Міністерство освіти і науки Украіни

Одеський національний політехнічний університет

Інститут радіоелектроніки та телекомунікацій

Кафедра радіотехнічних пристроїв



Протокол

До лабораторної роботи № 3



Вивчення приводів відеомагнітофонів та жорстких дисків



Роботу виконав:

студент гр. РТ-041



Керівник занять:

Чемес Є.О.



Одеса 2007



Цель работы: Закрепление теоретических сведений об основах устройства приводов видеомагнитофонов и жёстких дисков.

Основные конструктивные и функциональные узлы видеомагнитофонов формата VHS.

Видеомагнитофон формата VHS представляет собой сложную конструкцию, использующую достижения современной электроники и точной механики. Его упрощенная схема приведена на рис.1.2.1. Такой видеомагнитофон рассчитан на работу со специальной кассетой, см. рис.1.2.2, имеющей оптический канал автостопа.



Рис.1.2.1 Упрощенная функциональная схема VHS видеомагнитофона (Г1 головка стирания; Г2,Г3 универсальные головки канала звука; Г4 универсальная головка канала управления; МЗЛ механизм заправки ленты; САР-ВВ система автоматического регулирования ведущего вала; САР-БВГ система автоматического регулирования блока видеоголовок)DEPICTURE "http://tre.kai.ru/files/el_posob/Image9.gif" \* MERGEFORMATINET HYPER14HYPER15

Рис.1.2.2 Видеокассета (вид снизу) формата VHS

Конструктивно видеомагнитофон обычно содержит две основные части: механическую (DECK) и электронную (MAIN CBA).

В механической части обычно выделяют следующие функциональные части: лентопротяжный механизм со стабилизатором натяжения ленты, механизм загрузки кассеты и заправки ленты, а также иногда устройство автоматической очистки видеоголовок.

es/el_posob/Image10.gif" \* MERGEFORMATINET HYPER14HYPER15

Рис.1.2.3 М образная траектория движения ленты в ЛПМ видеомагнитофонов формата VHS (вид сверху)

Лентопротяжный механизм (ЛПМ), обеспечивающий М образную траекторию движения ленты, см. рис.1.2.3 включает подкатушечник подающего узла, стабилизатор натяжения ленты, см. рис. 1.2.4, ряд вспомогательных штифтов, направляющих, стоек и роликов, подкатушечник приемного узла, тормоза подкатушечников, а также стирающую магнитную головку, комбинированный блок универсальных магнитных головок каналов звука и управления, блок вращающихся видеоголовок и ведущий вал.



Рис.1.2.4 Стабилизатор натяжения ленты (вид сверху)

Подкатушечник подающего узла в ЛПМ поддерживает катушку с магнитной лентой в кассете и совместно со стабилизатором натяжения ленты механически поддерживает натяжение ленты постоянным при изменении массы и диаметра подающей катушки, что снижает паразитную амплитудную модуляцию воспроизводимого видеосигнала. Назначение направляющих, штифтов, стоек и роликов ЛПМ исключение перекоса, коробления и смещения ленты во время ее движения. Тормоза подкатушечников предназначены для гашения инерции вращательного движения подающей катушки при переходе в режим остановки движения ленты (стоп или стоп кадр).

Стирающая магнитная головка и комбинированный блок универсальных магнитных головок каналов звука и управления подобны аналогичным головкам аудиомагнитофонов.

Блок вращающихся видеоголовок (DRUM) содержит две видеоголовки, расположенные со сдвигом 180 , встроенный вращающийся трансформатор, датчики положения и частоты, а также двигатель БВГ (DRUM MOTOR), Его конструкция приведена на рис.1.2.5. Особенностью БВГ является расположение оси блока под небольшим углом к вертикали (см. рис. 1.1.1). Существуют также варианты БВГ с числом видеоголовок 4, 6, 8. Дополнительные пары предназначены для улучшения качества воспроизведения в режиме стоп кадра, использования режимов пониженной скорости записи/воспроизведения (LP и EP режимы), в два и три раза соответственно более низкой по сравнению со стандартной скоростью (SP режим), а также для записи/воспроизведения высококачественного стереофонического звукового сопровождения.

e.kai.ru/files/el_posob/Image12.gif" \* MERGEFORMATINET HYPER14HYPER15

Рис.1.2.5 Блок вращающихся видеоголовок (в сечении)

Ведущий вал (CAPSTAN) совместно со своим прижимным роликом обеспечивает необходимую скорость перемещения магнитной ленты в ЛПМ видеомагнитофона. Типовая конструкция ведущего вала, совмещенная с бесколлекторным двигателем ведущего вала (CAPSTAN MOTOR) приведена на рис.1.2.6.



Рис.1.2.6 Двигатель ведущего вала (в сечении)

При такой конструкции на печатной плате располагаются обмотки статора двигателя, датчики положения (обычно датчики Холла), частоты вращения (индуктивный датчик) ведущего вала двигателя, микросхема контроллера двигателя, а также вспомогательные элементы. В ряде ранних моделей видеомагнитофонов приводом ведущего вала является коллекторный двигатель (аналог типовой конструкции тонвала аудиомагнитофона, но с отсутствующим инерционным маховиком), дополненный датчиками положения и частоты.

Устройство жесткого диска

Накопитель на жестком диске относится к наиболее совершенным и сложным устройствам современного персонального компьютера. Его диски способны вместить многие мегабайты информации, передаваемой с огромной скоростью. В то время, как почти все элементы компьютера работают бесшумно, жесткий диск ворчит и поскрипывает, что позволяет отнести его к тем немногим компьютерным устройствам, которые содержат как механические, так и электронные компоненты. Взглянув на накопитель на жестком диске, вы увидите только прочный металлический корпус. Он полностью герметичен и защищает дисковод от частичек пыли, которые при попадании в узкий зазор между головкой и поверхностью диска могут повредить чувствительный магнитный слой и вывести диск из строя. Кроме того, корпус экранирует накопитель от электромагнитных помех. Что мы увидим если рассмотреть жёсткий диск изнутри? Жесткий диск (НDD - Hard Disk Drive) устроен следующим образом: на шпинделе, соединенным с электромотором, расположен блок из нескольких дисков (блинов), над поверхностью которых находятся головки для чтения/записи информации. Форма головкам придается в виде крыла и крепятся они на серпообразный поводок. При работе они "летят" над поверхностью дисков в воздушном потоке, который создается при вращении этих же дисков. Очевидно, что подъемная сила зависит от давления воздуха на головки. Оно же, в свою очередь, зависит от внешнего атмосферного давления. Диск разбит на дорожки (или треки), которые в свою очередь поделены на сектора. Две дорожки, равноудаленные от центра, но расположенные по разные стороны диска, называются цилиндрами.



Домашнее задание

№1 Определить информационный объем жесткого диска который имеет две пластины. Цилиндры занимают часть поверхности ограниченную окружностями 40мм и 92мм. Длина бита . Шаг дорожек .

Информационную емкость диска в битах можно рассчитать по формуле:



Где приняты следующие обозначения:

Emk- информационная емкость диска в битах

Db - длина бита

r1 – меньший радиус

r2 – больший радиус

Ndor – число дорожек на диске



Hd – шаг дорожек



№2 Вычислить максимальное время задержки выдачи информации если число оборотов диска составляет 1) , 2) . Время позиционирования головки не учитывать.

Максимальное время задержки можно вычислить как величину обратную скорости вращения диска.

1)

2)



№3 Вычислить скорость информационного потока при непрерывном считывании информации на внутренней и внешней дорожках диска если число оборотов диска составляет , а цилиндры занимают часть поверхности ограниченную окружностями 40мм и 92мм. Длина бита .

Скорость информационного потока можно найти по формуле



Для внутренней дорожки : скорость информационного потока = 91.282 МБ/с

Для внешней дорожки : скорость информационного потока = 209.949 МБ/с