Джакония В.Е. и др. Телевидение (2-е изд., 2002) (1143030), страница 92
Текст из файла (страница 92)
В ТВ вещании в настоящее время используется в основном один вид записи — магнитная. Запись изображений с экрана кинескопа (оптическая запись) утратила свое значение и практически не применяется. После внедрения в вещание цветного телевидения оптическая запись не могла конкурировать с магнитной по целому ряду технических и экономических параметров.
Запись ТВ и звуковых сигналов на магнитный носитель базируется на одних н тех же принципах. Они основаны на способности ферромагнитных материалов намагничиваться под действием изменяющегося электрического сигнала и сохранять остаточную намагниченность продолжительное время В сердечнике записывающего элемента (магнитной головки) прн протекании тока сигнала по обмотке возникает магнитный поток, силовые линии которого создают рабочее поле, пронизывающее магнитный слой носителя.
При движении записывающего элемента относительно магнитного носителя электрический сигнал, являющийся функцией тока или напряжения от времени, преобразуется в пространственную последовательность намагниченных участков носителя записи. Таким образом, иа носителе записывается информация в виде магнитного следа — сигналограммы. При воспроизведении остаточная намагниченность ферром агнитного носителя создает внешнее магнитное поле. Вслед~тане перемещения магнитного носителя с записанной на нем сигналограммой относительно головки происходит обратное преобразование магнитного поля участкг,в носителя в переменную ЭДС, которая индуктируется в обмотке вследствие замыкания через сердечник переменного магнитного потока.
Электрический сигнал на носитель записывается с помощью магнитной головки (рис. !7З). Магнитная головка представляет собой незамкнутый ферромагнитный сердечник'! с технологическим зазором 2, обмоткой 8 и рабочим зазором 4. Через обмотку 8 проходит ток записывающего сигнала. Часть магнитного потока, выходящего из сердечника головки у рабочего зазора, замыкается через немагнитиую основу носителя б, а основная часть потока пронизывает его ферромагнитный слой 5. Если ток в обмотке головки меняется, то соответственно меняется магнитный поток в сердечнике, а следовательно, и остаточная намагниченность магнитного слоя носителя.
К материалу сердечника пшовки предъявляются особые требования как по магнитным характеристикам, так и по механическим свойствам: серд.чник головки должен быть сделан из магнитомя1.кого материала, т.е. иметь малое значение коэрцитивной силы с тем, чтобы уменьшить остаточную намагниченность сердечника; должен обла- 421 Рис.
17.1.Магнитная головка: > — иогиитоорозгис р — ттзиозогиатсаиа зазор; р — ориогза; р — ра ага ай затор: >в фтрргитагиитзио ссор; 6 — осиоза иасатата н стабильностью характеристик. Толщина основы составляет 14..37 мкм. Рабочий слой состоит из магнитного порошка и связующего материала, который одновременно является лаковым покрытием и обладает кроме высокой изиосо- и термостойкости еще н гладкостью поверхности. Кроме этого в рабочий слой вводят смазочные вещества, снижающие трение, и астатнческне добавки.
Магнитный порошок из гамма-окиси железа имеет игольчатую форму длиной кристалликов не более 0,3 ... 0,5 мкм, диаметром примерно 0,03 мкм. Алина волны записи на магнитном носителе зависит от частоты- сигнала записи и скорости движения носителя относительно записывающей головки: (17.1) дать высокой магнитной проницаемостью для получения малого магнитного сопротивления, а также малые частотные потери, допускать точную обработку зазора и рабочих поверхностей и, наконец. должен быть износостойким.
Потери электрической энергии в сердечниках головок обусловлены гистерезнсными потерями и потерями на вихревые токи. Гистерезисные потери малы, так как обаем магнитного материала небольшой. Основные потери определяются вихревыми токами. Эти потери приводят к уменьшению магнитной проницаемости, а следовательно, к увеличению магнитного сопротивления сердечника. Для уменьшения потерь выбирают материал сердечника головок из феррита, обладающего высоким удельным сопротивлением. Применяют такжесердечники из износостойкого магнитного сплава — сеидаста, содержащего железо, алюминий, кремний и легирующие добавки. Рабочий зазор сердечника образован немагнитной прокладкой, обычно в виде тонкого слоя моноокиси кремния, толщиной около 1мкм. Качество записи сигнала в значительной степени зависит от магнитного носители.
В качестве носителя используются магнитная лента, магнитные и механические характеристики которой должны соответствовать определенным требованиям. В процессе эксплуатации лента подвергается значительным механическим нагрузкам, испытывая большое давление, деформацию, поэтому должна удовлетворять высоким прочностным характеристикам. Рабочий магнитный слой должен иметь высокую изиосо- и термостойкострь обладать большой остаточной намагниченностью для получения высокого отношения сигнал/помеха, большой коэрцитивной силой, чтобы он не размагничивался под действием магнитных полей соседних участков и не испытывал влияния внешних полей на записанную сигиалограмму. В магнитной записи применяются двухслойные ленты (см.рис. 17.1), состоящие из рабочего магнитного слоя 5 и основы Б, придающей ленте механическую прочность.
Основа ленты изготавливается нз эластичной полиэфирной пленки, отличающейся высокой прочностью на разрыв, изиосостойкостью где Х вЂ” длина волны записи, м; о — скорость движения носитель-элемент записи, м/с; ! — частота записанного сигнала, Гц. Если длн магнитной записи ТВ сигналов использовать аппаратуру записи звука, то потребовалось бы увеличить скорость движения ленты до 200 14/с. Очевидно, что такая скорость транспортировки ленты неприемлема. Скорость движения ленты может быть пониже, как видно из рис.1?.1, если уменьшить минимальную длину волны записи о = Ц. Минимальную длину волны можно получить за счет уменьшения рабочего зазора магнитной головки а. На практике обычно выполняется условие а/Х „= 0,5 или 7>,„= 2а.
Отсюда /,„= о/2а. Следует отметить, что для хорошо выполненных головок эффективная ширина щели превышает ее геометрический размер всего на 10...!5 ол>. Поэтому можно считать минимальь ю длину волны запись равной удвоенной ширине зазора головки 14о). Частотные характеристики записывающего и воспроизводящего устройства ограничиваются в нижней и в верхней частях частотного диапазона из-за наличия различных потерь. Основными являются волновые потери, которые зависят от магнитных и механических '; свойств ленты, электрических и конструктивных параметров головок и определяются относительными параметрами лента-головка и длиной волны записанного сигнала.
К этим потерям относятся щелевые, слойные, контактные. Если магнитный слой недостаточно тонок или ухудшается плотность соприкосновения головки с лентой, магнитное поле выходит за пределы рабочего зазора а, значительно увеличивая эффективную ширину щели. Это'приводит к ухудшению записи высокочастотных составляющих сигнала. Следовательно, магнитный слой ленты должен быть тонким и очень гладким, так как только в этом случае будет наилучший механический контакт с рабочей поверхностью головки. Плотность прилегания ленты к плоскости головки зависит также от материала >сновы ленты.
Тонкие эластичные основы лент обеспечивают более плотное прилегание к рабочей поверхности головки, чем ленты с то> стой основой. 423 Качество магнитной записи ТВ сигналов в основном определяется мерами, принятыми по уменьшению волновых потерь. Созданы ленты с тонким магнитным слоем, с хорошей однородностью магнитного порошка, с гладкой поверхностью и с эластичной основой. Уменьшение щелевых потерь достигается совершенствованием технологии изготовления головок с узкими рабочими зазорами. Важным параметром магнитной записи является частотная характеристика узла лента-головка.
Если на магнитную ленту записан синусоидальный сигнал с круговой частотой ы, то в идеальной магнитной системе при отсутствии искажений распределение магнитного потока по оси ленты (координата х) Ф=Ф з1п(ы/о,)х, (17.2) где Ф, — амплитуда магнитного потока; о, — скорость перемещения узла лента-головка при записи. При обратном преобразовании магнитного поля участков носителя ЭДС, которая индуктируется в витках обмотки головки движущейся магнитной ленты, будет пропорциональна скорости изменения потока тес(Ф/с(г, где ш — число витков обмотки головки. Чтобы дифференцировать выражение(17.2), необходимо заменить переменные: вместо изменения магнитного потока по координате х ввести изменение сигнала по времени 1, т.е.
х = о,1, где о, — скорость перемещения узла лента-головка прн воспроизведении. При о,=о, (т.е. скорости записи и воспроизведения одинаковы) получим оФ Е вЂ” в — = — Ф вмсоамт о (17.3) где Š— ЭДС, наводимая в обмотке головки. Если скорость движения ленты относительно головки постоянна, то из(1?.3) следует, что ЭДС будет меняться пропорционально частоте сигнала. При увеличении частоты сигнала в 2 раза, что будет соответствовать ее повышению на одну октаву, ЭДС также возрастет в 2 раза (иа 6дБ). На рис.17.2 показана идеализированная частотная характеристика ленты-голонки (сплошная линия).
Это наклонная прямая с крутизной наклона 6 дБ иа октаву. Очевидно, что даже при такой идеализи- Рнс. ! 7.2. Частотная карактерн. г стнка лентм-толонкн б 76 рованной форме частотной характеристики возникают искажения ТВ сигнала. которые необходимо корректировать в электрических цепях записи и воспроизведении. Реальная частотная характеристика лен. ты-головки показана на рис 1?.2 штриховой линней, которая существенно отличается от идеальной на краях частотного диапазона.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
