DE977369C

DE977369C - Wiedergabekopf fuer magnetisch dargestellte Signale

Info

Publication number: DE977369C
Application number: DES38962A
Authority: DE
Inventors: Georg Dr-Ing Sichling
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-05-01
Filing date: 1954-05-01
Publication date: 1966-02-24

Description

Als Wiedergabeköpfe bei Magnettongeräten dienen Anordnungen mit magnetisierbaren Kernen, die zumeist aus dünnen Eisenblechen aufgebaut sind. Die ringförmigen oder viereckigen Kerne sind mit einem schmalen Luftspalt versehen, an dem der magnetische Signalträger, ein magnetisierter Draht oder ein Band aus Kunststoff mit aufgebrachten magnetisierten f er romagneti sehen Staubteilchen, vorbeibewegt wird. Die Kerne sind außerdem mit einer Spule hoher Windungszahl versehen, an der die in elektrische Stromstöße verwandelten magnetischen Signale abgenommen werden.

Die Erfindung betrifft einen Wiedergabekopf für magnetisch dargestellte Signale, z. B. Tonfrequenzschwingungen, mit einem magnetisierbaren Kern mit Luftspalt, in dessen Nähe ein magnetischer Signalträger vorbeibewegt wird.

Die Erfindung gegenüber den bekannten Wiedergabeköpfen besteht darin, daß im Flußweg des magnetisierbaren Kerns ein magnetfeldabhängiger Halbleiterkörper aus Indiumantimonid oder Indiumarsenid angeordnet ist und daß der in diesem auftretende Halleffekt zur Abnahme der in elektrische Signale verwandelten magnetischen Signale ausgenutzt ist.

Als besondere Vereinfachung gegenüber den bekannten Wiedergabeköpfen bei Magnettongeräten, benötigen die neuen Wiedergabeköpfe keine Abnahmespule. Die mit diesen verbundenen Nachteile entfallen daher. Ein weiterer wesentlicher Unter-

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schied in bezug auf die bekannten Wiedergabeköpfe besteht darin, daß die erzeugte elektrische Signalspannung unabhängig von der jeweiligen Geschwindigkeit des Signalträgers ist. Für die Zwecke der Erfindung eignen sich in erster Linie Halbleiterkörper mit einer Trägerbeweglichkeit von mehr als etwa 6ooo cm²/Volt-sec, insbesondere mehr als etwa ioooo cmWolt-sec. Zu diesen Stoffen gehören vor allem solche, die aus ίο Verbindungen von Elementen der Gruppe III, Untergruppe b, wie Aluminium, Gallium und Indium, mit einem der Elemente Phosphor, Arsen oder Antimon aus der Gruppe V, Untergruppe b, des Periodischen Systems der Elemente stammen. Besonders geeignet ist Indiumantimonid, bei dem bereits Trägerbeweglichkeiten von 60 ooocm²/Volt · see erreicht wurden. Halbleiterkörper dieser Art sind beschrieben (z. B. in der französischen Patentschrift ι 057038).

Die Halbleiterkörper haben die Eigenschaft, ihren Widerstand durch Anlegen einer magnetischen Feldstärke innerhalb relativ weiter Grenzen zu erhöhen. Sie zeichnen sich außerdem im Verhältnis zu anderen bekannten Stoffen durch eine besonders große Hallspannung aus. Eine besonders wichtige Eigenschaft ist, daß die mit diesen Halbleiterkörpern hergestellten Hallanordnungen einen belastungsfähigen Hallstromkreis aufweisen, weshalb sie auch als Hallgeneratoren bezeichnet werden können.

Bei den genannten Halbleiterkörpern hoher Trägerbeweglichkeit kann sowohl die durch Flußänderung bedingte Widerstandsänderung des Halbleiterkörpers als auch der Halleffekt zur Um-Wandlung der magnetisch dargestellten Signale in elektrische Signale ausgenutzt werden. Im ersten Fall benötigt der einem magnetisierbaren Kern zugeordnete Halbleiterkörper nur zwei Stromelektroden, die mit einer Stromquelle und einem Abnahmemittel, „z. B. einem Übertrager, in Reihe liegen. Im Falle der Ausnutzung des Halleffektes sind außer den Stromelektroden zwei Hallelektroden erforderlich, an denen unmittelbar die Hallspannung entsteht und die somit zugleich das Ab-4-5 . nahmemittel darstellen.

Zur näheren Erläuterung sind in der Zeichnung einige mögliche Ausführungsbeispiele des Wiedergabekopfes nach der Erfindung schematisch dargestellt.

Bei der Einrichtung nach Fig. 1 ist als Signalträger ein elastisches Band vorgesehen, das an einem magnetisierbaren Kern 2 mit einem Luftspalt 3 vorbeibewegt und dabei über zwei Rollen 4 " und 5 geführt wird. Ein Pfeil 6 gibt die Laufrichtung des Bandes 1 an. Im oberen Teil des magnetisierbaren Kerns 2 ist ein aus einer dünnen Scheibe bestehender und als Hallgenerator ausgebildeter magnetfeldabhängiger Halbleiterkörper 7, beispielsweise aus Indiumantimonid angebracht. An den Stromelektroden 8 ist eine nicht mit dargestellte Hilfsstromquelle, beispielsweise eine Batterie, angeschlossen zu denken. Die Hallspannung, die das elektrische Abbild der auf dem Band 1 dargestellten magnetischen Signale darstellt, wird an den Hallelektroden 9 abgenommen. Sie wird in einem Verstärker verstärkt, an den beispielsweise ein Lautsprecher angeschlossen sein kann, wenn die auf dem Band aufgezeichneten Signale Tonfrequenzschwingungen sind.

Die auf dem Band 1 (Fig. 1) dargestellten Signale brauchen j edoch nicht Tonfrequenzschwingungen zu sein, sondern können beispielsweise lediglich einfache Impulse darstellen. Der Wiedergabekopf nach der Erfindung kann in solchen Fällen als Meßfühler für Steuerungen oder Regelungen verwendet werden, beispielsweise zur Registersteuerung von Mehrfarben-Rotationsmaschinen. Dazu werden die zu bedruckenden Papierbahnen od. dgl. mit magnetischen Signalmarken versehen.

Bei Steuerungen und Regelungen wirkt sich die oben bereits erwähnte Eigenschaft der neuen Wiedergabeköpfe, daß nämlich die Höhe der von ihnen erzeugten elektrischen Signalspannung unabhängig von der jeweiligen Geschwindigkeit des Signalträgers ist, günstig aus. Im übrigen sind diese An-Wendungsmöglichkeiten nur als Beispiele für viele anzusehen. Genannt sei ferner die selbsttätige Steuerung umfangreicher Schaltvorgänge.

In den Fig. 2 bis 4 sind weitere Ausführungsbeispiele des Wiedergabekopfes nach der Erfindung dargestellt. Bei diesen ist im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 der magnetfeldabhängige Halbleiterkörper 7 nicht an einer besonderen Stelle im magnetischen Weg des Kerns 2 angebracht, sondern in unmittelbarer Nähe des für die Abtastung dienenden Luftspaltes 3. Der bandförmige Signalträger ist jeweils wieder mit 1 bezeichnet.

In Fig. 2 befindet sich der Halbleiterkörper 7 an der engsten Stelle des Luftspaltes 3, so daß das Band 1 teilweise auf dem Ende des Kerns 2 und teilweise auf dem Halbleiterkörper 7 aufliegt. Der verbleibende Restteil des Luftspaltes kann mit einer vorzugsweise diamagnetischen Masse 10 gefüllt werden. Das gleiche gilt für den Luftspalt bei der Einrichtung nach Fig. 3. Hier ist der Halbleiterkörper 7 in einer Aussparung der Enden des Kerns 2 eingebracht. Bei der Einrichtung nach Fig. 4 befindet sich außer dem Halbleiter 7 auch das Band 1 im Luftspalt 3. In allen Figuren kann sowohl die Widerstandsänderung des Halbleiterkörpers als auch der Halleffekt zur elektrischen Wiedergabe der Signale ausgenutzt sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

ι. Wiedergabekopf für magnetisch dargestellte Signale, z. B. Tonfrequenzschwingungen, mit einem magnetisierbaren Kern mit Luftspalt, in dessen Nähe ein magnetischer Signalträger vorbeibewegt wird, dadurch gekennzeichnet,, daß im Flußweg des magnetisierbaren Kerns ein magnetfeldabhängiger Halbleiterkörper aus Indiumantimonid oder Indiumarsenid angeordnet ist und daß der in diesem auftretende Hall- 1*5 effekt zur Abnahme der in elektrische Si-

gnale verwandelten magnetischen Signale ausgenutzt ist.
2. Wiedergabekopf nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper in dem zur Abtastung dienenden Luftspalt angebracht ist.
3. Wiedergabekopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper den Luftspalt überbrückt und zwischen Signal träger und den den Luftspalt bildenden Polenden und vorzugsweise zumindest teilweise zugleich als Lauffläche für den Signalträger angeordnet ist.
4. Wiedergabekopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalträger im Luftspalt angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 680680, 852266; britische Patentschrift Nr. 705 248;

USA.-Patentschriften Nr. 1 998 952, 2 295 382, 2464807, 2562120;

Zeitschrift für Naturforschung, Bd. 7 a (1952), Heft 11, S. 744 bis 749.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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