JP3755447B2 - 磁気記録装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気記録装置に係り、記録時の磁気ヘッドに生じるリンギングを抑制する磁気記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報処理の高速化、高容量化に伴い、高い繰り返し周波数で磁気ヘッドをスイッチング駆動し、磁気媒体に書き込む情報の記録密度を高める試みがなされている。しかしながら、磁気ヘッドをスイッチング駆動する際に種々の問題があり、記録信号の高速化を図ることが困難であった。
【０００３】
以下、従来の磁気記録装置のライト回路出力部について説明する。
【０００４】
図７は従来の磁気記録装置におけるライト回路出力部の回路図であり、１，２はヘッド端子、３〜６は入力端子、７〜１０はライトドライバー部のＨブリッジを構成するトランジスタ、１１０は磁気ヘッド、１１は磁気ヘッド１１０のインダクタ成分、１２は磁気ヘッド１１０の抵抗成分、１３は記録電流を決めるための電流源、１８はダンピング抵抗である。
【０００５】
以上のように構成された従来の磁気記録装置のライト回路出力部について、以下その動作を説明する。
【０００６】
図７に示された入力端子３と４には、互いに逆位相の入力パルスが外部から入力され、入力端子５と６についても互いに逆位相の入力パルスが外部から入力される。そして、入力端子３，６にＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わる入力パルスが入力される時、入力端子４，５にはＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わる入力パルスが入力される。すると、トランジスタ７，１０がＯＮとなる一方、トランジスタ８，９がＯＦＦとなり、磁気ヘッド１１０のヘッド端子１からヘッド端子２に向けて記録電流が流れる。逆に、入力端子３，６の入力パルスがＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わる時、入力端子４，５の入力パルスがＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わり、トランジスタ７，１０がＯＦＦとなる一方、トランジスタ８，９がＯＮとなり、磁気ヘッド１１０の端子間に逆向きの記録電流が流れる。
【０００７】
図８は従来装置の記録動作を説明するための図であり、図８（ａ）は磁気ヘッド１１０の記録電流Ｉｗの波形を示し、図８（ｂ）はダンピング抵抗１８を付加した時のヘッド端子１（図７中のＡ点）の電圧波形を実線で示し、ヘッド端子２（図７中のＢ点）の電圧波形を一点鎖線で重複させて示している。なお、図８の横軸は時間軸ｔとして、図８（ａ）の縦軸は記録電流Ｉｗの電流レベルを示し、図８（ｂ）はヘッド端子１，２の電圧波形の電圧レベルを示す。磁気ヘッド１１０と並列にダンピング抵抗１８を接続していると、図８（ａ）に示すように記録電流Ｉｗの電流波形は、ダンピング抵抗１８のダンピング作用によりリンギングは殆ど生じない。しかし、磁気ヘッド１１０に流れる記録電流の立ち上がり（または立ち下がり）波形が鈍り、記録電流Ｉｗのレベルが切り替わる時間（電流波形の立ち下がり時間、又は立ち下がり時間）Ｔｂが長くなってしまう。
【０００８】
次に、図９はダンピング抵抗１８を外した時の動作波形であり、横軸を時間軸として、図９（ａ）は記録電流Ｉｗの電流波形を示し、図９（ｂ）はヘッド端子１，２の電圧波形を示す。図７に示す従来の磁気記録装置において、ダンピング抵抗１８を外すと、図９（ａ）に示すように記録電流Ｉｗが切り替わる時間Ｔｃが小さくなる一方、ヘッド端子１，２間のオーバーシュートの振幅ｈｃが大きくなり、オーバーシュートの後にリンギングが生じてしまう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構成では、ダンピング抵抗１８を付加して、記録電流Ｉｗの電流波形のリンギングを低減すると、記録電流の波形が鈍って、高い繰り返し周波数の磁気記録が困難になるという不都合がある。逆に、ダンピング抵抗を用いずに記録電流をスイッチングすると、記録電流Ｉｗが切り替わる時間がＴｂからＴｃへと小さくなるが、ヘッド端子１，２間の電圧波形のオーバーシュートが大きくなり、オーバーシュート後に記録電流のリンギングが生じて、そのリンギングがノイズ源となり、記録電流のＳ／Ｎ比を悪化させて、誤った信号を磁気媒体に記録する原因になるという不都合があった。
【００１０】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、記録電流の立ち上がり波形（または立ち下がり）波形のシャープさを確保しつつ、スイッチングの過渡期に生じるリンギングを低減することが出来る磁気記録装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の磁気記録装置は、ライト回路の出力に接続された磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドの端子間に接続されたダンピング回路と、前記磁気ヘッドの端子間電圧のオーバーシュートを検出するオーバーシュート検出回路とを備え、前記オーバーシュート検出回路の検出出力に応じて前記ダンピング回路を、オーバーシュート期間中には動作させずそれ以外の期間に動作させる構成を有している。
【００１２】
この構成によって、磁気ヘッドの端子電圧波形のオーバーシュートを検出し、オーバーシュートが発生する期間中はダンピング回路を動作させないため、磁気ヘッドの記録電流のスイッチング波形（立ち上がり波形および立ち下がり波形）がシャープになる一方、オーバーシュート期間以外の期間はダンピング回路を機能させるため、磁気ヘッドの記録電流に重畳するリンギングが低減され、リンギングに起因したノイズが小さくなり、記録電流のＳＮ比を改善できる。そのため、記録電流を高速でスイッチングできると共に、オーバーシュート波形の期間を小さくすることが可能になり、高い周波数での磁気記録が可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態に於ける磁気記録装置、特にライト回路の回路構成を示す回路図である。
【００１５】
図１に示すように、ライト回路１００の出力間に磁気ヘッド１１０のヘッド端子１，２を接続し、その磁気ヘッド１１０の両端にダンピング回路１２０を接続し、オーバーシュート検出回路１３０の入力を磁気ヘッド１１０の両端に接続し、オーバーシュート検出回路１３０の出力によってダンピング回路１２０を制御することにより、本発明の磁気記録装置は構成される。なお、ダンピング回路１２０は、ダンピング抵抗１２１とスイッチ用トランジスタ１２２の直列回路で構成されている。
【００１６】
この構成により、オーバーシュート検出回路１３０は、磁気ヘッド１１０の両端の電圧波形のオーバーシュートを検出し、オーバーシュートが発生する期間中はスイッチ用トランジスタ１２２をオフさせて、ダンピング回路１２０を機能停止させる。そして、それ以外の期間中はスイッチ用トランジスタ１２２をオンさせて、ダンピング回路１２０を機能させる。従って、ライト回路１００で磁気ヘッド１１０をスイッチング駆動する時、駆動電流のスイッチングが急峻に行われ、オーバーシュート波形は十分大きな波高値が得られる一方、オーバーシュート後に機能するダンピング回路１２０の作用により、オーバーシュート後のリンギングを抑制することができる。
【００１７】
なお、上述の実施形態では、スイッチ用トランジスタ１２２としてｐチャンネル型のトランジスタを１個使用した例で説明しているが、ｎチャンネル型のトランジスタに置き換えて実施しても構わない。また、ｐチャンネル型とｎチャンネル型のトランジスタを並列接続して実施しても構わない。但し、ｐチャンネル型或いはｎチャンネル型のうち一方のトランジスタのみを使用すると、ゲート電極に与える入力信号レベルに依存してトランジスタのＯＮ抵抗が変動し、電流波形が上下非対称になったり、ダンピング作用が変動するような影響が多少ある。ｐチャンネル型とｎチャンネル型の両方のトランジスタを並列接続した場合には、入力信号レベルに依存したＯＮ抵抗の変動が小さくなり、上述した記録電流への悪影響は少ない。
【００１８】
次に、上述の実施形態を具体化した第２の実施形態について説明する。図２は第２の実施形態における磁気記録装置のライト回路出力部の回路構成を示す回路図である。
【００１９】
図２において、１，２はヘッド端子、３，４および５，６は互いに反転した入力パルスが入力される入力端子、７〜１０はライト回路出力部を構成するｎｐｎ型のトランジスタ、１１０は磁気ヘッド、１１は磁気ヘッド１１０のインダクタンス成分、１２は磁気ヘッド１１０の抵抗成分、１３は記録電流設定用の電流源、１４は電流源、１５，１６はオーバーシュートを検出するためのｎｐｎ型のトランジスタ、１７，１８はダンピング抵抗、１９、２０はｐチャンネル型のトランジスタである。
【００２０】
ライト回路出力部は、トランジスタ７，９を直列接続し、トランジスタ８，１０を直列接続して、それらの中間接続点を出力端（ヘッド端子１，２）として磁気ヘッド１１０を接続したＨブリッジ回路で構成している。更に、トランジスタ９と１０を差動対の構成として、その共通接続点に電流源１３を接続し、磁気ヘッド１１０に供給する記録電流の大きさを決めている。
【００２１】
そして、トランジスタ７及び１０に接続された入力端子３及び６にはそれぞれ同相の入力パルスが入力され、トランジスタ８及び９に接続された入力端子４及び５には前述の入力パルスを反転したパルスがそれぞれ入力される。但し、入力端子３と４には接地電位ＧＮＤと電源電圧Ｖｃｃとの間をフルスィングする振幅で入力パルスが入力され、入力端子５と６には波高値が所定電位（接地電位ＧＮＤと電源電圧Ｖｃｃとの中間電位）となり、基準電位が接地電位ＧＮＤとなる入力パルスが入力される。従って、トランジスタ７，１０が導通する時はトランジスタ８，９が非導通となり、トランジスタ７，１０が非導通の時にはトランジスタ８，９が導通するというように、トランジスタ７，１０及びトランジスタ８，９が交互に導通／非導通を繰り返す。
【００２２】
次に、第２の実施形態における磁気記録装置（図２を参照）の各部の動作波形を示す図６を参照しながら、以下にオーバーシュートの検出動作を中心に回路動作を説明する。図６の横軸は時間軸を表し、図６（ａ）は記録電流Ｉｗを表し、縦軸を電流レベルとして表している。図６（ｂ）のヘッド端子１（図２中のＡ点）の電圧波形、及びヘッド端子２（図２中のＢ点）の電圧波形を表し、縦軸を電圧レベルとして共通に表している。図６（ｃ）はオーバーシュート検出出力信号（図２中のＣ点）を表し、縦軸を電圧レベルとして表しており、図６（ｄ）はダンピングを制御するスイッチ用トランジスタのＯＮ／ＯＦＦ状態を表している。
【００２３】
以下、トランジスタ１５，１６がＯＮする時のベース・エミッタ間電圧がＶｄ（約０．７Ｖ）であるものとし、ｐチャンネル型トランジスタ１９，２０（スイッチ用トランジスタ）の閾値電圧Ｖｔ＝−１Ｖであるものとして説明する。ライト回路（トランジスタ７〜１０）のスイッチング動作により記録電流Ｉｗの向きが切り替わる時は、図６のヘッド端子１、２の電圧波形（Ａ点）（Ｂ点）に示すように、磁気ヘッド１１０のインダクタンス成分の逆起電力によりヘッド端子１，２の電圧は、一方の端子は過渡的に立ち上がるオーバーシュートを発生し、逆に他方の端子は過渡的に立ち下がるオーバーシュートを発生し、スイッチング動作する毎に交互にオーバーシュートを発生する。
【００２４】
エミッタを共通接続した検出用のトランジスタ１５，１６は、ヘッド端子１，２の電圧波形を全波整流し、エミッタには図６（ｃ）に示すようにヘッド端子１或いはヘッド端子２の電圧波形のうち大きい方の電圧レベルを出力し、ボトムレベルが電源電圧Ｖｃｃより２Ｖｄ下がった電圧となりオーバーシュート部分が電源電圧Ｖｃｃより跳ね上がる電圧波形（オーバーシュート検出出力信号）をトランジスタ１５，１６のエミッタに出力する。
【００２５】
このオーバーシュート検出出力信号（図６（ｃ）を参照）はスイッチング用トランジスタ（ｐチャンネル型トランジスタ１９，２０）のゲートに入力され、オーバーシュート検出出力信号のボトムレベルが（Ｖｃｃ−２Ｖｄ）となっている期間中は、ｐチャンネル型トランジスタ１９，２０のゲートに閾値電圧Ｖｔより大きな電圧が入力され、ｐチャンネル型トランジスタ１９，２０はＯＮ状態を維持する。これにより、ダンピング抵抗１７及び１８が磁気ヘッド１１０と並列に接続されることになり、ダンピング作用が機能する。また、オーバーシュートの発生期間中は、オーバーシュート検出出力信号のオーバーシュート部分が電源電圧Ｖｃｃよりも跳ね上がるため、ｐチャンネル型トランジスタ１９，２０はＯＦＦ状態となり、ダンピング回路は機能しない。
【００２６】
これによって、記録電流の向きが切り替わる過渡期（オーバーショートの発生期間中）は、電流方向がどちらに切り替わったとしても、両波整流して得られたオーバーシュート検出出力信号によってｐチャンネル型トランジスタ１９，２０がＯＦＦになり、ダンピング抵抗１７，１８によるダンピング作用は生じないため、記録電流Ｉｗの立ち上がり（又は立ち下がり）波形のスイッチング速度が遅くなることはない。
【００２７】
また、オーバーシュートの発生期間が過ぎると、トランジスタ１６，１７のエミッタ電位（オーバーシュート検出出力信号）のボトムレベルが電源電圧Ｖｃｃより２Ｖｄ（約１．４Ｖ）下がるため、スイッチ用トランジスタ（ｐチャンネル型トランジスタ１９，２０）がＯＮ状態となり、ダンピング抵抗１７，１８によるダンピング作用が生じ、オーバーシュート後に発生するリンギングは低減される。
【００２８】
図３は第３の実施形態における磁気記録装置の回路構成を示す図である。図３において、ライト回路出力部およびオーバーシュート検出回路は図２に示す第２の実施形態と同様であり、第２の実施形態との違いは、ダイオード３０，３１、ダンピング抵抗１８及び、ダンピング機能を制御するｐチャンネル型のトランジスタ２０から成るダンピング回路の回路構成である。第３の実施形態は、１個のダンピング抵抗１８のみでダンピング機能させているが、これはダイオード３０，３１を追加して、ダンピング抵抗１８の抵抗値を少し小さい値にすることにより、第２の実施形態と同様なダンピング作用を持たせることができる。従って、第３の実施形態は第２の実施形態と同様にオーバーシュート検出を行って、オーバーシュート期間以外の期間中は磁気ヘッドの端子間電圧をダンピングすることができる。
【００２９】
図４は第４の実施形態における磁気記録装置の回路構成を示す図である。図４において、ライト回路出力部およびオーバーシュート検出回路は図２に示す第２の実施形態と同様であり、図２との違いはダイオード３０，３１、ダンピング抵抗１７，１８及びダンピングを制御するトランジスタ２０から成るダンピング回路の回路構成である。第４の実施形態は、ダンピング抵抗１７，１８とダイオード３０，３１を追加してダンピング回路を構成しており、磁気ヘッド１１０の端子間電圧の極性に応じてダイオード３０または３１を交互に導通させて、磁気ヘッド１１０の電流方向が切り替わっても、一方向づつ互いに逆の電流方向に有効なダンピング回路を機能させることにより、第２の実施形態と同様なダンピング作用を持たせることができる。従って、第３の実施形態は第２の実施形態と同様にオーバーシュート検出を行って、オーバーシュート期間以外の期間中は磁気ヘッドの端子間電圧をダンピングすることができる。
【００３０】
なお、上述した第２〜第４の実施形態（図２〜図４）に使用されている全てのトランジスタは、バイポーラトランジスタもしくはＭＯＳトランジスタのいずれで構成しても構わない。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、磁気ヘッドの端子電圧波形に重畳するオーバーシュートを検出し、オーバーシュートが発生する期間中はダンピング回路を動作させないため、磁気ヘッドの記録電流のスイッチング波形がシャープになる一方、オーバーシュート期間以外の期間はダンピング回路を機能させるため、磁気ヘッドの記録電流に重畳するリンギングが低減され、リンギングに起因したノイズが小さくなり、記録電流のＳＮ比を改善できる。そのため、記録電流を高速でスイッチングできると共に、オーバーシュート波形の期間を小さくすることが可能になり、高い周波数での磁気記録が可能になるという格別な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る磁気記録装置の基本的な回路構成図
【図２】第２の実施形態に係る磁気記録装置の具体的な回路図
【図３】第３の実施形態に係る磁気記録装置の具体的な回路図
【図４】第４の実施形態に係る磁気記録装置の具体的な回路図
【図５】本発明の磁気記録装置の記録電流波形とヘッド端子電圧波形を示す図
【図６】本発明の回路動作を説明するための原理図
【図７】従来の磁気記録装置の回路構成を示す図
【図８】従来装置の記録電流波形とヘッド端子電圧波形を示す図
【図９】従来装置の記録電流波形とヘッド端子電圧波形を示す図
【符号の説明】
１，２ ヘッド端子
３〜６ 入力端子
７〜１０ トランジスタ
１１ 磁気ヘッドのインダクタンス成分
１２ 磁気ヘッドの抵抗成分
１３ 電流源
１４ 電流源
１５，１６ トランジスタ
１７，１８ ダンピング抵抗
１９，２０ ダンピング回路を制御するトランジスタ
３０，３１ ダイオード
１００ ライト回路
１１０ 磁気ヘッド
１２０ ダンピング回路
１３０ オーバーシュート検出回路

Claims (3)

1. 第１，第２，第３，第４のトランジスタから成るＨブリッジ回路により構成され、出力に接続された磁気ヘッドをスイッチング駆動するライト回路と、
   前記磁気ヘッドの両端にそれぞれ制御端子を接続した第５，第６のトランジスタで構成され前記磁気ヘッドの端子電圧を全波整流するオーバーシュート検出回路と、
   前記磁気ヘッドの一端と第１のダイオードのカソードを接続し、前記磁気ヘッドの他端と第２のダイオードのカソードを接続し、前記第１，第２のダイオードのアノードを共通接続し、前記第１，第２のダイオードのアノードを共通接続した点と電源端子との間に接続された第１の抵抗と第７のトランジスタとの直列回路とを備え、
   前記オーバーシュート検出回路の検出出力に応じて前記第７のトランジスタを、オーバーシュート期間中には非導通にし、それ以外の期間中は導通にすることを特徴とする磁気記録装置。
2. 第１，第２，第３，第４のトランジスタから成るＨブリッジ回路により構成され、出力に接続された磁気ヘッドをスイッチング駆動するライト回路と、
   前記磁気ヘッドの両端にそれぞれ制御端子を接続した第５，第６のトランジスタで構成され前記磁気ヘッドの端子電圧を全波整流するオーバーシュート検出回路と、
   前記磁気ヘッドの一端に接続される第１のダイオードと第１の抵抗を直列接続した第１の直列回路と、
   前記磁気ヘッドの他端に接続される第２のダイオードと第２の抵抗を直列接続した第２の直列回路と、
   自らの導通により前記第１，第２のダイオードを導通させる第７のトランジスタとを備え、
   前記オーバーシュート検出回路の検出出力に応じて前記第７のトランジスタを、オーバーシュート期間中は非導通にし、それ以外の期間中は導通にすることを特徴とする磁気記録装置。
3. Ｈブリッジ回路の一部を構成しエミッタを共通接続して互いに逆相の入力信号でスイッチング動作する第１，第２のトランジスタのエミッタ共通接続点に電流源を接続したことを特徴とする請求項１〜２に記載の磁気記録装置。

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