Магнитные карты и ПК - Гёлль Патрик (список книг txt) 📗
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.
![Магнитные карты и ПК - _105.jpg](https://goldenlib.ru/frontend/web/pic/5/3/8/9/6/7/538967/1459965366/_105.jpg)
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
![Магнитные карты и ПК - _106.jpg](https://goldenlib.ru/frontend/web/pic/5/3/8/9/6/7/538967/1459965366/_106.jpg)
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.
![Магнитные карты и ПК - _107.jpg](https://goldenlib.ru/frontend/web/pic/5/3/8/9/6/7/538967/1459965366/_107.jpg)
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.
![Магнитные карты и ПК - _108.jpg](https://goldenlib.ru/frontend/web/pic/5/3/8/9/6/7/538967/1459965366/_108.jpg)
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.
![Магнитные карты и ПК - _109.jpg](https://goldenlib.ru/frontend/web/pic/5/3/8/9/6/7/538967/1459965366/_109.jpg)
Рис. 4.7. Общий вид усилителя записи
Таблица 4.1. Перечень элементов усилителя записи
![Магнитные карты и ПК - _110.jpg](https://goldenlib.ru/frontend/web/pic/5/3/8/9/6/7/538967/1459965366/_110.jpg)
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.
Если довольствоваться представленным вариантом (рис. 4.8), предполагающим подключение выхода усилителя считывания напрямую к входу усилителя записи (в этом случае цепи «земли» обоих модулей объединяются), то любое изменение направления магнитного потока, захваченное считывающей головкой, будет точно воспроизведено записывающей головкой.
![Магнитные карты и ПК - _111.jpg](https://goldenlib.ru/frontend/web/pic/5/3/8/9/6/7/538967/1459965366/_111.jpg)
Рис. 4.8. Простой метод копирования магнитных карт
Причем чтобы скопировать одну дорожку на другую, достаточно синхронно провести обе карты: одну карту перед считывающей головкой, а другую — перед записывающей.
Это можно сделать, если выровнять в соответствии со схемой, приведенной на рис. 4.8, считывающее устройство и кодер на плоском и прочном основании и соединить обе карты при помощи, например, простой линейки с клейкой лентой.
Поскольку нельзя сравнивать экспериментальные устройства, к которым относится и наше, с промышленными кодирующими устройствами для магнитных карт, мы намеренно предпочли простоту совершенству.
По собственному опыту знаю, что нетрудно быстро приобрести навык, позволяющий перемещать карту с практически постоянной скоростью. Это позволяет утверждать, что для исследований и простейших применений вполне достаточно простого кодера с ручным перемещением карты.
Действительно, за несколько секунд можно перечитать карту, которую только что закодировали, при необходимости изучить ее с помощью «магнитного разоблачителя», а затем перекодировать, если что-то не так.
Наше новое устройство способно с помощью компьютера производить запись магнитных карт со скоростью 500 бит/с. При этом мы предполагаем, что карта проходит перед записывающей головкой со скоростью 17 см/с, а плотность кодирования составляет 75 bpi (дорожка ISO 2).