Nos gravadores anteriores, como a velocidade angular do carretel de fita foi ajustada?

Os gravadores que usam carretéis de fita magnética transferem a fita de um carretel para outro enquanto a fita é reproduzida / gravada. O carretel com menos fita deve ser girado mais rápido que o outro. Aqui está um gravador / reprodutor de fita. Este é o Craig Model 212.

No início, o carretel com toda a fita gira lentamente e o carretel vazio gira rapidamente. À medida que a fita é reproduzida e transferida para o spool inicialmente vazio, a situação é revertida. Para evitar que a fita quebre e reproduza / grave a uma taxa constante, devemos ajustar com precisão a velocidade angular de cada bobina em tempo real. A velocidade angular de cada um é uma função da quantidade de fita no carretel.

Os gravadores existem desde antes da invenção do transistor, antes da invenção do microprocessador. Que tipo de circuito / eletrônica foi usado para controlar a velocidade da fita e como?

O sistema era mecânico.

Figura 1. A cabeça da fita e o sistema de unidade. Fonte da imagem .

Sob a tampa da cabeça da fita na sua foto, está a unidade do cabrestante. Um rolo de pressão pressiona a fita no cabrestante, que corre em velocidade constante. (Esse é o controle crítico de velocidade constante, que garante um controle preciso do passo através do comprimento da fita.) O rolo de desenrolamento é suavemente retardado por um freio e o carretel de recolhimento é acionado por uma embreagem mecânica. (Obviamente) a engrenagem da bobina de recolhimento deve ser configurada para funcionar com rapidez suficiente para pegar a fita alimentada enquanto estiver no diâmetro mínimo do rolo. Ele diminuirá à medida que o carretel se enche.

Para avançar ou retroceder rapidamente, a velocidade varia com o diâmetro do rolo acionado.

Todo o movimento da fita foi acionado por um motor de velocidade constante. O cabrestante foi acionado em velocidade constante pelo motor. As várias funções dos carretéis eram controladas pelo engate e desengate das rodas motrizes e correias. As embreagens podem ser qualquer coisa, desde um simples disco de feltro entre duas placas de embreagem de plástico com mola até embreagens fluidas etc., dependendo da qualidade da máquina. Alguns usavam braços "dançarinos" para controlar a embreagem e manter a tensão constante da fita com diâmetro variável do rolo.

A rotação dos carretéis de fita não era o que regulava a velocidade da fita na frente da cabeça de gravação / reprodução. Em vez disso, a velocidade da fita era controlada por um rolo de eixo e pitada que operava a uma velocidade constante com a fita passando entre esse eixo e o rolo de pitada. Esse mecanismo foi chamado de cabrestante.

Os rolos foram projetados para seguir o movimento da fita, conforme regulamentado por este cabrestante. O rolo de alimentação pode apenas girar livremente enquanto o rolo de recolhimento requer algum tipo de acionamento energizado para enrolar a fita. Foram utilizados vários métodos para aplicar a unidade ao carretel de recolhimento, muitos dos quais de natureza mecânica.

Os cilindros não eram controlados por velocidade (durante o "jogo") - eram controlados por torque. O carretel de alimentação geralmente tinha um freio mecânico fraco, e o carretel de recolhimento era frequentemente acionado com uma correia deslizante - mais rápido que o necessário, pressionado pela velocidade da fita de alimentação do cabrestante a uma taxa constante.

Os decks "Pro" (EMI TR90 e alguns outros) tiveram seus carretéis montados em motores CA acionados por grandes resistores para limitar o torque durante o Play, enquanto que para FF e Rewind os resistores foram trocados para enrolar seus carretéis de 10,5 polegadas de diâmetro o mais rápido possível .

Não houve tal tentativa, houve diferentes tentativas apenas para manter a tensão da fita em limites aceitáveis. Métodos simples, como limitação de torque com peças escorregadias e resistor no circuito de alimentação do motor da bobina, já são explicados por outros.

Gravadores de ponta tinham e ainda têm regulação da tensão da fita. Os braços com mola dobram a fita levemente. Esses braços são 1 e 2 na próxima imagem (de Studer)

O circuito regulador fornece aos motores de bobina tensões que a força de flexão conhecida causou a posição desejada dos braços de flexão. Hoje, a inteligência reguladora pode estar em um programa de computador, mas antes dos microprocessadores modernos eram circuitos analógicos.

Além dos gravadores (ou 'decks') para sinais de áudio analógicos, unidades de fita magnética de bobina a bobina conceitualmente similares, porém maiores e mais caras para dados digitais, foram usadas por computadores antigos (por volta de 1950-1980); veja https://en.wikipedia.org/wiki/9_track_tape para alguns exemplos. Observe que esses quase sempre eram montados verticalmente; alguns decks de áudio também eram verticais, especialmente se deveriam ser montados em racks de equipamentos, juntamente com outros dispositivos eletrônicos relacionados, como amplificadores, receptores, transmissores, processadores de sinais etc.

Como os computadores da época tinham memória de trabalho muito pequena para os padrões atuais (menos que os microprocessadores modernos têm no cache L1), eles geralmente precisavam ler e gravar 'blocos' de dados de fita dupla separadamente; isso exigia a capacidade de acelerar rapidamente a fita de ficar estacionária a rápida o suficiente para ler ou escrever, mantê-la em velocidade alta, mas constante, e desacelerá-la rapidamente, parando tudo, sem colocar pressão que esticaria (ou até quebraria) a fita.

Alguns acionamentos de velocidade mais baixa fizeram isso com braços mecânicos de mola ou braços tensores, semelhantes à resposta do usuário287001 , mas a maioria usava as chamadas colunas de vácuo . Eles bombearam um pouco de ar para fora de um canal fechado, de modo que uma diferença de pressão modesta (não um vácuo verdadeiro) reteria um "laço" de fita em forma de U em toda a sua extensão, com pouco estresse. À medida que a fita passava pelas cabeças pelo cabrestante, um loop ficava mais longo e descia a coluna enquanto o outro ficava mais curto e subia, além de sensores de pressão nas colunas detectam esses movimentos e ligam e desligam os motores do carretel. necessário fornecer mais fita para o loop agora curto e fita de 'take-up' do agora longo.

Os nerds naqueles dias (inclusive eu) iriam zombar de filmes e programas de TV que geralmente mostravam computadores e unidades de fita, mas os dois tambores giravam continuamente na mesma velocidade, quando os reais giravam em empurrões curtos, independentemente e separadamente, sob controle dos sensores da coluna de vácuo ou da polia.

Quando os microcontroladores se tornaram capazes o suficiente por volta de 1980, havia algumas unidades de 'streaming' para o que era então considerado magtape 'padrão', que usava algoritmos de controle mais complicados para acionar os motores de bobina diretamente, com aceleração e desaceleração lenta o suficiente para proteger a fita, e buffers muito maiores para geralmente permitir a leitura e gravação de vários blocos de cada vez. No entanto, a essa altura, os discos se tornaram (muito) maiores e mais baratos e substituíram a fita para a maioria dos armazenamentos de dados, e para backup e transporte formatos de fita de cartucho e cassete muito menores (mas de maior densidade) foram desenvolvidos e substituíram amplamente a fita 'reel'.

Os comentaristas anteriores geralmente estão corretos. O que eles não explicitam é que a tensão da fita contra as cabeças de gravação e reprodução precisa ser controlada com precisão. Caso contrário, haverá problemas com o contato irregular da fita com a cabeça, resultando em interrupções no sinal gravado / reproduzido. Existem dois projetos básicos que realizam isso: 1) Almofadas de pressão (feitas de feltro ou material similar) pressionam a fita contra as cabeças. Máquinas de consumo baratas usavam esse método. Ou 2) a tensão da fita que sai do carretel de suprimento é regulada com precisão, geralmente por um motor do carretel de suprimento, em combinação com uma alavanca de guia de fita com mola, para garantir um contato consistente da fita com a cabeça. Este último método é típico em máquinas profissionais de ponta.