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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Ferrit-Magnetköpfe zur Tonaufzeichnung und Merkmale ihrer Anwendung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Audio Im ersten Teil des Artikels werden die Konstruktionen von Ferrit-Magnetköpfen betrachtet, die in der GUS kommerziell hergestellt werden: Ihre Parameter werden angegeben und Anwendungsmerkmale werden erwähnt. Die folgenden Teile beschreiben die Herstellungstechnologie der Köpfe, bieten zusätzliche Methoden zur Messung der Parameter der Köpfe und Empfehlungen zur Einstellung von Tonbandgeräten mit solchen Köpfen. Diese Informationen werden für Funkamateure und Spezialisten nützlich sein, die sich mit der Reparatur und dem Design magnetischer Tonaufzeichnungsgeräte befassen. Die Ära der Dominanz der Kassettenrekorder geht wahrscheinlich zu Ende. Unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Überlegungen und der Tatsache, dass in der Bevölkerung eine große Anzahl von Tonträgern auf Kompaktkassetten vorhanden ist, kann jedoch davon ausgegangen werden, dass es in unserem Land Bestand haben wird und Kassettenrekorder ihren Besitzern noch mindestens 15 bis 20 Jahre dienen werden. Auf den Seiten von „Radio“ [1, 2] sind bereits Veröffentlichungen zu Magnetköpfen (MG) zur Tonaufzeichnung erschienen. Und doch reichen die Informationen insbesondere zu Ferrit-MGs leider eindeutig nicht aus. Wir können uns in den letzten zehn Jahren nur an wenige Materialien zu Ferritköpfen erinnern, die in [3,4,5] erschienen sind. Darüber hinaus wurden bei einigen Materialien [1,2, XNUMX] Ungenauigkeiten gemacht, die zu gravierenden Problemen bei der Verwendung führten. Der Autor versuchte, umfassendere Informationen über die derzeit hergestellten Ferrit-MGs zu geben und über die Besonderheiten ihrer Verwendung in Kassettenrekordern zu sprechen. So wie der allgemeine Name „Metall“-MGs Köpfe aus unterschiedlichen Materialien (Permalloy, Sendust, amorphe Legierungen) bedeutet und der Name „Ferrit“ (oder „Glasferrit“) MGs Köpfe aus unterschiedlichen Materialien mit unterschiedlichen Herstellungstechnologien bedeutet, was sich wesentlich auf deren Parameter und Leistungseigenschaften auswirkt. Bei inländischen MGs sind Informationen zu Materialien und Fertigungstechnologie in einer zweistelligen Nummer – der Modifikationsnummer – hinter dem Punkt im MG-Symbol enthalten. Bestimmte Technologien und Materialien entsprechen bestimmten Bereichen mit Änderungsnummern; Dies wurde bereits in den 70er Jahren standardisiert und ist bis auf wenige Ausnahmen heute in Kraft (Tabelle 1). Ausländische Unternehmen kennzeichnen Köpfe nach verschiedenen (oft geschlossenen) unternehmensinternen Standards, sodass es praktisch unmöglich ist, daraus die notwendigen Informationen zu extrahieren die Bezeichnung ausländischer MG.
Der offensichtlichste Vorteil von Ferrit-MGs – ihre Haltbarkeit – wird durch das Material der Arbeitsfläche bestimmt. Es gibt Ferrite mit polykristalliner und einkristalliner Struktur. Polykristalline Ferrite, die zur Herstellung von MGs verwendet werden, werden entweder durch Heißpresstechnologie – heißgepresste Ferrite (HPC) – oder durch isostatisches Pressen (IPF) oder „Oxostat“-Technologie gewonnen. Beim isostatischen Pressen erfolgt die Verdichtung des Presspulvers gleichmäßig von allen Seiten, beim Heißpressen hingegen nur in einer Richtung. Infolgedessen überschreitet die Porosität des GPF-Typs 10000 MT-1 nicht 0,5 % und die Porosität des Typs 10000 MT-2 (IPF) überschreitet nicht 0,1 %. Der M1500NMZ-Ferrit ([1]) hat eine Porosität von bis zu 5 % oder mehr. Die Porosität des Materials bestimmt nicht nur den Verschleiß des MG selbst. aber noch wichtiger ist der Verschleiß der Arbeitsschicht des Magnetbandes (ML). Die Arbeitsfläche der Löschköpfe (für Tonbandgeräte wie „Or-bita-205“) aus gewöhnlichem Ferrit mit einer Porosität von bis zu 20 % ist in der Tat eine „Reibe*, die die Arbeitsschicht gnadenlos abzieht des ML (denken Sie an die Pulverrutschen auf dem Bandantriebsmechanismus). Nur im MG-Typ 6S24.710 wird BFA verwendet, was für einen geringen Verschleiß des ML sorgt (in [1] wird fälschlicherweise angegeben, dass das Material durch Heißgewinnung gewonnen wurde drücken). Einkristalline Ferrite (MCF) werden durch die Technologie der Züchtung künstlicher Rubine und Saphire nach den Methoden Verneuil, Czochralski oder Bridgman gewonnen. Die ersten beiden Methoden sind produktiver, aber die Kristalle sind von geringerer Qualität, sodass häufiger die Bridgman-Methode verwendet wird [6, 7]. Die Züchtung eines 8 kg schweren Kristalls (der sogenannten „Boule“) dauert zusammen mit der Abkühlung etwa 20 Tage. Ein Einkristall ist ein anisotropes Material und erfordert bei der Herstellung von MG eine Orientierung entlang der kristallographischen Achsen. Die Art des Verschleißes der Arbeitsfläche aus HPF oder IPF und einem Einkristall ist sehr unterschiedlich. Die Arbeitsfläche des Kopfes wird durch die Abrasivität des ML, die Adhäsion (Kleben) am ML, thermische und elektrostatische Effekte durch Reibung (insbesondere bei Hochgeschwindigkeits-Wiederschreibgeräten) sowie Stöße durch Mikroeinschlüsse in der Arbeitsschicht beeinflusst des ML (typisch für inländische und getragene ausländische ML). Wenn Permalloy-Köpfe, wie die weichsten, aufgrund einer Formänderung der Arbeitsfläche („durchsägen“) versagen, sind Sendastoye-Köpfe aufgrund des Verlusts der Linearität der Kanten, die den Spalt unter der Wirkung der Adhäsion abdecken (Abb. 1), dann verschleißen Köpfe aus HPF (in größerem Maße) oder aus IPF (in geringerem Ausmaß) aufgrund von Erosion und Abplatzen polykristalliner Körner. Die Korngröße beträgt bei HPF 15...30 µm, bei IPF 10...15 µm. Erosion entsteht durch die Einwirkung elektrostatischer Kräfte, Temperaturmikrospannungen und Einwirkungen von Mikroeinschlüssen auf die schwächsten Bereiche – Korngrenzen. Am Arbeitsspalt entsteht ein „Schlagloch“ von 10..30 µm Breite. Aus einzelnen Absplitterungen werden schnell massive und der Kopf versagt. Bei einer Spalttiefe von 60...80 µm ist die Wiederherstellung solcher Köpfe schwierig. Darüber hinaus zerkratzen die Ränder der „Schlaglöcher“ die Arbeitsschicht des Bandes, was zu einer Erhöhung des Geräuschpegels führt.
Im Gegensatz zu Köpfen auf HPF- und IPF-Basis ist der Verschleiß bei Köpfen aus MCF überwiegend abrasiver Natur, Erosion (d. h. Herausreißen von Materialpartikeln) ist praktisch nicht zu beobachten. Zuerst verschleißt das weichere Glas, das den Spalt ausfüllt, die entstehende Vertiefung legt die Ränder des Spalts frei, dann kommt es zu einer „Blockierung“ der Ränder, was zu einer allmählichen Vergrößerung der effektiven Breite des Spalts führt. Es ist wichtig, dass der MCF-basierte Kopf die Spiegeloberfläche von Magnetbändern auch dann beibehält, wenn der Kopf selbst stark abgenutzt ist. Übrigens lassen sich die Folgen eines mäßigen Kopfverschleißes des ICF leicht beseitigen, ohne ihn vom Tonbandgerät zu entfernen, indem man ein Polierband (Elektrokorund mit einer Körnung von 10 Mikrometern) mit einer Breite von 3,81 oder 6,3 mm laufen lässt. Ein solches Band wird von vielen Fabriken hergestellt (in St. Petersburg - LOMO, die Magneton-Fabrik). Laufzeit - 1...2 Min. Beim Polieren wird eine Schicht mit einer Dicke von nur 2...4 Mikrometern entfernt, wodurch die Parameter des MG vollständig wiederhergestellt werden (beim Polieren wird der Frequenzgang alle 30 s überwacht, bis er vollständig wiederhergestellt ist). Dadurch können MG von MKF mit einer Spalttiefe von nur 40...60 µm hergestellt werden. Nach dem Polieren des Bandes ist es sinnvoll, das Tonbandgerät mehrere Stunden lang auf einem minderwertigen Band mit erhöhter Abrasivität (Sound Breeze oder TASMA MK 60-7) laufen zu lassen, um die Oberfläche zu glätten. Es ist bekannt, dass Permalloy-Köpfe nach 2 ... 1,5 Jahren ausfallen, wenn ein Tonbandgerät 2 Stunden am Tag betrieben wird, Saint-Dust-Köpfe nach 2 ... 2,5 Jahren. Zum Vergleich: MGs der IFF haben eine Lebensdauer von 2...4 Jahren und lassen sich zudem leicht restaurieren. Bei Hochgeschwindigkeits-Wiederschreibgeräten verringert sich die Lebensdauer proportional zur Geschwindigkeitssteigerung und täglichen Betriebszeit, mit Ausnahme von MG aus dem GPF oder IPF, die schneller ausfallen (insbesondere die Schreibköpfe). Eine unerwartete Eigenschaft: MKF-Köpfe mit IEC II (CrOg)-Band halten normalerweise länger als mit IEC I (y-Fe6O10)-Band. Auf Abb. Abbildung 2 zeigt die Art der Spaltzerstörung der Kopfprobe ZD3 vom GPF 2 MT-24.712 nach 10000 Betriebsstunden und in Abb. 1 - Kopfspiel 1000V3 von MKF nach 6 Betriebsstunden. In der Nähe (unten) ist ein durch Erosion korrodiertes Zwischenkanalsieb aus HPF zu sehen.
Die elektromagnetischen Parameter der Köpfe sind in der Tabelle angegeben. 2. Für die Köpfe ZD24.012 (PO EVT, Penza) und 6A24.510 und 6V24.510 (Eriwan) werden Passdaten angegeben, im Übrigen sind sie real, gemessen an einer großen Anzahl von Köpfen. Die Messbedingungen sind gemäß [8] angegeben. Der Shunt-Koeffizient Ksh charakterisiert die Verluste im Magnetkopf und wird nach der Formel berechnet wobei E die elektromotorische Kraft (EMF) eines realen Kopfes ist, mV; Ende - EMF des Kopfes ohne Verlust, mV. Im allgemeinen Fall Ende \u2d 0p f F103 h W XNUMX. wobei f die Messfrequenz Hz ist; Ф0 ist der Effektivwert des Kurzschlussmagnetflusses pro 1 m Spurbreite nach [9], Wb/m; h - Spurbreite, m; W ist die Anzahl der Windungen. Durch Einsetzen der Werte erhalten wir für Kassettenrekorder bei f=315 Hz, Ф0 = 250 nWb/m, h = 0,6 mm, W = 1000 Umdrehungen Ende = 2,97 · 10-4 V; und für Tonbandgeräte mit h = 0,94 mm Ende = 4,6 5-10-4B. Der Amplitudenfrequenzgang der Wiedergabe (AFC) eines verlustfreien Kopfes, Dpnd dB, wird nach der Formel berechnet Dpnd = 20lg(fmeas Jf) + Nmeas wo fmeas - die Nennfrequenz der Messung des Frequenzgangs, Hz (obere Frequenz); f - Referenzfrequenz gleich 315 Hz; Nmeas ist der relative Aufzeichnungspegel bei der nominellen Messfrequenz nach [9]. db. In der Tabelle. 2 macht keine Angaben zu den Löschköpfen (HS). Dies liegt daran, dass die Parameter von HS für Tonbandgeräte mit Spulenfunktion in [1] angegeben sind und inländische HS für Kassettenrekorder uninteressant sind, da sie aus gepresstem Ferrit bestehen und sich gnadenlos vom Band ablösen . Außerdem funktionieren diese Köpfe nicht mit IEC IV („Metall“)-Band. Die qualitative Entmagnetisierung solcher Bänder ist Gegenstand eines eigenen Artikels. Es gibt eine spezielle Klasse von Löschköpfen, die in billigen ausländischen Geräten verwendet werden – Köpfe mit Permanentmagnet. Ein Kern aus Ferrit mit hoher Koerzitivfeldstärke wird nach einem speziellen Gesetz magnetisiert, wodurch ein vorzeichenwechselndes fallendes Magnetfeld entsteht. Die Anzahl der Pole beträgt drei bis zehn oder mehr. Die Löschqualität ist nicht hoch: erhöhtes Rauschen und nichtlineare Verzerrungen. Wir verwenden solche Köpfe in den Tonbandgeräten „Electronics-402C“, „Electronics 331C“ und deren Modifikationen (hergestellt in Selenograd und Woronesch). Die Köpfe für Aufnahme und Wiedergabe wurden im Magneton-Werk (St. Petersburg) mit einem Magnetkreis sowohl vom GPF oder IPF hergestellt, wobei ihnen der Index „P“ zugewiesen wurde, als auch vom IFF mit dem Index „M“. Seit Mitte der 80er Jahre werden laut Testergebnissen nur noch Köpfe aus dem IFF hergestellt. PO EVT (Penza) produzierte Köpfe aus GPF 10000 MT-1 (Ferrit, hergestellt im Magneton-Werk). Das Werk in Eriwan produziert Köpfe aus HPF aus eigener Herstellung. Ferritköpfe, die aus dem Ausland auf unseren Markt kommen, bestehen fast alle aus HPF oder bestenfalls aus IPF, auch wenn sie als High-End-Modelle gelten (Hitachi, Sony, JVC).
Ferritköpfe (Tabelle 2) werden nach zwei Konstruktionsschemata hergestellt (Abb. 4,5): mit „P“-förmigen und mit linearen Kontakten. Das erste Design verfügt über ein größeres Volumen an ummagnetisierbarem Material, was zu einer erhöhten Nichtlinearität bei der Wiedergabe von Signalen mit niedrigem Aufnahmepegel („Ferritklang“) führt, ermöglicht jedoch die Platzierung einer Wicklung mit einer großen Anzahl von Windungen. Es wird in Tonköpfen für Spulentonbandgeräte verwendet.
Das zweite Design (Abb. 5) bietet eine gute Linearität bei der Wiedergabe, die Anzahl der Windungen ist jedoch durch die Größe des Fensters für die Wicklung und die Außenabmessungen des MG begrenzt.
Früher glaubte man, dass es mit einem solchen konstruktiven Schema unmöglich sei, einen akzeptablen EMF-Wert von MG zu erreichen. Die vom Autor nach der verfeinerten Methode durchgeführte detaillierte Berechnung des Magnetkreises ergab jedoch, in welchem Bereich der Konstruktionsparameter MG nach einem solchen Schema konkurrenzfähig sind. Dadurch war es erstmals möglich, Ferrit-MGs für Kassettenrekorder herzustellen, die sich durch das Fehlen eines „Ferritgeräuschs“ bei der Wiedergabe auszeichnen. Die Herstellungstechnologie eines Zweikanal-Kassettenkopfes ist im Allgemeinen wie folgt: - Abhängig von der erforderlichen Breite des Arbeitsspalts werden sogenannte Begrenzer normalisierter Dicke auf die Halbblöcke aufgespritzt (Abb. 6).
Als nächstes werden die Halbblöcke mit Glas verlötet. In dem durch die Begrenzer gebildeten Spalt fließt das Glas kapillar. Anschließend werden aus dem gelöteten Werkstück Blöcke mit einer Größe von 1,55 mm (die Breite von zwei Kanälen) ausgeschnitten, in jeden Block eine Nut für den Zwischenkanalschirm geschnitten (Abb. 7), der Zwischenkanalschirm eingeklebt und der Jumper geschliffen aus (Abb. 8, 9).
Nach dem Verkleben der Elemente, die die Arbeitsfläche bilden, wird das Werkstück entlang des Radius geschliffen (Abb. 10), wobei eine Spalttiefe von 40 ... 60 Mikrometern eingehalten wird. Nach dem Sortieren sind die Polstücke mit Spalt für die Montage bereit.
Der Vorteil einer solch aufwendigen Technologie besteht darin, dass die Parallelität und Koaxialität der Lücken der Stereokopfeinheit automatisch gewährleistet ist. Eine einfachere Methode ist die „Element-für-Element“-Montage: Die Kanalköpfe, die Abschirmung und andere Elemente werden separat hergestellt und dann entweder zusammengeklebt oder mit Glas in einem „Stapel“ verlötet. Aber eine solche Einfachheit geht, wie man sagt, „seitwärts“: Es ist fast unmöglich, die Ausrichtung und Parallelität der Lücken aufrechtzuerhalten. Mit dieser Technologie wurden im Penza PO EVT Köpfe hergestellt, insbesondere ZD24.012. Die Haupteinsatzgebiete der Köpfe der MKF:
Natürlich sind auch Extreme möglich: Der Einbau des ZD24.751-Kopfes in ein Tonbandgerät einer sehr niedrigen Klasse (im Radio-Tonbandgerät Melodiya-106) anstelle des MG-Typs BRG ZD24.M (Ungarn) hat das völlig verändert Ton (wie sie sagen: „Weiß nicht!“). Es ist auch zu beachten, dass die in der Tabelle angegebenen Köpfe. 2, schreiben Sie nicht auf ML M3KIV ("Metal"). Bei der Berechnung der Kosten kann davon ausgegangen werden, dass ein Kopf vom MKF in der Haltbarkeit drei vom Sendust entspricht (die Laufzeit ist durch den vollständigen Verschleiß des Tonbandgeräts begrenzt). Wenn Sie in der Fabrik kaufen, liegen die Kosten für einen ZD24.750-Kopf zwischen 20 und 24 Rubel, je nachdem, wo Sie ihn kaufen – in der Verkaufsabteilung der Magneton-Fabrik oder im Fabrikladen. Im Markt kommen noch Händler hinzu. Beim Abstimmen von Tonbandgeräten mit Ferritkopf treten Besonderheiten auf, die mit den Eigenschaften des verwendeten Materials zusammenhängen: Beispielsweise ist der Ruhestrom 2 ... 2,5-mal geringer als bei Metallköpfen und ein hoher Qualitätsfaktor führt zu einem starken Einfluss von Resonanzphänomenen beim Stimmvorgang. Die Parameter der zur Herstellung von MG verwendeten Ferrite sind in der Tabelle angegeben. 3. Zum Vergleich sind die Parameter einiger magnetischer Legierungen angegeben (für andere Materialien siehe auch [10, 11]).
Vor der Installation des MG ist es wünschenswert, seine Induktivität Lmg, seine eigene Kapazität Cmg und seinen Qualitätsfaktor Qmg zu bestimmen. Zuvor gab der Hersteller im Reisepass für MG individuelle Werte für Lmg, EMF sowie Aufzeichnungs- und Ruheströme an. Jetzt sind im Pass nur unangemessen erweiterte Wertgrenzen angegeben, was angesichts der erheblichen Kosten der Köpfe nur Verwirrung stiftet. Die Werte der Ströme können im Mittel der Tabelle entnommen werden. 2, dann muss die Induktivität genauer bestimmt werden. Wir können die folgende Methode zur Messung von Lmg, Smg empfehlen. Das Messschema ist in Abb. dargestellt. elf.
Die Induktivität des Magnetkopfes Lmg bildet einen Schwingkreis mit einer Gesamtkapazität Cmg + Spar + Cdop, wobei Cmg die kopfeigene Kapazität Spar – Montagekapazität ist; Sdop – zusätzliche Kapazität. Für die Messung ist es wünschenswert, über 4 bis 5 Cdop-Werte von 5 bis 80 pF zu verfügen, die mit einer Genauigkeit von nicht weniger als 5 % bekannt sind. Dies wirkt sich direkt auf die Messgenauigkeit aus. Die Toleranz von R1 und R2, die Eingangskapazität und der Eingangswiderstand des Millivoltmeters sind nicht kritisch. Der Anschluss an das MG erfolgt am besten über Buchsen eines geeigneten kleinen Steckers (z. B. von RG35-ZM usw.). Der mit dem MG verbundene Draht und die Schlussfolgerungen R1, Sdop müssen eine Mindestlänge haben, um Spar zu reduzieren. Der erforderliche Fehler bei der Frequenzeinstellung des Generators beträgt 1 ... 2 %, die Ausgangsspannung im Bereich 20 ... 200 kHz beträgt mindestens 3 V. Die erforderliche Empfindlichkeit des Millivoltmeters beträgt 3 mV. Durch die abwechselnde Verbindung von Kondensatoren Cdop unterschiedlicher Nennleistung, beginnend mit kleinen Werten, wird die Resonanzfrequenz des Stromkreises entsprechend dem minimalen Millivoltmeter-Wert gezählt, wenn sich die Generatorfrequenz ändert. Wenn wir die bekannte Formel umwandeln, erhalten wir CΣ=(2,53/Lmg)x104/f2res. wo СΣ - Gesamtkapazität, pF; Lmg – Induktivität, H (bei Ferritköpfen in diesem Frequenzbereich ist der Wert nahezu konstant); fpez – Resonanzfrequenz, kHz. Daraus folgt, dass zwischen CΣ und 1/f2pez ein linearer Zusammenhang besteht, der zur Bestimmung von Cm verwendet werden kann. Dies geschieht wie folgt [12]:
Entlang der erhaltenen Punkte wird eine gerade Linie gezogen, bis sie die Abszissenachse schneidet. Der Schnittpunkt und gibt den Wert (Smg + Spar) an. Wenn die Länge der Verbindungen zwischen R1, Сdop und MG weniger als 2 cm beträgt, kann die Kapazität Сpar mit 2pF angenommen werden. Im obigen Beispiel ist (Smg + Cpar) = 13 pF. Von hier aus finden wir Lmg \u2,53d 04 / (Smg + Spar) x 2 / f2,53res. = 13/0,485 x 0,0944 = XNUMX H; Smg \u13d 2-11 \uXNUMXd XNUMXpF. Die gemessenen Cmg-Werte für verschiedene Kopfproben des Typs ZD24.750 - ZD24.752 liegen im Bereich von 7 ... 20 pF. Diese Kapazität ist für verschiedene Kanäle unterschiedlich und hängt von der Verbindung des gemeinsamen Kabels mit dem einen oder anderen Ausgang des MG ab Für Metallköpfe ist diese Methode zur Bestimmung der Eigenkapazität und Induktivität aufgrund der geringen Güte und der daraus resultierenden starken Frequenzabhängigkeit der Induktivität ungeeignet. Eine genaue Messung von Qmg unter Amateurbedingungen ist schwierig. Im allgemeinen Fall wird die Güte des Kreises Q aus der Resonanzkurve ermittelt (siehe [12]): Q=fres/(fmax - fmin) wobei f die Resonanzfrequenz in kHz ist; fmin und fmax – Frequenzen, bei denen die Spannung im Stromkreis auf den Wert von 0,707Umax, kHz abfällt. Die Messgenauigkeit hängt vom Grad der Stromkreisüberbrückung durch die Eingangsimpedanzen der Messgeräte, der Ablesegenauigkeit 0,707Umax und den Frequenzen fres fmin und fmax ab. Für Messungen mit einem Fehler von bis zu 5 % bei Q = 20...40 ist es erforderlich, dass der Nebenschlusswiderstand mindestens 10 MΩ beträgt und die Werte fpez, fmin, fmax 0,707Umax mit einem Fehler gemessen werden sollten von nicht mehr als 0,2 %. Gemäß dem Diagramm in Abb. In Abb. 11 ist der Shunt-Widerstand ungefähr gleich R1, was zu einer Verringerung von Q um 50 ... 70 % führt. Der Einsatz von Feldeffekttransistoren mit großer Eingangsimpedanz macht Maßnahmen zum Schutz vor statischer Elektrizität erforderlich (das statische Potential der Spannung an den Händen des Bedieners gegenüber der Erde kann 20 kV erreichen!). Bei der praktischen Arbeit können Sie sich auf die in der Tabelle angegebenen Messdaten konzentrieren. 5.
Die Messungen wurden sowohl im Bereich der oberen Schallfrequenzen als auch im Frequenzbereich des Ruhestroms durchgeführt. Der Messfehler beträgt ca. 5 %. Bei den Messungen wurden verlustarme Kondensatoren verwendet und Cmg und Cpar wurden mit einer großen Toleranz von 15 bzw. 6 pF gemessen. Diese Annahme und der Fehler in den Berechnungen führten zu einer Streuung der Werte der Induktivität Lmg, die anhand der zuvor angegebenen Formel berechnet wurden. Der Resonanzwiderstand des Parallelschwingkreises Rres und der aktive Verlustwiderstand Rs wurden nach den Formeln [12] berechnet:
wo Rres - Resonanzwiderstand, MΩ; Lmg - Kopfinduktivität, H; СΣ – Gesamtkapazität, pF; Rs – aktiver Verlustwiderstand, Ohm. Wer es genauer verstehen möchte, dem empfehlen wir [13]. Eine Analyse der erhaltenen Daten zeigt Folgendes: Der Qualitätsfaktor nimmt mit einer größeren MG-Lücke und einem Anstieg von СΣ ab und bleibt im Bereich der oberen Schallfrequenzen sehr hoch (zig Einheiten). Bei Vorstromfrequenzen ist der Qualitätsfaktor von Ferritköpfen ebenfalls recht groß (bei einem Metall-MG liegt er unter Eins und kann nicht gemessen werden). Gleichzeitig ist Rpez so, dass, wenn die Frequenz fpez mit der Frequenz des Vorspannungsstroms im Aufnahmemodus übereinstimmt, es unmöglich wird, die Nennvorspannungsströme im üblichen Schema ihrer Versorgung einzustellen (was sich als „brutal“ herausstellt). Gewalt"). Der Rs von Ferrit-MGs ist viel geringer als der von Metall-MGs, beispielsweise vom Typ ZD24.211 („Mayak“), insbesondere bei mittleren und höheren Frequenzen (200 Ohm gegenüber 3 ... 5 kOhm!). Dies erklärt das deutlich geringere thermische Rauschen bei Ferritköpfen. Bevor wir uns konkreten Fragen der Optimierung der Parameter und der Einstellung von Tonbandgeräten mit Ferritköpfen zuwenden, müssen einige Begriffe und Bestimmungen in Erinnerung gerufen werden, die in der Technik der magnetischen Tonaufzeichnung gelten. Die als 315 Hz angenommene Referenzfrequenz (früher, vor dem 01.07.88, die Nennfrequenz - 400 Hz) ermöglicht den Vergleich der Messergebnisse [8]. Bei dieser Frequenz wird die EMF der Köpfe während der Wiedergabe gemessen, außerdem wird der Frequenzgang in Bezug auf diese Frequenz gemessen. Hierzu wird ein Signalgramm verwendet, das gemäß den Empfehlungen der International Electrotechnical Commission (IEC) aufgezeichnet wird. Der Frequenzgang des Kurzschlussmagnetflusses dieses Signalogramms N, dB, wird nach der Formel [14] berechnet:
wo f - Frequenz, Hz; τ1, τ2 - Zeitkonstanten, s. Der relative Aufzeichnungspegel des magnetischen Kurzschlussflusses wird als Differenz zwischen N(f) und N(315 Hz) berechnet, wobei 315 Hz die Referenzfrequenz ist. Die Zahlenwerte des relativen Aufnahmepegels sind in [9] angegeben. Diese Werte werden zur Berechnung des verlustfreien 0Rid des Kopfes verwendet. In der Tabelle. Abbildung 6 zeigt die berechneten Werte des relativen Aufnahmepegels (Referenzfrequenz 315 Hz, τ2 = 3180 µs, τ1 = 70 und 120 µs).
Die Frequenzkorrektur des Wiedergabekanals, also des Pfades des Wiedergabekopfverstärkers (HC), muss sicherstellen, dass die Anforderungen für einen ungleichmäßigen Frequenzgang in einem bestimmten Frequenzbereich erfüllt werden. Somit führt die von Heegard in den fünfziger Jahren vorgeschlagene Standardisierung der Abhängigkeit des Frequenzgangs N(f) zur Standardisierung des Frequenzgangs des Wiedergabekanals. Die Wahl der Vorverzerrungsverteilung zwischen Aufnahme- und Wiedergabekanal erfolgt, wie in [15] angegeben, „basierend auf dem Frequenzgang des Restmagnetflusses des aufgezeichneten Tonträgers, der mit vorhandenen Bändern und in angemessener Menge erhalten werden kann.“ der Vorverzerrung im Aufnahmeverstärker.“ Dies ermöglicht einerseits den Austausch von Schallplatten, behindert andererseits aber auch die Entwicklung und Nutzung neuer, „nicht standardisierter“ Magnetbänder. Wir werden hier nicht auf die Gründe für die Wahl spezifischer Werte von τ1 und τ2 eingehen. In der Tabelle. In Abb. 6 zeigt die Werte des Drid-Frequenzgangs des verlustfreien Kopfes und in Abb. 13 zeigt seine Ansicht zusammen mit dem Frequenzgang von Köpfen der Typen ZD24.752 (τ1 = 120 μs), ZD24.751 und ZD24.750 (τ1 = 70 μs).
Die hohe Sauberkeit der Arbeitsfläche der Köpfe ermöglicht geringe Kontaktverluste. Durch die „Rutschigkeit“ der MG-Oberfläche verschmutzen sie übrigens praktisch nicht und erfordern keine häufige Reinigung. Die hohen magnetischen Eigenschaften von einkristallinem Ferrit führen zu vernachlässigbaren Verlusten für Foucault-Ströme und Ummagnetisierung des Materials. Dennoch zeichnet sich der Verlauf der echten Wellencharakteristik durch eine gewisse „Abflachung“ der Oberseite und einen sanfteren Abfall im Hochfrequenzbereich aus. Dies könnte durch die Keilform des Spalts erklärt werden, wie in [16] gezeigt, Messungen der Spaltbreite ergaben dies jedoch nicht (im Rahmen der Messgenauigkeit). Die wahrscheinlichste Erklärung hierfür ist eine Änderung der magnetischen Permeabilität des Materials in der Spaltzone aufgrund der Glasdiffusion in den Kern (was durch den parallelen Betrieb mehrerer Spalte unterschiedlicher Breite dargestellt werden kann). Der Frequenzgang im Tieftonbereich liegt etwa 1 dB über Drid und in Abb. 13 ist nicht detailliert. Das Blockschaltbild des Wiedergabekanals ist in Abb. 14 dargestellt. XNUMX.
Der Wiedergabeverstärker hat einen Frequenzgang, der zum Frequenzgang eines idealen Kopf-Drids umgekehrt ist (siehe Abb. 13), und die Frequenzgangkorrektur bei den oberen Audiofrequenzen erfolgt normalerweise aufgrund der Resonanz der durch gebildeten Reihenschaltung die Induktivität Lmg und die Gesamtkapazität, bestehend aus Smg, Montagekapazität Spar. Eingangskapazität des Verstärkers Svh und Zusatzkapazität Cdop. Die Spannung an der Gesamtkapazität, d.h. am SW-Eingang erhöht sich bei einer solchen Schaltung die Resonanzfrequenz um den Faktor Q, wobei Q der Qualitätsfaktor der Schaltung ist. Der Anstieg des Frequenzgangs bei der Resonanzfrequenz vom Signalpegel ohne Berücksichtigung der Resonanz beträgt 20lgQ, dB. Aufgrund der Rangierwirkung von Rin und Rsh sinkt der Qualitätsfaktor. Der Einfluss von Rin ohne Berücksichtigung von Verlusten in der Gesamtkapazität kann durch die Formel hinreichend genau abgeschätzt werden Qsh=QRin/(Rres+Rin) wobei Q der anfängliche Qualitätsfaktor des MG ist (siehe Tabelle 5); Rin - Eingangswiderstand SW, kOhm; Rres - Resonanzwiderstand (siehe Tabelle 5), kOhm; Qsh - Qualitätsfaktor des Nebenschlusskreises. Bei Q = 15, Rres = 150 kOhm, Rin = = 100 kOhm erhalten wir also Qsh = 6, d. h. der Frequenzgang steigt um 15,6 dB. Bei Rin = 1000 kOhm ist Qsh = 13 (Anstieg des Frequenzgangs um 22,3 dB). Aufgrund der hohen Qualität der MG-Oberfläche aus dem ICF beträgt der tatsächlich erforderliche Anstieg des Frequenzgangs nur 6 bis 10 dB, was Qsh = 2...3 entspricht. Mithilfe der Formel können Sie den ungefähren Wert von Rsh berechnen, der erforderlich ist, um den gewünschten Qualitätsfaktor zu erhalten 1/Rsh=(Q-Qsh)/(QshRres)-1/Rin, wo Rsh - Shunt-Widerstand, kOhm; Qsh - erforderlicher Qualitätsfaktor des Nebenschlusskreises; Rres - Widerstand laut Tabelle. 5 kOhm; Rin - Eingangsimpedanz des Verstärkers, kOhm; Also für Qsh = 3 (Verstärkung des Frequenzgangs beträgt nicht mehr als 10 dB) bei Q = 15, Rres = 150 kOhm, Rin = 100 kOhm, Rsh = 60 kOhm; für Rin = = 1000 kOhm - Rsh = 39 kOhm. Es lassen sich zwei Aufgaben unterscheiden, bei deren Lösung sich der Einsatz von Ferrit-MGs empfiehlt:
Die letzte Aufgabe beschränkt sich auf die Entwicklung eines „kompatiblen“ Wiedergabeverstärkers, dessen Eigenrauschen nicht schlechter als -65...-70 dB ist und der eine geringe Intermodulationsverzerrung aufweist. Der SW muss stabil mit MGs mit hohem Q arbeiten (die meisten vorhandenen SWs werden in Abwesenheit von Rsh angeregt). Darüber hinaus besteht die Anforderung, beim Umschreiben mit doppelter Geschwindigkeit arbeiten zu können. Dazu muss der Wert der Gesamtkapazität von 1300 ... 630 pF bei Lmg = 100 mH (obere Frequenz 14 ... 20 kHz) auf 320 ... 160 pF (obere Frequenz bei doppelter Geschwindigkeit 28 ... 40 kHz) geändert werden ). Wenn Cm = 11 pF, Spar = 20...40 pF, wird es bei einer großen Eingangskapazität des SW unmöglich, eine gute Qualität bei doppelter Geschwindigkeit zu erzielen. Die Änderung der Gesamtkapazität wird auf zwei Arten erreicht:
Lassen Sie uns die obere Frequenz fepx für verschiedene Arten von hergestellten Ferrit-MGs bestimmen, basierend auf der Anforderung an die notwendige Ungleichmäßigkeit des Frequenzgangs des Wiedergabekanals. Der typische Frequenzgang von Wiedergabekanälen für drei MG-Typen ohne Korrektur bei hohen Frequenzen ist in Abb. dargestellt. 15.
Diese Frequenzgänge wurden aus den Daten für das MG ZD24.750 – ZD24.752 ermittelt (siehe Abb. 13). Durch Überlagerung der Resonanzkurven des Eingangskreises mit diesen Kurven bei unterschiedlichen Abklingzeiten des Frequenzgangs können wir sicherstellen, dass eine akzeptable Ungleichmäßigkeit des gesamten Frequenzgangs erhalten wird, wenn wir die Frequenz nehmen, bei der der Abfall des Frequenzgangs ohne Korrektur nicht größer ist als – 10 dB für fvepx. Für 3D24.752fvepx = 14...16 kHz, für ZD24.751 fbepx = 16...18 kHz und für ZD24.750 fbepx = 18...20 kHz. Abbildung 15 zeigt die Resonanzkurven ab dem Pegel von -10 dB bei einer Frequenz von 20 kHz mit Qsh gleich 10, 3 und 2 sowie die Ansicht des Gesamtfrequenzgangs des Wiedergabekanals. Wie man sieht, erfolgt die optimale Korrektur der hohen Frequenzen für das MG ZD24.750 bei einem Wert von Qsh zwischen 2 und XNUMX. Daher ist es beim Einbau eines Ferrit-MG in ein Tonbandgerät erforderlich, wenn die SW über eine Hochfrequenzkorrektureinstellung (mit Ausnahme der Bildung der Standardzeitkonstanten τ1 und τ2) und/oder eine positive Rückkopplungsschaltung zur Erhöhung des Qualitätsfaktors verfügt Eingangsschaltung [17] müssen ihre Einstellungen auf ein Minimum reduziert werden. Danach ist es notwendig, parallel zum MG einen kleinen Abstimmwiderstand mit einem Nennwert von 80 ... 100 kOhm als Rsh anzuschließen, seinen Maximalwert einzustellen und den im SW verfügbaren Shunt-Widerstand auszuschalten. Beim Einbau des MG ist neben der üblicherweise überprüften Neigung (Azimut), Zentrierung und „Nicken“ des Kopfes auch die Prüfung der Eintauchtiefe des MG in die Kassette erforderlich. Durch übermäßiges Andrücken des Bandes an die Arbeitsfläche kommt es neben einem erhöhten Verschleiß des MG auch zu Reibungspfeifen, insbesondere wenn die Arbeitsfläche mit Leimspuren des Klebebandes verunreinigt ist, mit dem die Vorfachschnüre verklebt werden. Bequemer ist die Überprüfung mit einer Kassette, in deren oberer Abdeckung sich an der Stelle, an der der Kopf in die Kassette eintritt, eine Aussparung befindet. Die Kontaktzone der Arbeitsfläche mit dem Magnetband sollte symmetrisch zum Spalt 3,5...4,5 mm betragen. Wenn beim Einschalten des Geräts der SW erregt wird, muss der Wert von Rsh verringert werden, bis die Erregung verschwindet. Die obere Frequenz wird entweder gleich fBepx eines bestimmten MG-Typs angenommen oder gesenkt, wenn das Tonbandgerät nicht die erforderliche Stabilität des Azimuts der Magnetbandbewegung bietet oder der SW eine Grenze für die obere Frequenz hat. Durch Auswahl von Cdop wird die Eingangsschaltung auf diese Frequenz abgestimmt. Aufgrund der hohen Verschleißfestigkeit der Köpfe aus MKF (Verschleiß von 3 Mikrometer pro 1000 h) ist eine Justierung während des Betriebs nicht erforderlich. Die Resonanzfrequenz wird durch das maximale Ausgangssignal des SW bestimmt, wenn das Magnetfeld des Signals mithilfe einer Spule am Shaper nach [9] an den Spalt des MG angelegt wird. Der Rahmen eines solchen Rahmens hat die Abmessungen 8x75x3 mm, die Windungszahl beträgt 20 ± 5 mit einem PEV 0,2-Draht. Das Signal vom Generator wird über einen 100-Ohm-Begrenzungswiderstand geleitet. Diese Methode erfordert kein unerwünschtes Löten auf den Tonbandgerätplatinen. Das Magnetfeld kann auch über einen flexiblen Leiter an den Spalt angelegt werden, der im Bereich des Spalts auf die Arbeitsfläche des MG geklebt wird (am besten mit alkohollöslichem Kleber wie BF-6 verklebt). Die Abstimmung auf fvepx und den Frequenzgang des Wiedergabekanals erfolgt am bequemsten mit einem Signalogramm von Maßbändern des Typs ZLIT1.4.4-120 [9], bestehend aus Paketen von Frequenzmeldungen. Die Burst-Wiederholungsrate beträgt 18 Hz, die Dauer eines Frequenzbursts beträgt mindestens 3 ms, die Pause zwischen den Bursts beträgt 1 ms, die maximale Frequenz beträgt 14 kHz. Die Resonanzfrequenz wird mit einem Oszilloskop anhand der maximalen Amplitude der entsprechenden Frequenzmeldung ermittelt. Wenn fvepx mehr als 14 kHz beträgt oder kein solches Maßband vorhanden ist, kann es mit einem Personalcomputer gebildet werden. Im Speicher werden eine Reihe notwendiger Nachrichten aufgezeichnet, die mit einem gut eingestellten Tonbandgerät mit ausreichendem Frequenzbereich auf einer Kassette aufgezeichnet werden. Die Dauer der Pakete und die Wiederholungshäufigkeit sind die gleichen wie bei ZLIT.CH.4-120. Die Anzahl der Frequenzbursts beträgt bis zu 10. Bei einer Abtastfrequenz von 44 kHz kann eine maximale Frequenz von bis zu 20 kHz erreicht werden, bei einer Abtastfrequenz von 54 kHz - bis zu 24 ... 25 kHz. Geeignet ist auch ein Band vom Typ ZLIM.UNCHK.4 der Firma Magnolia JSC (ca. 8 ... 10 US-Dollar), auf dem sich alle notwendigen Signale befinden (zur Überprüfung von Frequenzgang, Detonation, Nennpegel, Balance usw.). .). Nachdem Sie die Eingangsschaltung auf ftop gestellt haben, stellen Sie den Nennpegel am Line-Ausgang und die entsprechenden Anzeigewerte im Wiedergabemodus ein. Hierzu ist ein Maßband mit einem Signalogramm der Referenzfrequenz des Nennfüllstandes erforderlich. Die Linearität des Frequenzgangs wird mit einem abgestimmten Widerstand Rsh eingestellt, der dann durch einen konstanten Widerstand ersetzt wird. Wenn Sie zum Anpassen des Frequenzgangs ein selbstgebautes Maßband verwenden, müssen Sie darauf achten, dass der Aufnahmepegel bei -20 dB liegt. Dazu wird bei der Aufnahme auf einem Referenz-Tonbandgerät die Eingangsspannung um das Zehnfache gegenüber dem Nennwert reduziert. Bei ausreichender Erfahrung ist es zulässig, den Frequenzgang ohne Maßband nach dem Schema in Abb. einzustellen. 10, wobei die Höhenanhebung auf den typischen Frequenzgang-Rolloff eingestellt wird (siehe Abb. 16). Es ist recht zufriedenstellend möglich, den Frequenzgang anzupassen, indem Rsh mit einem Widerstand eingestellt wird, der aus den Daten in der Tabelle berechnet wird. 15 für Qsh = 5 mit bekanntem RBX. Die Abstimmung „nach Gehör“ mit musikalischen Begleitspuren führt in der Regel zu negativen Ergebnissen, da die höchsten Frequenzsignale durch die mittelfrequenten Signale maskiert werden und die Qualität und spektrale Ausgewogenheit der Aufnahmen unterschiedlich ist. Gleichzeitig kann RBX beispielsweise mit der Kompensationsmethode einfach gemessen werden.
Bei der Entwicklung von CFs oder beim Vergleich von MGs aus unterschiedlichen Materialien ist in der Regel eine Abschätzung der Nichtlinearität des Wiedergabekanals erforderlich. Wenn ein solcher Bedarf besteht, empfiehlt es sich, die Nichtlinearität mit der Twin-Ton-Test-Differenztonmethode zu bewerten [18]. Dabei werden am Eingang zwei Testsignale gleicher Amplitude mit einem Frequenzverhältnis von 1:1,06 angelegt. Beträgt die Amplitude ihrer Intermodulationsprodukte 4,7 % der Amplitude der Testsignale, so entspricht dies einem Koeffizienten K3 = 3 % für eines der Testsignale. Um einen guten Klang zu erhalten, wie er im Ausland seit langem nachgewiesen und in unserem Land endlich anerkannt wird [19], ist es notwendig, einen Intermodulationsverzerrungskoeffizienten Ki von weniger als 0,003 % zu erreichen. In der Praxis erfolgt eine qualitative Beurteilung von Ki durch Anlegen eines Magnetfelds aus Testsignalen an den MG-Lücke, wie zuvor beschrieben. In diesem Fall ist es zweckmäßig, die Signalfrequenz von fvepx bis fvepx / 2 mit einem Unterschied von 0,5 ... 1 kHz zu wählen. Am linearen Ausgang des SW wird die Amplitude der Signale von Null auf den Nennpegel erhöht. Wenn beim akustischen Hören einer solchen Kombination, besser auf hochwertigen Kopfhörern, ein Differenzton zu hören ist, bedeutet dies, dass Ki mehr als 0,003 % beträgt [18; 19]. Für eine genauere Bestimmung von Ki ist ein Spektrumanalysator erforderlich. Wie bereits erwähnt, weisen MCF-Kassettenköpfe aufgrund des minimalen Volumens an remagnetisierbarem Material, der Normalisierung der Koerzitivkraft Hc und der guten Hochfrequenzeigenschaften des Materials eine relativ geringe Nichtlinearität während der Wiedergabe auf: niedrigere Frequenz für Sendust-Köpfe und vergleichbare mit den besten Permalloy-Köpfen. Bei der Aufzeichnung auf einem IEC Typ IV ML werden jedoch Phänomene beobachtet, die mit einer Sättigung der Kanten des Arbeitsspalts verbunden sind. Die Ergebnisse der Untersuchung dieses Effekts sind in [20] angegeben, wo gezeigt wird, dass ein Anstieg des Feldes in der Lücke HG (in Oersted, Oe) über den Wert hinausgeht, der dem halben Wert der Sättigungsinduktion Bsat (in Gauß, G) führt zur Sättigung der Ränder des Arbeitsspaltes. Dadurch vergrößert sich der Aufnahmebereich, die Verluste nehmen zu und nichtlineare Verzerrungen nehmen zu. Es gibt auch eine empirische Formel zur Bestimmung des erforderlichen Feldes im Spalt HG (Oe) mit einer Spaltbreite g (μm), das für die Aufzeichnung mit einem Grenzsignalpegel mit einer Wellenlänge λ (μm) auf einem Träger mit einer Koerzitivfeldstärke Hc erforderlich ist ( E): HG \u1,7d (0,33 / g0,8 + 0,78VgXNUMX) x Hc. In [20] wurde auch gezeigt, dass dieser Wert nahe an der optimalen Vormagnetisierungsfeldstärke für die Aufzeichnung mit Hochfrequenzvorspannung liegt. Die Koerzitivkraft Hc verschiedener ML-Typen liegt innerhalb der Grenzen [18]:
Daher das Pflichtfeld in der Lücke HG (E):
Um mit Typ I ML zu arbeiten, ist ein Material mit Vsat > 2900 Gs (0,29 T) erforderlich:
Vergleich der erhaltenen Werte für Vnas mit den Daten der Tabelle. Aus 3 können wir schließen, dass nicht nur Ferrit-MGs, sondern auch Metall-MGs keine Aufnahme ohne übermäßige Verzerrungen auf allen verfügbaren MLs vom Typ IV garantieren. Die Anforderung an Vnas-Material beträgt bis zu Vnas > 160 T. Es gibt eine Konstruktion eines Ferrit-MG, bei der zum Schutz der Spaltränder vor Sättigung eine Schicht aus einer Metalllegierung mit Vmax > 1,4 T und einer Dicke von 2 ... 10 µm auf die Innenwände aufgebracht wird die Lücke. Dabei handelt es sich um sogenannte „MIG“-Köpfe („Metal-ln-Gap“ – Metall im Spalt) [21; 22]. Solche Köpfe werden in der Videotechnik recht häufig verwendet, aber für Tonaufzeichnungszwecke werden sie in unserer (und ausländischen) Industrie praktisch nicht hergestellt, wahrscheinlich aufgrund der begrenzten Verbreitung von Typ-IV-Bändern (erhöhte Kosten und vor allem Mangel). von Geräten, die ihre Vorteile realisieren). Für ein handelsübliches MG vom Typ ZD24.750 mit g = 1 μm ist bei der Aufnahme eines Signals mit fbepx = 20 kHz auf einem Typ II ML ein Kernmaterial in der Spaltzone mit Vmax > 0,36 T erforderlich, was mit a erfolgt ausreichender Spielraum (gemäß Tabelle 3 bei MCF Vmax = 0,43 ... 0,5 T). Daher erscheint die Aussage, dass „Ferritköpfe ... den höchsten Grad an nichtlinearer Verzerrung (im Aufnahmemodus) erzeugen“ [2], wie sie auf Köpfe des ICF angewendet wird, falsch. Direkte Messungen zeigen das Gegenteil. Und schließlich zum Einrichten des Aufnahmeverstärkers beim Einbau von Ferrit-MGs. Bei der Einrichtung des Aufnahmekanals ist zunächst darauf zu achten, dass die Vorfrequenz fsubm kleiner ist als die Resonanzfrequenz fpez des Kreises, der aus der MG-Induktivität Lmg und der Gesamtkapazität CΣ, bestehend aus der MG-eigenen Kapazität, gebildet wird , die Ausgangskapazitäten des Generators und Verstärkers (Filterröhre) und die Montagekapazität. Es ist wünschenswert, dass fsubm < 0.8 fpez oder gemäß Tabelle. 5, fsubm < 84...96 kHz. Wenn die Kapazität Cmg gemessen wurde, wie zuvor erläutert, kann eine genauere Grenze für den Wert von fsubm ermittelt werden. Mit fsubm = fpez arbeitet die Schaltung LmgCΣ als Filterresonator, während jede Temperaturänderung der Werte von Lmg und CΣ zu einer Änderung des Vorstroms führt und sein Wert stark überschätzt wird. Wenn fsubm > fpez, dann wird der Vorstrom durch CΣ nebengeschlossen und wenn er nicht durch Widerstände, sondern durch Trimmerkondensatoren geregelt wird, kann die Belastung des Generators stark ansteigen. Aufgrund der geringen Vorspannungsverluste bei Ferrit-MGs ist der optimale Strom zwei- bis dreimal geringer als der von Metallköpfen (ceteris paribus). Der Schreibstrom ist geringer, aber nicht wesentlich. Dies führt dazu, dass es nicht genügend regelmäßige Anpassungen gibt, um den Ruhestrom einzustellen (zu reduzieren). Sie müssen entweder einen zusätzlichen Widerstand von 2 ... 3 kΩ in die Stromkreisunterbrechung einbringen oder, wenn der Löschpegel dies zulässt, Reduzieren Sie die Versorgungsspannung des Generators (was schlimmer ist). Wenn der Vorstrom über die Trennkapazität zugeführt wird, sollte er nicht reduziert werden (es ist besser, einen Vorwiderstand einzubauen), um nicht in die Reihenresonanz dieser Kapazität und der Induktivität des Kopfes zu geraten. Bei der Installation der Aufnahme-MG ZA24.751 und ZA44.171 auf Hochgeschwindigkeits-Überspielgeräten ist hierauf besonders zu achten. Wenn die Frequenz fpodm bei ZA200 mehr als 24.751 kHz und bei ZA500 mehr als 44.171 kHz beträgt, ist eine Einstellung des Ruhestroms aufgrund von Resonanzerscheinungen möglicherweise nicht möglich. Bei der Einstellung des Bias-Stroms für den MG-Typ ZA44.171 kommt es aufgrund der Durchdringung der Bias aus dem Nachbarkanal manchmal nicht zu ausreichenden Anpassungen, die den Bias-Strom (bei einer Frequenz von 500 kHz, dem Durchdringungsgrad dieses MG) reduzieren beträgt -30 dB). Dem Eindringen kann entgegengewirkt werden, indem der Kanal, auf dem dieses Phänomen auftritt, mit einem 10-kΩ-Widerstand überbrückt wird. Bevor der optimale Ruhestrom eingestellt wird, empfiehlt es sich, den Haupttyp des ML auszuwählen, mit dem er arbeiten soll. Die Auswahl wird in der Regel auf der Grundlage des „Preis-Leistungs-Verhältnisses“ getroffen. In der Regel verfügt jeder Benutzer über einen bewährten, „vertrauten“ ML-Typ, bei der Installation eines neuen langlebigen MG können jedoch andere Typen verwendet werden, die sich an den Daten orientieren [23, 24, 25]. Erfahrungsgemäß gute Ergebnisse, insbesondere in Bezug auf Frequenzgang, Verzerrung und „Transparenz“ des Klangs, zeigen Bänder der nicht sehr bekannten koreanischen Firma Sunkuong Magnetics Corp. (Warenzeichen SKC). Wie bereits erwähnt, wurden zuvor im individuellen Pass für das MG die Werte der Aufzeichnungs- und Vorspannungsströme angegeben, die für typische MLs – R723DG (IEC I) und S4592A (IEC II) – erhalten wurden. Basierend auf diesen Daten konnten durch Neuberechnung [23, 24] die Ströme für den gewählten ML-Typ ermittelt werden. Jetzt sind diese Daten nicht verfügbar. Die Einstellung des optimalen Stroms Ipodm beginnt mit der Bestimmung der Regelzone und ggf. der Einstellung zusätzlicher Widerstände. Finden Sie dazu durch Verringern von Isubm den Punkt, an dem das Signal mit einer Frequenz von 6,3 kHz mit maximalem Pegel aufgezeichnet wird. Durch Erhöhung dieses Stroms wird der Pegel dann um 1...3 dB reduziert. Der optimale Strom wird entweder durch das minimale Rauschen des gewählten ML-Typs oder durch die minimale nichtlineare Verzerrung bei der Aufnahme eines Tons mit einer Frequenz von 315 Hz eingestellt. Diese Werte liegen normalerweise nahe beieinander. Die endgültige Einstellung hängt von den Fähigkeiten des Tonbandgeräts ab. Wenn der SW (bei τ1 = 120 μs) Rauschen aufweist, das schlimmer als -54...-57 dB ist (leider gibt es viele solcher SWs), ist es schwierig, das ML-Rauschen auf ein Minimum zu reduzieren. Die Einstellung auf die minimale Verzerrung kann ohne selektives Voltmeter mit der in [18] beschriebenen Methode erfolgen. Die harmonische Verzerrung wird durch die Abweichung der Übertragungscharakteristik bestimmt, wenn das Referenzfrequenzsignal von einer geraden Linie aufgezeichnet wird (auf einer logarithmischen Skala in dB). Eine Abweichung von 0,5 dB entspricht einer harmonischen Verzerrung von 3 % (Abb. 17). Diese Methode wird in [18] für Tonbandgeräte beschrieben; bei Kassetten-Tonbandgeräten ist es erforderlich, die Genauigkeit der erhaltenen Ergebnisse zu überprüfen. Im Allgemeinen bemerkt ein erfahrener Tuner eine Verzerrung von 3 % oder mehr in der Verzerrung der Sinusform.
Nach dem Einstellen der Vorströme muss die Linearität des Frequenzgangs über den gesamten Frequenzbereich überprüft werden. Möglicherweise muss die Hochfrequenzkorrektur in den USA reduziert werden. Das Setzen des „Nullpunkts“ der Aufnahmeindikatoren auf den Nennpegel erfolgt wie üblich nach der Kalibrierung des SW auf einem Maßband oder anhand der Überlastfähigkeit des ML (und US) durch einen Kompromiss zwischen Rauschen und Verzerrung. Dieser Artikel ist ausschließlich seriellen Köpfen gewidmet, daher wurde der Einfluss von Designparametern wie Spaltbreite, Rückspalt usw. auf die Aufnahmequalität hier nicht berücksichtigt. Abschließend noch ein Wort der Warnung: Aufgrund der guten Hochfrequenz- und dielektrischen Eigenschaften des Materials sind Ferritköpfe anfällig für hochfrequente Störungen durch Funkgeräte, Motorkollektorfunken und impulsgesteuerte Motoren. Dies erfordert eine sorgfältige Entkopplung ihrer Stromkreise, einschließlich der gemeinsamen Leitung. Um Störungen zu reduzieren, ist es manchmal erforderlich, die Kollektormotoren um die Achse zu drehen (was normalerweise bei der Konstruktion von Tonbandgeräten vorgesehen ist), und wenn dies nicht hilft, muss darunter ein Kupfer-Hochfrequenzschirm installiert werden der Landeplatz des MG. Wenn es die Konstruktion zulässt, ist es sinnvoll, den Kassettenreceiver abzuschirmen. Literatur
Autor: V.Sachkovsky, St. Petersburg
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