CH541850A

CH541850A - Halbleiteranordnung zum Schalten von Wechselströmen für Vormagnetisierungs- und Löschzwecke in Magnetbandgeräten

Info

Publication number: CH541850A
Application number: CH1800972A
Authority: CH
Inventors: Fiala Petr
Original assignee: Studer Willi Fa
Priority date: 1972-12-12
Filing date: 1972-12-12
Publication date: 1973-09-15

Description

Bei magnetischen Aufzeichnungen im Tonfrequenzbereich wird - zwecks Verringerung der Verzerrungen und des Bandrauschens eine Hochfrequenz-Vormagnetisierung der Aufnahmeköpfe angewandt und ausserdem wird zur Löschung, d. h. Entmagnetisierung der Bänder der Löschkopf ebenfalls mit hochfrequentem Strom gespeist. Die für diese Zwecke verwendeten Frequenzen liegen in der Grössenordnung von etwa 110 kHz und darüber.

Je nach Betriebsart, also Aufnahme, Wiedergabe oder reinem Löschvorgang ist es bei Tonbandmaschinen erforderlich, die einzelnen Magnetköpfe unterschiedlich zu schalten, es werden also die Hochfrequenzströme einmal irgendeinem der Köpfe zugeführt, während er bei einer anderen Betriebsart stromlos bleibt. Diese Ein- und Ausschaltvorgänge können mit üblichen mechanischen Kontakten durchgeführt werden, z. B. mit Relais, jedoch ist in diesem Fall nicht immer die erforderliche Betriebssicherheit zu erzielen, die infolge der u. U. sehr häufigen Betätigung der Schaltvorgänge bei professionell angewendeten Studiomaschinen in jedem Fall gewährleistet sein muss.

Sichere und von der Häufigkeit der Schaltvorgänge unabhängige Schaltanordnungen lassen sich unter Vermeidung mechanischer Kontakte mit Halbleiterelementen aufbauen.

Für den oben erwähnten Zweck bekannt sind z. B. Schaltungen unter Verwendung von Feldeffekttransistoren, jedoch ergeben sich neben wirtschaftlichen Überlegungen auch noch Schwierigkeiten infolge der Grösse der benötigten Ströme und Spannungen, die von den derzeit zur Verfügung stehenden Feldeffekttransistoren nicht ohne weiters verarbeitet werden können. Weiter ist zu berücksichtigen, dass die für Löschung und Vormagnetisierung verwendeten Hochfrequenzströme weitgehend oberwellenfrei sein sollen, d. h. es dürfen durch Halbleiterbauteile, die als Schalter wirken, keine zusätzlichen Verzerrungen eingeführt werden.

Es ist ferner bei dem Aufbau von derartigen Schaltungen zwecks Erhöhung der Sicherheit gegen das Auftreten von Brumm- oder anderen Störspannungen vorteilhaft, eindeutige Erdungsverhältnisse zu schaffen, d. h. geeignete Bezugspunkte vorzusehen und die Schaltung an Masse zu legen.

Eine ebenfalls bekannte Anordnung unter Verwendung eines Transistors in der Diagonale einer Dioden-Brückenschaltung ist beispielsweise in dieser Hinsicht ungünstig, da bestimmte Teile schwimmend angeordnet sein müssen.

Eine den Anforderungen entsprechende und betriebssichere Halbleiteranordnung zum Schalten von Wechselströmen nach den Erfindungsgedanken kennzeichnet sich dadurch, dass die Zuführung der Ströme zu den Magnetköpfen über einen Transistor erfolgt, dessen Kollektor-Emitter Strecke mit einem Kondensator in Serie liegt, der bei einer Ansteuerung der Basis, die eine Sperrung des Transistors bewirkt, den Aufbau einer Gleichspannung zur Folge hat, die den Kollektor des Transistors so polarisiert, dass für die ange legte Wechselspannung die Kollektor-Basis Strecke gesperrt bleibt.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung, an der die Wirkungsweise näher erläutert wird.

Der Generator 1 für die Wechselspannung mit dem angedeuteten Innenwiderstand bzw. einem aus anderen Gründen benötigten Widerstand 2, steht in Verbindung mit dem Verbraucher 3, der ein Aufnahme- oder Löschkopf sein kann.

Ferner liegt im Stromkreis der Kondensator 4 und die Kollektor-Emitter Strecke des Transistors 5 und weiter ist der Stromkreis über den gemeinsamen Bezugspunkt, z. B. einer Masseverbindung, geschlossen. Zur Einstellung vorgegebener Werte des Hochfrequenzstromes ist noch ein regelbarer Widerstand 6 vorgesehen. Die Steuerung des Ein- und Ausschaltvorgangs erfolgt über den Basisanschluss 7 des Transistors, dem die Steuersignale in Form geeigneter Spannungswerte zugeführt werden. Diese Schaltsignale werden meist in einer entsprechenden Logikschaltung gewonnen, in der sämtliche, für den Ablauf der funktionellen Vorgänge massgebenden Faktoren gemeinsam verarbeitet werden. Diese Einzelheiten sind nicht näher dargestellt und nur durch die Steuerung 10 angedeutet.

Das Schaltungsprinzip lässt sich auf mehrere gleichwertige Steuereinheiten erweitern, indem parallel weitere Kondensatoren in Serie mit steuernd wirkenden Transistoren angeschlossen werden, wie im Schema punktiert durch die Kondensatoren 8 und 9 angedeutet.

Diese erweiterten Möglichkeiten sind vorteilhaft anwendbar, beispielsweise für die Umschaltung der verschiedenen Bandgeschwindigkeiten, die unterschiedliche Werte der Hochfrequenzströme benötigen und entsprechend voreingestellt mit den zugehörigen Transistoren einfach umgeschaltet werden können.

Die Speisung des Magnetkopfes 3 im Schaltzustand ein erfolgt vom Generator 1 über den in Serie liegenden Kondensator 4, wenn die Kollektor-Emitter Strecke des Transistors 5 durch entsprechende Ansteuerung der Basis leitend ist. Der Arbeitspunkt ist so gewählt, dass der lineare Teil der Kennlinie ausgenützt wird, ausreichende Verzerrungsfreiheit somit gewährleistet ist. Wird die Spannung an der Basis in den Sperrbereich verschoben, so ladet sich über die als Diode wirkende Kollektor-Basis Strecke der Kondensator auf und polarisiert den Kollektor so, dass die angelegte Wechselspannung gesperrt bleibt.

Solange die an der Basis des Transistors liegende Steuerspannung aufrecht erhalten wird bleibt der Zustand bestehen, da etwa auftretende Ladungsverluste des Kondensators durch die weitere Gleichrichtung der Spitzen der Wechselspannung ersetzt werden, die möglich ist, da über die Steuerschaltung 10 eine Verbindung von der Basis 7 gegen den gemeinsamen Bezugspunkt besteht.

Diese geschilderte Ausführungsform zeigt ein Beispiel des Schaltungsprinzips. In gleicher Weise gilt dieses auch für andere Möglichkeiten, z. B. ist es unter Umständen vorteilhaft, die betreffenden Magnetköpfe nicht unmittelbar in den Stromkreis zu legen, sondern über einen Trenn- oder separaten Leitungsverstärker anzuschliessen. Derartige Varianten beeinflussen die Wirkungsweise nicht und stimmen mit dem Grundgedanken überein.

PATENTANSPRUCH

Halbleiteranordnung zum Schalten von Wechselströmen für Vormagnetisierungs- und Löschzwecke in Magnetbandgeräten, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung der Ströme zu den Magnetköpfen über einen Transistor erfolgt, dessen Kollektor-Emitter Strecke mit einem Kondensator in Serie liegt, der bei einer Ansteuerung der Basis, die eine Sperrung des Transistors bewirkt, den Aufbau einer Gleichspannung zur Folge hat, die den Kollektor des Transistors so polarisiert, dass für die angelegte Wechselspannung die Kollektor-Basis Strecke gesperrt bleibt.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

Bei magnetischen Aufzeichnungen im Tonfrequenzbereich wird - zwecks Verringerung der Verzerrungen und des Bandrauschens eine Hochfrequenz-Vormagnetisierung der Aufnahmeköpfe angewandt und ausserdem wird zur Löschung, d. h. Entmagnetisierung der Bänder der Löschkopf ebenfalls mit hochfrequentem Strom gespeist. Die für diese Zwecke verwendeten Frequenzen liegen in der Grössenordnung von etwa 110 kHz und darüber.

Je nach Betriebsart, also Aufnahme, Wiedergabe oder reinem Löschvorgang ist es bei Tonbandmaschinen erforderlich, die einzelnen Magnetköpfe unterschiedlich zu schalten, es werden also die Hochfrequenzströme einmal irgendeinem der Köpfe zugeführt, während er bei einer anderen Betriebsart stromlos bleibt. Diese Ein- und Ausschaltvorgänge können mit üblichen mechanischen Kontakten durchgeführt werden, z. B. mit Relais, jedoch ist in diesem Fall nicht immer die erforderliche Betriebssicherheit zu erzielen, die infolge der u. U. sehr häufigen Betätigung der Schaltvorgänge bei professionell angewendeten Studiomaschinen in jedem Fall gewährleistet sein muss.

Sichere und von der Häufigkeit der Schaltvorgänge unabhängige Schaltanordnungen lassen sich unter Vermeidung mechanischer Kontakte mit Halbleiterelementen aufbauen.

Für den oben erwähnten Zweck bekannt sind z. B. Schaltungen unter Verwendung von Feldeffekttransistoren, jedoch ergeben sich neben wirtschaftlichen Überlegungen auch noch Schwierigkeiten infolge der Grösse der benötigten Ströme und Spannungen, die von den derzeit zur Verfügung stehenden Feldeffekttransistoren nicht ohne weiters verarbeitet werden können. Weiter ist zu berücksichtigen, dass die für Löschung und Vormagnetisierung verwendeten Hochfrequenzströme weitgehend oberwellenfrei sein sollen, d. h. es dürfen durch Halbleiterbauteile, die als Schalter wirken, keine zusätzlichen Verzerrungen eingeführt werden.

Es ist ferner bei dem Aufbau von derartigen Schaltungen zwecks Erhöhung der Sicherheit gegen das Auftreten von Brumm- oder anderen Störspannungen vorteilhaft, eindeutige Erdungsverhältnisse zu schaffen, d. h. geeignete Bezugspunkte vorzusehen und die Schaltung an Masse zu legen.

Eine ebenfalls bekannte Anordnung unter Verwendung eines Transistors in der Diagonale einer Dioden-Brückenschaltung ist beispielsweise in dieser Hinsicht ungünstig, da bestimmte Teile schwimmend angeordnet sein müssen.

Eine den Anforderungen entsprechende und betriebssichere Halbleiteranordnung zum Schalten von Wechselströmen nach den Erfindungsgedanken kennzeichnet sich dadurch, dass die Zuführung der Ströme zu den Magnetköpfen über einen Transistor erfolgt, dessen Kollektor-Emitter Strecke mit einem Kondensator in Serie liegt, der bei einer Ansteuerung der Basis, die eine Sperrung des Transistors bewirkt, den Aufbau einer Gleichspannung zur Folge hat, die den Kollektor des Transistors so polarisiert, dass für die ange legte Wechselspannung die Kollektor-Basis Strecke gesperrt bleibt.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung, an der die Wirkungsweise näher erläutert wird.

Der Generator 1 für die Wechselspannung mit dem angedeuteten Innenwiderstand bzw. einem aus anderen Gründen benötigten Widerstand 2, steht in Verbindung mit dem Verbraucher 3, der ein Aufnahme- oder Löschkopf sein kann.

Ferner liegt im Stromkreis der Kondensator 4 und die Kollektor-Emitter Strecke des Transistors 5 und weiter ist der Stromkreis über den gemeinsamen Bezugspunkt, z. B. einer Masseverbindung, geschlossen. Zur Einstellung vorgegebener Werte des Hochfrequenzstromes ist noch ein regelbarer Widerstand 6 vorgesehen. Die Steuerung des Ein- und Ausschaltvorgangs erfolgt über den Basisanschluss 7 des Transistors, dem die Steuersignale in Form geeigneter Spannungswerte zugeführt werden. Diese Schaltsignale werden meist in einer entsprechenden Logikschaltung gewonnen, in der sämtliche, für den Ablauf der funktionellen Vorgänge massgebenden Faktoren gemeinsam verarbeitet werden. Diese Einzelheiten sind nicht näher dargestellt und nur durch die Steuerung 10 angedeutet.

Das Schaltungsprinzip lässt sich auf mehrere gleichwertige Steuereinheiten erweitern, indem parallel weitere Kondensatoren in Serie mit steuernd wirkenden Transistoren angeschlossen werden, wie im Schema punktiert durch die Kondensatoren 8 und 9 angedeutet.

Diese erweiterten Möglichkeiten sind vorteilhaft anwendbar, beispielsweise für die Umschaltung der verschiedenen Bandgeschwindigkeiten, die unterschiedliche Werte der Hochfrequenzströme benötigen und entsprechend voreingestellt mit den zugehörigen Transistoren einfach umgeschaltet werden können.

Die Speisung des Magnetkopfes 3 im Schaltzustand ein erfolgt vom Generator 1 über den in Serie liegenden Kondensator 4, wenn die Kollektor-Emitter Strecke des Transistors 5 durch entsprechende Ansteuerung der Basis leitend ist. Der Arbeitspunkt ist so gewählt, dass der lineare Teil der Kennlinie ausgenützt wird, ausreichende Verzerrungsfreiheit somit gewährleistet ist. Wird die Spannung an der Basis in den Sperrbereich verschoben, so ladet sich über die als Diode wirkende Kollektor-Basis Strecke der Kondensator auf und polarisiert den Kollektor so, dass die angelegte Wechselspannung gesperrt bleibt.

Solange die an der Basis des Transistors liegende Steuerspannung aufrecht erhalten wird bleibt der Zustand bestehen, da etwa auftretende Ladungsverluste des Kondensators durch die weitere Gleichrichtung der Spitzen der Wechselspannung ersetzt werden, die möglich ist, da über die Steuerschaltung 10 eine Verbindung von der Basis 7 gegen den gemeinsamen Bezugspunkt besteht.

Diese geschilderte Ausführungsform zeigt ein Beispiel des Schaltungsprinzips. In gleicher Weise gilt dieses auch für andere Möglichkeiten, z. B. ist es unter Umständen vorteilhaft, die betreffenden Magnetköpfe nicht unmittelbar in den Stromkreis zu legen, sondern über einen Trenn- oder separaten Leitungsverstärker anzuschliessen. Derartige Varianten beeinflussen die Wirkungsweise nicht und stimmen mit dem Grundgedanken überein.

PATENTANSPRUCH

Halbleiteranordnung zum Schalten von Wechselströmen für Vormagnetisierungs- und Löschzwecke in Magnetbandgeräten, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung der Ströme zu den Magnetköpfen über einen Transistor erfolgt, dessen Kollektor-Emitter Strecke mit einem Kondensator in Serie liegt, der bei einer Ansteuerung der Basis, die eine Sperrung des Transistors bewirkt, den Aufbau einer Gleichspannung zur Folge hat, die den Kollektor des Transistors so polarisiert, dass für die angelegte Wechselspannung die Kollektor-Basis Strecke gesperrt bleibt.