис.9, а).

При попаданні МС в поле H його магнітна індукція по кривій ОА досягає деякого значення В, а після виходу МС із зони дії записуючого поля (Н = 0) на ній залишається залишкова індукція Вrs. Згодом саме ця індукція при відтворенні сигналограми створює магнітний потік (1), який є джерелом ЕРС Е (2). Величина Вrs нелінійно залежить від Н (рис.9, б), тому при синусоїдальному записуючому сигналі в робочій точку С форма кривої залишкового намагнічування Вrs (х) буде симетрична, але відмінна від синусоїди. З'являються третя і п'ята гармоніки сигналу (парних гармонік немає). Величина нелінійних спотворень сигналу становить 10 - 15%. Це неприпустимо в будь-якій апаратурі магнітного запису.

Рис.9. Запис без підмагнічування:

а – крива початкового намагнічування; б – процес намагнічування при запису;В – магнітна індукція; В_rs – залишкова магнітна індукція; Н – напруженість магнітного поля, що створюється в РЗ ГУ.

2. Запис з підмагнічуванням постійним струмом

Необхідно зменшити нелінійні спотворення при запису. Перший шлях полягає в підмагнічуванні постійним полем. Є два варіанти реалізації цього шляху: запис на розмагнічений МН та запис на попередньо намагнічену МС.

У першому випадку в ГУ разом з сигналом подається постійний струм, який зміщає робочу точку a на середину лінійної дільниці кривої початкового намагнічування (рис.10).

Нелінійні спотворення зменшуються, але у паузі носій набуває залишкову

намагніченість, що призводить до збільшення шумів. Другий недолік - робоча ділянка намагнічування мала, значить амплітуду сигналу запису треба обмежувати, а отже, і амплітуда сигналу зчитування буде мала

Рис.10. Запис без підмагнічуванням постійним струмом на розмагнічену стрічку

При запису на намагнічений носій спочатку стрічка намагнічується до насичення в одному напрямку (точка а рис.11), а потім у процесі запису в головку, крім сигналу, подається постійний струм, який зміщає робочу точку на «спинку» петлі гістерезису ( точка б рис.11). Додатковий потік вибирається таким, щоб намагніченість у паузі виявилася близькою до нуля. Це знижує шум паузи. Протяжність лінійної ділянки приблизно в два рази більше, ніж у першому варіанті. Нелінійні спотворення  2-3%. Це цілком припустимо в диктофонах, де найголовніше  простота конструкції.

Рис.11. Запис з підмагнічуванням постійним струмом на попередньо намагнічену стрічку

3. Запис з високочастотним підмагнічуванням

При цьому способі в записуючу головку подається сума струмів сигналу і синусоїдального струму високої частоти. Частота струму високочастотного підмагнічування (ВЧП) вибирається настільки великою, що кожен елемент МС при проходженні в районі РЗ ГУ, що працює в режимі запису, проходить кілька циклів перемагнічування. Зазвичай fвчп = (5 - 10) fmax, де fmax - максимальна частота записуваного сигналу.

 

Намагнічування носія при запису з ВЧП має багато спільного з ідеальним намагнічуванням. Ідеальне намагнічування здійснюється за допомогою котушки, яка створює в феромагнетику суму напруженостей постійного і змінного полів. Амплітуду задають неохідної величини, це як би корисний сигнал. Значення ж поступово зменшують до нуля. При цьому феромагнетик проходить багаторазові перемагнічування. Втрати на гістерезис відшкодовуються енергією змінного поля, а корисна намагніченість створюється постійним полем за відсутності втрат.

Тому характеристика ідеального намагнічування (рис.12, а) відрізняється від раніше представленої на рис.9, а кривої початкового намагнічування. Дія змінного поля призводить до збільшення чутливості і поліпшенню лінійності кривої намагнічування.

Підвищення чутливості визначається тим, що малим постійним полям відповідають більші, ніж при відсутності , значення залишкової намагніченості. Поліпшення лінійності визначається випрямленням характеристик намагнічування. При цьому існує деяке критичне значення , перевищення якого вже не позначається на Brs (рис.12, в).

Магнітний запис з ВЧП близький до ідеального намагнічування, але відрізняється від останнього. Запис здійснюється сумарним низько-частотним полем сигналу і високочастотним полем підмагнічування. Напруженність записуючого поля максимальна при проходженні стрічкою центру робочого зазору ГУ і спадає в міру віддалення від нього вліво або вправо. Тому кожен елемент феррошару стрічки в міру наближення до зазору спочатку потрапляє під дію сумарного зростаючого поля, проходить його максимум, а потім піддається дії плавно спадаючого поля в міру віддалення від зазору.

Це схоже на ідеальне намагнічування. Відміна від останнього полягає у тому, що в ідеальному випадку не міняється, спадає тільки . При записі з ВЧП ділянка стрічки, що пройшла робочий зазор, що піддається дії двох одночасно спадаючих полів.

Рис.12. запис з ВЧП: а - ідеальне намагнічування; б - реальне намагнічування; в - критичне значення Н ≈ при ідеальному намагнічуванні; г - оптимальне значення Н ≈ при реальному намагнічуванні.

Це призводить до того, що криві намагнічування з ВЧП, зображенні на рис.12, б, г, відрізняються від ідеальних, показаних на рис.12, а, в. Очевидно, що є оптимальний струм високочастотного підмагнічування IВЧП ОПТ1, що забезпечує максимальний рівень записаного на стрічку сигналу. Нелінійні спотворення при ВЧП не перевищують 2%. Це значення можна мінімізувати, підбираючи значення IВЧП. Є деяке значення IВЧП ОПТ2  IВЧП ОПТ1 (рис.13), при якому коефіцієнт гармонік мінімальний.

При розробці і настроюванні магнітофона доводиться вибирати, що важливіше - мінімальний або максимальна Brs. Відповідне значення IВЧП підмішується в суматорі до струму сигналу.

Рис.13. Оптимальне значення струму підмагнічування