Идеальный ГСП

[BERLIO]

Хороший ГСП в магнитофоне не последнее дело!
насколько помню требование к нему обеспечить симметрию не хуже 0.2% иначе начинают заметно расти шум ленты.
В журнале "Радио" №4 за 1995г был опубликован интересный ГСП, развивая эту идею на современных ОУ вот что я получил

на макете пока использовал OPA2607 (в дальнейшем планирую THS6042) это высокочастотные сдвоенные ОУ с мощным выходом (350мА у THS6042) что позволяет обойтись без транзисторов. Схема из "Радио" давала Кг=0.5% что для "идеального" ГСП многовато
Схема генератора классический мост Вина, амплитуда стабилизируется лампой накаливания СМН 6,3-20, поскольку стабилитрон дает большой Кг, схема на полевике требует тщательной настройки, а другие варианты (на умножителях и т.д.) слишком наворочены.
Сегодня на макете запустил только сам генератор, на обычных деталях без всякого подбора получил Кг=0.08% и думаю легко еще улучшу.
Второй ОУ масштабирующий буфер. На модели при указанных номиналах легко получил необходимые 42В на стирающей головке. Забавно что от самого ОУ на выходе отдается всего 40мА (пик) Поскольку многие современные ОУ легко дают такой выходной ток, то возникает соблазн сделать ГСП кассетного магнитофона вообще на одном ОУ Для себя я планирую второй каскад делать ИТ, поэтому и нужны 350мА.
продолжение следует....

[EDDiE]

Может ваш ГСП не заглушился?

Это же не ядерный реактор.

[BERLIO]

Причина детонации оказалась банальной, кассета стала заедать устранилось полной перемоткой.
Итак что было сделано...
Записал 1кГц при уровне 0дБ сначала с родным ГСП, а потом ничего не меняя глушил родной и подключал свой ГСП (частота и напряжение такие же)
И что получилось...
Уровень третьей гармоники не изменился (что логично)
а вот уровень второй гармоники упал с 0.15% до 0.055% (при переходе на "идеальный ГСП")
учитывая повышенную чувствительность слуха к четным гармоникам.... работу провел не зря
схему окончательно "окультурю" и выложу. Если кому интересно могу выложить и снятые спектрограммы.

[Mikola]

Скажите, AD815AN/AD - это какой корпус? Нигде не могу найти данные. И где покупали, если не секрет?

[BERLIO]

Скажите, AD815AN/AD - это какой корпус? Нигде не могу найти данные

вот http://www.berlio.ru/_Get.php?temp/AD815AYS.pdf
Покупал у нас в Минске на фирме торгующей деталями, причем были в наличии. Если что обращайтесь.
Заменить можно любым ОУ способным выдать на выходе 250мА и рассеивать 3Вт.
можно конечно взять слаботочный ОУ и умощнить выход транзисторами.... но это не наш метод

[Mikola]

Спасибо, AYS в таком корпусе видел, просят $16.95 +$4 за доставку. Думаю, придётся умощнять OPA627, их есть у меня.
Кстати, сильно греется? Теплоотвод нужен?

[BERLIO]

Кстати, сильно греется? Теплоотвод нужен?

на частоте 155кГц 2.4 Вт хватает небольшого радиатора.
я взял за 13,4$

[BERLIO]

придётся умощнять OPA627, их есть у меня.

можно еще поискать подходящий однокристальный усилитель мощности....

[Mikola]

Поскольку на стирание особой красоты не нужно (кроме повышенной амплитуды и тока), ИМХО лучше на выход ОУ поставить комплементарную пару транзисторов с питанием +\-24 В. А с выхода ЗГ сигнал разделить на два маломощных, но шустрых ОУ, и bias регулировать на их входе для каждого канала отдельно. Такая архитектура позволит построить ГСП на любое кол-во каналов с минимальным crosstalk.

[BERLIO]

А с выхода ЗГ сигнал разделить на два маломощных, но шустрых ОУ

в моем УЗ нужен размах всего 3В поэтому я беру сигнал прямо с ЗГ.
в обычных схемах УЗ необходимо высокое напряжение (особенно с универсальной головкой)
в моем случае на TEAС амплитуда 62В, на ОУ такую получить сложно (есть высоковольтные, но там питание нужно будет +/-70В, да и что будет с искажениями не знаю) У меня уже почти готова схема на одном слаботочном ОУ для случаев когда частота стирания совпадает с частотой подмагничивания.
Выложу в понедельник.

[Mikola]

Выложу в понедельник.

Очень интересно. И если можно, рекомендации для расчёта частоты ЗГ, мне нужно 200 кГц - какие номиналы (примерно) должны быть у R и С?

---------- Добавлено в 17:03 ---------- Предыдущее сообщение в 17:02 ----------

в моем случае на TEAС амплитуда 62В,

Это подмагничивание?

[BERLIO]

рекомендации для расчёта частоты ЗГ

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%...82%D0%BE%D1%80

Это подмагничивание?

ну да... сами считайте, реактивное сопротивление ГЗ индуктивностью 0.019Г на частоте 150кГц будет 18кОм,
значит для тока в 1мА нужно 18В, а для того что бы режим был близок к ИТ токоограничивающий резистор должен
быть в несколько раз больше 18кОм, и соответственно напряжение во столько же раз больше.

---------- Добавлено в 16:24 ---------- Предыдущее сообщение в 16:22 ----------

Народ, подскажите типичные значения тока записи, и тока подмагничивания для кассетных "сендвичей"....

[VeschiiOleg]

Это подмагничивание?

Это на выходе генератора. Для стирания надо. Для подмагничивания там 15-16В на металле.

[BERLIO]

Вот обещанная схема бюджетного варианта "идеального ГСП"

Операционник любой, достаточно высокочастотный.
Питание можно варьировать в широких пределах - снизу ограничено
добротностью ГС, сверху максимальным напряжением питания ОУ.
Легко переделать на однополярное питание.
настройка - только резистором R8 выставить рабочее напряжение на ГС.
Часть схемы выделенная желтой пунктирной линией позволяет устанавливать
ТП в зависимости от типа ленты и подстраивать его (R10). Или электронным
способом подавая управляющее напряжение на R9.
Если регулировать не нужно, то этот кусок просто выбросить.
Вкл/выкл без снятия напряжения питания можно закорачивая релюшкой или полевиком конденсатор С9.
Частота ГСП определяется индуктивностью ГС и С5. При данных номиналах
примерно 145кГц, поменяв С5 можно получить больше/меньше.
Данная схема будет работать гораздо лучше обычного ГСП, но до идеального
не дотягивает. Умощняющие транзисторы работают в ключевом режиме что
порождает шлейф гармоник. Схемотехнически я их подавил насколько можно
без усложнения схемы.
Описание принципа работы, настройки и перестройки подготовлю как только
появятся желающие повторить схему.

[EDDiE]

А без лампочки никак не получается?

[BERLIO]

А без лампочки никак не получается?

а почему не нравится лампочка? другие варианты вносят существенные искажения и/или сложны в настройке.
есть вариант со спец. фоторезистивнам оптроном, но он дорогой и нужно заказывать.
лампочка же доступна, не вносит искажений и практически вечна, поскольку даже не накаляется.

[tomtit]

Ув. Берлио. Не могли бы вы прояснить мне один вопрос по магнитной записи ?
Почему все стараются записывать генератором тока а не источником напряжения?
Как меня, человека , абсолютно не разбирающегося в тонкостях магнитной записи, но неплохо знающего физику, очевидно, что писать надо напряжением. Из уравнений Максвелла прямо следует, что м. поток пропорционален интегралу напряжения по времени и все ! Все нелинейности, свойства сердечника головки, зазоры и т.п. и т.д. - малости более высоких порядков и прямо не входят в формулу никак. Что вы думаете по этому поводу?

[alexf52]

Из уравнений Максвелла прямо следует, что м. поток пропорционален интегралу напряжения по времени и все !

А можно ссылку на это уравнение? Те которые я на всякий случай посмотрел еще раз (поскольку сдавал физику очень давно) все же ставят магнитное поле в зависимость от тока. Равно как и более простой закон Ампера где магнитное поле пропорционально току в проводе. И наконец вспоминая фундаментальную физику, магетизм - релятивистский эффект от движения заряда то есть опять тока. И наконец напряженность магнитного поля в СИ измеряется в амперах на метр.

[BERLIO]

Лента намагничивается МАГНИТНЫМ полем, вот формула напряженности магнитного поля в катушке
где I это ток, w количество витков L длина катушки, как видите электрического напряжения здесь нет. Электрическое напряжение необходимо только что бы создать ток преодолев активное сопротивление провода (на постоянном токе).
На переменном нужно еще преодолевать напряжение самоиндукции. Этот эффект
удобно считать как появление дополнительного сопротивления (реактивного)
R=L*2p*f Для моей ГС при ее индуктивности 0.00029Гн и частоте 150кГц
реактивное сопротивление будет 273ом, ток при котором она хорошо стирает 0.2А
отсюда что бы получить такой ток на нее нужно подать НАПРЯЖЕНИЕ 54,6В.
на самом деле чуть больше поскольку еще есть и активное сопротивление.

[bishbosh]

Почему все стараются записывать генератором тока а не источником напряжения?
...Из уравнений Максвелла прямо следует, что м. поток пропорционален интегралу напряжения по времени и все !

Если не ошибаюсь, напряжение в уравнения Максвелла не входит никаким боком.
Что касается питания головки током или напряжением... Индуктивность - по определению коэффициент пропорциональности между током и магнитным потоком. Однако, мгновенное значение индуктивности ГЗ - величина отнюдь не постоянная. Надеюсь, с этим никто не спорит. Следовательно, если задать ток через головку, то магнитный поток, создаваемый ГЗ, будет меняться с изменением мгновенной индуктивности. Если на пальцах, то магнитный поток равен Ф=LI, напряжение на индуктивности U=LdI/dt или LdI=Udt. Проинтегрировав последнее и подставив в первое выражением получим Ф= (интеграл) Udt. То есть магнитный поток ГЗ пропорционален вольт-секундному интегралу. В случае идеальной ГЗ нет никакой разницы, питать ее током или напряжением, в случае-же реальной ГЗ питание ее напряжением позволяет добиться независимости магнитного потока от изменения ее индуктивности. Все это справедливо и для стирающей головки, хоть и в меньшей степени.

[BERLIO]

в случае-же реальной ГЗ питание ее напряжением позволяет добиться независимости магнитного потока от изменений индуктивности.

и поток станет обратно пропорциональным частоте т.е. при постоянном напряжении на ГЗ ток будет падать в два раза при повышении частоты в двое.
изменение индуктивности связано с изменением магнитной проницаемости сердечника с изменением магнитного потока. Для борьбы с этим эффектом в ГЗ вводят задний зазор,
его высокое магнитное сопротивление как раз и минимизирует изменение индуктивности в зависимости от тока.