DE4022410A1 - Schaltungsanordnung zur umkehrung eines magnetfeldes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Umkehrung eines Magnetfeldes.

Eine derartige Schaltungsanordnung wird z. B. in magneto-opti­ schen Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräten eingesetzt, um die Magnetisierungsrichtung in der magnetischen Schicht eines ma­ gneto-optischen Aufzeichnungsträgers umzukehren.

Ein bekannter magneto-optischer Aufzeichnungsträger ist die ma­ gneto-optische Platte, bei der hinter einer lichtdurchlässigen Schicht eine magneto-optische Schicht liegt, auf der Daten auf­ zeichenbar und von der diese Daten lesbar sind. Es wird zu­ nächst erläutert, wie die Daten auf eine magneto-optische Plat­ te geschrieben werden.

Mittels eines auf die Platte fokussierten Laserstrahls wird die magneto-optische Schicht auf eine Temperatur erhitzt, die in der Nähe der Curie-Temperatur Liegt. Meist genügt es jedoch, die magneto-optische Schicht nur etwa bis zur Kompensationstem­ peratur aufzuheizen, die unter der Curie-Temperatur liegt. Hin­ ter dem Brennpunkt auf der Platte ist ein Elektromagnet angeord­ net, der den vom Laserstrahl erhitzten Bereich in die eine oder andere Magnetisierungsrichtung magnetisiert. Weil nach Abschal­ ten des Laserstrahls die erhitzte Stelle wieder unter die Kom­ pensationstemperatur abkühlt, bleibt die vom Elektromagneten festgelegte Magnetisierungsrichtung erhalten. Sie friert sozusa­ gen ein. Auf diese Weise werden die einzelnen Bits in Domänen unterschiedlicher Magnetisierungsrichtung gespeichert. Dabei entspricht z. B. die eine Magnetisierungsrichtung einer Domäne einer logischen Eins, während die entgegengesetzte Magnetisie­ rungsrichtung eine logische Null darstellt.

Zum Lesen der Daten macht man sich den Kerr-Effekt zunutze. Die Polarisationsebene eines linear polarisierten Lichtstrahls wird bei der Reflexion an einem magnetisierten Spiegel um einen meß­ baren Winkel gedreht. Je nachdem, in welche Richtung der Spie­ gel magnetisiert ist, wird die Polarisationsebene des reflek­ tierten Lichtstrahls nach rechts oder links gedreht. Weil aber die einzelnen Domänen auf der Platte wie magnetisierte Spiegel wirken, wird die Polarisationsebene eines abtastenden Licht­ strahls je nach der Magnetisierungsrichtung der gerade abgeta­ steten Domäne um einen meßbaren Winkel nach links oder rechts gedreht.

Aus der Drehung der Polarisationsebene des von der Platte re­ flektierten Lichtstrahls erkennt die optische Abtastvorrich­ tung, welches Bit vorliegt, eine logische Eins oder eine logi­ sche Null.

Eine bekannte Lösung, um die magneto-optische Schicht in die ei­ ne oder andere Richtung zu magnetisieren, sieht eine als Elek­ tromagnet wirkende Schaltungsanordnung mit einer Spule hinter der magneto-optischen Platte vor. Die Spule ist so zu dimensio­ nieren, daß sie den gesamten Bereich, den die optische Abtast­ vorrichtung überstreicht, umzumagnetisieren vermag. Dieser Be­ reich ist je nach Typ des Aufzeichnungs- und Wiedergabegerätes z. B. ein radialer oder kreisbogenförmiger Streifen, der vom Plattenrand zum Plattenmittelpunkt verläuft. Weil die Feldstär­ ke auf dem gesamten Streifen einen Mindestwert erreichen muß, um den Streifen ummagnetisieren zu können, fallen der Quer­ schnitt und damit die Induktivität der Spule relativ groß aus.

Bei einer weiteren bekannten Lösung ist die Spule auf der opti­ schen Abtastvorrichtung befestigt. Die Spule kann z. B. um die Objektivlinse der optischen Abtastvorrichtung gewickelt sein. Weil bei dieser Lösung die Spule zusammen mit der optischen Ab­ tastvorrichtung mittels eines Spurregelkreises entlang den Da­ tenspuren auf der magneto-optischen Platte geführt wird, genü­ gen ein geringerer Querschnitt und somit eine kleinere Indukti­ vität, um dieselbe Mindestfeldstärke zu erzeugen, denn es wird nicht ein radialer oder kreisbogenförmiger Streifen, sondern nur ein kleiner beispielsweise kreisförmiger Bereich mit dem na­ hezu punktförmigen Laserfleck als Mittelpunkt in der magneto-op­ tischen Schicht ummagnetisiert.

Die in der deutschen Hauptanmeldung P 38 36 125 beschriebene Schaltungsanordnung erzielt eine sichere und schnelle Umkehrung des Magnetfeldes.

Um diese Wirkung zu erzielen, ist eine Spule aus zwei in Reihe geschalteten Wicklungen entgegengesetzten Wicklungssinns aufge­ baut. Der gemeinsame Verbindungspunkt der beiden Wicklungen ent­ gegengesetzten Wicklungssinns ist über eine Reihenschaltung aus einer Induktivität und einer Stromquelle an den einen Pol einer Versorgungsspannung angeschlossen. Der freie Anschluß der einen Wicklung liegt über einen ersten steuerbaren Schalter und der freie Anschluß der anderen Wicklung über einen zweiten steuerba­ ren Schalter auf Bezugspotential. Der Steuereingang des ersten steuerbaren Schalters ist mit dem ersten Ausgang und der Steuer­ eingang des zweiten steuerbaren Schalters mit dem zweiten Aus­ gang einer Ansteuerschaltung verbunden.

Diese Schaltungsanordnung erzielt eine sichere und schnelle Um­ kehrung des Magnetfeldes.

Aufgabe der Zusatzerfindung ist es nun, den Energieverbrauch der Stromquelle aus der Hauptanmeldung erheblich zu senken.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der andere An­ schluß der Induktivität über einen dritten steuerbaren Schalter mit dem einen Pol der Versorgungsspannungsquelle verbunden ist und über eine Freilaufdiode auf Bezugspotential liegt, daß der andere Pol der Versorgungsspannungsquelle ebenfalls auf Bezugs­ potential liegt, daß an der Induktivität ein Stromfühlelement angeordnet ist, das mit dem Eingang eines Reglers verbunden ist, und daß der Regler den dritten steuerbaren Schalter steu­ ert, um den Strom durch die Induktivität zu regeln.

In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt.

Eine bifilar gewickelte Spule S ist aus zwei in Reihe geschalte­ ten Wicklungen W1 und W2 entgegengesetzten Wicklungssinns aufge­ baut. Der gemeinsame Verbindungspunkt der beiden Wicklungen W1 und W2 entgegengesetzten Wicklungssinns ist mit dem einen An­ schluß einer Induktivität L verbunden. Der andere Anschluß der Induktivität L ist über einen steuerbaren Schalter S3 mit dem einen Pol einer Versorgungsspannungsquelle U verbunden und liegt über eine Freilaufdiode FD auf Bezugspotential. Der ande­ re Pol der Versorgungsspannungsquelle U liegt ebenfalls auf Be­ zugspotential. An der Induktivität L ist ein Stromfühlelement, z. B. eine Hallsonde HS, angeordnet, das mit dem Eingang eines Reglers RG verbunden ist, der den steuerbaren Schalter S3 steu­ ert. Der freie Anschluß B1 der Wicklung W1 liegt über einen steuerbaren Schalter S1 auf Bezugspotential, dessen Steuerein­ gang mit dem ersten Ausgang A1 einer Ansteuerschaltung AS ver­ bunden ist. Ebenso liegt der freie Anschluß B2 der Wicklung W2 über einen steuerbaren Schalter S2 auf Bezugspotential, dessen Steuereingang mit dem zweiten Ausgang A2 der Ansteuerschaltung AS verbunden ist. Der freie Anschluß B1 der Wicklung W1 liegt außerdem über eine Diode D1 und eine in Reihe zur Diode D1 ge­ schaltete Parallelschaltung aus einer Kapazität C und einer Zener-Diode Z auf Bezugspotential. Über eine Diode D2 ist der freie Anschluß B2 der Wicklung W2 mit dem gemeinsamen Anschluß­ punkt der Diode D1 und der Parallelschaltung aus der Kapazität C und der Zener-Diode Z verbunden. Dem Eingang E der Ansteuer­ schaltung AS wird das aufzuzeichnende Datensignal DS zugeführt.

Auf die Funktion der Schaltungsanordnung aus der Hauptanmeldung wird an dieser Stelle nicht näher eingegangen, weil sie in der Hauptanmeldung eingehend erläutert ist.

Weil der Zweipunktregler RG durch Öffnen und Schließen des steuerbaren Schalters S3 den Strom auf einen konstanten Wert regelt, ist der Energieverbrauch der erfindungsgemäßen Schal­ tungsanordnung sehr gering.

Die Erfindung läßt sich in vorteilhafter Weise einsetzen, um ein Magnetfeld sicher und schnell umzukehren. Sie ist z. B. für magneto-optische und andere magnetische Aufzeichnungsgeräte ge­ eignet.

Claims (2)

1. Schaltungsanordnung zur Umkehrung eines Magnetfeldes, bei der eine Spule (S) aus zwei in Reihe geschalteten Wicklun­ gen (W1, W2) entgegengesetzten Wicklungssinns aufgebaut ist, bei der der gemeinsame Verbindungspunkt der beiden Wicklungen (W1, W2) mit dem einen Anschluß einer Induktivi­ tät (L) verbunden ist, bei der der freie Anschluß (B1) der einen Wicklung (W1) über einen ersten steuerbaren Schalter (S1) und der freie Anschluß (B2) der anderen Wicklung (W2) über einen zweiten steuerbaren Schalter (S2) auf Bezugspo­ tential liegt und bei der der Steuereingang des ersten steuerbaren Schalters (S1) mit dem ersten Ausgang (A1) und der Steuereingang des zweiten steuerbaren Schalters (S2) mit dem zweiten Ausgang (A2) einer Ansteuerschaltung (AS) verbunden ist, dadurch gekennzeich­ net, daß der andere Anschluß der Induktivität (L) über einen dritten steuerbaren Schalter (S3) mit dem einen Pol einer Versorgungsspannungsquelle (U) verbunden ist und über eine Freilaufdiode (FD) auf Bezugspotential liegt, daß der andere Pol der Versorgungsspannungsquelle (U) eben­ falls auf Bezugspotential liegt, daß an der Induktivität (L) ein Stromfühlelement (HS) angeordnet ist, das mit dem Eingang eines Reglers (RG) verbunden ist, und daß der Reg­ ler (RG) den dritten steuerbaren Schalter (S3) steuert, um den Strom durch die Induktivität zu regeln.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Stromfühlelement eine Hallsonde (HS) vorgesehen ist.