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Die Erfindung betrifft eine magnetooptische Aufzeichnungsvorrichtung zur
Aufzeichnung eines Informationssignals auf einem magnetooptischen
Aufzeichnungsträger, die eine Feldspule zur Erzeugung eines Magnetfeldes in dem
Aufzeichnungsträger enthält, sowie eine Erregerschaltung zur Erregung der Feldspule und eine
Steuerschaltung zur Steuerung der Erregerschaltung in Abhängigkeit von dem
Informationssignal, um das erzeugte Magnetfeld dem Informationssignal entsprechend zu modulieren.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine Erregerschaltung zur Verwendung in
einer derartigen magnetooptischen Aufzeichnungsvorrichtung.
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Zur Aufzeichnung in magnetooptischen Materialien war es bisher üblich,
das magnetooptische Material vor dem Aufzeichnen in einer bestimmten Richtung zu
magnetisieren und anschließend während der Aufzeichnung das Material einem
Magnetfeld auszusetzen, dessen Richtung der Richtung der zuvor bewirkten Magnetisierung
entgegengesetzt ist, und gleichzeitig das Material lokal mit Hilfe eines
intensitätsmodulierten Laserstrahlenbündels auf eine Temperatur nahe des Curie-Punktes zu erwarmen,
um ein Muster magnetischer Domänen zu erzeugen, die dem Modulationsmuster
entsprechen und eine Magnetisierungsrichtung haben, die sich von dem umgebenden Gebiet
unterscheidet.
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Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß der zuvor aufgezeichnete Teil
gelöscht werden muß, bevor eine neue Aufzeichnung erfolgen kann.
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Eine Aufzeichnungstechnik, die diesen Nachteil behebt, ist aus Philips
Technical Review, Bd. 42, Nr. 2, August 1985, S. 41 bekannt. Bei dieser
Aufzeichnungstechnik wird anstelle des Laserstrahlenbündels das Magnetfeld moduliert. Diese
Aufzeichnungstechnik wird in der Praxis jedoch nicht angewendet, weil keine
befriedigende Lösung für die Schaltung zur Erregung der Feldspule gefunden worden ist. Das
Problem, das sich dann stellt, ist, daß infolge des starken Magnetfeldes (ungefähr 200-
300 Oerstedt) die in dem Magnetfeld gespeicherte Energie so hoch ist, daß das
Magnetfeld nur schnell genug umgekehrt werden kann, wenn an die Magnetspule eine hohe
Spannungsdifferenz gelegt wird, die im Prinzip mit Hilfe von Spannungsquellen mit
hoher Ausgangsspannung (ungefähr 100 V) realisiert werden kann. Die Feldspule kann
dann über einen Reihenwiderstand erregt werden, um den Dauerstrom zu begrenzen.
Bei herkömmlichen magnetooptischen Aufzeichnungsvorrichtungen, bei denen der
übrige Teil der Elektronik mit einer Speisespannung von 5 V - 15 V arbeitet, bedeutet
Magnetfeldmodulation, daß eine zusätzliche 100-V-Spannungsquelle verwendet werden
muß, wodurch magnetooptisches Aufzeichnen mit einem modulierten Magnetfeld nicht
mehr praktikabel ist; die Verwendung des Reihenwiderstandes hat den Nachteil, daß
eine erhebliche Wärmemenge (ungefähr 10 W) in dem Reihenwiderstand verlorengeht.
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Weiterhin beschreibt IBM Technical Disclosure Bulletin Bd. 11 Nr. 10,
Marz 1969, S. 1365 eine Schaltung zum Ausführen schneller Stromumkehrungen in
einer induktiven Last. Die Schaltung umfaßt eine Reihenschaltung aus einem ersten
Transistor, einer ersten Diode, einer zweiten Diode und einem zweiten Transistor, die
mit den Anschlußklemmen einer zweifachen Spannungsversorgung verbunden sind. Die
induktive Last ist in einem Parallelschwingkreis enthalten, der zwischen den
Knotenpunkt zwischen der ersten und der zweiten Diode und eine auf Erdpotential liegende
Anschlußklemme geschaltet ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine magnetooptische
Aufzeichnungsvorrichtung zu verschaffen, die eine wesentlich geringere Speisespannung
benötigt, die von einer einzigen Spannungsversorgung geliefert werden kann, wobei die
Vorrichtung eine Erregerschaltung mit minimaler Verlustleistung hat.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit Hilfe einer Vorrichtung gelöst,
wie sie eingangs definiert ist und die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Feldspule in
einem Parallelschwingkreis angeordnet ist, daß die Erregerschaltung von der
Steuerschaltung gesteuerte Schalter für das abwechselnde Schließen eines ersten und eines
zweiten Strompfades enthält, um die Feidspule über die genannten Strompfade
abwechselnd mit einem positiven und einem negativen Strom zu erregen, sowie
Stromsperrmittel, die so aufgebaut sind, daß sie nach Unterbrechung eines der Strompfade die
Stromzuführung zu der Feldspule über den anderen Strompfad für ein Zeitintervall
sperren, das im wesentlichen der halben Resonanzperiodendauer des Schwingkreises
entspricht, wobei ein Hochpaß in einem gemeinsamen Teil der Strompfade angeordnet ist,
ein erster der Strompfade, im geschlossenen Zustand, geeignet ist, diesen gemeinsamen
Teil mit einer Gleichstromquelle zu verbinden sowie den Parallelschwingkreis über den
Hochpaß mit der Gleichstromquelle zu verbinden, und ein zweiter der genannten
Strompfade,
im geschlossenen Zustand, geeignet ist, den gemeinsamen Teil kurzzuschließen
sowie den genannten Parallelkreis über den Hochpaß kurzzuschließen.
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Da die Feldspule in dem Schwingkreis angeordnet ist, tritt in dem
Schwingkreis nach Sperren eines Stromplades eine Oszillation auf, so daß der durch die
Feldspule fließende Strom sinusförmig ist. Die Stromrichtung ist dann umgekehrt. Nach
einer halben Resonanzperiodendauer nimmt der Strom einen Extremwert an, dessen
Absolutwert nahezu gleich dem Absolutwert zum Zeitpunkt des Abkoppelns der
Anschlußklemme ist, aber dessen Vorzeichen entgegengesetzt dem Vorzeichen zum
Zeitpunkt des Abkoppelns ist. Durch Erregen der Feldspule über den anderen Strompfad
zum Zeitpunkt zu dem der Extremwert angenommen wird, kann der Strom auf dem
genannten Extremwert gehalten werden. Da für das Aufrechterhalten dieses Stroms nur
der Spannungsabfall am Widerstand der Feldspule kompensiert werden muß, braucht die
Spannung an dieser Spule nur einige Voit zu betragen, wodurch für die
Spannungsversorgung des Magnetfeldmodulators eine bereits für die übrige Elektronik benötigte
Niederspannungsquelle verwendet werden kann.
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Weiterhin beruht diese Ausführungsform auf der Erkenntnis der Tatsache,
daß im Falle gleichstromfreier Informationssignale die Verwendung eines Hochpasses in
der Spannungsversorgungsschaltung keinen Einfluß auf die Stärke des von dem
Erregerstrom erzeugten Magnetfeld hat, so daß es möglich ist, die Feldspule mittels einer
einzigen Spannungsversorgung zu erregen.
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Die Aufgabe der Erfindung wird auch mit einer zweiten Ausführungsform
der eingangs beschriebenen Vorrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die
Feldspule in einem Parallelschwingkreis angeordnet ist, daß die Erregerschaltung von
der Steuerschaltung gesteuerte Schalter für das abwechselnde Schließen eines ersten und
eines zweiten Strompfades enthält, um das Feld über die genannten Strompfade
abwechselnd mit einem positiven und einem negativen Strom zu erzeugen, sowie
Stromsperrmittel, die so aufgebaut sind, daß sie nach Unterbrechung eines der Strompfade die
Stromzuführung zu der Feldspule über den anderen Strompfad für ein
Zeitintervall -sperren, das im wesentlichen der halben Resonanzperiodendauer des Schwingkreises
entspricht, wobei die Erregerschaltung eine Brückenschaltung enthält, in der in jedem
der Brückenzweige einer der Schalter liegt, der Schwingkreis zwischen zwei diagonal
gegenüberliegende Knotenpunkte der Brücke geschaltet ist, der erste Strompfad zwei
diagonal gegenüberliegende Brückenzweige umfaßt und der zweite Strompfad die beiden
anderen Brückenzweige umfaßt.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Schalter Feldeffekttransistoren (FETs) sind.
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Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß ein Schaltertyp verwendet
wird, der hohe Rückwärtsspannungen aushalten kann, die an den Schaltern auftreten,
wenn die Strompfade geöffnet, d.h. abgekoppelt werden, so daß sehr kurze Schaltzeiten
erhalten werden können.
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Außerdem sind für die bei der magnetooptischen Aufzeichnung benötigten
Stromstärken, die in der Größenordnung von 1 Ampere liegen, die Schaltzeiten von
Feldeffekttransistoren wesentlich kürzer als für Bipolartransistoren, die sowohl mit
hohen Rückwältsspannungen als auch den gewünschten niedrigen hohen Strömen
arbeiten können. Wenn die Feldspule mittels einer Brückenschaltung mit
Feldeffekttransistoren erregt wird, wird die vorherrschende Rückwärtsspannung auf zwei Transistoren
aufgeteilt, wodurch die Schaltung noch unempflndlicher gegenüber diesen
Rückwärtsspannungen wird.
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Bei herkömmlichen Feldeffekttransistoren sind die Wärmeverluste in p-
Kanal-FETs wesentlich größer als in n-Kanal-FETs, so daß es wünschenswert ist, nur
Feldeffekttransistoren des gleichen Kanaltyps enthaltende Erregerschaltungen zu
verwenden.
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Eine Ausführungsform der magnetooptischen Aufzeichnungsvorrichtung
mit einer Erregerschaltung, die dieser Anforderung genügt, ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Erregerschaltung eine mit einer Gleichstromquelle zu verbindende
Reihenschaltung umfaßt, welche Reihenschaltung in der angegebenen Reihenfolge folgendes umfaßt:
ein erstes Gleichrichterelement, einen ersten Feldeffekttransistor, ein zweites
Gleichrichterelement und einen zweiten Feldeffekttransistor vom gleichen Kanaltyp wie der
erste Feldeffekttransistor, wobei der Hochpaß mit dem Verbindungspunkt zwischen dem
ersten Gleichrichterelement und dem ersten Feldeffekttransistor und dem
Verbindungspunkt zwischen dem zweiten Gleichrichterelement und dem zweiten Feldeffekttransistor
verbunden ist und die Erregerschaltung außerdem eine Impedanz zur Kopplung des
Verbindungspunktes zwischen dem ersten Feldeffekttransistor und dem zweiten
Gleichrichterelement mit einem Punkt auf festem Potential enthält.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und
werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
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Figur 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen magnetooptischen
Aufzeichnungsvorrichtung,
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Figuren 2, 4, 5, 6 und 7 Magnetfeldmodulatoren zur Verwendung in einer
erfindungsgemäßen magnetooptischen Aufzeichnungsvorrichtung,
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Figur 3 eine Anzahl in dem Magnetfeldmodulator auftretende
Signalformen.
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Figur 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
magnetooptischen Aufzeichnungsvorrichtung 1. Ein Aufzeichnungsträger 4 wird mit Hilfe eines
einen Drehteller 2 und einen Motor 3 enthaltenden Antriebsmittels gedreht. Der
Aufzeichnungsträger 4 ist mit einer Aufzeichnungsschicht 5 aus magnetooptischem Material
einer üblichen Art versehen. Mittels eines optischen Kopfes 6 wird ein Strahlungsbündel
7, beispielsweise ein Laserstrahlenbündel auf die Aufzeichnungsschicht 5 gerichtet. Das
magnetooptische Material wird dann auf eine Temperatur nahe dem Curie-Punkt
erwärmt. Mittels eines Magnetfeldmodulators 8 wird der erwärmte Teil des
magnetooptischen Materials einem Magnetfeld ausgesetzt, das stark genug ist, um den erwärmten
Teil in einer von der Richtung des Magnetfeldes abhärgigen Richtung zu magnetisieren.
Die Magnetisierung bleibt nach Abkühlung bestehen. Der Magnetfeldmodulator 8
moduliert das Magnetfeld entsprechend einem Steuersignal Vs, das von einer
Codierschaltung, beispielsweise von einem EFM-Codierer, aus einem Informationssignal Vi
abgeleitet wird. Auf diese Weise wird in der Aufzeichnungsschicht 5 ein das
Informationssignal repräsentierendes Muster von magnetischen Domänen gebildet.
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Figur 2 zeigt ein Beispiel für einen Magnetfeldmodulator. Eine
Reihenschaltung aus einem elektronischen Schalter 11 und einer Diode 12 liegt zwischen einer
auf positivem Potential Vp liegenden Anschlußklemme 10 und einem Knotenpunkt 13.
Eine Reihenschaltung aus einem elektronischen Schalter 15 und einer Diode 16 ist
zwischen den Knotenpunkt 13 und eine Anschlußklemme 14, die auf einem Vp
entgegengesetzten Potential Vn liegt, geschaltet. Der Knotenpunkt 13 ist mit einer (17) der
Anschlußklemmen einer Feldspule 18 zur Erzeugung des Magnetfeldes verbunden. Die
andere Anschlußklemme 19 der Feldspule 18 ist mit einer Anschlußklemme 20 auf
Erdpotential verbunden. Ein Kondensator 21 ist parallel zur Feldspule 18 angeordnet. Die
Feldspule 18 und der Kondensator 21 bilden zusammen einen Parallelschwingkreis. Die
Kapazität des Kondensators 21 wird so gewählt, daß die halbe Resonanzperiodendauer
des Schwingkreises kleiner als die für die Umkehrung des Magnetfeldes maximal
zulässige
Schaltzeit ist. Bei einer Vorrichtung zur Aufzeichnung von Standard-EFM-Signalen
ist eine Kapazität von 1 nF zusammen mit einer Induktivität von 5 uH geeignet.
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Eine Steuerschaltung 22 leitet das Steuersignal für die elektronischen
Schalter 11 und 15 aus dem Steuersignal Vs ab. Die Beziehung zwischen den Zuständen
der Schalter 11 und 15 und den Logikwerten des Steuersignals Vs wird in Tabelle 1
gegeben.
Tabelle 1.
Schalter
geöffnet
geschlossen
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Die Wirkungsweise des Magnetfeldmodulators 8 wird jetzt anhand der
Figur 3 erläutert.
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Zum Zeitpunkt t0 befindet sich der Magnetfeldmodulator in einem stabilen
Zustand, in dem der Logikwert des Steuersignals Vs "1" ist, was bedeutet, daß der
Schalter 11 geschlossen und der Schalter 15 geöffnet ist. Die Spannung Vm an der
Feldspule 18 ist dann gleich der Potentialdifferenz (Vp) zwischen der Anschlußklemme
10 und der Anschlußklemme 20. Der durch die Spule fließende Strom Im hängt vom
Widerstand der Feldspule 18 ab. In dem Fall, daß der Widerstand einen üblichen Wert
von 1 Ω hat, und bei einer üblichen gewünschten Stromstärke von 1 A braucht die
benötigte Potentialdifferenz nur einige wenige Volt zu betragen. Als Reaktion auf den
"1"-"0"-Übergang des Steuersignals Vs zum Zeitpunkt t1 wird der Schalter 11 geöffnet,
so daß der die Feldspule 18 und den Kondensator 21 enthaltende Schwingkreis von der
Anschlußklemme 10 abgekoppelt wird. In dem Schwingkreis führt dies zu einem
Übergangseffekt in Form einer sinusförmigen Schwankung des Stroms Im und der Spannung
Vm. Obwohl der Schalter 15 jetzt geschlossen ist, verhindert die Diode 16 infolge der
hohen negativen, in der Feldspule induzierten Spannung (50-100 V) das Ankoppeln der
Anschlußklemme 17.
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Zum Zeitpunkt t2 wird die Diode 16 durchgeschaltet, so daß das Potential
an der Anschlußklemme 17 gleich dem negativen Potential Vm wird. Dieser Zeitpunkt
t2 liegt nahezu eine halbe Resonanzperiodendauer später als der Zeitpunkt t1, bei dem
der Schalter 11 geöffnet wird. Zu diesem Zeitpunkt hat der Strom auf einen Wert Im
abgenommen, dessen Absolutwert gleich dem Absolutwert des Stroms zum Zeitpunkt t1
ist, aber dessen Vorzeichen entgegengesetzt dem Vorzeichen des Stroms zum Zeitpunkt
t1 ist. Da die Anschlußklemme 17 vom Zeitpunkt t2 an mit der auf negativem Potential
Vn liegenden Anschlußklemme gekoppelt ist, bleibt die Stromstärke gleich In, bis zum
Zeitpunkt t3 der Logikwert von Vs sich wieder von "0" nach "1" ändert, so daß der
Schalter 11 geschlossen und der Schalter 15 wieder geöffnet wird, wobei folglich die
Richtung des Stroms Im umgekehrt wird.
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In der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform umfaßt der
Parallelschwingkreis eine Parallelschaltung aus der Feldspule 18 und dem Kondensator 21. In der
Praxis hat sich gezeigt, daß es in vielen Fällen nicht notwendig ist, einen Kondensator
parallel zur Magnetspule zu schalten, da die parasitäre Kapazität der Feldspule, der
Schalter und der Bedrahtung für einen einwandfreien Betrieb des Magnetfeldmodulators
8 ausreichend ist.
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Außerdem sei bemerkt, daß die Dioden 12 und 16 nicht erforderlich sind,
wenn die Schalter in der Weise gesteuert werden, daß nach Öffnung eines der Schalter
der andere Schalter nicht vor Ablauf der halben Resonanzperiodendauer geschlossen
wird. Wegen ihrer Einfachheit und Unempfindlichkeit gegenüber
Resonanzfrequenzschwankungen ist die Ausführungsform mit Dioden jedoch zu bevorzugen.
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Figur 4 zeigt eine Ausführungsform des Magnetfeldmodulators 8, die mit
Hilfe einer einzigen Spannungsversorgung betrieben werden kann. Entsprechende
Elemente wie in Figur 2 haben die gleichen Bezugszeichen. Der Schalter 11 umfaßt einen
Transistor vom p-FET-Typ, der beispielsweise unter der Typnummer BST 100
erhältlich ist. Der Schalter 15 umfaßt einen Transistor vom n-FET-Typ, der beispielsweise
unter der Typnummer BST 70A erhältlich ist. Feldeffekttransistoren sind für eine
Anwendung als Schalter in dem vorliegenden Magnetfeldmodulator sehr geeignet, weil
diese Transistoren die beim Umschalten der Schalter auftretenden hohen
Rückwärtsspannungen aushalten können. Dies im Gegensatz zu Bipolartransistoren, die nur mit
wesentlich niedrigeren Rückwärtsspannungen arbeiten können und daher in der Praxis
nur für die Aufzeichnung von Signalen verhältnismäßig niedriger Frequenz geeignet
sind. Außerdem weisen Bipolartransistoren, die die geforderten großen Ströme und
hohen Rückwärtsspannungen vertragen können, erheblich größere Schaltzeiten auf als
Feldeffekttransistoren. Die Steuerschaltuiig 22 umfaßt zwei Pufferverstärker 30 und 31,
die geeigneterweise Teil der gleichen integrierten Schaltung sind, beispielsweise einer
Schaltung des Typs 74HC125. Dieses hat den Vorteil, daß die Verzögerungszeiten der
Verstärkerschaltungen 30 und 31 nahezu gleich sind, so daß die Zeitpunkte des Öffnens
und Schließens der Schalter gut aufeinander abgestimmt sind.
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Die in Figur 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der aus
Figur 2 dadurch, daß ein Kondensator 32 zwischen dem Knotenpunkt 13 und der
AnschlußMemme 17 der Spule 18 angeordnet ist. Der Kondensator 32 bildet zusammen mit
dem Schwingkreis einen Hochpaß zur Beseitigung der Gleichstromkomponente. Dies hat
den Vorteil, daß eine einzige Spannungsversorgung verwendet werden kann.
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Die in Figur 4 gezeigte Ausführungsform ist sehr für die Aufzeichnung
gleichstromfrei codierter Signale, wie z.B. EFM-modulierter Signale geeignet. In
derartigen gleichstromfrei codierten Signalen ist im Mittel die Zeitdauer, in der das Signal
den Logikwert "1" hat, gleich der Zeitdauer, in der der Logikwert "0" ist. Für die
Ausführungsform von Figur 4 bedeutet das, daß die Stromstärke in der Spule für beide
Stromrichtungen derselbe ist, was für magnetooptisches Aufzeichnen wünschenswert ist,
da die magnetische Feldstärke für beide Magnetisierungsrichtungen dieselbe sein sollte.
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Figur 5 zeigt eine Ausführungsform des Magnetfeldmodulators, die
ebenfalls mit einer einzigen Versorgungsspannung betrieben werden kann und die außerdem
für die Aufzeichnung von Signalen eingerichtet ist, die nicht gleichstromfrei codiert
sind.
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In Figur 5 haben den Elementen aus Figur 2 und Figur 4 entsprechende
Elemente die gleichen Bezugszeichen. In der vorliegenden Ausführungsform bilden der
Knotenpunkt 13 und die Anschlußklemme 19 zwei diagonal entgegengesetzte
Knotenpunkte einer Brückenschaltung mit einem ersten Zweig, der die Schalter 11 und 15 und
die Dioden 12 und 16 enthält, und einem zweiten Zweig, der dem ersten Zweig
entspricht und die Schalter 11a, 15a und die Dioden 12a und 16a enthält. Die Schalter 11
und 15 werden in der oben beschriebenen Weise von einer Steuerschaltung 22 gesteuert,
die die Steuersignale für die Schalter 11 und 15 aus dem Steuersignal Vs ableitet. Die
Schalter 11a und 15a werden in gleicher Weise von einer Steuerschaltung 22a gesteuert,
die der Steuerschaltung 22 entspricht. Die Steuersignale für die Schalter 11a und 15a
werden aus dem Signal abgeleitet, das aus dem Signal Vs mit Hilfe einer
Inverterschaltung 40 abgeleitet wird. In dieser Ausführungsform des Magnetfeldmodulators sind
zwei diagonal gegenüberliegende Schalter geschlossen, während die beiden anderen
beiden Schalter geöffnet sind, je nach dem Logikwert des Steuersignals Vs, so daß die
Polaritat der Spannung an der Feldspule von dem Logikwert des Steuersignals Vs
abhängt.
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Außer dem vorstehend genannten Vorteil hat die Ausführungsform von
Figur 5 den Vorteil, daß die während des Abkoppelns erzeugte hohe
Induktionsspannung auf die beiden Schalter aufgeteilt wird, so daß mit sehr hohen
Induktionsspannungen gearbeitet werden kann.
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Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Magnetfeldmodulators
8. Zwischen der Anschlußklemme 10 und der Anschlußklemme 14 liegt eine
Reihenschaltung, die in der angegebenen Reihenfolge folgendes umfaßt: eine Diode 60, einen
n-Kanal-Feldeffekttransistor 61, eine Diode 62 und einen n-Kanal-Feldeffekttransistor
63. Zusammen mit dem Kondensator 32 bildet der Parallelschwingkreis aus der
Feldspule 18 und dem Kondensator 21 wieder einen Hochpaß, der zwischen einem
Verbindungspunkt 64 (zwischen der Diode 60 und dem Transistor 61) und einem
Verbindungspunkt 65 (zwischen der Diode 62 und dem Transistor 63) angeordnet ist.
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Ein nicht-invertierender Verstärker 69 und ein invertierender Verstärker
70 leiten die Ansteuerungssignale A und für die Transistoren 61 bzw. 63 aus dem
Signal Vs ab. Diese Ansteuerungssignale steuern die Feldeffekttransistoren 61 und 63 so
an, daß sie abwechselnd durchgeschaltet werden. Wenn der Transistor 63 leitet und der
Transistor 61 sperrt, wird die Feldspule 18 über den die Diode 60, die Feldspule 18,
den Kondensator 32 und den Transistor 63 enthaltenden Strompfad erregt. Wenn
anschließend der Transistor 63 in den Sperrzustand gebracht und der Transistor 61
durchgeschaltet wird, wird in dem aus der Feidspule 18 und dem Kondensator 21 bestehenden
Schwingkreis ein Übergangseffekt hervorgerufen, so daß für ein der halben
Resonanzperiodendauer des Schwingkreises entsprechendes Zeitintervall eine Induktionsspannung
erzeugt wird, die die Diode 62 im Sperrzustand hält. Am Ende des genannten
Übergangsintervalls wird der durch die Feldspule fließende Strom umgekehrt und die Diode
wieder durchgeschaltet, wodurch sich der Kondensator 32 über den die Diode 62, den
Transistor 61 und die Feldspule enthaltenden Schaltkreis entlädt. Die Kapazität des
Kondensators 32 wird so gewählt, daß er für die Frequenzen, bei denen die Transistoren 61
30 und 63 geschaltet werden, als Kurzschluß betrachtet werden kann. Wenn die
Ansteuerungssignale A und gleichstromfrei sind, wie in dem Fall, daß EFM-Signale
aufgezeichnet werden, bedeutet das, daß die Spannung am Kondensator 32 immer nahezu
gleich der halben Spannungsdifferenz zwischen den Anschlußklemmen 10 und 14 ist, so
daß der durch die Feldspule fließende Strom ständig zwischen einem negativen und
einem positiven Wert variiert, wobei der positive und der negative Strom hinsichtlich
des Absolutwertes gleich sind. Dies ist fiir die magnetooptische Aufzeichnung
wesentlich, weil die so erzeugten Magnetfelder während des Aufzeichnens für beide möglichen
Richtungen die gleiche Feldstärke haben sollten.
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Der Magnetfeldmodulator in Figur 6 umfaßt zwei
n-Kanal-Feldeffekttransistoren anstelle eines p-Kanal-FETs und eines n-Kanal-FETs, wie bei dem
Magnetfeldmodulator in Figur 4. Da die Wärmeverluste in den derzeit verfügbaren p-Kanal-FETs
wesentlich höher als in n-Kanal-FETs sind, ist der Wärmeverlust in der Schaltung zur
Erregung der Feldspule in der Ausführungsförm von Figur 6 wesentlich niedriger als in
der Ausführungsform von Figur 4.
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Für einen zuverlässigen Betrieb der in Figur 6 gezeigten Schaltung ist es
jedoch wünschenswert, den Verbindungspunkt 66 zwischen dem Transistor 61 und der
Diode 62 mit einem Punkt konstanten Potentials über eine Impedanz 67 zu koppeln. Es
ist nämlich notwendig, daß zum Durchschalten des Transistors 61 die Gate-Source-
Spannung des Transistors einen wohldefinierten Wert hat. Ohne die Impedanz 67 wäre
die Gate-Source-Spannung während des Zeitintervalls, in dem die Diode 62 sperrt, nicht
wohldefiniert. Außerdem sei bemerkt, daß die in Figur 6 gezeigte Schaltung auch mit p-
Kanal-FETs ausgestattet sein kann, wenn die Polarität der Spannung zwischen den
Anschlußklemmen 10 und 14 umgekehrt wird und zusätzlich die Kathoden und Anoden
der Dioden 60 und 62 vertauscht werden.
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Weiterhin sei bemerkt, daß im Prinzip der Kondensator 21 durch zwei
Kondensatoren ersetzt werden kann, wobei einer dieser Kondensatoren zwischen den
Verbindungspunkt 64 und die Anschlußklemme 14 und der andere Kondensator
zwischen die Anschlußklemme 14 und den Verbindungspunkt 71 zwischen der Feldspule 18
und dem Kondensator 32 geschaltet wird. Alternativ ist es möglich, den Kondensator 21
zwischen den Verbindungspunkten 64 und 65 anzuordnen. Der Kondensator 32 kann
nämlich wieder als Kurzschluß für die vorherrschenden Schaltfrequenzen betrachtet
werden.
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Figur 7 zeigt eine Feldspulenerregerschaltung mit vier n-Kanal-FETs 72,
73, 74 und 75 und eine Brückenschaltung. Die Parallelschaltung aus der Feldspule 18
und dem Kondensator 21 ist zwischen zwei diagonal gegenüberliegende Brückenknoten
geschaltet. Die beiden anderen Knoten der Brücke sind mit den Anschlußklemmen 10
und 14 verbunden. Eine Diode 78 ist zwischen den Transisitor 72 und den
Verbindungspunkt 76 und eine Diode 79 ist zwischen den Transistor 74 und den Verbindungspunkt
77 geschaltet, um die Stromversorgung von der mit den Anschlußklemmen 10 und 14
verbundenen Gleichstromquelle aus während der Umkehrung des Stroms in der
Feldspule 18 zu verhindern. Die Verwendung von verlustarmen n-Kanal-FETs sorgt wieder
für eine minimale Verlustleistung in der Schaltung.