JP2779432B2 - Read / write integrated circuit - Google Patents

Read / write integrated circuit

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JP2779432B2
JP2779432B2 JP12761590A JP12761590A JP2779432B2 JP 2779432 B2 JP2779432 B2 JP 2779432B2 JP 12761590 A JP12761590 A JP 12761590A JP 12761590 A JP12761590 A JP 12761590A JP 2779432 B2 JP2779432 B2 JP 2779432B2
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眞樹 吉永
紀明 畑中
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、リード/ライト用集積回路に関し、例え
ば小型磁気ディスク装置に用いられる薄膜ヘッド対応の
リード/ライト用集積回路に利用して有効な技術に関す
るものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a read / write integrated circuit, and is effective when used in, for example, a read / write integrated circuit corresponding to a thin film head used in a small magnetic disk drive. It is about technology.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

薄膜ヘッド対応のリード/ライト回路として、例えば
第6図に示すような回路がある。相補的な書き込みデー
タDinは、一方において差動トランジスタQ5,Q6を用いた
差動増幅回路で増幅され、エミッタフォロワトランジス
タQ7,Q8とレベルシフトダイオードD1,D2によりレベルシ
フトされて、磁気ヘッドHDに書き込み電流IWを流す差動
トランジスタQ3,Q4のベースに伝えられてそれをスイッ
チングさせる。上記書き込みデータDinは、他方におい
て差動トランジスタQ9,Q10を用いた差動増幅回路で電圧
増幅され、エミッタフォロワトランジスタQ1,Q2を介し
て上記磁気ヘッドHDに与えられる電圧を形成する。この
エミッタフォロワトランジスタQ1とQ2は、上記差動増幅
回路の出力電圧により磁気ヘッドHDの両端の電圧をクラ
ンプさせる作用を持つ。そして、上記磁気ヘッドの両端
の電圧は、読み出し用の初段アンプを構成する差動トラ
ンジスタQ11,Q12のベースにも結合されている。
As a read / write circuit for a thin film head, for example, there is a circuit as shown in FIG. On the other hand, the complementary write data Din is amplified by a differential amplifier circuit using differential transistors Q5 and Q6, level-shifted by emitter-follower transistors Q7 and Q8 and level shift diodes D1 and D2, and transferred to the magnetic head HD. The write current IW is transmitted to the bases of the differential transistors Q3 and Q4, and is switched. On the other hand, the write data Din is voltage-amplified by a differential amplifier circuit using differential transistors Q9, Q10, and forms a voltage applied to the magnetic head HD via the emitter follower transistors Q1, Q2. The emitter follower transistors Q1 and Q2 have a function of clamping the voltage across the magnetic head HD by the output voltage of the differential amplifier circuit. The voltage at both ends of the magnetic head is also coupled to the bases of the differential transistors Q11 and Q12 constituting the first-stage amplifier for reading.

このようなリード/ライト回路に関しては、例えば特
開昭60−201505号公報がある。
Such a read / write circuit is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-201505.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

磁気記憶装置の小型化や高記録密度化に伴い、読み出
し信号の減少対策として磁気ヘッドのインダクタンスは
増加傾向にある。このような磁気ヘッドのインダクタン
スの増加により、第7図の動作波形図に示すように、電
流切り換え時に発生する逆起電力(フライバック電圧)
は必然的に増大する。第6図に示したような従来の回路
では、書き込み電流をスイッチングするトランジスタQ
3,Q4のコレクタのサイズを比較的大きく形成し、そのコ
レクタ寄生容量を利用し、切り換え電流の変化を緩やか
にして上記パルス状のフライバック電圧の発生を抑える
よう対策しようとしている。しかし、このようにする
と、初段アンプを構成する差動トランジスタQ11,Q12か
らみれば、その入力寄生容量が増大したものとなるため
レベルマージンが悪化する。すなわち、従来の回路で
は、小型化や高記録密度化及び高速化を図ろうとする
と、レベルマーシンと耐圧マーシンが相反する関係とな
って両者を満足させる効果的な解が見つからなくなると
いう問題を有する。
As the size of the magnetic storage device is reduced and the recording density is increased, the inductance of the magnetic head is increasing as a measure for reducing the read signal. Due to such an increase in the inductance of the magnetic head, a back electromotive force (flyback voltage) generated at the time of current switching as shown in the operation waveform diagram of FIG.
Inevitably increases. In a conventional circuit as shown in FIG. 6, a transistor Q for switching a write current is used.
3, the size of the collector of Q4 is made relatively large, and the collector parasitic capacitance is used to make the change of the switching current gradual so as to suppress the generation of the pulse-like flyback voltage. However, in this case, as viewed from the differential transistors Q11 and Q12 constituting the first-stage amplifier, the input parasitic capacitance is increased, so that the level margin is deteriorated. In other words, the conventional circuit has a problem in that when attempting to reduce the size, increase the recording density, and increase the speed, the level marsin and the withstand voltage marsin have an opposite relationship, and an effective solution that satisfies both cannot be found.

この発明は、小型化、高記録密度化等に対応して必要
なレベルマージンと耐圧マージンを得ることのできるリ
ード/ライト用集積回路を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a read / write integrated circuit capable of obtaining necessary level margins and withstand voltage margins corresponding to miniaturization, high recording density, and the like.

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴
は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるで
あろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記の通りである。すなわち、
入力された書き込みデータに対してキャパシタを含む時
定数を利用してその変化が緩やかにされた第1の差動増
幅回路の出力信号に基づいて差動トランジスタをスイッ
チング制御して磁気ヘッドに流す書き込み電流のスイッ
チング動作を行い、上記書き込みデータを受けて信号振
幅を増大させる第2の差動増幅回路の出力信号を受ける
一対からなるエミッタフォロワトランジスタにより上記
磁気ヘッドの両端に与えられる電圧を形成するととも
に、上記磁気ヘッドの両端に読み出し用の初段アンプの
入力端子を結合させる。
The outline of a typical invention disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is,
Using the time constant including a capacitor for the input write data, the switching is controlled based on the output signal of the first differential amplifier circuit whose change is moderated, and the write is supplied to the magnetic head. A pair of emitter follower transistors that receive an output signal of a second differential amplifier circuit that performs a current switching operation and receives the write data to increase the signal amplitude upon receiving the write data form a voltage applied to both ends of the magnetic head. An input terminal of a first-stage amplifier for reading is coupled to both ends of the magnetic head.

〔作 用〕(Operation)

上記した手段によれば、磁気ヘッドに流れる書き込み
電流の変化を緩やかにすることができるからパルス状の
フライバック電圧の発生を抑えることができ、書き込み
電流切り換え用差動トランジスタのサイズを必要最小に
して読み出し用の初段アンプのレベルマージンを大きく
できる。
According to the above-described means, the change in the write current flowing through the magnetic head can be moderated, so that the generation of a pulse-like flyback voltage can be suppressed, and the size of the write current switching differential transistor can be minimized. As a result, the level margin of the first-stage amplifier for reading can be increased.

〔実施例〕〔Example〕

第1図には、この発明に係るリード/ライト用集積回
路の一実施例の回路図が示されている。同図における磁
気ヘッドを除く各回路素子は、公知の半導体集積回路の
製造技術によって、単結晶シリコンのような1個の半導
体基板上において形成される。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a read / write integrated circuit according to the present invention. Each circuit element except the magnetic head in FIG. 1 is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique.

この実施例は、特に制限されないが、小型磁気ディス
ク装置に用いられる薄膜ヘッド対応のリード/ライト用
集積回路に向けられている。
This embodiment is directed to, but not limited to, a read / write integrated circuit corresponding to a thin film head used in a small magnetic disk drive.

書き込み用の入力データDinは、相補的な一対からな
る信号とされ、一方において第1の差動増幅回路を構成
する差動トランジスタQ5,Q6のベースに供給される。こ
れらの差動トランジスタQ5,Q6のコレクタには、そろぞ
れ負荷抵抗R1,R2が設けられる。これらの負荷抵抗R1,R2
の電源電圧側には、抵抗R0を介して電源電圧VCCが供給
される。上記差動トランジスタQ5,Q6の共通エミッタに
は、定電流源I0が設けられる。
The input data Din for writing is a complementary pair of signals, and one of them is supplied to the bases of the differential transistors Q5 and Q6 constituting the first differential amplifier circuit. The collectors of these differential transistors Q5 and Q6 are provided with load resistors R1 and R2, respectively. These load resistors R1, R2
Is supplied with a power supply voltage VCC via a resistor R0. The common emitter of the differential transistors Q5 and Q6 is provided with a constant current source I0.

この実施例では、この第1の差動増幅回路の出力信号
に基づいて書き込み電流IWのスイッチング動作を行う差
動トランジスタの電流切り換え動作を緩やかにするた
め、言い換えるならば、電流切り換え時に磁気ヘッドHD
におけるフライバック電圧の発生を抑えるために、上記
差動トランジスタQ5,Q6のコレクタと回路の接地電位点
との間にはキャパシタC1,C2がそれぞれ設けられる。こ
れらのキャパシタC1とC2は、上記コレクタに設けられた
負荷抵抗R1,R2等との時定数により出力信号の変化を緩
やかにする。
In this embodiment, the current switching operation of the differential transistor that performs the switching operation of the write current IW based on the output signal of the first differential amplifier circuit is moderated.
In order to suppress the generation of the flyback voltage in the above, capacitors C1 and C2 are respectively provided between the collectors of the differential transistors Q5 and Q6 and the ground potential point of the circuit. These capacitors C1 and C2 moderate the change of the output signal due to the time constant of the load resistors R1 and R2 provided on the collector.

上記第1の差動増幅回路の出力ノードdとcの電圧信
号は、エミッタフォロワ形態のトランジスタQ7,Q8のベ
ースに伝えられる。これらのトランジスタQ7,Q8のエミ
ッタには、レベルシフト用のダイオードD1,D2を介して
定電流源I1,I2がそれぞれ設けられる。この定電流源I1
とI2の定電流値は、適当な同じ定電流値にされる。
The voltage signals at the output nodes d and c of the first differential amplifier circuit are transmitted to the bases of the emitter follower type transistors Q7 and Q8. The constant current sources I1 and I2 are provided at the emitters of these transistors Q7 and Q8 via diodes D1 and D2 for level shift, respectively. This constant current source I1
And the constant current value of I2 are set to the same constant current value.

上記エミッタフォロワトランジスタQ7,Q8とダイオー
ドD1,D2を通してそれぞれレベルシフトされた一対から
なる相補出力信号は、ベース抵抗R3,R4を介して書き込
み電流IWのスイッチ動作を行う差動トランジスタQ3,Q4
のベースに供給される。差動トランジスタQ3,Q4の共通
化されたエミッタには、書き込み用の定電流源IWが設け
られる。上記差動トランジスタQ3,Q4により切り換えら
れる書き込み電流IWは、端子a,bに接続された薄膜磁気
ヘッドHDに流れるようにされる。この端子aとbは、こ
の実施例に係るリード/ライト用集積回路の外部端子と
される。
A pair of complementary output signals level-shifted through the emitter follower transistors Q7 and Q8 and the diodes D1 and D2 are differential transistors Q3 and Q4 that perform a switching operation of the write current IW via the base resistors R3 and R4.
Supplied to the base. A constant current source IW for writing is provided on a common emitter of the differential transistors Q3 and Q4. The write current IW switched by the differential transistors Q3, Q4 is caused to flow to the thin-film magnetic head HD connected to the terminals a, b. The terminals a and b are external terminals of the read / write integrated circuit according to this embodiment.

上記磁気ヘッドHDの両端(aとb)にクランプ用電圧
を与えるために、次のような第2の差動増幅回路とエミ
ッタフロォワ回路が設けられる。すなわち、上記入力デ
ータDinは、他方において第2の差動増幅回路を構成す
る差動トランジスタQ9,Q10のベースに供給される。これ
らの差動トランジスタQ9,Q10のコレクタと電源電圧VCC
との間には、それぞれ負荷抵抗R5,R6が設けられる。上
記差動トランジスタQ9,Q10の共通エミッタには、定電流
源I3が設けられる。これにより、第2の差動増幅回路
は、上記入力データDinに対して、電源電圧VCCをハイレ
ベルとし、R5×I3又はR6×I3をロウレベルとするような
増幅出力信号を形成する。この増幅出力信号は、エミッ
タフォロワ出力トランジスタQ1とQ2を介して上記磁気ヘ
ッドHDが接続される端子aとbに伝えられる。
To apply a clamping voltage to both ends (a and b) of the magnetic head HD, a second differential amplifier circuit and an emitter follower circuit are provided as follows. That is, the input data Din is supplied to the bases of the differential transistors Q9 and Q10 constituting the second differential amplifier circuit on the other hand. The collectors of these differential transistors Q9 and Q10 and the power supply voltage VCC
Are provided with load resistors R5 and R6, respectively. The common emitter of the differential transistors Q9 and Q10 is provided with a constant current source I3. Thus, the second differential amplifier circuit generates an amplified output signal for the input data Din such that the power supply voltage VCC is at a high level and R5 × I3 or R6 × I3 is at a low level. This amplified output signal is transmitted to the terminals a and b to which the magnetic head HD is connected via the emitter follower output transistors Q1 and Q2.

上記書き込み電流切り換え用の差動トランジスタQ3,Q
4のスイッチ動作と、上記電圧クランプ用出力レベルと
の関係は次の通りである。書き込み電流切り換え用の差
動トランジスタQ3がオン状態でQ4がオフ状態のとき、第
2の差動増幅回路を構成する差動トランジスタQ10がオ
ン状態でQ9がオフ状態になる。それ故、オフ状態のトラ
ンジスタQ9に対応した出力レベルがハイレベルになり、
オン状態のトランジスタQ10に対応した出力レベルがロ
ウレベルとなる。したがって、エミッタフォロワ出力ト
ランジスタQ2を通してハイレベルが出力され、エミッタ
フォロワ出力トランジスタQ1を通してロウレベルが出力
される。これにより、磁気ヘッドHDが接続される端子a
とbには上記第2の差動増幅回路の出力振幅に対応した
電圧が与えられ、差動トランジスタQ3−磁気ヘッド−出
力トランジスタQ2の経路を通して書き込み電流IWが流れ
るものとなる。逆に、書き込み電流切り換え用の差動ト
ランジスタQ3がオフ状態でQ4がオン状態のとき、第2の
差動増幅回路を構成する差動トランジスタQ10がオフ状
態でQ9がオン状態になる。それ故、オフ状態のトランジ
スタQ10に対応した出力レベルがハイレベルになり、オ
ン状態のトランジスタQ9に対応した出力レベルがロウレ
ベルとなる。したがって、エミッタフォロワ出力トラン
ジスタQ1を通してハイレベルが出力され、エミッタフォ
ロワ出力トランジスタQ2を通してロウレベルが出力され
る。これにより、磁気ヘッドHDが接続される端子aとb
には上記の場合とは逆極性で第2の差動増幅回路の出力
振幅に対応した電圧が与えられ、差動トランジスタQ4−
磁気ヘッド−出力トランジスタQ1の経路を通して書き込
み電流IWが流れるものとなる。
The write current switching differential transistors Q3, Q
The relationship between the switch operation of No. 4 and the output level for voltage clamping is as follows. When the write current switching differential transistor Q3 is on and Q4 is off, the differential transistor Q10 constituting the second differential amplifier circuit is on and Q9 is off. Therefore, the output level corresponding to the transistor Q9 in the off state becomes high level,
The output level corresponding to the transistor Q10 in the on state becomes low level. Therefore, a high level is output through the emitter follower output transistor Q2 and a low level is output through the emitter follower output transistor Q1. Thereby, the terminal a to which the magnetic head HD is connected
And b are supplied with a voltage corresponding to the output amplitude of the second differential amplifier circuit, and the write current IW flows through the path of the differential transistor Q3-magnetic head-output transistor Q2. Conversely, when the write current switching differential transistor Q3 is off and Q4 is on, the differential transistor Q10 constituting the second differential amplifier circuit is off and Q9 is on. Therefore, the output level corresponding to the transistor Q10 in the off state becomes high level, and the output level corresponding to the transistor Q9 in the on state becomes low level. Therefore, a high level is output through the emitter follower output transistor Q1, and a low level is output through the emitter follower output transistor Q2. Thereby, the terminals a and b to which the magnetic head HD is connected
Is supplied with a voltage having a polarity opposite to that of the above case and corresponding to the output amplitude of the second differential amplifier circuit.
The write current IW flows through the path between the magnetic head and the output transistor Q1.

なお、上記端子a,bと電源電圧VCCとの間には、書き込
み動作のときにはダンピング抵抗とし、読み出し動作の
ときにはバイアス抵抗として作用する抵抗RD1,RD2が設
けられる。
It should be noted that resistors RD1 and RD2 are provided between the terminals a and b and the power supply voltage VCC, the resistors RD1 and RD2 acting as a damping resistor during a write operation and as a bias resistor during a read operation.

上記端子aとbは、読み出し用の初段アンプを構成す
る差動トランジスタQ11,Q12のベースに結合される。こ
の差動トランジスタQ11とQ12のエミッタには、リードモ
ード信号RCによりスイッチ制御されるトランジスタQ13
を介して動作電流を形成する定電流源I4が設けられる。
上記差動トランジスタQ11,Q12のコレクタには、負荷抵
抗R7,R8が設けられる。
The terminals a and b are coupled to the bases of the differential transistors Q11 and Q12 forming the first-stage amplifier for reading. The emitters of the differential transistors Q11 and Q12 have a transistor Q13 that is switch-controlled by the read mode signal RC.
A constant current source I4 for generating an operating current via the power supply is provided.
Load resistors R7, R8 are provided at the collectors of the differential transistors Q11, Q12.

この実施例では、この初段アンプの入力寄生容量が小
さくなるように、上記電流切り換え用の差動トランジス
タQ3,Q4のサイズは、上記電流IWを流すことのみを考慮
して小さく形成される。すなわち、従来のように差動ト
ランジスタQ3,Q4のサイズを大きくして、そのコレクタ
寄生容量を増大させるようなことを行わない。
In this embodiment, the size of the current switching differential transistors Q3 and Q4 is formed small only by allowing the current IW to flow, so that the input parasitic capacitance of the first-stage amplifier is reduced. That is, the size of the differential transistors Q3 and Q4 is not increased as in the related art, and the collector parasitic capacitance is not increased.

第2図には、上記第1図に示した実施例回路の動作の
一例を説明するための波形図が示されている。
FIG. 2 is a waveform chart for explaining an example of the operation of the embodiment circuit shown in FIG.

入力データDinを受ける第1の差動増幅回路は、その
負荷抵抗R1,R2とキャパシタC1,C2からなる時定数回路に
よりその変化を緩やかにした出力電圧VdとVcを形成す
る。この出力電圧VdとVcは、上記のようなレベルシフト
回路によりレベルシフトされて差動トランジスタQ3,Q4
のベースに供給される。このベースに伝えられる電流切
り換え制御電圧Vd′とVc′も上記のようにレベル変化が
緩やかにされたものとなる。これにより、磁気ヘッドHD
の電流iHは例えば+IWから−IWのように緩やかに切り換
えられので、磁気ヘッドHDのパルス状のフライバック電
圧も無視できる程度に小さくできる。
The first differential amplifier circuit that receives the input data Din forms output voltages Vd and Vc whose changes are moderated by a time constant circuit including the load resistors R1 and R2 and the capacitors C1 and C2. The output voltages Vd and Vc are level-shifted by the level shift circuit as described above, and the differential transistors Q3 and Q4
Supplied to the base. The current switching control voltages Vd 'and Vc' transmitted to the base also have their level changes moderated as described above. With this, the magnetic head HD
Current i H than switched slowly as -IW from example + IW, can be negligibly small even pulsed flyback voltage of the magnetic head HD.

これに対して入力データDinは、第2の差動増幅回路
により電圧VBのように大振幅化される。この電圧VBは、
入力データDinの変化に対応して高速に変化し、クラン
プ電圧VaとVbとしてエミッタフォロワ出力トランジスタ
Q1とQ2を介して上記磁気ヘッドHDの両端aとbに供給さ
れる。
On the other hand, the input data Din is made to have a large amplitude like the voltage VB by the second differential amplifier circuit. This voltage VB is
Emitter-follower output transistors that change at high speed in response to changes in input data Din and generate clamp voltages Va and Vb
It is supplied to both ends a and b of the magnetic head HD via Q1 and Q2.

書き込み電流切り換え時間t1を高速化するためには、
上記電圧VBを大きくすることによって達成されるが、平
均的に大きくする必要がある。すなわち、第7図に示す
ように一時的に大きいパルス状のフライバック電圧の場
合、その期間のみ速くトータルとしての電流切り換え時
間t1の高速化への寄与は小さい反面、読み出し用の初段
アンプを構成する差動トランジスタQ11,Q12のトランジ
スタ耐圧(ベース,エミッタ間)を越えてしまうという
弊害が発生する。
To speed up the write current switching time t1,
This is achieved by increasing the voltage VB, but must be increased on average. That is, as shown in FIG. 7, when the flyback voltage in the form of a pulse is temporarily large, the current switching time t1 is short and the contribution to the speeding up of the total current switching time is small, but the first stage amplifier for reading is constituted. This causes a problem that the transistor breakdown voltage (between base and emitter) of the differential transistors Q11 and Q12 is exceeded.

したがって、高速化が要求されるリード/ライト用回
路では、極力パルス状フライバック電圧を小さくし、ク
ランプ電圧VBを平均的に大きし、電流切り換え時間t1を
速くする必要がある。
Therefore, in a read / write circuit that requires a high speed, it is necessary to minimize the pulse flyback voltage, increase the clamp voltage VB on average, and shorten the current switching time t1.

パルス状フライバック電圧を小さくする手段として
は、電流切り換え差動トランジスタQ3,Q4にベース抵抗R
3,R4を挿入し、その抵抗値を大きくすることも考えられ
る。しかし、その抵抗値を大きくすると、書き込み電流
IWとしては数10mA程度を必要とする。このため、トラン
ジスタQ3,Q4のベース電流が無視できなくなり、ベース
電流ドロップによるトランジスタQ3,Q4の入力振幅マー
ジンが低下してしまう。
As means for reducing the pulse-like flyback voltage, the current switching differential transistors Q3 and Q4 have a base resistor R
3, It is also conceivable to insert R4 to increase the resistance value. However, when the resistance value is increased, the write current
IW requires several tens of mA. For this reason, the base currents of the transistors Q3 and Q4 cannot be ignored, and the input amplitude margin of the transistors Q3 and Q4 is reduced due to the base current drop.

また、今後の磁気ディスクメモリ装置の大容量化(高
記録密度化)や高速化を考えた場合、磁気ヘッドのイン
ダクタンスは増加し、読み出し系アンプの入力寄生容量
は、益々減少させる必要がある。このため、ライト回路
の書き込み電流を流すトランジスタQ3,Q4は、読み出し
系の初段アンプである差動トランジスタQ11、Q12にとっ
ては寄生容量となり、入力容量を低減させて読み出しマ
ージンを確保するためには、極力トランジスタQ3,Q4の
サイズを小さくする必要がある。そのとき、同一の電流
変化率を保つためにはベース抵抗R3,R4の抵抗値を大き
くする必要がある。一方、磁気ヘッドHDのインダクタン
スLHの増加は、次式(1)より、 V=LH(diH/dt) ・・・・・(1) 同一の電流変化率(diH/dt)の場合にはインダクタンス
LHの増加に比例して、パルス状のフライバック電圧Vが
増大する。このため、上記電流変化率を小さくしてパル
ス状のフライバック電圧Vを抑える必要があるが、前記
のようにベース抵抗R3,R4による方法では、前述のよう
に電流切り換え用の差動トランジスタQ3,Q4の入力振幅
マージンがなくなってしまう。
Also, in consideration of a future increase in the capacity (higher recording density) and a higher speed of the magnetic disk memory device, the inductance of the magnetic head increases, and the input parasitic capacitance of the read system amplifier needs to be further reduced. For this reason, the transistors Q3 and Q4 that pass the write current of the write circuit become parasitic capacitances for the differential transistors Q11 and Q12, which are the first-stage amplifiers of the read system, and in order to reduce the input capacitance and secure the read margin, It is necessary to reduce the size of the transistors Q3 and Q4 as much as possible. At that time, it is necessary to increase the resistance values of the base resistors R3 and R4 in order to maintain the same current change rate. On the other hand, the increase in the inductance L H of the magnetic head HD can be calculated from the following equation (1): V = L H (di H / dt) (1) At the same current change rate (di H / dt) If inductance
In proportion to the increase of L H, pulsed flyback voltage V increases. For this reason, it is necessary to suppress the pulse-like flyback voltage V by reducing the current change rate. However, in the method using the base resistors R3 and R4 as described above, the current switching differential transistor Q3 , Q4 loses its input amplitude margin.

この実施例においては、上記のような書き込み電流切
り換えを行う差動回路ではなく、その制御電圧を形成す
る駆動回路としての第1の差動増幅回路において、上記
電流変化率を小さくするような制御電圧を形成するもの
である。これにより、電流切り換え用の差動トランジス
タの入力振幅マージンを悪化させることなく、パルス状
のフライバック電圧の発生を抑えることができる。この
ようにパルス状フライバック電圧の発生が抑えられるか
ら、読み出し系の初段アンプの耐圧マージンを確保する
ことができる。また、電流切り換えトランジスタQ3,Q4
のサイズも必要最小に形成することができるから、初段
アンプの入力容量を低減させて、読み出しマージンも確
保することができるものとなる。
In this embodiment, instead of the differential circuit for switching the write current as described above, a control for reducing the current change rate is performed in the first differential amplifier circuit as a drive circuit for forming the control voltage. It forms a voltage. This makes it possible to suppress the generation of a pulse-like flyback voltage without deteriorating the input amplitude margin of the current switching differential transistor. Since the generation of the pulse-like flyback voltage is suppressed in this manner, a withstand voltage margin of the first-stage amplifier of the reading system can be secured. In addition, current switching transistors Q3 and Q4
Can be formed to the required minimum, so that the input capacitance of the first-stage amplifier can be reduced and a read margin can be secured.

第3図には、この発明に係るリード/ライト用集積回
路の他の一実施例の回路図が示されている。この実施例
においては、第1の差動増幅回路を構成する差動トラン
ジスタQ5,Q6のコレクタ間にキャパシタCを設けるもの
である。この構成のキャパシタCは、PN接合容量素子の
ように極性を持たない、例えば第1層目と配線層と第2
層目の配線層を電極とし、その間の絶縁膜を誘電体とす
るような容量素子が利用される。この実施例において
は、第1図の実施例と同じ時定数を得る場合、負荷抵抗
R1,R2の抵抗値が同じなら容量値を半分にできる。同図
おける他の回路の構成及び動作は、前記第1図と同様で
あるのでその説明を省略する。
FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the read / write integrated circuit according to the present invention. In this embodiment, a capacitor C is provided between the collectors of the differential transistors Q5 and Q6 constituting the first differential amplifier circuit. The capacitor C having this configuration has no polarity like a PN junction capacitive element, for example, the first layer, the wiring layer, and the second layer.
A capacitive element is used in which a first wiring layer is used as an electrode and an insulating film therebetween is used as a dielectric. In this embodiment, when obtaining the same time constant as the embodiment of FIG.
If the resistance values of R1 and R2 are the same, the capacitance value can be halved. The configuration and operation of the other circuits in FIG. 7 are the same as those in FIG. 1, and a description thereof will be omitted.

第4図には、この発明に係るリード/ライト用集積回
路に用いられる第1の差動増幅回路の他の一実施例の回
路図が示されている。
FIG. 4 is a circuit diagram of another embodiment of the first differential amplifier circuit used in the read / write integrated circuit according to the present invention.

この実施例においては、出力電圧変化を緩やかにする
キャパシタC1とC2は、差動トランジスタQ5,Q5のコレク
タとエミッタ間に設けられる。この構成では、キャパシ
タC1とC2の電極間に加わる電圧が小さくでき、トランジ
スタのベース,エミッタ間接合容量等のように耐圧は低
いが容量値が大きくできる容量素子を用いることができ
る。これにより、半導体集積回路の高集積化が可能にな
る。上記キャパシタC1とC2のエミッタ側の電極は、適当
なバイアス電圧端子に接続するものであってもよい。上
記バイアス電圧も、上記キャパシタC1とC2に加わる電圧
が小さくなるような電圧に設定することにより、上記同
様な容量素子を利用することができる。
In this embodiment, the capacitors C1 and C2 that moderate the output voltage change are provided between the collectors and the emitters of the differential transistors Q5 and Q5. In this configuration, it is possible to use a capacitor element that can reduce the voltage applied between the electrodes of the capacitors C1 and C2 and has a low withstand voltage but a large capacitance value, such as a junction capacitance between the base and the emitter of the transistor. This enables high integration of the semiconductor integrated circuit. The emitter-side electrodes of the capacitors C1 and C2 may be connected to an appropriate bias voltage terminal. By setting the bias voltage to a voltage that reduces the voltage applied to the capacitors C1 and C2, the same capacitive element as described above can be used.

また、キャパシタC1とC2の電圧依存性を利用し、上記
バイアス電圧を磁気ヘッドの仕様に応じて切り換えるよ
うにしてもよい。すなわち、インダクタンスの大きい磁
気ヘッド用のリード/ライト用修正回路として利用する
ときには、バイアス電圧を変化させて、上記キャパシタ
C1とC2の容量値を比較的大きく設定し、書き込み電流変
化率をより小さくする。逆に、インダクタンスの小さな
磁気ヘッド用のリード/ライト用修正回路として利用す
るときには、バイアス電圧を変化させて、上記キャパシ
タC1とC2の容量値を比較的小さく設定し、書き込み電流
変化率をより大きめにするようにしてもよい。
The bias voltage may be switched according to the specifications of the magnetic head by utilizing the voltage dependence of the capacitors C1 and C2. That is, when used as a read / write correction circuit for a magnetic head having a large inductance, the bias voltage is changed to
The capacitance values of C1 and C2 are set relatively large, and the write current change rate is made smaller. Conversely, when used as a read / write correction circuit for a magnetic head with a small inductance, the bias voltage is changed, the capacitance values of the capacitors C1 and C2 are set to a relatively small value, and the write current change rate is increased. You may make it.

第5図には、この発明に係るリード/ライト用集積回
路に用いられる第1の差動増幅回路の更に他の一実施例
の回路図が示されている。
FIG. 5 is a circuit diagram showing still another embodiment of the first differential amplifier circuit used in the read / write integrated circuit according to the present invention.

この実施例では、第1の差動増幅回路として縦列形態
に接続された2つの差動増幅回路が利用される。すなわ
ち、初段の差動増幅回路は、従来と同様の構成とし、出
力側の差動増幅回路を構成する差動トランジスタQ1′と
Q2′のベースとコレクタ間にキャパシタC1とC2を設け
る。
In this embodiment, two differential amplifier circuits connected in cascade are used as the first differential amplifier circuits. That is, the first-stage differential amplifier circuit has the same configuration as the conventional one, and the differential transistor Q1 'forming the output-side differential amplifier circuit
Capacitors C1 and C2 are provided between the base and collector of Q2 '.

この構成では、キャパシタC1とC2がミラー容量として
作用し、アンプの増幅率に対応して等価的に容量値を大
きくできる。これにより、小さな容量値を用いつつ、大
きな時定数を得ることができる。なお、上記出力側の差
動増幅回路は、その増幅率により等価的にキャパシタC1
とC2の容量値を大きくするものであるから、エミッタフ
ォロワ出力トランジスタQ7,Q8のベースに伝えられる信
号は、初段の差動トランジスタQ5,Q6のコレクタ出力と
するものであってもよい。この場合には、出力側の差動
増幅回路に設けられる直流レベル調整用の抵抗R0′を省
略するものであってもよい。
In this configuration, the capacitors C1 and C2 act as Miller capacitances, and can equivalently increase the capacitance value corresponding to the amplification factor of the amplifier. Thus, a large time constant can be obtained while using a small capacitance value. The output side differential amplifier circuit is equivalent to the capacitor C1 depending on the amplification factor.
Therefore, the signal transmitted to the bases of the emitter follower output transistors Q7 and Q8 may be the collector output of the first-stage differential transistors Q5 and Q6. In this case, the resistor R0 'for adjusting the DC level provided in the differential amplifier circuit on the output side may be omitted.

上記の実施例から得られる作用効果は、下記の通りで
ある。すなわち、 (1)入力データに対してキャパシタを含む時定数回路
を用いてその変化が緩やかにされた第1の差動増幅回路
の出力信号に基づいて差動トランジスタをスイッチング
制御して磁気ヘッドに流す書き込み電流のスイッチング
動作を行い、上記入力データを受けて信号振幅を増大さ
せる第2の差動増幅回路の出力信号を受ける一対からな
るエミッタフォロワトランジスタにより上記磁気ヘッド
の両端に与えられる電圧を形成するとともに上記磁気ヘ
ッドの両端に読み出し用の初段アンプの入力端子を結合
させる。この構成では、書き込み用の差動トランジスタ
のサイズや入力ベース抵抗の抵抗値を大きくすることな
く、磁気ヘッドに流れる書き込み電流の変化を緩やかに
することができる。これにより、磁気ヘッドにおいてパ
ルス状フライバック電圧の発生を抑えることができるか
ら、書き込み電流切り換え用差動トランジスタのサイズ
を必要最小に設定し、初段アンプの耐圧マージン及びレ
ベルマージンを確保することができるという効果が得ら
れる。
The operational effects obtained from the above embodiment are as follows. That is, (1) the switching of the differential transistor is controlled based on the output signal of the first differential amplifier circuit whose change is moderated by using a time constant circuit including a capacitor for the input data, and the magnetic head is controlled by the switching. A switching operation of a write current to flow is performed, and a pair of emitter follower transistors receiving an output signal of a second differential amplifier circuit receiving the input data and increasing a signal amplitude forms a voltage applied to both ends of the magnetic head. At the same time, input terminals of a first-stage amplifier for reading are coupled to both ends of the magnetic head. With this configuration, it is possible to moderate the change in the write current flowing through the magnetic head without increasing the size of the write differential transistor or the resistance value of the input base resistor. As a result, the generation of a pulsed flyback voltage in the magnetic head can be suppressed, so that the size of the write current switching differential transistor can be set to the minimum necessary, and the breakdown voltage margin and level margin of the first-stage amplifier can be secured. The effect is obtained.

(2)上記(1)により、パルス状のフライバック電圧
の発生を抑えることができるから、第2の差動増幅回路
により形成される出力信号振幅は、上記差動トランジス
タ等の耐圧の許す限り大きくとれる(平均的に大きなフ
ライバック電圧となる)ため、書き込み電流切り換え時
間も高速にすることができるという効果が得られる。
(2) Since the generation of the pulse-like flyback voltage can be suppressed by the above (1), the amplitude of the output signal formed by the second differential amplifier circuit is limited as long as the withstand voltage of the differential transistor or the like permits. Since a large value can be obtained (a large flyback voltage is obtained on average), the effect that the write current switching time can be shortened can be obtained.

以上本発明者によりなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、入力データDi
nを受けて電流切り換え用の差動トランジスタのベース
に供給される制御信号を形成する第1の差動増幅回路
は、キャパシタと抵抗手段を用いた時定数回路により前
記実施例と同様にその信号変化が緩やかにされるもので
あれば何であってもよい。また、初段アンプを構成する
差動トランジスタ回路も、上記のように磁気ヘッドの両
端の電圧信号を受けて増幅動作を行うものであれば何で
あってもよい。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, the invention of the present application is not limited to the embodiment, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the gist of the invention. Nor. For example, input data Di
The first differential amplifier circuit which receives n and forms a control signal to be supplied to the base of the current switching differential transistor is provided by a time constant circuit using a capacitor and a resistance means in the same manner as in the previous embodiment. Anything can be used as long as the change is moderated. Further, the differential transistor circuit constituting the first-stage amplifier may be of any type as long as it performs the amplification operation by receiving the voltage signal at both ends of the magnetic head as described above.

この発明に係るリード/ライト回路が用いられる記憶
媒体は、ハードディスクの他、フロッピーディスク及び
磁気テープ等のような磁気ヘッドを用いてリード/ライ
トを行うものであれば何であってもよい。
The storage medium in which the read / write circuit according to the present invention is used may be any storage medium that performs read / write using a magnetic head such as a floppy disk and a magnetic tape in addition to a hard disk.

この発明は、リード/ライト用集積回路として各種の
磁気記憶装置に広く利用できる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely applied to various magnetic storage devices as a read / write integrated circuit.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りであ
る。すなわち、入力データに対してキャパシタを含む時
定数回路を用いてその変化が緩やかにされた第1の差動
増幅回路の出力信号に基づいて差動トランジスタをスイ
ッチング制御して磁気ヘッドに流す書き込み電流のスイ
ッチング動作を行い、上記入力データを受けて信号振幅
を増大させる第2の差動増幅回路の出力信号を受ける一
対からなるエミッタフォロワトランジスタにより上記磁
気ヘッドの両端に与えられる電圧を形成するとともに上
記磁気ヘッドの両端に読み出し用の初段アンプの入力端
子を結合させる。この構成では、書き込み用の差動トラ
ンジスタのサイズや入力ベース抵抗の抵抗値を大きくす
ることなく、磁気ヘッドに流れる書き込み電流の変化を
緩やかにすることができる。これにより、磁気ヘッドに
おいてパルス状フライバック電圧の発生を抑えることが
できるから、書き込み電流切り換え用差動トランジスタ
のサイズを必要最小に設定し、初段アンプの耐圧マージ
ン及びレベルマージンを確保することができる。
The effect obtained by the representative one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, based on the output signal of the first differential amplifying circuit whose change is moderated by using a time constant circuit including a capacitor for input data, switching control of the differential transistor is performed and a write current flowing to the magnetic head. And a pair of emitter follower transistors receiving an output signal of a second differential amplifier circuit for receiving the input data and increasing the signal amplitude to form a voltage applied to both ends of the magnetic head. The input terminals of the first-stage amplifier for reading are coupled to both ends of the magnetic head. With this configuration, it is possible to moderate the change in the write current flowing through the magnetic head without increasing the size of the write differential transistor or the resistance value of the input base resistor. As a result, the generation of a pulsed flyback voltage in the magnetic head can be suppressed, so that the size of the write current switching differential transistor can be set to the minimum necessary, and the breakdown voltage margin and level margin of the first-stage amplifier can be secured. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、この発明に係るリード/ライト用集積回路の
一実施例を示す回路図、 第2図は、その動作の一例を説明するための動作波形
図、 第3図は、この発明に係るリード/ライト用集積回路に
用いられる第1の差動増幅回路の一実施例を示す回路
図、 第4図は、この発明に係るリード/ライト用集積回路に
用いられる第1の差動増幅回路の他の一実施例を示す回
路図、 第5図は、この発明に係るリード/ライト用集積回路に
用いられる第1の差動増幅回路の更に他の一実施例を示
す回路図、 第6図は、従来技術の一例を説明するための回路図、 第7図は、その問題点を説明するため動作波形図であ
る。 I0〜I4……定電流源、IW……書き込み定電流源、Q1〜Q1
3……トランジスタ、R1〜R8,RD1,RD2……抵抗、C,C1,C2
……キャパシタ、HD……磁気ヘッド。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a read / write integrated circuit according to the present invention, FIG. 2 is an operation waveform diagram for explaining an example of its operation, and FIG. FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment of a first differential amplifier circuit used in the read / write integrated circuit. FIG. 4 is a first differential amplifier used in the read / write integrated circuit according to the present invention. FIG. 5 is a circuit diagram showing another embodiment of the circuit. FIG. 5 is a circuit diagram showing still another embodiment of the first differential amplifier circuit used in the read / write integrated circuit according to the present invention. FIG. 6 is a circuit diagram for explaining an example of the prior art, and FIG. 7 is an operation waveform diagram for explaining the problem. I0 to I4: Constant current source, IW: Write constant current source, Q1 to Q1
3 ... Transistor, R1-R8, RD1, RD2 ... Resistance, C, C1, C2
…… Capacitor, HD …… Magnetic head.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】書き込みデータをベースに受け、コレクタ
から相補出力信号を形成する差動対トランジスタを含む
第1の差動増幅回路と、 上記第1の差動増幅回路の上記相補出力信号を受けて、
レベルシフトされたレベルシフト相補信号を形成するレ
ベルシフト回路と、 上記レベルシフト回路の上記レベルシフト相補信号をベ
ースに受けて、コレクタに接続される磁気ディスク装置
の磁気ヘッドに流す書き込み電流のスイッチング動作を
行う書き込み用差動トランジスタと、 上記書き込みデータをベースに受け、コレクタから上記
磁気ヘッドの両端に印加されるクランプ電圧を形成する
第2の差動増幅回路と、 上記第2の差動増幅回路の上記クランプ電圧をベースに
受け、エミッタが上記磁気ヘッドの上記両端に接続され
る一対のエミッタフォロワ出力トランジスタと、 上記磁気ヘッドの上記両端にベースが接続される読み出
し用差動トランジスタを含む読み出し用の初段アンプと
を含む磁気ディスク装置用のリード/ライト集積回路で
あって、 上記第1の差動増幅回路の上記差動対トランジスタの各
トランジスタのコレクタにはキャパシタが接続されて、
コレクタ負荷抵抗との時定数によって上記相補出力信号
の変化を緩やかにすることにより、上記磁気ヘッドの書
き込み電流の変化率を小さくし、上記磁気ヘッドのパル
ス状電圧を低減することを特徴とするリード/ライト用
集積回路。
A first differential amplifier circuit including a differential pair transistor for receiving a write data as a base and forming a complementary output signal from a collector; and receiving the complementary output signal of the first differential amplifier circuit. hand,
A level shift circuit that forms a level-shifted complementary signal, and a switching operation of a write current that is supplied to the magnetic head of the magnetic disk drive connected to the collector, based on the level-shifted complementary signal of the level shift circuit. A second differential amplifier circuit that receives the write data as a base and forms a clamp voltage applied from a collector to both ends of the magnetic head; and a second differential amplifier circuit A pair of emitter follower output transistors whose emitters are connected to the both ends of the magnetic head, and a read differential transistor whose bases are connected to the both ends of the magnetic head. Read / write integrated circuit for magnetic disk drive including first stage amplifier A capacitor connected to a collector of each transistor of the differential pair transistor of the first differential amplifier circuit,
A read characterized in that the change in the complementary output signal is moderated by a time constant with a collector load resistance, so that the rate of change in the write current of the magnetic head is reduced and the pulse voltage of the magnetic head is reduced. / Integrated circuit for writing.
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