JPH0253320A - 可変電流源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ　産業上の利用分野 本発明は、例えばハードディスク装置等のへノドコイル
等のように低電圧の負荷をスイッチング駆動するための
可変電流源装置に関する。

Ｂ　発明の概要 本発明は、出力電流の可変可能な電流源にて構成した電
流出力段による出力電流にて負荷をスイッチング駆動す
る駆動手段を備える可変電流源装置において、出力設定
手段にて設定した出力電流がカレントミラーにより流さ
れる電流源にて構成した上記電流出力段を構成するとと
もに、上記設定手段による設定電流がカレントミラーに
より流され、上記設定電流の値を電圧に変換する変換手
段と、上記変換手段に一定のバイアス電流ｌ流を与える
定電流源とを設け、上記設定電流に上記定電流源による
バイアス電流を加えた電流の値を上記変換手段により変
換した電圧にて上記駆動手段を作動させる構成としたこ
とによって、出力の広いダイナミックレンジを確保でき
るようにしたものである。

Ｃ従来の技術 一般に、ハードディスク装置では、第３図に示すように
、ダンピング抵抗（５１）を並列接続したヘッドコイル
（５２）の中点を電源入力端子（５３）に接続するとと
もに、上記ヘッドコイル（５２）の両端をそれぞれスイ
ッチング駆動用のＮＰＮ　トランジスタ（５４Ａ）　、
　（５４Ｂ）を介して電流源（５５）に接続した構成の
ヘッド駆動回路（５０）を備え、書き込みデータに応じ
たスイッチング駆動パルスが上記ＮＰＮ　トランジスタ
（５４Ａ）　、　（５４Ｂ）の各ベースに与えられて、
上記ＮＰＮ　）ランジスタ（５４＾）、　（５４Ｂ）が
上記スイッチング駆動パルスにて相反的にスイッチング
駆動されることによって、上記書き込みデータに応じた
書き込み電流を上記ヘッドコイル（５２）に流して、図
示しないハードディスクに上記書き込みデータを書き込
むようになっている。上記電流源（５５）は、−ｔｅに
ＮＰＮ　トランジスタにて形成される。

Ｄ　発明が解決しようとする課題 ところで、上記ヘッド駆動回路（５０）では、上記ヘッ
ドコイル（５２）の両端がそれぞれスイッチング駆動用
のＮＰＮ　）ランジスタ（５４Ａ）　、　（５４Ｂ）を
介して接続される上記電流（５５）を形成するトランジ
スタのコレクタ・エミッタ間電圧（Ｖｅりが出力のダイ
ナミックレンジを決定する要因となり、コレクタ・エミ
ッタ間電圧（ＶＣりが大きい程出力のダイナミックレン
ジが狭くなってしまう。また、−Ｃにハードディスク装
置のヘッド駆動回路では、出力電流の値を任意に可変で
きるようにして、その負荷である磁気ヘッドの特性に適
した駆動状態を設定できると都合が良い。

そこで、本発明は、ハードディスク装置のヘッド駆動回
路において、出力の広いダイナミックレンジを確保する
とともに、その負荷である磁気ヘッドの特性に適した駆
動状態を設定できるようにすることを目的とし、出力電
流の値が任意に可変設定自在で、しかも、出力の広いダ
イナミ・ツクレンジを確保できるようにした新規な構成
の可変電流源装置を提供するものである。

Ｅ　課題を解決するための手段 本発明は、上述の目的を達成するために、出力電流の可
変可能な電流源にて構成した電流出力段による出力電流
にて負荷をスイッチング駆動する駆動手段を備える可変
電流源装置において、出力設定手段にて設定した設定電
流がカレントミラーにより流される電流源にて構成した
上記電流出力段を構成するとともに、上記設定手段によ
る設定電流がカレントミラーにより流され、上記設定電
流の値を電圧に変換する変換手段と、上記変換手段に一
定のバイアス電流を与える定電流源とを設け、上記設定
電流に上記定電流源によるバイアス電流を加えた電流の
値を上記変換手段により変換した電圧にて上記駆動手段
を作動させる構成としたことを特徴としている。

Ｆ　作用 本発明に係る可変電流源装置では、上記電流出力段を構
成する電流源にカレン（・ミラーにより流す設定電流の
値を出力設定手段にて設定することにより、上記電流出
力段による出力電流の値が設定される。また、この可変
電流源装置では、上記設定電流に定電流源によるバイア
ス電流を加えた電流の値を変換手段により変換した電圧
にて、上記電流出力段による出力電流にて負荷をスイッ
チング駆動する駆動手段を作動させることにより、上記
駆動手段を上記バイアス電流にて与えられる所定のバイ
アス状態で作動させる。

Ｇ　実施例 以下、本発明に係る可変電流源装置の一実施例について
、図面に従い詳細に説明する。

第１図の回路図に示す実施例は、本発明をハードディス
ク装置のヘッド駆動回路に適用したものである。

このハードディスク装置は、中点を電源入力端子（１）
に接続し、ダンピング抵抗（２）が並列接続されたヘッ
ドコイル（３）を備え、上記ヘッドコイル（３）の両端
が本発明を適用したヘッド駆動回路（１０）の出力端子
（ＩＯＡ）　、　（ＩＯＢ）に接続されている。

上記ヘッド駆動回路（１０）は、各出力端子（ＩＯＡ）
（１０Ｂ）がそれぞれスイッチング駆動用のＮＰＮ　ト
ランジスタ（ＩＩＡ）　、　（ＩＩＢ）の各コレクタに
接続されており、上記ＮＰＮ　トランジスタ（ＩＩＡ）
　、　（ＩＩＢ）の各エミッタが上記ヘッドコイル（３
）に流す（■。）なる値の書き込み電流を与える電流源
（１２）を構成するＮＰＮトランジスタ（１３）のコレ
クタに共通接続されている。上記ＮＰＮ　）ランジスタ
（１３）のエミッタは、抵抗（１４）を介して接地ライ
ンに接続されている。

上記スイッチング駆動用のＮＰＮ　）ランジスタ（１１
Ａ）　、　（ＩＩＢ）は、各ベースが書き込みデータに
応して切り換え制御されるスイッチ回路（１５）を介し
て上記接地ライン側に設けられた定電流源（１６）に切
り換え接続されるともに、上記各ベースがそれぞれ抵抗
（１７Ａ）　、　（１７Ｂ）を介してＮＰＮトランジス
タ（１８）のエミッタに共通接続されている。

上記ＮＰＮ　）ランジスタ（１８）は、そのコ１／クタ
が正の電源電圧（Ｖｅｃ）の与えられる電源ラインに接
続されており、そのベースがＮＰＮトランジスタ（１９
）のエミッタに接続されるとともに抵抗（２０）を介し
て上記接地ラインに接続されている。また、上記ＮＰＮ
　）ランジスタ（１９）は、そのコレクタが上記電源ラ
インに接続されており、そのベースが上記電源ライン側
に設けられた（Ｉｔ）なる電流値の定電流源（２１）と
ＰＮＰ　トランジスタ（２２）のコレクタに接続されて
いるとともに、上記ベースが（Ｒ４）なる抵抗値の抵抗
（２３）とそれぞれダイオード接続された３個のＮＰＮ
　ｌ−ランジスク（２４）　、　（２５）　、　（２６
）の直列回路を介して接地ラインに接続されている。

上記ＰＮＰ　Ｉ−ランジスタ（２２）は、そのエミッタ
が抵抗（２７）を介して上記電源ラインに接続されてお
り、また、そのベースが他のＰＮＰ　トランジスタ（２
８）　、　（２９）の各ベースとＰＮＰトランジスタ（
３０）のエミッタに接続されているとともに抵抗（３１
）を介して上記電源ラインに接続されている。また、上
記ＰＮＰ　）ランジスタ（２８）は、そのエミッタが抵
抗（３２）を介して上記電源ラインに接続されており、
そのコレクタが他のＮＰＮ　）ランジスク（３３）のベ
ースとＮＰＮトランジスタ（３４）のコレクタに接続さ
れている。さらに、上記ＰＮＰ　トランジスタ（２９）
は、そのエミッタが抵抗（３５）を介して上記電源ライ
ンに接続されており、また、そのコレクタが上記接地ラ
イン側に設けれた可変電流ａ　（３６）に接続されてい
る。

上記ＮＰＮ　）ランジスタ（３３）は、そのコレクタが
上記電源ラインに接続されており、そのエミッタが上記
ＮＰＮ　トランジスタ（１３）　、　（３４）の各ベー
スに接続されているとともに抵抗（３７）を介して上記
接地ラインに接続されている。また、上記ＮＰＮトラン
ジスタ（３４）は、そのエミッタが抵抗（３８）を介し
て上記接地ラインに接続されている。

このような構成のヘッド駆動回路（１０）において、上
記可変電流源（３６）は、その電流値（Ｉア）が上記Ｐ
ＮＰ）ランジスタ（３０）のベースに与えられるベース
電位にて任意に設定自在になっている。

また、上記ＰＮＰ　）ランジスタ（２８）は、他のＰＮ
Ｐトランジスタ（２２）　、　（２９）のｍ倍の電流駆
動能力を有するものが用いられており、上記ＰＮＰトラ
ンジスタ（２２）　、　（２９）の各エミッタに接続さ
れている各抵抗（２７）　、　（３５）の抵抗値（Ｒ１
）の１／ｍ倍の抵抗（！（Ｒｘ／ｍ）を有する上記抵抗
（３２）を介して、そのエミッタが上記電源ラインに接
続されている。

上記各ＰＮＰトランジスタ（２２）　、　（２９）は、
各ベースが共通接続されているので、カレントミラー動
作により、上記ＰＮＰトランジスタ（２２）　、　（２
９）には上記可変電ｆＬ源（３６）に設定された値（■
２）の電流がそれぞれ流れ、上記ＰＮＰトランジスタ（
２８）には上記電流値（１２）のｍ倍の値（ｍ・Ｉｔ）
の電流が流れる。そして、上記ＰＮＰ　）ランジスタ（
２８）のコレクタに接続されている上記ＮＰＮ　）ラン
ジスク（３４）には、この電流値（ｍ・ｌｘ）の電流が
流される。

また、このヘッド駆動回路（１０）において、出力段の
電流源（１２）を構成している上記ＮＰＮ　トランジス
タ（１４）は、上記ＮＰＮ　トランジスタ（３４）のｎ
倍の電流駆動能力を有するものが用いられており、上記
ＮＰＮＩ−ランジスタ（３４）のエミッタに接続されて
いる抵抗（３８）の抵抗値（ｑｔ）の１　／　ｎ倍の抵
抗値（Ｒｚ／ｎ）を有する上記抵抗（１４）を介して、
そのエミッタが上記接地ラインに接続されている。上記
ＮＰＮ　トランジスタ（１３）　、　（３４）は各ベー
スが共通接続されているので、上記ＮＰＮトランジスタ
（１４）に流れる書き込み電流の値（■。）は、カレン
トミラー動作により、上記ＮＰＮ）ランジスタ（３４）
に流れる電流の値（ｍ−１ｚ）のｎ倍の電流値（ｎ−ｍ
−Ｉ２）となる。

従って、この実施例のヘッド駆動回路（１０）では、上
記可変電流源（３６）の電流値（ｒｚ）を変えることに
よって、上記ＮＰＮ　ｌ−ランジスタ（１４）に流れる
書き込み電流の電流値（Ｉｏ＝ｎ−ｍ・Ｉｚ）を任意の
値に調整することができる。

また、上記ヘッド駆動回路（１０）において、上記可変
電流ｆｉ　（３６）に設定された値（Ｉ２）の電流が流
れる上記ＰＮＰ　）ランジスタ（２２）のコレクタと上
記接地ラインとの間に接続された上記（Ｒ１）なる抵抗
値の抵抗（２３）とそれぞれダイオード接続された３個
のＮＰＮ　）ランジスタ（２４）　、　（２５）　、　
（２６）の直列回路には、上記ＰＮＰトランジスタ（２
２）に流れる上記（Ｉ２）なる電流値の電流と上記定電
流源（２１）による（１１）なる電流値の電流とが流れ
て、Ｖ、　＝　３．Ｖ、　＋　Ｒ＋−（Ｉｌ＋４ｚ）＝
３・Ｖ、　＋ｌ？＋、（ＩＩ＋−） 帛−〇 なる電圧（ｖｌ）が上記ＰＮＰ　）ランジスタ（２２）
のコレクタと抵抗（２３）との接続点に発生する。

上記電圧（ｖｌ）は、上記スイッチング駆動用のＮＰＮ
トランジスタ（ＩＩＡ）、　（ＩＩＢ）のベースに上記
ＮＰＮＩ−ランジスタ（１８）を介してエミッタが接続
されている上記ＮＰＮ　）ランジスタ（１９）のベース
電圧であるから、上記各ＮＰＮ　トランジスタ（１９）
（１Ｂ）および上記ＮＰＮ）ランジスタ（ＩＩＡ）　、
　（ＩＩＢ）による各ベース・エミッタ間電圧の和に相
当する電圧（３・Ｖｔ）と、上記出力段の定電流源（１
２）を構成している上記ＮＰＮ　）ランジスタ（１４）
のコレクタ・エミッタ間電圧（ＶＣＥ）およびエミッタ
電圧（ＶＥ）との和に等しく、 Ｖ＋　”　３・Ｖｒ　＋　ＶｃＥ＋　Ｖｉ−３・Ｖｔ　
ｆ　ＶＣＥ　＋Ｉ。

である。

従って、上記ＮＰＮ　）ランジスタ（１４）のコレクタ
・エミッタ間電圧（ＶＣりは、 Ｒ＋／ｍ　　Ｒｚ ＶＣＥ　＝　Ｒ＋・ｌＩ　＋　　　　　　　　Ａｈとな
り、第１項目の固定分と第２項目の変動分とで表される
。上記コレクタ・エミッタ間電圧（Ｖｃｙ）は、上記定
電ｍ　１（２７）の電流値（１１）にて上記第１項目の
固定分を自由に変えることができ、また、上記Ｐ　Ｎ　
Ｐ　トランジスタ（２８）の電流駆動能力（ｍ）によっ
て上記第２項目の変動分を自由に変えることができる。

すなわち、第２図に示すように、例えば、Ｒ＋／ｍ　＝
　Ｒｚとすることによって、上記第２項目の変動分が０
となり、ＶＣＥ＝ＲＩ・ｌＩの一定電圧にコレクタ・エ
ミッタ間電圧（Ｖｃｔ）を保持することができる。

このような構成のヘッド駆動回路（１０）では、上述の
ように上記可変電流−ａ　（３６）の電流値（Ｉ２）を
変えることによって、書き込み電流の電流値（■。−ｎ
、ＩＩＩ・１２）を任意の値に調整することができる上
記出力の電流源（１２）を構成しているＮＰＮ　トラン
ジスタ（１４）のコレクタ・エミッタ間電圧（Ｖｃりを
可能な限り小さく設定して、出力のダイナミックレンジ
を大きくすることができる。

Ｈ発明の効果 本発明に係る可変電流源装置では、上記電流出力段を構
成する電流源にカレントミラーにより流す設定電流の値
を出力設定手段にて設定することにより、上記電流出力
段による出力電流の値を任意に設定することができる。

また、この可変電流源装置では、上記設定電流に定電流
源によるバイアス電流を加えた電流の値を変換手段によ
り変換した電圧にて、上記電流出力段による出力電流に
て負荷をスイッチング駆動する駆動手段を作動させるこ
とにより、上記駆動手段を上記バイアス電流にて与えら
れる所定のバイアス状態で作動させて、出力の広いグイ
ナミンクレンジを確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をハードディスク装置のヘッド駆動回路
に適用した一実施例の構成を示す回路図、第２図は上記
実施例の動作特性を示す特性線図である。 第３図はハードディスク装置のヘッド駆動回路の一般的
な構成を示す回路図である。 （３）・・・・・・・・・・・ヘッドコイル（１０）・
・・・・・・・・・ヘッド駆動回路（ＩＩＡ）、（ＩＩ
Ｂ）・・・スイッチング駆動手段を構成するＮＰＮ　）
ランジスタ （１２）・・・・・・・・・・電流出力段の電流源（１
３）・・・・・・・・・・電流出力段の電流源を構成す
るるＮＰＮ　）ランジスタ （１４）　、　（３４）・・・・・カレントミラーを構
成するＮＰＮＰＮトランジスタ （１Ｂ）　、　（１９）・・・・・スイッチング駆動手
段を作動させるＮＰＮ　）ランジスタ ・・・・・・・・・・バイアス電流を与える定電流源（
２８）　、　（２９）・・・カレントミラーを構成する
ＰＮＰトランジスタ ・・・・・・・・・・変換手段を構成する抵抗（２５）
　、　（２６）・・・変換手段を構成するＮＰＮ　トラ
ンジスタ ・・・・・・・・・・可変電流源

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　出力電流の可変可能な電流源にて構成した電流出力段
   による出力電流にて負荷をスイッチング駆動する駆動手
   段を備える可変電流源装置において、出力設定手段にて
   設定した出力電流がカレントミラーにより流される電流
   源にて構成した上記電流出力段を構成するとともに、 上記設定手段による設定電流がカレントミラーにより流
   され、上記設定電流の値を電圧に変換する変換手段と、
   上記変換手段に一定のバイアス電流を与える定電流源と
   を設け、上記設定電流に上記定電流源によるバイアス電
   流を加えた電流の値を上記変換手段により変換した電圧
   にて上記駆動手段を作動させる構成としたことを特徴と
   する可変電流源装置。