Тема 3: Хвильові характеристики каналу запису-відтворення.

1. Амплітудно-хвильові характеристики ідеалізованого тракту відтворення. Розрахунок хвильового коефіцієнту передачі з врахуванням коефіцієнту щилинних, контактних та шарових втрат. Фазова характеристика тракту

Визначимо магнітний потік, який потрапляє із сигналограми в магнітну головку при відтворюванні сигналограми, якщо товщина робочого шаруd; _поч=1. Залишковий магнітний потік при однорідному намагнічуванні:

Ширина робочого прошарку МГ 2– відстань між носієм і МГ, а робоча поверхня МГ необмежена, а магнітна проникність

Рис.

При аналізі тракту відтворення, як лінійної системи вважають, що вхідним сигналом є магнітний потік із сигналограми Ф_r(x), а реакцію системи – шуканий магнітний потік в осерді магнітної головкиФ(x). В загальному випадку зв’язокФ_r(x)іФ(x) визначається аналогом інтегралу Дюамеля

Дюамель (3.2)

Розв’язок (3.2) з врахуванням (3.1) і (3.3) можна записати у вигляді

Магнітний потік МГ менше магнітного потоку сигналограми в K_K_aK_d раз.

– коефіцієнт втрат робочого прошарку

– коефіцієнт контактних втрат

– коефіцієнт втрат шарів сигналограми

Кожен із коефіцієнтів залежить від конструкції і менше 1.

Залежність має періодичний характер і приймає мінімальне значення при(n – ціле число).

Рис.

Це значить, що хвилі сигналограми довжиною меншою довжини робочого прошарку не можуть ефективно наводити магнітний потік в осерді головки. Тому_min>2– умова запису. Контактні втрати зумовленні тим, що при віддаленні носія запису від магнітної головки, частина ліній магнітного потоку із сигналограми замикається через повітряний прошарок і вони є втраченими – не наводять магнітного потоку в осерді.

Рис.

При a= ефективність створення магнітного потоку в осерді зменшується в 500 раз. Це означає, що зменшення– збільшення густини запису потребує зменшенняa, тобто кращого контакту носія запису з МГ. В децибелах коефіцієнт контактних втрат:

Втрати від різних за товщиною шарів сигналограми можна пояснити аналогічно до контактних втрат. Якщо робочий прошарок сигналограми поділити на тонкі прошарки dy, що віддаляються від магнітної головки.

Тоді кожен елементарний магнітний потік:

Для y контактні втрати для кожногоdy настільки велики, що створеними ними потокамиdФ можна знехтувати. Це означає, що для відтворення сигналограми із великою щільністю запису – малимне потрібно великої товщини робочого шару носія запису.

Графік залежності результуючого АХХ ідеального тракту відтворення при реальних співвідношеннях K_a, K_d таK_має вигляд плавно спадаючої лінії без екстремумів, оскільки контактні втрати і втрати шарів сигналограми є значно більшими ніж втрати робочого прошарку магнітного осердя.

Рис.

Щоб визначити АЧХ по АХХ необхідно визначити ЕРС одного витка головки.

,

де

;

;

;

;

.

Порівняно із записаним сигналом амплітуда змінилась у

раз,

а фаза зсунулась на /2. Тобто результуючий коефіцієнт передачі тракту можна записати

де – постійний час затримки сигналу в реальних колах як видно з залежності:

Рис.

1. при =0 –K()=0, оскільки постійне магнітне поле не наводить ЕРС;

2. ділянка лінійного зростання (а) 6 дБ/октаву – зумовлена відсутністю хвильових втрат для довгохвильового діапазону, а також диференцюючою дією головки на магнітний потік.

3. Ділянка (абс) зумовлена додатковою дією хвильових втрат.

4. Максимум в точці Взсунутий вліво відносно₀/2, що відповідає максимуму при відсутності контактних і хвильових втрат.

Фазова характеристика є лінійною, її нахил зумовлений часом затримки , а фазовий зсув/2зумовлений диференційованою дією головки і зумовляє спотворення сигналу.

Аналогічний аналіз ідеального тракту відтворення при комфортних перетвореннях показує, що K_d, K_a описуватимуться вищевказаними виразами, аK_визначається значно складнішою функцією ніжsinx/x, а в робочій області частот має те ж значення, що і умові збільшення геометричної ширини робочого прошарку10%

і його слід записувати у вирази K_ при розрахунку АХХ.