Brevet FR2142029A1 — publié le 19730126

L'enregistrement magnétique des informations numériques comporte nécessairement l'utilisation de diverses densités d'inversions de flux pouvant aller de quelques inversions isolées à 3200 inversions et davantage. C'est un fait de constatation courante, dans les enregistrements magnétiques, que lorsque la densité d'inversion de flux augmente dans le noyau de tête enregistreuse, cela a pour effet d'accroitre la densité d'enregistrement, c'est-à-dire le nombre de bits par 25,4mm du support de l'information (mémoire). Il s'ensuit qu'une plus grande énergie d'excitation (courant scripteur) est nécessaire pour saturer ledit support lorsque la densité des inversions de flux est faible, que lorsqu'elle est forte. En d'autres termes, il faut moins d'énergie pour saturer le support lorsque la densité des inversions de flux est forte dans le noyau, que lorsqu'elle y est faible.Dès que le support de l'enregistrement est amené au-delà de son point de saturation, on constate un abaissement rapide de la tension de sortie (ou de îecture > ou amplitude. Comme autres inconvénients secondaires du dépassement de la saturation du support on peut citer les champs parasites qui sont e à l'origine du couplage croise écriture-lecture, le couplage intercanaux dans les têtes à voies multiples et la réception d'impulsions parasites sur le support, à partir des arêtes de noyau qui sont adjacentes audit support. De tout ceci il résulte que la courbe de saturation du support d'enregistrement croit directement en même temps que le courant scripteur, jusqu'à ce que le support ait atteint son point de saturation, lequel correspond à l'amplitude maximale de sortie de la tette de lecture. Lorsque le courant scripteur est le même, le signal de rétrolecture provenant d'un enregistrement à forte densité des inversions de flux est toujours à une amplitude plus basse que le signal issu à faible densité d'inversion. Ainsi, l'intensification du courant scripteur a pour effet d'accroitre l'amplitude de sortie (quelle que soit par ailleurs la densité des inversions de flux), jusqu'à ce que le supportmémoire ait atteint son point de saturation, après quoi la tension de sortie décroît à mesure qu'augmente le courant scripteur. La chute de la tension de sortie, ou de lecture, après saturation du support est plus rapide pour les enregistrements sous une forte densité d'inversions de flux. Du fait que les fortes densités d'inversions de flux flux au noyau. Ainsi la densité de flux du support culminera au moment de la saturation du noyau et, dès lors, les intensifications du courant scripteur n'amèneront pas le support à saturation, de sorte que l'amplitude de sortie (ou de lecture) ne risque plus de décliner lorsque s'intensifie le courant scripteur. Une façon commode de restreindre, par une "porte" ou goulot d'étranglement, la densité de flux au noyau (à ne pas confondre avec la densité-des inversions de flux), est de rétrécir une partie du circuit magnétique-en pratiquant une découpure ou une échancrure dans le matériau formant le noyau. Le circuit magnétique total est ainsi contraint de traverser un volume réduit de noyau que l'on peut appeler "zone d'étranglement du flux". Les dimensions de cette zone doivent être choisies de façon à assurer sa saturation pour la gamme de courants scripteurs normaux envisagés pour une tête magnétique donnée. La perméabilité des matériaux couramment utilises comme noyaux est très élevée; de l'ordre de 10.000 à 150000, et il faut considérer que la saturation de la zone d'étranglement doit avoir pour résultat d'amener sa perméabilité au voisinage de l'unité, ou à celle de l'air libre, et c'est en vue d'obtenir ce résultat qu'il convient de déterminer les dimensions de ladite zone. En d'autres termes, l'échancrure créant la zone d'étranglement du flux doit être suffisante pour maintenir à coup sûr une perméabilité voisine de l'unité, pour toute la gamme normale des courants scripteurs.Du point de vue fonctionnel, la partie rétrécie de noyau qui sert à restreindre le passage du flux doit être de dimensions telles qutune fois saturée, tout accroissement supplémentaire du courant scripteur soit incapable de faire augmenter la densité de flux au noyau, et que, d'autre part, les accroissements de courant ne puissent augmenter davantage la densité de flux au support, ni faire dépasser à cette dernière le point voulu sur la courbe de saturation du support, c'est-à-dire au voisinage du point de saturation dudit support. L'étranglement du noyau doit donc nécessairement atteindre sa saturation avant que le support de l'information à enregistrer n'atteigne la sienne.Etant donné que le support n'outrepasse jamais la saturation, des accroissements supplémentaires de courant scripteur ne feraient pas se traduisent par un abaissement des tensions de sortie en rétrolecture, le rapport des tensions de sortie réalisables dans les enregistrements à forte densité des inversions de flux relativement aux tensions observables aux faibles densités, est un paramètre connu sous le nom de "résolution"; il a une grande importance comme caractéristique de fabrication des têtes magnétiques. La résolution peut se définir pour n'importe quelle densité d'enregistrement, mais dans le cas d'enregistrements codés en phase, on la définit normalement comme étant la tension de sortie réalisable à partir de 3.200 et de 1.600 (changements de flux par 25,4mm). Un taux de résolution de 50 à 60X est considéré d'ordinaire comme le plus élevé qu'on puisse obtenir avec les tettes de lecture classiques; ceci en raison du fait que la courbe de saturation du support d'enregistrement, que l'on établit en fonction du courant scripteur et de la tension de sortie, aux fortes densités des inversions de flux, culmine plus tôt que celle obtenue aux faibles densités, et décline beaucoup plus rapidement.Normalement, le paramètre de fonctionnement que l'on choisit d'ordinaire est le courant scripteur nécessaire pour amener le support à saturation aux plus basses densités des inversions. Bien que ce point vienne au sommet de la courbe de saturation du support, dans les enregistrements avec faible densité des inversions de flux, il tombe bien plus loin sur la pente négative de la courbe établie aux densités élevées, mettant ainsi en évidence un écart important entre les tensions de sortie observées avec les deux types de densités, ce qui se traduit par un taux relativement bas de résolution, de l'ordre de 50 à 60%. Par contre, la mise en oeuvre de la présente invention permet d'obtenir des résolutions de l'ordre de 80%. L'idée qui est à la base d'un tel résultat est d'amener délibérément à saturation une partie au moins du circuit d'enregistrement magnétique (à bien distinguer du support des informations à enregistrer).Du fait que la courbe de saturation du support est toujours fonction de la densité de flux au noyau (à ne pas confondre avec la densité des inversions de flux dans ledit noyau), et dès- lors que dans le noyau une partie au moins du ci-rcuit-magnétique se trouve saturée, aucun nouvel accroissement du courant scripteur ne peut augmenter la densité de baisser la tension de sortie (ou de lecture) comme cela s'observe avec les intensités de courant supérieures à celles requises pour saturer le support, lorsqu'on utilise un noyau classique dépourvu d'étranglement. Il convient de noter que les courbes de saturation du support établies sur enregistrements séparés effectués respectivement avec une densité élevée et une densité basse d'inversions de flux, tendent à plafonner au voisinage de la saturation du support, et elles ne déclinent pas, puisque le support n'est jamais amené au-delà de la saturation. Le rapprochement des courbes de saturation du support définit ainsi un taux plus élevé de résolution, comme le montrera encore plus clairement la description détaillée ci-après. Ce concept global suppose la création d'une zone d'étranglement du flux dans le circuit magnétique du noyau d'enregistrement, de façon que la densité du flux soit limitée, dans le noyau, à la quantité nécessaire pour saturer ladite zone, après quoi les accroissements supplémentaires du courant scripteur ne peuvent plus augmenter la densité de flux au noyau. En conséquence, la densité de flux au support qui s'observe au point de saturation de la zone d'étranglement du flux n'est pas dépassée, de sorte que le support n'est pas amené au-delà de la saturation lorsque le courant scripteur continue d'augmenter. Ci-joint, la fig.1 représente schématiquement un noyau d'enregistrement dans lequel a été pratiquée une échancrure qui crée une zone d'étranglement du flux dans le circuit magnétique dudit noyau. La fig.2 est une courbe typique de saturation d'un noyau scripteur de type classique, c'est-à-dire dépourvu d'échancrure; La fig.3 permet de comparer les courbes de saturation de supports d'enregistrements magnétiques, établies respectivement à l'aide de noyaux sans échancrure (traits pleins) et avec échancrure (en tireté), dans le type d'enregistrement codé en phase. Dans la fig.1, le noyau d'enregistrement ou tête scriptrice 10 comporte un noyau actif 12 en forme de C, et un noyau inactif 14 en forme d9I, lesquels, au niveau de l'extrémité supérieure polaire 16 du noyau 12, ne sont séparés que par un très faible intervalle 18 qui constitue l'entrefer scripteur conçu en vue de son positionnement directement adjacent à un support (non représenté) destiné à recevoir un enregistrement magnétique. Le classique enroulement scripteur 20 induit le flux magnétique qui suit le circuit formé par la tête 10 pour aller magnétiser le support au niveau de-l'entrefer 18. Le scripteur de la fig.1 ne diffère des têtes classiques que par une encoche 22 qui a été pratiquée sur le noyau en I (14), de façon à former une zone d'étranglement de flux 24 laquelle, en fait, n'a d'autre objet que de réaliser, dans le volume de cette partie de noyau, un étranglement sélectif que la totalité du circuit magnétique induit en 20 est contrainte de traverser. La fig.2 représente une courbe typique de saturation de noyau pour une tête classique dépourvue d'encoche, les courbes en traits continus de la fig.3 étant des tracés typiques de saturation de supports d'enregistrements codés en phase, effectués eux aussi à l'aide d'un scripteur classique sans encoche. On notera, sur la fig.3, que les tracés conventionnels établis en fonction du courant scripteur et de la tension de sortie, montrent que le point de saturation varie sensiblement lorsque le courant scripteur augmente d'intensité.On a vu plus haut que, dans les enregistrements avec forte densité des inversions de flux (3.200) le support arrive à saturation pour une plus faible entrée de courant scripteur que lorsque la densité des inversions de flux est basse; on a vu aussi que la tension de sortie (ou amplitude) d'un enregistrement à faible densité d'inversions est toujours plus forte que lorsque le meme courant scripteur est utilisé pour l'enregistrement fait avec une densité élevée d'inversions. A ces inconvénients vient s'ajouter le fait que les enregistrements avec forte densité d'inversions non seulement culminent plus tôt, mais ont un déclin négatif plus rapide que ceux à faible densité, dès l'instant que l'intensification du courant scripteur amène le support au-delà de son point de saturation. Du fait que la plupart des modes d'enregistrement codé en phase utilisent un courant scripteur sensiblement égal, ou supérieur, au courant re#quis pour amener au point B de saturation (fig.3) un enregistrement à faible densité des inversions de flux (160o)+ il apparait que la résolution d'une tête classique pourrait# s'exprimer par R t Va ~ équation qui, dans un cas typique, donnerait un taux de résolution de l'ordre de 50% seulement, ce qui s'explique aussitôt si l'on se réfère à la fig.3 qui met en évidence la rapide divergence des courbes de saturation des supports à partir du point E de saturation sous forte densité d'inversions. On comprendra mieux le tracé des courbes (en trait continu) de saturation des supports en examinant la fig.2 selon les paramètres classiques, le matériau servant de noyau fonctionne sur la pente la plus raide de sa courbe de saturation. Ainsi, l'intensification du courant scripteur accroit au maximum la densité de flux au noyau, laquelle, à son tour, augmente la densité de-flux dans les supports.Du fait que la partie normalement utile de la courbe de saturation du noyau se trouve le long de sa pente la plus forte, et que celle des courbes de saturation des supports avoisine ou suit les sommets de ces courbes, on voit que les faibles accroissements du courant scripteur font diverger bien davantage les courbes de saturation des supports, au plus grand détriment du taux de résolution, et qu'ils tendent à restreindre les paramètres de la tête magnétique à des variations minimes du courant scripteur. L'objet de l'invention est, en définitive, de rapprocher entre elles les courbes de saturation des supports. Ceci est réalisé en faisant en sorte que la tête d'enregistrement ait, comme zone normale de fonctionnement, celle qui avoisine le point F de saturation du noyau (fige2) point qui se trouve sur le plateau de la courbe de saturation, de sorte que de nouveaux accroissements du courant scripteur n'augmentent pas la densité de flux des supports. Ces paramètres sont choisis de façonà coincider, autant que possible, avec les tensions maximales collectives de sortie des enregistrements à densités fortes et à densités faibles des inversions de flux, comme le montrent les parties tiretées des courbes de saturation des supports dans la fig,3. Au point de vue de la construction, cela se réalise au moyen de la "porte" ou zone d'étranglement du flux, qui est pratiquée dans la te te scriptrice, et par lesquelles la totalité du circuit magnétique est contrainte de passer. Il apparaît que, du fait de sa réduction de volume en 24, le -noyau sera saturé par un courant scripteur plus faible qu'en l'absence d'échancrure, et que la résolution de la tete peut être modifiée à volonté suivant les dimensions choisies pour la zone 24, la résolution de la tête variant naturellement en raison inverse de la cote G de la fig.1. Quand le dispositif fonctionne, et que l'étranglement 24 approche de la saturation, sa perméabilité tend vers l'unité. De ce fait, les nouveaux accroissements de courant scripteur ne peuvent augmenter la densité de flux dans le noyau (indépendamment de la densité de flux dans le noyau (indépendamment de la densité des inversions de flux) et le noyau se trouve, en fait, saturé de façon que sa marge de fonctionnement avoisine le point F de sa courbe de saturation. Etant donné que de nouveaux accroissements du courant scripteur ne peuvent élever la densité de flux du noyau, ni augmenter la densité de flux des supports au-delà des paramètres de fonctionnement choisis, les courbes de saturation des supports culminent horizontalement comme le montre la fig.3, et donnent ce qu'on pourrait appeler des courbes "apparentes" de saturation ne présentant pas la déclivité rapide qu'on observe d'ordinaire en l'absence d'échancrure. On voit donc que le facteur de résolution s'exprime désormais par : Vc , ce qui concrétise une augmentation Vd sensible de la résolution. REVENDICATIONS 1. Transducteur pour enregistrements magnétiques, avec un noyau formant un seul circuit magnétique et un entrefer scripteur, caractérisé en ce que la densité de flux se trouve 1 imitée dans une certaine partie du circuit, du fait que ledit noyau y comporte une section réduite adjacente de part et d'autre à des parties de plus grande section. 2. Transducteur conforme à la revendication 1, dans lequel ledit noyau se compose d'un élément actif et d'un élément inactif, l'élément inactif étant celui qui comporte la partie à section réduite. 30 Transducteur conforme à la revendication 2, dans lequel ledit élément inactif du noyau est en forme d'I. 4. Procédé pour accroître la résolution d'une tête magnétique ayant au moins un noyau d'enregistrement, et dont la densité de flux suit l'accroissement des courants scripteurs quand les densités de flux dudit noyau dépassent l'unité, en vue de l'enregistrement codé en phase sur un support dont l'amplitude de sortie, aux hautes et aux basses densités des inversions de flux, suit l'accroissement de la densité de flux du noyau, jusqu'à atteindre un taux de saturation pour chacun des deux types précités d'enregistrement (à haute et à faible densité des inversions de flux), après quoi l'amplitude de sortie diminue en raison des nouveaux accroissements de densité de flux du noyau, ledit procédé consistant essentiellement à limiter la densité de flux du noyau d'enregistrement, indépendamment desdits courants scripteurs, à des valeurs ne dépassant pas sensiblement celle requise pour atteindre le taux de saturation du support dans l'enregistrement à haute densité des inversions de flux. So Procédé conforme à la revendication 4, dans lequel, pour limiter la densité de flux du noyau d'enregistrement, on amène au moins une partie limitée dudit noyau à un taux suffisant de saturation. 6. Procédé conforme à la revendication 5, dans lequel ladite saturation s'obtienten portant le courant scripteur à une intensité égale ou supérieure à celle requise pour réduire à l'unité la perméabilité de ladite partie limitée du noyau d'enregistrement.