JP2000048305A - 磁気情報読取り装置 - Google Patents
磁気情報読取り装置Info
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/40—Protective measures on heads, e.g. against excessive temperature
-
- G—PHYSICS
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- G11B5/02—Recording, reproducing, or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
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- G11B5/027—Analogue recording
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- G11B5/02—Recording, reproducing, or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
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-
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- G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
- G11B2005/0005—Arrangements, methods or circuits
- G11B2005/001—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure
- G11B2005/0013—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure of transducers, e.g. linearisation, equalisation
- G11B2005/0016—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure of transducers, e.g. linearisation, equalisation of magnetoresistive transducers
- G11B2005/0018—Controlling recording characteristics of record carriers or transducing characteristics of transducers by means not being part of their structure of transducers, e.g. linearisation, equalisation of magnetoresistive transducers by current biasing control or regulation
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- Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Digital Magnetic Recording (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁気抵抗バーにバイアスを与えるために休止
抵抗の事前の測定を必要としない磁気情報読取り装置の
提供 【解決手段】 本発明は、読取りヘッドの読み取る情報
を表すデータパルスを生成する意図で少なくとも１個の
磁気抵抗バーMRを含む少なくとも１個の読取りヘッドを
持つ磁気情報読取り装置に関する。応用分野はハードデ
ィスク用の読取りヘッドである。本発明によれば読取り
装置は該磁気抵抗バーの消費する電力を制御するための
制御ループを含み、この制御ループはデータパルスの持
続時間に比較して大きい時定数を持つ。本発明により、
磁気抵抗バーMRがそれの休止抵抗の測定を要求すること
なくバイアスされることを可能になる。
抵抗の事前の測定を必要としない磁気情報読取り装置の
提供 【解決手段】 本発明は、読取りヘッドの読み取る情報
を表すデータパルスを生成する意図で少なくとも１個の
磁気抵抗バーMRを含む少なくとも１個の読取りヘッドを
持つ磁気情報読取り装置に関する。応用分野はハードデ
ィスク用の読取りヘッドである。本発明によれば読取り
装置は該磁気抵抗バーの消費する電力を制御するための
制御ループを含み、この制御ループはデータパルスの持
続時間に比較して大きい時定数を持つ。本発明により、
磁気抵抗バーMRがそれの休止抵抗の測定を要求すること
なくバイアスされることを可能になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、読取りヘッドによ
り読み取られる情報を表すデータパルスを生成すること
を意図する少なくとも１個の磁気抵抗バーを含む少なく
とも１個の読取りヘッドを持って成る磁気情報読取り装
置に関する。
り読み取られる情報を表すデータパルスを生成すること
を意図する少なくとも１個の磁気抵抗バーを含む少なく
とも１個の読取りヘッドを持って成る磁気情報読取り装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】そのような読取り装置は、コンピュータ
のためのハードディスク上に記憶される情報を読み取る
のに、広く使用されている。これらのディスクは、通常
読取りヘッドによって走査されるところの磁気に反応す
る表面を持つ。回転運動がこのディスクに与えられ、ま
た読取りヘッドは、半径方向の動きをこのヘッドに与え
るアームに結合する。このディスクの表面は、多数の部
分表面(sub-surfaces)に分割され、そこには局所的な磁
場が存在し、その記号(sign)は２値情報の一項目を表
す。
のためのハードディスク上に記憶される情報を読み取る
のに、広く使用されている。これらのディスクは、通常
読取りヘッドによって走査されるところの磁気に反応す
る表面を持つ。回転運動がこのディスクに与えられ、ま
た読取りヘッドは、半径方向の動きをこのヘッドに与え
るアームに結合する。このディスクの表面は、多数の部
分表面(sub-surfaces)に分割され、そこには局所的な磁
場が存在し、その記号(sign)は２値情報の一項目を表
す。
【０００３】在来からある読取り装置の働きは、磁気抵
抗バーを磁場にさらすときに、その抵抗値が変動する、
という事実に基づく。
抗バーを磁場にさらすときに、その抵抗値が変動する、
という事実に基づく。
【０００４】現在の磁気情報読取り装置の大多数では、
上記磁気抵抗バーは、次のいずれかの手段を用いてバイ
アスされる、その手段とは：上記磁気抵抗バーを通って
流れる予め定められた値の直流バイアス電流を用いるも
ので、その場合には抵抗の変化が電圧パルスを生成する
ことになる、という手段；又は、上記磁気抵抗バーの両
端に加えられる予め定められた値の直流バイアス電圧を
用いるもので、その場合には抵抗の変化が電流パルスを
生成することになる、という手段；のいずれかである。
上記磁気抵抗バーは、次のいずれかの手段を用いてバイ
アスされる、その手段とは：上記磁気抵抗バーを通って
流れる予め定められた値の直流バイアス電流を用いるも
ので、その場合には抵抗の変化が電圧パルスを生成する
ことになる、という手段；又は、上記磁気抵抗バーの両
端に加えられる予め定められた値の直流バイアス電圧を
用いるもので、その場合には抵抗の変化が電流パルスを
生成することになる、という手段；のいずれかである。
【０００５】前述の２通りの場合に、データパルスと呼
ばれるところの生成されたパルスの振幅は、上記予め定
められた値が大きければ、それに応じて大きくなるであ
ろう。従って、できるだけ大きい信号対雑音比を得るた
めには、上記予め定められた値をできるだけ大きく選定
するのが有利であるように思われる。しかし、この予め
定められた値は、上記磁気抵抗バーにより消費される電
力をも意味する。従って、予め定められた値が大き過ぎ
ると、過度の恒久的な電力の浪費の結果としてジュール
効果により余りに早過ぎる磁気抵抗バーの劣化がもたら
されよう。そればかりでなく、そのような選定の結果と
してデータパルスの振幅が高くなると、磁気抵抗バーが
損傷を伴わずに消費するには余りに強力なパルスを出現
させることになって、遂には磁気抵抗バーを破壊するに
至るかも知れない。それ故、この予め定められた値の選
定は、一方では、データパルスに対し信号対雑音比を最
適化すること、他方では、磁気抵抗バーの消耗と破壊の
危険性を最小化する、すなわち上記磁気抵抗バーにより
消費される電力を最小化すること、という両者間の妥協
の問題であると思われる。
ばれるところの生成されたパルスの振幅は、上記予め定
められた値が大きければ、それに応じて大きくなるであ
ろう。従って、できるだけ大きい信号対雑音比を得るた
めには、上記予め定められた値をできるだけ大きく選定
するのが有利であるように思われる。しかし、この予め
定められた値は、上記磁気抵抗バーにより消費される電
力をも意味する。従って、予め定められた値が大き過ぎ
ると、過度の恒久的な電力の浪費の結果としてジュール
効果により余りに早過ぎる磁気抵抗バーの劣化がもたら
されよう。そればかりでなく、そのような選定の結果と
してデータパルスの振幅が高くなると、磁気抵抗バーが
損傷を伴わずに消費するには余りに強力なパルスを出現
させることになって、遂には磁気抵抗バーを破壊するに
至るかも知れない。それ故、この予め定められた値の選
定は、一方では、データパルスに対し信号対雑音比を最
適化すること、他方では、磁気抵抗バーの消耗と破壊の
危険性を最小化する、すなわち上記磁気抵抗バーにより
消費される電力を最小化すること、という両者間の妥協
の問題であると思われる。
【０００６】この分野の現状では、上記予め定められた
値を選択するのに種々の方法が用いられており、それら
のすべては、磁気抵抗バーがどのような磁気情報ももた
らされていないときに、この磁気抵抗バーの抵抗値と想
定される値を使用する。この値は休止抵抗(quiescent r
esistance)と呼ばれるが、実際には、それは一方ではデ
ータパルスが持つであろう振幅、他方ではこのバーで消
費される電力を計算するために極めて重要なものであ
る。それ故、休止抵抗の値は、上述した原理による最善
の妥協を定めるために不可欠なものと考えられる。
値を選択するのに種々の方法が用いられており、それら
のすべては、磁気抵抗バーがどのような磁気情報ももた
らされていないときに、この磁気抵抗バーの抵抗値と想
定される値を使用する。この値は休止抵抗(quiescent r
esistance)と呼ばれるが、実際には、それは一方ではデ
ータパルスが持つであろう振幅、他方ではこのバーで消
費される電力を計算するために極めて重要なものであ
る。それ故、休止抵抗の値は、上述した原理による最善
の妥協を定めるために不可欠なものと考えられる。
【０００７】従って、既知の読取り装置は、休止抵抗を
測定するためのシステムを含み、そのシステムは通常は
複雑なものであり、また集積化に当たりシリコンのかな
り大きい面積を必要とすると共に、実際の測定を実行す
るために相当の時間を必要とする。従って、この休止抵
抗の測定は、読取り装置の製造及び使用の両方に対し余
分のコストを必要とする。
測定するためのシステムを含み、そのシステムは通常は
複雑なものであり、また集積化に当たりシリコンのかな
り大きい面積を必要とすると共に、実際の測定を実行す
るために相当の時間を必要とする。従って、この休止抵
抗の測定は、読取り装置の製造及び使用の両方に対し余
分のコストを必要とする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、磁気
抵抗バーにバイアスを与えるのに、休止抵抗の事前の測
定を必要としない磁気情報読取り装置を供給して、これ
らの問題を解決することである。
抵抗バーにバイアスを与えるのに、休止抵抗の事前の測
定を必要としない磁気情報読取り装置を供給して、これ
らの問題を解決することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、冒頭のパラグラフに規定した型の磁気情報読取り装
置は、上記磁気抵抗バーの消費する電力を制御するため
の制御ループを含み、またこの制御ループは、データパ
ルスの持続時間に比べて大きい時定数を持つことを特徴
とする。
に、冒頭のパラグラフに規定した型の磁気情報読取り装
置は、上記磁気抵抗バーの消費する電力を制御するため
の制御ループを含み、またこの制御ループは、データパ
ルスの持続時間に比べて大きい時定数を持つことを特徴
とする。
【００１０】そのような読取り装置では、休止抵抗を測
定すること、及びこれからバイアス電圧またはバイアス
電流のための最適な予め定められた値を導き出すこと
は、最早や問題とする必要がない。そうではなくて、磁
気抵抗バーにより消費されるべき電力に対する最適値を
選択すれば十分であり、制御ループは自動的に上記磁気
抵抗バーが効率的にこの電力を消費するやり方に適合す
るように、その磁気抵抗バーの動作条件を制御する。こ
の制御ループの時定数がデータ・パルスの持続期間に対
して大きい、という事実は、これらのパルスを不適切な
制御に従わせようとすることによりこのループがこれら
のパルスを乱すことを避けることを可能にする。このよ
うにして、この磁気抵抗バーのバイアスを管理する直流
パラメータのみが制御される。データパルスは電力制御
によっては影響されず、その結果これらのデータパルス
により表される情報はいかなる変更を受けることもな
い。
定すること、及びこれからバイアス電圧またはバイアス
電流のための最適な予め定められた値を導き出すこと
は、最早や問題とする必要がない。そうではなくて、磁
気抵抗バーにより消費されるべき電力に対する最適値を
選択すれば十分であり、制御ループは自動的に上記磁気
抵抗バーが効率的にこの電力を消費するやり方に適合す
るように、その磁気抵抗バーの動作条件を制御する。こ
の制御ループの時定数がデータ・パルスの持続期間に対
して大きい、という事実は、これらのパルスを不適切な
制御に従わせようとすることによりこのループがこれら
のパルスを乱すことを避けることを可能にする。このよ
うにして、この磁気抵抗バーのバイアスを管理する直流
パラメータのみが制御される。データパルスは電力制御
によっては影響されず、その結果これらのデータパルス
により表される情報はいかなる変更を受けることもな
い。
【００１１】本発明の一実施例では、上記制御ループ
は、上記磁気抵抗バーを通して流れる電流の値と上記磁
気抵抗バーの両端に現れる電圧とを同時に規制するため
の規制手段を含み、また上記制御ループは、その値が上
記磁気抵抗バーにより消費される電力の規制された値を
表すところの制御信号により制御される。
は、上記磁気抵抗バーを通して流れる電流の値と上記磁
気抵抗バーの両端に現れる電圧とを同時に規制するため
の規制手段を含み、また上記制御ループは、その値が上
記磁気抵抗バーにより消費される電力の規制された値を
表すところの制御信号により制御される。
【００１２】制御ループのこの構造は、単に規制手段を
介してこのループを制御する制御信号を選択するだけ
で、規制された値が簡単に決定されることを可能にさせ
る。
介してこのループを制御する制御信号を選択するだけ
で、規制された値が簡単に決定されることを可能にさせ
る。
【００１３】本発明の特別の実施例では、上記制御ルー
プは、上記制御信号を表す第１電流と、上記磁気抵抗バ
ーを通して流れる電流を表す第２電流と、前記のバーの
両端に現れる電圧を表す第３電流と、を受け取るように
配置されている電流乗算器を含み、該電流乗算器は、第
２電流の値と第３電流の値との間の商に第１電流の値を
乗じたものに、その自乗が比例するところの値を持つ第
４電流を生成することを意図している。
プは、上記制御信号を表す第１電流と、上記磁気抵抗バ
ーを通して流れる電流を表す第２電流と、前記のバーの
両端に現れる電圧を表す第３電流と、を受け取るように
配置されている電流乗算器を含み、該電流乗算器は、第
２電流の値と第３電流の値との間の商に第１電流の値を
乗じたものに、その自乗が比例するところの値を持つ第
４電流を生成することを意図している。
【００１４】この電流乗算器は、第４電流により形成さ
れ、その値が磁気情報読取り装置の動作を管理する電気
的パラメータとは無関係であり、特に磁気抵抗バーのバ
イアス電流及び電圧に無関係であるところの信号を生成
することを可能にさせる。専ら規制された値及び休止抵
抗を表すこの信号は、規制手段を容易に制御することが
できるようにさせる。
れ、その値が磁気情報読取り装置の動作を管理する電気
的パラメータとは無関係であり、特に磁気抵抗バーのバ
イアス電流及び電圧に無関係であるところの信号を生成
することを可能にさせる。専ら規制された値及び休止抵
抗を表すこの信号は、規制手段を容易に制御することが
できるようにさせる。
【００１５】本発明の１つの好適な実施例では、上記規
制手段は、上記第４電流と上記磁気抵抗バーを通して流
れる電流との間の差を表す出力信号を供給することを意
図する比較器を有し、また、その導通が上記比較器の出
力信号により制御されるところの、上記磁気抵抗バーと
直列に配置される主電流経路を持つトランジスタを有す
る。
制手段は、上記第４電流と上記磁気抵抗バーを通して流
れる電流との間の差を表す出力信号を供給することを意
図する比較器を有し、また、その導通が上記比較器の出
力信号により制御されるところの、上記磁気抵抗バーと
直列に配置される主電流経路を持つトランジスタを有す
る。
【００１６】規制手段のこの構造は、それが単純なもの
であるという理由で有利であり、バイアス電流及び電圧
を、第４電流を用いるのみで同時に制御することができ
るようにさせる。
であるという理由で有利であり、バイアス電流及び電圧
を、第４電流を用いるのみで同時に制御することができ
るようにさせる。
【００１７】この実施例の一変形として、上記制御ルー
プは、上記比較器の出力信号の値を記憶することを意図
する容量性のエレメントを含み、その容量性のエレメン
トの値は、これによって得られる上記制御ループの時定
数に対比して、上記データパルスの持続時間が無視し得
るものであることを保証するのに十分な大きさの値であ
る。
プは、上記比較器の出力信号の値を記憶することを意図
する容量性のエレメントを含み、その容量性のエレメン
トの値は、これによって得られる上記制御ループの時定
数に対比して、上記データパルスの持続時間が無視し得
るものであることを保証するのに十分な大きさの値であ
る。
【００１８】比較器の出力信号を記憶することは、制御
中に得られる設定をロックすることを可能にさせる。更
に、この実施例における制御ループの時定数は、容量性
のエレメントの値に依存する。従って、前記の時定数を
調整するには、この値に影響を与えればそれで十分であ
る。
中に得られる設定をロックすることを可能にさせる。更
に、この実施例における制御ループの時定数は、容量性
のエレメントの値に依存する。従って、前記の時定数を
調整するには、この値に影響を与えればそれで十分であ
る。
【００１９】本発明の１つの好適実施例では、上記制御
信号はデジタルの性格を持つものであり、上記制御ルー
プは、上記制御信号の値を記憶することを意図するレジ
スタを含み、また、該レジスタの内容を受け取ってその
内容を上記第１電流を形成するアナログ電流に変換する
ことを意図するところのデジタル／アナログ変換器を含
む。
信号はデジタルの性格を持つものであり、上記制御ルー
プは、上記制御信号の値を記憶することを意図するレジ
スタを含み、また、該レジスタの内容を受け取ってその
内容を上記第１電流を形成するアナログ電流に変換する
ことを意図するところのデジタル／アナログ変換器を含
む。
【００２０】本発明のこの好適実施例は、規制された値
をデジタル的にプログラムすることを可能にさせ、これ
は情報がデジタル形式で伝達されるコンピュータのため
のハードディスクの分野における応用においては特に有
利である。
をデジタル的にプログラムすることを可能にさせ、これ
は情報がデジタル形式で伝達されるコンピュータのため
のハードディスクの分野における応用においては特に有
利である。
【００２１】本発明は、付随する図面を引用して進めら
れるところの、また限定的ではない例示の方法で与えら
れるところの、以下の記述の助けにより一層完全に理解
されるであろう。
れるところの、また限定的ではない例示の方法で与えら
れるところの、以下の記述の助けにより一層完全に理解
されるであろう。
【００２２】
【実施例】図１は、本発明の特別の実施例による情報読
取り装置を、部分的に示す機能的概略図である。この装
置は少なくとも１個の読取りヘッドを持ち、この読取り
ヘッドは、データ・パルスと呼ばれるパルスの生成を意
図するところの少なくとも１個の磁気抵抗バーMRを有
し、上記データ・パルスとは、上記読取りヘッドにより
読み取られる情報を表すものである。この装置は、磁気
抵抗バーMRで消費される電力を制御するための制御ルー
プを含む。この制御ループはデータ・パルスの持続時間
に比べて大きい時定数を持ち、１つの制御信号により制
御され、その制御信号の値は、上記バーにより消費され
る電力のいわゆる規制された値を表すものである。この
制御ループは、磁気抵抗バーMRを通じて流れる電流Imr
の値と、前記のバーMRの両端に現れる電圧Vmr の値と、
を同時に制御するための規制手段を含む。この本発明の
実施例では、これらの規制手段は第１比較器CMP1と第１
トランジスタT1とを有し、この第１トランジスタT1の導
通は第１比較器CMP1の出力信号により制御され、且つこ
のトランジスタT1は、上記磁気抵抗バーMRと直列に配置
される主電流経路を持ち、その結果として上記電流Imr
は上記主電流経路中を流れることができる。
取り装置を、部分的に示す機能的概略図である。この装
置は少なくとも１個の読取りヘッドを持ち、この読取り
ヘッドは、データ・パルスと呼ばれるパルスの生成を意
図するところの少なくとも１個の磁気抵抗バーMRを有
し、上記データ・パルスとは、上記読取りヘッドにより
読み取られる情報を表すものである。この装置は、磁気
抵抗バーMRで消費される電力を制御するための制御ルー
プを含む。この制御ループはデータ・パルスの持続時間
に比べて大きい時定数を持ち、１つの制御信号により制
御され、その制御信号の値は、上記バーにより消費され
る電力のいわゆる規制された値を表すものである。この
制御ループは、磁気抵抗バーMRを通じて流れる電流Imr
の値と、前記のバーMRの両端に現れる電圧Vmr の値と、
を同時に制御するための規制手段を含む。この本発明の
実施例では、これらの規制手段は第１比較器CMP1と第１
トランジスタT1とを有し、この第１トランジスタT1の導
通は第１比較器CMP1の出力信号により制御され、且つこ
のトランジスタT1は、上記磁気抵抗バーMRと直列に配置
される主電流経路を持ち、その結果として上記電流Imr
は上記主電流経路中を流れることができる。
【００２３】本発明のこの実施例では、上記制御ループ
は、制御信号を代表する第１電流I1と；磁気抵抗バーMR
を通して流れる電流を代表する第２電流I2と；上記バー
MRの両端に現れる電圧Vmr を代表する第３電流I3と；を
受け取ることを意図する電流乗算器MULTを含んでおり、
この電流乗算器MULTは第４電流I4を生成するために用い
られ、該第４電流I4に値は、その自乗が、第２電流I2の
値と第３電流I3の値との商に第１電流I1の値を乗じた値
に比例するものである。
は、制御信号を代表する第１電流I1と；磁気抵抗バーMR
を通して流れる電流を代表する第２電流I2と；上記バー
MRの両端に現れる電圧Vmr を代表する第３電流I3と；を
受け取ることを意図する電流乗算器MULTを含んでおり、
この電流乗算器MULTは第４電流I4を生成するために用い
られ、該第４電流I4に値は、その自乗が、第２電流I2の
値と第３電流I3の値との商に第１電流I1の値を乗じた値
に比例するものである。
【００２４】電流乗算器MULTは、第４電流I4により形成
される信号を生成し、その信号の値が、上記装置の動作
と、特に磁気抵抗バーMRのバイアス電流Imr 及びバイア
ス電圧Vmr の動作とを管理する電気的パラメータには無
関係なものとすることを可能にさせる。Pregと名付ける
規制された値と Rmrと名付ける休止抵抗とを専ら代表す
るところの、この信号の助けによって上記規制手段は容
易に制御される。実際に、磁気抵抗バーMRにより消費さ
れる電力を制御するためには、２種類の方法を用いるこ
とができる。それらのそれぞれは、オームの法則の解釈
に基づいている。第１の方法によれば、規制された値Pr
egは磁気抵抗バーMRの両端間の電圧Vmrと前記バーを通
して流れる電流との積に等しい。従って、第４電流と類
似の、規制手段を制御するのに用いられる電流I4' が、
I4'＝Preg/Vmr と書かれる。電圧Vmr は変動すること
があり、この信号を基本パラメータとして使用する制御
ループは不安定になる可能性がある。図１に示す実施例
において電流乗算器MULTを用いて実現される第２の方法
は、上記の不安定性の危険がないために一層有利であ
る。この方法は、規制された値Pregが、休止抵抗Rmr と
磁気抵抗バーを通して流れる電流Imr の自乗との積に等
しいと言う事実に基づく。従って、電流I4の自乗を、 I
42＝Preg/Rmr と書くことができる。規制された値は固
定されており、且つ休止抵抗は磁気抵抗バーに固有のも
のであるために固定された物理量であるので、規制手段
を制御する信号I4の値は固定され、それは制御ループの
安定に大きく寄与する。第２電流I2は、磁気抵抗バーMR
を通して流れる電流Imr の再現であり、係数ｋにより乗
算を行う電流ミラーM1を介して求められ、I2＝k.Imr が
得られる。第３の電流I3は、上記のバーMRの両端に在る
電圧Vmr に比例するもので、I3＝k'.Vmr/R0 で表され、
定数k'の値は第２比較器CMP2及びトランジスタT0の利得
因子に依存するもので、それらの第２比較器CMP2及びト
ランジスタT0は、当業者には既知の技術により第３電流
を生成するために使用される。電流乗算器MULTにより生
成される第４電流の値の自乗は、第２電流I2の値と第３
電流I3の値との商に第１電流I1の値を乗じた値に比例
し、それは I42＝ k″.I1.(I2/I3) と書かれる。この最
後の数式における第２電流I2の値および第３電流I3の値
を置換することにより、I42 ＝k. k″.(Imr.R0)/(Vmr.
k')が得られる。オームの法則により Vmr＝Rmr.Imr で
あるから、 I42＝k. k″.I1.R0/(Rmr.k') となる。もし電流I1が規制された値Pregを表す値P0に比
例するならば、定数k,k'及び k″並びに抵抗R0の積であ
る乗算定数をＫとすると、 I42＝K.P0/Rmr となる。こ
うして電流乗算器MULTは、規制手段に対して制御信号を
生成するが、この信号は電流I4により形成され且つ規制
された値Pregおよび休止抵抗Rmr のみに依存する。本発
明の基本的な利点は、未知ではあるが休止抵抗Rmr の値
が電力制御の一部の役割を暗黙の内に果たしており、そ
の結果として、磁気抵抗バーMRにバイアスを掛けるため
の測定は必要がないので、この実施例では特に際立った
ものとされる。
される信号を生成し、その信号の値が、上記装置の動作
と、特に磁気抵抗バーMRのバイアス電流Imr 及びバイア
ス電圧Vmr の動作とを管理する電気的パラメータには無
関係なものとすることを可能にさせる。Pregと名付ける
規制された値と Rmrと名付ける休止抵抗とを専ら代表す
るところの、この信号の助けによって上記規制手段は容
易に制御される。実際に、磁気抵抗バーMRにより消費さ
れる電力を制御するためには、２種類の方法を用いるこ
とができる。それらのそれぞれは、オームの法則の解釈
に基づいている。第１の方法によれば、規制された値Pr
egは磁気抵抗バーMRの両端間の電圧Vmrと前記バーを通
して流れる電流との積に等しい。従って、第４電流と類
似の、規制手段を制御するのに用いられる電流I4' が、
I4'＝Preg/Vmr と書かれる。電圧Vmr は変動すること
があり、この信号を基本パラメータとして使用する制御
ループは不安定になる可能性がある。図１に示す実施例
において電流乗算器MULTを用いて実現される第２の方法
は、上記の不安定性の危険がないために一層有利であ
る。この方法は、規制された値Pregが、休止抵抗Rmr と
磁気抵抗バーを通して流れる電流Imr の自乗との積に等
しいと言う事実に基づく。従って、電流I4の自乗を、 I
42＝Preg/Rmr と書くことができる。規制された値は固
定されており、且つ休止抵抗は磁気抵抗バーに固有のも
のであるために固定された物理量であるので、規制手段
を制御する信号I4の値は固定され、それは制御ループの
安定に大きく寄与する。第２電流I2は、磁気抵抗バーMR
を通して流れる電流Imr の再現であり、係数ｋにより乗
算を行う電流ミラーM1を介して求められ、I2＝k.Imr が
得られる。第３の電流I3は、上記のバーMRの両端に在る
電圧Vmr に比例するもので、I3＝k'.Vmr/R0 で表され、
定数k'の値は第２比較器CMP2及びトランジスタT0の利得
因子に依存するもので、それらの第２比較器CMP2及びト
ランジスタT0は、当業者には既知の技術により第３電流
を生成するために使用される。電流乗算器MULTにより生
成される第４電流の値の自乗は、第２電流I2の値と第３
電流I3の値との商に第１電流I1の値を乗じた値に比例
し、それは I42＝ k″.I1.(I2/I3) と書かれる。この最
後の数式における第２電流I2の値および第３電流I3の値
を置換することにより、I42 ＝k. k″.(Imr.R0)/(Vmr.
k')が得られる。オームの法則により Vmr＝Rmr.Imr で
あるから、 I42＝k. k″.I1.R0/(Rmr.k') となる。もし電流I1が規制された値Pregを表す値P0に比
例するならば、定数k,k'及び k″並びに抵抗R0の積であ
る乗算定数をＫとすると、 I42＝K.P0/Rmr となる。こ
うして電流乗算器MULTは、規制手段に対して制御信号を
生成するが、この信号は電流I4により形成され且つ規制
された値Pregおよび休止抵抗Rmr のみに依存する。本発
明の基本的な利点は、未知ではあるが休止抵抗Rmr の値
が電力制御の一部の役割を暗黙の内に果たしており、そ
の結果として、磁気抵抗バーMRにバイアスを掛けるため
の測定は必要がないので、この実施例では特に際立った
ものとされる。
【００２５】上記の規制手段は以下のように動作する：
電流乗算器MULTにより供給される第４電流I4の値は、磁
気抵抗バーMRを通して流れるバイアス電流Imr が、前記
バーにより消費される電力の値と規制された値Pregとは
等しいことを保証するようにすべきである。もしバイア
ス電流Imr が第４電流I4より小さいならば、第１比較器
CMP1の反転する端子上に現れて V-＝ VCC−R1.I4 と表
現される電圧 V- は、第１比較器CMP1非反転端子上に現
れて V+＝ VCC−R1.Imr と表現される電圧 V+ よりは
小さい。そのときに第１比較器CMP1は、トランジスタT0
のベース電極に接続されているその出力上に電圧を生成
し、その電圧は上記トランジスタT0の導通を増加させる
こととなる。次いで、このバイアス電流Imr 及びバイア
ス電圧Vmr は、バイアス電流Imr の値が第４電流のそれ
と等しくなるまで増加する。そのときに、電力制御ルー
プは Imr＝I4 従って mr.Imr＝K.P0 である平衡状態
に到達する。もし、P0＝Preg/K が選択されるならば、
磁気抵抗バーMRにより消費される電力値Rmr.Imr は規制
された値Pregに等しくなる。バイアス電圧Vmr はその値
が該制御ループの時定数を規定するコンデンサＣにより
蓄積される。現在の集積回路製造技術においては、例え
ば 150pF程度の値Ｃはデータ・パルスに擾乱を与えない
ためには適切である100ms 程度の時定数を生じさせる。
電流乗算器MULTにより供給される第４電流I4の値は、磁
気抵抗バーMRを通して流れるバイアス電流Imr が、前記
バーにより消費される電力の値と規制された値Pregとは
等しいことを保証するようにすべきである。もしバイア
ス電流Imr が第４電流I4より小さいならば、第１比較器
CMP1の反転する端子上に現れて V-＝ VCC−R1.I4 と表
現される電圧 V- は、第１比較器CMP1非反転端子上に現
れて V+＝ VCC−R1.Imr と表現される電圧 V+ よりは
小さい。そのときに第１比較器CMP1は、トランジスタT0
のベース電極に接続されているその出力上に電圧を生成
し、その電圧は上記トランジスタT0の導通を増加させる
こととなる。次いで、このバイアス電流Imr 及びバイア
ス電圧Vmr は、バイアス電流Imr の値が第４電流のそれ
と等しくなるまで増加する。そのときに、電力制御ルー
プは Imr＝I4 従って mr.Imr＝K.P0 である平衡状態
に到達する。もし、P0＝Preg/K が選択されるならば、
磁気抵抗バーMRにより消費される電力値Rmr.Imr は規制
された値Pregに等しくなる。バイアス電圧Vmr はその値
が該制御ループの時定数を規定するコンデンサＣにより
蓄積される。現在の集積回路製造技術においては、例え
ば 150pF程度の値Ｃはデータ・パルスに擾乱を与えない
ためには適切である100ms 程度の時定数を生じさせる。
【００２６】第１比較器CMP1は、転送特性が非線型とな
るであろうようなやり方で、すなわち反転端子 V- 上の
電圧と非反転端子 V+ 上の電圧との間の小さな差が、該
第１比較器CMP1の出力信号には僅かの変動のみを生成
し、反転端子 V- 上の電圧と非反転端子 V+ 上の電圧と
の間の大きな差が、該第１比較器CMP1の出力信号に大き
な差を生成するであろうようなやり方で、適切に実現さ
れる。
るであろうようなやり方で、すなわち反転端子 V- 上の
電圧と非反転端子 V+ 上の電圧との間の小さな差が、該
第１比較器CMP1の出力信号には僅かの変動のみを生成
し、反転端子 V- 上の電圧と非反転端子 V+ 上の電圧と
の間の大きな差が、該第１比較器CMP1の出力信号に大き
な差を生成するであろうようなやり方で、適切に実現さ
れる。
【００２７】図２は、電流乗算器MULTの１つの変形を示
す電気的概略図である。この他にも変形が存在し且つ当
業者には想定できることは明白である。この変形におい
ては、該電流乗算器MULTは： - それらのベース電極が相互に結合され、コレクタ電
極が相互に結合され、且つそれらのエミッタ電極は第２
電流I2及び第３電流I3を受け入れるように意図されてい
るところの NPN型の第２トランジスタT2及び第３トラン
ジスタT3と； - それらのベース電極が相互に結合して第２トランジ
スタT2のコレクタ電極及び第３トランジスタT3のコレク
タ電極に接続し、第４トランジスタのコレクタ電極は第
４電流を供給するように意図され、また第５トランジス
タのコレクタ電極は正電圧供給端子VCC に結合している
ところの NPN型の第４トランジスタT4及び第５トランジ
スタT5と；また - それらのエミッタ電極が第２トランジスタT2のコレ
クタ電極及び第３トランジスタT3のコレクタ電極にそれ
ぞれ結合し、第６トランジスタT6のコレクタ電極は直接
に接地され、第７トランジスタT7のコレクタ電極は電流
源I0を経由して接地され、第５トランジスタT5のエミッ
タ電極と第７トランジスタT7のエミッタ電極との間のノ
ードは、第１電流I1を受け入れるように意図された入力
を形成し、且つ該入力は他の１個の電流源I0を経由して
正電圧供給端子VCC に更に結合しているところの NPN型
の第６トランジスタT6及び第７トランジスタT7と；を有
する。
す電気的概略図である。この他にも変形が存在し且つ当
業者には想定できることは明白である。この変形におい
ては、該電流乗算器MULTは： - それらのベース電極が相互に結合され、コレクタ電
極が相互に結合され、且つそれらのエミッタ電極は第２
電流I2及び第３電流I3を受け入れるように意図されてい
るところの NPN型の第２トランジスタT2及び第３トラン
ジスタT3と； - それらのベース電極が相互に結合して第２トランジ
スタT2のコレクタ電極及び第３トランジスタT3のコレク
タ電極に接続し、第４トランジスタのコレクタ電極は第
４電流を供給するように意図され、また第５トランジス
タのコレクタ電極は正電圧供給端子VCC に結合している
ところの NPN型の第４トランジスタT4及び第５トランジ
スタT5と；また - それらのエミッタ電極が第２トランジスタT2のコレ
クタ電極及び第３トランジスタT3のコレクタ電極にそれ
ぞれ結合し、第６トランジスタT6のコレクタ電極は直接
に接地され、第７トランジスタT7のコレクタ電極は電流
源I0を経由して接地され、第５トランジスタT5のエミッ
タ電極と第７トランジスタT7のエミッタ電極との間のノ
ードは、第１電流I1を受け入れるように意図された入力
を形成し、且つ該入力は他の１個の電流源I0を経由して
正電圧供給端子VCC に更に結合しているところの NPN型
の第６トランジスタT6及び第７トランジスタT7と；を有
する。
【００２８】電流乗算器MULTの演算は、次の数式すなわ
ち：VbeiがトランジスタT1のベース・エミッタ間電圧で
あるときは、 ΣVbei=0； また、 VT が Boltzmann定数と絶対温度を初期電荷で除
したものとの積をに等しく、Ici がトランジスタT1のコ
レクタ電流であり、 Iosが定常電流であって、その値は
トランジスタT1の領域(area)に直接関係するときには、 Vbei＝ VT .loge (Ici/Ios) ； に基づくものである。電流乗算器MULTを形成するトラン
ジスタは、ほぼ同一のディメンションであり、第２電流
I2及び第３電流I3はそれぞれ、 k.Imr及びk'Vmr/R0であ
るので、 Vmr＝Rmr.Imr であり、K1は定数ｋ，k'の積で
あるから、第４電流I4を I42＝K1.R0.I0.I1.Imr/Vmr 又
は I42＝K1.R0.I0.I1/Rmr と表現することは専門家にと
っては容易である。
ち：VbeiがトランジスタT1のベース・エミッタ間電圧で
あるときは、 ΣVbei=0； また、 VT が Boltzmann定数と絶対温度を初期電荷で除
したものとの積をに等しく、Ici がトランジスタT1のコ
レクタ電流であり、 Iosが定常電流であって、その値は
トランジスタT1の領域(area)に直接関係するときには、 Vbei＝ VT .loge (Ici/Ios) ； に基づくものである。電流乗算器MULTを形成するトラン
ジスタは、ほぼ同一のディメンションであり、第２電流
I2及び第３電流I3はそれぞれ、 k.Imr及びk'Vmr/R0であ
るので、 Vmr＝Rmr.Imr であり、K1は定数ｋ，k'の積で
あるから、第４電流I4を I42＝K1.R0.I0.I1.Imr/Vmr 又
は I42＝K1.R0.I0.I1/Rmr と表現することは専門家にと
っては容易である。
【００２９】図３は、電流源I0の一変形を示す。この電
流源の各々は、電圧Vbg に支配される抵抗R0を有し、こ
の電圧Vbg は、バンドギャップ型(band-gap type) の電
圧生成器により適切に供給され、それ故に一定であり、
温度には無関係である。従って、I0＝Vbg/R0 であり、
またI4に対しては、電流I1が規制された値Pregを表す値
P0に比例するため、次式： I42＝K1.Vbg.I1/Rmr 又は I42＝K.P0/Rmr が得られる。
流源の各々は、電圧Vbg に支配される抵抗R0を有し、こ
の電圧Vbg は、バンドギャップ型(band-gap type) の電
圧生成器により適切に供給され、それ故に一定であり、
温度には無関係である。従って、I0＝Vbg/R0 であり、
またI4に対しては、電流I1が規制された値Pregを表す値
P0に比例するため、次式： I42＝K1.Vbg.I1/Rmr 又は I42＝K.P0/Rmr が得られる。
【００３０】図４は、デジタル形式の制御信号C(0:n-1)
から第１電流I1を導く方法を示す。この制御信号C(0:n-
1)は、ｎビットレジスタREG に記憶され、続いて、第１
電流I1を供給するデジタル／アナログ変換器DAC によっ
て、アナログに変換される。次いで、電流乗算器が第１
電流I1を適切な方向で受け取るように、変換器DAC と電
流乗算器との間に、図には示されていない電流ミラーを
挿入すればそれで十分である。本発明のこの好適な実施
例は、規制された値Pregをデジタルにプログラムするこ
とを可能にし、これは情報がデジタルに伝送されるコン
ピュータのハードディスクの分野における応用の見地か
ら特に有利である。
から第１電流I1を導く方法を示す。この制御信号C(0:n-
1)は、ｎビットレジスタREG に記憶され、続いて、第１
電流I1を供給するデジタル／アナログ変換器DAC によっ
て、アナログに変換される。次いで、電流乗算器が第１
電流I1を適切な方向で受け取るように、変換器DAC と電
流乗算器との間に、図には示されていない電流ミラーを
挿入すればそれで十分である。本発明のこの好適な実施
例は、規制された値Pregをデジタルにプログラムするこ
とを可能にし、これは情報がデジタルに伝送されるコン
ピュータのハードディスクの分野における応用の見地か
ら特に有利である。
【図１】 図１は、本発明の実施例による情報読取り装
置を部分的に表す機能的な概略図である。
置を部分的に表す機能的な概略図である。
【図２】 図２は、そのような情報読取り装置に含まれ
る電流乗算器を表す電気的な概略図である。
る電流乗算器を表す電気的な概略図である。
【図３】 図３は、そのような電流乗算器に使用される
電流源を表す電気的な概略図である。
電流源を表す電気的な概略図である。
【図４】 図４は、制御ループの制御入力の好適な変形
を表す機能的な概略図である。
を表す機能的な概略図である。
CMP1 第１比較器 CMP2 第２比較器 MULT 電流乗算器 MR 磁気抵抗バー T1 第１トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 590000248 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １, 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ (72)発明者 エリック ピエレール フランス国 14000 カン アヴニュ マ レシャル ドゥ タシニー ４ (72)発明者 ジョアン ヌーノ ヴィラ ロボス ラマ ーロ フランス国 14112 ビエヴィル−ブーヴ ィル ルト ドゥ ブランヴィル ５ (72)発明者 ジャン バルボタン フランス国 14000 カン レジダンス サン ジェルボル 11 (72)発明者 ヨハネス オット フォールマン オランダ国 5656 アーアー アインドー フェン プロフ ホルストラーン ６
Claims (6)
- 【請求項１】 読取りヘッドにより読み取られる情報を
表すデータパルスを生成することを意図する少なくとも
１個の磁気抵抗バーを含む少なくとも１個の読取りヘッ
ドを持って成る磁気情報読取り装置において、該装置
は、上記磁気抵抗バーの消費する電力を制御するための
制御ループを含み、またこの制御ループは、データパル
スの持続時間に比べて大きい時定数を持つことを特徴と
する磁気情報読取り装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の磁気情報読取り装置に
おいて、上記制御ループは、上記磁気抵抗バーを通して
流れる電流の値と上記磁気抵抗バーの両端に現れる電圧
とを同時に規制するための規制手段を含み、また上記制
御ループは、その値が上記磁気抵抗バーにより消費され
る電力の規制された値を表すところの制御信号により制
御されることを特徴とする磁気情報読取り装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の磁気情報読取り装置に
おいて、上記制御ループは、上記制御信号を表す第１電
流と、上記磁気抵抗バーを通して流れる電流を表す第２
電流と、前記のバーの両端に現れる電圧を表す第３電流
と、を受け取るように配置されている電流乗算器を含
み、該電流乗算器は、第２電流の値と第３電流の値との
間の商に第１電流の値を乗じたものに、その自乗が比例
するところの値を持つ第４電流を生成することを意図し
ていることを特徴とする磁気情報読取り装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の磁気情報読取り装置に
おいて、上記規制手段は、上記第４電流と上記磁気抵抗
バーを通して流れる電流との間の差を表す出力信号を供
給することを意図する比較器を有し、また、その導通が
上記比較器の出力信号により制御されるところの、上記
磁気抵抗バーと直列に配置される主電流経路を持つトラ
ンジスタを有することを特徴とする磁気情報読取り装
置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の磁気情報読取り装置に
おいて、上記制御ループは、上記比較器の出力信号の値
を記憶することを意図する容量性のエレメントを含み、
その容量性のエレメントの値は、これによって得られる
上記制御ループの時定数に対し、上記データパルスの持
続時間が無視し得るものであることを保証するのに十分
な大きさの値であることを特徴とする磁気情報読取り装
置。 - 【請求項６】 請求項３に記載の磁気情報読取り装置に
おいて、上記制御信号はデジタル性のものであり、上記
制御ループは、上記制御信号の値を記憶することを意図
するレジスタを含み、また、該レジスタの内容を受け取
ってその内容を上記第１電流を形成するアナログ電流に
変換することを意図するところのデジタル／アナログ変
換器を含むことを特徴とする磁気情報読取り装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9809160 | 1998-07-17 | ||
| FR9809160 | 1998-07-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000048305A true JP2000048305A (ja) | 2000-02-18 |
Family
ID=9528727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11201400A Withdrawn JP2000048305A (ja) | 1998-07-17 | 1999-07-15 | 磁気情報読取り装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6449113B1 (ja) |
| EP (1) | EP0973153B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000048305A (ja) |
| KR (1) | KR100714212B1 (ja) |
| DE (1) | DE69935094T2 (ja) |
| TW (1) | TW448433B (ja) |
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