JP2003248904A

JP2003248904A - 磁気ディスク装置

Info

Publication number: JP2003248904A
Application number: JP2002364698A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ikuma; 誠生熊; Yasuhiro Enomoto; 康浩榎本; Atsushi Chigira; 篤志千木良
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2002-12-17
Publication date: 2003-09-05
Anticipated expiration: 2022-12-17
Also published as: JP3753691B2

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気ディスク装置において、磁気ヘッドに通
電される記録電流の通電方向が反転する際に生じるオー
バーシュートを強調する。【解決手段】磁気ディスク装置に、記録信号ＤＴ１，
ＤＴ２を微分して微分パルス信号ＤＴ１Ａ，ＤＴ２Ａを
それぞれ生成する微分パルス生成部２１，２２と、抵抗
Ｒ１に並列に設けられ、微分パルス信号ＤＴ１Ａ，ＤＴ
２Ａを受けることによってそれぞれ導通状態となるトラ
ンジスタＭ５，Ｍ６とを備える。記録信号ＤＴ１，ＤＴ
２が与えられて記録電流ＩＬの通電方向が反転する際、
微分パルス信号ＤＴ１ＡおよびＤＴ２Ａのいずれか一方
が生成され、トランジスタＭ５およびＭ６のいずれか一
方は一時的に導通状態となる。これにより、記録電流Ｉ
Ｌのオーバーシュートが強調される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
の情報記録技術に関するものであり、特に、記録ヘッド
に通電される記録電流のオーバーシュートの大きさを制
御する技術に属する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータの周辺機器であるハード・
ディスク・ドライブ（ＨＤＤとも称する）などの磁気デ
ィスク装置において、ディジタル情報はディスクの磁気
記録媒体（メディアとも称する）の表面に磁気的に記録
されている。近年、一般的に、メディアに記録された情
報の再生にはＧＭＲ（Giant Magneto Resistance）ヘッ
ドが用いられる一方、記録にはインダクティブ・コイル
で構成された記録ヘッドが用いられる。

【０００３】記録ヘッドは、インダクティブ・コイルに
通電される記録電流の通電方向に応じた磁場を形成す
る。そして、この磁場によってメディア表面の磁化反転
の向きが決まり、ディジタル情報がメディアに書き込ま
れ、記録される。

【０００４】図６は従来の一般的な磁気ディスク装置に
おける記録電流駆動回路１の構成を示す。従来の磁気デ
ィスク装置は、バイポーラ型のトランジスタＱ１，Ｑ
２，Ｑ３，Ｑ４から構成されるＨブリッジ回路１１によ
って、ＶＣＣ端子から、ヘッドコンタクトＨＤ１，ＨＤ
２を介して接続された記録ヘッド（コイルＬ１）ならび
に抵抗Ｒ１を通ってＧＮＤ端子へと流れる記録電流ＩＬ
の量および通電方向を制御する。この制御は、記録信号
入力端子ＷＤに与えられる記録信号ＤＴ１、および記録
信号入力端子ＷＤＮに与えられ、記録信号ＤＴ１の逆相
である記録信号ＤＴ２に基づいて行われる。

【０００５】Ｈブリッジ回路１１の上段におけるトラン
ジスタＱ３，Ｑ４は、記録信号ＤＴ１，ＤＴ２によって
それぞれ駆動され、記録電流ＩＬの通電方向を制御す
る。一方、Ｈブリッジ回路１１の下段のトランジスタＱ
１，Ｑ２は、定電圧源ＶＲＥＦ、抵抗Ｒ１，Ｒ２および
ＭＯＳトランジスタＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４から成る回
路によってバイアス調整されて駆動され、記録電流ＩＬ
の量を制御する。

【０００６】ＭＯＳトランジスタＭ１は、記録信号ＤＴ
２に基づいて、定電圧源ＶＲＥＦおよび抵抗Ｒ２によっ
て定められるバイアス電圧をトランジスタＱ１に印加す
る。また、ＭＯＳトランジスタＭ３は、記録信号ＤＴ１
に基づいて、トランジスタＱ１に印加するバイアス電圧
をＧＮＤレベルにする。同様に、ＭＯＳトランジスタＭ
２は、記録信号ＤＴ１に基づいて、定電圧源ＶＲＥＦお
よび抵抗Ｒ２によって定められるバイアス電圧をトラン
ジスタＱ２に印加する。また、ＭＯＳトランジスタＭ４
は、記録信号ＤＴ２に基づいて、トランジスタＱ２に印
加するバイアス電圧をＧＮＤレベルにする。

【０００７】記録電流ＩＬの量は、上記のバイアス調整
により制御される。すなわち、抵抗Ｒ１の抵抗値が小さ
いほど、記録電流ＩＬの量は増大する。つまり、抵抗Ｒ
１を流れる電流Ｉ３が大きいほど、記録電流ＩＬの量が
増大する。また、定電圧源ＶＲＥＦの電圧が高いほど、
記録電流ＩＬの量は増大する。

【０００８】以上のように構成された従来の磁気ディス
ク装置によって磁気ヘッドに通電される記録電流につい
て、図７のタイミングチャートを用いて説明する。

【０００９】図７（ａ）は記録信号ＤＴ１、図７（ｂ）
は記録信号ＤＴ２、図７（ｃ）はコイルＬ１に流れる記
録電流ＩＬを示す。ここで、記録電流ＩＬについて、ヘ
ッドコンタクトＨＤ１からヘッドコンタクトＨＤ２への
向きを正方向とする（図６参照）。

【００１０】記録信号ＤＴ１が“Ｈ”のとき、トランジ
スタＱ３，Ｑ２はオンし、記録電流駆動回路１には、Ｖ
ＣＣ端子から、トランジスタＱ３、コイルＬ１（正方
向）、トランジスタＱ２、抵抗Ｒ１、そしてＧＮＤ端子
の方向に記録電流Ｉ１が流れる。そして、記録信号ＤＴ
１が“Ｌ”となり、逆に、記録信号ＤＴ２が“Ｈ”とな
ると、トランジスタＱ３，Ｑ２はオフとなり、代わっ
て、トランジスタＱ４，Ｑ１がオンとなる。そして、記
録電流駆動回路１には、ＶＣＣ端子から、トランジスタ
Ｑ４、コイルＬ１（負方向）、トランジスタＱ１、抵抗
Ｒ１、そしてＧＮＤ端子の方向に記録電流Ｉ２が流れ
る。このように、記録信号ＤＴ１，ＤＴ２に応じてコイ
ルＬ１への通電方向を反転させることにより、記録信号
ＤＴ１，ＤＴ２のディジタル情報をメディアに記録する
ことが可能となる。

【００１１】磁気ディスク装置の信頼性は、メディア表
面への情報の記録および再生に関する信頼性に大きく依
存する。近年、メディアの記録密度が飛躍的に増加して
いるため、記録・再生の誤り率（ビット・エラー・レー
ト）をさらに低下させて、信頼性を高めることが必須で
ある。このうち、記録の信頼性を向上するための１つの
重要な点は、記録電流のオーバーシュートに関するもの
である。

【００１２】図７（ｃ）において、コイルＬ１に流れる
記録電流ＩＬは、コイルＬ１への通電方向が反転した瞬
間、定常値を超えた値をとり、しばらくしてから定常値
に落ち着く。この定常値を過ぎた部分がオーバーシュー
ト（図７中のＡ）である。このオーバーシュートを俊敏
に高めて、俊敏に定常状態に戻すことにより、コイルＬ
１に一時的に強い磁場を形成することができる。これに
より、メディアを、短時間で、コイルＬ１によって形成
された磁場に応じて磁化させることができ、高速レート
での情報記録が可能となる。

【００１３】オーバーシュートは、定性的には、コイル
Ｌ１およびそれに接続されているさまざまな寄生容量な
らびに寄生抵抗との共振や振動によるものと推測するこ
とができる。コイルＬ１には、たとえば、コイルＬ１自
体の寄生抵抗や容量、リードフレームとチップとを接続
するワイヤの寄生インダクタンス、ヘッドコンタクトＨ
Ｄ１，ＨＤ２におけるパッドの寄生容量、チップ内のア
ルミニウム配線の寄生容量やインダクタンス、記録電流
駆動回路１を構成するトランジスタＱ１〜Ｑ４の寄生容
量などが付随している。特に、トランジスタＱ１〜Ｑ４
は、大きな記録電流ＩＬを流す能力を確保するために、
トランジスタ形状（ゲート幅や素子面積）を大きくする
ように設計されており、非常に大きな寄生容量を有す
る。

【００１４】このように、コイルＬ１にはさまざまな寄
生素子が複雑に付随しているため、オーバーシュートを
正確な数式で定量的に書き表すのは複雑である。このた
め、オーバーシュートの量を制御することは、一般的に
困難であった。

【００１５】この問題を解決するために、Ｈブリッジコ
イル駆動回路に改良を施している従来技術がある（たと
えば、特許文献１参照）。図８は、従来の改良されたＨ
ブリッジコイル駆動回路の回路構成を示す。Ｈブリッジ
コイル駆動回路２０は、上記のトランジスタＱ１，Ｑ２
にそれぞれ相当するＭＯＳトランジスタ１３，１５のゲ
ートにブーストコンデンサ回路４０，４１を設け、記録
信号Ｓ１，Ｓ２がそれぞれ低電位となるときに、当該ゲ
ートの電圧を一時的に高めるようにしている。これによ
り、磁気ヘッドの磁性が反転するときに、記録電流のオ
ーバーシュートを一時的に高めるようにしている。

【００１６】また、上記とは別の改良を施している技術
もある（たとえば、特許文献２参照）。図９は、上記と
は別の構成の、従来の改良されたＨブリッジコイル駆動
回路の回路構成を示す。Ｈブリッジコイル駆動回路４５
は、上記のトランジスタＱ１，Ｑ２にそれぞれ相当する
ＭＯＳトランジスタ４７，４９に並列にＭＯＳトランジ
スタ６０，６２をそれぞれ設けている。これらＭＯＳト
ランジスタ４７，４９，６０，６２のゲートと記録信号
入力端子ＶＣＤＩ，／ＶＣＤＩとの間にはそれぞれブー
ストコンデンサが設けられている。そして、記録信号Ｖ
ＣＤＩ，／ＶＣＤＩがそれぞれ低電位となるときに、並
列に設けられたＭＯＳトランジスタを２個同時に導通状
態にすることによって、記録電流のオーバーシュートを
一時的に高めるようにしている。

【００１７】

【特許文献１】特開平１１−１４９６０４号公報（第４
−５頁、第２図）

【特許文献２】特開平１１−１４９６０５号公報（第６
頁、第２図）

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の磁気ディス
ク装置において、記録電流ＩＬの立ち上がり（または立
ち下がり）エッジから立ち下がり（または立ち上がり）
エッジまでの最小時間間隔は数ns程度であり、立ち上が
り時間および立ち下がり時間は１ns以下といった短いも
のである。したがって、オーバーシュートを数１００ps
程度といったごく短い時間幅で終了させなければならな
い。磁気ディスク装置における記録信号の周波数は年々
増加しており、今後さらに短時間でオーバーシュートを
制御する必要がある。すなわち、より高速なオーバーシ
ュート制御が必要となる。

【００１９】上記従来のＨブリッジコイル駆動回路によ
ると、確かにオーバーシュートを一時的に高めることが
できる。しかし、図８に示したＨブリッジコイル駆動回
路において、ブーストコンデンサ回路４０，４１を設け
るのみでは、オーバーシュート制御のための時定数が一
定せずにばらつきが多く、その分、動作マージンを多め
に設定しなければならない。したがって、オーバーシュ
ート制御の高速化には限界がある。

【００２０】また、図９に示したＨブリッジコイル駆動
回路において、ＭＯＳトランジスタ４７，６０およびＭ
ＯＳトランジスタ４９，６２をそれぞれ並列に設けてい
るため、磁気ヘッド５０に繋がる寄生容量が増大し、高
速なスイッチング動作を妨げる要因となる。したがっ
て、この従来技術についても、オーバーシュート制御の
高速化には限界がある。

【００２１】上記の問題に鑑み、本発明は、磁気ヘッド
に通電される記録電流のオーバーシュートを、俊敏に高
めて俊敏に定常状態に戻すように制御することができ、
かつ、より高周波特性に優れた磁気ディスク装置の提供
を目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明が講じた手段は、直列に接続された一対のト
ランジスタの接続点間に磁気ヘッドを接続して構成され
たＨブリッジ回路を有し、与えられた第１の記録信号お
よびその逆相である第２の記録信号に基づいて、前記Ｈ
ブリッジ回路を構成するトランジスタをスイッチング制
御して、前記磁気ヘッドに通電される記録電流の通電方
向を制御する磁気ディスク装置に、前記Ｈブリッジ回路
とグランドとの間に設けられ、前記記録電流の量を定め
る抵抗性素子と、前記記録電流の通電方向が反転する際
に生じる当該記録電流のオーバーシュートの大きさを制
御するオーバーシュート制御部とを備えたものとする。
ここで、前記オーバーシュート制御部は、前記第１の記
録信号を微分して第１の微分パルス信号を生成する第１
の微分パルス生成部と、前記第２の記録信号を微分して
第２の微分パルス信号を生成する第２の微分パルス生成
部と、前記抵抗性素子に並列に設けられ、かつ、前記第
１の微分パルス生成部によって生成された第１の微分パ
ルス信号を受け、当該第１の微分パルス信号が所定の閾
値電圧を超えたとき、導通状態となる第１のトランジス
タと、前記抵抗性素子に並列に設けられ、かつ、前記第
２の微分パルス生成部によって生成された第２の微分パ
ルス信号を受け、当該第２の微分パルス信号が所定の閾
値電圧を超えたとき、導通状態となる第２のトランジス
タとを有するものとする。

【００２３】本発明によると、第１および第２の微分パ
ルス生成部によって第１および第２の微分パルス信号が
生成され、第１および第２のトランジスタにそれぞれ与
えられる。第１および第２のトランジスタは、第１およ
び第２の微分パルス信号が所定の閾値を超えたときにそ
れぞれ導通状態となる。ここで、第１および第２のトラ
ンジスタは、いずれも、記録電流の量を定める抵抗性素
子に並列に設けられているため、第１および第２のトラ
ンジスタがそれぞれ導通状態となることによって、Ｈブ
リッジ回路とグランドとの間の抵抗値は小さくなり、記
録電流の量が増す。第１および第２のトランジスタをそ
れぞれ導通状態に制御する第１および第２の微分パルス
信号は、磁気ディスク装置に第１および第２の記録信号
がそれぞれ与えられたとき、すなわち、磁気ヘッドへの
通電極性が反転する過渡期において生成される。したが
って、この過渡期に一時的に記録電流の量が増すことに
よって、記録電流のオーバーシュートが強調される。こ
れにより、メディアを磁化するための実質的な記録電流
が増大されて情報記録のための磁場が強化され、より高
速レートでの記録が可能となる。

【００２４】また、本発明によると、第１および第２の
トランジスタはＨブリッジ回路とグランドとの間に挿入
されるため、Ｈブリッジ回路を構成するトランジスタに
並列に設ける場合よりも磁気ヘッドに繋がる寄生容量が
小さくなり、寄生容量によるトランジスタの動作遅延の
悪影響を排除することができる。これにより、磁気ディ
スク装置の高周波特性をより優れたものとすることがで
きる。

【００２５】一方、上記の課題を解決するために本発明
が講じた手段は、直列に接続された一対のトランジスタ
の接続点間に磁気ヘッドを接続して構成されたＨブリッ
ジ回路を有し、与えられた第１の記録信号およびその逆
相である第２の記録信号に基づいて、前記Ｈブリッジ回
路を構成するトランジスタをスイッチング制御して、前
記磁気ヘッドに通電される記録電流の通電方向を制御す
る磁気ディスク装置に、前記Ｈブリッジ回路とグランド
との間に設けられ、前記記録電流の量を定める第１の抵
抗性素子と、所定のバイアス電圧を生成する定電圧源
と、前記記録電流の通電方向が反転する際に生じる当該
記録電流のオーバーシュートの大きさを制御するオーバ
ーシュート制御部とを備えたものとする。ここで、前記
オーバーシュート制御部は、前記Ｈブリッジ回路におい
て前記記録電流の量を制御するトランジスタのうち前記
第１の記録信号に基づいてターンオンする第１のトラン
ジスタのベースまたはゲートと前記第１の記録信号の入
力端子との間に設けられた第１の容量性素子と、前記Ｈ
ブリッジ回路において前記記録電流の量を制御するトラ
ンジスタのうち前記第２の記録信号に基づいてターンオ
ンする第２のトランジスタのベースまたはゲートと前記
第２の記録信号の入力端子との間に設けられた第２の容
量性素子と、前記第１および第２のトランジスタのベー
スまたはゲートに、前記定電圧源によって生成される所
定のバイアス電圧を与える第２の抵抗性素子と、前記定
電圧源が内部抵抗として有する抵抗性素子と、前記第２
の抵抗性素子と前記第１のトランジスタのベースまたは
ゲートとの間に接続され、前記第１の記録信号に基づい
てターンオンする第３のトランジスタと、前記第２の抵
抗性素子と前記第２のトランジスタのベースまたはゲー
トとの間に接続され、前記第２の記録信号に基づいてタ
ーンオンする第４のトランジスタとを有するものとす
る。そして、前記第１および第２の容量性素子は、前記
第２の抵抗性素子を共有し、前記第３および第４のトラ
ンジスタがスイッチングされることによって、交互に第
１および第２の微分パルス生成部を構成するものとす
る。

【００２６】本発明によると、第１および第２の容量性
素子と第２の抵抗性素子とからそれぞれ構成される第１
および第２の微分パルス生成部によって、第１および第
２の記録信号が微分され、この微分電圧が第１および第
２のトランジスタのバイアス電圧にそれぞれ重畳され
る。これにより、磁気ヘッドへの通電極性が反転する過
渡期に一時的に記録電流の量が増し、記録電流のオーバ
ーシュートが強調される。したがって、メディアを磁化
するための実質的な記録電流が増大されて情報記録のた
めの磁場が強化され、より高速レートでの記録が可能と
なる。

【００２７】また、本発明によると、第１および第２の
微分パルス生成部が一の抵抗性素子（第２の抵抗性素
子）を共有しているため、それぞれの時定数を同程度に
調整し易くなる。このため、第１および第２のトランジ
スタにそれぞれ与えられるバイアス電圧に重畳される微
分電圧のばらつきを抑えることができ、Ｈブリッジ回路
の動作マージンをより少なくすることができる。これに
より、磁気ディスク装置の高周波特性をより優れたもの
とすることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。

【００２９】（第１の実施形態）図１は本発明の第１の
実施形態に係る磁気ディスク装置における記録電流駆動
回路１およびオーバーシュート制御部２を示す。本実施
形態に係る記録電流駆動回路１は、従来のものと同様の
構成であるため説明を省略し、オーバーシュート制御部
２について説明する。

【００３０】オーバーシュート制御部２は、微分パルス
生成部２１，２２（本発明の第１および第２の微分パル
ス生成部に相当）と、ＭＯＳトランジスタＭ５，Ｍ６
（本発明の第１および第２のトランジスタに相当）とか
ら成る。ＭＯＳトランジスタＭ５のソースはＧＮＤ端子
に接続され、ドレインはＨブリッジ回路１１の下段のト
ランジスタＱ１，Ｑ２のエミッタに接続される。つま
り、ＭＯＳトランジスタＭ５のソースおよびドレイン
は、抵抗Ｒ１（本発明の抵抗性素子に相当）に並列に接
続される。同様に、ＭＯＳトランジスタＭ６について
も、ソースおよびドレインが抵抗Ｒ１に並列に接続され
る。

【００３１】微分パルス生成部２１におけるコンデンサ
Ｃ１および抵抗Ｒ３はＭＯＳトランジスタＭ５のゲート
に接続される。そして、コンデンサＣ１の他端は記録信
号入力端子ＷＤに、また、抵抗Ｒ３の他端はＧＮＤ端子
に接続される。すなわち、微分パルス生成部２１は、記
録信号ＤＴ１（本発明の第１の記録信号に相当）を微分
して、微分パルス信号ＤＴ１Ａ（本発明の第１の微分パ
ルス信号に相当）を生成する微分回路である。なお、抵
抗Ｒ３はポリシリコン抵抗である。

【００３２】微分パルス生成部２２におけるコンデンサ
Ｃ２および抵抗Ｒ４はＭＯＳトランジスタＭ６のゲート
に接続される。そして、コンデンサＣ２の他端は記録信
号入力端子ＷＤＮに、また、抵抗Ｒ４の他端はＧＮＤ端
子に接続される。すなわち、微分パルス生成部２２は、
記録信号ＤＴ２（本発明の第２の記録信号に相当）を微
分して、微分パルス信号ＤＴ２Ａ（本発明の第２の微分
パルス信号に相当）を生成する微分回路である。なお、
抵抗Ｒ４はポリシリコン抵抗である。

【００３３】以上のように構成されたオーバーシュート
制御部２を備えた磁気ディスク装置の動作について、以
下、図２のタイミングチャートを用いて説明する。

【００３４】記録信号ＤＴ１（図２（ａ））は微分パル
ス生成部２１によって微分され、立ち上がりおよび立ち
下がりエッジが一定時間、強調される微分パルスとな
る。そして、微分パルス信号ＤＴ１ＡとしてＭＯＳトラ
ンジスタＭ５のゲートに出力される（図２（ｃ））。記
録信号ＤＴ１が“Ｈ”となり、微分パルス信号ＤＴ１Ａ
が所定の閾値Ｖｔｈを超えると、ＭＯＳトランジスタＭ
５のゲートがオンして、ドレインからソースに微分電流
Ｉ４（図１参照）が流れるようになる（図２（ｅ））。

【００３５】記録信号ＤＴ１が“Ｈ”となる期間は、Ｖ
ＣＣ端子から、トランジスタＱ３、コイルＬ１（正方
向）、トランジスタＱ２、抵抗Ｒ１、そしてＧＮＤ端子
の方向に記録電流Ｉ１が流れる。上述したように、ＭＯ
ＳトランジスタＭ５のソースおよびドレインは抵抗Ｒ１
に並列に接続されるため、記録電流Ｉ１は電流Ｉ３と微
分電流Ｉ４とを合わせたものである。したがって、ＭＯ
ＳトランジスタＭ５のゲートがオンし、ドレインとソー
ス間に大量の微分電流Ｉ４が流れる結果、記録電流Ｉ１
が増加し、オーバーシュートが従来のもの（図２（ｇ）
中の正極性側のＡ）よりも強調される（図２（ｇ）中の
正極性側のＡ´）。

【００３６】記録信号ＤＴ２（図２（ｂ））について
も、上記と同様の動作となる。記録信号ＤＴ２は微分パ
ルス生成部２２によって微分され、立ち上がりおよび立
ち下がりエッジが一定時間、強調される微分パルスとな
る。そして、微分パルス信号ＤＴ２ＡとしてＭＯＳトラ
ンジスタＭ６のゲートに出力される（図２（ｄ））。記
録信号ＤＴ２が“Ｈ”となり、微分パルス信号ＤＴ２Ａ
が所定の閾値Ｖｔｈを超えると、ＭＯＳトランジスタＭ
６のゲートがオンして、ドレインからソースに微分電流
Ｉ５（図１参照）が流れるようになる（図２（ｆ））。

【００３７】記録信号ＤＴ２が“Ｈ”となる期間は、Ｖ
ＣＣ端子から、トランジスタＱ４、コイルＬ１（負方
向）、トランジスタＱ１、抵抗Ｒ１、そしてＧＮＤ端子
の方向に記録電流Ｉ２が流れる。上述したように、ＭＯ
ＳトランジスタＭ６のソースおよびドレインは抵抗Ｒ１
に並列に接続されるため、記録電流Ｉ２は電流Ｉ３と微
分電流Ｉ５とを合わせたものである。したがって、ＭＯ
ＳトランジスタＭ６のゲートがオンし、ドレインとソー
ス間に大量の微分電流Ｉ５が流れる結果、記録電流Ｉ２
が増加し、オーバーシュートが従来のもの（図２（ｇ）
中の負極性側のＡ）より強調される（図２（ｇ）中の負
極性側のＡ´）。

【００３８】上記のオーバーシュートの発生量を決定す
るのは、ＭＯＳトランジスタＭ５，Ｍ６のゲート電圧に
対するドレイン電流の大きさを決定する相互コンダクタ
ンスｇｍである。この相互コンダクタンスｇｍは、ＭＯ
ＳトランジスタＭ５，Ｍ６のゲート幅を変更することに
より調整することができる。したがって、オーバーシュ
ートの期間および量を調整することは容易である。ま
た、コンデンサＣ１，Ｃ２および抵抗Ｒ３，Ｒ４を調整
することによってもオーバーシュートの量を調整するこ
とが可能である。

【００３９】以上、本実施形態によると、オーバーシュ
ート制御部２によってコイルＬ１に通電される記録電流
ＩＬのオーバーシュートの発生期間を調節し、発生量を
増やすことができる。これにより、磁気ディスク装置の
情報記録の信頼性を向上することが可能となる。

【００４０】また、ＭＯＳトランジスタＭ５，Ｍ６をＨ
ブリッジ回路１１に直列に設けることにより、ＭＯＳト
ランジスタＭ５，Ｍ６の寄生容量が、Ｈブリッジ回路１
１を構成するトランジスタＱ１，Ｑ２の寄生容量に直列
に接続される。したがって、ＭＯＳトランジスタＭ５，
Ｍ６を設けても、磁気ヘッドＬ１とグランドとの間の寄
生容量が大幅に増加することはない。すなわち、磁気デ
ィスク装置の高周波特性を損なうことなく、微分パルス
信号ＤＴ１Ａ，ＤＴ２Ａに基づいて、記録電流ＩＬのオ
ーバーシュートを強調することができる。

【００４１】なお、微分パルス生成部２１，２２は、抵
抗Ｒ３，Ｒ４とコンデンサＣ１，Ｃ２とからそれぞれ構
成されているとしたが、記録信号ＤＴ１，ＤＴ２に同期
し、ある一定期間、パルスを発生することができれば、
これとは別の構成であってもよい。また、ＭＯＳトラン
ジスタＭ５，Ｍ６の代わりに、これらと同等な効果を示
すバイポーラトランジスタでオーバーシュート制御部２
を構成してもよい。また、トランジスタＱ１〜Ｑ４はバ
イポーラトランジスタであるとしたが、ＭＯＳトランジ
スタなどであってもよい。

【００４２】（第２の実施形態）図３は本発明の第２の
実施形態に係る磁気ディスク装置における記録電流駆動
回路１およびオーバーシュート制御部２Ａを示す。本実
施形態に係る記録電流駆動回路１は、従来のものと同様
の構成であるため説明を省略し、オーバーシュート制御
部２Ａについて説明する。

【００４３】オーバーシュート制御部２Ａは、微分パル
ス生成部２３，２４（本発明の第２および第１の微分パ
ルス生成部に相当）と、抵抗Ｒ２（本発明の第２の抵抗
性素子に相当）とを備えている。図４は、本実施形態に
係る微分パルス生成部２３，２４の構成を示す。これ
は、図３の一部を抜粋したものである。

【００４４】微分パルス生成部２３は、コンデンサＣ３
（本発明の第２の容量性素子に相当）、記録電流駆動回
路１におけるＭＯＳトランジスタＭ１（本発明の第４の
トランジスタに相当）および抵抗Ｒ２から構成される。
コンデンサＣ３は、ＭＯＳトランジスタＭ１のゲートと
ソースとの間に並列に、すなわち、Ｈブリッジ回路１１
を構成するトランジスタＱ１（本発明の第２のトランジ
スタに相当）と記録信号入力端子ＷＤＮ（本発明の第２
の記録信号の入力端子に相当）との間に接続される。そ
して、微分パルス生成部２３は、ＭＯＳトランジスタＭ
１がオンとなることによって微分回路として動作する。
なお、抵抗Ｒ２はポリシリコン抵抗である。

【００４５】同様に、微分パルス生成部２４は、コンデ
ンサＣ４（本発明の第１の容量性素子に相当）、記録電
流駆動回路１におけるＭＯＳトランジスタＭ２（本発明
の第３のトランジスタに相当）および抵抗Ｒ２から構成
される。コンデンサＣ４は、ＭＯＳトランジスタＭ２の
ゲートとソースとの間に並列に、すなわち、Ｈブリッジ
回路１１を構成するトランジスタＱ２（本発明の第１の
トランジスタに相当）と記録信号入力端子ＷＤ（本発明
の第１の記録信号の入力端子に相当）との間に接続され
る。そして、微分パルス生成部２４は、ＭＯＳトランジ
スタＭ２がオンとなることによって微分回路として動作
する。

【００４６】また、一般に、バイポーラトランジスタで
は、オンしているときにベースに蓄積された電荷によ
り、バイアス電圧がオフしてからコレクタ電流がオフ
（ターンオフ）するまでに遅延が生じる。この遅延を低
減するには、ベースに蓄積された電荷を放電させる必要
がある。本実施形態におけるコンデンサＣ３（またはＣ
４）は、トランジスタＱ１（またはＱ２）のベースに蓄
積された電荷を放電するためのスピード・アップ・コン
デンサとしても機能し、トランジスタＱ１（またはＱ
２）のスイッチング速度を向上させる。

【００４７】以上のように構成されたオーバーシュート
制御部２Ａを備えた磁気ディスク装置の動作について、
以下、図５のタイミングチャートを用いて説明する。

【００４８】記録信号ＤＴ１（図５（ａ））が“Ｈ”と
なる期間は、ＶＣＣ端子から、トランジスタＱ３、コイ
ルＬ１（正方向）、トランジスタＱ２、抵抗Ｒ１、そし
てＧＮＤ端子の方向に記録電流Ｉ１が流れる。記録信号
ＤＴ１は微分パルス生成部２４によって微分され、立ち
上がりエッジ近傍の電位が一定時間、持ち上がる微分パ
ルスとなる。この微分パルスは定電圧源ＶＲＥＦによる
バイアス電圧に重畳されて合成パルス信号ＤＴ１Ｂとな
り、トランジスタＱ２のベースに印加される（図５
（ｃ））。なお、図５（ｃ）において、ハッチングした
部分が重畳された微分パルスを示す。

【００４９】上記の微分パルスが発生している期間は、
トランジスタＱ２に対するバイアス電圧が一時的に高く
なり、エミッタ電流が増加する。さらに、トランジスタ
Ｑ１のベースに蓄積されている電荷はコンデンサＣ３を
通して急速に放電されるため、トランジスタＱ１は素早
くターンオフする。そして、トランジスタＱ１のターン
オフを速めて、トランジスタＱ１およびＱ２が同時にオ
ンとなる状態を回避することにより、トランジスタＱ２
のエミッタ電流が増加する速度を速めることができる。
したがって、トランジスタＱ２の上記のエミッタ電流の
増加が記録電流Ｉ１の増加となり、オーバーシュートが
従来のもの（図５（ｅ）中の正極性側のＡ）よりも強調
される（図５（ｅ）中の正極性側のＡ´´）。

【００５０】記録信号ＤＴ２（図５（ｂ））について
も、上記と同様の動作となる。記録信号ＤＴ２（図５
（ｂ））が“Ｈ”となる期間は、ＶＣＣ端子から、トラ
ンジスタＱ４、コイルＬ１（負方向）、トランジスタＱ
１、抵抗Ｒ１、そしてＧＮＤ端子の方向に記録電流Ｉ２
が流れる。記録信号ＤＴ２は微分パルス生成部２３によ
って微分され、立ち上がりエッジ近傍の電位が一定時
間、持ち上がる微分パルスとなる。この微分パルスは定
電圧源ＶＲＥＦによるバイアス電圧に重畳されて合成パ
ルス信号ＤＴ２Ｂとなり、トランジスタＱ１のベースに
印加される（図５（ｄ））。なお、図５（ｄ）におい
て、ハッチングした部分が重畳された微分パルスを示
す。

【００５１】上記の微分パルスが発生している期間は、
トランジスタＱ１に対するバイアス電圧が一時的に高く
なり、エミッタ電流が増加する。さらに、トランジスタ
Ｑ２のベースに蓄積されている電荷はコンデンサＣ４を
通して急速に放電されるため、トランジスタＱ２は素早
くターンオフする。そして、トランジスタＱ２のターン
オフを速めて、トランジスタＱ１およびＱ２が同時にオ
ンとなる状態を回避することにより、トランジスタＱ１
のエミッタ電流が増加する速度を速めることができる。
したがって、トランジスタＱ２の上記のエミッタ電流の
増加が記録電流Ｉ１の増加となり、オーバーシュートが
従来のもの（図５（ｅ）中の負極性側のＡ）よりも強調
される（図５（ｅ）中の負極性側のＡ´´）。

【００５２】なお、上記のオーバーシュートの量および
期間については、コンデンサＣ３，Ｃ４および抵抗Ｒ２
を変更することによって調整することが可能である。

【００５３】また、抵抗Ｒ２は、その抵抗値が小さい場
合には、定電圧源ＶＲＥＦの内部抵抗、たとえば定電圧
源の出力回路部を構成するトランジスタのエミッタ抵
抗、のような抵抗体ではない抵抗性素子を活用してもよ
いし、その抵抗値が大きい場合には、半導体基板上に形
成されたポリシリコン抵抗のような抵抗体の抵抗性素子
を活用してもよい。

【００５４】以上、本実施形態によると、記録電流駆動
回路１にコンデンサＣ３，Ｃ４を追加することにより、
オーバーシュート制御部２Ａが構成される。そして、こ
のオーバーシュート制御部２Ａによって、コイルＬ１に
通電される記録電流ＩＬのオーバーシュートを強調する
ことができ、磁気ディスク装置の情報記録の信頼性を高
めることが可能となる。

【００５５】また、微分パルス生成部２３，２４は、抵
抗Ｒ２を共用しているため、時定数を同程度に調整し易
い。このため、トランジスタＱ１，Ｑ２に与えられるバ
イアス電圧に重畳される微分電圧のばらつきを抑えるこ
とができ、Ｈブリッジ回路１１の動作マージンをより少
なくすることができる。これにより、より高い周波数の
記録信号でＨブリッジ回路１１を駆動させることができ
る。すなわち、より高周波特性に優れた磁気ディスク装
置を実現することができる。

【００５６】なお、記録電流駆動回路１に追加されるの
はコンデンサＣ３，Ｃ４に限られず、記録信号ＤＴ１，
ＤＴ２に同期してある一定期間、パルスを発生するよう
なものであればよい。また、トランジスタＱ１〜Ｑ４は
バイポーラトランジスタであるとしたが、ＭＯＳトラン
ジスタなどであってもよい。

【００５７】また、上記説明において、抵抗Ｒ３，Ｒ４
は、ポリシリコン抵抗であるとしたが、本発明はこれに
限定されるものではなく、たとえば、拡散抵抗であって
もよい。しかし、ポリシリコン抵抗は寄生容量が小さ
く、より高周波特性に優れているため、ポリシリコン抵
抗を用いる方が好ましい。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
磁気ディスク装置がメディアに情報を記録するとき、磁
気ヘッドに通電される記録電流のオーバーシュートを俊
敏に高め、そして、俊敏に定常状態に戻すことができる
ようになり、磁気ヘッドが形成する磁場を強化すること
ができる。これにより、高速レートでの記録において信
頼性の高い記録が可能となり、ビット・エラー・レート
を低下させることができる。また、本発明の磁気ディス
ク装置は、従来のものよりも高周波特性に優れているた
め、より高速なデータ転送レートでの情報の記録が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る磁気ディスク装
置の構成図である。

【図２】図１の磁気ディスク装置の動作を示すタイミン
グチャートである。

【図３】本発明の第２の実施形態に係る磁気ディスク装
置の構成図である。

【図４】図３の磁気ディスク装置における微分パルス生
成部の構成図である。

【図５】図３の磁気ディスク装置の動作を示すタイミン
グチャートである。

【図６】従来の磁気ディスク装置の構成図である。

【図７】図６の磁気ディスク装置の動作を示すタイミン
グチャートである。

【図８】従来の改良されたＨブリッジコイル駆動回路の
回路図である。

【図９】従来の改良されたＨブリッジコイル駆動回路の
回路図である。

【符号の説明】

１１Ｈブリッジ回路２，２Ａオーバーシュート制御部２１，２４微分パルス生成部（第１の微分パルス生成
部）２２，２３微分パルス生成部（第２の微分パルス生成
部）Ｌ１コイル（磁気ヘッド）Ｑ１トランジスタ（第２の記録信号に基づいてターン
オンする第２のトランジスタ）Ｑ２トランジスタ（第１の記録信号に基づいてターン
オンする第１のトランジスタ）Ｑ３，Ｑ４トランジスタＭ１ＭＯＳトランジスタ（第４のトランジスタ）Ｍ２ＭＯＳトランジスタ（第３のトランジスタ）Ｍ５ＭＯＳトランジスタ（第１のトランジスタ）Ｍ６ＭＯＳトランジスタ（第２のトランジスタ）Ｒ１抵抗（抵抗性素子、第１の抵抗性素子）Ｒ２抵抗（第２の抵抗性素子）Ｒ３，Ｒ４抵抗（抵抗性素子）Ｃ１，Ｃ２コンデンサ（容量性素子）Ｃ３コンデンサ（第２の容量性素子）Ｃ４コンデンサ（第１の容量性素子）ＩＬ，Ｉ１，Ｉ２記録電流ＶＲＥＦ定電圧源ＤＴ１記録信号（第１の記録信号）ＤＴ２記録信号（第２の記録信号）ＤＴ１Ａ微分パルス信号（第１の微分パルス信号）ＤＴ２Ａ微分パルス信号（第２の微分パルス信号）

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１５年５月２３日（２００３．５．２
３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５１】上記の微分パルスが発生している期間は、
トランジスタＱ１に対するバイアス電圧が一時的に高く
なり、エミッタ電流が増加する。さらに、トランジスタ
Ｑ２のベースに蓄積されている電荷はコンデンサＣ４を
通して急速に放電されるため、トランジスタＱ２は素早
くターンオフする。そして、トランジスタＱ２のターン
オフを速めて、トランジスタＱ１およびＱ２が同時にオ
ンとなる状態を回避することにより、トランジスタＱ１
のエミッタ電流が増加する速度を速めることができる。
したがって、トランジスタＱ１の上記のエミッタ電流の
増加が記録電流Ｉ２の増加となり、オーバーシュートが
従来のもの（図５（ｅ）中の負極性側のＡ）よりも強調
される（図５（ｅ）中の負極性側のＡ´´）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者千木良篤志大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5D031 AA04 CC06 EE08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直列に接続された一対のトランジスタの
接続点間に磁気ヘッドを接続して構成されたＨブリッジ
回路を有し、与えられた第１の記録信号およびその逆相
である第２の記録信号に基づいて、前記Ｈブリッジ回路
を構成するトランジスタをスイッチング制御して、前記
磁気ヘッドに通電される記録電流の通電方向を制御する
磁気ディスク装置であって、前記Ｈブリッジ回路とグランドとの間に設けられ、前記
記録電流の量を定める抵抗性素子と、前記記録電流の通電方向が反転する際に生じる当該記録
電流のオーバーシュートの大きさを制御するオーバーシ
ュート制御部とを備え、前記オーバーシュート制御部は、前記第１の記録信号を微分して第１の微分パルス信号を
生成する第１の微分パルス生成部と、前記第２の記録信号を微分して第２の微分パルス信号を
生成する第２の微分パルス生成部と、前記抵抗性素子に並列に設けられ、かつ、前記第１の微
分パルス生成部によって生成された第１の微分パルス信
号を受け、当該第１の微分パルス信号が所定の閾値電圧
を超えたとき、導通状態となる第１のトランジスタと、前記抵抗性素子に並列に設けられ、かつ、前記第２の微
分パルス生成部によって生成された第２の微分パルス信
号を受け、当該第２の微分パルス信号が所定の閾値電圧
を超えたとき、導通状態となる第２のトランジスタとを
有するものであることを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】請求項１に記載の磁気ディスク装置にお
いて、前記第１および第２の微分パルス生成部は、いずれも、
容量性素子および抵抗性素子から構成された微分回路で
あることを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項３】請求項２に記載の磁気ディスク装置にお
いて、前記第１および第２の微分パルス生成部を構成する前記
抵抗性素子は、ポリシリコン抵抗であることを特徴とす
る磁気ディスク装置。
【請求項４】直列に接続された一対のトランジスタの
接続点間に磁気ヘッドを接続して構成されたＨブリッジ
回路を有し、与えられた第１の記録信号およびその逆相
である第２の記録信号に基づいて、前記Ｈブリッジ回路
を構成するトランジスタをスイッチング制御して、前記
磁気ヘッドに通電される記録電流の通電方向を制御する
磁気ディスク装置であって、前記Ｈブリッジ回路とグランドとの間に設けられ、前記
記録電流の量を定める第１の抵抗性素子と、所定のバイアス電圧を生成する定電圧源と、前記記録電流の通電方向が反転する際に生じる当該記録
電流のオーバーシュートの大きさを制御するオーバーシ
ュート制御部とを備え、前記オーバーシュート制御部は、前記Ｈブリッジ回路において前記記録電流の量を制御す
るトランジスタのうち前記第１の記録信号に基づいてタ
ーンオンする第１のトランジスタのベースまたはゲート
と前記第１の記録信号の入力端子との間に設けられた第
１の容量性素子と、前記Ｈブリッジ回路において前記記録電流の量を制御す
るトランジスタのうち前記第２の記録信号に基づいてタ
ーンオンする第２のトランジスタのベースまたはゲート
と前記第２の記録信号の入力端子との間に設けられた第
２の容量性素子と、前記第１および第２のトランジスタのベースまたはゲー
トに、前記定電圧源によって生成される所定のバイアス
電圧を与える第２の抵抗性素子と、前記第２の抵抗性素子と前記第１のトランジスタのベー
スまたはゲートとの間に接続され、前記第１の記録信号
に基づいてターンオンする第３のトランジスタと、前記第２の抵抗性素子と前記第２のトランジスタのベー
スまたはゲートとの間に接続され、前記第２の記録信号
に基づいてターンオンする第４のトランジスタとを有す
るものであり、前記第１および第２の容量性素子は、前記第２の抵抗性
素子を共有し、前記第３および第４のトランジスタがス
イッチングされることによって、交互に第１および第２
の微分パルス生成部を構成するものであることを特徴と
する磁気ディスク装置。