JP2003152472A - 電圧電流変換比切り替え回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リード信号出力高速立ち上がりの実現に必要
なｇｍ値切替え回路において、大きな電圧電流変換比の
ｇｍが通常電圧電流変換比のｇｍに対して、例えば１０
０倍というようなかなり大きなｇｍ値が必要な場合で
も、消費電流をあまり大きくする事なく大きな電圧電流
変換比のｇｍ値を実現することを目的とする。 【解決手段】 ｇｍアンプ回路の出力に、ｇｍアンプ回
路の出力をそのまま容量負荷に伝えるか又はアンプ回路
を介してｇｍアンプ回路の出力をアンプして容量負荷に
伝えるか電圧電流変換比切り替え信号で制御されるスイ
ッチ回路を追加することで、消費電流をあまり大きくす
ることなく大きな電圧電流変換比のｇｍを実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＨＤＤ装置用プリ
アンプにおけるライトモードからリードモードなどへモ
ードを切り替える時に要求されるリード信号出力を高速
に立ち上げる電圧電流変換比切り替え回路に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来の電圧電流変換比切り替え回
路について説明する。

【０００３】図４は従来の電圧電流変換比（ｇｍ値）切
り替え回路図であり、８は電圧電流変換比（ｇｍ値）切
り替え信号、１，２は電圧電流変換回路の入力端子、４
〜７は電圧電流変換回路を構成するトランジスタ、８４
は電圧電流変換比切り替えスイッチ、９４，１０４はｇ
ｍアンプ回路の電流源、１４はｇｍアンプ回路の出力端
子、１５は容量負荷回路である。

【０００４】以上このように構成された電圧電流変換比
切り替え回路について説明する。

【０００５】前記電圧電流変換回路の電圧電流変換比
は、電圧電流変換比切り替え信号８により電圧電流変換
比切り替えスイッチ８４を切り替えて、電流源９４，１
０４のいずれかを選択することで電圧電流変換比を切り
替えている。このような電流源を切り替えて電圧電流変
換比を切り替える方式の図４の場合の電圧電流変換比
は、下記に示すように、通常電圧電流変換比(電流源2Io
1)のｇｍ０は、 gm0＝2／2(kT／qI01)＝qIo1／kT であり、大きな電圧電流変換比(電流源2Io2)のｇｍ１
は、 gm1＝2／2(kT／qI02)＝qIo2／kT である。但し Io2 > Io1とする。

【０００６】また図３のＨＤＤ装置用プリアンプの入力
部の回路図を使用して、ライトモードからリードモード
などのモード切り替え時の動作について説明する。

【０００７】ここで、７３はＭＲヘッド、２３は入力端
子、３３はＩｍｒバイアス電流源、４３はＩＣ内部、５
３はｇｍ０ ｏｒ ｇｍ１切り替え回路、６３は再生アン
プ回路、１５は容量である。

【０００８】ライトモード時は、消費電力削減の為にＩ
ｍｒバイアス電流３３はＯＦＦし、リードモードに切り
替わるとＩｍｒバイアス電流３３はＯＮする。

【０００９】よって、ライトモードからリードモードな
どのモード切り替え時にＡ点の電位はＧＮＤからＩｍｒ
×Ｒｍｒへ変化する。

【００１０】この時、電圧電流変換比を大きいｇｍ１値
へ切り替えて（電圧電流変換比と容量１５で構成される
ＬＰＦのカットオフ周波数を上げる）、Ｂ点の電圧立ち
上がりを高速に行うことで、リード信号出力高速立ち上
がりを実現する。

【００１１】そして、Ｂ点の電圧が立ち上がったら、次
に入力信号を再生アンプ６でアンプして出力する為に電
圧電流変換比を小さいｇｍ０値へ戻す（電圧電流変換比
と容量１５で構成されるＬＰＦのカットオフ周波数を下
げる）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、リード信号出力高速立ち上がりの実現の為
に、大きな電圧電流変換比のｇｍが通常電圧電流変換比
のｇｍに対して、例えば１００倍というようなかなり大
きな電圧電流変換比が必要な場合は、電流源の電流量を
通常時の１００倍にしないと実現できず、これは消費電
流も非常に大きくなってしまうという問題があった。

【００１３】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、消費電流をあまり大きくすることなく大きな電圧電
流変換比のｇｍを実現することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の電圧電流変換比切り替え回路は、ｇｍアンプ
回路の出力に、ｇｍアンプ回路の出力をそのまま容量負
荷に伝えるか又はアンプ回路を介してｇｍアンプ回路の
出力をアンプして容量負荷に伝えるか電圧電流変換比切
り替え信号で制御されるスイッチ回路を追加すること
で、消費電流をあまり大きくする事なく大きな電圧電流
変換比のｇｍを実現することを特徴とする構成を有して
いる。

【００１５】この構成によって、リード信号出力高速立
ち上がりの実現に必要な電圧電流変換比切り替え回路に
おいて、大きな電圧電流変換比のｇｍが通常電圧電流変
換比のｇｍに対して、例えば１００倍というようなかな
り大きな電圧電流変換比が必要な場合でも、消費電流を
あまり大きくする事なく大きな電圧電流変換比の電圧電
流変換比を実現することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明の一実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００１７】図１は本発明の一実施形態における電圧電
流変換比切り替え回路を示すものである。

【００１８】図１において、１，２はｇｍアンプ回路の
入力端子、３はｇｍアンプ回路の電流源、４〜７はｇｍ
アンプ回路を構成するトランジスタ、８は電圧電流変換
比切り替え信号、９〜１１は電圧電流変換比切り替えス
イッチ回路を構成するトランジスタ、１２，１３は、ア
ンプ回路を構成するトランジスタ、１４は出力端子、１
５は容量負荷回路である。ここで、図１で使用されてい
るすべてのトランジスタは、バイポーラトランジスタも
しくはＭＯＳトランジスタのいずれで構成されても構わ
ない。

【００１９】ここでは図１の回路構成を代表としてｇｍ
切り替え回路について動作説明する。

【００２０】図１において、電圧電流変換比切り替え信
号８により電圧電流変換比を切り替えるが、まず電圧電
流変換比切り替え信号がＨｉ時は、スイッチ回路を構成
するトランジスタ１０，１１はＯＮし、９はＯＦＦす
る。よってアンプ回路を構成するトランジスタ１２のベ
ースはＬｏｗとなりＯＦＦし、トランジスタ１３はコレ
クタとベースがショートされダイオード接続となる。よ
ってｇｍアンプ回路の出力が、そのまま容量負荷へ伝達
される。つまり下記の式により電圧電流変換比が決ま
る。

【００２１】通常電圧電流変換比のｇｍ０は、 gmo＝2／2（kT／qI0）＝qIo／kT であり、次に電圧電流変換比切り替え信号がＬｏｗ時
は、スイッチ回路を構成するトランジスタ１０，１１は
ＯＦＦし、９はＯＮする。よってアンプ回路を構成する
トランジスタ１２はコレクタとベースがショートされダ
イオード接続となりＯＮし、トランジスタ１３はｇｍア
ンプ回路の出力を約ｈｆｅ倍アンプして負荷へ伝達す
る。つまり下記の式により電圧電流変換比が決まる。

【００２２】大きな電圧電流変換比のｇｍ１は、 gm1＝2／2（kT／qI0）×hfe ＝gm0×hfe ここで、アンプ回路を構成するトランジスタ１３のｈｆ
ｅを１００とすると、大きな電圧電流変換比のｇｍ１
は、通常電圧電流変換比のｇｍ０の１００倍という値に
なる。

【００２３】上記のように消費電流をあまり大きくする
ことなくリード信号出力高速立ち上がりの実現に必要な
大きな電圧電流変換比の電圧電流変換比を実現すること
ができる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明は、ｇｍアンプ回路
の出力に、ｇｍアンプ回路の出力をそのまま容量負荷に
伝えるか又はアンプ回路を介してｇｍアンプ回路の出力
をアンプして負荷に伝えるか電圧電流変換比切り替え信
号で制御されるスイッチ回路を追加することで、リード
信号出力高速立ち上がりの実現に必要な電圧電流変換比
切り替え回路において、大きな電圧電流変換比のｇｍが
通常電圧電流変換比のｇｍに対して、例えば１００倍と
いうようなかなり大きな電圧電流変換比が必要な場合で
も、消費電流をあまり大きくすることなく大きな電圧電
流変換比の電圧電流変換比を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電圧電流変換比切り替え回路の第一の
実施形態を示す図

【図２】本発明の電圧電流変換比切り替え回路の第二の
実施形態を示す図

【図３】ＨＤＤ用プリアンプの入力部の回路図

【図４】従来の電圧電流変換比切り替え回路を示した回
路図

【符号の説明】

１，２ 入力端子 ３ 電流源 ４〜７ トランジスタ ８ 電圧電流変換比切り替え信号 ９〜１３ トランジスタ １４ 出力端子 １５ 容量負荷回路 ２３ 入力端子 ３３ 電流源 ４３ ＩＣ ５３ 切り替え回路 ６３ 再生アンプ回路 ７３ ＭＲヘッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J091 AA01 AA11 AA53 CA36 FA18 HA08 HA10 HA17 HA18 HA26 HA29 HA38 HA39 KA02 KA04 KA05 KA09 MA21 SA01 5J500 AA01 AA11 AA53 AC36 AF18 AH08 AH10 AH17 AH18 AH26 AH29 AH38 AH39 AK02 AK04 AK05 AK09 AM21 AS01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力端子に与えられた信号を増幅した電
   流を出力端子に出力するｇｍアンプ回路と、このｇｍア
   ンプ回路の出力端子に接続されたスイッチ回路とを備
   え、 前記スイッチ回路が、前記ｇｍアンプ回路の出力電流を
   そのまま負荷に与えるか、又は、前記ｇｍアンプ回路の
   出力をアンプして負荷に伝えるか外部から与えられる電
   圧電流変換比切り替え信号で制御されることを特徴とす
   る電圧電流変換比切り替え回路。
2. 【請求項２】 電流源と、 入力端子対に与えられた信号を増幅して出力端子に出力
   するｇｍアンプ回路と、 ベースが前記ｇｍアンプ回路の出力端子に接続され、エ
   ミッタが容量負荷回路に接続された第１のトランジスタ
   と、 エミッタが第１のトランジスタのコレクタに接続され、
   コレクタが電源端子に接続された第２のトランジスタ
   と、 第１のトランジスタのコレクタ、ベース間にソース、ド
   レインが個々に接続され、外部から与えられる信号によ
   ってスイッチ動作する第３のＭＯＳトランジスタと、 前記外部から与えられる信号によって駆動され反転した
   信号を第２のトランジスタのベースに与えるインバータ
   回路とを備えた電圧電流変換比切り替え回路。