JP2574106B2 - 磁気ディスク装置のクロック再生回路 - Google Patents

磁気ディスク装置のクロック再生回路

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JP2574106B2
JP2574106B2 JP4233686A JP23368692A JP2574106B2 JP 2574106 B2 JP2574106 B2 JP 2574106B2 JP 4233686 A JP4233686 A JP 4233686A JP 23368692 A JP23368692 A JP 23368692A JP 2574106 B2 JP2574106 B2 JP 2574106B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク装置のクロ
ック再生回路に関し、特に、ゾーンビット記録方式を採
用した磁気ディスク装置において、クロック信号の擬似
引き込みを防止することができる磁気ディスク装置のク
ロック再生回路に関する。近年、磁気ディスク装置は装
置の小型化、大容量化を達成するために記録密度が高く
なり、再生信号の符号間干渉が大きくなっている。この
ため、最近では、符号間干渉を利用したパーシャルレス
ポンス方式の磁気ディスクが実用化されている。このパ
ーシャルレスポンス方式の磁気ディスク装置では、再生
波形の信号点(アイパターンの目が最も開く時刻)から
判定点(サンプリング点)がずれると、急速に誤り率が
悪くなる。従って、信号点と判定点とのタイミング誤差
を小さくするために、サンプリングした読み出し信号か
ら直接クロックを再生する方法がとられおり、この磁気
ディスク装置のクロック再生回路のクロック信号の引き
込みの信頼性を向上させることが望まれている。
【0002】
【従来の技術】図6は従来の磁気ディスク装置のクロッ
ク再生回路60の構成を示すものである。データが記録
された磁気ディスクDからヘッドHにより読み出された
再生信号は、アンプAPによって増幅され、パーシャル
等化回路PEによってパーシャル等化され、等化再生信
号EQとなってサンプルホルダ61に入力される。
【0003】サンプルホルダ61では、パーシャル等化
された再生信号EQからサンプリング信号Yn が作られ
る。このサンプリング信号Yn は、パーシャルレスポン
ス用位相比較回路90とデータ再生部70に入力され
る。パーシャルレスポンス用位相比較回路90には、3
値判定回路62、サンプルホルダ63、フリップフロッ
プ64、掛け算器65,66、および引き算器67があ
り、前述のサンプリング信号Yn は、サンプリング信号
Yn の遅延手段であるサンプルホルダ63と、3値判定
回路62に入力される。
【0004】3値判定回路62ではサンプリング信号Y
n の+1, 0, −1の3値が判定され、判定信号Xn が
作られ、これが第1の掛け算器65と、判定信号Xn の
遅延手段であるフリップフロップ64に入力される。そ
して、サンプルホルダ63では、入力されたサンプリン
グ信号Yn がクロック信号が入力されるまで保持されて
1シンボル遅れた遅延サンプリング信号Yn-1 が作ら
れ、フリップフロップ64では、判定信号Xn がクロッ
ク信号が入力されるまで保持されて1シンボル遅れた遅
延判定信号Xn-1 が作られる。
【0005】遅延サンプリング信号Yn-1 と判定信号X
n とは第1の掛け算器65に入力され、ここで両者の積
が演算される。また、サンプリング信号Yn と遅延判定
信号Xn-1 とは第2の掛け算器66に入力され、ここで
両者の積が演算される。第1と第2の掛け算器65, 6
6から得られた積は引き算器67に入力され、ここで両
者の差分が演算された後にその差分が積算されてクロッ
クと再生波形の信号点との位相誤差Zn が検出される。
この位相誤差Zn は以下の式で表され、これについては
論文「Timing recovery in digital synchronous recei
vers」(IEEE TRANSACTION COMMUNICATIONS, VOL. COM-2
4, No. 5, May 19, P516-P531)に記載がある。
【0006】 Zn =−(Yn-1 ×Xn )+(Yn ×Xn-1) … この位相誤差Zn はループフィルタ68において平滑化
され、平滑後の位相誤差Zn により電圧制御発振器69
の発振周波数が制御されてクロック出力が得られる。得
られたクロック信号はサンプルホルダ61, 63、フリ
ップフロップ64、およびデータ再生部70にフィード
バックされる。サンプルホルダ61,63におけるサン
プリング、およびフリップフロップ64におけるデータ
のリセットがこのクロック信号により行われる。また、
このクロック信号はサンプリング信号Yn からデータを
再生するデータ再生部(例えば、最尤検出によりデータ
を再生するデータ再生部)70に入力され、データの再
生に使用される。
【0007】このクロックの引き込みを速くするため、
従来はデータのプリアンブル部に、 +1, +1, −1, −1, +1, +1, −1, −
1....... の繰り返しパターンをトレーニング信号として書き込
み、プリアンブル部からクロック信号を再生するアクジ
ッション時に、クロックを再生していた。また、ディス
ク上のデータの記録密度を増大させるために、ゾーンビ
ット方式でデータをディスクD上に記録していた。
【0008】図7(a) は従来のゾーンビット記録方式の
磁気ディスク装置におけるディスクDの内周部の記録ト
ラックTinと外周部の記録トラックTout の記録ユニッ
トUの分布状態を示すものである。ゾーンビット記録方
式では、この図7(a) に示すように、内周部の記録トラ
ックTinから外周部の記録トラックTout まで、磁気記
録の面密度が一定になっており、外周部の記録トラック
Tout に最も多くの記録ユニットUがある。図7(b) は
(a) に示された各記録ユニットUの記録データのフォー
マットを示すものであり、各記録ユニットUには、トレ
ーニング信号の書かれたプリアンブル部と、データが記
録されるデータ部とがある。
【0009】図8(a) は図7(b) のプリアンブル部に書
かれたトレーニング信号の外周トラックTout における
読み出し波形を示す波形図であり、図8(b) は図7(b)
のプリアンブル部に書かれたトレーニング信号の内周ト
ラックTinにおける読み出し波形を示す波形図である。
例えば、図7(a) において、外周トラックTout にある
記録ユニットUの数が、内周トラックTinにある記録ユ
ニットUの数の2倍であった場合について考えてみる
と、トレーニング信号の外周トラックTout における読
み出し波形の周波数は、内周トラックTinにおける読み
出し波形の周波数の2倍になる。
【0010】そして、図8(a), (b)において、●で示す
点が正常なクロック引き込みの信号点であるとし、□で
示す点が擬似的なクロック引き込みの信号点であるとす
ると、図8(c) に示すように、外周トラックTout にお
ける正常なクロック引き込みの周波数が4fになり、そ
の擬似クロック引き込み周波数は2fになり、内周トラ
ックTinにおける正常なクロック引き込みの周波数が2
fになり、その擬似クロック引き込み周波数がfにな
る。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ゾーンビット記録方式の磁気ディスク装置のクロック再
生回路では、図8(c) に示したように、外周トラックT
out における擬似クロック引き込み周波数2fと、内周
トラックTinにおける正常なクロック引き込みの周波数
2fとが一致するので、外周トラックTout のプリアン
ブル部からの信号によってクロックを再生するアクジッ
ション時に、周波数2fの点で擬似引き込みが発生し、
正常なクロック再生が行われなくなるという問題点があ
った。
【0012】この擬似引き込みの原因は、従来の位相誤
差Zn を検出している前述の式においては、サンプリ
ングした再生信号Yn,Yn-1 が共に0レベルであって
も、位相誤差Zn がなくなったように見えるからであ
る。そこで、本発明者は、ゾーンビット記録方式の磁気
ディスク装置においてデータのプリアンブル部に記録さ
れたトレーニング信号の再生波形が正弦波であることに
着目し、このトレーニング信号の再生波形からはサンプ
リングを行わずにクロック信号がアナログ波形の連続信
号として抽出できることを見出して本発明をなすに到っ
たのである。
【0013】従って、本発明の目的は、前記従来の磁気
ディスク装置のクロック再生回路における課題を解消
し、データのプリアンブル部から読み出したトレーニン
グ信号からクロック成分を抽出し、このクロック成分に
よって先にループフィルタと電圧制御発振器からなるP
LL(フェーズ・ロック・ループ)系を正規引き込みの
周波数に同期させた後に、サンプリングした再生信号Y
n によるクロックの引き込みにループを切り換えること
によって、擬似引き込みが発生せず、正確なクロック再
生を行うことができる磁気ディスク装置のクロック再生
回路を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の磁気ディスク装置の構成が図1に示される。この図
に示すように本発明は、ゾーンビット記録方式でデータ
が記録され、データのプリアンブル部にトレーニング信
号が記録された磁気ディスクから読み出された再生信号
をパーシャル等化後にサンプリングし、このサンプリン
グ再生信号からデータおよびクロックを再生する磁気デ
ィスク装置のクロック再生回路であって、再生信号から
サンプリング信号Yn を作るサンプルホルダ1と、前記
サンプリング信号Yn の+1, 0, −1の3値を判定し
て、判定信号Xn を作る3値判定回路2と、前記サンプ
リング信号Yn から1シンボル遅れた遅延サンプリング
信号Yn-1 を作る第1の遅延手段3と、前記判定信号X
n から1シンボル遅れた遅延判定信号Xn-1 を作る第2
の遅延手段4と、前記遅延サンプリング信号Yn-1と前
記判定信号Xn との積を演算する第1の掛け算器5と、
前記サンプリング信号Yn と前記遅延判定信号Xn-1 と
の積を演算する第2の掛け算器6、および前記第1と第
2の掛け算器5, 6から得られた積の差分を演算してク
ロックと再生波形の信号点との位相誤差Zn を検出する
引き算器7とを備えたパーシャルレスポンス用位相比較
器10と、検出された位相誤差Zn を平滑化するループ
フィルタ8と、平滑後の位相誤差Zn で発振周波数が制
御される電圧制御発振器9と、この電圧制御発振器9の
信号出力を分周する分周器11と、前記パーシャル等化
後のトレーニング信号からクロック成分を抽出するクロ
ック抽出回路12と、前記分周器11の出力信号と、ク
ロック抽出回路12の出力信号とを位相比較して位相誤
差を求める位相比較器13と、前記パーシャルレスポン
ス用位相比較器10と前記位相比較器13、および前記
ループフィルタ8の間に設けられ、データのプリアンブ
ル部の再生時には、前記位相比較器13を前記ループフ
ィルタ8に接続し、データ部の再生時には、前記パーシ
ャルレスポンス用位相比較器10を前記ループフィルタ
8に接続する切換スイッチ14とを備えることを特徴と
している。
【0015】
【作用】本発明の磁気ディスク装置のクロック再生回路
によれば、パーシャル等化後がクロック周波数の1/4
倍の正弦波になるディスクのデータのプリアンブル部か
ら再生されたトレーニング信号からクロック成分が抽出
され、これが電圧制御発振器の出力信号を分周したクロ
ックと位相比較され、両者の位相誤差が求められる。そ
して、データのプリアンブル部の再生中はこの位相誤差
がループフィルタで平滑されて電圧制御発振器の発振周
波数が制御され、正規のクロック周波数に同期される。
この周波数はサンプリング信号による擬似引き込み周波
数から離れているので、データのプリアンブル部の再生
後にクロック再生系をパーシャルレスポンス用位相比較
側に切り換えても、正規引き込みを続行して行うことが
できる。この結果、擬似引き込みによってクロックが再
生される恐れがなくなる。
【0016】
【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細
に説明する。図2(a) はゾーンビット記録方式を採用し
た磁気ディスク装置における本発明の第1の実施例のク
ロック再生回路20の構成を示すブロック回路図であ
り、図6で説明した従来の磁気ディスク装置のクロック
再生回路60のパーシャル等化回路PE以降の構成が示
されている。なお、データ再生部70は、この実施例に
は示されていない。そして、図6で説明した従来の磁気
ディスク装置のクロック再生回路60と同じ構成部材に
は同じ符号が付されている。
【0017】この第1の実施例においても、図示しない
パーシャル等化回路PEによってパーシャル等化された
等化再生信号EQはサンプルホルダ61に入力され、こ
こでサンプリング信号Yn が作られる。パーシャル等化
回路PEによってパーシャル等化されたトレーニング信
号の等化再生信号EQは、図2(b) ,(c) に示すよう
に、クロックCLKの周波数の1/4倍の正弦波であ
る。そして、サンプルホルダ61で作られたサンプリン
グ信号Yn は、矩形波である。
【0018】サンプリング信号Yn は図6に示したよう
な、サンプルホルダ63,フリップフロップ64,掛け
算器65,66,および引き算器67を備えたパーシャ
ルレスポンス用位相比較器90に入力される。そして、
サンプリング信号Yn はこの内部で従来例同様に+1,
0, −1の3値が判定されて判定信号Xn が作られ、サ
ンプルホルダ63とフリップフロップ64においてサン
プリング信号Yn から1シンボル遅れた遅延サンプリン
グ信号Yn-1 、判定信号Xn から1シンボル遅れた遅延
判定信号Xn-1 が作られる。この後、遅延サンプリング
信号Yn-1 と判定信号Xn の積、およびサンプリング信
号Yn と遅延判定信号Xn-1 の積が掛け算器65,66
で演算され、得られた積は引き算器67に入力されて従
来例同様にクロックと再生波形の信号点との位相誤差Z
n が検出される。
【0019】一方、図示しないパーシャル等化回路PE
によってパーシャル等化された等化再生信号EQは、サ
ンプルホルダ61と並列に設けられたクロック抽出回路
であるゼロクロス検出回路21にも入力される。ゼロク
ロス検出回路21では、図2(b) に示すように、トレー
ニング信号が0レベルを交差するタイミングが抽出され
て符号Bで示す矩形波が作られ、これが位相比較器22
に入力される。
【0020】前述のように、トレーニング信号の等化再
生信号EQは、クロックCLKの周波数の1/4倍の正
弦波であるので、この実施例では、後述する電圧制御発
振器69からのクロック出力CLKが1/4分周する分
周器23によって1/4分周され、これが位相比較器2
2に入力される。位相比較器22では、トレーニング信
号の0レベルを交差するタイミングを抽出して生成され
たクロックと、電圧制御発振器69の出力信号が1/4
分周されて得られたクロックとの位相比較が行われ、そ
の位相誤差Tn が位相比較器22から出力される。
【0021】パーシャルレスポンス用位相比較器90か
らの位相誤差Zn と位相比較器22からの位相誤差Tn
は、切換スイッチ80の2つの入力端子にそれぞれ入力
され、何方か一方の出力がループフィルタ68に入力さ
れるようになっている。この実施例では、切換スイッチ
80は、データのプリアンブル部の再生時にループフィ
ルタ68を位相比較器22に接続し、データ部の再生時
にループフィルタ68をパーシャルレスポンス用位相比
較器90に接続するようになっている。
【0022】従って、データのプリアンブル部の再生時
には、トレーニング信号の0レベルを交差するタイミン
グを抽出して生成されたクロックと、電圧制御発振器6
9の出力信号が1/4分周されて得られたクロックとの
位相誤差Tn が位相比較器22から切換スイッチ80を
介してループフィルタ68に入力され、電圧制御発振器
69の発振周波数が正規引き込みの周波数に同期され
る。この時の電圧制御発振器69の発振周波数は、サン
プリング信号による擬似引き込み周波数から離れてい
る。よって、この後にデータ部の再生時に、切換スイッ
チ80がパーシャルレスポンス用位相比較器90側に切
り換わり、クロック生成系がサンプリング信号によるク
ロック引き込みに切り換わっても正規引き込みが行われ
る。
【0023】図3(a) はゾーンビット記録方式を採用し
た磁気ディスク装置における本発明の第2の実施例のク
ロック再生回路30の構成を示すブロック回路図であ
り、図2で説明した本発明の第1の実施例の磁気ディス
ク装置のクロック再生回路20とは、クロック抽出回路
12の構成が異なるのみである。よって、図2で説明し
た第1の実施例の磁気ディスク装置のクロック再生回路
20と同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省
略する。
【0024】この第2の実施例においては、クロック抽
出回路12が絶対値回路31、エンベロープ検出回路3
2、およびコンパレータ33とから構成されている。そ
して、コンパレータ33の出力が位相比較器22に入力
され、位相比較器22のもう一方の入力には分周器2
3′からの出力が入力されるようになっている。この第
2の実施例においても、図示しないパーシャル等化回路
PEによってパーシャル等化されたトレーニング信号の
等化再生信号EQは、図2(b), (c)に示すように、クロ
ックCLKの周波数の1/4倍の正弦波である。そし
て、サンプルホルダ61で作られたサンプリング信号Y
n は矩形波である。
【0025】パーシャル等化後の等化再生信号EQは、
サンプルホルダ61と並列に設けられた絶対値回路31
と、エンベロープ検出回路32にも入力される。絶対値
回路31では、図3(b) に示すように、トレーニング信
号の負の部分が反転されて符号Cで示す整流波が作ら
れ、これがコンパレータ33に入力される。エンベロー
プ検出回路32では、トレーニング信号のパーシャル等
化された等化再生信号EQが正弦波であるので、エンベ
ロープとして±1のレベルが検出され、これがコンパレ
ータ33に入力される。
【0026】コンパレータ33では、絶対値回路31か
らの信号が±1のレベルで比較されて図3(b) に符号D
で示すような矩形波が作られて位相比較器22に入力さ
れる。前述のように、トレーニング信号の等化再生信号
EQは、クロックCLKの周波数の1/4倍の正弦波で
あるが、絶対値回路31により整流されるので、整流後
のトレーニング信号の等化再生信号EQから抽出された
クロック信号は、クロックCLKの周波数の1/2倍に
なる。よって、この実施例では、後述する電圧制御発振
器69からのクロック出力CLKが1/2分周する分周
器23′によって1/2分周され、これが位相比較器2
2に入力される。
【0027】位相比較器22では、コンパレータ33か
らの矩形波と、電圧制御発振器69の出力信号が1/2
分周されて得られたクロックとの位相比較が行われ、そ
の位相誤差Un が位相比較器22から出力される。パー
シャルレスポンス用位相比較器90からの位相誤差Zn
と位相比較器22からの位相誤差Un は、切換スイッチ
80の2つの入力端子にそれぞれ入力され、何方か一方
の出力がループフィルタ68に入力されるようになって
いる。この実施例では、切換スイッチ80は、データの
プリアンブル部の再生時にループフィルタ68を位相比
較器22に接続し、データ部の再生時にループフィルタ
68をパーシャルレスポンス用位相比較器90に接続す
るようになっている。
【0028】従って、データのプリアンブル部の再生時
には、トレーニング信号のエンベロープと絶対値との比
較により生成されたクロックと、電圧制御発振器69の
出力信号が1/2分周されたクロックとの位相誤差Un
が位相比較器22から切換スイッチ80を介してループ
フィルタ68に入力され、電圧制御発振器69の発振周
波数が、サンプリング信号による擬似引き込み周波数か
ら離れた正規引き込みの周波数に同期される。よって、
この後にデータ部の再生時に、切換スイッチ80がパー
シャルレスポンス用位相比較器90側に切り換わり、ク
ロック生成系がサンプリング信号によるクロック引き込
みに切り換わっても、正規引き込みを続行することがで
きる。
【0029】図4(a) はゾーンビット記録方式を採用し
た磁気ディスク装置における本発明の第3の実施例のク
ロック再生回路40の構成を示すブロック回路図であ
り、図2で説明した本発明の第1の実施例の磁気ディス
ク装置のクロック再生回路20とは、クロック抽出回路
12の構成が異なるのみである。よって、図2で説明し
た第1の実施例の磁気ディスク装置のクロック再生回路
20と同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省
略する。
【0030】この第3の実施例においては、クロック抽
出回路12が第1,第2のコンパレータ41,42、エ
ンベロープ検出回路43、および排他的論理和回路44
とから構成されている。そして、排他的論理和回路44
の出力が位相比較器22に入力され、位相比較器22の
もう一方の入力には分周器23′からの出力が入力され
るようになっている。
【0031】この第3の実施例においても、パーシャル
等化後のトレーニング信号の等化再生信号EQは、図2
(b), (c)に示すように、クロックCLKの周波数の1/
4倍の正弦波である。そして、サンプルホルダ61で作
られたサンプリング信号Ynは矩形波である。パーシャ
ル等化された等化再生信号EQは、サンプルホルダ61
と並列に設けられた第1,第2のコンパレータ41,4
2の一方の入力とエンベロープ検出回路43にも入力さ
れる。エンベロープ検出回路43では、トレーニング信
号のパーシャル等化された等化再生信号EQが正弦波で
あるので、エンベロープとして±1のレベルが検出さ
れ、+1のレベルが第1のコンパレータ41の他方の入
力に、−1のレベルが第2のコンパレータの他方の入力
に入力される。
【0032】第1のコンパレータ41では、等化再生信
号EQが+1のレベルで比較されて図4(b) に符号Eで
示すような矩形波が作られて排他的論理和回路44に入
力され、第2のコンパレータ42では、等化再生信号E
Qが−1のレベルで比較されて図4(b) に符号Fで示す
ような矩形波が作られて排他的論理和回路44に入力さ
れる。排他的論理和回路44では入力された2つの信号
の排他的論理和が演算され、図4(b) に符号Gで示すよ
うな矩形波が生成されて位相比較器22に入力される。
【0033】トレーニング信号の等化再生信号EQは、
クロックCLKの周波数の1/4倍の正弦波であり、第
1,第2のコンパレータ41,42の出力もクロックC
LKの周波数の1/4倍になっているが、第1,第2の
コンパレータ41,42の出力は排他的論理和回路44
によって排他的論理和をとられるので、排他的論理和が
とられた後のトレーニング信号の等化再生信号EQから
抽出されたクロック信号は、クロックCLKの周波数の
1/2倍になる。よって、この実施例では、後述する電
圧制御発振器69からのクロック出力CLKが1/2分
周する分周器23′によって1/2分周され、これが位
相比較器22に入力される。
【0034】位相比較器22では排他的論理和回路44
からの矩形波と、電圧制御発振器69の出力信号が1/
2分周されて得られたクロックとの位相比較が行われ、
その位相誤差Un が位相比較器22から出力されて切換
スイッチ80の2つの入力端子にそれぞれ入力される。
この実施例でも、切換スイッチ80により、データのプ
リアンブル部の再生時にループフィルタ68が位相比較
器22に接続され、データ部の再生時にループフィルタ
68がパーシャルレスポンス用位相比較器90に接続さ
れる。
【0035】従って、データのプリアンブル部の再生時
には、トレーニング信号自身とそのエンベロープとの比
較により生成され、排他的論理和回路44で合成された
クロックと、電圧制御発振器69の出力信号が1/2分
周されて得られたクロックとの位相誤差Un が位相比較
器22から切換スイッチ80を介してループフィルタ6
8に入力され、電圧制御発振器69の発振周波数が、サ
ンプリング信号による擬似引き込み周波数から離れた正
規引き込みの周波数に同期される。よって、この後にデ
ータ部の再生時に、切換スイッチ80がパーシャルレス
ポンス用位相比較器90側に切り換わり、クロック生成
系がサンプリング信号によるクロック引き込みに切り換
わっても、正規引き込みを続行することができる。
【0036】図5(a) はゾーンビット記録方式を採用し
た磁気ディスク装置における本発明の第の実施例のク
ロック再生回路50の構成を示すブロック回路図であ
り、図2で説明した本発明の第1の実施例の磁気ディス
ク装置のクロック再生回路20と比べてゼロクロス検出
回路21がピーク検出回路51に変わっているだけであ
る。よって、図2で説明した第1の実施例の磁気ディス
ク装置のクロック再生回路20と同じ構成部材には同じ
符号を付してその説明を省略する。
【0037】この第4の実施例においては、パーシャル
等化後の等化再生信号EQは、サンプルホルダ61と並
列に設けられたピーク検出回路51にも入力される。ピ
ーク検出回路51では、図5(a),(b) に符号Hで示すよ
うに、トレーニング信号の正負のピークで立ち上がる矩
形波が作られて位相比較器22に入力される。位相比較
器22のもう一方の入力には分周器23′からの出力が
入力される。
【0038】この第4の実施例においても、パーシャル
等化後のトレーニング信号の等化再生信号EQは、図2
(b), (c)に示すように、クロックCLKの周波数の1/
4倍の正弦波である。そして、サンプルホルダ61で作
られたサンプリング信号Ynは矩形波である。トレーニ
ング信号の等化再生信号EQは、クロックCLKの周波
数の1/4倍の正弦波であるが、その正負のピーク毎に
作られた矩形波はクロックCLKの周波数の1/2倍に
なる。よって、この実施例では、電圧制御発振器69か
らのクロック出力CLKが1/2分周する分周器23′
によって1/2分周され、これが位相比較器22に入力
される。位相比較器22では、ピーク検出回路51から
の矩形波と、電圧制御発振器69の出力信号が1/2分
周されて得られたクロックとの位相比較が行われ、その
位相誤差Un が位相比較器22から出力される。
【0039】パーシャルレスポンス用位相比較器90か
らの位相誤差Zn と位相比較器22からの位相誤差Un
は、切換スイッチ80の2つの入力端子にそれぞれ入力
され、何方か一方の出力がループフィルタ68に入力さ
れるようになっている。この実施例では、切換スイッチ
80は、データのプリアンブル部の再生時にループフィ
ルタ68を位相比較器22に接続し、データ部の再生時
にループフィルタ68をパーシャルレスポンス用位相比
較器90に接続するようになっている。
【0040】従って、データのプリアンブル部の再生時
には、トレーニング信号のピーク値から生成されたクロ
ックと、電圧制御発振器69の出力信号が1/2分周さ
れて得られたクロックとの位相誤差Un が位相比較器2
2から切換スイッチ80を介してループフィルタ68に
入力され、電圧制御発振器69の発振周波数が、サンプ
リング信号による擬似引き込み周波数から離れた正規引
き込みの周波数に同期される。よって、この後にデータ
部の再生時に、切換スイッチ80がパーシャルレスポン
ス用位相比較器90側に切り換わり、クロック生成系が
サンプリング信号によるクロック引き込みに切り換わっ
ても、正規引き込みを続行することができる。
【0041】以上説明したように本発明では、データの
プリアンブル部の再生時にはサンプリングされない再生
信号からクロックが生成されてこのクロックによって電
圧制御発振器の発振周波数が制御され、データ部の再生
時にサンプリング信号Yn によるクロック生成系に切り
換わるので、擬似引き込みによってクロックが再生され
る恐れがない。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
データのプリアンブル部の再生時には別系統のクロック
再生系によってクロックを生成するので、クロックの擬
似引き込みが発生せず、正確なクロック再生を行うこと
ができるという効果がある。また、データのプリアンブ
ル部のトレーニング信号による連続信号で周波数引き込
みを行った後に、サンプリング信号に同期させるので、
クロックの引き込みが速くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気ディスク装置のクロック再生回路
の構成を示す原理図である。
【図2】(a) は本発明の第1の実施例の構成を示すブロ
ック回路図であり、(b),(c) は(a) の各部位の動作波形
を示す波形図である。
【図3】(a) は本発明の第2の実施例のクロック再生回
路の構成を示すブロック回路図であり、(b) は(a) の所
定部位の動作波形を示す波形図である。
【図4】(a) は本発明の第3の実施例のクロック再生回
路の構成を示すブロック回路図であり、(b) は(a) の所
定部位の動作波形を示す波形図である。
【図5】(a) は本発明の第4の実施例のクロック再生回
路の構成を示すブロック回路図であり、(b) は(a) の所
定部位の動作波形を示す波形図である。
【図6】従来の磁気ディスク装置のクロック再生回路の
一例の構成を示すブロック回路図である。
【図7】(a) はゾーンビット記録方式の磁気ディスク装
置におけるディスク内周部と外周部の記録トラック内の
記録ユニットの分布状態を示す説明図であり、(b) は各
記録ユニットにおける記録データのフォーマットを示す
説明図である。
【図8】(a) は図7(b) のプリアンブル部に書かれたト
レーニング信号の外周部における読み出し波形を示す波
形図、(b) は図7(b) のプリアンブル部に書かれたトレ
ーニング信号の内周部における読み出し波形を示す波形
図、(c) は(a) ,(b) のトレーニング信号によるクロッ
ク引き込み周波数と擬似引き込み周波数の関係を説明す
る図である。
【符号の説明】
1,61…サンプルホルダ 2.62…3値判定回路 3…第1の遅延手段 4…第2の遅延手段 5,65…第1の掛け算器 6,66…第2の掛け算器 7,67…引き算器 8,68…ループフィルタ 9,69…電圧制御発振器 10,90…パーシャルレスポンス用位相比較器 11,23,23′…分周器 12…クロック抽出回路 13,22…位相比較器 21…ゼロクロス検出回路 31…絶対値回路 32,43…エンベローブ検出回路 33,41,42…コンパレータ 44…排他的論理和回路 51…ピーク検出回路 70…データ再生部 80…開閉スイッチ

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゾーンビット記録方式でデータが記録さ
    れ、データのプリアンブル部にトレーニング信号が記録
    された磁気ディスクから読み出された再生信号をパーシ
    ャル等化後にサンプリングし、このサンプリング再生信
    号からデータおよびクロックを再生する磁気ディスク装
    置のクロック再生回路であって、 再生信号からサンプリング信号(Yn)を作るサンプルホル
    ダ(1) と、 前記サンプリング信号(Yn)の+1, 0, −1の3値を判
    定して、判定信号(Xn)を作る3値判定回路(2) と、前記
    サンプリング信号(Yn)から1シンボル遅れた遅延サンプ
    リング信号(Yn-1)を作る第1の遅延手段(3) と、前記判
    定信号(Xn)から1シンボル遅れた遅延判定信号(Xn-1)を
    作る第2の遅延手段(4) と、前記遅延サンプリング信号
    (Yn-1)と前記判定信号(Xn)との積を演算する第1の掛け
    算器(5)と、前記サンプリング信号(Yn)と前記遅延判定
    信号(Xn-1)との積を演算する第2の掛け算器(6) 、およ
    び前記第1と第2の掛け算器(5), (6)から得られた積の
    差分を演算してクロックと再生波形の信号点との位相誤
    差(Zn)を検出する引き算器(7) とを備えたパーシャルレ
    スポンス用位相比較器(10)と、 検出された位相誤差(Zn)を平滑化するループフィルタ
    (8) と、 平滑後の位相誤差(Zn)で発振周波数が制御される電圧制
    御発振器(9) と、 この電圧制御発振器(9) の信号出力を分周する分周器(1
    1)と、 前記パーシャル等化後のトレーニング信号からクロック
    成分を抽出するクロック抽出回路(12)と、 前記分周器(11)の出力信号と、クロック抽出回路(12)の
    出力信号とを位相比較して位相誤差を求める位相比較器
    (13)と、 前記パーシャルレスポンス用位相比較器(10)と前記位相
    比較器(13)、および前記ループフィルタ(8) の間に設け
    られ、データのプリアンブル部の再生時には、前記位相
    比較器(13)を前記ループフィルタ(8) に接続し、データ
    部の再生時には、前記パーシャルレスポンス用位相比較
    器(10)を前記ループフィルタ(8) に接続する切換スイッ
    チ(14)とを備えることを特徴とする磁気ディスク装置の
    クロック再生回路。
  2. 【請求項2】 前記クロック抽出回路(12)が、前記トレ
    ーニング信号が0レベルと交差するタイミングを抽出す
    るゼロクロス検出器であり、前記分周器(11)が1/4分
    周器であることを特徴とする請求項1に記載の磁気ディ
    スク装置のクロック再生回路。
  3. 【請求項3】 前記クロック抽出回路(12)が、前記トレ
    ーニング信号の絶対値を検出する絶対値検出回路と、前
    記トレーニング信号の振幅を検出するエンベロープ検出
    回路、および両者の出力信号を比較するコンパレータと
    から構成されると共に、前記分周器(11)が1/2分周器
    であることを特徴とする請求項1に記載の磁気ディスク
    装置のクロック再生回路。
  4. 【請求項4】 前記クロック抽出回路(12)が、前記トレ
    ーニング信号の振幅を検出するエンベロープ検出回路
    と、このエンベロープ検出回路からの+1レベルの出力
    信号と前記トレーニング信号とを比較する第1のコンパ
    レータと、このエンベロープ検出回路からの−1レベル
    の出力信号と前記トレーニング信号とを比較する第2の
    コンパレータ、および前記第1、第2のコンパレータの
    出力信号の排他的論理和をとる排他的論理和回路とから
    構成されると共に、前記分周器(11)が1/2分周器であ
    ることを特徴とする請求項1に記載の磁気ディスク装置
    のクロック再生回路。
  5. 【請求項5】 前記クロック抽出回路(12)が、前記トレ
    ーニング信号のピークを検出するピーク検出器であり、
    前記分周器(11)が1/2分周器であることを特徴とする
    請求項1に記載の磁気ディスク装置のクロック再生回
    路。
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