JP3102326B2 - 磁気記録再生装置 - Google Patents

磁気記録再生装置

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JP3102326B2
JP3102326B2 JP07302595A JP30259595A JP3102326B2 JP 3102326 B2 JP3102326 B2 JP 3102326B2 JP 07302595 A JP07302595 A JP 07302595A JP 30259595 A JP30259595 A JP 30259595A JP 3102326 B2 JP3102326 B2 JP 3102326B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、テープレコーダー
等の磁気再生ヘッドとしてMR素子を用いた磁気記録再
生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、テープレコーダーの磁気再生ヘッ
ドとしてMR素子を用いた音楽用磁気再生装置が提案さ
れ、実用化されている。以下図面を参照しながら、従来
技術の磁気記録再生装置の一例について説明する。図7
は従来の技術の磁気記録再生装置の一例を示すブロック
図で、図7において磁気テープ走行系に設置された磁気
再生ヘッドとしてのMR素子101には電流源102よ
り一定電流を供給している。MR素子101の再生出力
はノイズリダクション部105に入力し、ノイズリダク
ション部105の出力は出力端107に接続されてい
る。スイッチ素子106はノイズリダクション部105
のノイズリダクション効果をオン・オフするために接続
されている。
【0003】以上のように構成された従来技術の磁気記
録再生装置について以下その動作を説明する。磁気テー
プ走行系を走行する磁気テープ(図示せず)に記録され
た信号の磁束変化が磁気テープに接するMR素子101
の抵抗値変化に変換される。このMR素子101に電流
源102より一定電流を供給することによりMR素子1
01の抵抗値変化はオームの法則によりMR素子101
の両端の電圧変化に変換される。この電流源102によ
り供給される電流がいわゆるセンス電流である。磁束の
変化がΔΦであったときのMR素子101の抵抗値変化
をΔrとすると、電流源102の電流値IによるMR素
子101の両端の電圧変化Δeは Δe=Δr・I (1) となる。この電圧変化を信号としてノイズリダクション
部105に入力し、ノイズリダクション部105でデコ
ードされることにより雑音を低減されて出力端107に
出力される。このとき、電流源102の電流値Iは
(1)式よりわかるように大きいほどMR素子101の
出力を大きく取れるためノイズリダクション部105で
発生する雑音(主として信号源インピーダンスに起因す
る熱雑音で高域成分雑音)に対する信号出力を大きくで
き高S/N比にできるが、一方MR素子101に流れる
電流が増加すると、そのジュール熱によりMR素子10
1が発熱し、その表面を磁気テープが摺動することによ
るいわゆる摺動雑音によって低域成分の雑音が増えるた
め、センス電流と信号対雑音比の関係は図8のようにな
る。
【0004】このため、前記熱雑音と摺動雑音とを総合
して信号対雑音比が最良となる電流値に設定する。一
方、磁気テープに記録された信号が、録音時に録音側の
ノイズリダクション回路によりエンコードされているか
否かにより、スイッチ素子106により、ノイズリダク
ション部105の雑音低減回路のオン・オフを選択する
ことができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来技術の磁気記録再生装置では、ノイズリダクシ
ョン部105に従来から提案され用いられている高域雑
音低減型の雑音低減回路を用いた場合、ノイズリダクシ
ョン部105のノイズリダクション効果をスイッチ素子
106によりオンしたときの周波数に対する雑音成分の
分布がノイズリダクション効果をスイッチ素子106に
よりオフしたときの雑音成分の分布に対して高域成分が
下がるため、ノイズリダクション効果オンにしたときの
電流源102の電流値Iの最適値がノイズリダクション
効果をスイッチ素子106によりオフにしたときの最適
値より小さくなり、図8のように最適値が違うという問
題点があった。
【0006】本発明は、上記従来技術の問題点を改善す
るためのもので、ノイズリダクション部105の雑音低
減回路をスイッチ素子106によりオンしたときとオフ
したときのそれぞれの信号対雑音比を最良にするような
センス電流値をそれぞれ供給し、雑音低減回路をオンに
したときもオフにしたときも最良の信号対雑音比を得る
磁気記録再生装置を提供することを目的としてなされた
ものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の磁気記録再生装置は、磁気再生ヘッドとして
用いられるMR素子と、第1の電流源と、第2の電流源
と、前記第1の電流源と前記第2の電流源とを選択して
前記MR素子に供給する第1のスイッチ素子と、前記M
R素子の信号を入力するノイズリダクション部と、前記
ノイズリダクション部のノイズリダクション効果をオン
・オフする第2のスイッチ素子とを有し、前記第1のス
イッチ素子と前記第2のスイッチ素子とが連動して動作
するという構成を備えたものである。
【0008】本発明は上記した構成によって、ノイズリ
ダクション効果をオン・オフする第2のスイッチ素子と
連動する第1のスイッチ素子によってMR素子に供給す
る電流源を第1の電流源と第2の電流源に切り替える。
第1の電流源の設定電流値をノイズリダクション効果の
オンの場合の最良の信号対雑音比となる電流値に設定
し、第2の電流源の設定電流値をノイズリダクション効
果のオフの場合の最良の信号対雑音比となる電流値にそ
れぞれ設定することによりノイズリダクション部のノイ
ズリダクション効果がオンの場合でもオフの場合でも最
良の信号対雑音比とすることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、磁気再生ヘッドとして用いられるMR素子と、第1
の電流源と、第2の電流源と、前記第1の電流源と前記
第2の電流源とを選択して前記MR素子に供給する第1
のスイッチ素子と、前記MR素子の信号を入力するノイ
ズリダクション部と、前記ノイズリダクション部のノイ
ズリダクション効果をオン・オフする第2のスイッチ素
子とを有し、前記第1のスイッチ素子と前記第2のスイ
ッチ素子とが連動して動作するという構成を備えたもの
であり、ノイズリダクション部の効果をオン・オフする
第2のスイッチ素子と連動する第1のスイッチ素子によ
ってMR素子に供給する電流源を第1の電流源と第2の
電流源に切り替える。第1の電流源の設定電流値をノイ
ズリダクション効果のオンの場合の最良の信号対雑音比
となる電流値に設定し、第2の電流源の設定電流値をノ
イズリダクション効果のオフの場合の最良の信号対雑音
比となる電流値にそれぞれ設定することによりノイズリ
ダクション部の効果がオンの場合でもオフの場合でも最
良の信号対雑音比になるように作用する。
【0010】本発明の請求項2に記載の発明は、磁気再
生ヘッドとして用いられるMR素子と、前記MR素子に
バイアス磁界を与えるバイアス導体と、第1の電流源
と、第2の電流源と、前記第1の電流源と前記第2の電
流源とを選択して前記MR素子に供給する第1のスイッ
チ素子と、前記バイアス導体からMR素子へのバイアス
磁界を発生させるために直流電圧を印加するためのバイ
アス電源と、前記MR素子の端子電圧を増幅して前記バ
イアス導体に帰還電圧を印加することにより前記MR素
子に磁気的に負帰還をかける磁気負帰還手段と、前記M
R素子の信号を入力するノイズリダクション部と、前記
ノイズリダクション部のノイズリダクション効果をオン
・オフする第2のスイッチ素子とを有し、前記第1のス
イッチ素子と前記第2のスイッチ素子とが連動して動作
するとともに前記バイアス電源からの直流電圧に前記磁
気負帰還手段の帰還電圧を重畳して前記バイアス導体に
印加するという構成を備えたものであり、請求項1の作
用に加えて磁気負帰還手段によって磁気ヒステリシス曲
線の非直線性を補償して再生出力の歪みを減少させるよ
うに作用する。
【0011】本発明の請求項3に記載の発明は、請求項
2の発明において、MR素子への供給電流の変化時に磁
気負帰還手段においてバイアス磁界の方向に飽和するよ
うなパルス磁界を発生させないように構成したものであ
り、請求項2の作用に加えてMR素子への供給電流の変
化によってバイアス導体の与える磁界がバイアス磁界の
方向に飽和してMR素子の使用領域がヒステリシス特性
曲線の所定の領域を逸脱することを防ぎ、直線性のよい
歪みの少ない再生出力を得るように作用する。
【0012】以下本発明の磁気記録再生装置の実施の形
態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1
は本発明の一実施形態の磁気再生装置の要部のブロック
図、図2はMR素子の磁界と磁気抵抗の関係を示す特性
図、図3は第1のスイッチ素子4の切り替えに伴う回路
各部の波形図、図4はMRヘッド1のヒステリシス特性
図である。
【0013】図1において、MR素子2とバイアス導体
3とは一体となってMR再生ヘッド1を構成している。
MR素子2にはスイッチ素子4を介して第1の抵抗5ま
たは第1の抵抗5より抵抗値の小さい第2の抵抗6を通
じて第1の電源7からのセンス電流が印加されている。
第1の電源7と第1の抵抗5とでMR素子2に与える第
1の電流源を形成し、第1の電源7と第2の抵抗6とで
MR素子2に与える第2の電流源を形成している。
【0014】スイッチ素子4とMR素子2との接続点は
第1のオペレーショナルアンプリファイア(以下OPア
ンプ)8の(+)入力端子に接続されている。第1のO
Pアンプ8の(−)入力端子とグランドとの間には第3
の抵抗9と第1のコンデンサ10との直列回路が、また
第1のOPアンプ8の出力端子と(−)入力端子との間
には第4の抵抗11が接続されている。
【0015】第1のOPアンプ8の出力端子からは第2
のコンデンサ12を介してノイズリダクション部13の
入力に接続される。ノイズリダクション部13にはノイ
ズリダクション効果をオン・オフする第2のスイッチ素
子14が接続されており、端子14a側でノイズリダク
ション効果をオンに、端子14b側でオフにする。この
第2のスイッチ素子14は第1のスイッチ素子4と連動
して動作し、第2のスイッチ素子14を操作して端子1
4a側に接続してノイズリダクション部13のノイズリ
ダクション動作をオンにしたときは、第1のスイッチ素
子4が4a側に接続することにより第1の電流源が選択
され、一方第2のスイッチ素子14を操作して14b側
に接続してノイズリダクション部13のノイズリダクシ
ョン動作をオフにしたときは第1のスイッチ素子4が4
b側に接続することにより第2の電流源が選択されるよ
うに接続されている。ノイズリダクション部13の出力
は出力端15に接続されている。
【0016】一方第1のOPアンプ8の出力端子から分
岐して第3のコンデンサ16と図示の極性のツエナダイ
オード17との並列回路と第5の抵抗18とを介して第
2のOPアンプ20の(−)入力端子に接続され、第2
のOPアンプ20の(−)入力端子と出力端子との間に
は第6の抵抗19が接続されている。第2のOPアンプ
20の(+)入力端子には正の極性の直流電圧を持つ第
2の電源21が接続され、第2のOPアンプ20の出力
端子はバイアス導体3に接続されている。
【0017】以上のように構成され、つぎにその動作を
説明する。磁気テープ走行系を走行する図示しない磁気
テープに記録された信号は磁気テープに接するMR再生
ヘッド1のMR素子2によりその磁束変化が抵抗値変化
に変換される。まずスイッチ素子14がノイズリダクシ
ョン効果のオン側に相当する接点14a側に切り替えら
れると、連動する第1のスイッチ素子4が接点4a側に
切り替えられることにより第1の電源7と第1の抵抗5
とによる第1の電流源が選択されノイズリダクション効
果のオン時に最適のセンス電流I1がMR素子2に供給
されMR素子2の抵抗値変化はオームの法則によりその
両端の電圧変化に変換される。
【0018】磁束の変化がΔΦであったときのMR素子
2の抵抗値変化をΔrとすると、第1の電流源の電流値
I1によるMR素子1の両端の電圧変化Δe1は Δe1=Δr・I1 (2) となる。一方、第2のスイッチ素子14を操作してノイ
ズリダクション効果をオフにしたときは連動する第1の
スイッチ素子4により第1の電源7と第2の抵抗6とに
よる第2の電流源が選択されノイズリダクション効果の
オフ時に最適のセンス電流I2がMR素子2に供給さ
れ、このとき第2の電流源の電流値I2によるMR素子
1の両端の電圧変化Δe2は Δe2=Δr・I2 (3) となる。この電圧変化は信号として第1のOPアンプ8
で増幅され、第2のコンデンサ12を介してノイズリダ
クション部13に入力され、ノイズリダクション部13
でデコードされることにより雑音を低減されて出力端1
5に出力される。
【0019】一方第2の電源21の直流電圧は(+)端
子から第2のOPアンプ20を介してバイアス導体3に
印加され、MR素子2に対してバイアス磁界を与える。
図2のMR素子の磁界と磁気抵抗との関係を示す特性図
より、磁界Hの変化とMR素子2の抵抗値変化Δrとの
関係は、磁界Hの零点近辺では非直線性があり、バイア
ス磁界を与えて特性の直線部分の中心に動作点をずら
し、使用領域での歪みを少なくするものである。これで
も僅かながら非直線性が残るため、第1のOPアンプ8
の出力端子より第3のコンデンサ16と第5の抵抗18
とで(−)端子から第2のOPアンプ20によりバイア
ス導体3に印加してバイアス導体3からMR素子2に磁
気的に負帰還をかけて歪みの改善を行っている。このル
ープを磁気負帰還手段とする。
【0020】つぎにスイッチ素子4を切り替えたときの
回路動作を図3により説明する。スイッチ素子4を4a
から4bに切り替えたとき、MR素子2には第1の電源
7から第2の抵抗6を介してセンス電流I2が与えられ
る。上記のように第1の抵抗5より第2の抵抗6のほう
が抵抗が小なのでセンス電流は増加し、MR素子2の両
端の電圧は図3(a)のように変化する。すると第1の
OPアンプ8の出力電位はいったん(+)方向に電源電
圧まで上昇し、これが第4の抵抗11を介して帰還され
るが、OPアンプ8の増幅率を大にするために抵抗11
の抵抗値を大きく、かつ第3の抵抗9を小に設定してあ
り、また第1のコンデンサ10の容量を大にしてあるた
め、コンデンサ10が充電されてOPアンプ8が安定し
て増幅器として復帰するまで1秒程度必要とする。この
状態を図3(b)に示す。図3(c)の実線はツエナダ
イオード17がない場合の第3のコンデンサ16の他端
(−側)の電位であり、図3(b)の電位が(+)側電
源電圧まで上昇するにつれてこの電位も上昇する。その
後コンデンサ16に充電するにしたがい電位は低下する
が、OPアンプ8が増幅器として復帰すると、コンデン
サ16に充電していた電位により図の(−)側の電位が
発生するが、その後放電するにしたがい電位は低下す
る。この電位は第2のOPアンプ20で増幅され、図3
(c)の実線の電位の反転した図3(d)の実線がOP
アンプ20の出力波形となる。
【0021】図3(d)の波形がバイアス導体3に印加
されると、図4のMR素子2とバイアス導体3からなる
MRヘッド1のヒステリシス特性のために図3(d)の
最初の(−)側のパルスにより図4のカーブ上において
(1)点まで移動し、(−)電位の低下とともに(2)
の経路を通るが、次の(+)パルスで(3)点まで移動
し、(+)電位の低下とともに(4)の経路上で第2の
OPアンプ20の出力により点(5)でバイアス磁界を
設定するため、直線部分が狭く非直線部分にかかってし
まうので歪みが発生する。
【0022】そのため図1のツエナダイオード17を追
加することによりコンデンサ16にはツエナ電圧までし
か充電されないためにコンデンサ16の抵抗18側(−
側)の電位波形は図3(c)の破線のようになり、した
がって第2のOPアンプ20の出力電圧は図3(d)の
破線のようになって、(+)側のパルスが抑えられるた
めに図4のヒステリシス特性の(2)の経路上で安定す
る。バイアス電源としての第2の電源21の電圧を増幅
した第2のOPアンプ20の出力により点(6)で直線
部分の略中央にバイアス磁界を設定することにより歪み
の少ない再生ができる。この動作はセンス電流が減少し
たときにも、電源オン等の過渡状態でも同様に図3
(d)の(+)側へのパルスを抑圧するように作用し得
る。ここでこの回路構成とツエナダイオード17の役割
は、センス電流の変化時に、印加したバイアス磁界の方
向に飽和するようなパルス磁界を発生させないためのも
のである。したがってこの目的の達成される回路構成の
変更はこの発明に含まれる。
【0023】つぎに第1の抵抗5と第2の抵抗6による
ノイズリダクション効果オン、オフ時のセンス電流の設
定について説明する。図5はMR素子2に与えるセンス
電流をパラメータとしたノイズ電圧の周波数特性図、図
6はノイズリダクション効果オン・オフに対するノイズ
電圧の周波数特性図である。図5のようにセンス電流を
大きくすると高域S/N比は良くなるが低域S/N比は
悪化する。また図6のようにノイズリダクションをオン
にすると高域S/N比が良くなる。ノイズリダクション
がオフのときには全ノイズ中で高域雑音成分が支配的で
あるため、センス電流I2を大きめに設定して出力を大
きくしてノイズリダクション部13で発生する信号源イ
ンピーダンスに起因する高域成分雑音を抑える設定にす
る。このように高域のノイズを抑圧することにより総合
のS/N比を良くすることができる。ノイズリダクショ
ン効果がオンのときには全ノイズ中で高域雑音成分が低
減され、低域雑音成分が目立つためにセンス電流I1を
小さめに設定して摺動雑音による低域雑音成分を抑圧す
る設定にして総合のS/N比を良くすることができる。
【0024】以上のように本実施例によれば、ノイズリ
ダクション効果オン時に最適なセンス電流を与える第1
の電流源と、ノイズリダクション効果オフ時に最適なセ
ンス電流を与える第2の電流源とを切り替えてMR再生
ヘッド1のMR素子2に供給する第1のスイッチ素子4
を、ノイズリダクション効果を選択する第2のスイッチ
素子14と連動するようにしたことにより、ノイズリダ
クション部13のノイズリダクション効果がオンのとき
とオフのときのそれぞれの周波数対雑音成分の違いに対
してそれぞれ最適なセンス電流値を設定できるため、そ
れぞれ最良の信号対雑音比を得ることができる。
【0025】また本実施例の磁気負帰還手段、さらには
MR素子への供給電流の変化時に磁気負帰還手段におい
てバイアス磁界の方向に飽和するようなパルス磁界を発
生させないように構成することによって、MR素子の磁
気的非直線性やバイアス磁界の誤設定に起因する歪みも
減少させて直線性のよい再生出力を得ることができる。
【0026】なお、本実施形態において、(2)式およ
び(3)式から明らかなように設定電流値が変わると出
力も変化するためノイズリダクション部13のノイズリ
ダクション効果がオンの場合とオフの場合で出力を一定
にするために、ノイズリダクション部13の前段または
後段で第2のスイッチ素子14と連動して利得を調整す
る回路を付加してもよい。
【0027】また例示の回路構成や数値は一例であり、
これに限定されるものではない。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明の磁気記録再
生装置は、磁気再生ヘッドとして用いられるMR素子
と、第1の電流源と、第2の電流源と、前記第1の電流
源と前記第2の電流源とを選択して前記MR素子に供給
する第1のスイッチ素子と、前記MR素子の信号を入力
するノイズリダクション部と、前記ノイズリダクション
部のノイズリダクション効果をオン・オフする第2のス
イッチ素子とを有し、前記第1のスイッチ素子と前記第
2のスイッチ素子とが連動して動作するよう構成したこ
とにより、ノイズリダクション効果がオンのときとオフ
のときのそれぞれの周波数対雑音成分の違いに対してそ
れぞれ最適なセンス電流値を設定できるため、それぞれ
最良の信号対雑音比を得ることができる。
【0029】またこの構成に加えて磁気負帰還手段を加
えた構成、さらにはMR素子への供給電流の変化時に磁
気負帰還手段においてバイアス磁界の方向に飽和するよ
うなパルス磁界を発生させないような構成によって、M
R素子の磁気的非直線性やバイアス磁界の誤設定に起因
する歪みも減少させて直線性のよい再生出力を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の磁気記録再生装置の要部
のブロック図
【図2】MR素子の磁界と磁気抵抗との関係を示す特性
【図3】本発明の実施形態の第1のスイッチ素子4の切
り替えに伴う回路各部の波形図
【図4】MRヘッド1のヒステリシス特性図
【図5】MR素子2に与えるセンス電流をパラメータと
したノイズ電圧の周波数特性図
【図6】ノイズリダクション効果オン・オフの場合のノ
イズ電圧の周波数特性図
【図7】従来技術の磁気記録再生装置のブロック図
【図8】磁気記録再生装置のMR素子のセンス電流と信
号対雑音比の関係を示す特性図
【符号の説明】
1 MR再生ヘッド 2 MR素子1 3 バイアス導体 4 第1のスイッチ素子 5 第1の抵抗 6 第2の抵抗 7 第1の電源 8 第1のOPアンプ 9 第3の抵抗 10 第1のコンデンサ 11 第4の抵抗 12 第2のコンデンサ 13 ノイズリダクション部 14 第2のスイッチ素子 15 出力端 16 第3のコンデンサ 17 ツエナダイオード 18 第5の抵抗 19 第6の抵抗 20 第2のOPアンプ 21 第2の電源

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気再生ヘッドとして用いられるMR素
    子と、 第1の電流源と、 第2の電流源と、 前記第1の電流源と前記第2の電流源とを選択して前記
    MR素子に供給する第1のスイッチ素子と、 前記MR素子の信号を入力するノイズリダクション部
    と、 前記ノイズリダクション部のノイズリダクション効果を
    オン・オフする第2のスイッチ素子とを有し、 前記第1のスイッチ素子と前記第2のスイッチ素子とが
    連動して動作することを特徴とする磁気記録再生装置。
  2. 【請求項2】 磁気再生ヘッドとして用いられるMR素
    子と、 前記MR素子にバイアス磁界を与えるバイアス導体と、 第1の電流源と、 第2の電流源と、 前記第1の電流源と前記第2の電流源とを選択して前記
    MR素子に供給する第1のスイッチ素子と、 前記バイアス導体からMR素子へのバイアス磁界を発生
    させるために直流電圧を印加するためのバイアス電源
    と、 前記MR素子の端子電圧を増幅して前記バイアス導体に
    帰還電圧を印加することにより前記MR素子に磁気的に
    負帰還をかける磁気負帰還手段と、 前記MR素子の信号を入力するノイズリダクション部
    と、 前記ノイズリダクション部のノイズリダクション効果を
    オン・オフする第2のスイッチ素子とを有し、 前記第1のスイッチ素子と前記第2のスイッチ素子とが
    連動して動作するとともに前記バイアス電源からの直流
    電圧に前記磁気負帰還手段の帰還電圧を重畳して前記バ
    イアス導体に印加するように構成したことを特徴とする
    磁気記録再生装置。
  3. 【請求項3】 MR素子への供給電流の変化時に磁気負
    帰還手段においてバイアス磁界の方向に飽和するような
    パルス磁界を発生させないように構成したことを特徴と
    する請求項2に記載の磁気記録再生装置。
JP07302595A 1995-11-21 1995-11-21 磁気記録再生装置 Expired - Fee Related JP3102326B2 (ja)

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