DE4034344C2 - Arrangement for reproducing broadband signals for a magnetic recording / reproducing apparatus - Google Patents
Arrangement for reproducing broadband signals for a magnetic recording / reproducing apparatusInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Anordnung zur Wiedergabe breitbandiger Signale für ein magnetisches Aufzeichnungs/Wiedergabe-Gerät nach dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1.The invention relates to an arrangement for reproducing broadband signals for a magnetic recording / reproducing apparatus according to the preamble of the patent Claim 1.
Eine derartige Anordnung ist aus der DE 37 15 884 A1 bekannt. Diese bekannte Anord nung weist jedoch den Nachteil auf, daß mit einer Datenrate von ≧ 100 MBit/s auf Ma gnetband aufgezeichnete Signale nicht mehr mit ausreichendem Signal/Stör-Abstand wie dergegeben werden können.Such an arrangement is known from DE 37 15 884 A1. This known Anord However, tion has the disadvantage that with a data rate of ≧ 100 Mbit / s on Ma gnetband recorded signals are no longer with sufficient signal / interference distance as can be given.
Aus U. Titze, Ch. Schenk, Halbleiter-Schaltungstechnik, 6. Auflage, Springer Verlag Berlin 1983 ist aus Abb. 16.11 die Verwendung eines Feldeffekttransistors (FET) als sogenannter Sourcefolger für Breitband-Anwendungen bekannt. Darüber hinaus ist aus FR 2511560 eine Schaltungsanordnung mit hoher Eingangsimpedanz und niedriger Aus gangsimpedanz bekannt, bei dem die Eingangsstufe dieses Schaltkreises durch einen Feldef fekttransistor gebildet wird, welchem ein Verstärker mit niedrigem Ausgangswiderstand nachgeschaltet ist.From U. Titze, Ch. Schenk, semiconductor circuit technology, 6th edition, Springer Verlag Berlin 1983 , the use of a field effect transistor (FET) as a so-called source follower for broadband applications is known from Fig. 16.11. In addition, a circuit arrangement with high input impedance and low output impedance is known from FR 2511560, in which the input stage of this circuit is formed by a field effect transistor, to which an amplifier with a low output resistance is connected downstream.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Anordnung nach der eingangsgenannten Art die Übertragungsbandbreite des Wiedergabesystems zu vergrös sern, ohne hierbei die Dreheigeschaften des Kopfrades wesentlich zu verschlechtern.The present invention is therefore based on the object, according to an arrangement of the type mentioned above to increase the transmission bandwidth of the playback system without significantly impairing the turning properties of the headwheel.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebe nen Merkmale gelöst.This object is achieved by the stated in the characterizing part of claim 1 NEN features solved.
Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentan spruchs 1 weist den Vorteil auf, daß durch die Anordnung eines Feldeffekttransistors als Source-Folger auf dem Kopfträger schädliche Schaltungskapazitäten von dem Wiedergabe-Magnetkopf ferngehalten werden können, so daß die Übertragungsbandbreite des Wiedergabekanals zu hohen Frequenzen hin ausgedehnt werden kann.The inventive arrangement with the characterizing features of the patent claim 1 has the advantage that by the arrangement of a field effect transistor as Source follower on the head carrier harmful Circuit capacities from the playback magnetic head can be kept off, so that the transmission bandwidth of the playback channel to high frequencies can.
Durch die in dem Unteranspruch aufgeführte Maßnahme ist eine vorteilhafte Weiterbildung der im Patentanspruch 1 angegebenen Anordnung möglich.By the measure listed in the dependent claim is a advantageous development of specified in claim 1 Arrangement possible.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is in the drawing shown and in the following description in more detail explained. Show it:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine herkömmliche Kopfradscheibe, Fig. 1 is a plan view of a conventional head wheel disc,
Fig. 2 eine Seitenansicht der in der Fig. 1 gezeigten Kopfradscheibe, FIG. 2 shows a side view of the head wheel disk shown in FIG. 1, FIG.
Fig. 3 eine vergrößerte Draufsicht auf eine Kopfradträgeranordnung gemäß der Erfindung und Fig. 3 is an enlarged plan view of a Kopfradträgeranordnung according to the invention and
Fig. 4 eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung. Fig. 4 shows a circuit arrangement according to the invention.
Die Fig. 1 zeigt in vereinfachter Darstellungsweise eine herkömmliche Kopfradscheibe 1 (Prospekt der Firma BTS Broadcast Television Systems GmbH zu einem digitalen Magnetbandgerät des Typs DCR 100) einer rotierenden Abtasteinrichtung und die Fig. 2 eine entsprechende Seitenansicht der Kopfradscheibe 1. Dabei sind in der Fig. 1 zwei Wiedergabemagnetköpfe 2, welche auf entsprechenden Kopfträgern 3 befestigt sind, am Umfang der Kopfradscheibe 1 angeordnet. Auf der von der Kopfradscheibe 1 abgewandten Seite des Kopfträgers 3 sind Landeflächen 4 vorgesehen, um Enden einer Kopfwicklung 9 eines jeden Wiedergabemagnetkopfes 2 anzulöten. Von diesen Landeflächen 4 führen Leitungen zu Eingängen eines jeweils zugeordneten Wiedergabe-Vorverstärkers 5. Die Wiedergabe-Vorverstärker 5 befinden sich auf einer ringförmigen Leiterplatte 6, die ebenfalls auf der Kopfradscheibe angeordnet ist. Die Ausgänge der Wiedergabe-Vorverstärker sind mit dem Rotorteil eines rotierenden Übertragers 7 verbunden. Der Rotorteil ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf der Rückseite der Kopfradscheibe 1 angeordnet. Fig. 1 shows in a simplified representation, a conventional head wheel disc 1 (the company BTS Broadcast Television Systems GmbH Brochure for a digital magnetic tape apparatus of the type DCR 100) of a rotary scanning device, and FIG. 2 is a corresponding side view of the head wheel disc 1. Here, in FIG. 1, two reproducing magnetic heads 2, which are mounted on corresponding head supports 3, arranged on the circumference of the head wheel disc 1. On the side facing away from the head wheel disc 1 side of the head carrier 3 landing surfaces 4 are provided to solder ends of a head winding 9 of each reproducing magnetic head 2 . From these landing areas 4 lead lines to inputs of a respective associated playback preamplifier. 5 The reproduction preamplifiers 5 are located on an annular printed circuit board 6 , which is also arranged on the Kopfradscheibe. The outputs of the reproduction preamplifiers are connected to the rotor part of a rotating transformer 7 . The rotor part is arranged in the present embodiment on the back of the headwheel disk 1 .
Die Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Draufsicht der erfindungsgemäßen Kopfträgeranordnung. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Gegenüber dem herkömmlichen Kopfträger 3 weist der vorliegende Kopfträger 3 zusätzlich eine ovale Bohrung 8 auf, durch welche Windungsenden der Kopfwicklung 9 des Wiedergabe-Magnetkopfes 2 zu einer Anschlußplatte 10 geführt werden. Auf dieser Anschlußplatte 10 sind Anschlußflächen 11, 12 und 13 für einen in SMD-Bauweise ausgeführten Feldeffekttransistor 14 vorgesehen. Ein bevorzugter Feldeffekttransistor 14 ist beispielsweise der Typ 3 SK 316Q. Van dem Feldeffekttransistor 14 ist die Gate-Elektrode mit der Anschlußfläche 11, die Source-Elektrode mit der Anschlußfläche 12 und die Drain-Elektrode mit der Anschlußfläche 13 verbunden. Die Windungsenden der Kopfwicklung 9 können verdrillt sein. Das eine Windungsende der Kopfwicklung 9 ist dabei über die Anschlußfläche 11 mit der Gate-Elektrode des Feldeffekttransistors 14 verbunden. Das andere Windungsende liegt auf einer weiteren Anschlußfläche 15 fest. Von den Anschlußflächen 15, 12 und 13 gehen verdrillte Anschlußleitungen einer Zuleitung 16 zu Anschlüssen 13', 12' und 15' eines auf der Leiterplatte 6 befindlichen Wiedergabe-Vorverstärkers 5. Fig. 3 shows an enlarged plan view of the head support assembly according to the invention. Identical parts are provided with the same reference numerals. Compared with the conventional head support 3 , the present head support 3 additionally has an oval bore 8 through which winding ends of the head winding 9 of the reproducing magnetic head 2 are guided to a connection plate 10 . On this connection plate 10 pads 11 , 12 and 13 are provided for a running in SMD design field effect transistor 14 . A preferred field effect transistor 14 is, for example, the type 3 SK 316 Q. Van field effect transistor 14 , the gate electrode to the pad 11 , the source electrode to the pad 12 and the drain electrode to the pad 13 is connected. The winding ends of the head winding 9 may be twisted. The one winding end of the head winding 9 is connected via the pad 11 to the gate electrode of the field effect transistor 14 . The other end of the turn is fixed on a further connection surface 15 . Of the pads 15 , 12 and 13 go twisted leads of a supply line 16 to terminals 13 ', 12 ' and 15 'of a located on the circuit board 6 playback preamplifier. 5
In der strich-punktiert-gezeichneten Umrahmung 3 der Fig. 4 ist die entsprechende elektrische Schaltung der in der Fig. 3 dargestellten Kopfträgeranordnung 3 angegeben. Der Wiedergabe-Vorverstärker 5 besteht in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Differenzverstärker 17, dessen nichtinvertierender Eingang über einen Kondensator mit dem Anschluß 12' und dessen nichtinvertierender Eingang über einen Kondensator 19 mit dem Anschluß 15' verbunden ist. Der Anschluß 15' ist mit Massepotential verbunden. Zwischen den Anschlüssen 12' und 15' ist ein Widerstand 20 geschaltet, der als Source-Widerstand für den Feldeffekttransistor 14 dient. Ein an einer Klemme 21 liegendes positives Betriebsspannungspotential (+5 Volt) für den Differenzverstärker 17 wird auch dem Anschluß 13' zugeführt. Über die Zuleitung 16 liegt die Drain-Elektrode des Feldeffekttransistors 14 an diesem positiven Betriebsspannungspotential. Ausgänge des Differenzverstärkers 17 sind an dem drehenden Übertragerteil (Rotor) des rotierenden Übertragers 7 angeschlossen. Von einem feststehenden Übertragerteil (Stator) des rotierenden Übertragers 7 gelangt das vorverstärkte Wiedergabesignal zu einer (nicht dargestellten) Signalverarbeitungseinrichtung.In the framing dash-dotted-lined 3 of Fig. 4, the appropriate electrical circuit is given in Fig. 3 head carrier assembly shown in Figure 3. The reproduction preamplifier 5 consists in the present embodiment of a differential amplifier 17 whose non-inverting input is connected via a capacitor to the terminal 12 'and its non-inverting input via a capacitor 19 to the terminal 15 '. The terminal 15 'is connected to ground potential. Between the terminals 12 'and 15 ', a resistor 20 is connected, which serves as a source resistor for the field effect transistor 14 . A lying at a terminal 21 positive operating voltage potential (+5 volts) for the differential amplifier 17 is also supplied to the terminal 13 '. Via the supply line 16 , the drain electrode of the field effect transistor 14 is located at this positive operating voltage potential. Outputs of the differential amplifier 17 are connected to the rotating transformer part (rotor) of the rotary transformer 7 . From a stationary transmission part (stator) of the rotating transformer 7 , the pre-amplified playback signal is sent to a signal processing device (not shown).
Es sei angenommen, daß der in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eingesetzte Wiedergabe-Magnetkopf 2 eine Kopfinduktivität von 1 µH aufweist. Ferner sei angenommen, daß die Wickelkapazität der Kopfwicklung 9 etwa 1,2 pF, die Leitungskapazität der Zuleitung 16 etwa 3,3 pF und die Eingangskapazität des Vorverstärkers etwa 5,6 pF beträgt. Ohne Zwischenschaltung des auf dem Kopfträger 3 als Source-Folger angeordneten Feldeffekttransistors 14 läßt sich eine Frequenzbandbreite von ca. 50 MHz erzielen. Durch die Zwischenschaltung des Source-Folgers wird die Eingangskapazität um den Faktor 1/(1 + SR) kleiner als die Gate-Source-Kapazität, wobei S die Steilheit des Feldeffekttransistors 14 und R der Source-Widerstand 20 ist. Die kapazitive Belastung des Wiedergabemagnetkopfes 2 wird somit sehr gering. Das in den Wiedergabemagnetkopf 2 induzierte Nutzsignal steht an der Source-Elektrode des Feldeffekttransistors 14 mit niedriger Quellimpedanz für den nachgeschalteten Wiedergabe-Vorverstärker 5 zur Verfügung. Die niedrige Quellimpedanz ra = R/(1/S) verhindert, daß durch die bisher so schädliche Leitungskapazität der verdrillten Zuleitung 16 die obere Übertragungseckfrequenz des nachgeschalteten Wiedergabe-Vorverstärkers beschnitten wird. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung beträgt die Übertragungsbandbreite des wiedergegebenen Nutzsignals 100 MHz.It is assumed that the reproducing magnetic head 2 used in the present embodiment has a head inductance of 1 μH. It is further assumed that the winding capacity of the head winding 9 is about 1.2 pF, the line capacitance of the lead 16 is about 3.3 pF, and the input capacitance of the preamplifier is about 5.6 pF. Without the interposition of the arranged on the head carrier 3 as a source follower field effect transistor 14 , a frequency bandwidth of about 50 MHz can be achieved. Due to the interposition of the source follower, the input capacitance becomes smaller than the gate-source capacitance by a factor of 1 / (1 + SR), where S is the transconductance of the field effect transistor 14 and R is the source resistor 20 . The capacitive load of the reproducing magnetic head 2 is thus very low. The useful signal induced in the reproducing magnetic head 2 is available at the source electrode of the field effect transistor 14 with low source impedance for the downstream reproduction preamplifier 5 . The low source impedance ra = R / ( 1 / S) prevents the hitherto so harmful line capacitance of the twisted supply line 16, the upper transmission corner frequency of the downstream playback preamplifier is cut. With the arrangement according to the invention, the transmission bandwidth of the reproduced useful signal is 100 MHz.
Es ist zwar denkbar, die schädlichen Wickel- und Schaltkapazitäten auch durch eine Reduzierung der Windungen der Kopfwicklung 9 zu verringern, dieser Ansatz führt jedoch über die damit verbundene Minderung des Nutzsignalpegels zu einer Verschlechterung des Signal/Stör-Abstands.Although it is conceivable to reduce the harmful winding and switching capacities by reducing the turns of the head winding 9 , but this approach leads to the associated reduction in the useful signal level to a deterioration of the signal / interference distance.
Die erfindungsgemäße Anordnung weist darüberhinaus den Vorteil auf, daß durch die niederohmige Auskopplung des Kopfträgersignals die Leitungsführung der Zuleitung 16 hinsichtlich einer Beeinflussung der Übertragungsbandbreite weniger kritisch und das Übersprechen zwischen mehreren Wiedergabekanälen verringert wird.The arrangement according to the invention also has the advantage that due to the low-impedance decoupling of the head carrier signal, the routing of the supply line 16 is less critical with regard to influencing the transmission bandwidth and the crosstalk between a plurality of reproduction channels is reduced.
Claims (2)
mit einer von einem Magnetband wendelförmig umschlungenen, trommelförmigen Abtasteinrichtung,
mit einem rotierenden Drehkörper,
mit wenigstens einem Wiedergabe-Magnetkopf, welcher am Umfang des Drehkörpers auf einem Kopfträger befestigt ist,
mit mindestens einem rotierenden Übertrager, welcher aus einem mit dem Drehkörper drehenden Übertragerteil und einem mit der Abtasteinrichtung verbundenen feststehenden Übertragerteil besteht und
mit mindestens einem Wiedergabe-Verstärker, welcher zwischen dem Wiedergabe-Magnetkopf und dem drehenden Teil des rotierenden Übertragers auf dem Drehkörper angeordnet ist, gekennzeichnet durch
einen auf dem Kopfträger (3) angeordneten Feldeffekttransistor (14), dessen Gate-Elektrode direkt mit einem Ende der Kopfwicklung (9) des Wiedergabe-Magnetkopfes (2) verbunden ist,
eine aus drei Leitungen bestehende verdrillte Zuleitung (16) zwischen dem Kopfträger (3) und einem räumlich von dem Kopfträger (3) abgesetzt angeordneten Verstärker (5), wobei die Drain-Elektrade des Feldeffekttransistors (14) über eine erste Leitung der verdrillten Zuleitung (16) mit einem ersten Potential verbunden ist, wobei ein anderes Ende der Kopfwicklung (9) über eine zweite Leitung der verdrillten Zuleitung mit einem zweiten Potential verbunden ist und wobei die Source-Elektrode des Feldeffekttransistors (14) über eine dritte Leitung der verdrillten Zuleitung (16) mit einem Eingang des Verstärkers (5) verbunden ist, und
einen zwischen dem Eingang des Verstärkers (5) und dem zweiten Potential angeschlossenen Widerstand (20).1. Arrangement for reproducing broadband signals for a magnetic recording / playback device
with a drum-shaped looped by a magnetic tape, drum-shaped scanning device,
with a rotating body,
with at least one reproduction magnetic head which is mounted on a head carrier on the circumference of the rotary body,
with at least one rotating transformer, which consists of a rotating with the rotary body transformer part and a connected to the scanning stationary transmitter part and
with at least one reproduction amplifier, which is arranged between the reproduction magnetic head and the rotating part of the rotary transformer on the rotary body, characterized by
a field effect transistor ( 14 ) arranged on the head carrier ( 3 ), the gate electrode of which is connected directly to one end of the head winding ( 9 ) of the reproducing magnetic head ( 2 ),
a three-line twisted lead ( 16 ) between the head support ( 3 ) and a spatially away from the head support ( 3 ) remote amplifier ( 5 ), wherein the drain Elektrade of the field effect transistor ( 14 ) via a first line of the twisted lead ( 16 ) is connected to a first potential, wherein another end of the head winding ( 9 ) via a second line of the twisted lead is connected to a second potential and wherein the source electrode of the field effect transistor ( 14 ) via a third line of the twisted lead ( 16 ) is connected to an input of the amplifier ( 5 ), and
a resistor ( 20 ) connected between the input of the amplifier ( 5 ) and the second potential.
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