DE2923863C3 - Magnetowiderstandslesekopf - Google Patents
MagnetowiderstandslesekopfInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen magnetischen Lesekopf zum Detektieren datendarstellender Magnetfelder, der
ein auf einem Substrat angeordnetes, im wesentlichen flaches Magnetowiderstandselement aus metallischem
ferromagnetischem Werkstoff mit einer Achse leichter Magnetisierung in der Ebene des Elements enthält,
welches Element an zwei einander gegenüberliegenden Enden mit Kontakten zur Verbindung mit einer Quelle,
die einen Meßstrom erzeugt, sowie zur Verbindung mit einem Leseverstärker versehen ist.
Ein derartiger magnetischer Lesekopf ist aus der Veröffentlichung »The Barberpole, a linear magnetorcsistivc
head« in IEEE Transactions on Magnetics, September 1975, Vol. Mag. II, Nr. 5, S. 1215 ... 1217.
bekannt.
Die Wirkung des bekannten Magnetowiderstandslcsekopfcs
basiert auf der Verwendung eines streifenförmigen Elements aus einem ferromagnetischen metallischen
Werkstoff mit niedriger Anisotropie wie Ni-Fe, der mit einem seiner Ränder in unmittelbarer Nähe
eines magnetischen Aufzeichnungsmediums oder in Berührung damit gebracht wird. Das Feld des
Aufzeichnungsmediums führt Änderungen in der Magnetisierung des Elements herbei und moduliert dessen
Widerstand über den sogenannten Magnetowiderstandseffekt. Das bedeutet, daß, wenn das Aufzeichnungsmedium
den Kopf passiert, die auf dem Aufzeichnungsmedium vorhandenen datendarstellenden Magnetfelder
das Spinsystem des Magnetowiderstandselements drehen lassen, wodurch sich der elektrische
Widerstand ändert Das Ausgangssignal eines Detektionskreises, der mit dem Element verbunden ist, ist
dabei eine Funktion der im Aufzeichnungsmedium gespeicherten Daten.
Da die Änderung des elektrischen Widerstands eines Magnetowiderstandselements unter dem Einfluß eines
externen magnetischen Feldes quadratisch ist, ist es üblich, bei der Wiedergabe analoger Signale die
Wirkung des Kopfes durch Linearisierung der Kennliniewiderstand-Magnetfeld zu verbessern. Hierzu ist
dem Element eine derartige Voreinstellung zu geben, daß die Magnetisierungsrichtung bei einem Signalfeld
gleich Null einen Winkel von ungefähr 45° mit der Richtung des Stromdurchgangs durch das Element
bildet.
Bei dem in der erwähnten Veröffentlichung beschriebenen Magnetowiderstandslesekopf ist dies dadurch
verwirklicht, daß die Achse leichter Magnetisierung parallel zur Längsachse des Elements verläuft und daß
Voreinstellmittel in Form von Äquipotentialstreifen aus gut leitendem Werkstoff vorgesehen sind, die den
Stromfluß unter einem Winkel λ von ungefähr 45° mit der Längsachse durch das Element zwingen (sogenannte
elektrische Voreinstellung). Der bekannte Lesekopf ist weiterhin mit Mitteln zum Erzeugen eines magnetischen
Hilfsfelds ausgerüstet, dessen Richtung parallel zur Achse leichter Magnetisierung des Elements
verläuft. Mit diesem axial gerichteten Feld wird dafür gesorgt, daß eine der beiden entgegengesetzten
Richtungen, in denen der Magnetisierungsvektor stehen kann, übervorteilt wird, wodurch das Umkippen von der
einen in die andere Richtung verhindert wird. Dies würde eine Phasendrehung des Ausgangssignals des
Elements über 180° ergeben.
Ein anderes bekanntes Verfahren für eine lineare Wiedergabe basiert auf das Anlegen eines magnetischen
Hilfsfelds parallel zur Ebene des Elements und senkrecht zur Achse der leichten Magnetisierung. Durch
das ungefähre Angleichen der Stärke dieses magnetischen Hilfsfelds an die Stärke des sogenannten
anisotropen entmagnetisierenden Felds wird erreicht, daß die Magnetisierungsrichtung bei einem Signalfeld
gleich Null einen Winkel von ungefähr 45° mit der Richtung des Stromdurchgangs durch das Element
bildet (sogenannte magnetische Voreinstellung).
Obgleich beide bekannten Verfahren des Voreinstellens
den Zusammenhang zwischen der Widerstandsänderung und der Stärke des Signalfelds in erster
Annäherung linear machen, wird bei der praktischen Anwendung als Nachteil empfunden, daß der Geräuschpegel
hoch ist. Dieses Modulationsrauschen (Barkhausen-Rauschen) ist die Folge des Auftretens mehrerer
nagnetischer Domänen im Magnetowiderstandsclcment.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Lesekopf der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der
eine Wiedergabe mit einem guten Signal/Rauschabstand ermöglicht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Lesekopf eine elektrische Wicklung enthält, die in einer negativen
Rückkopplungsschleife des Leseverstärkers angeordnet ist, wobei die elektrische Wicklung de?.Tt in bezug auf
das Magnetowiderstandselement angeordnet ist, daß sie, wenn sie ein Strom durchfließt, ein Gegenkopplungsfeld
erzeugt, das einen Magnetfluß im Element bewirkt, act dem von einem zu detektierenden
Magnetfeld im Element ausgelösten Magnetfluß entgegengesetzt gerichtet ist
Durch die Anwendung negativer Rückkopplung in dieser Weise, wobei die Rückkopplung den ankommenden
Signalfluß beeinflußt, wird erreicht, daß die Aussteuerung des Magnetowiderstandselements herabgesetzt
wird, was von einer Verringerung des Pegels des Barkhausen-Rauschens begleitet wird, das mit der
Aussteuerung gekoppelt ist. In einem praktischen Fall wurde festgestellt, daß durch negative Rückkopplung
des Barkhausen-Rauschen um 10 bis 20 dB herabgesetzt wurde. Hinsichtlich des Widerstandsrauschens durch
Temperaturschwankungen kann der Signal-Rauschabstand ebenfalls verbessert werden, weil es bei der
Verwendung einer Rückkopplung möglich ist, ein optimal empfindliches Magnetowiderstandselement zu
verwenden. Bisher wurden die Magnetowiderstandselemente unempfindlicher gemacht, um die Möglichkeit
des Verzerrens herabzusetzen. Bei der Verwendung einer Rückkopplung kann man gerade ein möglichst
empfindliches Magnetowiderstandselemeni gebrauchen.
Ein empfindlicheres Element gibt einen besseren Signalrauschabstand, wobei es die Funktion der
Rückkopplung ist, einen kleineren Teil der Magnetowiderstandskennlinie zu verwenden, wodurch an sich
bereits die Verzerrung verringert wird. Außerdem wird die Verzerrung, die bei der gleichen Aussteuerung ohne
Gegenkopplung vorhanden wäre, noch um den Gegenkoppelfaktor herabgesetzt.
Ein zusätzlicher Vorteil der Verwendung einer Rückkopplung sowohl bei elektrisch als auch magnetisch
voreingestellten Magnetowiderstandselementen ist die Konstanz der Verstärkung; diese wird bei einer
Gegenkopplung nicht so sehr durch die Empfindlichkeit des Magnetowiderstandselements oder des Verstärkers,
sondern durch das Verhältnis R/P bestimmt, worin R den Gegenkopplungswiderstand und P einen Faktor
darstellt, der die Kopplung zwischen der Gegenkopplungswindung und dem Magnetowiderstandselement
bestimmt Diese Kopplung ist im wesentlichen vom Abstand zwischen der Windung und dem Element
abhängig und diese ist festgelegt. (Der Abstand entspricht der Dicke der zwischen dem Magnetowider-Standselement
und der Gegenkoppelwindung angebrachten isolierschicht. Diese Dicke beträgt z. B.
ungefähr 0,3 μίτι.)
Die Verwendung einer Rückkopplung bei magnetisch voreingestellten Magnetowiderstandselementen vom
Typ, bei dem eine elektrische Windung zum Erzeugen des erforderlichen magnetischen Voreinstellfeldes benutzt
wird, ist schon besonders einfach, da diese Windung jetzt ebenfalls dafür verwendet werden kann,
den Gegenkopplungsstrom durchzuführen. (Andere Typen magnetisch vorangestellter Magnetowiderstandselemente
benutzen beispielsweise eine Dauermagnetschicht zum Erzeugen des Voreinstellfeldes.)
Der Erfindung wird anhand einiger in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher erläutert, jedoch beschränkt
sich die Erfindung nicht auf dieses Beispiel. Es zeigt
F i g. 1 schematisch einen Lesekopf mit elektrischer Voreinstellung nach der Erfindung, wobei das Gegenkopplungsfeld
durch einen Wechselstrom erzeugt wird,
F i g. 2 eine graphische Darstellung, die die Änderung des Widerstands R eines nicht-magnetisch voreingestellten
Magnetowiderstandselements als Funktion eines externen Magnetfelds H1 darstellt, wobei auf der
vertikalen Achse AR/ARma% und auf der horizontalen
Achse HyJHo aufgetragen sind,
Fig. 3 und 4 schematisch eine erste und eine zweite Abwandlung eines magnetisch voreingestellten Lesekopfs
nach der Erfindung, wobei das Gegenkopplungsfeld durch einen Wechselstrom erzeugt wird,
F i g. 5 eine graphische Darstellung, die die Änderung des Widerstands R eines magnetisch voreingestellten
Magnetowiderstandselements als Funktion eines transversal externen Magnetfelds Hy dargestellt, wobei auf
der vertikalen Achse AR/AR™., und auf der horizontalen
Achse HyJHo aufgetragen sind,
F i g. 6 schematisch einen Querschnitt und
F i g. 7 eine Draufsicht eines, in den in Fig. 1,3 und 4
dargestellten Leseköpfen zu verwendenden Magnetowiderstandselements mit Gegenkopplungsdraht,
Fig. 8 und 9 zwei verschiedene Ausführungsform einer Lesekopf-Konfiguration mit dem in den F i g. 6
und 7 dargestellten Magnetowiderstandselement,
Fig. 10 und U graphische Darstellungen, die die Verzerrung in dB eines Magnetowiderstandselements
bei verschiedenen Stärken eines transversal externen Magnetfelds Hy darstellen, wenn kein bzw. wenn ein
Gegenkopplungsfeld benutzt wird.
Fig. 12 schematisch einen magnetisch vorangestellten
Lesekopf nach der Erfindung, wobei ein Gegenkopplungsfeld durch einen Wechselstrom und ein
magnetisches Voreinstellfeld durch einen Gleichstrom erzeugt wird.
F i g. 1 zeigt schematisch ein Magnetowiderstandselement 1 mit elektrischer Voreinstellung, das mit einem
Aufzeichnungsmedium 2 in Flußkopplung ist, dessen Magnetfeld Hy den Widerstand des Elements 1
beeinflußt. Das Element 1 ist mit einer elektrischen Windung 3 kombiniert, die auch als gerader Draht oder
als einfache Stromschleife ausgeführt sein kann. Mit Hilfe der Windung 3 kann, wenn ein Strom hindurchgeführt
wird, ein Magnetfeld H, erzeugt werden, das in bezug auf das Magnetfeld /-/,· in entgegengesetzter
Richtung steht. Die Windung 3 ist hier in Serie mit einem Widerstand R2 geschaltet. Dieser Widerstand R2
ist an sich nicht wesentlich wichtig. Er dient hier zur Anpassung eines Verstärkers 5, der faktisch eine
Spannungsquelle ist. Es handelt sich um den Strom, der der Windung 3 zugeführt wird. (Wenn der Verstärker 5
eine ideale Stromquelle wäre, wäre der Widerstand R2
überflüssig. Die meisten Verstärker jedoch verhalten sich mehr oder weniger als Spannungsquelle.) Die
Serienschaltung aus der Windung 3 und dem Widerstand R2 befindet sich in einer Rückkopplungsschleife
des Verstärkers 5, der in diesem Falle ein Operationsverstärker ist, wobei der Widerstand R2 an den Ausgang
des Verstärkers 5 mit der Ausgangsspannung V',, angeschlossen ist. Das Element 1, durch das ein
Meßstrom / mit Hilfe einer Stromquelle 6 hindurchgeführt wird, ist über einen Kondensator G an den
Eingang des Verstärkers 5 angeschlossen.
Ein praktischer Fall war:
R1 = 22 kn
R2 = 100 Ω
C, = 470 μΡ
ι = 30 mA
Rclemem I 1 00 Ω
Verstärkung des Verstärkers 5 = 220 X
Gegenkopplung über den Gegenkopplungsdraht = 35 X.
Fig.2 ist eine graphische Darstellung der Änderung
des Widerstands R des Magnetowiderstandselements 1 ι ->
nach F i g. 1 unter dem Einfluß eines externen Feldes /·/„
wobei auf der vertikalen Achse AR/ARmax und auf der
horizontalen Achse das genormte Feld HyIH0 aufgetragen
ist. Ho ist das anisotrope entmagnetisierende Feld,
für das gilt H0 = -^- χ M5 (t = Dicke des Elements, J"
w = Breite des Elements und M5 = die Sättigungsmagnetisierung).
Völlige Aussteuerung tritt bei H, = H0
auf. I η einem praktischen Fall war H0 gleich 20 Oersted.
Im normalen Einstellpunkl P gehört zu einem mit a ι-,
bezeichneten schwankenden W1-FeId eine Spannung
mit der Bezeichnung b am Element 1, wenn es gemäß F i g. 1 angeschlossen ist. Durch ein externes (Stör-)Feld
kann der Einstellpunkt in Coder R liegen. Einem mit c
bezeichneten externen Feld H1 ist beispielsweise eine j(,
mit d bezeichnete Spannung zugeordnet. Die mit b bzw. (/bezeichneten Spannungen sind gegenphasig. Für eine
Gegenkopplung ist es notwendig, daß das Signalfeld H1
aus dem Aufzeichnungsmedium 2 durch das Feld H1
herabgesetzt wird, das der Leseverstärker 5 in der j-, Gegenkopplungswindung 3 erzeugt. Um die entsprechende
Phase zu erhalten, kann man aus mehreren Möglichkeiten wählen:
1. Die Richtung des Stroms ; durch das Element 1 wechseln, -to
2. die Phase des Verstärkers 5 umkehren (von der Umkehrstufe gemäß der Darstellung zur Umkehrstufe),
3. die Anschlußdrähte zur Gegenkopplungswindung 3 wechseln, 4-,
4. die Gegenkopplungswindung 3 an der anderen Seite des Elements 1 anordnen.
F i g. 3 und 4 zeigen Magnetowiderstandselemente 11 bzw. 21, die mit Schaltungen verbunden sind, die denen
nach F i g. 1 verwandt sind. Die Widerstände R\ und R2,
der Kondensator Q und der Verstärker 5 sind daher immer gleich, in diesem Fall iSi das Magneto widerstandselement
11 jedoch vom magnetisch voreingestellten Typ. Das erforderliche magnetische Voreinstellfeld
Hi wird mit Hilfe einer elektrischen Wicklung 13 erzeugt die ebenfalls das Gegenkopplungsfeld H,
erzeugt und wobei der Gleichstrom zum Erzeugen des Voreinstellfeldes vom Verstärker 5 selbst erzeugt wird.
Hierzu kann der positive Eingang des Verstärkers über ein Potentiometer 14 mit einer gewünschten Spannung eo
versorgt werden. In eine Gegenkopplungsschleife des Verstärkers 5 ist die Wicklung 13 in Serie mit einem
Widerstand R2 aufgenommen. Eine andere Möglichkeit,
den Strom für das Voreinstellfeld zu erhalten, ist in Fig.4 dargestellt. Hierin ist ein Magnetowiderstandselement
21, ebenfalls vom magnetisch voreingestellten Typ, mit dem Eingang des Verstärkers 5 verbunden. In
eine Gegenkopplungsschleife desselben ist eine elektrische Windung 23 in Serie mit einem Widerstand R2
aufgenommen. Der Windung 23 wird gesondert ein Einstellstrom /' zum Voreinstellfeld üher eine Stromquelle
22 zugeführt. In beiden Fällen ist die Größe des Voreinstellstroms ungefähr 1 mA.
F i g. 5 ist eine graphische Darstellung der Änderung des Widerstands R der magnetisch voreingestellten
Magnetowiderstandselemente Il und 21 nach Fig. 3 bzw. F i g. 4 unter dem Einfluß eines; externen Felds H1,
wobei auf der vertikalen Achse AR/ARm,x und auf der
horizontalen Achse HyIH0 aufgetragen ist. Im Gegensatz
zu der in F i g. 2 dargestellten Situation, in der es einen einzigen Einstellpunkt (P) gab, gibt es hier zwei
Einstellpunkte ^S und T). Einem schwankenden HyFe\d
mit der Bezeichnung a' ist eine Spannung mit der Bezeichnung b' und einem schwankenden /ί,-Keld mit
der Bezeichnung c' ist eine Spannung mit der Bezeichnung d' zugeordnet. Bei auf gleiche Weise
schwankenden Feldern a' und c' sind die Phasen der Spannungen b'und d' verschieden, was eine zusätzliche
Wahlmöglichkeit zum Einstellen der entsprechenden Phase des Gegenkopplungsfelds bietet.
Der Aufbau der Magnetowiderstandselemente 1 und 11 bzw. 21 wird nachstehend anhand der F i g. 6,7,8 und
9 näher erläutert.
F i g. 6 zeigt einen Querschnitt durch einen der magnetischen Flußleiter 30 und 31, die beispielsweise
aus einer Nickel-Eisen-Legierung bestehen können, mit einem Magnetowiderstandselement 32. Die Flußleiter
30 und 31 sind durch eine dünne Quarzschicht 33 vom Element 32 getrennt und überlappen dessen Seiten. Sie
»Verstärken« gleichsam ein zu detektierendes Magnetfeld. Das Element 32 ist auf einem Stromleiter 34
angeordnet, der als Gegenkoppiungswindung dient, jedoch davon durch eine Quarzschicht 35 getrennt ist.
Der Stromleiter 34 ist auf einem Substrat 36 angeordnet. Dies ist in Draufsicht in F i g. 7 dargestellt
F i g. 8 zeigt schematisch den Einbau des in F i g. 6 und 7 dargestellten Gefüges in einen Dreifußmagnetschirm
40. Die Quarzschichten 33 und 35 sind nicht dargestellt, ebensowenig das Substrat 36. Der Stromleiter 34 ist in
diesem Fall ein Draht. In der Praxis ist der Abstand
zwischen den Flüssen des Schirms 40 und dem Magnetowiderstandselement kleiner und die Zwischenräume
sind beispielsweise mit einer Quarzschicht gefüllt.
F i g. 9 zeigt den Einbau eines dem Aufbau nach F i g. 6 und 7 vergleichbaren Aufbaus im Hinterjoch
eines Magnetkopfs 50, der zwei Polschuhe 52 und 53 enthält, die einen Lesespalt 51 definieren. Die
Quarzschichten 33 und 35 und das Subsirat 36 sind nicht dargestellt. Der Stromleiter 34 ist in diesem Fall ein
Dra'ni, der sich an der Seite der Flußleiter 30 und 31 des
Magnetowiderstandselementes 32 befindet.
Bei einem Prototyp des Magnetkopfes nach der Erfindung bestand das Element 32: aus einer dünnen
Schicht aus einer Nickel-Eisen-Legierung mit einer Dicke von ungefähr 800 A, einer Länge von 600
Mikrometer und einer Höhe von 40 Mikrometer. Anschlußkontakt 37 und 38 (Fig.7) wurden durch
aufgedampfte Goldstreifen gebildet Eine Anzahl dünner Goldstreifen mit einer Dicke von 0,5 Mikrometer
und einer Breite von 2 Mikrometer war in gegenseitigen Abständen von 8 Mikrometer unter
einem Winkel von 45° auf dem Element 32 angebracht Da der spezifische Widerstand des Goldes fünfmal
niedriger als der des benutzten Nickel-Eisens ist und die Dicke der Goidstreifen ungefähr zehnmal größer als die
Dicke des Elements 32, leiten die Goldstreifen 50mal
besser und arbeilen als »Äquipotentialstreifen«, die den
Strom und die Nickel-Eisen-Bahnen zwischen sich unter einem Winkel von ungefähr 45° mit der Längsrichtung
zwingen. Wenn der Kopf mit einem Magnetfeld W1 eines Magnetbands 39 in Flußkopplung gebracht wird, sinkt
der Widerstand einer jeden der zwischen den Äquipotentialstreifen liegenden Nickel-Eisen-Bahnen
oder er steigt an, je nachdem, ob die Magnetisierungsrichtung unter dem Einfluß des Feldes mehr oder
weniger mit der Stromrichtung zusammenfällt.
Mit Hilfe eines Stromdrahts wird ein Gegenkopplungsfeld erzeugt, das dem Feld Hy entgegengesetzt
gerichtet ist. Werden die Goldstreifen fortgelassen, muß das Element 32 magnetisch Voreingestellt werden. Zu
diesem Zweck muß dann ein magnetisches Voreinstellfeld
erzeugt werden, vorzugsweise ebenfalls mit dem Stromdraht 34.
Versuche
Sie sind mit schrägen Goldstreifen ausgerüsteten und mit normalen Magnetowiderstandselementen durchgeführt
worden. Nachstehende Daten beziehen sich auf ein normales Element. Es wird bei 1 Oersted pp (2. Harm.
1000 Hz. -2OdB) aufgesteuert. Aufgenommen in den Verstärker mit Gegenkopplungsdraht (± 1 mA Einstellstrom)
kann man die Aussteuerung auf 10 Oersted pp erhöhen. Dabei beträgt die wichtigste 2. harmonische
Verzerrung nur noch — 60 dB.
Ein Element ist im Hinterkreis eines Kopfes gemäß F i g. 9 montiert und es sind Bandmessungen durchgeführt.
Das maximale Feld am Element ohne Gegenkopplung beträgt dabei 0,5 Oersted pp. Die angewandte
Gegenkopplung (35 χ) reicht dabei gut aus.
In Fig. 10 ist die Verzerrung dargestellt, die bei der
Verwendung eines Magnetowiderstandselements ohne Gegenkopplung gemessen wurde und in F i g. 11 ist die
Verzerrung dargestellt, die bei der Verwendung eines Magnetowiderstandselements mit Gegenkopplung gemessen
wurde (21,8 χ ) auf der vertikalen Achse ist die Verzerrung in dB, auf der horizontalen Achse die Stärke
des Feldes aufgetragen, das auf das Element einwirkte (Frequenz 1000 Hz). Die zweite Harmonischen des
Lesesignals werden durch die offenen Kreise und die dritten Harmonischen durch die Kreuze dargestellL Das
Barkhausen-Rauschen verringerte sich um 20 dB.
Es ist möglich, mit Hilfe eines großen externen Feldes den Einstellpunkt so weit zu verschieben, daß die Phase
der Spannung am Element umkippt, wodurch der
ri gegengekoppelte Kreis ins Schwingen versetzt wird.
Der Vorteil der Wechselstromgegenkopplung besteht darin, daß beim Wegnehmen des externen Feldes die
Schaltung wieder stabil wird. Es zeigt sich in der Praxis, daß der Lesekopf ausreichend abgeschirmt werden
ίο kann, um derartigen Verschiebungen des Einstellpunkts
zu begegnen.
Im Prinzip kann der Einfluß dieser Verschiebungen durch externe Gleichstromfelder durch die Verwendung
von Gleichstromgegenkopplung begegnet werden. Man muß hier jedoch aufpassen, denn, wenn in diesem Fall
durch irgendeine Ursache der falsche Einstellpunkt erreicht wird, schwingt die Schaltung und bleibt
schwingend, auch wenn das externe Feld fortgenommen wird. Man muß deshalb dafür sorgen, daß dieser
2(i Einstellpunkt nie erreicht werden kann.
Solches gelingt faktisch am besten bei der normalen MRH, der nur ein verbotenes Gebiet hat.
In Fig. 12 ist ein Magnetowiderstandselement 51 dargestellt, das mit einer der in Fig. 1, 3 und 4
.'5 dargestellten Schaltungen verwandten Schaltung verbunden
ist, die in diesem Fall jedoch derart ausgeführt ist, daß Instabilität durch eine falsche Polarität des
magnetischen Voreinstellfelds vermieden wird.
Am Eingang eines Verstärkers 65 befindet sich eine
Am Eingang eines Verstärkers 65 befindet sich eine
so Brückenschaltung mit dem Element 61 und mit Rj. Für
thermische Stabilität ist R3 vorzugsweise auch ein
Magnetowiderstandselement auf dem gleichen Substrat. Mit dem Strom A wird geregelt, so daß der Ausgang des
Verstärkers 65 negativ wird und über R5 den Transistor
J5 Γι und Ra einen negativen Strom durch einen
Gegenkopplungsdraht 63 hindurchführen. Weil T\ nur negative Ströme führen kann, wird eine Einstellung nur
im stabilen Bereich möglich sein. Mit Rb kann ein
geringer negativer Voreinstellstrom eingestellt werden.
Der Wechselspannungsgegenkopplungsweg ist dabei über Q und A2 mit R2 = 100 Ω, Ο,=470μΡ. Der
Gleichspannungsgegenkopplungsweg ist über R5, C2, T\
und Ra, mit R5C2=R2Q und A5=IOkO, C2=4,7μF,
A4=IOOO.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Magnetischer Lesekopf zum Detektieren datendarsteilender Magnetfelder, mit einem auf
einem Substrat angeordneten, im wesentlichen flachen Magnetowiderstandselement aus metallischem
ferromagnetischem Werkstoff mit einer Achse leichter Magnetisierung in der Ebene des
Elements, das an zwei einander gegenüberliegenden in Enden mit Kontakten zur Verbindung mit einer
Quelle ausgerüstet ist, die einen Meßstrom erzeugt, sowie zur Verbindung mit einem Leseverstärker,
dadurch gekennzeichnet, daß der Lesekopf weiterhin eine elektrische Windung enthält, die 1 i
in einer negativen Rückkopplungsschleife des Leseverstärkers angeordnet ist, wobei die elektrische
Windung derart in bezug auf das Magnetowiderstandselement angeordnet ist, daß sie bei
Stromdurchfluß ein Gegenkopplungsfeld erzeugt, das einen Magnetfluß im Element bewirkt, der dem
von einem zu detektierenden Magnetfeld im Element bewirkten Magnetfluß entgegengesetzt
gerichtet ist.
2. Lesekopf nach Anspruch 1, dadurch gekenn- y,
zeichnet, daß die elektrische Windung mit einer Schaltung verbunden ist, die einen derartigen Strom
durch die Windung sendet, daß das Gegenkopplungsfeld ausschließlich eine Wechselfeldkomponente
enthält, die das Ausgangssignal des Leseverstärkers darstellt.
3. Lesekopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung einen derartigen Strom
durch das Element sendet, daß das Gegenkopplungsfeld ebenfalls eine Gleichfeldkomponente enthält, r>
die das Voreinstellfeld für das Element erzeugt.
4. Lesekopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung Mittel enthält, mit denen
Instabilität infolge falscher Polarität des Voreinstellfelds vermieden wird.
5. Lesekopf nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Detektieren datendarstellender
Magnetfelder mit einer bestimmten Stärke das Element eine maximale Empfindlichkeit besitzt.
45
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