DE1207443B - Abnahmekopf fuer magnetische Aufzeichnungen - Google Patents

Description

• Abnahmekopf für magnetische Aufzeichnungen Die Erfindung bezieht sich auf einen Abnahmekopf zur Abtastung magnetischer Aufzeichnungen auf gegenüber dem Kopf beweglichen Magnetograrnmträgem, insbesondere Tonbändern, unter Verwendung mindestens eines magnetisch steuerbaren Halbleiters, der als dünnes Plättchen oder Schicht unmittelbar innerhalb des dem Magnetogramin zugewandten Luftspaltes des Magnetsystems, vorzugsweise dem Magnetogramm dicht benachbart, angebracht und mit drei Elektroden versehen ist. Die eine Elektrode befindet sich an der dem Magnetogramm abgewandten Kante. Die beiden Gegenelektroden befinden sich an den Seitenkanten oder sind diesen mittelbar zugeordnet. Erfindungsgemäß dient in an sich bekannter Weise die eine Elektrode zur Stromzuführung und die Gegenelektroden zur Stromabführung. Durch Schlitzung gebildete Streifen im Halbleiterkörper sind ganz oder zum Teil als Elektrodenzuleitungen für die Gegenelektroden herangezogen.
• # Die Erfindung macht davon Gebrauch, bei einem Tonkopf an Stelle einer Spulenwicklung, in der Spannungen durch Induktion hervorgerufen werden, ,einen magnetisch steuerbaren Halbleiterkörper vorzusehen, so daß entsprechend der abzutastenden magnetischen Aufzeichnungen Strom- oder Spannungsänderungen erzeugt werden.
• Der Abnahmekopf nach der Erfindung kann zur Abtastung magnetischer Aufzeichnungen auf Bändern, Scheiben, Folien usw. herangezogen werden. Andererseits kann man auch Magnetisierungen von relativ zum Abtastkopf bewegten Körpern, Drähten usw. erfassen. Die Erfindung kommt einerseits für Magnettongeräte in Betracht, bei denen akustische Schwingungen mit hochwertigem Frequenzgang wiederzugeben sind, andererseits hat die Erfindung auch für Meß- und Steuerzwecke auf vielen Gebieten der Technik Bedeutung, vor allem, wenn mit sehr langsamen Änderungen der magnetischen Induktion zu rechnen ist. Solche Verhältnisse liegen dort vor, wo es sich um die Aufzeichnungen von Meßwerten handelt, bei denen nicht oder nur zum Teil die zeitliche Änderung der magnetischen Induktion zu erfassen ist, sondern wo es vor allem auf den Wert der magnetischen Induktion selbst ankommt. Ein weiteres Anwendungsgebiet stellt die Steuertechnik dar, z. B. die Steuerung von Arbeitsmaschinen, insbesondere Werkzeugmaschinen, bei denen bestimmte Befehle in Form magnetischer Signale als Magnetograrnnie enthalten sind und bei denen unter ,Umständen eine Bewegung des Magnetogrammträgers relativ zum Abnahmekopf mit unterschiedlicher Geschwindigkeit, gegebenenfalls auch schrittweise, erfolgt und dann auch im Stillstand eine Befehlsübermittlung stattfinden muß.
• Zur Lösung dieser Aufgabe sind bereits Abnahmeköpfe bekanntgeworden, die mit Hallspannungserzeugem arbeiten. Bei einem derartigen bekannten Abtastkopf befindet sich ein Hallplättchen unmittelbar in dem dem Magnetogramm zugekehrten Luftspalt. Weiterhin ist bereits vorgeschlagen worden, das Hallplättchen nicht nur innerhalb des Luftspaltes dem Magnetogramm benachbart anzubringen, sondem darüber hinaus noch besondere Mittel anzuwenden, um das Hallplättchen besonders nahe an das Magnetogramm heranzubringen. Im Interesse einer hohen Empfindlichkeit der Anordnung kommt es darauf an, dafür zu sorgen, daß nach Möglichkeit eine unmittelbare magnetisch aktive Auflage des Kopfes auf dem Magnetogramm stattfindet. Bei der Verwendung von Hallspannungserzeugern bereitet dies Schwierigkeiten, da an dieser Stirnseite des Hallplättehens die Zuführung zu der an dieser Stelle befindlichen Hallspannungselektrode angebracht werden muß. Im Betreben, eine möglichst geringe Luftspaltbreite zu schaffen, gelingt es entweder nicht, das Hallplättchen so weit an die Stirnseite des Abtastkopfes heranzulegen, wie dies wünschenswert wäre, oder es müssen besondere Maßnahmen getroffen werden, um dann trotzdem noch eine einwandfreie Elektrodenzuleitung an die Stirnseite des Hallplättchens zu führen.
• Diese Schwierigkeiten werden durch die Erfmdung überwunden. Bei der Erfindung wird ein magnetisch steuerbarer Halbleiter verwendet, dessen Wirkungsweise nur eine Abart der Hallspannungserzeugung darstellt, bei dem also ein Halleffekt nicht unmittelbar zustande kommt, vielmehr eine Art Stromverteilungssteuerung ausgenutzt wird.
• Weiterhin ist ein Hallgenerator bekanntgeworden, bei dem die Hallgeneratorplatte nur eine Hallelektrode besitzt und bei dem die Hallspannung zwischen dieser Elektrode und dem Mittelabgriff eines Widerstandes abgenommen wird, dessen Enden mit Hilfsstromelektroden der Hallgeneratorplatte verbunden sind. Bei dieser bekannten Anordnung handelt es sich gewissermaßen um einen halbierten Hallspannungserzeuger, bei dem die zweite Hallelektrode durch den Abgriff an einem Widerstand ersetzt ist. Die Wirkung beruht ausschließlich auf dem Halleffekt. Da es sich nur um einen halben Hallspannungserzeuger handelt, ist demgemäß auch die Hallspannung nur halb so groß als bei einem normalen Hallgenerator.
• Es ist weiterhin eineAnordnung bekanntgeworden, die aus einem Halbleiterplättchen mit Stromverteilungssteuerung aufgebaut ist, bei dem gegenüber einer Stromzuführungselektrode zwei Stromabführungselektroden vorhanden sind. Diese bekannte Anordnung kann jedoch den speziellen Ansprüchen, die bei Abnahmeköpfen zu stellen sind, keinesfalls genügen.
• Außerdem ist an sich bereits eine Einrichtung zur gegensinnigen Steuerung zweier Verbraucher unter Verwendung eines magnetfeldabhängigen Widerstandes vorgeschlagen worden, an dem gegenüber einer Stromzuführungselektrode zwei StromabführungseIektroden angeordnet sind. Eine solche Einrichtung arbeitet gewissermaßen als elektrische Weiche, wobei in Abhängigkeit von Magnetfeldern, die den magnetfeIdabhängigen Halbleiterkörper durchsetzen, der Stromfluß in seiner Verteilung auf die beiden Gegenelektroden verschieden beeinflußt werden kann. Die Erfindung macht von diesem Prinzip Gebrauch.
• An Hand der Zeichnung soll die Erfindung noch näher erläutert werden.
• Auf einer Ferritgrundplatte 1 befindet sich der magnetisch steuerbare Halbleiterkörper 2, der als dünnes Plättchen oder als Schicht ausgebildet ist. Der Halbleiterkörper besteht vorteilhafterweise aus einer halbleitenden Verbindung vom Typ A'nBv, d. h. einer Verbindung aus einem Element der HI. mit einem Element der V. Gruppe des Periodischen Systems. Solche Verbindungen sind z. B. das Indiumarsenid oder Indiumantimonid.
• Oberhalb dieser Anordnung kann sich eine der Ferritgrundplatte 1 entsprechende, nicht näher dargestellte Gegenplatte aus Ferrit bzw. ein Ferritsteg 3 befinden. Im Halbleiterkörper sind Einschnitte 15 und 16 angebracht. Die durch diese Schlitzung gebildeten vorzugsweise schmalen Streifen des Halbleiterplättchens dienen ganz oder zum Teil als Elektrodenzuleitung. Die Schlitze können durch chemische Ätzung, durch Gravierung oder andere Maßnahmen vorgenommen werden. Die Anschlußleitungen sind durch Lötverbindungen od. dgl., die mit 17 und 18 bezeichnet sind, an die durch die Schlitzung gebildeten Streifen des Halbleiterplättchens angeschlossen und bilden mit diesen zu- sammen die GegeneIektroden zur gemeinsamen Elektrode 4. Die Einschlitzung, die mit hoher Genauigkeit vorgenommen werden kann, erlaubt überdies, eine weitgehend induktionsfreie Zuleitung zu schaffen, was insbesondere für empfindlichen Meßzwecken dienenden Einrichtungen von besonderem Vorteil ist.
• Wird z. B. von einer Spannungsquelle ein Strom über die gemeinsame Elektrode 4 durch den Halbleiterkörper 2 zu den Gegenelektroden getrieben, so teilt sich ohne Vorhandensein eines Magnetfeldes der Strom auf zwei etwa gleich große Anteile auf. Je nach Größe und Richtung eines den Halbleiterkörper durchsetzenden Magnetfeldes tritt eine Verschiebung des Stromflusses im Halbleiterkörper auf, so daß einmal ein größerer oder überwiegender Teil des Stromflusses von der gemeinsamen Elektrode zu der einen Gegenelektrode und ein andermal zu anderen Gegenelektroden übergeht.
• An Stelle einer Gleichspannungsquelle kann gegebenenfalls auch eine Wechselstromquelle verwendet werden. Dies hat z. B. dann Bedeutung, wenn eine statische Abfragung vorgenommen wird. Gegebenenfalls kann die Wechselspannungsquelle frequenzmäßig über den zu übertragenden Frequenzbereich gelegt werden, also z. B. bei der Übertragung von Tonfrequenzen in das Ultraschallgebiet oder Hochfrequenzgebiet.
• Der erfindungsgemäße Abnahmekopf ermöglicht unter anderem auch unter Vermeidung eines übertragers seinen unmittelbaren Anschluß an einen Verstärker. In diesem Fall wird die Abgabe erdsymmetrischer Ausgangsspannungen des Abnahmekopfes ausgenutzt, um einen Gegentaktverstärker unmittelbar zu steuern. Der Verstärker, der z. B. ein mehrstufiger Röhren-Gegentaktverstärker für Tonfrequenzspannungen sein kann, wird hier unter Vermeidung eines Eingangsübertragers unmittelbar über die zwei Widerstände im Gegentakt gesteuert. An Stelle eines Röhrenverstärkers kann auch mit besonderem Vorteil ein Transistorverstärker verwendet werden, der sich ebenfalls unter Vermeidung eines Eingangsübertragers unmittelbar an die Elektroden des Halbleiterkörpers ankoppeln läßt. Eine derartige Anordnung hat besondere Bedeutung für tragbare Magnettongeräte, die von Niederspannungsquellen netzunabhängig gespeist werden und bei denen unter Einsparung schwerer und raumbenötigender Bauelemente eine möglichst hochwertige Klangwiedergabe erzielt werden soll.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Abnahmekopf zur Abtastung magnetischer Aufzeichnungen auf gegenüber dem Kopf beweglichen Magnetogrammträgem, insbesondere Tonbändern, unter Verwendung mindestens eines magnetisch steuerbaren Halbleiters, der als dünnes Plättchen oder Schicht unmittelbar innerhalb des dem Magnetogramm zugewandten Luftspaltes des Magnetsystems, vorzugsweise dem Magnetogramm dicht benachbart, angebracht und mit drei Elektroden versehen ist, von denen sich die eine an der dem Magnetogramm abgewandten Kante und die beiden Gegenelektroden an den Seitenkanten befinden oder diesen mittelbar zugeordnet sind, dadurch gekennz e i c h n e t, daß in an sich bekannter Weise die eine Elektrode zur Stromzuführung und die Gegenelektrode zur Stromabführung dienen, und daß durch Schlitzung gebildete Streifen im Halbleiterkörper ganz oder zum Teil als Elektrodenzuleitungen für die Gegenelektroden herangezogen sind.
2. 2. Abtastkopf nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzungen durch chemische Ätzung, Gravierung od. dgl. gebildet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegesehrift Nr. 1022 316; britische Patentschrift Nr. 659 653.