JP4285798B2 - Semiconductor device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はフロッピーディスクドライブ装置等の磁気記録装置に用いる半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の磁気記録装置について説明する。図5は従来の磁気記録装置の一種であるフロッピーディスクドライブ装置に使用されているLSI(Large Scale Integrated Circuit)60における各回路の配置を示す図である。LSI60は大電流ドライバ回路20と、アナログ信号処理回路21と、コントローラ22と、サーマルシャットダウン回路23とから成る。
【0003】
大電流ドライバ回路20はオン/オフ動作によりステッピングモータ(図示せず)に電流を供給し、該ステッピングモータを駆動する。ステッピングモータはリードライトヘッド(図示せず)を定められたトラック位置に移動させるモータである。
【0004】
アナログ信号処理回路21は、磁気記録媒体であるフロッピーディスクに対してデータの書き込み又は読み出しを行う際のアナログ信号を処理する。コントローラ22はホストであるパーソナルコンピュータ(図示せず)等とのインターフェースをとり、大電流ドライバ回路20やアナログ信号処理回路21を制御する。
【0005】
サーマルシャットダウン回路23は内部に温度検出回路を有し、その温度検出回路でLSI60の温度を検出する。大電流ドライバ回路20の動作により発熱するが、サーマルシャットダウン回路23はその温度が一定の基準値を超える異常な発熱が起こると、大電流ドライバ回路20を強制的にオフにする。大電流ドライバ回路20は動作することにより発熱するため、サーマルシャットダウン回路23は異常な発熱による高温のためにLSI60が動作不良となるのを防いでいる。ここで、温度検出回路は詳しくは後述するように図3に示す回路である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来では図5に示すように大電流ドライバ回路20とサーマルシャットダウン回路23は近接して設けられていたため、図6に示すように大電流ドライバ回路20のオン/オフ動作の切り替わり時にLSI60と接続されているステッピングモータ(図示せず)におけるコイルによって逆起電力が発生し、逆起電力による電流がIC基板を介して大電流ドライバ回路20のグランド側に流れ込み、またグランド側から電流を引き込むので、大電流ドライバ回路20の周辺のグランドレベルVGに0.1V程度のノイズを発生させる。
【0007】
例えば、時間t1に大電流ドライバ回路20の動作がオンからオフに切り替わると、グランドレベルVGにノイズ70が発生する。このとき、ノイズ70のために検出電圧VTまでのマージン電圧が矢印71から矢印72のように変化する。このように大電流ドライバ回路20のオン/オフ動作の切り替わり時にノイズが発生し、検出電圧が変化するため、前記温度検出回路で検出する温度が変化することになる。したがって、高精度の温度検出ができなくなり、前記ノイズによってサーマルシャットダウン回路23での温度検出に影響することがあった。
【0008】
本発明は上記課題を解決するもので、サーマルシャットダウン回路等に有する温度検出回路で安定した温度検出が可能なLSI等の半導体装置を提供することを目的とする。さらに、半導体装置において配置を工夫することによりチップ面積を削減することも目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の半導体装置では、電流の出力に伴ってノイズと熱を発生する大電流ドライバ回路と、ノイズ発生源でもある前記大電流ドライバ回路の発熱による温度を検出する温度検出回路と、前記大電流ドライバ回路と前記温度検出回路の間に配置され磁気記録媒体に対してデータの書き込み又は読み出しのアナログ信号を処理する信号処理回路と、前記大電流ドライバ回路及び前記信号処理回路を制御するコントローラとを備え、前記温度検出回路は前記大電流ドライバ回路と共通でないGND配線を用いるようにしている。
【0010】
このような構成によると、前記半導体装置においてサーマルシャットダウン回路等に有する温度検出回路が信号処理回路を挟んで大電流ドライバ回路と離れた位置にあるとともに、大電流ドライバと共通でないGND配線(アナログ回路と共用)を用いているので、温度検出回路は大電流ドライバ回路が例えばオン/オフ動作するときでもグランドレベル等にほとんど影響しなくなる。なお、磁気記録装置は大電流ドライバ回路により例えばステッピングモータを駆動する。このとき、大電流ドライバ回路が動作しているときには、信号の読み取り及び書き込みは行われていないので、信号処理回路は非動作状態となる。したがって、信号処理回路では大電流ドライバ回路と隣接していても大電流ドライバ回路の動作により発生するノイズによっても影響を受けることがない。
【0011】
また、本発明では上記構成において、さらに、前記温度検出回路の検出結果に基づいて前記大電流ドライバ回路を制御するようにしている。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。図1は本発明の半導体装置を適用したフロッピー(登録商標)ディスクドライブ装置のブロック図である。LSI1はフロッピー(登録商標)ディスクドライブ装置のホストであるパーソナルコンピュータ(以下「パソコンホスト」という)2とインターフェースドライバ10でデータの送受信を行い、コントローラ12でLSI1の制御を行う。そして、アナログ信号処理回路13でフロッピー(登録商標)ディスク(図示せず)に対してデータの書き込み又は読み出しを行うためのアナログ信号を処理する。
【0013】
LSI1はパソコンホスト2とデータの送受信をするインターフェースドライバ10と、ステッピングモータ3を駆動するステッピングモータドライバ11と、アナログ信号処理回路13と、これらを制御するコントローラ12とを有する。
【0014】
インデックスセンサー5はディスクが1回転すると反応する。そのため、コントローラ12ではディスクの有無の判断をすることができる。スピンドルモータ7はスピンドルモータドライバ6によって駆動され、スピンドルモータドライバ6はコントローラ12によって制御される。
【0015】
アナログ信号処理回路13はリードライトヘッド9によりフロッピーディスクにデータの書き込み又は読み出しを行う。また、イレーズヘッド8はリードライトヘッド9の書き込み動作時に、リードライトヘッド9のトラック位置のわずかな位置ずれによって生ずるフロッピーディスク上の不要なデータの残留部分を消去する。
【0016】
トラックセンサー4はイレーズヘッド8のトラック位置を定めるのに、トラック番号0の位置で機械的に反応してイレーズヘッド8のトラック位置の基準とするためのものである。
【0017】
図2はLSI1における各回路の配置を示す図である。大電流ドライバ回路20は図1におけるステッピングモータドライバ11の電流出力部である。大電流ドライバ回路20はLSI1の一辺に接している。そして、大電流ドライバ回路20と隣接するようにコントローラ12が設けられている。大電流ドライバ回路20及びコントローラ12に隣接するように、アナログ信号処理回路13が設けられている。
【0018】
そして、サーマルシャットダウン回路23が大電流ドライバ回路20と対角となるコーナー部に設けられている。したがって、サーマルシャットダウン回路23と大電流ドライバ回路20の間にはアナログ信号処理回路13が配置されている。サーマルシャットダウン回路23は図3に示す温度検出回路を有し、その検出結果によってLSI1が一定の基準値を超えた場合には大電流ドライバ回路20をオフする。
【0019】
図2に示すように、大電流ドライバ回路20とサーマルシャットダウン回路23との間にはアナログ信号処理回路13が配置されているとともに、GND線も共用されていないので一定の距離が設けられている。そのため、大電流ドライバ回路20のオン/オフ動作によって生ずるノイズがサーマルシャットダウン回路23までほとんど影響しない。また、大電流ドライバ回路20のオン/オフ動作時には、アナログ信号処理回路13は非動作状態となるのでサーマルシャットダウン回路23の精度が大幅に低下することがない。
【0020】
サーマルシャットダウン回路23における温度検出回路を図3に示す。定電流源回路30は定電流IをA点に出力する。そして、定電流IがA点から抵抗32を介してグランドレベルに流れ込み、常温ではA点の電圧VTは約0.5Vに保たれている。そして、A点はNPNトランジスタ34のベースに接続されている。トランジスタ34のエミッタは接地されている。また、トランジスタ34のコレクタは抵抗33を介して電源電圧に接続され、そのコレクタより温度検出結果を示す信号OUTを出力する。
【0021】
抵抗32等には多少の温度特性があるが、LSI1の温度が上昇してもA点はほぼ一定に保たれている。NPNトランジスタ34はスイッチングトランジスタであり、オン/オフが切り替わるベース−エミッタ間のスレッショルド電圧VFは常温では約0.7Vである。ベース−エミッタ間にスレッショルド電圧VFより高い電圧が印加されると、NPNトランジスタ34はオンする。
【0022】
常温では、A点の電圧VTが約0.5Vに保たれているため、NPNトランジスタ34はオフしている。そのため、信号OUTはハイレベルとなる。そして、LSI1の温度が上昇すると、スレッショルド電圧VFが下がり、ついにA点の電圧VTよりも下がるとトランジスタ34はオンし、信号OUTはローレベルとなる。
【0023】
このようにして、温度検出回路ではLSI1の温度を検出している。したがって、常温時では信号OUTがハイレベルであるが、例えば150℃以上の高温となると、信号OUTはローレベルとなるようにする。そして、サーマルシャットダウン回路23(図2参照)は温度検出回路の信号OUTがローレベルとなると、大電流ドライバ回路20(図2参照)をオフする。
【0024】
図4に示すように、大電流ドライバ回路20(図2参照)がオン/オフを切り替えるように動作していても、サーマルシャットダウン回路23の電圧VT及びグランドレベルVGのいずれにもほとんどノイズが生じない。そのため、大電流ドライバ回路20のオン/オフの切り替わり時においても、矢印40に示すように検出電圧が安定に保たれるので、温度検出に逆起電力によるノイズの影響が生じないようになっている。
【0025】
以上説明したように、本実施形態ではフロッピー(登録商標)ディスクドライブ装置等で使用されるLSI1において、大電流ドライバ回路20とサーマルシャットダウン回路23の間にアナログ信号処理回路13が介在し、一定の距離が設けられているので、大電流ドライバ回路20のオン/オフ動作によってもサーマルシャットダウン回路23での温度検出にほとんど影響しなくなる。さらに、サーマルシャットダウン回路23はLSI1のコーナー部に設けられているので、LSI1の表面を有効に活用でき、チップ面積の削減が可能となっている。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の半導体装置によれば、温度検出回路が信号処理回路を挟んで大電流ドライバ回路と離れた位置にあるので、大電流ドライバ回路のオン/オフ動作によっても温度検出回路には大きな影響がなく、高精度かつ安定した温度検出が可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態のフロッピーディスクドライブ装置のブロック図。
【図2】 そのフロッピーディスクドライブ装置のLSIにおける各回路の配置を示す図。
【図3】 そのLSIにおける温度検出回路の回路図。
【図4】 そのLSIの動作を示す波形図。
【図5】 従来のフロッピーディスクドライブ装置のLSIにおける各回路の配置を示す図。
【図6】 そのLSIの動作を示す波形図。
【符号の説明】
1 LSI
2 パソコンホスト
3 ステッピングモータ
4 トラックセンサー
5 インデックスセンサー
6 スピンドルモータドライバ
7 スピンドルモータ
8 イレーズヘッド
9 リードライトヘッド
10 インターフェースドライバ
11 ステッピングモータドライバ
12 コントローラ
13 アナログ信号処理回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor device used in a magnetic recording device such as a floppy disk drive device.
[0002]
[Prior art]
A conventional magnetic recording apparatus will be described. FIG. 5 is a diagram showing the arrangement of each circuit in an LSI (Large Scale Integrated Circuit) 60 used in a floppy disk drive apparatus which is a kind of conventional magnetic recording apparatus. The
[0003]
The large
[0004]
The analog
[0005]
The
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, conventionally, since the large
[0007]
For example, when the operation of the large
[0008]
The present invention is intended to solve the above problems, and an object thereof is to provide a semiconductor device such as an LSI capable of temperature detection stabilized by the temperature detection circuit having a thermal shutdown circuit. Furthermore, also an object to reduce the chip area by devising the placement Te semiconductor device smell.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the semiconductor device of the present invention, a large current driver circuit that generates noise and heat in accordance with current output and a temperature due to heat generation of the large current driver circuit that is also a noise generation source are detected. A temperature detection circuit; a signal processing circuit arranged between the large current driver circuit and the temperature detection circuit for processing an analog signal for writing or reading data to a magnetic recording medium; the large current driver circuit; and the signal and a controller for controlling the processing circuit, the temperature detection circuit is the so that with GND wiring is not common with the large current driver circuit.
[0010]
According to such a configuration, the temperature detection circuit included in the thermal shutdown circuit or the like in the semiconductor device is located away from the large current driver circuit across the signal processing circuit, and the GND wiring (analog circuit that is not common to the large current driver) because of the use of shared) and the temperature detection circuit ceases to little effect on the ground level or the like even when a large current driver circuit operates for example on / off. In the magnetic recording apparatus, for example, a stepping motor is driven by a large current driver circuit. At this time, when the high-current driver circuit is operating, signal reading and writing are not performed, so that the signal processing circuit is in an inoperative state. Therefore, even if the signal processing circuit is adjacent to the large current driver circuit, it is not affected by noise generated by the operation of the large current driver circuit.
[0011]
In the present invention, in the above configuration, the large current driver circuit is further controlled based on the detection result of the temperature detection circuit .
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram of a floppy (registered trademark) disk drive device to which a semiconductor device of the present invention is applied. The
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
The analog
[0016]
The
[0017]
FIG. 2 is a diagram showing the arrangement of each circuit in the
[0018]
A
[0019]
As shown in FIG. 2, an analog
[0020]
A temperature detection circuit in the
[0021]
The
[0022]
At room temperature, the voltage VT at point A is maintained at about 0.5 V, so the
[0023]
In this way, the temperature detection circuit detects the temperature of the
[0024]
As shown in FIG. 4, even if the large current driver circuit 20 (see FIG. 2) is operated so as to be switched on / off, almost no noise is generated in both the voltage VT and the ground level VG of the
[0025]
As described above, in this embodiment, in the
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the semiconductor device of the present invention, since a position temperature detecting circuit has left the high-current driver circuit across the signal processing circuit, the temperature by on / off operation of the high-current driver circuit no significant effect on the detection circuitry, which enables highly accurate and stable temperature detection.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a floppy disk drive apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing an arrangement of circuits in an LSI of the floppy disk drive device.
FIG. 3 is a circuit diagram of a temperature detection circuit in the LSI.
FIG. 4 is a waveform diagram showing the operation of the LSI.
FIG. 5 is a diagram showing an arrangement of circuits in an LSI of a conventional floppy disk drive device.
FIG. 6 is a waveform diagram showing the operation of the LSI.
[Explanation of symbols]
1 LSI
2
Claims (2)
ノイズ発生源でもある前記大電流ドライバ回路の発熱による温度を検出する温度検出回路と、
前記大電流ドライバ回路と前記温度検出回路の間に配置され磁気記録媒体に対してデータの書き込み又は読み出しのアナログ信号を処理する信号処理回路と、
前記大電流ドライバ回路及び前記信号処理回路を制御するコントローラと
を備え、
前記温度検出回路は前記大電流ドライバ回路と共通でないGND配線を用いたことを特徴とする半導体装置。A high-current driver circuit that generates noise and heat with the output of current;
A temperature detection circuit for detecting a temperature due to heat generation of the large current driver circuit which is also a noise generation source;
A signal processing circuit that is arranged between the high-current driver circuit and the temperature detection circuit and processes an analog signal for writing or reading data on a magnetic recording medium;
A controller for controlling the large current driver circuit and the signal processing circuit ,
A semiconductor device characterized in that the temperature detection circuit uses a GND wiring that is not common to the high-current driver circuit .
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