JP3785864B2 - Switch circuit - Google Patents
Switch circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP3785864B2 JP3785864B2 JP21329099A JP21329099A JP3785864B2 JP 3785864 B2 JP3785864 B2 JP 3785864B2 JP 21329099 A JP21329099 A JP 21329099A JP 21329099 A JP21329099 A JP 21329099A JP 3785864 B2 JP3785864 B2 JP 3785864B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- power supply
- differential amplifier
- mos transistor
- channel mos
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気ヘッド読み書き回路に関し、特に磁気ディスク用の磁気ヘッド読み書き回路のスイッチ回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
現在、フロッピーディスクドライブなどの既存メディアの磁気ヘッド読み書き回路を有する集積回路においては、より一層のコストダウンや低消費電力化が望まれている。この磁気ヘッド読み書き回路においては、通常、磁気ヘッドのセンタータップを第1の電源端子に接続するため、書き込み時に磁気ヘッド両端に第1の電源端子電圧を中心に正負の逆起電圧が発生するが、読み書き兼用ヘッドの場合、前記の逆起電圧が読み出し回路によってクランプされないように、読み出し回路である差動増幅回路に電力を供給する第2の電源端子との間にスイッチを挿入する必要がある。
【0003】
図4は、PNPトランジスタを用いたスイッチ回路である。従来、このスイッチ回路はPNPトランジスタ17で構成されており、書き込み時にはこのPNPトランジスタの動作を停止させて読み出し回路からの電流を断ち切っていた。一方、読み出し時にはPNPトランジスタ17を動作させて読み出し回路に第2の電源端子21の電源を供給していた。
【0004】
書き込み時には、書き込み回路2が働いており、ヘッドコイル3に電流が流れ、ヘッドコイル3の特性から逆起電圧が生じる。ここで、差動増幅回路を構成する主要なトランジスタ15(16)のベース電位が上昇していくと、トランジスタ15(16)のコレクタにベースからの電流が逆流しようとするが、PNPトランジスタ17の動作が停止していれば、電源への逆流を防止することができる。
【0005】
また、書き込み時は、差動増幅回路1の電流源4の動作を停止状態にしており、この状態でPNPトランジスタ17が無ければ、トランジスタ15(16)のコレクタから第2の電源端子21に逆起電流が流れ込むことになり、トランジスタ15(16)のベース電位が、電源電圧に約0.7V付加された値でクランプされてしまい、書き込み特性が悪化する。本来、書き込み電流の方向が切り替わる瞬間にコイルの特性から、今までと同じ方向の電流を流し続けようとしてコイルの両端に電位差(逆起電圧)が生じる。必要十分な逆起電圧が生じることによって、今までとは逆方向の電流への切替が行われるに対して、コイルの一端が電源端子の電圧に約0.7V付加された電圧になり、また、トランジスタのベース,コレクタ間のダイオードの導通によるリーク電流が生じる。このように、逆起電圧が電源電圧値より0.7V程度高い値にクランプされるので電流の切替に遅延が生じると共に書き込みに必要な電流が不足して書き込み特性が悪化する構造を備えていた。そこで、差動増幅回路を介して電源端子21に流れる電流をスイッチ回路によって防ぐ必要があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の構成では、スイッチ回路にPNPトランジスタを用いているが、一方で、CMOSプロセスを初めとするPNPトランジスタが無いプロセスの場合には、逆起電力防止用のスイッチ回路を構成できないでいた。
【0007】
また、PNPトランジスタを用いたスイッチ回路を使用することにより、比較的多くの電流が流れ、消費電力削減の点で課題を有していた。
【0008】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、磁気ヘッド読み書き回路を集積回路で設計するにあたり、プロセスの選択度を拡大させ、且つ、低消費電力化を図ることができる逆起電流防止構造を備えたMOSトランジスタによるスイッチ回路を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明のスイッチ回路は、磁気ヘッドに接続するための端子対と、該端子対を介して前記磁気ヘッドからの読み出し信号を入力端子対に入力して増幅した信号を出力端子から出力する差動増幅回路と、書き込みデータによって前記端子対に与えた書き込み電流の方向を制御する書き込みドライバ回路と、を備えた磁気ヘッド読み書き回路において、前記差動増幅回路の電源部とこの電源部に電力を供給する電源端子との間に挿入され縦続接続された少なくとも2個のPチャネルMOSトランジスタを備えたスイッチ回路であって、
前記電源端子に接続された方の前記PチャネルMOSトランジスタのソースとドレインに対して個々に形成されたダイオードの共通接続部を前記電源端子と接続して前記ソースに対して形成されたダイオードをショートし、前記差動増幅回路側に接続された方の前記PチャネルMOSトランジスタのソースとドレインに対して個々に形成されたダイオードの共通接続部を前記差動増幅回路の電源部と接続して前記ドレインに対して形成されたダイオードをショートし、
前記読み出し時に前記少なくとも2個のPチャンネルトランジスタを導通させ、
前記書き込み時に前記少なくとも2個のPチャンネルトランジスタを遮断させると共に、前記差動増幅回路側に接続された方の前記PチャネルMOSトランジスタのゲートとドレイン間を短絡することを特徴としたものである。
【0010】
さらに、好ましくは、前記縦続接続したPチャネルMOSトランジスタのうちの前記差動増幅回路に接続されたPチャネルMOSトランジスタのゲートに昇圧回路を接続し、前記書き込み時の開始初期に前記昇圧回路を動作させたことを特徴とするものである。
【0011】
この構成により、書き込み時に、直列接続のPチャネルMOSトランジスタの動作を停止させることで、電源端子20からの逆起電流が差動増幅回路を通して電源端子21に逆流せずに正常な書き込みが可能となる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0013】
図1は、本発明の第1の実施形態における磁気ヘッド読み書き回路用のスイッチ回路を備えたブロック図である。
【0014】
図1において、1は、読み出し回路ブロックの入力部の差動増幅回路であり、2は、書き込み回路ブロックのドライバ部、3は、センタータップを電源端子に接続した読み書き兼用のヘッドコイルである。この構成は、図4と同様である。
【0015】
ここで、本実施形態のMOSトランジスタ11、12は、読み出し回路の電源スイッチ回路を構成しており、読み出し時は両トランジスタが共に動作し、書き込み時には両トランジスタとも動作を停止する。
【0016】
トランジスタ13は、書き込み中に逆起電圧によって差動増幅回路1の出力部の節点Aの電位が上昇しても、MOSトランジスタ12のゲートと節点Aとを短絡させるのでMOSトランジスタ12を動作させなくしている。
【0017】
トランジスタ14は、読み出し時に動作状態にさせてMOSトランジスタ12のゲート電圧値を“L”にし、MOSトランジスタ12を動作状態にさせる。書き込み時には、トランジスタ14の動作を停止させてMOSトランジスタ12のゲートを“L”から開放するためのものである。
【0018】
図2はPチャネルMOSトランジスタの構造を示す断面図である。ここで、図2のMOSトランジスタ11のそれぞれソースとドレインはP+形であり、これに対して基板がN形なので、基板に対してダイオード6及び7が寄生素子として存在する。基板の電位は、ソースに与えられ、従って、ダイオード6はショートされてダイオード7のみが有効になる。
【0019】
一方、MOSトランジスタ12が差動増幅回路1と接続され、基板に対してダイオード8及び9が寄生素子として存在するが、基板の電位がN+を通してドレインと接続するため、ダイオード9はショートされて、ダイオード8のみが有効になる。このように図2の配線により、本発明のMOSトランジスタスイッチは、2つのMOSトランジスタ11、12が両方共に動作を停止している限り、電源側にも差動増幅回路1側にも電流が流れないように回路を構成する。
【0020】
以上のように構成された本実施形態のMOSトランジスタを用いたスイッチ回路について、以下、その動作を説明する。
【0021】
図1において、読み出し時にはMOSトランジスタ11のゲートは電圧レベルで“L”であり、MOSトランジスタが動作する。また、トランジスタ13、14のゲートは、電圧レベルで“H”であり、トランジスタ13は動作を停止し、トランジスタ14は動作し、これによってMOSトランジスタ12のゲートを電圧レベルで“L”にしてMOSトランジスタ12を動作させる。このように、MOSトランジスタ11、12が動作して読み出し回路が動作する。この時に、電流源4は動作し、電流源5は動作を停止する。
【0022】
ここで、読み出し状態から書き込み状態に切り替わる場合は、電流源4が動作を停止し、電流源5が動作しており、MOSトランジスタ11のゲートは“H”になって動作を停止する。但し、MOSトランジスタに寄生的にダイオード7が付加され、節点Aの電位が第1の電源端子20の電圧に約0.7V付加した値まで上昇すると差動増幅回路1の電源に電流が流れ込む。これに対して、MOSトランジスタ12の動作を停止させる必要性がある。この動作の停止について以下説明する。
【0023】
トランジスタ14のゲートが電圧レベルで“L”になり、MOSトランジスタ12のゲートは“L”から開放される。ヘッドコイル3の電圧が上昇してゆくときに節点Aの電圧が上昇していく。しかし、トランジスタ13が動作状態であるので、MOSトランジスタ12のゲートと節点Aとが短絡して動作停止の状態になる。逆起電流はトランジスタの耐圧上限で阻止できて書き込みに必要な電流をコイルに流すことができる。以上のように、本実施形態によればMOSトランジスタ11、12を設けて直列接続することにより、基板電位の接続を工夫して寄生素子の働きを抑制し、さらにトランジスタ13、14によって、書き込み時にはMOSトランジスタ12のゲート電位を逆起電圧に対応して上昇させて、MOSトランジスタ12の動作を常に停止させ、逆起電流の読み出し回路への逆流を防ぐことにより、PNPトランジスタを使用せず、MOS回路のみで逆起電流防止スイッチを実現するものである。
【0024】
また、従来のPNPトランジスタではベース電流を消費していたのに対し、ゲートを制御するだけの電流になるため、消費電流が削減できる。
【0025】
次に、本発明の第2の形態について図3を参照しながら説明する。
【0026】
図3において、昇圧回路10は、MOSトランジスタ12のゲートに接続されており、書き込み開始初期に、MOSトランジスタ12のゲートを瞬時に昇圧するものである。以下にその動作を説明する。
【0027】
昇圧回路10は、読み出し時は、動作を停止しており、読み出しに関しては何の動作もしない。読み出しから書き込みに切り替わるときに、MOSトランジスタ12のゲートを昇圧させて、MOSトランジスタ12を逆起前にその動作を停止させるものである。書き込み開始初期の間だけ昇圧回路10をONさせておけば、その後はトランジスタ13の働きによってMOSトランジスタ12のゲートと節点Aを短絡させ、MOSトランジスタ12の動作を停止させた状態に保つことができる。
【0028】
以上のように、本発明の第2の実施形態によれば、MOSトランジスタ12のゲートに昇圧回路10を設けることにより、書き込みスタート時からMOSトランジスタ12の動作を完全に停止させることができ、よりレスポンスの早い逆起電流防止のMOSトランジスタスイッチを実現することができる。
【0029】
【発明の効果】
本発明は、読み出し回路の電源部に、2個のMOSトランジスタを直列に挿入し、必要により、昇圧回路を設けることによって、PNPトランジスタを形成できないプロセスでも、書き込み時の読み出し回路への逆起電流を高速に遮断することができるスイッチ回路を実現するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態における、MOSトランジスタスイッチを示す回路図
【図2】図1のPチャネルMOSトランジスタの構造と配線を示す図
【図3】本発明の第2の実施形態における、MOSトランジスタスイッチを示す回路図
【図4】従来の逆起電流防止スイッチを示す回路図
【符号の説明】
1 ヘッド入力部差動増幅回路
2 書き込みドライバ
3 読み書き兼用ヘッドコイル
4 差動増幅回路電流源
5 書き込みドライバ電流源
6〜9 PチャネルMOS寄生ダイオード
10 昇圧回路
11〜14 MOSトランジスタ
15,16 トランジスタ
20,21 電源端子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic head read / write circuit, and more particularly to a switch circuit of a magnetic head read / write circuit for a magnetic disk.
[0002]
[Prior art]
Currently, in an integrated circuit having a magnetic head read / write circuit of an existing medium such as a floppy disk drive, further cost reduction and low power consumption are desired. In this magnetic head read / write circuit, since the center tap of the magnetic head is normally connected to the first power supply terminal, positive and negative back electromotive voltages are generated at both ends of the magnetic head around the first power supply terminal voltage during writing. In the case of the read / write head, it is necessary to insert a switch between the second power supply terminal that supplies power to the differential amplifier circuit that is the read circuit so that the counter electromotive voltage is not clamped by the read circuit. .
[0003]
FIG. 4 is a switch circuit using a PNP transistor. Conventionally, this switch circuit is composed of a
[0004]
At the time of writing, the
[0005]
Further, at the time of writing, the operation of the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In such a conventional configuration, a PNP transistor is used for the switch circuit. On the other hand, in a process without a PNP transistor such as a CMOS process, a switch circuit for preventing back electromotive force cannot be configured. It was.
[0007]
Further, by using a switch circuit using a PNP transistor, a relatively large amount of current flows, and there is a problem in terms of reducing power consumption.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and in designing a magnetic head read / write circuit with an integrated circuit, a back electromotive force prevention structure capable of increasing process selectivity and reducing power consumption. The switch circuit by the MOS transistor provided with this is provided.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the switch circuit of the present invention includes a terminal pair for connecting to a magnetic head, and a signal obtained by amplifying a read signal from the magnetic head via the terminal pair by inputting it to the input terminal pair. In a magnetic head read / write circuit comprising: a differential amplifier circuit that outputs a signal from an output terminal; and a write driver circuit that controls a direction of a write current applied to the terminal pair by write data, a power supply unit of the differential amplifier circuit A switch circuit including at least two P-channel MOS transistors that are inserted between the power supply unit and a power supply terminal that supplies power to the power supply unit and connected in cascade.
A common connection of diodes individually formed for the source and drain of the P-channel MOS transistor connected to the power supply terminal is connected to the power supply terminal and the diode formed for the source is short-circuited. and, wherein in connection with the power supply unit of the differential amplifier circuit common connection of said differential amplifier is connected to the circuit side was toward the P-channel MOS transistor individually formed diodes to the source and the drain of the Short the diode formed against the drain ,
Wherein when the reading is made conductive at least two P-channel transistors,
At the time of writing, the at least two P-channel transistors are shut off, and the gate and drain of the P-channel MOS transistor connected to the differential amplifier circuit side are short-circuited.
[0010]
Further, preferably, a booster circuit is connected to a gate of a P-channel MOS transistor connected to the differential amplifier circuit among the cascaded P-channel MOS transistors, and the booster circuit is operated at an initial stage of writing. It is characterized by having made it.
[0011]
With this configuration, by stopping the operation of the P-channel MOS transistors connected in series at the time of writing, normal writing can be performed without the back electromotive current from the
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is a block diagram including a switch circuit for a magnetic head read / write circuit according to the first embodiment of the present invention.
[0014]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a differential amplifier circuit in the input section of the read circuit block, 2 denotes a driver section of the write circuit block, and 3 denotes a read / write head coil having a center tap connected to a power supply terminal. This configuration is the same as in FIG.
[0015]
Here, the
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a P-channel MOS transistor. Here, since the source and drain of the
[0019]
On the other hand, although the
[0020]
The operation of the switch circuit using the MOS transistor of the present embodiment configured as described above will be described below.
[0021]
In FIG. 1, at the time of reading, the gate of the
[0022]
Here, when the read state is switched to the write state, the
[0023]
The gate of the
[0024]
Further, the conventional PNP transistor consumes the base current, but the current is sufficient to control the gate, so that the current consumption can be reduced.
[0025]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0026]
In FIG. 3, a
[0027]
The
[0028]
As described above, according to the second embodiment of the present invention, by providing the
[0029]
【The invention's effect】
According to the present invention, even if a process in which a PNP transistor cannot be formed by inserting two MOS transistors in series in a power supply section of a read circuit and providing a booster circuit if necessary, a counter electromotive current to the read circuit at the time of writing It is possible to realize a switch circuit capable of shutting off the power at high speed.
[Brief description of the drawings]
1 is a circuit diagram showing a MOS transistor switch in a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a structure and wiring of a P-channel MOS transistor in FIG. 1. FIG. 3 is a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional back electromotive force prevention switch. DESCRIPTION OF SYMBOLS
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Head input part
Claims (2)
前記電源端子に接続された方の前記PチャネルMOSトランジスタのソースとドレインに対して個々に形成されたダイオードの共通接続部を前記電源端子と接続して前記ソースに対して形成されたダイオードをショートし、前記差動増幅回路側に接続された方の前記PチャネルMOSトランジスタのソースとドレインに対して個々に形成されたダイオードの共通接続部を前記差動増幅回路の電源部と接続して前記ドレインに対して形成されたダイオードをショートし、
前記読み出し時に前記少なくとも2個のPチャンネルトランジスタを導通させ、
前記書き込み時に前記少なくとも2個のPチャンネルトランジスタを遮断させると共に、前記差動増幅回路側に接続された方の前記PチャネルMOSトランジスタのゲートとドレイン間を短絡することを特徴としたスイッチ回路。A terminal pair for connecting to the magnetic head, a differential amplifier circuit for inputting a read signal from the magnetic head to the input terminal pair via the terminal pair and outputting an amplified signal from the output terminal, and write data In a magnetic head read / write circuit comprising: a write driver circuit that controls a direction of a write current applied to the terminal pair; between a power supply unit of the differential amplifier circuit and a power supply terminal that supplies power to the power supply unit A switch circuit comprising at least two P-channel MOS transistors inserted and cascaded,
A common connection of diodes individually formed for the source and drain of the P-channel MOS transistor connected to the power supply terminal is connected to the power supply terminal and the diode formed for the source is short-circuited. and, wherein in connection with the power supply unit of the differential amplifier circuit common connection of said differential amplifier is connected to the circuit side was toward the P-channel MOS transistor individually formed diodes to the source and the drain of the Short the diode formed against the drain ,
Wherein when the reading is made conductive at least two P-channel transistors,
A switch circuit characterized in that, at the time of writing, at least two P-channel transistors are shut off, and a gate and a drain of the P-channel MOS transistor connected to the differential amplifier circuit side are short-circuited.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21329099A JP3785864B2 (en) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | Switch circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21329099A JP3785864B2 (en) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | Switch circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001043506A JP2001043506A (en) | 2001-02-16 |
JP3785864B2 true JP3785864B2 (en) | 2006-06-14 |
Family
ID=16636679
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21329099A Expired - Fee Related JP3785864B2 (en) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | Switch circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3785864B2 (en) |
-
1999
- 1999-07-28 JP JP21329099A patent/JP3785864B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001043506A (en) | 2001-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2616142B2 (en) | Output circuit | |
JP4729165B2 (en) | Backward-driveable MOS output driver | |
JPH1196761A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
JP3424948B2 (en) | Low voltage output driver | |
EP0713167B1 (en) | A voltage level converter | |
EP0671693A1 (en) | Output buffer circuit having power down capability | |
JP3227946B2 (en) | Level conversion circuit | |
US6043680A (en) | 5V tolerant I/O buffer | |
EP1170749B1 (en) | Semiconductor device | |
JP4443583B2 (en) | Method and circuit for reducing power consumption in integrated circuits | |
JPH03250494A (en) | Semiconductor memory device | |
JP3785864B2 (en) | Switch circuit | |
JP3687451B2 (en) | Load drive device | |
JPH08116250A (en) | Off chip driver circuit | |
JP3538480B2 (en) | Power supply switching circuit | |
JPH10209843A (en) | Low power consumption type input buffer | |
JPH05243945A (en) | Integrated circuit for driving motor | |
JP5015029B2 (en) | Current control circuit used in booster circuit | |
US7215093B2 (en) | Motor drive circuit and motor drive method that can positively perform a brake operation | |
JP4499251B2 (en) | Portable electronic device having power supply circuit and backup battery | |
US6411120B1 (en) | Output buffer drive circuit with initial drive for semiconductor devices | |
JP2003258614A (en) | Analog switch circuit with reverse current blocking function | |
JP3639050B2 (en) | Input circuit and semiconductor device | |
US7012456B1 (en) | Circuit and method for discharging high voltage signals | |
JP2677045B2 (en) | Through current prevention circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050613 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20050629 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050705 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050816 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051129 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060130 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060228 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060313 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100331 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |