DE69630740T2

DE69630740T2 - Verfahren und Vorrichtung zur magnetischen Aufzeichnung

Info

Publication number: DE69630740T2
Application number: DE69630740T
Authority: DE
Inventors: Iwamura Suwon-city Soichi; Jin-Kyu Suwon-city Jeon
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1995-08-16
Filing date: 1996-05-29
Publication date: 2004-09-23
Anticipated expiration: 2016-05-30
Also published as: US5867334A; EP0758782B1; EP0758782A2; DE69630740D1; CA2178882C; CA2178882A1; CN1065088C; CN1153425A; ES2116920A1; EP0758782A3; ES2116920B1; KR970012302A; KR0183824B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Magnetaufzeichnungsvorrichtung und insbesondere eine Magnetaufzeichnungsvorrichtung und ein Verfahren, bei denen ein Magnetkopf Audio- und Videoinformation auf einem magnetischen Aufzeichnungsmedium unter Verwendung eines zum Aufzeichnen mit hoher Geschwindigkeit und hoher Dichte geeigneten Aufnahmeverstärkers mit geringem Stromverbrauch aufzeichnet.
Eine Magnetaufzeichnung von Information wird zustande gebracht, indem ein Magnetfluss mittels eines Kopfstromes erzeugt wird, der durch einen Magnetkopf fließt und somit ein magnetisches Aufzeichnungsmedium magnetisiert. Im Allgemeinen wird ein Aufnahmeverstärker mit einer Konstantstromquelle verwendet, um einen Strom einer beabsichtigten Signalwellenform an einen Magnetkopf mit einer induktiven Impedanz zu liefern. Um die beabsichtigte Stromsignalwellenform zu erhalten, sollte ihre entsprechende Spannungssignalwellenform im Voraus in einem Signalprozessor erzeugt werden.
1 ist ein Schaltbild eines herkommlichen Klasse A Eintakt-Aufnahmeverstärkers.
Wie in der Zeichnung gezeigt, ist ein Stromrückkopplungswiderstand R_k mit dem Emitter eines Verstärkungstransistors Q_a verbunden. An die Basis des Transistors Q_a wird ein Eingangsspannungssignal E_i angelegt, und ein Vorspannungsstron I_b0 und ein Basisstrom I_br, der dem in 2A gezeigten Eingangsspannungssignal entspricht, werden injiziert. Der Transistor Q_a arbeitet durch diesen Basisstron I_br. Eine Kollektor-Wechselstrom- (AC) Komponente I_a, d. h. ein in 2B gezeigter Aufnahmestrom, sowie eine Gleichstrom- (DC) Komponente I_a0, die dem Vorspannungsstrom I_b0 entspricht, werden daher dem Primärteil eines rotierenden Transformators (nachstehend als R/T bezeichnet) zugeführt, und ein in 2D gezeigter Kopfstrom I_h fließt in der Sekundärseite des R/T.
Unterdessen wird, wenn ein binär codierter Aufnahmestrom I_r, der binär codierte Information anzeigt, fließt und in eine Induktionslast, wie z. B. den Magnetkopf, geschaltet wird, eine in 2C gezeigte Übergangs-Impulsspannung V_w über dem Kopf erzeugt, in diesem Fall am Kollektor des Transistors Q_a. Um zu verhindern, dass die Wellenform einer Kollektorspannung V_a verzerrt wird, sollte der Transistor Q_a als ein Klasse A Verstärker arbeiten, indem sein Ruhearbeitspunkt auf einen linearen Teil seiner Kennlinie gelegt wird.
In dem in 1 gezeigten Klasse A Aufnahmeverstärker sind Ei ≈ Ta/Rk, oder Ia/Ei ≈ konstant (1)
Der Aufnahmeverstärker von 1 kann an eine Ersatzschaltung von 3 angenähert werden, in der eine Kopfimpedanz Z_h, die eine induktive Impedanz ist, durch Parallelschalten mit einer Ersatzspule L_h, einem Verlustwiderstand R_h und einem Ersatzkondensator C_h erzeugt wird. Angenommen, dass eine obere Grenzfrequenz eines Übertragungsbandes f_m ist, und das Verhältnis der Windungszahl auf der Primärseite zu der auf der Primärseite des R/T N ist, Rh/(2πfmLh) ≈ (3 ~ 4) >> 1 (2)
Da die Last des Transistors Q_a von 1 eine induktive Impedanz ist, sollte eine Ausgangsimpedanz R_a des Transistors Q_a größer als die Kopfimpedanz Z_h sein, um den vorbestimmten Kopfstrom I_h fließen zu lassen. Ra >> |Zh|, oder Ra >> 2πfmLh (3)
Einen Verstärkungsgrad als A gegeben, wird der von dem Transistor Q_a ausgegebene Aufnahmestrom I_r berechnet durch Ir = A × Ei/(Ra + Zh) ≈ A × Ei/Ra (4) Zh = Rh × j2×Lh/(Rh + j2πLh) ÷ j2πLh (5)
Folglich kann eine Aufzeichnungs-Ausgleichskompensation in dem linearen Verstärker von 1 durchgeführt werden, um den Kopfstrom I_h proportional zu dem Eingangsspannungssignal E_ibereitzustellen.
In diesem Fall sollte bei der oberen Grenzfrequenz f_m eines effektiven Bandes die Bedingung, dass R_a >> |Z_h|, basierend auf der Voraussetzung erfüllt werden, dass R_h > 2πf_mL_h und 2πf_m < (L_hC_h)^1/2.
4 zeigt einen Klasse B Gegentakt-Aufnahmeverstärker mit einem Impulstransformator (nachstehend als P/T bezeichnet), und 5 zeigt einen Klasse B Gegentakt-Aufnahmeverstärker ohne den P/T.
In dem Klasse B Gegentakt-Aufnahmeverstärker von 4 ist der Kollektor eines Transistors Q_k mit einem Stromgegenkoppungs-Emitterwiderstand R_k zum Steuern eines Konstantstroms mit einem gemeinsamen Emitter von Transistoren Q_a und Q_a' verbunden, um Hochstrom-Impedanzeigenschaften aufzuweisen. Da der Aufnahmeverstärker ein Gegentakttyp ist, können DC-Komponenten auf der Primärseite des P/T aufgehoben und praktisch vernachlässigt werden.
Basisströme I_br und I_br', die durch die in 6A und 6B gezeigten Eingangsspannungsignale E_i und E_i' erzeugt werden, werden in die jeweiligen Basen der Transistoren Q_a und Q_a' injiziert, um so die Transistoren Q_a und Q_a' abwechselnd ein- und auszuschalten.
Ein in 6C gezeigter Aufnahmestrom I_a wird zu der Sekundärseite des P/T übertragen und in einen Aufnahmestrom I_r umgewandelt, wenn der Transistor Q_a durch den Basisstrom I_br eingeschaltet wird. Ein in 6D gezeigter vorbestimmter Kollektorstrom I_a' wird zu der Sekundärseite des P/T übertragen und in den Aufnahmestrom I_r umgewandelt, wenn der Transistor Q_a' durch den Basisstrom I_br' eingeschaltet wird. Der Aufnahmestrom I_r wird über den R/T einem Kopf H'D zugeführt, und somit fließt ein in 6E gezeigter Kopfstrom durch den Kopf H'D. Umschalter für einen Aufnahme/Wiedergabekopf werden hier als Aufnahme/ Wiedergabe-Schalter REC/PB SW und REC/PB SW' verwendet.
Andererseits hat verglichen mit dem Aufnahmeverstärker von 4 der Aufnahmeverstärker von 5 Widerstände R_L und R_L' als Lasten, die mit den Gegentaktverstärkern Q_a bzw. Q_a' verbunden sind, um so den P/T wegzulassen.
Die Aufnahme-Ausgleichung des Klasse B Aufnahme-Gegentaktverstärkers wird mit Verweis auf 4 ausführlicher beschrieben. Eine Ersatzschaltung des in 4 gezeigten Aufnahmeverstärkers wird in 7A veranschaulicht. Auf 4 verweisend kann, wenn eine Kopfimpedanz Z_h bei einem kleinen Signal gemessen wird, der Aufnahmeverstärker von 4 an die Ersatzschaltung von 7A angenähert werden, indem ein Ersatz-Verlustwiderstand R_h, eine Induktivität L_h und ein parasitischer Kondensator C_h, die von einem gestrichelten Kasten umgeben sind, parallel geschaltet werden. Die gleiche Ersatzschaltung kann in dem Fall erhalten werden, wo ein großer Strom, z. B. ein Aufnahmestrom, fließt.
Ein Strom, der über jeweilige Quellenausgangswiderstände R_s mittels des eingegebenen binär codierten Signals E_i und seines in der Polarität umgekehrten Signals E_i', die in den Schaltern SW und SW' umgeschaltet werden, geliefert wird, fließt durch den P/T und R/T und erreicht den Magnetkopf.
Der Kopplungskoeffizient des P/T beträgt hier fast 1.00, und der des R/T ist etwa 0.94–0.98. Die Leckinduktivität des P/T ist daher vernachlässigbar. Unter der Annahme, dass die Leckinduktivität des R/T L_K ist, die Induktivitäten auf den Primärseiten des P/T und R/T L_PT bzw.
L_RT sind, eine in einer wirklichen Schaltung vorhandene Streukapazität C_s ist, und das Verhältnis der Zahl von Windungen des Stators (Primärseite) und des Rotors (Sekundärseite) des R/T N ist, kann die Ersatzschaltung von 7A zu einer Schaltung von 7B vereinfacht werden.
Die Ersatzschaltung von 7B kann weiter zu einer in 7C gezeigten Schaltung durch eine primäre Approximation basierend auf praktischen Bedingungen derart, dass L_RT > N²L_h, C_s >> C_h/N², L_PT > N²L_h, und L_K < N²L_h, vereinfacht werden.
Ein Kopferregungsstrom i_L, der in der Kopfspule L_h fließt, um ein Aufnahmemagnetfeld zu erteugen, kann in einer Schaltung von 7D, die der Schaltung von 7C gleichwertig ist, erhalten werden, indem C_s, N²L_h und N²R_h für C, L bzw. R eingesetzt werden. Ein Aufnahmestrom i_R kann zu E_i/R_s angenähert werden, wie oben beschrieben.
Ein Strom i_C, der durch einen Gesamtstreukondensator C auf der Primärseite des R/T fließt, wird zu Anfang bestimmt, und dann werden ein Strom i_RS, der durch einen Verlustwiderstand R des Magnetkopfes fließt, und ein Strom i_L, der durch eine Spule L des Magnetkopfes fließt, berechnet.
Wie in 8A gezeigt, ist eine Periode τ der Wellenform i_c als ein Zyklus einer Sinuswelle definiert, und eine an den Kondensator C angelegte Spannung V_p wird mittels des Zyklus τ berechnet. iC = iC0 × sin(2πt/τ) = C × dVp/dt (6)wo i_Co ein Maximalwert von i_C ist, und τ = 2π(LC)1/2 (7)
Der Strom i_RS von 8B, der durch den Widerstand R fließt, kann berechnet werden durch iRS = Vp/R = (iC × dt)/CR (8)
Das Verhältnis des Maximalwerts i_R0 des in 8B gezeigten Stromes i_RS zu dem Maximalwert i_C0 des in 8A gezeigten Stromes i_c ist gegeben durch iR0/iC0 = τ/πCR (9)
Die Wellenform des durch die Spule L fließenden Stromes i_L wird in 8C veranschaulicht und Vp = –L × diL/dt, somit iL = –1/L × VPdt (10)
Damit ein beabsichtigter Strom durch die Spule L fließt, ist es daher erforderlich, sowohl den Strom i_C als auch den Strom i_RS als den Aufnahmestrom i_R zu liefern. Folglich iR = iL + iC + iRS (11)
Das Verhältnis des Maximalwerts i_L0 des in 8C gezeigten Stromes i_L zu dem Maximalwert i_C0 des Stromes i_C wird ausgedrückt als iL0/iC0 = τ2/(2πLC) (12)
Andererseits ist eine parasitische Streukapazität auf den Aufnahme/Wiedergabe-Schaltern REC/PB SW und REC/PB SW' oder auf Kollektor-Verteilungskondensatoren C_S0 und C_S0' in dem Aufnahmeverstärker von 4 vorhanden. Wenn die Schalter SW und SW' Halbleitereinrichtungen sind, gibt es weitere 10 pF an Streukapazität, und die parasitische Kapazität einer Trommelanordnung ist 10 pF oder mehr, einschließlich denen des R/T und eines Flachkabels. Die Streukapazität C_s wird jedoch gewöhnlich als etwa 20 pF insgesamt angesehen. Die Summe (i_L + i_C) der Ströme i_L und i_C wird in 8D veranschaulicht.
Wenn die Streukapazität größer wird, werden daher die Anstiegseingenschaften (mittlere Anstiegszeit und τ) des Kopfmagnetisierungsstromes i_L verschlechert, wie aus Gleichung (7) zu ersehen ist. Eine gestrichelte Linie in 8C bezeichnet die Wellenform des Kopfmagnetisierungsstromes i_L, der die verschlechterten Anstiegseigenschaften aufweist.
Um i_L mit der Anstiegseigenschaft, wie in 8C durch eine feste Linie angezeigt, zu erhalten, sollte gleichzeitig ein Lade- und Entladestrom i_c an einen Streukondensator C_s angelegt werden. Um einen Strom zu erzielen, der eine in 8D gezeigte steilere Anstiegseigenschaftskurve aufweist, ist es erforderlich, die Anstiegseigenschaft des Eingangsspannungssignals E_i zu verbessern.
Um auch die Anstiegseigenschaft von i_L zu verbessern, sollte der Summenstrom (i_l + i_RS), der eine steilere Anstiegseigenschaftskurve als die von i_L zeigt, als ein Kopfmagnetisierungsstrom geliefert werden. Die Menge des Stromes (i_L + i_RS) ist kleiner als die von i_L, der durch i_C kompensiert wird, d. h. ein in 8D gezeigter Strom (i_L + i_C). Die Wellenform des Summenstromes wird in 8E veranschaulicht.
Um die Anstiegszeit des durch die Spule L fließenden Kopfmagnetisierungsstromes i_L zu verringeren, sollten daher Lücken eines Eingangsimpulses korrigiert werden. Da eine Aufname-Ausgleichung möglich ist, indem ein Eingangssignal der in 8D gezeigten Wellenform in einem zusätzlichen Aufname-Equalizer erzeugt und das Signal an den Aufnahmeverstärker angelegt wird, kann eine Bitfehlerrate beim Wiedergeben eines digitalen Signals verbessert werden. Eine Aufnahme-Ausgleichung zum Verringern der Anstiegszeit des Kopfstromes wird somit für das Aufnehmen mit hoher Geschwindigkeit und hoher Dichte benötigt.
Ohne diese Aufnahme-Ausgleichung geht ein Teil des Anstiegsabschnitts des Kopfmagnetisierungsstromes i_L infolge des Ladens und Entladens der Streukapazität C_s verloren, um so beim Magnetisieren unwirksam zu sein. Als Folge wird die Anstiegszeit erhöht, und die Anstiegseigenschaft des Stromes i_L zum Magnetisiseren des Magnetbandes wird gesenkt, was zu einer Verschlechterung der Aufzeichnungsleistung bei hoher Geschwindigkeit und hoher Dichte führt.
9 und 10 veranschaulichen Aufnahmeverstärker des Schalttyps, die Konstantstromquellen verwenden. 9 zeigt einen Eintakt-Aufnahmeverstärker, und 10 zeigt einen Gegentakt-Aufnahmeverstärker.
Ein Transistor Q_K in dem Eintakt-Aufnahmeverstärker von 9 hat einen Stromrückkopplungswiderstand R_K, der mit dessen Emitter verbunden ist, und steuert somit einen Aufnahmestrom I_r derart, dass er konstant ist. Ein Transistor Q_S arbeitet als ein Schalter zum Liefern oder Sperren des Aufnahmestromes I_r entsprechend einem eingegebenen binär codierten Impulssignal E_i.
Wenn ein Widerstand für den eingeschalteten Transistor Q_S R_ON ist, ein Widerstand für den ausgeschalteten Transistor Q_S R_OFF ist und eine Konstantstrom-Ausgangsimpedanz R_S ist, kann eine Ersatzschaltung des in 9 gezeigten Aufnahmeverstärkers wie in 11 gezeigt erhalten werden, und die folgende Bedingung wird in einer wirklichen Schaltung erfüllt. RON << RS << ROFF (13)
Die Wellenform eines Aufnahmestromes I_r wird in 11B veranschaulicht.
In 11B sind eine Anstiegszeitkonstante τ_r und ein ansteigender Strom I_Rr von I_r gegeben durch τr = N2Lh/RS (14)(R_S << R_ON) IRr = I0{1 – exp(– t/τ)} (15)wo I₀ = E/R_S.
I_Rr ist am Beginn des Ansteigens (t < τ_r) gegeben als
Desgleichen werden eine Abfallzeitkonstante τ_r und ein abfallender Strom I_Rf von I_r ausgedrückt als τr = N2Lh/ROFF (16)(R_OFF << N²R_h) IRf = I0{1 – exp(– t/τf)} (17)
I_Rf ist am Beginn des Abfallens (t < τ_r) wie folgt: IRf = E/(N2Lh) × t{1 – (ROFF/(N2Lh))/2 × t + ...}
Die Überschwingungen werden hier durch die Streukapazität C_s und die Kopfinduktivität N²L_h im Hinblick auf die Kollektorkapazität C_SO des in 9 gezeigten Transistors Q_S erzeugt. Der Zyklus τ_rg dieser Überschwingungen ist in der folgenden Gleichung gegeben: τrg = N(LhCs)1/2 (18)
Wie aus Gleichung (18) hervorgeht, hat der Widerstand N²R_h keinen wesentlichen Einfluss auf die Anstiegseigenschaft des Aufnahmestromes I_r.
Da es eine große Ungleichheit zwischen der Anstiegszeit und der Abfallzeit gibt, wie in der Stromwellenform von 11B gezeigt, werden daher gradzahlige hohe Oberwellenkomponenten in dem Aufnahmestrom erzeugt, und das Sichtmuster eines Wiedergabesignals wird verzerrt, was zu Fehlern führt.
Um das Erzeugen dieser gradzahligen hohen Oberwellenkomponenten zu verhindern, sollte der Gegentakt-Aufnahmeverstärker von 10 verwendet werden. Eine Ersatzschaltung des in 10 gezeigten Aufnahmeverstärkers wird in 12A veranschaulicht, und die Wellenform des Aufnahmestromes I_r, der durch den Kopf fließt, wird in 12B veranschaulicht.
Wie in 12B gezeigt, sind die Anstiegs- und Abfallzeitkonstanten des Aufnahmestromes I_r gleich und gegeben durch τr = τf = N2Lh/RS (19)
Des Weiteren werden Überschwingungen der Gesamtstreukapazität C_S im Hinblick auf die parasitische Kapazität C_S zwischen Anschlüssen des P/T und des R/T und den Kollektorkapazitäten C_SO und C_SO' der Transistoren Q_S und Q_S' von 10 so erzeugt, dass sie vertikal symmetrisch sind, wie in 12B gezeigt.
Um dem Kopfstrom I_h und dem Aufnahmestrom I_m zu ermöglichen, schnell anzusteigen, sollte die Kopfinduktivität L_h der Zeitkonstanten τ_r und τ_f von Gleichung (19) klein sein, oder der Ausgangswiderstand R_S der Konstantstromquelle sollte groß sein. Die Kopfinduktivität L_h ist mit Signalwiedergabeeigenschaften verknüpft, und im Allgemeinen ist ein optimaler Wert für die Kopfinduktivität L_h in Form einer hoch effizienten Wiedergabe gegeben.
Wenn der Ausgangswiderstand R_S der Konstantstromquelle groß ist, wird infolge der Streukapazität C_S eine Überschwingungs-Erzeugungsspannung größer, und eine Überschwingungsdämpfung wird kleiner. Das heißt, je großer R_S wird, umso kleiner die Amplitude einer Überschwingung und umso größer die Frequenz des Überschwingens. R_S wird daher einige auf Hundert Ohm begrenzt. Wenn R_S 200 Ohm und die Induktivität N²L_h auf der Primärseite des R/T 10 μH ist, τ_r = τ_f = 50 ns, nicht genug für eine Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung.
Wie oben beschrieben, haben die in Verbindung mit 1–12 beschriebenen Aufnahmeverstärker des Stands der Technik die folgenden Nachteile.
Der Klasse A Aufnahmeverstärker von 1 führt eine Aufnahme-Ausgleichung unter Verwendung eines Aufnahme-Equalizers für das Eingangsspannungssignal E_i durch, das durch den Transistor Q_a mit einer Konstantstrom-Regelfunktion empfangen wird. Eine Verschlechterung von Aufnahmeeigenschaften, die durch die Streukapazität C_S auf einem Aufnahmesystem verursacht wird, kann somit kompensiert werden, während, um den linearen Verstärker zu betreiben, der Stromverbrauch groß ist und ein Leistungstransistor benötigt wird, was die Notwendigkeit einer Hochstromspannung mit sich bringt. Als Folge kann der Aufnahmeverstärker nicht kompakt sein.
Die Aufnahmeverstärker von 4 und 5 zeigen ebenfalls die Probleme des hohen Stromverbrauchs und der Notwendigkeit für einen Leistungstransistor und der Nichtanwendbarkeit auf eine Aufzeichnung mit kleinem Stromverbrauch.
Die Klasse A und B Aufnahmeverstärker können daher eine Aufnahme-Ausgleichung durchführen, benötigen aber eine lineare Verstärkungsfunktion, die viel Strom verbraucht. Sie können die Forderung nach kleiner Größe und geringem Stromverbrauch nicht erfüllen.
Die in 9 und 10 gezeigten Aufnahmeverstärker eines Konstantstrom-Schalttyps benötigen einen Konstantstromquellentransistor, nicht die Schalttransistoren Q_S und Q_S', als einen Leistungstransistor. Die Aufnahmeverstärker können daher klein sein und wenig Strom verbrauchen. Die Eingabe eines aufnahmeausgeglichenen Spannungssignals in die Schalttransistoren Q_S und Q_S' schaltet jedoch die Schaltungen einfach ein und aus, was eine Verbesserung des Aufzeichnens durch Ausgleichen unmöglich macht. Um die Anstiegszeit eines Aufnahmestromes zu verringern, sind außerdem ein großes Band und eine hohe Impedanz als die Ausgangseigenschaften des Konstantstromquellentransistors Q_K erforderlich.
US 5 333 081 beschreibt eine Magnetkopf-Treiberschaltung, die Verzögerungsschaltungen umfasst. Eine durch die Verzögerungsschaltungen erzeugte Zeitverzögerung bei einem Invertierungsvorgang erlaubt es, die Schaltzeit eines Magnetkopfstromes zu verkürzen. Diese Magnetkopf-Treiberschaltung bietet Schutz für Schalttransistoren vor Rückwärts-Vorspannungen, die durch unangepasste Schaltsignale erzeugt werden. Dieser Stand der Technik wird durch die Präambeln der Ansprüche 1 und 14 widergespiegelt.
Mit Blick auf das Überwinden oder Verringern der oben Probleme ist es folglich eine Aufgabe von bevorzugten Ausführungen der Erfindung, eine Magnetaufzeichnungsvorrichtung bereitzustellen, die einen Aufzeichnungsverstärker für eine Aufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit und hoher Dichte verwendet, bei dem die Anstiegseigenschaften eines Aufzeichnungsstromes ohne einen zusätzlichen Aufzeichnungs-Equalizer verbessert werden können.
Es ist eine andere Aufgabe von bevorzugten Ausführungen der Erfindung, eine Magnetaufzeichnungsvorrichtung bereitzustellen, die einen Aufzeichnungsverstärker für eine Aufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit und hoher Dichte verwendet, der klein ist und wenig Strom verbraucht.
Es ist noch eine andere Aufgabe von bevorzugten Ausführungen der Erfindung, eine Magnetaufzeichnungsvorrichtung bereitzustellen, die einen Aufzeichnungsverstärker verwendet, in dem ein Aufzeichnungsstrom mit einem konstanten Momentanstrom fließt und ein Übergangs-Impulsstrom während der Umkehr der Polarität des Aufzeichnungsstromes zu einem Magnetkopf erzeugt wird.
Es ist eine weitere Aufgabe, eine Magnetaufzeichnungsvorrichtung bereitzustellen, die ein digitales Signal durch einen Übergangs-Impulsstrom aufzeichnet, der während der Umkehr der Polarität eines Aufzeichnungsstromes erzeugt wird.
Es ist noch eine andere Aufgabe, eine Magnetaufzeichnungsvorrichtung bereitzustellen, die ein digitales Signal durch Bereitstellen eines Aufzeichnungsstromes mit einem vorbestimmten Momentanwert und Erzeugen eines Übergangs-Impulsstromes während der Umkehr der Polarität des Aufzeichnungsstromes zu einem Magnetkopf aufzeichnet.
Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Magnetaufzeichnungsvorrichtung zum Aufzeichnen eines digitalen Signals durch Zuführen eines Aufmahmestroms, der digitale Information anzeigt, zu einem Magnetkopf bereitgestellt, die umfasst: Einen Formungstreiber für positive und negative Signale, deren Polaritäten entsprechend der digitalen Information umgekehrt werden; eine Gegentakteinrichtung, die einen Aufzeichnungsstrom erzeugt, der den positiven und negativen Signalen entspricht, und während der Umkehrung der Polarität des Aufzeichnungsstroms einen Übergangs-Impulsstrom erzeugt, und eine Stromumschalteinrichtung, die einen Strom, der durch die Gegentakteinrichtung fließt, als Reaktion auf die positiven und negativen Signale umschaltet, dadurch gekennzeichnet, dass das digitale Signal auf dem Magnetaufzeichnungsmedium auf der Basis des Übergangs-Impulsstroms aufgezeichnet wird, wobei die Umschaltgeschwindigkeit des Aufzeichnungsstroms unter Verwendung dieses Übergangs-Impulsstroms erhöht wird.
Vorzugsweise wird eine Konstantstrom-Steuereinrichtung bereitgestellt, die alle Stromsignale, die der Gegentakteinrichtung zugeführt werden, so steuert, dass sie konstant sind.
Eine Einrichtung zum Erzeugen eines Kompensationssignals gegen eine Änderung im Momentanwert eines in der Gegentakteinrichtung erzeugten Aufzeichnungsstroms, und eine Konstantstrom-Steuereinrichtung, die den Momentanwert des Aufzeichnungsstroms als Reaktion auf das Komensationssignal so steuert, dass er konstant ist, werden vorzugsweise bereitgestellt.
Vorzugsweise umfasst die Magnetaufzeichnungsvorrichtung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung: Ein Paar Schalter, die positive und negative Stromsignale schalten; eine erste Verstärkungsvorrichtung, die einen Aufzeichnungsstrom erzeugt, der einem Stromsignal entspricht, das von einem des Paars von Schaltern geschaltet wird, und während der Umkehrung der Polarität des Aufzeichnungsstroms zu dem Magnetkopf einen Übergangs-Impulsstrom erzeugt; eine zweite Verstärkungsvorrichtung, die einen Aufzeichnungs strom erzeugt, der einem Stromsignal entspricht, das von dem anderen Schalter geschaltet wird, und während der Umkehrung der Polarität des Aufzeichnungsstroms zu dem Magnetkopf einen Übergangs-Impulsstrom erzeugt, und eine Konstantstrom-Steuervorrichtung, die einen Konstantstrom steuert, der durch die erste und zweite Verstärkungsvorrichtung fließt.
Vorzugsweise umfasst die Magnetaufzeichnungsvorrichtung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung zum Aufzeichnen eines digitalen Signals durch Zuführen eines Aufzeichnungsstroms, der digitaler Information entspricht, über einer rotierenden Transformator zu einem Magnetkopf und Magnetisieren eines Magnetaufzeichnungsmediums: ein Paar Schalter, die positive und negative Stromsignale schaffen; eine erste Verstärkungsvorrichtung, die einen Aufzeichnungsstrom erzeugt, der einem Stromsignal entspricht, das von einem des Paars von Schaltern geschaltet wird, und während der Umkehrung der Polarität des Aufzeichnungsstroms zu dem Magnetkopf einen Übergangs-Impulsstrom erzeugt; eine zweite Verstärkungsvorrichtung, die einen Aufzeichnungsstrom erzeugt, der einem Stromsignal entspricht, das von dem anderen Schalter geschaltet wird, und während der Umkehrung der Polarität des Aufzeichnungsstroms zu dem Magnetkopf einen Übergangs-Impulsstrom erzeugt; einen Kompensationssignalgenerator, der ein Kompensationssignal in der Form eines Spannungssignals entsprechend einer durch den Durchlauf durch den rotierenden Transformator verursachten Änderung der Momentanwerts eines erzeugten Aufzeichnungsstroms erzeugt, und eine Konstantstrom-Steuervorrichtung, die den Momentanwert des Aufzeichnungsstroms als Reaktion auf das Kompensationssignal so steuert, dass er konstant ist, wobei der Übergangs-Impulsstrom durch den Magnetkopf fließt und ein digitales Signal auf dem Magnetaufzeichnungsmedium aufgezeichnet wird.
Vorzugsweise umfasst die Magnetaufzeichnungsvorrichtung des Weiteren: Eine erste Dämpfungsvorrichtung, deren eines Ende zwischen einen des Paars von Schaltern und die erste Verstärkungsvorrichtung eingeführt ist, und deren anderes Ende mit einer Stromquelle verbunden ist, und eine zweite Dämpfungsvorrichtung, deren eines Ende zwischen den anderen Schalter und die zweite Verstärkungsvorrichtung eingeführt ist, und deren anderes Ende mit der Stromquelle verbunden ist, wobei der Übergangsstrom mittels der ersten und zweiten Dämpfungsvorrichtung schnell in einen normalen Stromwert übergeht.
Vorzugsweise umfasst die Magnetaufzeichnungsvorrichtung nach dem Aspekt der vorliegenden Erfindung: Eine erste Komplementär-Halbleitervorrichtung, die einen Aufzeichnungsstrom erzeugt, der dem positiven Signal entspricht, und während der Umkehrung der Polarität des Aufzeichnungsstroms zu dem Magnetkopf einen Übergangs-Impulsstrom erzeugt; eine zweite Komplementär-Halbleitervorrichtung, die parallel zu der ersten Komplementär- Halbleitervorrichtung geschaltet ist und während der Umkehrung der Polarität des Aufzeichnungsstroms zu dem Magnetkopf einen Übergangs-Impulsstrom erzeugt, und eine Konstantstrom-Steuervorrichtung, die gemeinsam mit der ersten und der zweiten Komplementär-Halbleitervorrichtung verbunden ist.
Vorzugsweise umfasst die Magnetaufzeichnungsvorrichtung des Weiteren: Einen Kompensationssignalgenerator, der ein Kompensationssignal in der Form eines Spannungssignals entsprechend einer Änderung des Momentanwerts eines erzeugten Aufzeichnungsstroms erzeugt, die durch Durchgang durch einen rotierenden Transformator verursacht wird.
Vorzugsweise umfasst die Magnetaufzeichnungsvorrichtung des Weiteren: Eine erste Dämpfungsvorrichtung, deren eines Ende mit der ersten Komplementär-Halbleitervorrichtung verbunden ist, und deren anderes Ende mit einer Stromquelle verbunden ist, und eine zweite Dämpfungsvorrichtung, deren eines Ende mit der zweiten Komplementär-Halbleitervorrichtung verbunden ist, und deren anderes Ende mit der Stromquelle verbunden ist, wobei der Übergangsstrom mittels der ersten und zweiten Dämpfungsvorrichtung schnell in einen normalen Stromwert übergeht.
Vorzugsweise umfasst die Magnetaufzeichnungsvorrichtung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung zum Aufzeichnen eines digitalen Signals durch Zuführen eines Aufzeichnungsstroms, der digitaler Information entspricht, zu einem Magnetkopf und Wiedergeben des aufgezeichneten digitalen Signals: Einen ersten und zweiten Gleichspannungs-Zuführanschluss zum Empfangen einer vorbestimmten ersten und zweiten Gleichspannung; einen ersten PNP-Transistor mit einer Basis, die mit dem Formungstreiber verbunden ist, und einem Emitter, der mit dem ersten Gleichspannungs-Zuführanschluss verbunden ist, um entsprechend dem negativen Signal zu arbeiten; einen zweiten PNP-Transistor mit einer Basis, die mit dem Formungstreiber verbunden ist, und einem Emitter, der mit dem ersten Gleichspannungs-Zuführanschluss verbunden ist, um entsprechend dem positiven Signal zu arbeiten; einen ersten NPN-Transistor mit einer Basis, die mit dem Formungstreiber verbunden ist, und einem Kollektor, der mit dem Kollektor des ersten PNP-Transistors verbunden ist, um einen ansteigenden Impulsstrom in dem Moment zu erzeugen, in dem der erste PNP-Transistor ausgeschaltet wird, und den ansteigenden Impulsstrom dem Magnetkopf als einen Aufzeichnungsstrom zuzuführen; einen zweiten NPN-Transistor mit einer Basis, die mit dem Formungstreiber verbunden ist, und einem Kollektor, der mit dem Kollektor des zweiten PNP-Transistors verbunden ist, um einen ansteigenden Impulsstrom in dem Moment zu erzeugen, in dem der zweite PNP-Transistor aus ist, und den ansteigenden Impulsstrom dem Magnetkopf als einen Aufzeichnungsstrom zuzuführen, und einen dritten NPN-Transistor mit einer Basis, die mit dem ersten Gleichspannungs-Zuführanschluss verbunden ist, einem Kollektor, der mit den Emittern des ersten und zweiten NPN-Transistors verbunden ist, einem Emitter, der mit einem veränderbaren Widerstand zum Steuern eines Stroms verbunden ist, der mit dem zweiten Gleichspannungs-Zuführanschluss verbunden ist.
Vorzugsweise umfasst die Magnetaufzeichnungsvorrichtung des Weiteren: Einen Komparator, der mit den Kollektoren des ersten und zweiten NPN-Transistors verbunden ist, um einen vorbestimmten Bezugswert mit einem Momentanwert eines Aufzeichnungsstroms zu vergleichen, der sich aufgrund des Durchgangs des Aufzeichnungsstroms durch einen rotierenden Transformator geändert hat, und einen Integrator, der den Ausgang des Komparators integriert und ein Kompensationssignal erzeugt.
Vorzugsweise wird ein Übergangs-Impulsstrom so erzeugt, dass er Anstiegseigenschaften aufweist, die schnell verbessert werden, indem die Beträge der ersten und zweiten Gleichspannung reguliert werden, der erste bis dritte NPN-Transistor beim Umschalten der Polarität des Aufzeichnungsstroms ausgeschaltet werden, und eine Spannung, die der ganzen Stromquelle entspricht, an einen Magnetkopf angelegt wird.
Vorzugsweise umfasst die Magnetaufzeichnungsvorrichtung des Weiteren: Einen erste Dämpfungsvorrichtung, deren eines Ende mit dem gemeinsamen Kollektor des ersten PNP-Transistors und des ersten NPN-Transistors verbunden ist, und deren anderes Ende mit dem ersten Gleichspannungs-Zuführanschluss verbunden ist, und eine zweite Dämpfungsvorrichtung, deren eines Ende mit dem gemeinsamen Kollektor des zweiten PNP-Transistors und des zweiten NPN-Transistors verbunden ist, und deren anderes Ende mit dem ersten Gleichspannungs-Zuführanschluss verbunden ist, wobei ein ansteigender Impulsstrom mittels der ersten und der zweiten Dämpfungsvorrichtung schnell in einen normalen Stromwert übergeht.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Magnetaufzeichnungsverfahren zum Aufzeichnen eines digitalen Signals auf einem Aufzeichnungsmedium mit einem Aufzeichnungsstrom, der digitale Information anzeigt und einem Magnetkopf zugeführt wird, bereitgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Erzeugen positiver und negativer Signale, deren Polaritäten entsprechend der digitalen Information umgekehrt werden, Erzeugen eines Aufzeichnungsstroms, der den positiven und negativen Signalen entspricht, Erzeugen eines Übergangs-Impulsstroms beim Umschalten der Polarität des Aufzeichnungsstroms und Zuführen des Übergangs-Impulsstroms zu dem Magnetkopf, dadurch gekennzeichnet, dass das digitale Signal auf der Basis des Übergangs-Impulsstroms auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet wird, wobei die Umschaltgeschwindingkeit des Aufzeichnungsstroms durch Verwendung dieses Übergangs-Impulsstroms erhöht wird.
Das Verfahren kann des Weiteren die folgenden Schritte umfassen: Erzeugen eines Kompensationssignals für eine Änderung des Momentanwerts des Aufzeichnungsstroms und Steuern des Momentanwerts des Aufzeichnungsstroms als Reaktion auf das Kompensationssignal so, dass er konstant ist.
Zum besseren Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie Ausführungen derselben in Wirkung gesetzt werden können, wird nun als Beispiel auf die begleitenden schmematischen Zeichnungen verwiesen. Inhalt der Zeichnungen:
1 veranschaulicht einen herkömmlichen Klasse A Aufnahmeverstärker.
2A–2D veranschaulichen die Wellenformen einer Spannung und eines Stroms an jedem Abschnitt des in 1 gezeigten Aufnahmeverstärkers.
3 ist ein Ersatzschaltbild des in 1 gezeigten Aufnahmeverstärkers.
4 und 5 veranschaulichen Beispiele eines herkömmlichen Klasse B Aufnahmeverstärkers.
6A–6E veranschaulichen die Wellenformen einer Spannung und eines Stroms an jedem Abschnitt des in 4 gezeigten Aufnahmeverstärkers.
7A–7D sind Ersatzschaltbilder des in 4 gezeigten Aufnahmeverstärkers.
8A–8F veranschaulichen die Wellenformen einer Spannung und eines Stroms an jedem Abschnitt der in 7D gezeigten Ersatzschaltung.
9 und 10 veranschaulichen Beispiele eines herkömmlichen Aufnahmeverstärkers eines Umschalttyps zum Steuern eines Konstantstroms.
11A und 11B veranschaulichen eine Ersatzschaltung des in 9 gezeigten Aufnahmeverstärkers und die Wellenformen eines Kopfstroms.
12A und 12B veranschaulichen eine Ersatzschaltung des in 10 gezeigten Aufnahmeverstärkers und die Wellenformen eines Kopfstroms.
13 ist ein schematisches Blockschaltbild einer auf eine Ausführung der vorliegenden Er findung angewandten digitalen Magnetaufzeichnungsvorrichtung.
14 ist ein detailliertes Blockschaltbild einer Ausführung des in 13 gezeigten Aufnahmeverstärkers.
15 ist ein Schaltbild des in 14 gezeigten Aufnahmeverstärkers zum Erklären des Prinzips desselben.
16A–16G veranschaulichen die Wellenformen einer Spannung und eines Stroms an jedem Abschnitt des in 7D gezeigten Aufnahmeverstärkers.
17 ist ein detailliertes Schaltbild des in 15 gezeigten Aufnahmeverstärkers.
18A–18C veranschaulichen die Wellenformen eines Eingangsspannungssignals und eines Kopfstroms, der dem in 17 gezeigten Aufnahmeverstärker zugeführt wird.
19A ist ein Schaltbild eines Rücksprung-Aufnahmeverstärkers vor dem Umschalten zur Strompolaritätsumkehr.
19B zeigt die Ausgangswerte einer Spannung und eines Stroms in jedem Abschnitt unter t = 0.
20A und 20B sind Schaltbilder zum Erklären einer Lastimpedanz eines Kopfabschnitts und einer Ersatzschaltung.
21A ist ein Schaltbild zum Erklären einer Übergangserscheinung vor dem Umschalten zur Strompolaritätsumkehr in dem Rücksprung-Aufnahmeverstärker.
21B veranschaulicht die Wellenformen einer Spannung und eines Stroms für 21A.
22A ist ein Schaltbild zum Erklären einer Übergangserscheinung nach dem Umschalten zur Strompolaritätsumkehr in dem Rücksprung-Aufnahmeverstärker.
22B veranschaulicht die Wellenformen einer Spannung und eines Stroms für 22A.
23A ist ein Schaltbild, das Änderungen in einer Spannung und einem Strom jedes Schaltungsabschnitts zeigt, wenn ein Paar von Dämpfern für die Schaltung von 22A bereitgestellt wird.
23B veranschaulicht die Wellenformen einer Spannung und eines Stroms für 23A.
24A–24C veranschaulichen die Wellenformen des Eingangs und Ausgangs eines inner halb eines rotierenden Zylinders gelegenen Aufnahmeverstärkers.
25 ist ein Ersatzschaltbild eines Aufzeichnungssystems zum Erklären von Änderungen in einem Momentanwert eines Aufnahmestroms.
26A–26E sind Diagramme, die Änderungen im Strom jedes Abschnitts in der Schaltung von 25 zeigen.
27 ist ein Diagramm, das Änderungen in der Summe der Energien zeigen, die mit der Zeit in der Lastimpedanz des in 25 gezeigten Aufnahmeverstärkers akkumuliert wird.
28A–28C veranschaulichen Änderungen in der Amplitude eines Rücksprungimpulses entsprechend einer eingegebenen Bitlänge.
29 ist ein Blockschaltbild einer anderen Ausführung des in 13 gezeigten Aufnahmeverstärkers.
30 ist ein detailliertes Schaltbild des in 29 gezeigten Aufnahmeverstärkers.
31A–31E veranschaulichen die Wellenformen von Eingangs- und Ausgangssignalen des in 29 gezeigten Kompensationssignal-Erzeugungsabschnitts.
32 veranschaulicht den berechneten Wert eines Kompensationsstroms, der hinzugefügt wird, um die Schalteigenschaften eines Aufnahmestroms zu stabilisieren.
Bevorzugte Ausführungen einer erfindungsgemäßen Magnetaufzeichnungsvorrichtung werden mit Verweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
13 ist ein schematisches Blockschaltbild einer digitalen Magnetaufzeichnungsvorrichtung nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Auf 13 verweisend werden digitale Video- und/oder Audiosignale von einer Signalquelle 1 ausgegeben. Die Quellendaten werden in einem Quellencodierer 2 komprimiert, um die Redundanz in den Quellendaten zu entfernen. Ein Kanalcodierer 3 kanalcodiert die komprimierten Daten, um die Redundanz zu den Daten hinzuzufügen, anders als die Quellencodierung, und so die Robustheit eines Systems gegen in einem Kanal erzeugte Fehler zu erhöhen. Diese Kanalcodierung wird als Modulation bezeichnet. Ein Aufnahmeverstärker 4 wandelt die kanalcodierten Daten in ihr entsprechendes Stromsignal um und liefert ein Übergangs-Impulssignal mit verbesserten Anstiegseigenschaften an einen Kopf H'D, um dadurch ein Aufzeichnungsmedium 5 zu magnetisieren und die digitale Information aufzuzeichnen.
14 ist ein Blockschaltbild eines Aufnahmeverstärkers eines in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen Rücksprung-Umschattyps entsprechend einer Ausführung des in 13 gezeigten Aufnahmeverstärkers.
In 14 enthält der Aufnahmeverstärker einen Formungstreiber 10, der positive und negative Signale entsprechend Eingangsimpulsen liefert, eine Stromumschalteinrichtung 12 zum Umschalten eines durch einen Gegentaktverstärker 14 fließenden Aufnahmestroms entspechend den von dem Formungstreiber 10 ausgegebenen positiven und negativen Signalen, wobei der Gegentaktverstärker 14 die positiven und negativen Signale von dem Formungstreiber 10 empfängt und ein umgekehrtes Signal, dessen Anstiegseigenschaften in dem Moment verbessert werden, wenn die Polarität des Aufnahmestroms umgekehrt wird, d. h. einen Übergangs-Impulsstrom, an einen Kopfabschnitt 18 liefert, um dadurch den Aufzeichnungswirkungsgrad zu erhöhen, und eine Konstantstrom-Steuereinrichtung 16 zum Steuern eines Konstantstroms zu dem Gegentaktverstärker 14.
15 ein ist Schaltbild des in 14 gezeigten Aufnahmeverstärkers zum Erklären seines Prinzips. In der Schaltung wird die Polarität des Aufnahmestroms durch Rücksprung umgekehrt, und die Umschaltgeschwindigkeit des Aufnahmestroms wird gleichzeitig erhöht, indem eine Erscheinung benutzt wird, die der Latch-up-Erscheinung ähnlich ist, die Probleme in C-MOS-Schaltungen verursacht.
Hier bedeutet die Verwendung des dem Latch-up ähnlichen Phänomens, dass die Absolutwerte von an Gleichspannungs-Zuführanschlüsse V⁺ und V^– angelegten Versorgungsspannungen als ein Minimalwert bestimmt wird, der nötig ist, die Funktion eines Aufnahmeverstärkers und Stromanstiegseigenschaften aufrechtzuerhalten. In Ausführungen der vorliegenden Erfindung wird ein Übergangs-Impulsstrom erzeugt, wenn der Aufnahmestrom umgekehrt wird, indem diese Stromversorgungsspannung geeignet hinzugefügt wird, und eine Aufnahme-Ausgleichung ist vorhanden, indem die Anstiegseigenschaften des Übergangs-Impulsstroms verbessert werden, um dadurch eine Hochgeschwindigkeits-Aufzeichnung zu ermöglichen.
Auf 15 verweisend sind ein Paar von Komponenten, d. h. ein Stromschalter SW und ein mit dem Schalter SW verbundener Verstärkungstransistor Q_a mit einem anderen Paar von Komponenten, d. h. ein Stromschalter SW' und ein mit dem Schalter SW' verbundener Verstärkungstransistor Q_a' parallel geschaltet, um so eine Brücke zu bilden. In dieser Brücke arbeitet ein Schalter gleichzeitig mit einem Transistor diagonal zu dem Schalter.
Feste Anschlüsse des Schalterpaars SW und SW' sind gemeinsam mit dem Gleichspannungs-Versorgungsanschluss V⁺ verbunden.
Die jeweiligen Kollektoren des Transistorpaars Q_a und Q_a' sind mit beiden Enden einer Primärseite eines mit einem Kopf H'D verbundenen R/T verbunden, und die Emitter der Transistoren Q_a und Q_a' sind gemeinsam über eine Konstantstromquelle I₀ mit einem Gleichspannungs-Versorgungsanschluss V^– verbunden.
Der Formungstreiber 10 zum Erzeugen eines positiven Spannungssignals E_i und eines negativen Spannungssignals E_i' umfasst ein XOR-Gatter G, ein XOR-Gatter G', einen mit einem Ausgangsport des XOR-Gatters G verbundenen Schaltertreiber 11 zum Steuern des Schalters SW und einem mit einem Ausgangsport des XOR-Gatters G' verbundenen Schaltertreiber 11' zum Steuern des Schalters SW'. Ein Eingangsport des XOR-Gatters G ist geerdet, der andere Eingangsport davon empfängt einen Treiberimpuls E_i0, und der Ausgangsport desselben ist mit der Basis des Transistors Q_a verbunden. Ein Eingangsport des XOR-Gatters G' ist mit dem Gleichspannungs-Versorgungsanschluss V⁺ verbunden, der andere Eingangsport davon empfängt den Treiberimpuls E_i0, und der Ausgangsport desselben ist mit der Basis des Transistors Q_a' verbunden.
Ein Ende der Konstantstromquelle I₀ ist mit dem gemeinsamen Emitter des Transistorpaars Q_a und Q_a' verbunden, und das andere Ende davon ist mit dem Gleichspannungs-Versorgungsanschluss V^– verbunden.
Hier entsprechen die XOR-Gatter G und G' und die Schaltertreiber 11 und 11' dem Formungstreiber 10, das Transistorpaar Q_a und Q_a' entspricht dem Gegentaktverstärker 14, die Konstantstromquelle I₀ entspricht der Konstantstrom-Steuereinnchtung 16, und der Kopf H'D und der R/T entsprechen dem Kopfabschnitt 18.
Die Arbeitsweise des Aufnahmeverstärkers wird in Verbindung mit 15 beschrieben.
In 15 empfängt der von einer gestrichelten Linie umgebene Formungstreiber 10 den Treiberimpuls E_i0 und gibt das positive Spannungssignal E_i und das negative Spannungssignal E_i' über die XOR-Gatter G bzw. G' aus. Das positive Spannungssignal E_i wird an die Basis des Transistors Q_a angelegt, und ein Kollektorstrom I_a fließt durch den Transistor Q_a. Das negative Spannungssignal E_i' wird an die Basis des Transistors Q_a' angelegt, und ein Kollektorstrom I_a' fließt durch den Transistor Q_a'.
Gleichzeitig betätigen das positive Spannungssignal E_i und das negative Spannungssignal E_i', die von den XOR-Gattern G und G' ausgegeben werden, die Stromschalter SW und SW' und steuern Ströme I_a und I_a', die durch die Schalter SW bzw. SW' fließen. Ein gemeinsamer Emitterstrom I_k der Transistoren Q_a und Q_a' ist die Summe der Kollektorströme I_a und I_a'.
Da der gemeinsame Emitter der Transistoren Q_a und Q_a' über die Konstantstromquelle I₀ mit dem Gleichspannungs-Versorgungsanschluss V^– verbunden ist, beträgt der Spitze-zu-Spitze-Wert eines durch die Primärseite des R/T fließenden Aufnamestroms I_r 2 × I_a.
Unter der Annahme, dass die Stromschalter SW und SW' und die Transistoren Q_a und Q_a eine gewünschte Schaltoperation durchführen und eine Übergangsperiode, wenn ein Strom geschaltet wird, vernachlässigt wird, werden die Wellenformen eines Stroms und einer Spannung in jedem Abschnitt des Aufnahmeverstärkers in 16A–16G veranschaulicht.
16A zeigt die Wellenform des Treiberimpulses E_i0, 16B zeigt die Wellenform des positiven Spannungssignals E_i, 16C zeigt die Wellenform des negativen Spannungssignals E_i', 16D zeigt die Wellenformen des Stroms I_s', der in dem Stromschalter SW' fließt, und des Stroms I_a der im Transistor Q_a fließt, 16E zeigt die Wellenformen des Stroms I_s, der in dem Stromschalter SW fließt, und des Stroms I_a', der im Transistor Q_a' fließt, 16F zeigt den gemeinsamen Emitterstrom I_k der Transistoren Q_a und Q_a', und 16G zeigt den durch den R/T fließenden Aufnahmestrom I_r.
17 zeigt eine Schaltung, in der die Stromschalter SW und SW' von 15 durch Transistoren Q_s und Q_s' ersetzt sind. In der Schaltung werden die Transistoren Q_s und Q_s' und die Transistoren Q_a und Q_a' gleichzeitig von einer Universal-Hochgeschwindigkeits-Logikschaltung getrieben.
In 17 wird ein NPN-Transistor als der Verstärkungstransistor Q_a von 15 benutzt, ein PNP-Transistor Q_s komplementär zu dem Transistor Q_a dient als der Stromschalter SW, und die Transistoren Q_a und Q_s werden gleichzeitig durch das Spannungssignal E_i getrieben. Ein Stromschalttransistor Q_s' und der Verstärkungstransistor Q_a', die Gegenstücke der Transistoren Q_s bzw, Q_a sind, werden gleichzeitig durch das Spannungssignal E_i' mit einer Polarität entgegengesetzt zu der von E_i gesteuert.
Der Transistor Q_a ist komplementär zu dem Transistor Q_s, während der Transistor Q_a' komplementär zu dem Transistor Q_s ist.
Ein Ende eines Widerstand r₂, der mit einem Widerstand r₁ in Reihe geschaltet ist, dessen eines Ende mit dem Gleichspannungs-Versorgungsanschluss V⁺ verbunden ist, und ein Ende eines mit dem Widerstand r₂ parallel geschalteten Spitzenwertbildungs-Kondensators C₁ sind gemeinsam mit der Basis des Transistors Q_s verbunden, während die anderen Enden des Widerstands r₂ und des Spitzenwertbildungs-Kondensators C₁ mit dem Ausgang des XOR-Gatters G verbunden sind.
Ein Ende eines Widerstand r₃, der mit einem Widerstand r₄ in Reihe geschaltet ist, dessen eines Ende geerdet ist, und ein Ende eines mit dem Widerstand r₃ parallel geschalteten Spitzenwertbildungs-Kondensators C₂ sind mit der Basis des Transistors Q_a verbunden, während die anderen Enden des Widerstands r₃ und des Spitzenwertbildungs-Kondensators C₂ mit dem Ausgang des XOR-Gatters G verbunden sind.
Widerstände r₁'–r₃' und Spiztenwertbildungs-Kondensatoren C₁' und C₂', die mit den Basen der Transistoren Q_s' und Q_a' verbunden sind, sind symmetrisch mit den Widerständen r₁–r₃ und den Spiztenwertbildungs-Kondensatoren C₁ und C₂ angeordnet.
Andererseits besitzt die Konstantstrom-Steuereinnchtung 16 einen Stromrückkopplungs-NPN-Transistor Q_K. Der Kollektor des Transistors Q_K ist mit dem gemeinsamen Emitter des Transistorpaars Q_a und Q_a' verbunden, der Emitter desselben ist über den Stromrückkopplungswiderstand R_K mit dem Gleichspannungs-Versorgungsanschluss V^– verbunden, und die Basis desselben ist mit dem Gleichspannungs-Versorgungsanschluss V⁺ verbunden. Die Enden von Widerständen R_B und R_B' zum Steuern eines Basisstroms I_BK sind gemeinsam mit der Basis des Transistors Q_K verbunden, und die anderen Enden derselben sind mit den Gleichspannungs-Versorgungsanschlüssen V⁺ bzw. V^– verbunden.
Der Basisstrom I_BK mit einem vorbestimmten Wert wird in die Basis des NPN-Transistors Q_K zum Steuern eines Konstantstroms injiziert und, um eine volle Konstantstromregelung durchzuführen, ist der Stromrückkopplungswiderstand R_K mit dem Emitter der Konstantstrom-Steuertransistors Q_K verbunden, und eine Widerstands-Rückkopplung wird durchgeführt. Der Kollektorstrom I_K des Transistors Q_K kann durch Variieren des Werts des Widerstands R_K gesteuert werden. Die Sättigung der Kollektorströme der Transistoren Q_a und Q_a' kann somit bei vorbestimmten Werten gesteuert werden, da die gemeinsamen Emitter der Verstärkungstransistoren Q_a und Q_a' mit dem Kollektor des Konstantstrom-Steuertransistors Q_K verbun den sind.
In der Praxis entsteht ein Problem aus einer Übergangsperiode, wenn eine Strompolarität in der Schaltung zum Liefern des Aufnahmestroms an den Magnetkopf umgekehrt wird, wie in 18A–18C gezeigt. Eine kürzere Übergangsperiode ist für eine Aufzeichnung mit hoher Geschwindigkeit und hoher Dichte besser.
18A zeigt die Wellenform eines von dem Formungstreiber entsprechend der digitalen Information gelieferten Signals E_i, 18B zeigt das Signal E_i' mit einer zu der des Signals E_i entgegengesetzten Polarität, und 18C zeigt die Wellenform des Aufzeichnungsstroms I_r, der diesen Signalen E_i und E_i' entspricht.
19A ist ein Schaltbild des Rücksprung-Aufnahmeverstärkers, das die Anfangswerte einer Spannung und eines Stroms in jedem Abschnitt vor dem Umschalten für eine Strompolaritätsumkehr zeigt, und 19B zeigt die Anfangsbedingungen einer Spannung und eines Stroms in jedem Abschnitt unter einem Anfangszustand von t = 0. In 19A werden die Transistoren Q_s und Q_s' in der Form von Schaltern gezeigt.
Unter einer in 19A gezeigten Anfangsbedingung von t < 0, Q_s' = Ein, Q_s = Aus, Q_a = Aus und Q_a' = Ein. Der Strom fließt daher in der Reihenfolge von V(+) -> Q_s(I_s) -> L₁(– I_r) -> Q_a'(I_a') -> Q_K(I_K) -> V(–), entsprechend der Definition eines in jedem Abschnitt fließenden Stroms.
L_t ist hier eine Induktivität, gesehen von der Primärseite des R/T in Richtung des Kopfs, wie in 20B gezeigt, und genauer, eine komplexe Induktanz, da sie eine Widerstandskomponente N²R_h/2 enthält.
20A zeigt ein Beispiel eines Kopfabschnitts mit einem P/T, einem R/T, einem Zweikanal-Übertragungsweg und einem Aufnahme/Wiedergabekopf für jeden Kanal. Eine Veränderung kann durch Weglassen des P/T vorgenommen werden.
Um die Anstiegszeit eines während einer Übergangsperiode erzeugten Übergangs-Impulssignals zu verringern, ist es erforderlich, Induktanzen auf den Primärseiten des P/T und R/T in Betracht zu ziehen.
21A zeigt die Prozedur zum Umkehren des Aufzeichnungsstroms I_r, der während einer Übergangsperiode von 0 <= t <= t₂ durch eine Spule L_t fließt.
Hier sind, wie in 21A gezeigt, Q_s = Aus, Q_s' = Ein, Q_a = Ein und Q_a' = Aus.
Auch wenn der Transistor Q_s aus ist, wechselt der Aufnahmestrom I_r = I₀ entsprechend Induktanzeigenschaften zwischen ein und aus, wobei er nicht sofort aus ist. In diesem Fall wird der Strom I_r mittels eines Stroms I_CS, der von einer parallelen Streukapazität C_s, die auf der Spule L_t parasitisch ist, entladen wird, an die Induktanz geliefert.
Wegen dieser Entladung fallen Spannungen an beiden Enden des Streukondensators C_s, d. h. eine Kollektorspannung V_c des Transistors Q_a schließlich schnell ab. Da außerdem eine Ladespannung V_ct von L_t = der Ladespannung V_cs von C_s in einem Ruhezustand von t < 0 ist, gibt es, wenn überhaupt, kleine Ladungen in dem Streukondensator C_s. Ein in L_t geladener Strom wird daher nach C_s entladen, und ein Strom wird negativ in C_s geladen. Da C_s geladen wird, wird hier die Spannung V_cs an beiden Enden davon drastisch groß. Als Folge ist eine Spannung am (+) Anschluss von L_t niedriger als die Kollektorspannung V_c des Transistors Q_a.
Wenn die Zeit, die der in L_t fließende Strom benötigt, um I_r = I₀ = 0 zu erreichen τ ist, und der maximale Betrag, um den die Kollektorspannung V_c fällt, ΔV_cm ist, und die in L_t enthaltene Widerstandskomponente vernachlässigt wird, werden die folgenden Beziehungen nach dem Prinzip der Erhaltung von Energie aufgestellt: Lt × (I0)2 = Cs(ΔVcm)2 (20) τ = (π/2) × (LtCs)1/2 (21)
In einem Fall von |V(+) – V(–)| < ΔV_cm werden die Basen der Transistoren Q_a und Q_k umgekehrt vorgespannt, bevor V_c um ΔV_cm abfällt und V_c V_c0 (t = t₁) erreicht, wodurch die Kollektoren von den Emittern der Transistoren Q_a und Q_k kurzgeschlossen werden. Als Folge wird ein Stromversorgungsweg gebildet, der zu L_t führt, der Strom I_CS wird aus C_s entladen, und daher wird ein Strom durch den Rückstrom -I_r und -I_k, der durch die Transistoren Q_a und Q_k fließt, an L_t geliefert.
Der Entladestrom I_cs von C_s und die Spannung von V_c werden daher schnell verringert.
Dann ist in einem Fall von t = t₂, wenn V_c ihre Minimalspannung wird, d. h. um dem maximalen Betrag ΔV_cm abfällt, der Entladestrom I_cs = 0. Obwohl man denken kann, dass der Strom I_a', der durch den Transistor Q_a' fließt, auch an L_t geliefert wird, sperrt eine kleine Verzögerung beim Ausschalten des Transistors Q_a' den Fluss des Kollektorstroms I_a'. Die Wellenformen der oben beschriebenen Spannungen und Stöme in den jeweiligen Abschnitten des Aufnahmeverstärkers werden in 21B gezeigt.
22A und 22B sind Darstellungen zum Erklären einer Übergangserscheinung nach dem Umschalten für eine Polaritätsumkehr in dem Aufnahmeverstärker und zeigen den Prozess der Umkehrung des Aufnahmestroms I_r während t₂ <= t <= t₄. Wenn t = t₂, ist I_r bereits umgekehrt worden (I_r > 0 und I_a > 0), aber die Kollektoren und Emitter der Transistoren Q_a und Q_k bleiben für eine Träger-Akkumulationszeit, die für Transistoren typisch ist, infolge der in ihren Basen gesammelten überschüssigen Träger kurzgeschlossen. Ein V⁺ Potential wird daher an ein Ende der Wicklung L_t auf der Primärseite des R/T über den Transistor Q_s' angelegt, und ein V^– Potential wird an ihr anderes Ende angelegt. Da hier L_t eine niedrige Impedanz ist, wird der Kollektorstrom I_a schnell erhöht, und der Ladestrom I_cs des Streukondensators C_s wird gleichzeitig zu dem Kollektorstrom I_a addiert, wodurch der Aufzeichnungsstrom I_r schnell erhöht wird.
Obwohl die Kollektorspannung V_c von Q_a ein Überschwingen um ΔV_cm erzeugt, wie in 22B gezeigt, geht sie in einem Normalwert V⁺ über. Andererseits, wenn t = t₃, schwingt der Aufzeichnungsstrom I_r um ΔI_rm, infolge des Stromes I₀ eines Normalwerts über, geht aber sofort in I₀ über. ΔI_rm ist hier die Menge an Strom, die von dem Kollektorstrom I_a von Q_a geliefert wird. Der Übergangszustand, in dem die Polarität des Aufzeichnungsstroms durch eine Erscheinung ähnlich dem Latch-up umgekehrt wird, ist somit vorbei.
Wie in 23A gezeigt, kann das Überschwingen der jeweiligen Kollektorspannungen V_c und V_c' verhindert werden, indem Dämpferdioden D und D' zwischen die jeweiligen Kolektoren der Transistoren Q_a und Q_a' und den Gleichspannungs-Versorgungsanschluss V⁺ eingefügt wird. Diodenströme I_d und I_d' fließen durch die Dämpferdioden D bzw. D'. Die Änderungen einer Spannung und eines Stroms in jedem Abschnitt unter (t <= t₃), die in 23B gezeigt werden, unterscheiden sich daher von denen in 22B.
Wie in 23B gezeigt, geht, da der Aufzeichnungsstrom I_r in den Diodenstrom I_d geteilt wird, der Aufzeichnungsstrom I_r in den Strom I₀ eines normalen Werts über.
Wie oben beschrieben, wird, da ein Verstärker zur Aufzeichnungs-Ausgleichung mit einer linearen Verstärkungsfunktion versehen sein sollte, ein Leistungstransistor, der eine große Verlustleistung aufweist, benötigt. Die Forderungen nach kleiner Größe und niedriger Leistung können somit erfüllt werden. Andererseits zeigt ein Aufnahmeverstärker, der einen Schalttransistor verwendet, die Vorteile von geringer Verlustleistung und kleiner Größe, während es schwierig ist, eine Aufzeichnungs-Ausgleichung zum Verbessern der Anstiegseigenschaften eines Aufnahmeverstärkers durchzuführen. Folglich ist dieser Verstärker ebenfalls nicht für das Aufzeichnen mit hoher Geschwindigkeit und hoher Dichte geeignet. Ein Aufnahmeverstärker eines in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagenen Rücksprung-Schalttyps, der auf einer Erscheinung ähnlich dem Latch-up beruht, kann die Anstiegseigenschaften eines Aufzeichnungsstroms ohne Aufzeichnungs-Ausgleichung verbessern. Er kann daher klein sein und mit geringer Leistung arbeiten.
In Tabelle 1 werden drei Arten von Aufnahmeverstärkern verglichen.
[Tabelle 1]
Die Aufnahmeverstärker des obigen Rücksprung-Schalttyps haben jedoch ein gemeinsames Problem, wenn binär codierte Information (nachstehend als Digitalsignal bezeichnet), die DC-Komponenten enthält, magnetisch aufgezeichnet wird.
Wie in 20A gezeigt, läuft, wenn der Strom I_r zum Aufzeichnen des Digitalsignals, das DC-Kompenten enthält, durch den auf dem Drehzylinder montierten Magnetkopf fließt, der Magnetkopfstrom I_h durch den R/T und P/T. Der Aufzeichnungsstrom I_r wird aufgrund des Fehlens der DC-Komponenten verringert, und eine reine Magnetisierung wird durchgeführt. Das Problem ist eine Änderung im Momentanwert des Kopfstroms I_h des in 20A gezeigten Kopfabschnitts. Der P/T ist nicht immer erforderlich.
Als eine Möglichkeit, das obige Problem zu umgehen, können eine Digitalsignalformungs- Verarbeitungsschaltung und ein Aufnahmeverstärker in dem Drehzylinder bereitgestellt werden. Wie in 24A–24C gezeigt, wird ein infolge des Durchgangs durch den R/T und P/T und des resultierenden Fehlens der DC-Komponenten verzerrtes Digitalsignal (s. 24A) in der Digitalsignal-Formungsschaltung (nicht gezeigt) korrigiert. Das Signal (s. 24B] mit den ursprünglichen wiederhergestellten DC-Komponenten wird in den Aufnahmeverstärker (nicht gezeigt) eingegeben, und ein Magnetkopf-Treiberstrom (s. 24C), der diesem Signal entspricht, wird bereitgestellt. Das diesem Verfahren eigene Problem ist, dass das Bereitstellen der Digitalsignal-Formungsschaltung zum Verarbeiten von Signalwellenformen und besonders des Aufnahmeverstärkers in dem Drehzylinder die Komplexität der Struktur erhöht, was wiederum zu einer Erhöhung der Kosten führt. Insbesondere verursacht die Bereitstellung einer DC-Stromquelle in dem Drehzylinder viele Probleme, einschließlich Bedenken hinsichtlich der Zuverlässigkeit.
Die Verzerrung des Digitalsignals, die durch das Fehlen der Aufnahmestrom-DC-Komponenten, das aus dem Durchlauf durch den R/T entsteht, bewirkt das Verhindern einer großen Magnetisierung des Kopfs. Die Verzerrung verändert jedoch den Momentanwert beim Anstieg des Aufnahmestroms.
Die Änderung des Momentanwerts beim Ansteigen des Aufnahmestroms wird im Einzelnen beschrieben.
25 zeigt die Ersatzschaltungen eines Aufnahmeverstärkers, eines P/T, eines R/T und eines Kopfs, die ein Aufnahmesystem bilden, wobei der Anstieg des Aufnahmestroms in den Mittelpunkt gestellt wird. Um die Auswirkung durch das Fehlen eines DC-Stroms zu bestimmen, werden der Streukondensator C_s und der parallele Streukondensator Ch weggelassen, das Verhältnis der Zahl von Windungen auf der Primärseite zu der der Windungen auf der Sekundärseite des R/T wird als 1 gegeben, und ein einzelner Magnetkopf wird bereitgestellt. Die Konstanten der in 20B gezeigten Ersatzschaltung werden daher wie folgt definiert und in in 25 gezeigte Konstanten korrigiert.
Das heißt, L_pt bezeichnet eine Induktanz auf der Primärseite des P/T, L_rt bezeichnet eine Induktanz auf der Primärseite des R/T, L_k bezeichnet eine Leckinduktanz des R/T, L_h bezeichnet eine Parallelinduktanz des Magnetkopfs, R_h bezeichnet einen Parallel-Verlustwiderstand des Magnetkopfs, L_prt bezeichnet eine zusammengesetzte Induktanz aus L_pt und L_rt, L_hprt bezeichnet eine Parallelinduktanz des P/T, R/T und Kopfs, R_s bezeichnet einen Ausgangswiderstand eines Aufnahmeverstärkers, I_pt bezeichnet einen Erregerstrom des P/T, I_rt ist ein Erregerstrom des R/T, I_hl bezeichnet einen Erregerstrom des Kopfs, I_prt bezeichnet einen zu sammengesetzten Erregerstrom, I_hr bezeichnet einen Verluststrom des Kopfs, I₀ bezeichnet einen Ausgangsstrom zum Steuern eines Konstantstroms, I_s bezeichnet einen Ausgangsstrom des Aufnahmeverstärkers, I_d0 bezeichnet einen Anfangswert des Dämpferstroms, δ bezeichnet eine Dämpfungszeitkonstante des Dämpferstroms, R_d bezeichnet einen Ein-Widerstand der Dämpferdiode; s bezeichnet eine komplexe Frequenz jw, t bezeichnet Zeit, und ¶ bezeichnet eine Deltafunktion.
Durch diese Definitionen Lprt = (Lpt × Lrt)/(Lpt + Lrt) (22) Iprt = Ipt + Irt Lhprt = (Lh × Lprt)/(Lh + Lprt) (23)
Hier wird L_prt >> L_k im Allgemeinen in der Praxis angetroffen, und zur Einfachheit des Berechnens wird L_k in L_h eingeschlossen. Somit wird die folgende Näherungsgleichung erhalten. Iprt >> Lk, Lh + Lk -> Lk(Lh >> Lk) (24)wo α = R_h/L_prt, β = R_h/L_h, γ = R_h/L_prt (somit α = β = γ) und δ = R_d/Lh_prt.
Wie in 23A und 23B gezeigt, ist der Ausgangsstrom I_s des Aufnahmeverstärkers die Summe der durch die Konstantstrom-Steuereinrichtung gesteuerten Konstantstrom-Komponente I_a(= I₀) und der Stromkomponente I_d(Q_a' -> L_t -> D).
Mit R_d als Ein-Widerstand der Dämpferdiode ist die Dämpfungszeitkonstante R_d/L_t von I_d gegeben als Lt ÷ Lhprt oder Rd/Lt ÷ Rd/Lhprt = δ (25)daher Id = Id0 × exp(– δ × t) oder Id = Id0 × ¶/(s + δ) (26) Ia = I0 oder Ia = I0 × (¶/S) (27)
Der Ausgangsstrom I_s des Aufnahmeverstärkers ist folglich gegeben durch Is = I0 + Id0 × exp(– δ × t) oder Is = I0 × ¶j/s + Id0 × ¶/(s + δ) (28)
Daher wird der zusammengesetzte Erregerstrom I_prt des P/T und des R/T berechnet durch
Gleichung (29) wird Laplace-transformiert in Iprt = I0 × (a7r) × [1 – exp(– r × 4)] + Id0 × (a/r – a) × [exp(– δ × t) – exp(– r ×)] (30)
Der Kopferregerstrom I_hl ist gegeben durch
wo β/α = Lprt/Lh.
Gleichung (31) wird Laplace-transformiert in Ihl = (β/α) × Iprt (32)
Im Gegensatz dazu ist der Kopfverluststrom I_hr gegeben als
Gleichung (33) wird Laplace-transformiert in Ihr = I0 × exp(– r × t) + Id0 ×[r/r – δ) × exp(– r × t) + δI(δ-r) × exp(– δ × t)] (34)wo
δ/(r – δ) = Rd/(Rd – Rh) = –Rd/Rh/(1 – Rd/Rh)
B/(r – δ) = (Lhprt/Lh)/(1 – Rd/Rh)daher Iprt = I0 × [(Lhprt/Lhprt) × {1 – exp(– r × t)}] + Id0 × [(Lhprt/Lhprt)/(1 –Rd/Rh) × {exp(– δ × t) – exp(– r × t)}] (35) Ihl = I0 × [(Lhprt/Lh) × {1 – exp(– r × t)}] + Id0 × [(Lhprt/Lh)/(1 – Rd/Rh) × {exp(– δ × t) – exp(– r ×t)}] (36) Ihr = I0 × exp(– r × t) + Id0 × (1(1 – Rd/Rh) × exp(– r × t) + (– Rd/Rh)/(1 – Rd/Rh) × exp(– δ × t)] (37)
Um diese Ergebnisse weiter zu vereinfachen, wird der Ein-Widerstand der Dämpferdiode D als viel kleiner als der Kopfverlustwiderstand R_h angesehen.
Rh >> Rd (38)
Ihr = I0 × exp(– r × t) + Id0 × exp(– r × t) (41)
Der Strom I_s der Konstantstromqelle, der zusammengesetzte Erregerstrom I_prt des P/T und des R/T, der Kopfverluststrom I_hr und der Kopferregerstrom I_hl werden in 26A–26E veranschaulicht.
I_a, gezeigt in 26A, kann als Gleichung (28) ausgedrückt werden, I_prt, gezeigt in 26B, kann als Gleichung (39) ausgedrückt werden, I_h gezeigt in 26C, ist die Summe von I_hr und I_hl, I_hr, gezeigt in 26D, kann als Gleichung (41) ausgedrückt werden, und I_hl, gezeigt in 26E, kann als Gleichung (40) ausgedrückt werden.
In dem Aufnahmeverstärker eines Schalttyps wird eine Amplitudenkomponente I_d0 eines Übergangs-Impulsstroms in dem Stromquellenausgang I_a durch Energien E_pt, E_rt und E_h erzeugt, die in Induktanzlasten L_pt, L_rt und L_h des Verstärkers akkumuliert werden. Unter Verwendung des zusammengesetzten Stroms I_prt und der zusammengesetzten Indunktanz L_prt des P/T und des R/T kann der Wert E_prt der akkumulierten Energie ausgedrückt werden durch Eprt = Lpt × Ipt 2/2 + Lrt × Irt 2/2 = Lpt × Ipt 2/2 (42)
Die in der Magnetkopf-Induktanz akkumulierte Energie E_h ist gegeben als Eh = Lh × Ihl 2/2 (43)
Die Summe E_t der in den Induktiven Lasten L_prt und L_h des Aufnahmeverstärkers akkumulierten Energien wird folglich ausgedrückt als Et = Eprt + Eh (44)
Obwohl E_t durch Ersetzen der Gleichungen (39)–(40) durch Gleichung (38) erhalten wird, kann sie nicht in eine Gleichung vereinfacht werden. Das Ergebnis dieser Berechnung wird daher in 27 gezeigt. Obwohl die akkumulierte Energie E_t eine Überschwingung erzeugt, wie in 27 gezeigt, wird sie mit der Zeit abgeschwächt und geht in einen vorbestimmten Wert über.
Eine Stromumschaltzeit t/τ, die einer Bitlänge von Eingabedaten mit einem bestimmten Wert entspricht, ändert sich auf 1, 2, 3 oder 4. Die akkumulierte elektromagnetische E_t zum Zeitpunkt einer Stromumschaltung wird in die parallele Streukapazität C_s übertragen und in akkumulierte Ladungsenergie umgewandelt. Wie in 28A–28C gezeigt, werden daher Rücksprungimpulse erzeugt, und die Amplituden dieser Impulse sind proportional zu der Quadratwurzel der akkumulierten Energie.
Das heißt, 28A zeigt die Amplitude eines Rücksprungimpulses bei einer Schaltzeit t/τ von 1, 28B zeigt die Amplitude eines Rücksprungimpulses bei einer Schaltzeit t/τ von 2, und 28C zeigt die Amplitude eines Rücksprungimpulses bei einer Schaltzeit t/τ von 4. Aus diesen Figuren erkennt man, dass die Amplitude des Rücksprungimpulses mit der Zeit abgeschwächt wird.
Die akkumulierte Energie von C_s wird unbedingt in elektromagnetische Energie umgewandelt und erzeugt den Anfangswert I_d0 einer Übergangs-Impulsstromkomponente. Der Aufnahmeverstärker eines Rücksprung-Schalttyps, bei dem elektromagnetische akkumulierte Energie mit der Zeit abgeschwächt wird, weist daher das Problem auf, dass sich ein Momentanwert bei einem Stromanstieg während der Umkehr einer Strompolarität verändert.
Um das obige Problem zu überwinden, wird eine andere Ausführung des Aufnahmeverstärkers eines Rücksprung-Schalttyps in 29 veranschaulicht.
In 29 besitzt der Aufnahmeverstärker einen Formungstreiber 10 zum Bereitstellen positiver und negativer Signale, die einem binär codierten Eingabesignal entsprechen, eine Stromumschalteinrichtung 12, die einen an einen Gegentaktverstärker 14 gelieferten Strom als Reaktion auf die positiven und negativen Signale umschaltet, wobei der Gegentaktverstärker 14 die Signale mit positiver und negativer Polarität empfängt und einen Aufzeichnungsstrom liefert, der durch ein schnelles Umschalten erhalten wird, eine Konstantstrom-Steuereinrichtung 16 zum Steuern eines durch den Gegentaktverstärker 14 geleiteten Konstantstroms, und einen Kompensationssignal-Erzeugungsabschnitt 20 zum Erzeugen eines Kompensationssignals, das einen Momentanwert so steuert, dass er ein verbestimmter Wert gegen Änderungen im Momentanwert des Aufzeichnungsstroms ist.
30 zeigt ein Schaltbild des in 29 gezeigten Aufnahmeverstärkers zum Erklären des Arbeitsprinzips desselben.
In 30 sind Verstärkungstransistoren Q_a und Q_a' NPN-Transistoren, und die Stromschalteinrichtung 12 hat PNP-Transistoren Q_s und Q_s'. Hier wird eine gemeinsame Signalquelle E_i benutzt, um die Basen der Transistoren Q_s und Q_a zu treiben, und E_ab und E_sb werden an die Basen der Transistoren Q_a bzw. Q_s durch Widerstandsteilung von der gemeinsamen Signalquelle E_i angelegt. Die jeweiligen Basen der Transistoren Q_a' und Q_s' werden von einer gemeinsamen Signalquelle E_i' mit entgegengesetzter Polarität zu E_i getrieben, und E_ab' und E_sb' werden an die Basen der Transistoren Q_a' bzw. Q_s' durch Widerstandsteilung von der gemeinsamen Signalquelle E_i' angelegt.
Ein gemeinsamer Kollektor der Transistoren Q_a und Q_s ist mit einem Anschluss der Primärseite eines R/T verbunden, während ein gemeinsamer Kollektor der Transistoren Q_a' und Q_s' mit dem anderen Anschluss der Primärseite des R/T verbunden ist. Ein Aufzeichnungsstrom wird somit über den R/T oder den R/T und P/T dem Kopf zugeführt. Eine Diode D ist zwischen einen Gleichspannungs-Versorgungsanschluss V⁺ und den gemeinsamen Kollektor der Transistoren Q_a und Q_s eingefügt, während eine Diode D' zwischen den Gleichspannungs-Versorgungsanschluss V⁺ und den gemeinsamen Kollektor der Transistoren Q_a' und Q_a' eingefügt ist.
Unterdessen ist der gemeinsame Emitter der Transistoren Q_a und Q_a' mit dem Kollektor eines Konstantstrom-Steuertransistors Q_k verbunden, und der Emitter des Konstantstrom-Steuertransistors Q_k ist mit einem Stromrückkopplungswiderstand R_k verbunden. Somit fließt ein Strom I_k (= I_a + I_a'), der fast proportional zu einer Basisspannung E_bk des Konstantstrom-Steuertransistors Q_k ist, um so den Spitze-zu-Spitze-Wert einer normalen Amplitude des Aufnahmestroms I_r zu steuern.
Der zusammengesetzte Erregerstrom I_prt des P/T und R/T von Gleichung (39) und der Kopferregerstrom I_hl von Gleichung (40) sind wie folgt gegeben: Iprt = (Lhprt/Lprt) × [(I0 + Id0) × {1 – exp(– r × t)} – Id0 × {1 – exp(– δ × t)}] (45) Ihl = (Lhprt/Lh) × [(I0 + Id0) × {1 – exp(– t × t)} – Id0 × {1 – exp(- δ × t)}] (46)
Da eine Abschwächungszeitkonstante γ einer Stromkomponente I₀ + I_d0 größer als eine Zeitkonstante δ einer Stromkomponente I_d0 ist, die beide in dem zusammengesetzten Erregerstrom I_prt enthalten sind, erreicht I₀ + I_d0 sofort einen normalen Wert, aber es dauert relativ lang, bis I_d0 einen normalen Wert erreicht, und eine Änderung von I_prt verursacht daher ein Problem.
Um diese Stromänderung zu beseitigen, wird der Kompensationsstrom ΔI_prt bereitgestellt. Dann ändert sich der zusammengesetzte Strom I_prt nicht und wird trotz einer Änderung in der Bitlänge von Eingabedaten auf einem vorbestimmten Wert gehalten. Es gibt folglich keine Änderung in der elektromagnetischen Energie, die in der zusammengesetzten Induktanz L_prt der Induktanz L_rt auf der Primärseite des R/T und der Induktanz L_pt auf der Primärseite des P/T akkumuliert wird. ΔIprt = (Lhprt/Lprt) × Id0 × (1 – exp(– δ × t)) (47) Iprt + ΔIprt = (Lhprt/Lpr + Id0){1 – exp(– r × t)} (48)
Es ist möglich, die Veränderung des Kopferregerstroms I_hl zu verhindern, indem der gleiche Kompensationsstrom ΔI_hl, ausgedrückt als Gleichung (49), in Bezug auf den Kopferregerstrom In, übertragen wird. ΔIhl = (Lhprt/Lh) × Id0 {1 – exp(– δ × t)} (49)
Gegeben den Summenwert des Kompensationsstroms als ΔI_hprt ΔIhprt = ΔIprt + ΔIhl = Id0 × {1 – exp(– δ × t)} (50) Ihprt + ΔIhprt = (I0 + Id0) × {1 – exp(– r × t)} (51)
Es ist daher erforderlich, ein Kompensationssignal V_cc zum Erzeugen des Kompensationsstroms ΔI_hprt an die Basisspannung E_kb des Stromsteuertransistors Q_k anzulegen. Ein Verfahren zum Erzeugen von V_cc wird in Verbindung mit den in 31A–31E gezeigten Wellenformen beschrieben.
Das heißt, in 31A und 31B gezeigte Rücksprungimpulse werden in den Kollektoren der Transistoren Q_a und Q_a' nach der Umkehr der Polarität des Aufzeichnungsstroms I_r erzeugt. Diese Rücksprungsimpulse werden über Widerstände R_ac, R_ac' und R_ci gemischt und in einem Operationsverstärker OP verstärkt und in der Polarität umgekehrt, um so einen in 31C gezeigten zusammengesetzten Impuls V_bc zu erzeugen. Dieser Impuls wird an die Basis eines Schalttransistors Q_c angelegt, um ein Kompensationssignal zu erzeugen. Hier wird eine vorbestimmte Bezugsspannung E(= E_c0 + V(–)) an den Emitter des Schalttransistors Q_c angelegt und als eine Spannung zum Einschalten des Schalttransistors Q_c bestimmt. Die Kollektorspannung V_cc des Schalttransistors Q_c zeigt daher eine in 31D gezeigte Lade- und Entlade-Wellenform.
Ein Parameter zum Bilden dieser Wellenform ist durch die Versorgungsspannung E_c von Q_c und eine Zeitkonstante R_cC_c wie folgt gegeben:
Der Kompensationsstrom ΔI_hprt kann erzeugt werden, indem jede Ganzzahl der obigen Gleichung (52) mit ihrem Gegenstück von Gleichung (51) gepaart und ein passender Wellenformungsparameter gewählt wird.
Die Wellenform des Stroms I_k, der durch das Kompensations-Spannungssignal V_cc (s. 31D) fließt, das in die Basis des Stromsteuertransistors Q_k eingeführt wird, wird in 31E gezeigt.
Als Folge des Injizierens des Kompensationssignals in die Basis des Stromsteuertransistors Q_k wird die Summe in den Induktanzen eines Aufnahmesystems akkumulierter Energien ohne jede Abschwächung regelmäßig bewahrt. Trotz einer Änderung in einer Umschaltzeit der Aufnahmestrompolarität entsprechend der Bitlänge der Eingangsdaten gibt es somit im Gegensatz zu den in 28A–28C gezeigten Impulsen keine Änderung in der Amplitude eines Rücksprungimpulses. Mit anderen Worten, Aufnahmestrom-Anstiegseigenschaften (ein Momentanwert der Anstiegs- und Abfallzeit) im Moment des Umschaltens der Polarität des Aufnahmestroms können infolge der sehr konstanten Breite und Amplitude des Rücksprungimpulses stabil gehalten werden.
32 zeigt die berechneten Werte von Kompensationsströmen, die hinzugefügt werden, um die Schalteigenschaften des Aufzeichnungsstroms zu stabilisieren.
In der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung können die Aufnahmestrom-Anstiegseigenschaften während des Umschaltens der Polarität des Aufnahmestroms stabil gehalten werden, indem eine Änderung des Momentanwerts des Aufnahmestroms, die aus dem Ge brauch eines Impulstransformators und eines rotierenden Transformators resultiert, kompensiert wird.
Wie oben beschrieben, weisen, da die Magnetaufzeichnungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung einen schaltenden Aufnahmeverstärker einsetzt, in der Magnetaufzeichnungsvorrichtung verwendete Transistoren eine niedrige Verlustleistung auf, und die Notwendigkeit für einen Leistungstransistor wird beseitigt. Diese Vorteile ermöglichen die Herstellung eines Aufnahmeverstärkers, der kompakt ist und wenig Strom verbraucht.
Des Werteren werden ohne einen zusätzlichen Aufzeichnungs-Equalizer die Anstiegseigenschaften eines Kopfstroms verbessert, und der Kopfstrom besitzt auch eine Überschwing-Eigenschaft. Der Beginn eines aus dem Kopfstrom erzeugten Magnetflusses kann daher beschleunigt werden, die Auflösung eines auf Band aufgezeichneten magnetisierten Musters kann erhöht werden, und Information kann mit einer Geschwindigkeit von einigen bis zu zehnen von Mbps mit hoher Dichte aufgezeichnet werden.
Ausführungen der vorliegenden Erfindung haben die Wirkungen, dass die Anstiegseigenschaften des Aufzeichnungsstroms während des Umschaltens der Polarität des Aufnahmestroms sehr stabil gehalten werden können, indem eine Konstantstrom-Steuereinrichtug gesteuert und somit ein stabilisierender Kompensationsstrom hinzugefügt wird, und die Öffnungsrate eines Sichtmusters, das von einem Band wiedergegeben wird, auf dem Information durch die Aufzeichnungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet ist, erhöht wird.

Claims

Magnetaufzeichnungsvorrichtung zum Aufzeichnen eines digitalen Signals (E_i0) durch Zuführen eines Aufzeichnungsstroms (Ir), der digitale Informationen anzeigt, zu einem Magnetkopf (H'D), die umfasst: einen Formungstreiber (10) für positive und negative Signale, deren Polaritäten entsprechend den digitalen Informationen umgekehrt werden; eine Gegentakteinrichtung (14), die einen Aufzeichnungsstrom (I_r) erzeugt, der den positiven und negativen Signalen entspricht, und während der Umkehrung der Polarität des Aufzeichnungsstrom (I_r) einen Übergangs-Impulsstrom erzeugt; und eine Stromumschalteinrichtung (12), die einen Strom, der durch die Gegentakteinrichtung (14) fließt, in Reaktion auf die positiven und negativen Signale umschaltet, dadurch gekennzeichnet, dass: das digitale Signal auf das Magnetaufzeichnungsmedium (5) auf Basis des Übergangs-Impulsstroms aufgezeichnet wird, wobei die Umschaltgeschwindigkeit des Aufzeichnungsstroms unter Verwendung dieses Übergangs-Impulsstroms erhöht wird.
Magnetaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, die des Weiteren eine Konstantstrom-Steuereinrichtung (16) umfasst, die alle Stromsignale, die der Gegentakteinrichtung (14) zugeführt werden, so steuert, dass sie konstant sind.
Magnetaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, die des Weiteren umfasst: eine Einrichtung (20), die ein Kompensationssignal (V_cc) für eine Änderung des Momentanwertes eines Aufzeichnungsstroms (I_r) erzeugt, der in der Gegentakteinrichtung (14) erzeugt wird, und eine Konstantstrom-Steuereinrichtung (16), die den Momentanwert des Aufzeichnungsstroms (I_r) in Reaktion auf das Kompensationssignal (V_cc) so steuert, dass er konstant ist.
Magnetaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, die umfasst: ein Paar Schalter (SW, SW', Q_s, Q_s'), die positive und negative Stromsignale schalten; eine erste Verstärkungsvorrichtung (Q_a), die einen Aufzeichnungsstrom (I_r) erzeugt, der einem Stromsignal entspricht, das von einem des Paars von Schaltern (SW, Q_s) geschaltet wird, und während der Umkehrung der Polarität des Aufzeichnungsstroms (I_r) zu dem Magnetkopf (H'D) einen Übergangs-Impulsstrom erzeugt; eine zweite Verstärkungsvorrichtung (Q_a'), die einen Aufzeichnungsstrom (I_r) erzeugt, der einem Stromsignal entspricht, das von dem anderen Schalter (SW', Q_S') geschaltet wird, und während der Umkehrung der Polarität des Aufzeichnungsstroms (I_r) zu dem Magnetkopf (H'D) einen Übergangs-Impulsstrom erzeugt; und eine Konstantstrom-Steuervorrichtung (I_o), die einen Konstantstrom steuert, der durch die erste (Q_a) und die zweite (Q_a') Verstärkungsvorrichtung fließt.
Magnetaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1 zum Aufzeichnen eines digitalen Signals durch Zuführen eines Aufzeichnungsstroms, der digitalen Informationen entspricht, zu einem Magnetkopf und Magnetisieren eines Magnetaufzeichnungsmediums, die umfasst: ein Paar Schalter (SW, SW', Q_s, Q_s'), die positive und negative Stromsignale schalten; eine erste Verstärkungsvorrichtung (Q_a), die einen Aufzeichnungsstrom erzeugt, der einem Stromsignal entspricht, das von einem des Paars von Schaltern (SW, Q_s) geschaltet wird, und während der Umkehrung der Polarität des Aufzeichnungsstroms zu dem Magnetkopf (H'D) einen Übergangs-Impulsstrom erzeugt; eine zweite Verstärkungsvorrichtung (Q_a'), die einen Aufzeichnungsstrom erzeugt, der einem Stromsignal entspricht, das von dem anderen Schalter (SW', Q_s') geschaltet wird, und während der Umkehrung der Polarität des Aufzeichnungsstroms (I_r) zu dem Magnetkopf (H'D) einen Übergangs-Impulsstrom erzeugt; einen Kompensationssignalgenerator (20, OP, R_ci, R_ci', Q_c, R_c, C_c), der ein Kompensationssignal (V_cc) in Form eines Spannungssignals entsprechend einer Änderung des Momentanwertes eines erzeugten Aufzeichnungsstroms (I_r) erzeugt, die durch Durchgang durch den Drehumformer verursacht wird; und eine Konstantstrom-Steuervorrichtung (Q_k), die den Momentanwert des Aufzeichnungsstroms (I_r) in Reaktion auf das Kompensationssignal (V_cc) so steuert, dass er konstant ist, wobei der Durchgangs-Impulsstrom durch den Magnetkopf (H'D) fließt und ein digitales Signal auf dem Magnetaufzeichnungsmedium aufgezeichnet wird.
Magnetaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, die des Weiteren umfasst: eine erste Dämpfungsvorrichtung (D), deren eines Ende zwischen einen der Paare von Schaltern (Q_s) und die erste Verstärkungsvorrichtung (Q_a) eingeführt ist, und deren anderes Ende mit einer Spannungsquelle (V⁺) verbunden ist; und eine zweite Dämpfungsvorrichtung (D'), deren eines Ende zwischen den anderen Schalter (Q_s') und die zweite Verstärkungsvorrichtung (Q_a') eingeführt ist, und deren anderes Ende mit der Spannungsquelle (V⁺) verbunden ist, wobei der Übergangsstrom durch die erste und die zweite Dämpfungsvorrichtung (D'D) schnell in einen normalen Stromwert übergeht.
Magnetaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1, die umfasst: eine erste Komplementär-Halbleitervorrichtung (Q_a), die einen Aufzeichnungsstrom erzeugt, der dem positiven Signal entspricht, und während der Umkehrung der Polarität des Aufzeichnungsstroms zu dem Magnetkopf einen Übergangs-Impulsstrom erzeugt; eine zweite Komplementär-Halbleitervorrichtung (Q_a'), die parallel zu der ersten Komplementär-Halbleitervorrichtung geschaltet ist und während der Umkehrung der Polarität des Aufzeichnungsstroms zu dem Magnetkopf einen Übergangs-Impulsstrom erzeugt; und eine Konstantstrom-Steuervorrichtung (Q_k), die gemeinsam mit der ersten und der zweiten Komplementär-Halbleitervorrichtung (Q_a, Q_a') verbunden ist.
Magnetaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 7, die des Weiteren umfasst: einen Kompensationssignalgenerator (20), der ein Kompensationssignal (V_cc) in Form eines Spannungssignals entsprechend einer Änderung des Momentanwertes eines Aufzeichnungsstroms (I_r) erzeugt, die durch Durchgang durch einen Drehumformer verursacht wird.
Magnetaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, die des Weiteren umfasst: eine erste Dämpfungsvorrichtung (D), deren eines Ende mit der ersten Komplementär-Halbleitervorrichtung (Q_a) verbunden ist, und deren anderes Ende mit einer Spannungsquelle (V⁺) verbunden ist; und eine zweite Dämpfungsvorrichtung (D'), deren eines Ende mit der zweiten Komplementär-Halbleitervorrichtung (Q_a') verbunden ist und deren anderes Ende mit der Spannungsquelle (V⁺) verbunden ist, wobei der Übergangsstrom durch die erste und die zweite Dämpfungsvorrichtung (D, D') schnell in einen normalen Stromwert übergeht.
Magnetaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 1 zum Aufzeichnen eines digitalen Signals durch Zuführen eines Aufzeichnungsstroms, der digitalen Informationen entspricht, zu einem Magnetkopf und Wiedergeben des aufgezeichneten digitalen Signals, die umfasst: einen ersten und einen zweiten Gleichspannungs-Zuführanschluss (V⁺, V^–) zum Empfangen einer vorgegebenen ersten und zweiten Gleichspannung; einen ersten PNP-Transistor (Q_s) mit einer Basis, die mit dem Formungstreiber (10) verbunden ist, und einem Emitter, der mit dem ersten Gleichspannungs-Zuführanschluss (V⁺) verbunden ist, um entsprechend dem negativen Signal anzuschalten; einen zweiten PNP-Transistor (Q_s') mit einer Basis, die mit dem Formungstreiber (10) verbunden ist, und einem Emitter, der mit dem ersten Gleichspannungs-Zuführanschluss (V⁺) verbunden ist, um entsprechend dem positiven Signal anzuschalten; einen ersten NPN-Transistor (Q_a) mit einer Basis, die mit dem Formungstreiber verbunden ist, und einem Kollektor, der mit dem Kollektor des PNP-Transistors (Q_s) verbunden ist, um einen ansteigenden Impulsstrom in dem Moment zu erzeugen, in dem der erste PNP-Transistor (Q_s) abgeschaltet wird, und den ansteigenden Impulsstrom dem Magnetkopf als einen Aufzeichnungsstrom zuzuführen; einen zweiten NPN-Transistor (Q_a') mit einer Basis, die mit dem Formungstreiber (10) verbunden ist, und einem Kollektor, der mit dem Kollektor des zweiten PNP-Transistors (Q_s') verbunden ist, um einen ansteigenden Impulsstrom in dem Moment zu erzeugen, in dem der zweite PNP-Transistor (Q_s') abgeschaltet wird, und den ansteigenden Impulsstrom dem Magnetkopf als einen Aufzeichnungsstrom zuzuführen; und einen dritten NPN-Transistor (Q_k) mit einer Basis, die mit dem ersten Gleichspannungs-Zuführanschluss (V⁺) verbunden ist, einem Kollektor, der mit den Emittern des ersten und des zweiten PNP-Transistors (Q_a, Q_a') verbunden ist, einem Emitter, der mit einem veränderbaren Widerstand (R_k) zum Steuern eines Stroms verbunden ist, der mit dem zweiten Gleichspannungs-Zuführanschluss (V') verbunden ist.
Magnetaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 10, die des Weiteren umfasst: einen Komparator (OP), der mit den Kollektoren des ersten und des zweiten NPN-Transistors (Q_s, Q_s') verbunden ist, um einen vorgegebenen Bezugswert mit einem Momentanwert eines Aufzeichnungsstroms (I_r) zu vergleichen, der sich aufgrund des Durchgangs des Aufzeichnungsstroms (I_r) durch einen Drehumformer geändert hat; und einen Integrator (R_c, C_c), der den Ausgang des Komparators integriert und ein Kompensationssignal (V_cc) erzeugt.
Magnetaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, wobei ein Übergangs-Impulsstrom so erzeugt wird, dass er Anstiegseigenschaften aufweist, die schnell verbessert werden, indem die Beträge der ersten und der zweiten Gleichspannung (V⁺, V^–) reguliert werden, der erste bis dritte NPN-Transistor (Q_a, Q_a', Q_k) beim Umschalten der Polarität des Aufzeichnungsstroms (I_r) abgeschaltet werden, und eine Spannung, die der gesamten Energiequelle entspricht, an einen Magnetkopf (H'D) angelegt wird.
Magnetaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 10, 11 oder 12, die des Weiteren umfasst: eine erste Dämpfungsvorrichtung (D), deren eines Ende mit dem gemeinsamen Kollektor des ersten PNP-Transistors (Q_s) und des ersten NPN-Transistors (Q_a) verbunden ist, und deren anderes Ende mit dem ersten Gleichspannungs-Zuführanschluss (V⁺) verbunden ist; und eine zweite Dämpfungsvorrichtung (D'), deren eines Ende mit dem gemeinsamen Kollektor des zweiten PNP-Transistors (Q_s') und des zweiten NPN-Transistors (Q_a') verbunden ist, und deren anderes Ende mit dem ersten Gleichspannungs-Zuführanschluss (V⁺) verbunden ist, wobei ein ansteigender Impulsstrom durch die erste und die zweite Dämpfungsvorrichtung (D, D') schnell in einen normalen Stromwert übergeht.
Magnetaufzeichnungsverfahren zum Aufzeichnen eines digitalen Signals auf ein Magnetaufzeichnungsmedium mit einem Aufzeichnungsstrom, der digitale Informationen anzeigt und einem Magnetkopf (H'D) zugeführt wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Erzeugen positiver und negativer Signale, deren Polaritäten entsprechend den digitalen Informationen umgekehrt werden; und Erzeugen eines Aufzeichnungsstroms (I_r), der den positiven und negativen Signalen entspricht, Erzeugen eines Übergangs-Impulsstroms beim Umschalten der Polarität des Aufzeichnungsstroms (I_r) und Zuführen des Übergangs-Impulsstroms zu dem Magnetkopf (H'D), dadurch gekennzeichnet, dass: das digitale Signal auf Basis des Übergangs-Impulsstroms auf das Magnetaufzeichnungsmedium (5) aufgezeichnet wird, wobei die Umschaltgeschwindigkeit des Aufzeichnungsstroms durch Verwendung dieses Übergangs-Impulsstroms erhöht wird.
Magnetaufzeichnungsverfahren nach Anspruch 14, das des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: Erzeugen eines Kompensationssignals (V_cc) für eine Änderung des Momentanwertes des Aufzeichnungsstroms (I_r); und Steuern des Momentanwertes des Aufzeichnungsstroms (I_r) in Reaktion auf das Kompensationssignal (V_cc), so dass er konstant ist.