HUT53727A - Circuit arrangement for inverting magnetic field - Google Patents

Description

A találmány tárgya kapcsolási elrendezés mágneses tér megfordítására.

Ilyen kapcsolási elrendezéseket alkalmaznak például a mágneses-optikai felvevő- és lejátszókészülékekben, amelynél egy mágneses-optikai feljegyzéshordozó mágneses rétegének mágnesezési irányát ilymódon megfordítj ák.

Egy ismert mágneses-optikai feljegyzéshordozó a mágneses-optikai lemez, amelynél egy fényáteresztő réteg mögött mágneses-optikai réteg van, amelyre adatokat lehet felvenni, és arról az adatokat ki lehet olvasni. Mindenekelőtt azt ismertetjük, hogy milyen módon lehet mágneses-optikai lemezre adatokat felírni.

Egy a lemezre fókuszált lézersugárral a mágneses-optikai réteget olyan hőmérsékletre hevítjük fel, hogy az a Curie-hőmérséklet közelébe melegszik fel. Legtöbbször azonban elégséges a mágneses-optikai réteget csak mintegy a kompenzációs hőmérsékletig felheviteni, ami a Curie-hőmérséklet alatt van. A lemezen levő fókuszpont mögött egy elektromágnes van elhelyezve, amely a lézersugár által felhevitett tartományt az egyik vagy másik mágnesezési irányba mágnesezi fel. Mivel a lézersugár kikapcsolása után a felmelegedett rész ismét a kompenzációs hőmérséklet alá hül le, az elektromágnes • · ♦ · • · ·

- 3 által meghatározott mágnesezési irány megmarad, vagyis befagy. Ily módon az egyes bitek különböző mágnesezési irányú doménekben vannak tárolva. Ilymódon egy dómén egyik mágnesezési iránya, például logikai egynek felel meg, mig az ezzel ellentétes mágnesezési irány logikai nullát jelent.

Ezeknek az adatoknak a kiolvasására a Kerr-effektust használják ki. Egy lineárisan polarizált fénysugár polarizációs sikja egy mágnesezett tükörről történő reflexió után egy jól mérhető szöggel elfordul. Attól függően, hogy a tükör milyen irányban van mágnesezve, a reflektált fénysugár polarizációs sikja jobbra vagy balra fordul el. Mivel azonban az egyes domének a lemezen mint mágneses tükrök szerepelnek, egy letapogató fénysugár polarizációs sikja az éppen letapogatott dómén mágnesezési irányától függően jól mérhető szöggel jobbra vagy balra fordul el.

A lemezről reflektált fénysugár polarizációs síkjának elfordulásából az optikai letapogató készülék felismeri, hogy milyen bitről van szó, nevezetesen logikai egyről vagy logikai nulláról.

A mágneses-optikai rétegnek egyik vagy másik irányban történő mágnesezésére szolgáló ismert megoldás szerint a mágneses-optikai lemez mögött egy tekerccsel rendelkező elektromágneses kapcsolási elrendezés található.

•·· ··· · ···· • · · · · · • · · ··· · · ·«

- k A tekercset úgy kell méretezni, hogy az a teljes tartományt, amelyet az optikai letapogató készülék letapogat, át tudja mágnesezni. Ez a tartomány a felvevő- és lejátszókészülék típusától függően például egy sugárirányú vagy körív alakú sáv, amely a lemez peremétől a lemez középpontja felé halad. Mivel a térerősség a teljes sávon egy olyan minimális értéket kell, hogy elérjen, hogy a sáv átmágneseződhessen, a tekercs keresztmetszete, és ezzel együtt az induktivitása viszonylag nagy.

Egy másik, ismert megoldás szerint a tekercs az optikai letapogató készülékre van rögzítve. A tekercs például az optikai letapogató készülék objektív lencséje köré tekercselhető fel. Mivel ennél a megoldásnál a tekercs az optikai letapogató készülékkel együtt egy nyomvonal szabályozó kör segítségével a mágneses-optikai lemez adatnyomvonalai mentén van megvezetve, elegendő egy kisebb keresztmetszet és ezzel együtt kisebb induktivitás, ugyanakkor a minimális térerősség előállításához, mivel nem egy sugárirányú vagy körív alakú sávot, hanem csak egy megközelítően pontszerű lézerfolt középpontú köralaku tartományt kell a mágneses-optikai rétegen átmágnesezni.

A találmány elé célul tüztük ki egy olyan kapcsolási elrendezésnek a kidolgozását, amelynek a

- 5 tekercse úgy van kialakítva, hogy a mágneses teret biztonsággal és gyorsan lehessen megfordítani.

A kitűzött célt a találmány szerint úgy értük el, hogy a kapcsolási elrendezés egymással sorbakapcsolt két, egymással ellentétes értelemben tekercselt tékercsrészből álló tekercset tartalmaz, a két tekercsrész közös csatlakozási pontja egy induktivitás és egy áramforrás soros kapcsolásán keresztül tápfeszültségre van kapcsolva, az egyik tekercsrész szabad csatlakozása egy első vezérelhető kapcsolón keresztül, és a másik tekercsrész szabad csatlakozása egy második vezérelhető kapcsolón keresztül vonatkoztatási szintre van kötve, az első vezérelhető kapcsoló vezérlő bemenete egy vezérlő áramkör első kimenetével, és a második vezérelhető kapcsoló vezérlő bemenete a vezérlő áramkör második kimenetével van összekötve.

A találmányt az alábbiakban egy a mellékelt rajzon bemutatott kiviteli példa kapcsán ismertetjük részletesebben.

Egy bifilárisan tekercselt S tekercs két, egymással sorbakapcsolt W1 és W2 tekercsrészből áll, amelyek tekercselési iránya egymással ellentétes irányú. A két, egymással ellentétes értelemben tekercselt W1 és W2 tekercsrész közös csatlakozási pontja egy L induktivitásból és egy Q áramforrásból álló soros kapcsoláson keresztül U tápfeszültségre csatlakozik. A Wí tekercsrész szabad. B1 csatlakozása egy vezérelhető Sl kapcsolón keresztül vonatkoztatási szintre van kapcsolva, amely Sl kapcsoló vezérlő bemenete egy AS vezérlő áramkör első Al kimenetével van összekötve. Hasonlóképpen, a W2 tekercsrész szabad. B2 csatlakozása egy vezérelhető S2 kapcsolón keresztül vonatkoztatási szintre van kötve, amely S2 kapcsoló vezérlő bemenete az AS vezérlő áramkör második A2 kimenetére csatlakozik. A W1 tekercsrész szabad B1 csatlakozása ezen túlmenően egy Dl diódán és ezzel sorbakapcsolt, C kondenzátorból és Z Zener-diódából álló párhuzamos kapcsoláson keresztül vonatkoztatási szintre van kapcsolva. A W2 tekercs szabad B2 csatlakozása egy D2 diódán keresztül a Dl dióda és a C kondenzátor, valamint Z Zener-dióda párhuzamos kapcsolásának közös pontjára csatlakozik. Az AS vezérlő áramkör E bemenetére van a feljegyzendő DS adatjel vezetve.

Kiolvasáskor mindkét vezérelhető Sl és S2 kapcsoló nyitott állapotban van. Amikor azonban a mágneses-optikai lemezre adatokat kell feljegyezni, akkor az AS vezérlő áramkör vagy az Sl kapcsolót, vagy az S2 kapcsolót zárja, attól függően, hogy logikai egy vagy logikai nulla érték rögzítendő a mágneses-optikai le mezen

- 7 Ha például egy logikai egyet kell felvenni, akkor az AS vezérlő áramkör a vezérelhető SÍ kapcsolót zárja. Ekkor a Q áramforrásból áram folyik keresztül az L induktivitáson, a WI tekercsrészen és a vezérelhető SÍ kapcsolón át a vonatkoztatási szintre. A két Dl és D2 diódán keresztül nem tud áram folyni a vonatkoztatási szint felé, mivel ezek mindegyike záróirányban van előfeszítve. Abban az esetben, ha logikai nullát kell feljegyezni, akkor az AS vezérlő áramkör a vezérelhető SÍ kapcsolót nyitja, és ezzel együtt a vezérelhető S2 kapcsolót zárja. Mivel ekkor a zárt vezérelhető S2 kapcsolón keresztül a W2 tekercsrészen át áram folyik a vonatkoztatási szintre, és eközben a WI tekercsrész árammentes marad, az S tekercs által előállított mágneses tér iránya fordított lesz.

A WI és V/2 tekercsrészek önindukciója miatt azokban az áram csak lassan változik, amikor a két vezérelhető SÍ és S2 kapcsoló ellenkező fázisba kapcsolódik át. Ezért abban a pillanatban, amikor az SÍ és S2 kapcsolók átkapcsolódnak, és az áram az egyik WI illetve W2 tekercsrészből a másik W2 illetve WI tekercsrészbe kell, hogy átmenjen, az áram az L induktivitás következtében megközelítőleg állandó értékű marad, igy az áram az egyik tekercsrészben gyorsan nullára csökken, miközben a másik tekercsrészben az áram a végértékére • · 4 növekszik. Ilymódon a mágneses tér gyors megfordulását érjük el.

A kísérletek azt mutatták, hogy az áram folyásának az egyik tekercsrészből a másikra történő gyors átváltása lehetséges, ha az L induktivitás értéke mintegy 5 - 50-szer nagyobbra van választva, mint a W1 és W2 tekercsrészek induktivitása.

A vezérelhető SÍ kapcsoló nyitásakor a W1 tekercsrészen keletkező nagy indukciós feszültséget a Dl dióda és a C kondenzátorból, valamint Z Zener-diódából álló párhuzamos kapcsolás egy adott értékre korlátozza.

Amikor a vezérelhető SÍ kapcsolót az AS vezérlő áramkör ismét zárja, és ezzel egyidejűleg a vezérelhető S2 kapcsolót nyitja, akkor a W2 tekercsrész kapcsolásakor keletkező indukciós feszültséget a D2 dióda és a C kondenzátorból, valamint Z Zener-diódából álló párhuzamos kapcsolás szintén a megadott értékre korlátozza.

A táálmány szerinti megoldásnak a mágneses-optikai felvevő- és lejátszókészülékeknél az az előnye, hogy a mágneses-optikai lemezen már feljegyzett adatok közvetlenül átírhatók.

Az ismert mágneses-optikai felvevő- és lejátszókészülékeknél ezzel szemben a régi adatokat először törölni kellett, mielőtt uj adatokat lehetett volna felvenni. E célból a mágneses-optikai réteget azon a helyen, ahol az uj adatokat kellett tárolni, a lézerrel a kompenzációs hőmérsékletre kellett hevíteni. Ezáltal ezek a helyek az egyik irányba lettek felmágnesezve. A lemez inicializálva lett, ahogyan ezt a műveletet a szaknyelvben nevezik. Ezt követően a tekercsben előállított mágnestér irányát ismét megfordították.

Az uj adatoknak a feljegyzéséhez a lézer teljesítményét egy kisebb értékről egy nagyobb értékre kapcsolják át, a tárolandó bit függvényében. Amenynyiben az előzőleg törölt helyen például logikai nulla van tárolva, úgy a lézer kisebb teljesítménnyel működik, annak érdekében, hogy a kompenzációs hőmérsékletet ne érjék el. Logikai egy feljegyzéséhez ezzel szemben a lézer fel kell, hogy melegítse az újraírandó helyet a kompenzációs hőmérsékletre, annak érdekében, hogy ezt a helyet a tekercs át tudja mágnesezni. A mágneses-optikai lemezen lévő adatokat először ezzel a bonyolult eljárással kell törölni, mielőtt az uj adatokat fel lehetne venni. Ezzel ellentétben, a jelen találmány szerinti megoldásnál a régi adatokat az uj adatokkal egyszerűen felülírjuk.

- 10 A találmány szerinti megoldás nem csupán mágneses-optikaijkészülékekhez, hanem más mágneses rögzítő berendezéseknél is alkalmazható.

Claims (5)

1. Kapcsolási elrendezés mágneses tér megfordítására, azzal j ellenezve, hogy egymással sorbakapcsolt két, egymással ellentétes értelemben tekercselt tekercsrészből (WI, W2 ) álló tekercset (S) tartalmaz, a két tekercsrész (WI, W2) közös csatlakozási pontja egy induktivitás (L) és egy áramforrás (Q) soros kapcsolásán keresztül tápfeszültségre (U) van kapcsolva, az egyk tekercsrész (Wl) szabad csatlakozása (Bl) egy első vezérelhető kapcsolón (SÍ) keresztül, és a másik tekercsrész (W2) szabad csatlakozása (B2) egy második vezérelhető kapcsolón (S2) keresztül vonatkoztatási szintre van kötve, az első vezérelhető kapcsoló (Sl) vezérlő bemenete egy vezérlő áramkör (AS) első kimenetével (Al) és a második vezérelhető kapcsoló (S2) vezérlő bemenete a vezérlő áramkör (AS) második kimenetével (A2) van összekötve.

2. Az 1. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy az egyik tekercsrész (Wl) szabad csatlakozása (Bl) egy első diódán (Dl) és ezzel sorbakapcsolt kondenzátor (C) és Zener-dióda (Z) párhuzamos kapcsolásán keresztül vonatkoztatási szintre van kötve, és a másik tekercsrész (W2) szabad csatlakozása (B2) egy második diódán (D2) és az ezzel sorbakapcsolt kondenzátor (C) és Zener-dióda (Z) párhuzamos kapcsolásán keresztül vonatkoztatási szintre van kötve.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy az egy mágneses feljegyzéshordozó mágneses rétege mágnesezési irányának megfordítására szolgál, és digitális adatok feljegyzésekor a vezérelhető kapcsolók (SÍ, S2) a feljegyzendő bit függvényében a vezérlő áramkör (AS) által egymással ellenfázisban vannak nyitva és zárva.

4. A 3. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy mágneses feljegyzéshordozóként egy mágneses-optikai lemez van alkalmazva.

5. Az 1 - 4. igénypontok bármelyike szerinti kapcsolási elrendezés, azzal jellemezve, hogy az induktivitás (L) értéke nagyobb, mint a két tekercsrész