Патрик Гёлль - Магнитные карты и ПК

Отметим, что для обоих случаев не требуется пружинящий головкодержатель, поскольку карта может прижиматься к записывающей головке за счет головки считывания. Необходимо только, чтобы записывающая головка немного (приблизительно на 2 мм) выступала в окошко за внутреннюю поверхность крепежной пластины.

Конечно, необходимо предусмотреть средства регулировки как для центрирования головки напротив дорожки, так и для обеспечения надежного контакта с картой.

Как правило, для этого достаточно, чтобы диаметры отверстий с запасом превышали диаметры крепежных винтов; можно также использовать несколько шайбочек.

Запись информации на карту с изменением направления магнитного потока предполагает, что ток должен протекать через обмотку головки в двух направлениях. Запись должна осуществляться до насыщения, величина тока будет существенно больше, чем при аудиозаписи.

При необходимости закодировать карты с высокоэнергетическими магнитными полосками, то есть с высокой коэрцитивностью ( HiCo ~= 2750 Э), потребуется еще больший ток — до нескольких десятков миллиампер.

Все это, конечно, осуществимо при условии, что магнитный сердечник головки в состоянии выдержать такое возбуждение, не входя в режим насыщения. При отсутствии подробных характеристик каждой используемой головки единственный способ убедиться в вышесказанном — проведение реальных экспериментов.

С другой стороны, совершенно бесполезно пытаться закодировать карты HiCo с коэрцитивной силой 4000 Э при помощи простых магнитофонных головок, именно этим и обеспечивается безопасность таких карт.

С учетом вышесказанного мы и исследовали схему, представленную на рис. 4.4, в которой предпринято множество предосторожностей, учитывающих все возможные ситуации.

Рис. 4.4. Схема усилителя записи

В ней мы используем очень распространенную и недорогую интегральную схему. TDА2030, обычно предназначенную для создания аудиоусилителей с выходной мощностью до 14 Вт и током до 3,5 А.

С помощью этой ИС можно проводить эксперименты и с весьма специфическими головками, имеющими очень низкие сопротивления.

Для работы ИС требуется двухполярное напряжение питания ±12 В, а иногда — при необходимости — и ±18 В. В отдельных случаях достаточно иметь две батарейки по 9 В.

Поскольку ИС TDA2030 обладает большим коэффициентом усиления, то с разомкнутым контуром отрицательной обратной связи она может работать в качестве компаратора. Порог переключения схемы фиксируется с помощью простого диода и составляет приблизительно 0,7 В, что более чем вдвое меньше нижнего уровня выходного напряжения логической 1 параллельного порта ПК. Ниже мы рассмотрим ситуацию подачи на этот усилитель сигнала с линии интерфейса Centronics компьютера. Пока же усилитель может управляться с помощью импульсов самого разного происхождения.

Во всяком случае, следует запомнить, что предельным входным TTL-уровням (0 и +5 В) на выходе будут соответствовать уровни, составляющие приблизительно +9 и -18 В. Несмотря на то что к выходу ИС можно напрямую подключать головку сопротивлением 250–500 Ом, следует ограничить ток с помощью резистора, соединенного с ней последовательно. Наши исследования показали, что если ограничиться кодированием карт с низкоэнергетическими магнитными полосками ( LoCo ), то величина сопротивления должна быть не менее 18 кОм. На практике мы рекомендуем величину, близкую к 2 кОм, хотя, повторяю, вполне допустимо и прямое подключение головки к усилителю, а для кодирования карт HiCo оно даже необходимо.

Чертеж печатной платы усилителя записи представлен на рис. 4.5. Размеры платы, что уже стало привычным, должны позволять разместить ее в непосредственной близости от записывающей головки.

Рис. 4.5. Топология платы усилителя записи

Стоит отметить, что достаточно большие величины токов при крутых фронтах сигналов в случае слишком длинных соединительных проводов головки могут вызвать излучения, способные отрицательно воздействовать на соседние схемы считывания.

Размещение элементов на плате выполняется в соответствии со схемой, представленной на рис. 4.6. Размещение не вызовет никаких проблем, поскольку ИС TDA2030 не требуется радиатор.

Рис. 4.6. Размещение элементов усилителя записи

ИС TDA2030 работает в режиме переключения в диапазоне, далеком от предельных величин, и, кроме того, содержит внутреннюю защиту, весьма полезную при возникновении случайных коротких замыканий.

Для удобства можно использовать клеммные соединители, облегчающие подключение к модулю. На рис. 4.7 дан общий вид усилителя записи, а перечень его элементов приведен в табл. 4.1.

Рис. 4.7. Общий вид усилителя записи

Таблица 4.1. Перечень элементов усилителя записи

Хотя простое копирование одного магнитного носителя на другой без внесения каких-либо изменений в закодированные данные не представляет большого практического интереса, часто именно таким образом можно научиться работать с магнитными картами или билетами.

Почти четверть века ходят слухи, что совсем нетрудно дублировать билеты на метро с помощью обыкновенного утюга, и, правда, эта идея не настолько экстравагантна.

Действительно, известно, что нагрев благоприятствует переносу намагниченности, и это теоретически позволяет скопировать закодированную дорожку на пустую, накладывая их одну на другую и нагревая утюгом. Желательно, чтобы при такой операции не был поврежден оригинал (предпочтительно HiCo ).

В сочетании с усилителем считывания, представленном на рис. 3.15, наш усилитель позволяет применить более надежный способ.

Достоинство метода копирования заключается в том, что для него не требуется микрокомпьютер, однако необходимо четко уяснить, что несравнимо предпочтительнее такая последовательность, когда происходит считывание в файл, а последующая запись осуществляется из файла на новую карту.