Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Lampowy magnetofon szpulowy - wzmacniacz zapisu oraz odczytu cz.1

Wzmacniacz zapisu pełni bardzo ważną funkcję, gdyż to od niego zależy, czy sygnał akustyczny zostanie zapisany czysto i bez zniekształceń. Nas interesuje zapis z podkładem prądu wysokiej częstotliwości, gdyż zapis z podkładem prądu stałego z powodu kilku poważnych wad od dawna należy do historii, choć niewątpliwie i on odegrał ważną rolę jako jeden z etapów na drodze rozwoju techniki zapisu magnetycznego.
Article Image

Do głównych wad zapisu z podkładem prądu stałego należały znaczne szumy oraz niska jakość w paśmie wyższych częstotliwości. Z tego względu znalazł zastosowanie głównie w dyktafonach.

Natomiast zapis z podkładem prądu w.cz. umożliwia dokonanie nagrań wysokiej jakości i w szerokim paśmie: 40–18000Hz. Aby tego dokonać, potrzebny jest wzmacniacz o specjalnej konstrukcji, który zapewni wyrównanie zniekształceń sygnału spowodowane głównie przez głowicę. Głowica zapisująca ma dużą liczbę zwojów, a co za tym idzie dość dużą indukcyjność i pojemność własną uzwojenia. To sprawia, że sygnały o wysokiej częstotliwości zostają znacznie zniekształcone.

I tu ujawnia się zaleta zapisu z podkładem prądu w.cz. Głowica zapisująca jest tu zasilana równocześnie sygnałem akustycznym i odpowiednio dobranym prądem wysokiej częstotliwości pobieranym z tego samego generatora co prąd kasowania. Prąd zapisu jest zatem wypadkową, sumą sygnału akustycznego i prądu podkładu. Taśma podczas zapisu przesuwa się najpierw przed głowica kasującą, która ma szczelinę roboczą kilka razy szerszą od szczeliny głowicy zapisującej.

Zmienne pole magnetyczne powstające w szczelinie głowicy kasującej bardzo szybko przemagnesowuje taśmę, dzięki czemu taśma opuszcza głowicę całkowicie oczyszczona i pozbawiona jakichkolwiek śladów wcześniejszego zapisu. Następnie taśma przesuwa się przed głowicą zapisującą, przez którą płynie prąd zapisu oraz prąd podkładu. Jeśli do głowicy zapisującej nie dochodzi sygnał akustyczny, wtedy przez głowicę płynie tylko prąd podkładu i taśma opuszcza głowicę idealnie czysta.

Z chwilą pojawienia się sygnału akustycznego następuje odkształcenie symetrycznego pola magnetycznego w.cz. w stronę dodatnich lub ujemnych wartości w zależności od zmian amplitudy sygnału małej częstotliwości, czyli akustycznego. Ilustruje to rysunek 1. Charakterystyka magnesowania materiału taśmy jest daleka od prostoliniowej, ale zastosowanie prądu podkładu w.cz. pozwala zapisać sygnał audio w sposób praktycznie liniowy.

Ujmując to prościej: sygnał akustyczny moduluje pole magnetyczne w.cz. występujące w szczelinie głowicy zapisujące. Dzięki działaniu prądu podkładu w.cz. znacznie poprawia się liniowość krzywej magnesowania taśmy, a co za tym idzie, bardzo maleją zniekształcenia nieliniowe zapisywanego sygnału audio. Stosowanie prądu podkładu w.cz. pozwala na otrzymanie silniejszej pozostałości magnetycznej, co skutkuje otrzymaniem wyższego napięcia z głowicy odczytującej, a tym samym większej dynamiki.

Głowica zapisująca powinna mieć szczelinę roboczą od 4 do 10 mikrometrów, a tylną od 0,2 do 0,3mm. Szczelina tylna jest niezbędna, ponieważ przez głowicę płyną prądy mogące spowodować chwilowe nasycenie rdzenia, a to powodowałoby pogorszenie jej parametrów. Uzwojenie powinno być nawinięte drutem o średnicy 0,07–0,2mm w zależności od tego, czy jest to głowica wysoko-, czy niskooporowa.

Głowica kasująca powinna mieć szczelinę roboczą 0,2–0,5mm, a uzwojenie powinno być nawinięte drutem 0,2–0,25mm. Rdzeń głowicy kasującej najczęściej wykonany jest z twardego ferrytu o dużej przenikalności magnetycznej. Głowica odczytująca (jeśli jest) powinna mieć szczelinę roboczą 3–10μm i być nawinięta drutem 0,07–0,1mm. Szczelina tylna nie jest potrzebna, ponieważ indukują się w niej bardzo słabe sygnały o napięciu mniej więcej 1mV.

Lampowe magnetofony wysokiej klasy miały najczęściej osobny wzmacniacz nagrywania i odczytu. W magnetofonach popularnych stosowano głowicę uniwersalną oraz wzmacniacz zapisująco-odczytujący, które na przemian spełniają funkcję zapisu lub odczytu. Szczelina robocza głowicy uniwersalnej powinna mieć szerokość 4–10μm, a tylna 0,2–0,3mm. Rdzenie głowicy zapisującej, odczytującej i uniwersalnej, muszą być wykonane z materiału o dużej przenikalności magnetycznej i małej stratności – mu-metal, permalloy, itp.

Głowica odczytująca i uniwersalna powinny być starannie ekranowane obudową wykonaną z materiału magnetycznego o dużej przenikalności magnetycznej. W magnetofonach powszechnego użytku stosowano głowicę uniwersalną oraz uniwersalny wzmacniacz zapisująco-odczytujący. Odrębne wzmacniacze i głowice do zapisu i odczytu były stosowane głównie w magnetofonach studyjnych, więc nie będziemy się nimi zajmować. Na rysunku 2 pokazany jest schemat części elektronicznej magnetofonu lampowego.

Szczegóły omówimy w następnym odcinku.

Tematyka materiału: magnetofon
AUTOR
Źródło
Elektronika dla Wszystkich wrzesień 2020
Udostępnij
Czytelnia kategorie
AI-Sztuczna Inteligencja
Aparatura
Arduino
Artykuły
Audio
Automatyka
Ciekawostki
CNC
DIY
Druk 3d
Elektromechanika Fotowoltaika
FPGA-CPLD-SPLD
GPS
IC-układy scalone
Interfejsy
IoT
Konkursy
Książki
Lasery
LED/LCD/OLED
Mechatronika
Mikrokontrolery (MCV,μC)
Moc Moduły
Narzędzia
Optoelektronika
PCB/Montaż Podstawy elektroniki
Podzespoły bierne
Półprzewodniki Pomiary i testy
Porady
Projektowanie
Raspberry Pi
Retro
RF
Robotyka
SBC-SIP-SoC-CoM
Sensory Silniki i serwo
Software
Sterowanie
Transformatory
Tranzystory
Wyświetlacze
Wywiady
Wzmacniacze Zasilanie
W tym numerze znajdziesz źródłową wersję artykułu publikowanego obok
Elektronika dla Wszystkich
wrzesień 2020
Elektronika dla Wszystkich
Przejrzyj i kup
UK Logo