JP2557529B2

JP2557529B2 - 磁気記録再生回路

Info

Publication number: JP2557529B2
Application number: JP1211988A
Authority: JP
Inventors: 俊樹木村
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-08-17
Filing date: 1989-08-17
Publication date: 1996-11-27
Anticipated expiration: 2011-11-27
Also published as: JPH0376004A

Description

【発明の詳細な説明】〔目次〕概要産業上の利用分野従来の技術発明が解決しようとする課題課題を解決するための手段作用実施例発明の効果〔概要〕読取りアナログ信号のパターン中にネガティブエッジ
を含む磁気ヘッドと，書込みデジタル信号に対する磁化
反転パターンを磁気記録媒体上に記録する記録手段と，
磁気ヘッドからの読取りアナログ信号をデジタル信号に
変換する再生手段とを含んで構成される磁気記録再生回
路に関し，読取りアナログ信号のパターンにネガティブエッジを
含む磁気ヘッドの使用に伴うネガティブエッジの発生を
解決すると共に，磁化反転周期の縮小に伴うピークシフ
ト現象を解決して高密度記録を可能とする磁気記録再生
回路を提供することを目的とし，前記磁気ヘッドは，ネガティブエッジを含む読取りア
ナログ信号を前記再生手段へ出力するものであり，前記
記録手段は，書込みデジタル信号のパターンに応じて個
々の磁化反転位置を予め正規の位置より一定量シフトす
るプリシフト回路を具備すると共に，前記再生手段は，
ピーク検出用の第１の等化信号を得るための第１のイコ
ライザと，ウィンドウ信号形成用の第２の等化信号を得
るための第２のイコライザと，前記第１及び第２の等化
信号を用いてデジタル再生信号を得るデジタル再生回路
とを備え，前記第１のイコライザは，第１及び第の遅延
素子と第１及び第２の減衰利得回路と第１の差動増幅回
路とからなり，前記第１の差動増幅回路は，その第１の
正端子が前記第１及び第２の遅延素子を介して，その負
端子が前記第１の減衰利得回路及び前記第１の遅延素子
を介して，その第２の正端子が前記第２の減衰利得回路
を介して，各々，前記読取りアナログ信号の供給される
端子に接続され，これにより，前記読取りアナログ信号
から前記第１の等化信号を形成し，前記第２のイコライ
ザは，第１及び第２の遅延素子と第３及び第４の減衰利
得回路と第２の差動増幅回路とからなり，前記第２の差
動増幅回路は，その第１の正端子が前記第１及び第２の
遅延素子を介して，その負端子が前記第３の減衰利得回
路及び前記第１の遅延素子を介して，その第２の正端子
が前記第４の減衰利得回路を介して，各々，前記読取り
アナログ信号の供給される端子に接続され，これによ
り，前記読取りアナログ信号から前記第２の等化信号を
形成し，前記デジタル再生回路は，前記第１の等化信号
を微分して得た微分信号と，前記第２の等化信号に基づ
いて形成したウィンドウ信号とを用いて，前記デジタル
再生信号を得るように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は磁気記録再生回路に関し，更に詳しくは，読
取りアナログ信号のパターン中にネガティブエッジを含
む磁気ヘッドと，書込みデジタル信号に対応する磁化反
転パターンを磁気記録媒体上に記録する記録手段と，磁
気ヘッドからの読取りアナログ信号をデジタル信号に変
換する再生手段とを含んで構成される磁気記録再生回路
に関する。

磁気記録再生回路は磁気ディスク装置や磁気ドラム装
置等の磁気記録媒体に広く使用されている。近年，磁気
記録媒体の高記録密度化に伴い，磁化反転間隔が非常に
狭くなっている。読取りアナログ信号は磁化反転時にピ
ークが得られるが，隣合う磁化反転の影響により，ピー
クを迎える時間位置がずれるというピークシフト現象が
発生する。よって，磁気記録再生回路にはピークシフト
補償を行うことが要求されており，今度さらに記録密度
を高密度化するためにもピークシフト補償は重要な技術
である。

一方，これとは別に，磁気記録媒体の高記録密度化に
伴い，磁気ヘッドには，そのギャップ長を小さくするこ
とが要求されている。この要求に対応する手段の１つと
して，薄膜磁気ヘッドがある。薄膜磁気ヘッドは，今後
さらに記録密度を高密度化した場合に，比較的容易にそ
のギャップ長を小さくしてこれに対応できるので，重要
な技術である。

〔従来の技術〕

第７図はピークシフト現象が発生する原理を説明する
図である。磁気記録媒体は磁化反転の有無により二値情
報を記憶する。例えば,2−７符号化方式でデータを記録
する場合，記録するデータを所定の書込コードに変換
し，その書込コードに応じて磁化反転パターンを記録す
る。磁気ヘッドに印加する電流は書込コードが『１』の
時に反転し，その時磁気記録媒体の磁化方向が反転する
ことにより，磁化反転パターンが記録される。

再生時，磁気ヘッドからの読取りアナログ信号は，各
磁化反転位置においては点線で示すような波形である
が，実際には各点線の波形を合成した実線のような波形
となる。読取りアナログ信号は磁化反転時にピークを迎
えるべきであるが，隣合う磁化反転の影響により，ピー
クを迎える時間位置が磁化反転時間から多少ずれてしま
う。この現象がピークシフト現象である。またピークシ
フトと共に，波形の干渉により各ピークのレベルが低下
してしまう現象も発生する。

このようなピークシフトは，その前後の磁化反転位置
と間隔が大きい方向に起きる。磁化反転間隔の周波数で
見ると，ピークの時間位置は前後の周波数を比較したと
き周波数の低い方にシフトし，ピークシフト量は前後の
周波数の差が大きい程大きい。

また，読取りアナログ信号のピーク時のレベルは，第
８図に示すように磁化反転間隔の周波数が高くなるほど
低下する。時中,f_min,f_maxは磁化反転間隔の最小周波
数，最大周波数であり，例えば２−７符号化方式におい
て記録する場合，磁化反転に対応する『１』の間に２個
の『０』が並ぶとき最大周波数に対応し,7個の『０』が
並ぶとき最小周波数に対応する。

ピークシフト現象を解決するため，従来主に二つの方
法が提案されている。一つは記録時のピークシフト補償
である。磁気記録媒体に磁化反転を記録するとき，予め
ピークシフトの方向とは逆方向にピークシフト量に応じ
てシフトすることにより，再生時に読取りアナログ信号
のピークが所定の時間位置で得られるように補償するも
のである。よって，磁気記録媒体に記録するコードのパ
ターンを解析し，磁化反転位置を予めシフトして記録す
るように制御を行うプリシフト回路を備える。

もう一方は再生時のピークシフト補償であり，反射型
コサイン等化回路（イコライザ）を用いて磁気ヘッドか
らの読取りアナログ信号からピークシフトを取り除いた
等化信号を出力するものである。

第９図はイコライザの構成図であり，第10図はイコラ
イザの原理説明図である。イコライザは遅延時間τを有
する遅延回路91と，利得率Ｋ（０≦Ｋ≦１）を有する減
衰利得回路92と，差動増幅器93から構成される。磁気ヘ
ッドからの読取りアナログ信号ｆ（ｔ）は，遅延回路91
により時間τ遅れ，信号ｆ（ｔ＋τ）として差動増幅器
93の正端子に出力する。また減衰利得回路92は信号Kf
（ｔ）を差動増幅器93の負端子に出力し，さらに差動増
幅器93の正端子から反射してきた信号ｆ（ｔ＋２τ）を
Ｋ倍して差動増幅器93の負端子に入力する。なお，抵抗
が差動増幅器93からの反射信号を終端するために設けら
れる。差動増幅器93は信号ｆ（ｔ＋τ）とKf（ｔ）＋Kf
（ｔ＋２τ）の差分を出力することにより，磁気ヘッド
からの読取りアナログ信号をよりシャープな信号ｆ′
（ｔ＋τ）にする。

第11図はイコライザによるピークシフト補償の原理を
説明する図である。同図（Ａ）は磁気ヘッドからの読取
りアナログ信号であり，同図（Ｂ）はイコライザの出力
である。図中，点線は各磁化反転における読取り信号で
あり，実線はそれを合成した実際の読取り信号である。
同図（Ｂ）の点線の波形がイコライザによりシャープに
なるため，正規のピークの時間位置では隣合う磁化反転
の影響を受けず，ピークシフトが生じなくなる。

さらに記録時と再生時の両方でピークシフト補償を行
うことも提案されている。記録時に所定量のプリシフト
を行い，残りのピークシフトを再生時の等化回路により
補うものである。

以上のピークシフト現象は，どのような磁気ヘッドを
用いても，その種類を問わず発生する。従って，以上の
説明では，説明の簡単化のために，フェライトコアに巻
線を巻いて構成した磁気ヘッド（フェライト磁気ヘッ
ド）の場合について説明した。

一方，磁気ヘッドとして薄膜磁気ヘッドを用いた場合
にのみ発生する現象である。

第12図はネガティブエッジを説明する図である。同図
（Ａ）はフェライト磁気ヘッドからの読取りアナログ信
号であり，同図（Ｂ）は薄膜磁気ヘッドからの読取りア
ナログ信号である。同図（Ａ）及び（Ｂ）の信号は，各
磁化反転における読取り信号であり，第７図及び第11図
に点線で示したものと対応する信号である。同図（Ａ）
の信号は，第７図及び第11図で点線で示した信号と同一
であり，当該磁化反転における読取り信号（のピーク）
の極性と反対の極性の成分を含まない。一方，第12図
（Ｂ）の信号は，同図（Ａ）とは異なり，当該磁化反転
における読取り信号（のピーク）の極性と反対の極性の
成分（斜線部分）を含む。読取り信号の極性を正とすれ
ば，図の斜線部分の信号の極性は負とみることができる
ので，図の斜線部分をネガティブエッジという。

このように，一般に広く用いられているフェライト磁
気ヘッドは，その読取りアナログ信号のパターン即ち各
磁化反転における読取りアナログ信号に，ネガティブエ
ッジを含まない。一方，薄膜磁気ヘッドは，その読取り
アナログ信号のパターン即ち各磁化反転における読取り
アナログ信号に，必ず，ネガティブエッジを含むという
特性を持っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

プリシフト回路によるピークシフト補償は，結果的に
記録周波数を高める（磁化反転間隔を狭める）ようにプ
リシフトを行うので，特に磁化反転間隔が小さい場合は
さらに波形干渉度が大きくなり，第８図にも示すよう
に，磁気ヘッドからの読取りアナログ信号のピークシフ
トを低下させることになる。一般に読取アナログ信号は
所定のスライスレベルと比較され，そのスライスレベル
以上のピークが得られた時を磁化反転と見なしている。
よって，ピークレベルが低下するとスライスレベルも低
く設定しなければならず，この結果再生回路のノイズに
対するマージンの低下につながる。

また，再生時イコライザによりピークシフトを完全に
補償するためには，差動増幅回路の入力電圧比V_-/V₊を
大きく設定し，等化量を大きく設定する必要がある。し
かし，イコライザにおいて，利得率Ｋを大きく設定し等
化量を大きく設定すると，第13図に示す特性に従って高
域の周波数成分を増幅してしまう。よって，イコライザ
からの等化信号は第14図に示すように高域のノイズが増
幅されてぎざぎざの波形となる。増幅された高周波数の
ノイズは，信号を微分してピーク位置を検出する時に不
要なピークとして検出される恐れがあり，新たなピーク
シフトが起きてしまう。また，等化量を大きく設定する
と，第15図に示すように本来の波形の両側に肩部が生
じ，等化量が大きいほど肩部が大きくなる。

また書込コードは２−７符号方式や１−７符号方式な
どがあり,2−７符号方式は『１』と『１』の間に最小２
個の『０』，最大７個の『０』が入り,1−７符号方式は
『１』と『１』の間に最小１個の『０』，最大７個の
『０』が入る。また,2−７符号方式では１データビット
が２データビットに対応し,1−７符号方式では２データ
ビットが３コードビットに対応する。１データビットの
転送時間をＴとすると,1コードビットの読取り時間は２
−７符号方式でT/2,1−７符号方式で2T/3である。磁化
反転の最小周期は２−７符号方式で3T/2,1−７符号方式
で4T/3であり，また磁化反転の最大周期は２−７符号方
式で８τ/2,1−７符号方式で16T/3である。特に,1−７
符号方式は記録周波数帯域が広いため，ピークシフト量
及び高い記録周波数によるピークレベルの低下が問題と
なっている。

以上のピークシフト補償それ自体の問題とは別に，薄
膜磁気ヘッドの如き読取りアナログ信号のパターンにネ
ガティブエッジを含む磁気ヘッドを用いた場合には，ネ
ガティブエッジの存在を考慮しつつピークシフト補償を
行わなければならないという新たな問題が生じる。

例えば，第７図に点線で示した磁化反転での読取り信
号の各々が，全て，第12図（Ｂ）の如きネガティブエッ
ジを含む信号となる。このことから，これらの信号を合
成して得られる薄膜磁気ヘッドからの読取りアナログ信
号は，極めて複雑なものとなってしまう。また，ネガテ
ィブエッジ又はその重なった部分が，微分により不要な
ピークとして検出されてしまう恐れがある。

また，第９図に示した構成のイコライザを用いた場
合，薄膜磁気ヘッドからの読取りアナログ信号をよりシ
ャープ（スリム）にできなくなる。信号ｆ（ｔ＋τ）が
ネガティブエッジを含むので，このネガティブエッジが
第10図に示す信号Kf（Ｔ）及びKf（ｔ＋２τ）により強
調されてしまう。従って，適正な信号ｆ′（ｔ＋τ）が
得られない。この結果，第11図に示したようなイコライ
ザによるピークシフト補償ができなくなる恐れがある。
また，第15図に示したように，イコライザの出力ｆ′
（ｔ＋τ）自体が負の極性の成分を含む恐れがある。

なお，このような薄膜磁気ヘッドの如き磁気ヘッドを
用いることによって発生する問題は，本発明者によって
見出されたものであり，本発明は，この新たな知見に基
づいてなされたものである。

本発明は，読取りアナログ信号のパターンにネガティ
ブエッジを含む磁気ヘッドの使用に伴うネガティブエッ
ジの発生を解決すると共に，磁化反転周期の縮小に伴う
ピークシフト現象を解決して高密度記録を可能とする磁
気記録再生回路を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理図である。本発明は上記目的を
達成するため，記録時にピークシフト補償を行うプリシ
フト回路１と，再生時にそのパターンにネガティブエッ
ジを含む読取りアナログ信号を出力する磁気ヘッド４
と，再生時にネガティブエッジを補償しつつピークシフ
ト補償を行う等化回路５及びデジタル再生回路６を含ん
でなる磁気記録再生回路を構成する。等化回路５はピー
ク検出用の第１の等化信号f1を得るための第１のイコラ
イザを備える。第１のイコライザは，第１及び第２遅延
素子51−１及び51−２と第１及び第２減衰利得回路53−
１及び53−２と差動増幅回路54（54−１）とから構成さ
れ，読取りアナログ信号ｆから等化信号f₁を出力する。
差動増幅回路（加減算増幅回路）54（54−１）は，その
第１の正端子が前記第１及び第２の遅延素子51−1,51−
２を介して，その負端子が前記第１の遅延回路51−１及
び前記第１の減衰利得回路53−１を介して，その第２の
正端子が前記第２の減衰利得回路53−２を介して，各々
の前記読取りアナログ信号ｆの供給される端子ａに接続
され，これにより，前記読取りアナログ信号ｆから等化
信号f₁を形成し，端子ｂに出力する。また，等化回路５
はウィンドウ信号WS形成用の第２の等化信号f2を得るた
めの第２のイコライザを備える。第２のイコライザは，
第１及び第２の遅延素子51−1,51−２と第３及び第４の
減衰利得回路53−3,53−４と第２の差動増幅回路54−２
とからなる。第２の差動増幅回路54−２は，その第１の
正端子が第１及び第２の遅延素子51−1,51−２を介し
て，その負端子が第３の減衰利得回路53−３及び第１の
遅延素子51−１を介して，その第２の正端子が第４の減
衰利得回路53−４を介して，各々，読取りアナログ信号
ｆの供給される端子ａに接続され，これにより，読取り
アナログ信号ｆから第２の等化信号f2を形成する。デジ
タル再生回路６は，第１の等化信号f1を微分して得た微
分信号dfと，第２の等化信号f2に基づいて形成したウィ
ンドウ信号WSとを用いて，デジタル再生信号を得る。

〔作用〕

第２図は本発明の作用説明図である。

磁気ヘッド４からの読取りアナログ信号ｆは，図示の
如く，ネガティブエッジを含む。

この信号ｆは，第１の遅延素子（遅延時間τ１）51−
１及び第２の遅延素子（遅延時間τ２）51−２を通り，
差動増幅回路54（54−１）の１つの正端子に入力され
る。この信号をｆ（ｔ＋τ１＋τ２）とする。

この時，差動増幅回路54（54−１）の入力インピーダ
ンスが極めて大きいため，信号ｆ（ｔ＋τ１＋τ２）が
反射され，反射信号を生ずる。

遅延素子51−１の出力（遅れはτ１）と，遅延素子51
−２を介して反射されてきた前記反射信号（遅れはτ１
＋２τ２）とが，第１の減衰利得回路（利得率K₁）53−
１を通り，差動増幅回路54（54−１）の負端子に入力さ
れる。この信号をK₁f（ｔ＋τ１）及びK₁f（ｔ＋τ１＋
２τ２）とする。

信号ｆと，遅延素子51−１及び51−２を介して反射さ
れてきた前記反射信号（遅れは２（τ１＋τ２））と
が，第２の減衰利得回路（利得率K₂）53−２を通り，差
動増幅回路54（54−１）の他の１つの正端子に入力され
る。この信号をK₂f及びK₂f（ｔ＋２（τ１＋τ２））と
する。

差動増幅回路54（54−１）における信号ｆ（ｔ＋τ１
＋τ２）と信号K₂f及びK₂f（ｔ＋２（τ１＋τ２））と
の加算に着目すれば，遅延時間τ１及びτ２と利得率K₂
を適正に設定することにより，信号ｆ（ｔ＋τ１＋τ
２）のネガティブエッジを，信号K₂f等の加算により，
補償する（打ち消す）ことができる（等化信号f1参
照）。従って，ネガティブエッジはデジタル再生回路６
側からはこれを無視できる。また，微分によりネガティ
ブエッジが不要なピークとして検出されることはない。

一方，差動増幅回路54（54−１）における信号K₁f
（ｔ＋τ１）及びK₁f（ｔ＋τ１＋２τ２）の減算に着
目すれば，遅延時間τ１及びτ２と利得率K₁を適正に設
定することにより，ネガティブエッジをなくした信号ｆ
（ｔ＋τ１＋τ２）を，信号K₁f（ｔ＋τ１）等の減算
により，シャープ（スリム）にすることができる（信号
f1参照）。従って，等化回路５においてピークシフト補
償を行うことが可能となり，プリシフト回路１と等化回
路５とで，ピークシフト補償を分担することが可能とな
る。これにより，ピークシフトの低下は少なくてすみ，
また，等化量をあまり大きくせずにすむ。一方，ピーク
検出用の第１の等化信号f1とウィンドウ信号WS形成用の
第２の等化信号f2とを別に形成することにより，第１の
イコライザにおける等化量と第２のイコライザにおける
等化量とを独立に設定することが可能となる。これによ
り，第１のイコライザにおける等化量を小さくしてプリ
シフト回路１によるピークシフト補償の残りを補い，第
２のイコライザにおける等化量ノイズを大きくしてピー
クシフト低下に対する補償を行うことができる。

以上により，ネガティブエッジの発生を解決しつつ，
良好なピークシフト補償を行うことができる。

〔実施例〕

本発明は第１図に示す如くプリシフト回路1,ネガティ
ブエッジを含む読取りアナログ信号を出力する薄膜磁気
ヘッドの如き磁気ヘッド４及び等化回路５を含んで磁気
記録再生回路を構成するものである。

第３図は本発明の磁気記録再生回路の一部を構成する
プリシフト回路の一実施例である。図中,10はシフトレ
ジスタ,20は組合せ論理回路である。シフトレジスタ10
は５個のフリップフロップ（以下FFと略す）11〜15で構
成され，クロックが入る毎にデータをシフトする。ま
た,FF11の出力をA,FF13の出力をB,FF15の出力をＣと
し，組合せ論理回路20に入力する。本実施例では１−７
符号方式を用い，出力Ｂが『１』のとき，出力Ａ及び出
力Ｃの書込コードに応じて磁化反転のタイミングを調整
するとする。

次に組合せ論理回路20について説明する。組合せ論理
回路20は,4入力アンド回路21〜24と,2入力アンド回路2
5,インバータ26,オア回路27及び36と，レジスタ31〜33,
遅延素子34及び35から構成される。アンド回路24に入力
されるプリシフト指令命令CMPはプリシフトの可否を指
令するものである。

遅延素子34及び35はプリシフト量を設定するものであ
り，それぞれ2t,tの遅延時間を有する。レジスタ31の出
力は遅延なしにライトドライバ37に伝わり，またレジス
タ32の出力は2t遅れ，レジスタ33の出力はｔ遅れてライ
トドライバ37に伝わる。つまり，信号の遅延時間がｔの
ときをプリシフト量ゼロに対応させ，信号の遅延時間が
ゼロのときを時間進み方向のプリシフトに対応させ，ま
た信号の遅延時間が2tのときを時間遅れ方向のプリシフ
トに対応させる。

第４図はプリシフト回路の動作説明タイムチャートで
ある。CLOCKはシフトレジスタ10に入力されるDATAをシ
フトするためのものである。例えば，図中に示すDATAが
シフトレジスタ10に入力されるとする。出力ＡはDATAよ
り１クロック分遅れ，出力Ｂは３クロック分，出力Ｃは
５クロック分遅れる。

最初にCMPがオフの時つまりプリシフトを行わない時
について説明する。図中，実線の信号波形はCMPがオン
の場合であり，点線の信号波形はCMPがオフの場合であ
る。CMPがオフであるとアンド回路21〜24の出力は常に
オフとなり，一方アンド回路25は出力Ｂをそのままオア
回路27へ出力し（），オア回路27は同一の信号をレジ
スタ33へ出力する。レジスタ33はその信号を１クロッ
ク遅れて遅延素子35へ出力し（），遅延素子35はその
信号を時間ｔ遅らせてライトドライバ37へ出力する
（）。ライトドライバ37は信号が立ち上がるごとに磁
気ヘッドに印加する電流を反転させる。

次にCMPがオンの時つまりプリシフトを行う時につい
て説明する。時間位置T1に着目すると出力Ｂがオン，出
力Ａ及びＣがオフであり，アンド回路21の出力だけが
オンとなる。よって，その信号は遅延回路35により時間
ｔ遅れてライトドライバ37に入力される。これはプリシ
フト量ゼロに対応する。つまり，出力Ｂがオンのとき磁
化反転を行うが出力Ａと出力Ｃに相当し，出力Ａ及び出
力Ｃがオフであるために前後の最短磁化反転位置に磁化
反転が記録されず，ピークシフトが発生しない。

また時間位置T2に着目すると，出力Ａ及びＢがオン，
出力Ｃがオフであり，アンド回路23の出力だけがオン
となり，その信号は遅延回路34により時間2t遅れてライ
トドライバ37に入力される。これは時間軸後方のプリシ
フトに対応する。つまり，時間軸後方の最短磁化反転位
置に磁化反転が記録され，かつ時間軸前方の最短磁化反
転位置に磁化反転が記録されないので，記録すべき磁化
反転は，再生時のピークが時間軸前方にシフトすること
を考慮して時間軸後方にシフトする。

時間位置T3に着目すると，出力A,B及びＣ全てがオン
であり，アンド回路24の出力だけがオンとなり，その
信号は遅延回路35により時間ｔ遅れてライトドライバ37
に入力される。これはプリシフト量ゼロに対応する。つ
まり，記録すべき磁化反転位置の前後には，同じ時間間
隔をもって磁化反転が記録されるのでピークシフトが発
生しないのである。

時間位置T4に着目すると，出力Ｂ及びＣがオンであ
り，出力Ａがオフであり，アンド回路22の出力だけが
オンとなり，その信号は遅延されることなくライトドラ
イバ37に入力される。これは時間軸前方のプリシフトに
対応する。つまり，時間軸後方の最短磁化反転位置に磁
化反転が記録されず，かつ時間軸前方の最短磁化反転位
置に磁化反転が記録されるので，記録すべき磁化反転
は，再生時のピークが時間時後方のシフトすることを考
慮して時間軸前方にシフトする。

プリシフト回路は遅延回路によりプリシフト量を設定
する。本実施例のプリシフト回路は時間軸前後にそれぞ
れ一段階のプリシフトしか行えない。例えば， 10101 101001 〜 10100000001 の１−７符号方式の書込コードにおいて書込コードの３
コードビット目の『１』つまり２番目の磁化反転に着目
すると，実際に各書込コードのピークシフト量はそれぞ
れ異なる。最上段の書込コードの場合プリシフト量はゼ
ロであり，下方の書込コード程ピークシフト量が大きく
なる。本実施例のプリシフト回路は，第２行目の書込コ
ードのピークシフトを完全に補償するように遅延回路の
遅延時間を設定する。第３行目以降のピークシフト量は
異なるため完全なピークシフト補償はできないが，全体
の約60％の補償が可能である。プリシフト量は，第１行
目を除いて最もピークシフト量が小さい第２行目の書込
コードを完全補償するよう設定されているので，プリシ
フト量を大きく設定することにより発生するピークレベ
ルの低下を防止することが可能である。そして，記録時
ピークシフト補償の残り分40％は再生時に行うものとす
る。

第５図は本発明の磁気記録再生回路の一部を構成する
等化回路及びデジタル再生回路を示す図である。図中,4
は磁気ヘッド,5は等化回路,6はデジタル再生回路であ
る。

等化回路５は，遅延素子51−１及び51−2,バッファ
（バッファ増幅器）52−１ないし52−3,減衰利得回路53
−１ないし53−４及び差動増幅回路54−１及び54−２か
ら構成され，遅延素子51−１及び51−２を共有した２つ
のイコライザから構成される。他に抵抗55は前記反射信
号を終端するためのもの，アンプ56は磁気ヘッド４の読
取りアナログ信号を増幅するもの,AGC（Automatic Gain
Control）回路57は読取りアナログ信号の利得調整を行
うもの，フィルタ（ローパスフィルタ）58及び59は各差
動増幅器の高周波数成分をカットするためのものであ
る。

バッファ52−１ないし52−３は，等化回路５におい
て，その入力側と出力側，即ち，遅延素子51−１及び51
−２（及びAGC回路57）側と減衰利得回路53−１ないし5
3−４及び差像増幅回路54−１及び54−２側に分離す
る。このために，バッファ52−１ないし52−３の入力イ
ンピーダンスは極めて高いものとされる。従って，遅延
素子51−１及び51−２を通ってきた信号は，実際は，差
動増幅回路54−１及び54−２ではなく，バッファ52−１
で反射され，前述した反射信号を生ずる。

等化回路５の出力である等化信号は，デジタル再生回
路６において，微分されてピーク位置を検出するため用
いられると共に，所定のスライスレベルと比較してウイ
ンドウ信号WSを作成するため用いられる。よって，等化
量を大きく設定すると，等化信号の肩部が大きくなり，
この肩部にノイズが乗ると，スライスレベルを越えてし
まう恐れがある。また，プリシフト回路１と等化回路５
の両方でピークシフト補償を行う磁気記録再生回路で
は，ピークシフト補償の一部をプリシフト回路１により
行うので，等化回路５の等化量を小さく設定する必要が
ある。しかし，等化回路５の等化量が小さいと，高い記
録周波数によるピークシフト低下に対する補償が行え
ず，ウインドウ信号作成時のスライスレベルを高く設定
できなくなる。

そこで，この実施例では,2つのイコライザを設け，一
対の等化信号f₁及びf₂を得る。第１のイコライザは，差
動増幅回路54−1,減衰利得回路53−１及び53−2,遅延素
子51−１及び51−２（及びバッファ52−１ないし52−
３）からなり，信号f₁（正しくは信号f₁がフィルタ58を
通過する前の信号）を得る。第２のイコライザは，差動
増幅回路54−2,減衰利得回路53−３及び53−4,遅延素子
51−１及び１−２（及びバッファ52−１ないし52−３）
からなり，信号f₂（正しくは信号f₂がフィルタ59を通過
する前の信号）を得る。これにより，等化量の異なる一
対の等化信号f₁,f₂を作成することができる。そして，
デジタル再生回路６の微分手段61に入力される等化信号
f₁はプリシフト回路１によるピークシフト補償の残りを
補えばよいので等化量を小さく設定する。また，デジタ
ル再生回路６のウインドウ信号作成手段63に入力される
等化信号f₂は，高い記録周波数によるピークレベル低下
に対する補償を行うように等化量を大きく設定する。よ
って，プリシフト回路１のプリシフト量と，一対のイコ
ライザの等化量をそれぞれ設定することにより，良好な
ピークシフト補償を行うことが可能である。

減衰利得回路53−１は小の利得率K₁で利得信号K₁f
（ｔ＋τ１）及びK₁f（ｔ＋τ１＋２τ２）を出力す
る。この利得率K₁はピークシフト補償を調整するもので
あり，ピークシフト回路１において約60％のピークシフ
ト補償を行うので，ピークシフト補償を等化回路５だけ
で行う場合の利得率0.6程度に比べ，利得率0.2程度と小
さく設定する。利得率を小さく設定することにより，差
動増幅回路54−１の出力f₁において高周波数のノイズが
問題となるまで増幅されることはない。

減衰利得回路53−２は小の利得率K₂で利得信号K₂f及
びK₂f（ｔ＋２（τ１＋τ２））を出力する。この利得
率K₂はネガティブエッジを打ち消すためのものであり，
ネガティブエッジの値が小さいので，利得率K₁と同等か
それ以下の小さい値とされる。

一方，減衰利得回路53−３は大の利得率K₃で利得信号
K₃f（ｔ＋τ１）及びK₃f（ｔ＋τ１＋２τ２）を出力寸
る。この利得率K₃は高い記録周波数によるピークシフト
低下を補償するため0.7程度と大きく設定する。差動増
幅回路54−２が出力する信号f₂はウインドウ信号WSを作
成するために用いられるので，ある程度高域の周波数成
分が増幅されても問題ない。

減衰利得回路53−４は小の利得率K₄で利得信号K₄f及
びK₄f（ｔ＋２（τ１＋τ２））を出力する。この利得
率K₄は利得率K₂と同様のものであり，その値も利得率K₂
の値と同様とされる。

またデジタル再生回路６は一対の等化信号f₁,f₂の一
方f₁を微分して微分信号dfを得る手段と，他方の等化信
号f₂をスライスレベルと比較してウインドウ信号WSを作
成する手段と，微分信号dfとウインドウ信号WSからデジ
タル信号DTを得る手段とを含むよう構成する。このため
に，デジタル再生回路６は等化信号ｆを微分する微分回
路61と，微分信号dfの零クロス点を転出して零クロス信
号ZCSを出力する零クロスコンパレータ62と，等化信号f
₂を固定スライスレベルV_SLと比較して２つの位相が反転
したウインドウ信号WS1及びWS2を作成するウインドウ作
成回路63と，ウインドウ信号WSで零クロス信号ZCSを打
ち抜いてデジタル再生信号を得るデータセパレータ64か
ら構成される。

第６図は本実施例の等化回路及びデジタル再生回路の
動作を説明する波形図である。以下，第５図及び第６図
を用いて本実施例を説明する。

磁気ヘッド４からの読取りアナログ信号ｆはアンプ56
で増幅され,AGC回路57でAGC制御され，等化回路５に入
力される。このアナログ信号ｆは遅延回路51−１及び１
−２で時間τ１＋τ２だけ遅延され，遅延信号ｆ（ｔ＋
τ１＋τ２）となる。

減衰利得回路53−１は小の利得率K₁で調整利得信号K₁
f（ｔ＋τ１）等を出力し，減衰利得回路53−３は大の
利得率K₃で調整利得信号K₃f（ｔ＋τ１）等を出力す
る。これらの信号はそれぞれ差動増幅回路54−１及び54
−２に入力され，遅延信号ｆ（ｔ＋τ１＋τ２）と調整
利得信号K₁f（ｔ＋τ１）等の差を等化信号f₂として出
力し，また遅延信号ｆ（ｔ＋τ１＋τ２）と調整利得信
号K₃f（ｔ＋τ１）等の差を等化信号f₂として出力す
る。

また，減衰利得回路53−２及び53−４は，各々小さい
利得率K₂及びK₄で調整利得信号K₂f等及びK₄f等を出力す
る。これらの信号は，各々，差動増幅回路54−１及び54
−２に入力され，遅延信号ｆ（ｔ＋τ１＋τ２）に加え
られてそのネガティブエッジを打ち消し，等化信号f₁及
びf₂をネガティブエッジを含まない信号として出力す
る。

等化信号f₁は記録時のピークシフト補償の残り約40％
を補い，ほぼ完全なピークシフト補償が施された信号波
形となる。また，等化信号f₂は各磁化反転におけるピー
クレベルがほぼ一定になっている。よって，ウインドウ
信号を作成するための固定スライスレベルV_SLを大きく
設定することができ，等化信号f₂の肩部に媒体欠陥等に
よるノイズが乗っても固定スライスレベルV_SLを越える
ことがなく，良好なウインドウ信号WSを作成することが
できる。

以上，本発明による磁気記録再生回路の一実施例につ
いて説明した。本発明は繰り返し説明するがピークシフ
ト補償を記録時と再生時の両方で行うものである。ピー
クシフト補償の配分については実施例に具体的な数値を
用いて説明したが，勿論この数値に限定されるものでは
ない。

〔発明の効果〕

本発明によれば，プリシフト回路及び等化回路でピー
クシフト補償を行うと共に，等化回路はネガティブエッ
ジを除去した等化信号を生成することにより，さらに良
好なピークシフト補償が可能となる。また記録周波数が
さらに大きくなることが予想されており，本発明はそれ
に十分対処できるピークシフト補償を提供すること及び
ギャップ長を十分小さくできる薄膜磁気ヘッドの如き磁
気ヘッドを実用化することが可能であり，磁気記録再生
回路に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図，第２図は本発明の作用説明図，第３図は本発明の一部分を構成するプリシフト回路の構
成図，第４図はプリシフト回路の動作タイムチャート，第５図は本発明の一部分を構成する等化回路及びデジタ
ル再生回路の構成図，第６図は等化回路及びデジタル再生回路の信号波形図，第７図はピークシフト現象の原理説明図，第８図は磁化反転の周波数とピークシフトの関係を示す
図，第９図はイコライザの構成図，第10図はイコライザの原理説明図，第11図はイコライザによるピークシフト補償の原理説明
図，第12図はネガティブエッジを説明する図，第13図はイコライザの特性を示す図，第14図及び第15図はイコライザの出力波形である。図中，１……プリシフト回路４……磁気ヘッド５……等化回路６……デジタル再生回路 10……シフトレジスタ 20……組合せ論理回路 37……ライトドライバ 51……遅延回路 53……減衰利得回路 54……差動増幅回路 61……微分回路 62……零クロスコンパレータ 63……ウインドウ作成回路 64……データセパレータ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気ヘッドと，書込みデジタル信号に対す
る磁化反転パターンを前記磁気ヘッドを介して磁気記録
媒体上に記録する記録手段と，前記磁気ヘッドからの読
取りアナログ信号をデジタル信号に変換する再生手段と
を含んで構成される磁気記録再生回路において，前記磁気ヘッドは，ネガティブエッジを含む読取りアナログ信号を前記再生
手段へ出力するものであり，前記記録手段は，書込みデジタル信号のパターンに応じて個々の磁化反転
位置を予め正規の位置より一定量シフトするプリシフト
回路を具備すると共に，前記再生手段は，ピーク検出用の第１の等化回路を得るための第１のイコ
ライザと，ウィンドウ信号形成用の第２の等化信号を得
るための第２のイコライザと，前記第１及び第２の等化
信号を用いてデジタル再生信号を得るデジタル再生回路
とを備え，前記第１のイコライザは，第１及び第の遅延素子と第１
及び第２の減衰利得回路と第１の差動増幅回路とからな
り，前記第１の差動増幅回路は，その第１の正端子が前記第
１及び第２の遅延素子を介して，その負端子が前記第１
の減衰利得回路及び前記第１の遅延素子を介して，その
第２の正端子が前記第２の減衰利得回路を介して，各
々，前記読取りアナログ信号の供給される端子に接続さ
れ，これにより，前記読取りアナログ信号から前記第１
の等化信号を形成し，前記第２のイコライザは，第１及び第２の遅延素子と第
３及び第４の減衰利得回路と第２の差動増幅回路とから
なり，前記第２の差動増幅回路は，その第１の正端子が前記第
１及び第２の遅延素子を介して，その負端子が前記第３
の減衰利得回路及び前記第１の遅延素子を介して，その
第２の正端子が前記第４の減衰利得回路を介して，各
々，前記読取りアナログ信号の供給される端子に接続さ
れ，これにより，前記読取りアナログ信号から前記第２
の等化信号を形成し，前記デジタル再生回路は，前記第１の等化信号を微分し
て得た微分信号と，前記第２の等化信号に基づいて形成
したウィンドウ信号とを用いて，前記デジタル再生信号
を得ることを特徴とする磁気記録再生回路。