чтобы намагниченность в паузе оказалась близкой к нулю, выбирается таким, JJ.J,gдj,дo снизить шум паузы. Протяженность линейного Тем самым УД° g раза больше, чем в предыдущем варианте. Нелинейные (участка "РРдз-дяют 2... 37о, что вполне достаточно для использования этого искажения в диктофонах, где важным требованием является простота кон-тптении В радиовещательных и бытовых магнитофонах, где требования к качеству записи значительно превышают возможности записи с подмагничиванием постоянным полем, применяют высокочастотное подмагничивание.

Запись с высокочастотным подмагничиванием (ВЧП). При этом способе записи в записывающую головку кроме сигнала (рис. 2.16а) подается также синусоидальный ток высокой частоты (ток высокочастотного подмагничивания (ВЧП) рис. 2.166], так что в головке происходит суммирование токов сигнала и ВЧП (рис. 2.16б). Частота тока ВЧП выбирается настолько большой, чтобы каждый элемент носителя при прохождении в районе рабочего зазора записывающей головки испытал несколько циклов перемагничивания. Поэтому частота тока ВЧП обычно в 5... 10 раз выше максимальной частоты сигнала.

Намагничивание носителя при записи с ВЧП имеет много общего с так называемым «идеальным» намагничиванием. «Идеальное» намагничивание может осуществляться с помощью намагничивающей катушки. Процедура состоит в следующем. На ферромагнетик воздействует сумма постоянного (Я=) и переменного (Я ) полей. Задают определенную напряженность постоянного поля, а напряженность переменного поля постепенно уменьшают до нуля. После снятия переменного поля измеряют остаточную иамагиичениость. При «идеальном» намагничивании ферромагнетик испытывает многократные перемагничивания. При этом потери на гистерезис возмещаются за счет энергии переменного поля, а полезная намагниченность создается постоянным полем в отсутствие таких потерь. Поэтому характеристики «идеального» намагничивания отличаются от кривой начального намагничивания ферромагнетика. На рис. 2.17 приведены зависимости остаточной намагниченности от напряженности постоянного

Рис. 2.17. Характеристики «идеального» намагничивания

Рис. 2.18. Характеристики подмагничивания при «идеальном» намагничивании

поля при «идеальном» намагБичивании. Из графиков видно, что действие переменного поля приводит к повышению чувствительности и улучшению линейности процесса намагничивания при малых Н=. Повышение чувствительности определяется тем, что малым постоянным полям соответствуют большие, чем при отсутствии переменного поля, значения остаточной намагниченности. Улучшение линейности определяется спрямлением характеристик намагничивания. При этом существует некоторое предельное значение напряженности переменного поля (Я- на рис. 2.17), превышение которого не сказывается на характеристике. Используя графики рис. 2.17, можно построить зависимости остаточной намагниченности от величины Я (рис. 2.18) при заданном значении Для этого необходимо провести сечение семейства характеристик, приведенных на рис. 2.17, вертикальными линиями в точках, соответствующих заданным значениям Из рис. 2.18 видно, что зависимость остаточной намагниченности от напряженности переменного поля при «идеальном» намагничивании имеет участок насыщения.

Перейдем к анализу записи с ВЧП. Намагничивание носителя записи осу-иествляется при этом полем рабочего зазора записывающей головки. Закон изменения напряженности намагничивающего поля в районе рабочего зазора совпадает с законом изменения напряженности статического поля головки (см. пис. 1-4 и 1.5), т. е. поле максимально в центре рабочего зазора и спадает у его краев. При этом напряженность поля сигнала, воздействующего на каждый элемент носителя, изменяется по тому же закону, что и напряженность поля gqn.. Таким образом, в процессе записи элемент носителя испытывает влияние вначале нарастающих, а затем спадающих по напряженности полей сигнала и ВЧП. Отсюда видно, что в отличие от «идеального» намагничивания при записи с ВЧП оба поля - высокочастотное и низкочастотное - спадают одновременно. Это приводит к тому, что характеристики намагничивания при записи с ВЧП несколько отличаются от соответствующих характеристик «идеального» намагничивания. Из рис. 2.19, где приведены характеристики намагничивания при записи с ВЧП, видно, что высокочастотное подмагничивание повышает чувствительность и линеаризует характеристики намагничивания. Малым значениям Н= соответствуют большие значения остаточной намагниченности, чем при записи без подмагничивания. Однако в отличие от «идеального» намагничивания при записи с ВЧП по мере возрастания поля подмагничивания характеристики не приближаются к пределу, а, наоборот, после превышения напряженности полем ВЧП некоторого значения крутизна кривых намагничивания начинает уменьшаться, что означает уменьшение остаточной намагниченности. По кривым, приведенным на рис. 2.19, можно построить зависимость остаточной иамагниченно-сти носителя от поля подмагничивания (характеристику подмагничивания). Эта зависимость имеет явно выраженный максимум (рис. 2.20). Соответствующий максимуму ток ВЧП называется оптимальным.

1 олт

Рис. 2.19. Характеристики намагничивания при записи с высокочастотным подмагничиванием

Рис. 2.20. Характеристики подмагничивания при записи с высокочастотным подмагничиванием

Рабочий слой магнитной ленты имеет конечную толщину. Поскольку напряженность поля убывает по мере удаления от поверхности головки, подмагничивание не может быть оптимальным для всех элементарных слоев ленты. Если поле ВЧП оптимально для середины рабочего слоя, то в более близких к головке элементарных слоях оно больше оптимального, в удаленных слоях - меньше оптимального. Соответственно и остаточная намагниченность оказывается различной для разных слоев. Варьируя напряженность подмагничивающего "ОЛЯ, можно создавать оптимальные условия записи в разных слоях ленты, перемещать максимум намагниченности по ее толщине. В силу этого на зависимость ЭДС воспроизводящей головки от тока подмагничивания влияет длина волны записи (рис. 2.21). Физическое объяснение этому обстоятельству состоит в следующем. При воспроизведении поток в сердечнике головки складывается из потоков элементарных слоев носителя. Из-за контактных потерь воспроизведения вклад каждого слоя тем меньше, чем более -он удален от поверхности головки, и это явление тем заметнее, чем меньше длина волны записи. Распре-

ПОПИЛ яявнснт ОТ величины тока подмагничи-деление же намагниченности длины волны X оптимальным ока-

вания. Поэтому при записи сигнаов с м намагниченности в поверх-

жется подмагничивание °беспечнвающее ма У „

Гкшта™ ГтГрГма?Го™ь„Тм будет подмагничивание. при котором ппгтигает максимума среднее значение намагниченности по всей толщине рабочего слоя Очевидно, что различие характеристик подмагничивания при разных Я тем заметнее, чем толше рабочий слой носителя. При тонких (d<l мкм) рабочих слоях это явление не наблюдается.

Рис. 2.21. Зависимость ЭДС воспроизводящей головки от тока высокочастотного подмагничивания при разных длинах волн записи сигналов

Рис. 2.22. Зависимость ЭДС воспроизводящей головки от тока записи при разных длинах волн записи

Из рис. 2.21 видно также, что максимум отдачи ленты зависит от того, с какой длиной волны производилась запись при выборе оптимального подмагничивания. Чем больше длина волны записи, тем уровень воспроизводимого сигнала больше. Таким образом, оптимальные условия записи высоких и низких частот сигнала оказываются различными. Меняя напряженность поля ВЧП, можно либо обеспечивать лучшие условия для передачи в сквозном тракте высокочастотных составляющих сигнала, либо добиваться увеличения общего уровня отдачи.

Характеристики намагничивания носителя также зависят от К. Они имеют вид, показанный на рис. 2.19 только при намагничивании постоянным полм и больших длинах волн записи. При малых % характеристика намагничивания не имеет участка насыщения и абсолютная величина максимумов отдачи уменьшается при снижении К. Это наглядно видно из приведенных на рис. 2.22 графиков зависимости уровня воспроизводимого сигнала от тока записи.

Нелинейные искажения при записи с ВЧП значительно меньше, чем при других способах записи, и не превышают 2% при работе в оптимальном режиме. Коэффициент гармоник Кт зависит от тока подмагничивания (рис. 2.23й:). На рис. 2-236 в том же масштабе приведена характеристика подмагничивания.

Из рис. 2.23а видно, что зависимость Лг от тока подмагничивания имеет явно выраженный минимум. Минимум достигается при токе подмагничивания, меньшем оптимального. Поскольку обычно ток подмагничивания выбирают, исходя из необходимости обеспечить максимум уровня записи, он оказывается больше того, который необходим для получения минимума нелинейных искажений.

Причина появления минимума нелинейных искажений состоит в следующем. В дальних элементарных слоях рабочего слоя уровень подмагничивающего поля меньше оптимального и кривая намагничивания является симметрично вогнутой относительно оси абсцисс (кривая 1 на рис. 2.24). В ближних элементарных с-лоях уровень поля ВЧП больше оптимального и кривая намагничивания симметрично выпукла относительно оси абсцисс (кривая 2 на рис. 2.24). Этим двум характеристикам намагничивания соответствуют такие нелинейные искажения по