Устройство магнитной записи и воспроизведения видеосигналов

 

УСТРОЙСТВО МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ВИДЕОСИГНАЛОВ, содержащее лентопротяжный механизм, связанный с блоком управления электроприводом , а также в записывающей части блок интегральных магнитных головок записи и последовательно соединенные синхроселекор и магнитную головку записи синхросигнала, причем вход синхроселектора является входом записываемого телевизионного сигнала , а в воспроизводящей части блок магнитных головок воспроизведения, магнитную головку воспроизведения синхросигнала, последовательно соединенные тактовый генератор, делитель частоты и фазовый компаратор, выход которого.подключен к входу блока управления электроприводом, кольцевой счетчик, счетный вход которого соединен с выходом тактового генератора , а установочный вход - с выходом магнитной головки воспроизведения синхросигнала и с вторым входом фазового компаратора, отличающ ,е е с я тем, что, с целью повышения качества записи и воспроизведения видеосигнала за счет уменьшения перекрестных помех и повышения отношения сигнал-шум, в записывающую часть введены электронно-лучевая трубка с электростатической и электромагни ной системами отклонения и с квадруп польной электростатической линзой, причем в плоскости мишени электронно-лучевой трубки расположен ряд полупроводниковых диодных структур прямоугольной формы, каждая из которых соединена с соответствующей магнитной головкой записи, вдоль ряда полупроводниковых диодных структур расположен заземленный электрод, а также введены генератор строчной g развертки, включенный между вторым сл выходом синхроселектора и входом электромагнитной системы отклонения, и источник постоянного напряжения, выход которого подключен к входу квадрупольной электростатической линзы, при этом электростатическая система отклонения соединена с вхо-: дом телевизионного сигнала, а в воспроизводящую часть введены после довательно соединенные электронный, коммутатор и формирователь видеосигСХ5 нала, второй вход которого соединен О) с выходом магнитной головки врспроО ) изведения синхросигнала, причем информационные входы электронного ком мутатора соединены с соответству10- щикм выходами блока магнитных головок воспроизведения, а управляющие взсоды - с соответствующими выходами кольцевого счетчика.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

З(51) Н 04 N 5/78

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3475979/18-09 (22) 29.07.82 (46) 07,03.84, Бюл, Р 9 (72) В.П,Тищенко, Л,Н.Герасимук, Е.М,Ратушняк и A,Ä.Êàëþæíûé (53) 621,397.642 (088.8) . (56) 1. Гончаров А.В; и др, Техника магнитной видеозаписи, М., Энергия, 1970, с.27-32, 2. Патент США Р 3975764, кл, Н 04 N 5/78, 1974 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО МАГНИТНОЙ ЗАПИСИ

И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ВИДЕОСИГНАЛОВ содержащее лентопротяжный механизм, связанный с блоком управления электроприводом, а также н записывающей части блок интегральных магнитных головок записи и последовательно соединенные синхроселектор и магнитную головку записи синхросигнала, причем вход синхроселектора является входом записываемого телевизионного сигнала, а в воспроизводящей части блок магнитных головок воспроизведения, магнитную головку воспроизведения синхросигнала, последовательно соединенные тактовый генератор, делитель частоты и фазовый компаратор, выход которого подключен к входу блока управления электроприводом, кольценой счетчик, счетный вход которого соединен с выходом тактового генератора, а установочный вход — с выходом магнитной головки воспроизведения синхросигнала и с вторым входом фазового компаратора, о т л и ч а ю:щ,е е с я тем, что, с целью повыше„„SU„„1078667 А ния качества записи и носпроиз ведейия видеосигнала за счет уменьшения перекрестных помех и повышения отношения сигнал-шум, н записынающую часть внедены электронно-лучевая трубка с электростатической и электромагни".ной системами отклонения и с кнадру польной электростатической линзой, причем н плоскости мишени электрон- но-лучевой трубки расположен ряд полупроводниковых диодных структур прямоугольной формы, каждая из которых соединена с соответствующей магнитной головкой записи, вдоль ряда полупроводниковых диодных структур расположен заземленный электрод, а также введены генератор строчной Е развертки, включенный между вторым выходом синхроселектора и входом электромагнитной системы отклонения, и источник постоянного напряжения, выход которого подключен к входу квадрупольной электростатической линзы, при этом электростатическая система отклонения соединена с вхо ; дом телевизионного сигнала, а в воспроизводящую часть введены последовательно соединенные электронный коммутатор и формирователь видеосигнала, второй вход которого соединен с выходом магнитной головки воспроизведения синхросигнала, причем информационные входы электронного коммутатора соединены с соответствующими выходами блока магнитных головок воспроизведения, а управляющие входы - с соответствующими выходами кольцевого счетчика.

1078667

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано в аппаратуре магнитной видеозаписи, Известно устройство записи и воспроизведения видеосигналов, содержащее многодорожечные блоки магнитных головок записи и воспроизведения, лентопротяжный механизм, селектор синхросигнала, первый и второй усилители и первый и второй коммутаторы видеосигналов, магнитные головки записи и считывания синхросигналов, при этом входы многодорожечного блока магнитных головок записи соединены с соответствующими выходами пер- t5 вого коммутатора, вход которого соединен с выходом первого усилителя, выходы многодорожечного блока магнитных головок воспроизведения подключены к соответствуюцим входам второ- д го коммутатора, выход которого подключен к входу второго усилителя, вход селектора синхросигнала соединен с входом первого коммутатора, а его выход подключен к магнитной головке записи синхросигналов (1 1.

Недостатком известного устройства явля ется низ кое качество воспроиз водимого изображения, обусловленное малым количеством дорожек записи (10 дорожек) и низкой тактовой частотой коммутаторов видеосигнала.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство магнитной записи и воспроизведения видеосигналов, содержацее лентопротяжный механизм, с вяз анный с блоком управления электроприводом, а также в записываюцей части — блок интегральных магнитных головок записи и последовательно соединенные 40 синхроселектор и магнитную головку записи синхросигнала, причем вход синхроселектора является входом записываемого телевизионного сигнала, а в воспроизводящей части — блок магнитных головок воспроизведения, магйитную головку воспроизведения синхросигнала, последовательно соединенные тактовый генератор, делитель частоты и фазовый компаратор, 5О выход которого подключен к входу блока управленйя электроприводом, кольцевой счетчик, счетный вход которого соединен с выходом тактового генератора, а установочный вход - с выходом магнитной головки воспроизведения синхросигнала и с вторым входом фазового компаратора (2 3, Однако большое количество параллельных соединений блоков магнитных 60 головок записи и воспроизведения с многоканальными усилителями, коммутаторами и накопителями сигналов, приводит к повышенным перекрестнь|м помехам между каналами, ухуджаюцем 5 качество воспроизводимого телевизионного изображения °

Цель изобретения — повышение качества записи и воспроизведения видеосигнала за счет уменьшения перекрестных помех и повышения отношения сигнал-шум, Поставленная цель достигается тем, что в. устройство магнитной записи и воспроизведения видеосигналов, содержащее лентопротяжный механизм, свя занный с блоком управления электроприводом, а также в записываюцей части блок интегральных магнитных головок записи и последовательно соединенные синхроселектор и магнитную головку записи синхросигнала, причем вход синхроселектора является входом записываемого телевизионного сигнала, а в воспроизводящей части блок магнитных головок воспроизведения, магнитную головку воспроизведения синхросигнала, последовательно соединенные тактовый генератор, делитель частоты и фазовый компаратор, выход которого подключен к входу блока управления электроприводом, кольцевой счетчик, счетный вход которого соединен с выходом тактового генератора, а установочный вход — с выходом магнитной головки воспроизведения синхросигнала и с вторым входом фазового компаратора, в записывающую часть введены электроннолучевая трубка с электростатической и электромагнитной системами отклонения и с квадрупольной электростатической линзой, причем в плоскости мишени электронно-лучевой трубки расположен ряд полупроводниковых диодных структур прямоугольной формы, каждая из которых соединена с соответствуюцей магнитной головкой записи, вдоль ряда полупроводниковых диодных структур расположен заземленный электрод, а также введены генератор строчной развертки, включенный между вторым выходом синхроселектора и входом электромагнитной системы отклонения, и источник постоянного напряжения, выход которого подключен K входу квадрупольной электростатической линзы, при этом электростатическая система отклонения соединена с входом телевизионного сигнала, а в воспроизводящую часть введейы последовательно соединенные электронный коммутатор и формирователь видеосигнала, второй вход которого соединен с выходом магнитной головки воспроизведения синхросигнала, причем информационные входы электронного коммутатора соединены с соответ.ствуюцими выходами блока магнитных головок воспроизведения, а управляюцие входы - с соответствуюцими выходами кольцевого счетчика.

1078667

На чертеже приведена структурная смешанная схема устройства записи и воспроиз ведения видеосигнала, Устройство состоит из записывающей и воспроизводящей частей и лентопротяжного механизма 1, связанного с блоком 2 управления электроприводом.

Записывающая часть включает в себя вход 3 видеосигнала, видеоусилитель 4, синхроселектор 5, генератор 6 строчной развертки, блок 7 интегральных магнитных головок записи, магнитную головку 8 з апи си синхросигн ала, и сточник 9 постоянного напряжения, блоки 10 и 11 питания и электроннолучевую трубку, содержащую катод 12, модулятор 13, анод 14, квадрупольпую электростатическую линзу 15, электромагнитную систему 16 отклонения, электростатическую систему 17 отклонения, основание 18, на котором зак- 20 реплены полупроводниковые диодные структуры 19 и заземленный электрод 20, Воспроизводящая часть содержит блок 21 магнитных головок воспроиз- 25 ведения, магнитную головку 22 .воспроизведения синхросигнала, электронный коммутатор 23, кольцевой счетчик 24, тактовый генератор 25, делитель 26 частоты, фазовый компаратор 27, формирователь 28 видеосигнала, три усилителя 29, 30 и 31 и выход 32 видеосигнала.

Запись производится на магнйтный носитель 33, 35

Устройство работает следующим образом, Видеосигнал с входа 3 поступает в видеоусилитель 4, а также на синх1 роселектор 5, где осуществляется выделение строчных синхроимпульсов, Строчные синхроимпульсы синхронизируют работу генератора 6 строчной развертки, подключенного к электро-. магнитной системе 16 отклонения ° С помощью катода 12, модулятора 13 и анода 14, подключенных к блоку 11 питания, формируется электронный луч круглого сечения, который с помощью квадрупольной электростатической линзы 15, подключенной к источнику 9 50 постоянного напряжения, преобразуется в луч с эллиптической формой поперечного сечения. Меньшая ось эллипса ориентирована в направлении строчного отклонения электронного луча, осу-55 ществляемого электромагнитной системой 16 отклонения. Выход видеоусилителя 4 подключен к электростатической системе 17, отклоняющей электронный луч в направлении, перпендикулярном направлению строчного отклонения луча.

Таким образом, в течение прямого хода строчной развертки электронный луч сканирует расположенный на об- 65 щем основании 18 набор полупроводниковых диодных структур 19, общий электрод которых подключен к блоку 10 питания, размер полуосей эллипса поперечного сечения электронного луча сравним с размерами отдельной полупроводниковой диодной структуры 19, Модуляция электронного луча по интенсивности осуществляется с помощью электростатической системы 17 отклонения, с помощью которой электронный луч отклоняется на заземленный электрод 20, частично или полностью перекрывая ток луча. При этом изменяется по интенсивности величина тока луча, попадающая на какуюлибо полупроводниковую диодную структуру„19 ° Если распределение плотности тока в луче с эллиптическим поперечным сечением подчиняется кривой Гаусса, то-есть

„2 „2 — +— ,„2 Ь2 у=р е где Яо — плотность тока в центре электронного луча; И J — текущие координаты; и Ь вЂ” расстояния от центра электронного луча до точек по координатам х и у. в которых плотность тока снижается в 1/е раз по сравнению со значением р,,; е — основание натуральных логарифмов, то ток луча, проходящий в какой-либо отдельной полупроводниковой диодной структуре определится выражением, соS g у2 — — +— л Ра1 е „д о (ф л.ll

-Ж -00 где 5 — расстояние от центра электронного луча до края заземленного электрода 20 со стороны полупроводниковой структуры; с6

4(<1=7 e N — инTepBBJI Вероятности ошибэк.

Введем дополнительно следующие обозначения:

Х - длина пластин электростатической системы 17;.

4.- расстояние между ними;

1, — расстояние между центром электростатической системы 17 и плоскостью расположения полупроводниковых .диодных структур 19»

10 r 8667

1)д — ускоряющее напряжение электронно-лучевой трубки;

0 — напряжение на пластинах электростатической систе>ы 17, поступающее от видеоусилителя 4. 5

Если принять, что каждая из полупроводниковых диодных структур 19 обладает линейным усилением К, то модуляционная характеристика

10 определяет 3BBHcHMocTb TQKB 3 ( протекающего в блоке 7 от модулирующего напряжения, формируемого видеоусилителем 4.

Параметр К определяет степень размножения электронно-дырочных пар в полупроводнике под действием элект-20 ронного луча, Каждый электрон, бомбардирующий отдельный диод полупроводниковой диодной структуры 19, создает в объединенном слое полупроводника множество электронно-дырочных 25 пар. Энергия, необходимая для создания одной электронно-дырочной пары, например, в кремнии, равна 3,6 эВ, Поэтому отдельный электрон с энергией более 10 кэВ вызывает образова- 30 ние в диодной структуре нескольких тысяч пар носителей, В связи с этим ток >„„, проходящий по интегральным магнитным голов кам в многодорожечном блоке 7 интег- 35 ральных магнитных головок, усиливается более чем в 1000 раз по сравнению с током электронного луча в электронно-лучевой трубке. При применении электронно-лучевой трубки с током 40 луча до 1 мК амплитуда импульсов тока в каждой обмотке многодорожечного блока магнитных головок записи будет более 1 А, Необходимость получения импульсов тока амплитудой более 1 A 45 при коммутации видеосигнала по обмоткам многодорожечного блока 21 определяется тем, что количество маг". нитных головок в блоке и, соответственно, количество записанных дорожек поперек магнитного носителя 33 должно быть сравнимо с числом элементов разложения телевизионного изображуния по строке (не менее 500 дорожек).

Выполнение такого количества магнитных головок в блоке на стандартную ширину магнитного носителя в 12 или

25 мм требует применения в каждоймагнитной головке одновитковой обмотки. Сохранение требуемого для записи количества ампервитков обеспечивает- 60 ся соответствующим увеличением амплитуды тока в каждой обмотке.

Первый выход синхроселектора 5 подключен к магнитной головке 8 записи синхросигнала, с помощью которой на магнитном носителе 33 записывают синхроси гнал, каждый импульс которого соответствует началу телевизионной строки °

Считывание сигналограммы осуществляют с помощью многодорожечного блока 21 магнитных головок воспроизведения, подключенного непосредственно к входам электронного коммутатора 23.

Количество маг>ул". ных головок в блоке 21 такое же, как и в блоке 7 интегральных магнитных головок записи °

Магниторезистивные головки, используемые в блоке 21,позволяют получить при считывании сигналограммы достаточно большой сигнал (до 1 мВ), что позволяет исключить набор предварительных усилителей, а подключить их выходы непосредственно к электронному коммутатору 23, выход которого подключен к общему усилителю 31, Последовательная коммутация сигнала в электронном коммутаторе 23 осуществляется с помощью кольцевого счетчика 23, сигнал тактовой частоты на который поступает от тактового генератора 25, а от него на делитель 26 частоты и дальше на один из входов фазового компаратора 27. Частота этого управляющего сигнала равна частоте строчной развертки, Частота тактового генератора 25 равна половине произведения частоты строчной развертки на количество дорожек записи, С магнитной головки 22 воспроизведения синхросигнала на усилитель 29 поступает импульсный сигнал, соответствующий частоте строчной развертки.

После усиления этот сигнал поступает на кольцевой счетчик 24 для обнуления его в начале каждой телевизион ной строки, Кроме того, он поступает на второй вход фазового компаратора 27. Получаемый на выходе фазового компаратора 27 сигнал ошибки поступает через усилитель 30 на блок 2 управления электроприводом, в результате чего повышается стабильность протягивания магнитного носителя 33 с помощью лентопротяжного механизма 1. Строчный синхросигнал поступает также на второй вход формирователя 28 видеосигнала, на первый вхрд которого поступает считываемый с помощью блока 21 сигнал, в результате чего на выходе 32 образуется видеосигнал телевизионного изображения, Таким образом, в результате записи каждой строки телевизионного сигнала, имеющего аналоговую форму с верхней граничной частотой f ù поперек магнитного носителя 33 будет записан дискретный сигнал, огибающая которого соответствует исходному аналоговому сигналу.

10 78667

ВНИИПИ Заказ,987/54 Тираж 635 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Укгород, ул. Проек гная-, 4

На магнитном носителе 33 видеосигнал записывается в виде параллельных дорожек, расположенных вдоль магнитного носителя 33 ° Частота записываемого по каждой дорожке сигнала равна частоте строчной развертки, то-есть

15625 Гц, Скорость магнитного носителя 33 может быть выбрана 9,5 или ,19 см/с в зависимости от продольной плотности з аписи °

Применение магниторезистивных головок для считывания сигналограммы поз воля ет вести запись импульсов по каждой дорожке практически без громежутков между ними, в результате чего скорость движения магнитного носителя 33 может быть дополнительно уменьшена почти в 2 раза. Отсутствие много- канальных усилителей в каналах записи и считывания сигналов суШественно они>кает перекрестные помехи между отдельными каналами записи и считывания и обеспечивает повышение отношения сигнал-шум,что выгодно отличает данное изобретение от прототипа.