Brevet FR2053255A1 — publié le 19710416

La présente invention a pour objet une tête magnétique destinée à être utilisée avec une bande d'enregistrement multipiste, et plus particulièrement une tête magnétique du type à effet Hall. Les têtes magnétiques du type à effet Hall sont bien connues des 5 spécialistes, mais il est difficile, avec ces têtes, d'utiliser des bornes de potentiel à effet Hall à la surface de l'élément à effet Hall, en contact glissant sur la bande enregistrée, pour capter les signaux enregistrés. Ceci est dû au fait que, tout d'abord, le champ magnétique induit par la bande est extrêmement faible, et pour capter ce champ, l'élément à effet Hall doit 10 être placé suffisamment près de la bande magnétique. Ceci réduit inévitablement la largeur de la borne de potentiel à effet Hall, si elle existe, sur la surface glissante de l'élément à effet Hall. Cette difficulté est également due au fait que, aucun espace n'étant disponible dans le même plan que l'élément à effet Hall, le conducteur fixé à la borne, s'il y en a un, doit 15 être relié à l'élément à effet Hall, à l'aide d'une couche isolante, et ceci complique inévitablement la phase de dépôt de vapeur concernant l'élément à effet Hall, et nuit au champ magnétique appliqué à cet élément. Afin d'éliminer la difficulté mentionnée ci-dessus des têtes magnétiques multipistes, le brevet des E.U.A. N° 3.114.009 recommande l'uti-20 lisation d'un élément à effet Hall du type à trois bornes (du type en T). Cependant, comme il sera décrit plus en détail dans ce qui suit, ce type de tête magnétique multipiste présente des tendances à la diaphonie entre deux canaux adjacents, ou bien nécessite le réglage d'une résistance variable utilisée comme borne commune lorsqu'un signal en courant continu est reproduit. 25 L'invention se propose donc d'utiliser un élément à effet Hall d'un type perfectionné, pouvant être utilisé avec une bande magnétique multipiste, pour lequel tous les inconvénients mentionnés ci-dessus sont pratiquement éliminés. La tête magnétique multicanal perfectionnée, à élément à effet 30 Hall, selon l'invention, présente un nombre de bornes minimal, tout en éliminant pratiquement la possibilité de diaphonie. La tête magnétique multicanal du type à effet Hall perfectionnée, conforme à l'invention, élimine complètement la nécessité du réglage de la résistance variable mentionnée ci-dessus. 35 Ceci peut être obtenu à l'aide d'une tête magnétique multicanal du type à effet Hall, comprenant un certain nombre d'éléments à effet Hall à trois bornes (du type en T), placés en des positions correspondant aux diverses pistes de la bande magnétique, des bornes de courant aux deux extrémités de ces éléments à effet Hall, une borne de potentiel à effet Hall, 70 28031 2 2053255 approximativement au milieu de la face de chaque élément à effet Hall, opposée à la face en contact glissant avec la bande magnétique, une source d'alimentation électrique, pouvant alimenter en courant un certain nombre d'éléments à effet Hall, une résistance d'équilibrage reliée aux bornes de 5 la source d'alimentation, une borne commune dans la partie médiane de la résistance d'équilibrage et une partie de sélection pour transférer les connections entre la source d'alimentation et les bornes de courant des éléments à effet Hall, le courant étant appliqué simultanément depuis la source d'alimentation aux éléments à effet Hall et la connection étant 10 réalisée de façon que les directions du courant passant dans les éléments à effet Hall adjacents soient opposées et que 1erapport Zh/Zs de l'impédance Zh de chaque élément à effet Hall et de l'impédance Zs de la source d'alimentation soit choisi supérieur à 100 (ou supérieur à 10 lorsque seuls des signaux stéréophoniques sont reproduits). 15 D'autres caractéristiques et .avantages de l'invention res- sortiront de la description qui.va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel : - la figure 1 est un schéma de circuit représentant la configuration d'une tSte magnétique .classique, comportant des régions à effet Hall; Avant de décrire l'invention en détail, une tête magnétique classique telle que décrite ci-dessus, et utilisant des éléments à effet Hall du type en T sera décrite brièvement. La figure 1 représente un schéma 25 de circuit d'une telle tête magnétique, comprenant plusieurs régions à effet Hall, 11, 12, 13, 14 et 15 sur un substrat 10, par exemple en une substance semiconductrice monocristalline, une source d'alimentation en courant continu El reliée à travers une résistance en série RI aux bornes de courant 16 et 17 du substrat 10, plusieurs bornes de potentiel à effet Hall, 111, 30 121, 131, 141 et 151, sur une face de ces régions 11 à 15 opposée aux faces en contact glissant avec la bande magnétique d'enregistrement (non représentée) et une borne commune 18 sur une résistance variable VR1 montée aux bornes de courant 16 et 17 du substrat 10. Comme décrit précédemment, la tête magnétique multipiste présente une tendance à la diaphonie entre les 35 pistes de reproduction adjacentes des sign'aux. C'est-à-dire que, lorsqu'un potentiel à effet Hall de sortie est capté, par exemple entre une borne de potentiel à effet Hall 111 et la borne commune 18, d'autres potentiels à effet Hall sont induits dans les régions 12 à 15, si un champ magnétique 28031 3 2053255 est appliqué à ces régions, et un potentiel à effet Hall considérable provenant particulièrement de la région directement adjacente 12 se superpose au potentiel de sortie obtenu aux bornes 111 et 18, tands qu'une diaphonie gênante se crée dans le signal de sortie. En outre, bien qu'un nombre considérable de bornes puisse être éliminé par l'utilisation des éléments à effet Hall du type en T et d'une bande commune, une autre imperfection est créée particulièrement dans le cas où un signal en courant continu doit être reproduit, due au fait que la résistance variable VR1 doit être réglée pour équilibrer les potentiels de sortie en courant continu à chaque transfert de connection des régions à effet Hall. Dans les cas classiques, et pour les raisons mentionnées ci-dessus, la reproduction simultanée de différentes sortes de signaux (ne concernant pas la reproduction stéréophonique) est Impossible. L'invention se propose de pallier à ces inconvénients des têtes magnétiques classiques à régions à-effet Hall. La figure 2 représente un exemple de tête magnétique multipiste conforme à l'invention, sur laquelle la bande magnétique T possède huit pistes enregistrées tl à t8 sur une surface de la bande, une partie de conversion magnéto-électrique A, comprenant huit éléments à effet Hall, 31, 32,.... 38 du type en T, ayant des substrats magnétiques individuels 21, 22, ... 28, placés en des positions faisant face aux huit pistes tl à t8, sur la bande magnétique T. Des bornes de potentiel à effet Hall 311 à 381 sont prévues environ au milieu de la face des éléments à effet Hall opposée à la face en contact glissant avec la bande magnétique. Des bornes d'alimentation du courant 51 à 59 sont placées respectivement sur les parties conductrices 41 à 49, aux extrémités des éléments à effet Hall 31 à 38. Une partie de sélection B est utilisée pour relier un certain nombre d'éléments à effet Hall (dans le cas du dessin, deux éléments sont utilisés) parmi les huit éléments en &at de fonctionnement. C'est-à-dire que la partie B place le nombre requis d'éléments à effet Hall dans un état de reproduction des pistes enregistrées sur la bande magnétique. La partie B comprend une source d'alimentation S constituée d'une source d'alimentation en courant continu E2 appliquant un courant d'une certaine intensité à chacun des élément à effet Hall, et une résistance variable VR3 destinée au réglage de l'intensité du courant. Comme décrit ci-dessus, la source d'alimentation S applique le courant ainsi 28031 4 2053255 réglé aux bornes de courant du nombre requis d'éléments à effet Hall, à placer simultanément en fonctionnement, à ses bornes de courant 61, 71 et 62, 72. Les bornes 81, 82 sont reliées aux bornes de potentiel à effet Hall mentionnées ci-dessus et les potentiels à effet Hall ainsi captés sont délivrés par les bornes de sortie 91, 92. Une borne commune 93 est reliée à un contact glissant d'une résistance variable VR2, branchée aux bornes de la source d'alimentation en courant continu S, pour équilibrer les potentiels de sortie. En outre, un condensateur Cl est utilisé pour abaisser l'impédance en courant alternatif Zs de la source d'alimentation S. Le fonctionnement de la tête magnétique multipiste du type à élément à effet Hall sera décrit maintenant plus en détail. Lorsque la bande magnétique T préalablement enregistrée se déplace perpendiculairement au plan du dessin, le champ magnétique enregistré sur les pistestl à t8 passe sur les substrats magnétiques 21 à 28, de façon que ces champs magnétiques, tous perpendiculaires au plan du dessin, soient créés dans les éléments à effet Hall 31 à 38. Par conséquent, si un courant continu circule depuis la source d'alimentation E2 vers la résistance variable VR3, la borne de courant 61, la borne de courant 51, la partie conductrice du substr£ 41, l'élément à effet Hall 31, la partie conductrice 42, la borne de courant 52, la borne de courant 71, puis à nouveau la source d'alimentation en courant continu E2, un potentiel à effet Hall est créé dans l'élément 31. De façon similaire, lorsque lp courant continu s 'écou le depuis la source d'alimentation E2 par la résistance variable VR3, la borne de courant 62, la borne de courant 56, la partie conductrice du substrat 46, l'élément & effet Hall35, la partie conductrice 45, la borne de courant 55, la borne de courant 72, puis à nouveau la sourse d'alimentation E2, un autre potentiel à effet Hall est créé dans l'élément 35. Le potentiel à effet Hall créé dans l'élément 31 est ensuite appliqué à la borne de potentiel à effet Hall 311, à la borne 81, à la borne de sortie 91, et le potentiel à effet Hall créé dans l'élément 35 est appliqué à la borne de potentiel à effet Hall 51, à la borne 82, à la borne de sortie 92, tandis que les tensions de sortie reproduites sont obtenues aux bornes de sortie 91 et 92 et à la borne commune 93. Dans ce cas, on suppose que les impédances en courant alternatif de ces éléments à effet Hall 31 à 38 sont toutes égales à Zh, et que l'impédance en courant alternatif de la source d'alimentation S est égale à Zs. 28031 5 2053255 Puis, lorsqu'un potentiel à effet Hall est créé par exemple dans un élément à effet Hall 31, la tension aux bornes de courant 51 et 52 varie en fonction du potenttl à effet Hall. Si l'impédance Zs de la source d'alimentation S n'est pas réglée de manière à être inférieure à l'impédance Zh des éléments 5 à effet Hall 31 à 38, la variation de potentiel mentionnée ci-dessus entre les bornes de courant 51 et 52, est transférée au circuit compris entre les bornes de courant 55 et 56, tandis qu'une variation de potentiel proportionnelle à la variation de potentiel ci-dessus mentionnée aux bornes de courant 51 et 52 est créée à la borne de potentiel à effet Hall 351 de l'élément 35. 10 C'est-à-dire qu'une diaphonie se crée dans ces deux bornes de potentiel à effet Hall. Conformément à l'invention, la tension continue de la source d'alimentation S est réglée à une valeur convenable à l'aide de la résistance variable VR3, et l'impédance en courant alternatif Zs de la source S est 15 réduite à une valeur inférieure à l'aide du condensateur Cl. Par conséquent, la variation de potentiel entre par exemple les bornes 51 et 52 décroît, et l'influence sur le potentiel aux bornes 55 et 56 diminue. Dans les cas classiques, une fuite de signal ou une diaphonie entre des canaux de signaux différents d'environ 40 dB ou davantage, et 20 une séparation entre les canaux de droite et de gauche dans les signaux stéréophoniques d'environ 20 dB ou davantage, sont considérées comme suffisantes pour obtenir une écoute convenable. Pour cette raison, le rapport d'impédance Zh/Zs (Zh étant l'impédance en courant alternatif des éléments à effet Hall et Zs l'impédance de la source d'alimentation S) est choisi approximativement 25 égal à un peu plus de 100, et dans le cas où seule une séparation de canal dans la représentation stéréophonique est so.uhaitée, le rapport d'impédance est choisi de manière à être approximativement égal à un peu plus de 10. Lorsqu'un signal en courant continu est à reproduire, la même idée peut être appliquée et l'impédance en courant continu de la source 30 d'alimentation S est déterminée de façon à être suffisamment inférieure à la valeur de l'impédance en courant continu des éléments à effet Hall. Avec le montage décrit ci-dessus et les caractéristiques de la partie B, les paires d'éléments à effet Hall telles que 31 et 35, 32 et 36, 33 et 37, et 34 et 38, sont placées séquentiellement en état de fonction-35 nement, tandis que les pistes de la bande magnétique T sont reproduites stéréophoniquement. 70 28031 6 2053255 Comme il apparaît de ce qui précède, avec une tête magnétique multipiste conforme à l'invention, un certain nombre de pistes parmi les pistes enregistrées sur la bande magnétique T peut être reproduit simultanément, et néanmoins, la diaphonie entre les signaux différents 5 ainsi reproduits peut être réduite, ou la séparation de canal entre les signaux stéréophoniques appartenant à une même source programme peut être maintenue à une condition supérieure. En outre, le fonctionnement de transfert dé la partie de sélection B peut être effectué facilement grâce à l'utilisation de dispositifs 10 de commutation sans contact, d'un type connu, ainsi que par l'utilisation de techniques de dépOt de vapeur, pour la fabrication des éléments à effet Hall, dans des positions opposées respectivement au pistes de la bande magnétique. Il apparaît donc que l'invention permet d'obtenir une tête magnétique multipiste perfectionnée et une certaine souplesse de fonction-15 nement, ne nécessitant pas de va-et-vient mécanique. L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modfications sans pour autant sortir de son cadre. 70 28031 7 2053255 REVENDICATIONS 1 - Tête magnétique multipiste, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs éléments à trois bornes du type à effet Hall, pourvus chacun d'une borne de potentiel à effet Hall et de deux bornes de courant 5 aux deux extrémités, ces éléments à effet Hall étant placés en des positions alignées avec plusieurs pistes de la bande magnétique à reproduire, une source électrique d'alimentation appliquant des courants électriques uniquement à un certain nombre d'éléments à effet Hall alignés avec les pistes à reproduire simultanément, une borne commune sur une résistance 10 d'équilibrage reliée aux bornes de la source d'alimentation, et un dispositif de réglage de l'impédance de la source d!alimentation, de façon que les rapports entre l'impédance de chaque élément à effet Hall et l'impédance de la source d'alimentation soient supérieurs à une valeur prédéterminée. 2 - Tête magnétique multipiste selon la revendication 1, 15 caractérisée en ce que le nombre d'éléments à effet Hall alignés avec les pistes à reproduire simultanément, est égal à deux. 3 - Tête magnétique multipiste selon la revendication 2, caractérisée en ce que les courants appliqués uniquement à deux éléments à effet Hall alignés avec les pistes à reproduire simultanément passent 20 dans les deux éléments à effet Hall dans des sens opposés, de manière que les potentiels à effet Hall de sortie des deux éléments soient de polarités opposées. 4 - Tête magnétique multipiste selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rapport entre l'impédance de chaque élément à effet 25 Hall et l'impédance de la source d'alimentation est supérieur à 10 dans le cas de la reproduction stéréophonique de la bande magnétique. 5 - Tête magnétique multipiste selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispcri.tif de réglage de l'impédance de la source d'alimentation est un condensateur branché auxbornes de la source d'ali- 30 mentation. 6 - Tête magnétique multipiste selon la revendication 1, caractérisée en ce que la source d'alimentation est une source de courant continu montée en série avec une résistance variable de réglage du courant. 7 - Tête magnétique multipiste selon la revendication 1, 35 caractérisée en ce que la source d'alimentation applique des courants électriques uniquement à un certain nombre d'éléments à effet Hall, à travers un dispositif de commutation. 70 28031 8 2053255 8 - T6te magnétique multipiste selon la revendication 7, caractérisée en ce que le dispositif de commutation est du type sans contact, et peut fitre branché simultanément à toutes les bornes. 9 - Tête magnétique multipiste selon la revendication 1, caractérisée en ce que le rapport entre l'impédance de chaque élément à effet Hall et l'impédance de la source d'alimentation est supérieurj-à 100 lorsque la reproduction de signaux généralement différents n'est pas une reproduction stéréophonique.