способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации
Классы МПК: | G11B5/09 цифровая запись |
Патентообладатель(и): | Вахмистров Вадим Валерьевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1971-06-01 публикация патента:
09.08.1995 |
Использование: изобретение относится к технике регистрации электрических сигналов в магнитной среде. Способ решает задачу сохранения отношения сигнал/шум воспроизведения при увеличении плотности записи. Амплитуда сигнала воспроизведения области единичной записи определяется структурой ее магнитного заряда через собственное (размагничивающее) поле области. Сущность изобретения: отличительным признаком способа является согласование размеров области единичной записи с размерами рабочей области магнитного потока записи. В качестве последней принимается форма трехосного эллипсоида. Согласование проводится в условиях сохранения постоянства частоты воспроизведения и объемной плотности записи. Согласование ведется в материалах носителя записи, рабочая точка кривой размагничивания которых в большей степени характеризуется их коэрцитивной силой, преимущественно увеличением толщины рабочего слоя носителя, а в материалах, рабочая точка которых характеризуется сильнее их остаточной индукцией, - преимущественно увеличением ширины рабочего зазора головки записи. 6 ил. 1 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7
Формула изобретения
СПОСОБ МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ, заключающийся в возбуждении магнитного потока записи с формированием этого потока в рабочем зазоре магнитной головки по фронту видеоимпульса тока записи, подаваемого в обмотку записи этой головки, внесении носителя записи в область магнитного потока записи, намагничивании материала носителя записи до насыщения с образованием в его рабочем слое области единичной записи и в воспроизведении записанной информации с обмотки воспроизведения головки при повторном перемещении носителя в области записи под магнитной головкой, отличающийся тем, что, с целью повышения отношения сигнал/шум при воспроизведении, параметры магнитной головки и носителя записи при сохранении постоянной поверхностной плотности записи и согласования объемных размеров области единичной записи с размерами рабочей области магнитного потока записи в форме трехосного эллипсоида выбирают в соответствии с выражениями![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041505/2041505-11t.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041038/934.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041190/961.gif)
где E амплитуда сигнала воспроизведения;
k коэффициент, учитывающий размерности;
w число витков обмотки воспроизведения магнитной головки;
v скорость движения носителя записи;
a ширина рабочего зазора магнитной головки;
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041038/934.gif)
r плотность магнитного заряда в рабочей точке кривой размагничивания материала носителя записи;
b длина рабочего зазора магнитной головки;
c толщина рабочего слоя носителя записи;
Dа фактор размагничивания,
при этом преимущественно используют увеличение толщины рабочего слоя носителя записи или увеличение ширины рабочего зазора магнитной головки для материалов носителя записи, рабочая точка которых на кривой размагничивания представлена в основном их коэрцитивной силой или остаточной индукцией соответственно.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технике регистрации электрических сигналов в магнитной среде и может использоваться преимущественно в системах магнитной записи цифровой информации. В известных способах и устройствах магнитной записи применяются головки различных конструкций, которые служат для возбуждения магнитного потока током записи, проходящим через обмотку записи головки. Магнитный поток записи, действуя на носитель записи, образует в нем намагниченную область записи. Воспроизведение осуществляется при повторном прохождении области записи под головкой, в обмотке воспроизведения которой наводится считанный сигнал. Главной задачей любого способа магнитной записи является увеличение ее плотности. Для этого сокращают размеры рабочего зазора головки записи, уменьшают толщину рабочего слоя носителя записи, увеличивают коэрцитивную силу материала носителя, иногда понижают его остаточную индукцию. Однако увеличение плотности записи всегда ведет к снижению сигнала воспроизведения и может привести к сокращению отношения сигнал/шум. Поскольку понижение сигнала воспроизведения при увеличении плотности записи носит естественный характер, задача уменьшения падения этого сигнала в технике магнитной записи не ставилась. Главным препятствием на этом пути оставалась недооценка явления размагничивания. В одних случаях размагничивание вообще не принималось во внимание, в других его влиянием пренебрегали. Предложенный способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации решает задачу сохранения отношения сигнал/шум воспроизведения при увеличении плотности записи. В общем случае совокупность причинно-следственных связей параметров, характеризующих процессы магнитной записи и воспроизведения, описывается системой уравнений Максвелла. Цифровую запись удобно рассмотреть на модели эквивалентного эллипсоида, заменяющего макромагнитный диполь записи. Такая модель позволяет описать случай записи без наложения с учетом взаимодействия двух соседних переходов записанного магнитного потока и характеризуется следующими упрощениями. Предполагается, что запись осуществляется фронтами видеоимпульса, носитель внутри диполя намагничивается до насыщения, а величина магнитного потока записанного диполя в основном направлении поля записи изменяется по закону нормального распределения![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041029/981.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041038/934.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041505/2041505t.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041038/934.gif)
х координата в направлении поля записи;
а ширина рабочего зазора головки записи. При принятых допущениях амплитуда сигнала воспроизведения от записи одного перехода магнитного потока выразится так
E K1W
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041505/2041505-2t.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041038/934.gif)
К1 коэффициент, учитывающий размерности;
W число витков обмотки воспроизведения;
v скорость движения носителя записи. Традиционная техника магнитной записи развивается путем сокращения в (2) ширины рабочего зазора а и в некоторых случаях (видео и цифровая запись) за счет повышения скорости движения носителя записи v. Увеличение магнитного потока области единичной записи используется косвенным образом. Так в традиционной теории магнитной записи амплитуда сигнала воспроизведения представляется как
Е k2WvbcIkckкkщ, (2") где k2 коэффициент;
b ширина дорожки записи;
с толщина рабочего слоя носителя записи;
I намагниченность носителя записи;
kc, kк и kщ коэффициенты потерь слойных, контактных, щелевых. В отличии от (2) в (2") вместо ширины рабочего зазора фигуpиpует поперечное сечение области записи. Из (2") следует, что с уменьшением поперечных размеров области записи сигнал падает. Последние четыре сомножителя I, kc, kк и kщ в (2") косвенно, в скрытом виде отражают внутреннюю структуру магнитного заряда области записи. По предложенному способу собственный, т.е. полный магнитный поток диполя записи в (2), определяется с учетом размагничивания. Для этого использует известное выражение магнитного потока эллипсоида
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041038/934.gif)
S экваториальное сечение эллипсоида, которое с учетом размагничивания
В (4
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041075/960.gif)
I намагниченность материала эллипсоида, даст
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041038/934.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041075/960.gif)
IS m
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041505/2041505-3t.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041190/961.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041190/961.gif)
а, b, c диаметры эллипсоида, то окончательно
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041038/934.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041190/961.gif)
Da фактор размагничивания нормированный по единице. Подставляя (7) в (2), получим
E= k4wv
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041190/961.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041190/961.gif)
f
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041505/2041505-4t.gif)
аbc const (10) амплитуда сигнала воспроизведения
Е k5
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041190/961.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041190/961.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041190/961.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041190/961.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041029/981.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041029/981.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041190/961.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041018/8773.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041018/8773.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041505/2041505-5t.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041505/2041505-6t.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041005/916.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041505/2041505-7t.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041505/2041505-8t.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041005/916.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041505/2041505-9t.gif)
с размер, соответствующий толщине рабочего слоя носителя записи;
b размер, соответствующий длине рабочего зазора головки;
а размер, соответствующий ширине рабочего зазора головки;
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041005/916.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041505/2041505-10t.gif)
![способ магнитной записи и воспроизведения цифровой информации, патент № 2041505](/images/patents/431/2041190/961.gif)
Класс G11B5/09 цифровая запись