JP3228793B2 - 磁気記録再生装置のａｇｃ回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録再生装置の
ＡＧＣ回路に関し、特に、パーシャルレスポンス方式を
用いた磁気ディスク装置の復調系における自動振幅制御
回路（ＡＧＣ）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、磁気
ディスクの記録媒体の不均一から生じる振幅変動を抑制
するために、再生信号の自動振幅制御回路（Automatic
Gain Control: 以後ＡＧＣという) が不可欠であり、こ
のＡＧＣ回路の出来、不出来が振幅検出の特性を大きく
左右する。従って、性能の良い磁気ディスク装置のＡＧ
Ｃ回路が望まれている。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の磁気ディスク装置のＡＧＣ
回路８０の構成を示すものであり、この図には、磁気デ
ィスク装置の磁気ディスクおよびヘッドは省略されてお
り、ヘッドからの再生信号のみが示されている。データ
が記録された磁気ディスクからヘッドにより読み出され
た再生信号は、可変利得アンプ８１によって増幅された
後、エンベロープ検出回路８２と比較器８３からなる連
続制御系と、サンプルホルダ８４とレベル検出器８５か
らなる離散制御系の２系統に分岐される。連続制御系と
離散制御系は、その何れか一方が切換スイッチ８６によ
って後段のループフィルタ８７に接続され、ループフィ
ルタ８７からの信号が利得可変アンプ８１にフィードバ
ックされる。切換スイッチ８６は、リードゲート信号が
入力されるタイミング発生回路９０の出力によって切換
動作が行われる。また、離散制御系のサンプルホルダ８
４からのサンプリングされた信号は、クロック再生回路
８８と復調回路８９に入力される。クロック再生回路８
８では、入力されたサンプリング信号からクロックが抽
出され、このクロックがサンプルホルダ８４に入力され
る。更に、復調回路８９では、例えば、最尤検出によっ
てデータの復調が行われて再生データが得られる。これ
らのクロック信号の再生とデータの再生は本発明の趣旨
ではないので、これ以上の説明を省略する。

【０００３】以上のように構成された従来のパーシャル
レスポンス方式の磁気ディスク装置のＡＧＣ回路８０で
は、磁気ディスクのデータ領域に先立ってギャップ領域
があり、タイミング発生回路９０による切換スイッチ８
６の切り換えにより、ギャップ領域の再生時には再生信
号が連続制御系を通り、データ領域の再生時には再生信
号が離散制御系を通るようになっている。ギャップ領域
にはそのエンベロープが全て１となるトレーニング信号
が記録されており、このギャップ領域からの再生信号の
エンベロープがエンベロープ検出回路８２において検出
され、比較器８３において目標値と比較され、その誤差
信号がループフィルタ８７を介して利得可変アンプ８１
にフィードバックされる。この過程において、再生信号
の振幅が一定に保たれる。この後、データ領域の再生に
移ると、タイミング発生回路９０によって切換スイッチ
８６が離散制御系に切り換わり、サンプルホルダ８４で
サンプリングされた信号のレベルがレベル検出器８５で
検出されて再生信号の振幅が一定に保たれていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
磁気ディスク装置のＡＧＣ回路では、タイミング発生回
路９０により、決まった時間で連続制御系から離散制御
系にフィードバック系が切り換えられていたので、ギャ
ップ領域に記録されるトレーニング信号には、系が安定
するだけの十分な余裕を持たせなければならず、データ
領域の割にギャップ領域が長くなり、フレーム効率が悪
くなるという問題があった。そして、ギャップ領域を短
くすると、サンプリングクロックが確定する前にＡＧＣ
系が離散的制御に切り換わることになり、ＡＧＣが誤動
作してその影響を受けてクロック系も不安定な状態に陥
り、データ領域で再生が出来なくなる問題があった。

【０００５】そこで、本発明は、オール１のトレーニン
グ信号のエンベロープを検出して振幅を一定に保った状
態で、サンプリングした信号の振幅とエンベロープの目
標値と比較することによってサンプリングクロックの位
相が確定したかどうか判定し、目標値に近づいた時点で
ＡＧＣの系を離散的制御に切り換えることにより、サン
プリングクロックが安定してＡＧＣの誤動作がなく、し
かも、できるだけギャップ領域を短くすることができる
磁気記録再生装置のＡＧＣ回路を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の磁気記録再生装置のＡＧＣ回路の原理構成が図１に
示される。本発明は図１に示すように、パーシャルレス
ポンス方式を用いた磁気記録再生装置からの再生信号を
復調する復調回路への信号レベルを制御する磁気記録再
生装置のＡＧＣ回路であって、磁気記録媒体から読み出
された再生信号を増幅する利得可変増幅器１の後段に、
エンベロープ検出回路２とエンベロープ信号を目標値と
比較する比較器３とを備える連続制御系と、サンプルホ
ルダ４とサンプリング信号のレベル検出器５とを備える
離散制御系とが並列に設けられ、切換スイッチ６によっ
て２つの制御系の何れか一方の信号をループフィルタ７
を介して利得可変増幅器１にフィードバックすることに
より、利得可変増幅器１の利得を制御するものにおい
て、サンプルホルダ４からのサンプリング信号の振幅
と、エンベロープ信号の目標値とを比較して誤差信号を
発生する比較手段８と、この誤差信号が、所定の閾値よ
りも大きい時はループフィルタ７を連続制御系に接続
し、閾値以下の時はループフィルタ７を離散制御系に接
続するように、切換スイッチ６を切り換える制御系切換
手段９とを設けたことを特徴とする。

【０００７】この磁気記録再生装置のＡＧＣ回路におい
て、制御系切換手段９がフィルタ１０と比較器１１とを
備え、比較手段８からの誤差信号の平均誤差が比較器１
１の閾値よりも大きい時はループフィルタ７が連続制御
系に接続され、閾値以下の時はループフィルタ７が離散
制御系に接続されるよう、切換スイッチ６を切り換える
ようにしても良い。また、ループフィルタ７から利得可
変増幅器１への制御信号のフィードバック経路に制御信
号の保持手段１２を設け、磁気記録媒体のギャップ領域
の再生中に比較器１１で平均誤差が閾値よりも小さくな
らない場合、保持手段１２に入力データをそのまま保持
させてその出力が以後の入力データによって変化しない
ようにし、平均誤差が閾値よりも小さくなった時点で、
制御系切換手段９が切換スイッチ６の接続先を連続制御
系から離散制御系に切り換えると共に、保持手段１２に
入力データをそのまま出力させるようにしても良い。

【０００８】さらに、比較手段８における目標値が、エ
ンベロープ検出回路２の出力を１／√２倍に分圧する電
圧分圧器１３の出力であっても良く、更にまた、ループ
フィルタ７が、切換スイッチ６の後段ではなく、切換ス
イッチ６の前段の連続制御系と離散制御系にそれぞれ設
けられていても良い。

【０００９】

【作用】本発明の磁気記録再生装置のＡＧＣ回路によれ
ば、ギャップ領域からの再生信号のエンベロープ検出で
連続的な自動振幅制御が掛かりクロックとは無関係にト
レーニング信号の振幅が一定になる。そして、トレーニ
ング信号の振幅が一定になった状態でサンプリングクロ
ックの位相が合ってくるとギャップ領域の離散的な信号
の振幅が+1、+1、-1、-1、+1、+1、-1、-1....の目標と
する振幅レベルに収束する。このように、離散的な信号
の振幅と目標値との誤差が小さくなったことでサンプリ
ングクロックの位相が確定したと判定され、ＡＧＣの系
が離散制御系に切り換えられる。

【００１０】

【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は本発明の第１の一実施例の磁気ディ
スク装置のＡＧＣ回路２０の構成を示すものであり、図
８に示した従来の磁気ディスク装置のＡＧＣ回路８０と
同じ構成部材については同じ符号が付してある。図２の
磁気ディスク装置のＡＧＣ回路２０では、磁気ディスク
装置の磁気ディスクおよびヘッドは省略されており、ヘ
ッドからの再生信号のみが示されている。

【００１１】この実施例の磁気ディスク装置もパーシャ
ルレスポンス方式であり、その磁気ディスクにはデータ
領域に先立ってギャップ領域があり、ここには、そのエ
ンベロープが全て１となるトレーニング信号が記録され
ている。この実施例の磁気ディスク装置のＡＧＣ回路２
０においても、再生信号は可変利得アンプ８１によって
増幅された後、エンベロープ検出回路８２と比較器８３
からなる連続制御系と、サンプルホルダ８４とレベル検
出器８５からなる離散制御系の２系統に分岐される。連
続制御系と離散制御系は、その何れか一方が切換スイッ
チ８６によって後段のループフィルタ８７に接続され、
ループフィルタ８７からの信号が利得可変アンプ８１に
フィードバックされる。

【００１２】また、離散制御系のサンプルホルダ８４か
らのサンプリングされた信号は、クロック再生回路８８
と復調回路８９に入力される。クロック再生回路８８で
は、入力されたサンプリング信号からクロックが抽出さ
れ、このクロックがサンプルホルダ８４に入力される。
更に、復調回路８９では、例えば、最尤検出によってデ
ータの復調が行われて再生データが得られる。

【００１３】切換スイッチ８６は従来の磁気ディスク装
置のＡＧＣ回路８０では、リードゲート信号が入力され
るタイミング発生回路９０の出力によって切換動作が行
われていたが、この実施例ではタイミング発生回路９０
の代わりに、第１の比較器２１とフィルタ２２、および
第２の比較器２３とからなる制御系切換回路２５によっ
て、切換スイッチ８６が切り換えられる。第１の比較器
２１は、サンプルホルダ８４からのサンプリング信号の
振幅と、比較器８３に入力されるエンベロープ信号の目
標値とを比較して誤差信号を発生する。この誤差信号は
フィルタ２２で平滑された後に第２の比較器２３に入力
され、ここで閾値と比較される。そして、誤差信号がこ
の閾値よりも大きい時は切換スイッチ８６が連続制御系
に接続され、閾値以内になると、切換スイッチ８６が切
り換えられループフィルタ８７が連続制御系から離散制
御系に接続される。

【００１４】図３(a),(b),(c) はそれぞれ、図２の磁気
ディスク装置のＡＧＣ回路２０における利得可変アンプ
８１の出力波形、サンプルホルダ８４の出力波形、およ
びエンベロープ検出回路８２の出力波形を示すものであ
る。なお、図３(a) の×印がサンプリング時刻を示して
いる。この実施例の磁気ディスク装置のＡＧＣ回路２０
では、ギャップ領域からの再生信号は連続制御系を通
り、このときのエンベロープ検出で連続的な自動振幅制
御が掛かり、図３(a) に示すように、クロックとは無関
係にトレーニング信号の振幅が一定になっていく。そし
て、トレーニング信号の振幅が一定になった状態でサン
プリングクロックの位相が合ってくると、ギャップ領域
の離散的な信号の振幅が図３(b) に示すように、+1、+
1、-1、-1、+1、+1、-1、-1....の目標とする振幅レベ
ルに収束し、エンベロープの幅も一定になる。

【００１５】このように、離散的な信号の振幅と目標値
との誤差が小さくなったことが、第１の比較器２１およ
び第２の比較器２３で検出されると、サンプリングクロ
ックの位相が確定したと判定され、ＡＧＣの系が連続制
御系から離散制御系に切り換えられる。すなわち、第２
の比較器２３での平均誤差が閾値よりも小さくなった時
点で連続制御系が離散制御系に切り換えられる。

【００１６】このように、以上説明した実施例では、サ
ンプリングクロックの位相が確定した状態で、連続制御
系から離散制御系に切り換えられるので、離散制御系で
の引き込みが速くなり、トレーニング信号が短くなり、
フレーム効率が良くなる。図４は本発明の第２の実施例
の磁気ディスク装置のＡＧＣ回路４０の構成を示すもの
であり、図２において説明した第１の実施例の磁気ディ
スク装置のＡＧＣ回路２０と同じ構成部材には同じ符号
が付されている。この実施例の磁気ディスク装置のＡＧ
Ｃ回路４０は、図２の磁気ディスク装置のＡＧＣ回路２
０において、ギャップ領域の再生の終了時点で第２の比
較器２３での平均誤差が閾値よりも小さくならなかった
場合に対応することができるものである。従って、図４
の実施例の磁気ディスク装置のＡＧＣ回路４０が図２の
実施例の磁気ディスク装置のＡＧＣ回路２０と異なる点
は、図２の実施例の磁気ディスク装置のＡＧＣ回路２０
のループフィルタ８７と、利得可変アンプ８１との間
に、保持回路４１が設けられている点のみである。

【００１７】図５はこの保持回路４１の動作を示すフロ
ーチャートである。ステップ５０１においてはまず、ギ
ャップ領域に書かれたトレーニング信号の再生中か否か
が判定される。トレーニング信号の再生中はステップ５
０２に進み、比較器２３における誤差が閾値よりも小さ
いか否かが判定される。この判定により、閾値≦誤差の
時はステップ５０３に進む。ステップ５０３ではトレー
ニング信号が終了したか否か、即ち、ギャップ領域の再
生が終了したか否かが判定される。そして、ギャップ領
域の再生が終了した時は、ギャップ領域の機関におい
て、第２の比較器２３での平均誤差が閾値よりも小さく
ならなかった場合であるので、保持回路４１は入力デー
タをそのまま保持してその出力が以後の入力データによ
って変化しないようにする。

【００１８】一方、ステップ５０１においてトレーニン
グ信号の再生中でないと判定された時、ステップ５０２
において閾値＞誤差の時、およびステップ５０３におい
てトレーニング信号が終了しない時は、いずれもステッ
プ５０５に進んで保持回路４１に入力されるデータをそ
のまま出力する。このように、図４の実施例の磁気ディ
スク装置のＡＧＣ回路４０においては、トレーニング信
号の期間中に比較器２３で平均誤差が閾値よりも下回ら
ない場合は、エンベロープ検出による振幅制御信号が保
持回路４１によって保持され、次のトレーニング信号の
期間中に比較器２３で平均誤差がしきい値よりも小さく
なった時点で離散制御が開始される。

【００１９】図６は本発明の第３の実施例の磁気ディス
ク装置のＡＧＣ回路６０の構成を示すものであり、図２
において説明した第１の実施例の磁気ディスク装置のＡ
ＧＣ回路２０と同じ構成部材には同じ符号が付されてい
る。この実施例の磁気ディスク装置のＡＧＣ回路６０が
図２の実施例の磁気ディスク装置のＡＧＣ回路２０と異
なる点は、第１の比較器２１における目標値を、連続制
御系の比較器８３の目標値とせず、連続制御系のエンベ
ロープ検出回路８２の出力を１／√２倍に分圧する分圧
器６１の出力電圧値とした点のみである。

【００２０】このようにすると、クロック再生回路が引
き込んだ時に、トレーニング信号のエンベロープの１／
√２倍の振幅にサンプルホールド値が一致するので、サ
ンプル系のＡＧＣにループを素早く切り換えることがで
き、この結果、トレーニング信号が短く、フレーム効率
を高めることができる。図７は本発明の第４の実施例の
磁気ディスク装置のＡＧＣ回路７０の構成を示すもので
あり、図２において説明した第１の実施例の磁気ディス
ク装置のＡＧＣ回路２０と同じ構成部材には同じ符号が
付されている。この実施例の磁気ディスク装置のＡＧＣ
回路７０が図２の実施例の磁気ディスク装置のＡＧＣ回
路２０と異なる点は、切換スイッチ８６の後段に配置さ
れていたループフィルタ８７を廃し、連続制御系では比
較器８３と切換スイッチ８６の間に、離散制御系ではレ
ベル検出器８５と切換スイッチ８６の間に、それぞれル
ープフィルタ７１，７２を設けた点にある。このように
連続制御系と離散制御系でループフィルタをそれぞれ持
つと、ループフィルタをそれぞれの系で最適に設定する
ことができ、サンプリングクロックの位相の確定が速く
なる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オール１のトレーニング信号のエンベロープを検出して
振幅を一定に保った状態で、サンプリングした信号の振
幅とエンベロープの目標値と比較することによってサン
プリングクロックの位相が確定したかどうか判定し、目
標値に近づいた時点でＡＧＣの系を離散的制御に切り換
えることにより、サンプリングクロックが安定してＡＧ
Ｃの誤動作がなく、しかも、ＡＧＣ回路の離散制御での
引込が速くなるので、トレーニング信号が短くなりフレ
ーム効率が良くなるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録再生装置のＡＧＣ回路の構成
を示す原理構成図である。

【図２】本発明の第１の実施例の磁気ディスク装置のＡ
ＧＣ回路の構成を示すブロック回路図である。

【図３】図２の要部における動作波形を示し、(a) は利
得制御増幅器の出力波形図、(b) はサンプルホルダの出
力波形図、(c) はエンベロープ検出回路の出力波形図で
ある。

【図４】本発明の第２の実施例の磁気ディスク装置のＡ
ＧＣ回路の構成を示すブロック回路図である。

【図５】図４の保持回路の動作を示すフローチャートで
ある。

【図６】本発明の第３の実施例の磁気ディスク装置のＡ
ＧＣ回路の構成を示すブロック回路図である。

【図７】本発明の第４の実施例の磁気ディスク装置のＡ
ＧＣ回路の構成を示すブロック回路図である。

【図８】従来の磁気ディスク装置のＡＧＣ回路の構成を
示すブロック回路図である。

【符号の説明】

１…利得可変増幅器 ２…エンベロープ検出回路 ３…比較器 ４…サンプルホルダ ５…レベル検出器 ６…切換スイッチ ７…ループフィルタ ８…比較手段 ９…制御系切換手段 １０…フィルタ １１…比較器 １２…保持手段 １３…電圧分圧器 ２０，４０，６０，７０…本発明の実施例のＡＧＣ回路 ２１…第１の比較器 ２２…フィルタ ２３…第２の比較器 ４１…保持回路 ６１…分圧器 ７１…７２ ループフィルタ ８１…可変利得アンプ ８２…エンベロープ検出回路 ８３…比較器 ８４…サンプルホルダ ８５…レベル検出器 ８６…切換スイッチ ８７…ループフィルタ ８８…クロック再生回路 ８９…復調回路

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パーシャルレスポンス方式を用いた磁気
   記録再生装置からの再生信号を復調する復調回路への信
   号レベルを制御する磁気記録再生装置のＡＧＣ回路であ
   って、磁気記録媒体から読み出された再生信号を増幅す
   る利得可変増幅器(1) の後段に、エンベロープ検出回路
   (2) とエンベロープ信号を目標値と比較する比較器(3)
   とを備える連続制御系と、サンプルホルダ(4) とサンプ
   リング信号のレベル検出器(5) とを備える離散制御系と
   が並列に設けられ、切換スイッチ(6) によって前記２つ
   の制御系の何れか一方の信号をループフィルタ(7) を介
   して前記利得可変増幅器(1) にフィードバックすること
   により、前記利得可変増幅器(1) の利得を制御するもの
   において、 前記サンプルホルダ(4) からのサンプリング信号の振幅
   と、前記エンベロープ信号の目標値とを比較して誤差信
   号を発生する比較手段(8) と、 この誤差信号が、所定の閾値よりも大きい時は前記ルー
   プフィルタ(7)を前記連続制御系に接続し、前記閾値以
   下の時は前記ループフィルタ(7) を前記離散制御系に接
   続するように、前記切換スイッチ(6) を切り換える制御
   系切換手段(9)と、 を設けたことを特徴とする磁気記録再生装置のＡＧＣ回
   路。
2. 【請求項２】 前記制御系切換手段(9)がフィルタ(10)
   と比較器(11)とを備え、 前記比較手段(8)からの誤差信号の平均誤差が、前記比
   較器(11)の閾値よりも大きい時は前記ループフィルタ
   (7)が前記連続制御系に接続され、前記閾値以下の時は
   前記ループフィルタ(7)が前記離散制御系に接続される
   よう、前記切換スイッチ(6)を切り換えることを特徴と
   する請求項１に記載の磁気記録再生装置のＡＧＣ回路。
3. 【請求項３】 前記ループフィルタ(7) から前記利得可
   変増幅器(1) への制御信号のフィードバック経路に制御
   信号の保持手段(12)を設け、前記磁気記録媒体のギャッ
   プ領域の再生中に前記比較器(11)で平均誤差が閾値より
   も小さくならない場合、前記保持手段(12)に入力データ
   をそのまま保持させてその出力が以後の入力データによ
   って変化しないようにし、平均誤差が閾値よりも小さく
   なった時点で、前記制御系切換手段(9) が前記切換スイ
   ッチ(6) の接続先を連続制御系から離散制御系に切り換
   えると共に、前記保持手段(12)に入力データをそのまま
   出力させるように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のＡＧＣ回路。
4. 【請求項４】 前記比較手段(8) における目標値が、前
   記エンベロープ検出回路(2) の出力を１／√２倍に分圧
   する電圧分圧器(13)の出力であることを特徴とする請求
   項２または３に記載の磁気記録再生装置のＡＧＣ回路。
5. 【請求項５】 前記ループフィルタ(7) が、前記切換ス
   イッチ(6) の後段ではなく、前記前記切換スイッチ(6)
   の前段の前記連続制御系と離散制御系にそれぞれ設けら
   れていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項
   に記載の磁気記録再生装置のＡＧＣ回路。