DE2025905C3 - Mehrspur-Magnetkopf mit einer Einrichtung zur StreufluBentkopplung von parallel angeordneten Kopfkernteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mehrspur-Magnetkopf mit einer Einrichtung zur Streuflußentkopplung von parallel angeordneten Kopfkernteilen der Einzel-Magnetköpfe beim Lesen von Datensignalen, die durch einen Differenzverstärker übertragen werden.

Es ist bekannt (DE-PS 10 43 651, US-PS 28 07 676), die parallel angeordneten Einzel-Magnetköpfe eines Mehrspur-Magr-tkopfes magnetisch dadurch zu entkoppeln, daß zwischen den Kopfkernteilen elektrisch und magnetisch leitende Lamelle« angeordnet werden. Diese bewirken eine gegenseitige Abschirmung der Einzel-Magnetköpfe, so daß eine gegenseitige Verkettung der magnetischen Streuflüsse mit den Hauptflüssen nicht stattfinden kann. Die Anordnung der Abschirmlamellen zwischen den Einzel-Magnetköpfen hat zur Folge, daß durch deren Raumbedarf die Dichte der Aufzeichnungsspuren wesentlich herabgesetzt wird.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zur Streuflußentkopplung der parallel angeordneten Kopfkernteile eines Mehrspur-Magnetkopfes so auszubilden, daß durch diesen eine hohe Dichte der Aufzeichnungsspuren erzielt werden kann.

Die genannte Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß einem Kernschenkel jedes Kopfkernteils eines Einzel-Magnetkopfes eine bifilar gewickelte Lesewicklung zugeordnet ist, deren Mittelabgriff mit dem Bezugspunkt und deren Wicklungsenden jeweils mit einem der Eingänge des Differenzverstärkers verbunden sind, und daß jeder bifilar angeordnete Wicklungsteil an einem Kernschenkel eines nebengeordneten Kopfkernteils eine Kompensationswicklung bildet, durch deren Wickelsinn und Windungszahl die Streufiußkopplung im Einzel-Magnetkopf überkompensiert wird.

Durch die beschriebene Einrichtung besteht die Möglichkeit, den Magnetkern eines Mehrspur-Magnetkopfes so auszubilden, daß dieser aus einem Joch besteht, das den Kopfkernteilen der Einzel^Magnetköpfe gemeinsam zugeordnet ist« Ein Mehrspur^Magnelköpf ka(1f1 dadurch bei geringem Hersteliüngsaufwand ίπ sehr kleiner Form hergestellt werden.

Ein Ausführungsbeispiel wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig.· I eine perspektivische Darstellung eines mehrspurigen Magnetkopfesj

F i g. 2 eine Vorderansicht eines Teiles des mehrspurigen Magnetkopfes mit der Spulenanordnung für die Kompensation eines Teilmagnetkopfes bei der Wiedergabe;

F i g. 3 eine Schnittdarstellung eines Teilmagnetkopfes entlang der Linie A-A und

Fig.4 schematisch die Vektordarstellung einzelner Teilspannungen.

In F i g. 1 ist ein Beispiel für einen mehrspurigen Magnetkopf gezeigt Der Kopf besitzt einen Ferritblock 10, der den gemeinsamen Schenkel für alle Teilmagnetköpfe und den aerodynamischen Gleiter zum berührungsfreien Abtasten bildet Eine Anzahl von Teilmagnetköpfen 11 bildet jeweils mit dem gemeinsamen Schenkel einen separaten Spalt 12. Die Teilmagnetköpfe 11 sind mit dem gemeinsamen Schenkel 10 durch Glasfluß verkittet So wird zwischen jedem Teilmagnetkopf und dem gemeinsamen Schenkel ein nichimagnetischer Spalt 12 zum Abtasten der zugehörigen Spur auf einem magnetischen Aufzeichnungsträger unmittelbar unterhalb des Spaltes gebildet Ein mit seinen Enden hervorstehender Tragbalken 13 ist in einer Nut angebracht, die in die Oberfläche 14 des Ferritblockes 10 eingearbeitet ist Der Magnetkopfeinsatz kann damit in entsprechenden Vertiefungen einer Halterung befestigt werden. Eine integrierte Schaltungsplatte 15 ist an der Oberfläche 14 ά.-s Ferritblocks 10 befestigt und mit den Gruppen von Anschlüssen 16,17 und 18 für jeweils eine Spule 19 eines jeden Teilmagnetkopfes 11 ausgestattet Jede Spule besteht aus einer Wicklung auf dem entsprechenden Teilmagnetkopf und jeweils einer zusätzlichen Windung auf den benachbarten Elementen, was nachfolgend genauer beschrieben wird. Die Anschlüsse 16, 17 und 18 bilden die Eingänge für eine integrierte Dioden-Schaltmatrix, die in der Schaltungsplatte 15 enthalten ist. Die Dioden-Schaltmatrix enthält herkömmliche Einrichtungen in integrierter Schal'ungsform zur Wahl eines gewünschten Satzes der drei Anschlüsse 16, 17 und 18. Sie bef ndet sich auf dem Übertrager selbst und ist nicht am Maschinengehäuse befestigt. Dadurch kann die Anzahl der notwendigen Leitungen vom Übertrager zu den Anschlußleitungen im flexiblen Bandkabel 20 herabgesetzt werden. Das Bandkabel 20 verbindet die Dioden-Schaltmatrix mit einem Differenz ' leseverstärker, der fest am Gehäuse des Gerätes montiert ist.

In den F i g. 2 und 3 ist die Anordnung der Spulen 19 gezeigt. Eine bifilare Spule mit den beiden Adern 21 und 22 ist um einen Scnenkel 23 gewickelt, der einen der

5ü Teilmagnetköpfe 11 bildet. Diese Spule wird mit Hauptwicklung bezeichnet. Abgesehen von der Diodenmatrix 15 wird die eine Ader 21 der bifilar gewickelten Spule an den Anschluß 18 angeschlossen, der einen der Eingänge für den Differenzverstärker 24 bildet.

Gemeinsam mit der anderen Ader 22 wird sie mehrfach um den Schenkel 23 gewickelt und dann wird die Ader 21 alleine zusätzlich einmal um den Schenkel 25 gewickelt, der den unmittelbar benachbarten an einer Seite neben dem Schenkel 23 liegenden Teilmagnetkopf 11 bildet. Diese einzelne Windung der Ader 21 um den benachbarten Schenkel 25 wird als Hilfswicklung bezeichnet. Die Ader 21 Wird dann über den Anschluß 17 zum mittleren öder Erdeingang des Differentialverstärkers 24 weitergeführt, Somit wird eine in den Teil der Spüle, der von der einen Ader 21 gebildet wird, induzierte Spannung an die Anschlüsse 17 und 18 des Differenzverstärkers 24 angelegt-Die andere Ader 22 ist über den Anschluß 17 ebenfalls

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mit dem mittleren oder Erdeingang des Verstärkers 24 verbunden. Diese Ader wird einmal zusätzlich um den Schenkel 26 gewickelt, der den Tejlmagnetkopf 11 bildet, welcher auf der anderen Seite unmittelbar neben dem durch den Schenkel 23 gebildeten Teilmagnetkopf liegt Diese eine Windung stellt eine weitere Hilfswicklung dar. Die zweite Ader 22 läuft gemeinsam mit der Ader 21 mehrfach um den Schenkel 23 herum und dann über den Anschluß 16 an den anderen Eingang entgegengesetzter Phase des Differenzverstärkers 24.

Die Aufzeichnungen in der zugehörigen Spur im Magnetmaterial 27 auf dem Substrat 28, die unmittelbar unter dem Spalt 12 des Schenkels 23 liegt, erzeugt einen magnetischen Fluß im Schenkel 23 des Teilraagnetkopfes und im gemeinsamen Schenkel, der durch den Ferritblock 10 gebildet wird. Dieser magnetische Fluß induziert eine Spannung in beiden Adern 21 und 22. Die Wicklungen verlaufen so, daß die in der Ader 21 erzeugte Spannung ein Signal an die Anschlüsse 17 und 18 als Eingangssignal einer ersten Phase für den Differentiaiverätärker 24 gibt Derselbe Fluß induziert eine Spannung in der Ader 22 zwischen den Anschlüssen 17 und 16 als ein weiteres Eingangssignal für den Verstärker 24, dessen Phase des Signales von der Ader 21 entgegengesetzt gerichtet ist Somit enthalten die als Eingangssignale für den Differenzverstärker 24 erscheinenden Signale ein gesamtes Signal zwischen den Anschlüssen 18 und 16, dessen Amplitude etwa doppelt so groß ist wie die Amplitude des Signales, das in jeder einzelnen Ader erzeugt wurde. Dieses Signal wird durch den Differenzverstärker 24 verstärkt und an die Ausgangsanschlüsse 29 und 30 geleitet.

Jeder der aus den Schenkeln 25 und 26 gebildeten benachbarten Teilmagnetköpfe arbeitet in ähnlicher Weise mit den unmittelbar darunterliegenden Spuren im Magnetmaterial 27 des Aufzeichnungsträgers zusammen. Diese Spuren erzeugen in gleicher Weise einen magnetischen Fluß in den zugehörigen Teilmagnetköpfen und im gemeinsamen Schenkel des Ferritblockes 10. Da die Schäkel 25 und 26 dicht neben dem Schenkel 23 der betrachteten Spule 19 liegen, streut ein Teil dieses magnetischen Flusses dazwischen und wird durch den Schenkel 23 gekoppelt. Wenn keine Kopplungskompensation vorgesehen ist, erzeugt dieser magnetische Streufluß ebenfalls eine Spannung in den Adern 21 und 22, die die Spule 19 bilden, und zwat in gleicher Weise, wie die gewünschte primäre Lesespannung durch die zugehörige Spur erzeugt wurde. Dadurch v/erden natürlich leicht Signale verzerrt und Daten fehlerhaft interpretiert.

Dieser Streufluß ist keine besondere Eigenart des hier als BeispL-l gezeigten mehrspurigen Magnetkopfes, sondern findet sich bei allen Konstruktionen, bei denen magnetische Bauteile dicht nebeneinander liegen.

Im Zusammenhang mit Fig.4 wird die Kompensation des Streuflusses beschrieben. Der Streufluß von der mit dem Schenkel 25 zusammenwirkenden Spur erzeugt unerwünschte Spannungen auch in den beiden Adern 21 und 22 der mit dem Schenkel 23 zusammenwirkenden Spule 19. Amplitude und Phase der aus dem Streufluß allein resultierenden Signale sind, so Wie sie an die Anschlüsse 18 bzWi 16 gelangen, schematisch durch die Vektoren 31 und 32 dargestellt. Wie bei der normalen Lesespannüng, die aus der zu dem Schenkel 23 gehörigen Spur induziert wird, ist die Phase des StreuflußsignaleSj das an die Anschlüsse 17 und 18 gelangt, entgegengeseUi der Phase des Signales zwischen den Anschlüssen 17 Und 16. Ohne Kompensation würde dieses fehlerhafte Signal auch verstärkt an die Ausgänge 29 und 30 des Differenzverstärkers 24 gelangen.

Jedoch ist die Ader 21 auch einmal zusätzlich um den Schenket 25 gewickelt, bevor sie zum Anschluß 17 geführt wird. Durch diese zusätzliche Windung wird in der Ader 21 eine weitere kleine proportionale Spannung durch den Magnetfluß erzeugt, der durch die zum Schenkel 25 gehörende Spur hervorgerufen wurde.

Diese zusätzliche Spannung in der Ader 21 wird auf den Differenzverstärker 24 gegeben und kompensiert das in der Spule durch den Streufluß erzeugte Signal. Das in der Ader 21 induzierte und an die Anschlüsse 18 und 17 geleitete Kompensationssignal ist durch den Vektor 33 in F ig. 4 schematisch dargestellt.

Die Hilfswicklung der Ader 21 ist so um den Schenkel 25 gelegt, daß die Phase des zwischen Mitte 17 und Anschluß J8 durch den Hauptfluß im Schenkel 25 erzeugten Signales entgegengesetzt der Phase des Signales gerichtet ist, welches in d. selben Ader durch den Streufluß vom Schenkel 25 daaurci erzeugt wird, daß die Ader ja auch noch in der Hauptwicklung um den Schenke! 23 geführt wird. Diese Beziehung ist durch die Vektoren 31 und 33 dargestellt. Die Differenzspannung zwischen dem durch den Streufluß in die Hauptwicklung induzierten Signal und dem durch die Hilfswicklung erzeugten Signal ist durch den Vektor 34 dargestellt. Dieses Differenzsignal stellt das Netto-Fehlersignal dar, welches an den Anschlüssen 17 und 18 wirksam ist. Wie oben gesagt, wird das gegenphasige durch den Streufluß vom Schenkel 25 auf die Ader 22 induzierte und an Mitte 17 und Anschluß 16 gelegte Signal durch den Vektor 32 dargestellt. Die Hilfswicklung ist so bemessen, daß das direkte Kompensationssignal 33 ungefähr die doppelte Amplitude des Streuflußsignales 31 hat. Somit haben das kompensierte Nettosignal, d. h. das Differenzsignal 34 von der Ader 22 ungefähr dieselbe Amplitude und Phase. Zwischei. den an den Eingängen 17 und 18 und an den Eingängen 17 und 16 erscheinenden Fehlersignalen besteht somit keine w- ksame Differenz. Der Differenzverstärker jedoch sperrt gleichphasige Signale, die an seinen äußeren Eingangsklemmen anliegen, und dämpft sovnit wirksam die fehlerhaften Signale, so daß sie nicht an den Ausgangsanschlüssen 29 und 30 erscheinen.

Sinngemäß derselbe Vorgang läuft für ein magnetisches Signal ab, das durch eine zum Schenkel 26 gehörende Spur erzeugt wird. Das von der Hilfswicklung um diesen Schenkel 26 durch die Ader 22 abgeleitete Kompensationssignal resultiert in einem Differenzsignal an den Anschlüssen 17 und 16 mit gleicher Phase und ungefähr gleicher Amplitude, wie sie auch das kompensierte Streuflußsignal aufweisen, das an den Anschlüssen 17 und 18 der Ader 21 erzeugt wurde.

Daraus ist zu ersehen, daß das einzige von: Differenzverstärker 24 verstärkte an den Ausgangsanschlüssen 29 und 30 erscheinende Signal das durch die Adern 21 und 2* vom Magnetfluß im Schenkel 23 erzeugte und somit das gewünschte Lesesignal ist

Schaltungsanschlüsse, Richtungssinn und Anordnung der speziellen WicWungen können im Rahmen der Erfindung abgeändert werden, solange nur die relativen Phäsenbeziehüngen der an den Differentialverstärker 24 gelieferten Signalt,· unverändert bleiben. Eine ideale Situation liegt dann vor, wenn die Kompensationsspannung von der Hilfswicklung genau doppelt so groß ist wie die Streuflußspannung vom Hauptwicklungsteil der

Ader und wenn der Differenzverstärker gleichphasige Signale möglichst gut sperrt Jedoch auch bei merklichen Abweichungen von der idealen Situation ist die Schaltung noch brauchbar, wenn diese Abweichungen noch unterhalb der Schwellenwerte der Öiskriminatorschaltung des Leseverstäfkers liegen. Die beschriebene Schaltung halbiert den mit bifilafen Kompensationswicklungefi üblicherweise erreichbaren Mindest-Kompensationseffekt, d. ti; sie Verdoppelt den Perfektionsgrad, mit dem jetzt Übersprechen eliminiert werden kann. Eine zusätzliche Verfeinerung der kompensation kann: dadurch erreicht werden, daß die Hilfswicklung

um den benachbarten Tcilmagnctkopf auf beste Wirksamkeit eingestellt wird.

Die Schaltung wurde nur in Zusammenhang mit einem Wiedergabevofgang beschrieben. Dieselben Spulen können auch ium Schreiben Verwendet werden. Die Schreibkopplung ist jedoch nicht so kritisch, da die Hysteresenatür des magnetischen Materials 27 einen relativ höhen Schwellenwert mit sich bringt, der erst überschritten werden muß, bevor das Schreibsigna! auf eine benachbarte Spur durch Streüflußkopplung oder eine Hilfswicklung geschrieben werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. 905

   Patentanspruch:

   Mehrspur-Magnetkopf mit einer Einrichtung zur Streuflußentkopplung von parallel angeordneten Kopfkernteilen der Einzel-Magnetköpfe beim Lesen von Datensignalen, die durch einen Differenzverstärker übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß einem Kernschenkel (23) jedes Kopfkernteils (11) eines Einzel-Magr.etkopfes eine bifilar gewickelte Lesewicklung (19) zugeordnet ist, deren Mittelabgriff mit dem Bezugspunkt und deren Wicklungsenden jeweils mit einem der Eingänge (16, 18) des Differenzverstärkers verbunden sind, und daß jeder bifilar angeordnete Wicklungsteil (21, 22) an einem Kernschenkel (25,26) eines nebengeordneten Kopfkernteils (11) eine Kompensationswicklung (21, 22) bildet, durch deren Wickelsinn und Windungszahl die Streuflußkopplung im Einzel-Magnetkopf überkompensiert wird.