JPH03187002A - 磁気抵抗エレメントが発生する信号の増幅回路 - Google Patents
磁気抵抗エレメントが発生する信号の増幅回路Info
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- JPH03187002A JPH03187002A JP2302822A JP30282290A JPH03187002A JP H03187002 A JPH03187002 A JP H03187002A JP 2302822 A JP2302822 A JP 2302822A JP 30282290 A JP30282290 A JP 30282290A JP H03187002 A JPH03187002 A JP H03187002A
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/02—Recording, reproducing, or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
- G11B5/027—Analogue recording
- G11B5/035—Equalising
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
- G01R33/09—Magnetoresistive devices
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
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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。
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、磁気抵抗（ＭＲ）エレメントが発生する信号
を増幅する回路に関するものであり、特に、選ばれたＭ
Ｒエレメント信号の振幅を補償する技術の選択が可能な
回路に関するものである。
を増幅する回路に関するものであり、特に、選ばれたＭ
Ｒエレメント信号の振幅を補償する技術の選択が可能な
回路に関するものである。
Ｂ、従来の技術
従来技術では、高い線密度で磁性表面からデータを読み
取ることができる、磁気抵抗（ＭＲ）センサまたはヘッ
ドと呼ばれる磁気トランスジューサが開示されている。
取ることができる、磁気抵抗（ＭＲ）センサまたはヘッ
ドと呼ばれる磁気トランスジューサが開示されている。
ＭＲ全センサ、磁気抵抗材料製の読取りエレメントの抵
抗変化により、磁場信号を検出する。この抵抗変化は、
エレメントによって検出される磁束の大きさと方向の関
数である。
抗変化により、磁場信号を検出する。この抵抗変化は、
エレメントによって検出される磁束の大きさと方向の関
数である。
米国特許第４７０６１３８号明細書には、ＭＲエレメン
トが発生する信号をバイアスし増幅する増幅器が記載さ
れている。この増幅器は、ｄＲｈ／Ｒｈ（ＲｈはＭＲエ
レメントの抵抗、ｄ Ｒｈは磁気信号によって誘導され
るＭＲエレメントの抵抗変化）を表す、ＭＲエレメント
からの電流信号を検出する。米国特許第４７８８９９３
号明細書にも、ＭＲエレメントが発生する信号をバイア
スし増幅する増幅器が記載されている。この増幅器は、
ｄＲｈ／Ｒｈ（ＲｈはＭＲエレメントの抵抗、ｄＲｈは
磁気信号によって誘導されるＭＲエレメントの抵抗変化
）を表す、ＭＲエレメントからの電圧信号を検出する。
トが発生する信号をバイアスし増幅する増幅器が記載さ
れている。この増幅器は、ｄＲｈ／Ｒｈ（ＲｈはＭＲエ
レメントの抵抗、ｄ Ｒｈは磁気信号によって誘導され
るＭＲエレメントの抵抗変化）を表す、ＭＲエレメント
からの電流信号を検出する。米国特許第４７８８９９３
号明細書にも、ＭＲエレメントが発生する信号をバイア
スし増幅する増幅器が記載されている。この増幅器は、
ｄＲｈ／Ｒｈ（ＲｈはＭＲエレメントの抵抗、ｄＲｈは
磁気信号によって誘導されるＭＲエレメントの抵抗変化
）を表す、ＭＲエレメントからの電圧信号を検出する。
米国特許出願第０７／２５０７８４号明細書には、ＭＲ
エレメントが発生する信号をバイアスし増幅する増幅器
が記載されている。この増幅器は、ｄＲ（ＲはＭＲエレ
メントの抵抗、ｄＲｈはｈ 磁気信号によって誘導されるＭＲエレメントの抵抗変化
）を表す、ＭＲエレメントからの電流信号を増幅する。
エレメントが発生する信号をバイアスし増幅する増幅器
が記載されている。この増幅器は、ｄＲ（ＲはＭＲエレ
メントの抵抗、ｄＲｈはｈ 磁気信号によって誘導されるＭＲエレメントの抵抗変化
）を表す、ＭＲエレメントからの電流信号を増幅する。
Ｃ０発明が解決しようとする課題
上記の文献も、他の既知の従来の技術も、ゲイン・ファ
クタＲｈｄＲｈ１ｄＲｈ１ｄＲｈ／Ｒｈ１ｄＲ／Ｒｈ２
のうち１つまたは複数の線形組合り せを実現する回路については開示していない。
クタＲｈｄＲｈ１ｄＲｈ１ｄＲｈ／Ｒｈ１ｄＲ／Ｒｈ２
のうち１つまたは複数の線形組合り せを実現する回路については開示していない。
０６課題を解決するための手段
本発明によれば、ＭＲエレメントが発生する信号を表す
大きさの電気出力信号を発生する回路は、入力段の入力
端子間に結合された、定常状態の抵抗を有するＭＲエレ
メントを含む。ＭＲエレメントが発生する信号を表す信
号が、入力段の出力端子で発生し、ＭＲエレメントの抵
抗を表す第１の制御信号が入力段内で発生する。入力段
の出力端子は出力段の入力端子に結合され、第１の制御
信号がフィードフォワード回路の入力端子に供給される
。フィードフォワード回路は、その入力に供給された信
号の選ばれた振幅補償特性を表す、第２の制御信号を発
生する。この第２の制御信号が出力段のバイアス端子に
供給されて、ＭＲエレメントが発生した信号の選ばれた
機能が出力段の出力端子で発生する。
大きさの電気出力信号を発生する回路は、入力段の入力
端子間に結合された、定常状態の抵抗を有するＭＲエレ
メントを含む。ＭＲエレメントが発生する信号を表す信
号が、入力段の出力端子で発生し、ＭＲエレメントの抵
抗を表す第１の制御信号が入力段内で発生する。入力段
の出力端子は出力段の入力端子に結合され、第１の制御
信号がフィードフォワード回路の入力端子に供給される
。フィードフォワード回路は、その入力に供給された信
号の選ばれた振幅補償特性を表す、第２の制御信号を発
生する。この第２の制御信号が出力段のバイアス端子に
供給されて、ＭＲエレメントが発生した信号の選ばれた
機能が出力段の出力端子で発生する。
特定の実施例では、入力段は、ＭＲエレメントを一定電
圧でバイアスする前置増幅器でも、ＭＲエレメントを一
定電流でバイアスする前置増幅器でもよい。第１の制御
信号がＭＲエレメントの抵抗に比例する特定の実施例で
は、ＭＲエレメントの抵抗に反比例する第３の制御信号
もフィードフォワード回路に供給することができる。フ
ィードフォワード回路は、電流ミラー回路およびスイッ
チング・ネットワークを含み、スイッチング・ネットワ
ークは、必要があれば、外部信号によって制御すること
ができる。
圧でバイアスする前置増幅器でも、ＭＲエレメントを一
定電流でバイアスする前置増幅器でもよい。第１の制御
信号がＭＲエレメントの抵抗に比例する特定の実施例で
は、ＭＲエレメントの抵抗に反比例する第３の制御信号
もフィードフォワード回路に供給することができる。フ
ィードフォワード回路は、電流ミラー回路およびスイッ
チング・ネットワークを含み、スイッチング・ネットワ
ークは、必要があれば、外部信号によって制御すること
ができる。
Ｅ、実施例
磁気抵抗（ＭＲ）エレメントの発生する信号の、選んだ
機能の選択を可能にするＭＲエレメント増幅／検出回路
の基本概念について、第１図を参照して説明する。Ｇ１
は、ＭＲエレメントの定電流または定電圧バイアス、お
よび電圧検出を行なうＭＲ前置増幅器である。電流検出
前置増幅器を使用することも可能である。Ｇ２は、前置
増幅器Ｇ１を、トランジスタＱｉとＱｉ′からなる出力
段に結合するバッファ段である。信号ｖｓｉｇ（または
Ｉ ｓ ｉ ｇ）が、ＭＲエレメント１０によって発生
し、Ｇ１、Ｇ２によって増幅されて、信号Ｖｉｎを生成
し、それが導体１２．１４を介して出力段に供給される
。電流工１は、ＭＲニレメン）１０の抵抗Ｒｈに比例し
、電流工２は、ＭＲエレメント１０の抵抗Ｒｈに反比例
する。これらの電流ＩＬＩ２は、前置増幅器Ｇｌ内で生
成され、導体１Ｂ、１８を介してフィードフォワード回
路２０に供給される。代替方法として、Ｉ２を、工１か
ら後で説明する第５図に示すような別の回路で得ること
もできる。
機能の選択を可能にするＭＲエレメント増幅／検出回路
の基本概念について、第１図を参照して説明する。Ｇ１
は、ＭＲエレメントの定電流または定電圧バイアス、お
よび電圧検出を行なうＭＲ前置増幅器である。電流検出
前置増幅器を使用することも可能である。Ｇ２は、前置
増幅器Ｇ１を、トランジスタＱｉとＱｉ′からなる出力
段に結合するバッファ段である。信号ｖｓｉｇ（または
Ｉ ｓ ｉ ｇ）が、ＭＲエレメント１０によって発生
し、Ｇ１、Ｇ２によって増幅されて、信号Ｖｉｎを生成
し、それが導体１２．１４を介して出力段に供給される
。電流工１は、ＭＲニレメン）１０の抵抗Ｒｈに比例し
、電流工２は、ＭＲエレメント１０の抵抗Ｒｈに反比例
する。これらの電流ＩＬＩ２は、前置増幅器Ｇｌ内で生
成され、導体１Ｂ、１８を介してフィードフォワード回
路２０に供給される。代替方法として、Ｉ２を、工１か
ら後で説明する第５図に示すような別の回路で得ること
もできる。
フィードフォワード［流ＩＬＩ２は、フィードフォワー
ド回路２０の一部であるブロックＭ１によって反射され
、比例電流工１と反比例電流Ｉ２のそれぞれの正および
負の、４種類の電流を生成する。これらの電流は、固定
電流工、■“とともにスイッチング・ネットワーク２２
に供給される。スイッチング・ネットワーク２２は、こ
れらの電流の任意の組合せを、導体２４．２６上で出力
増幅トランジスタＱ ｉＮ Ｑ １“に対するエミッタ
・バイアス電流として働かせる。バイアス電流■、が変
化すると、回路全体のゲインも１．に比１
１例して変化し、この変化がトラ
ンジスタＱ Ｉ ＸＱｉ′のコレクタの両端間で取られ
る出力信号Ｖｏｕｔに反映される。
ド回路２０の一部であるブロックＭ１によって反射され
、比例電流工１と反比例電流Ｉ２のそれぞれの正および
負の、４種類の電流を生成する。これらの電流は、固定
電流工、■“とともにスイッチング・ネットワーク２２
に供給される。スイッチング・ネットワーク２２は、こ
れらの電流の任意の組合せを、導体２４．２６上で出力
増幅トランジスタＱ ｉＮ Ｑ １“に対するエミッタ
・バイアス電流として働かせる。バイアス電流■、が変
化すると、回路全体のゲインも１．に比１
１例して変化し、この変化がトラ
ンジスタＱ Ｉ ＸＱｉ′のコレクタの両端間で取られ
る出力信号Ｖｏｕｔに反映される。
第２図は、第１図の０１として使用できる、電流によっ
てバイアスされるＭＲ前置増幅器の従来の実施例を示す
。ＭＲエレメント１０は、ＭＲニレメン）１０の信号電
圧を増幅する入力トランジスタＱ１７とＱ１８のベース
の両端間に接続される。Ｇ２のゲインが固定されている
ので、上述の第１図に示すように、電流１１、Ｉ２がフ
ィードフォワードされる場合、電流バイアス式ＭＲエレ
メントの振幅補正のすべての組合せがこの回路で実現で
きる。
てバイアスされるＭＲ前置増幅器の従来の実施例を示す
。ＭＲエレメント１０は、ＭＲニレメン）１０の信号電
圧を増幅する入力トランジスタＱ１７とＱ１８のベース
の両端間に接続される。Ｇ２のゲインが固定されている
ので、上述の第１図に示すように、電流１１、Ｉ２がフ
ィードフォワードされる場合、電流バイアス式ＭＲエレ
メントの振幅補正のすべての組合せがこの回路で実現で
きる。
第３図の回路は、第１図のＧ１として使用できる、電圧
によってバイアスされるＭＲ前置増幅器の特定の実施例
を示す。この場合も、上述の第１図に示すように、電流
ＩＩ、Ｉ２がフィードフォワードされる場合、電圧バイ
アス式ＭＲエレメントの振幅補正のすべての組合せがこ
の回路で実現できる。
によってバイアスされるＭＲ前置増幅器の特定の実施例
を示す。この場合も、上述の第１図に示すように、電流
ＩＩ、Ｉ２がフィードフォワードされる場合、電圧バイ
アス式ＭＲエレメントの振幅補正のすべての組合せがこ
の回路で実現できる。
第４図は、第１図のフィードフォワード回路２０の特定
の実施例を示す。第１図の電流ミラーＭ１は、破線のボ
ックス２８で示しである。この特定の実施例では、電流
ミラー２８は、それぞれ電流■１、Ｉ２に対する電流ゲ
インＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を有する別々の４つのミラ
ー回路２８ａ１２８ｂｓ ２８ｃ１２８ｄを含む。スイ
ッチング・ネットワーク２２も、破線のボックスで示し
であるが、この実施例では実際のコンタクト・スイッチ
が示しである。しかし、トランジスタ・スイッチを使用
してもよく、これらのスイッチは、局所でまたはデータ
・プロセッサによって制御することができる。スイッチ
のプロセッサ制御を拡張して、入力電流に関連する比例
定数を変更するることもできる。この種の制御は、ＭＲ
エレメントの抵抗の関数としての適応振幅等化に有用で
ある。
の実施例を示す。第１図の電流ミラーＭ１は、破線のボ
ックス２８で示しである。この特定の実施例では、電流
ミラー２８は、それぞれ電流■１、Ｉ２に対する電流ゲ
インＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を有する別々の４つのミラ
ー回路２８ａ１２８ｂｓ ２８ｃ１２８ｄを含む。スイ
ッチング・ネットワーク２２も、破線のボックスで示し
であるが、この実施例では実際のコンタクト・スイッチ
が示しである。しかし、トランジスタ・スイッチを使用
してもよく、これらのスイッチは、局所でまたはデータ
・プロセッサによって制御することができる。スイッチ
のプロセッサ制御を拡張して、入力電流に関連する比例
定数を変更するることもできる。この種の制御は、ＭＲ
エレメントの抵抗の関数としての適応振幅等化に有用で
ある。
電流１１、Ｉ２を上に定義したとおりと仮定して、第４
図の特定の実施例のスイッチの位置の関数として発生し
得る振幅等化の種類を下表に示す。
図の特定の実施例のスイッチの位置の関数として発生し
得る振幅等化の種類を下表に示す。
表に使用する記号は次のとおりである。
Ｏ＝スイッチ開
１＝スイツチ閉
■＝電圧検出増幅器Ｇ１を伴う電流バイアス式ＭＲエレ
メント（ｄＲｈを検出） ■＝電圧検出増幅器Ｇ１を伴う電圧バイアス式ＭＲエレ
メント（ｄＲｈ／Ｒｈを検出）糞 ＳＩ Ｓ２ Ｓ３ Ｓ４ Ｓ５ ＭＲ ００００Ｉ ０００１１ ００１０Ｉ ００１１１ ０１００Ｉ 振幅補償 注釈 不可能 Ｍｌ ｄＲ 唯ＲｄＲ Ｍｌ ｄＲ＋Ｍ２ ＲｄＲ Ｍ３ ｄＲ／Ｒ （Ｍ１＝Ｉｂ Ｉ Ｒｃ ／ Ｖｔ） （Ｍ２＝Ｐ２ Ｒｅ Ｉｂ ／ Ｖｔ）００１０１１Ｍ
１ｄＲ◆）Ｉ３ ｄＲ／Ｒ００１１０Ｉ Ｍ２ＲｄＲ
＋Ｍ３ｄＲ／Ｒ００１１１Ｉ Ｍ１ｄＲ＋）ｔ２Ｒｄ
Ｒ＋Ｍ３ｄＲ／Ｒ０１０００Ｉ 不可能 ０ １ ０ ０ １ Ｉ Ｍ１ｄＲ＋）１４ＲｄＲ
（Ｍ４＝−ＰＩＲｃＩｂ／Ｖｔ）ｏ １０ １ ０
Ｉ Ｍ２ＲｄＲ＋Ｍ４ＲｄＲ０１０１１Ｉ Ｍｌ
ｄＲ＋（Ｍ２＋Ｍ４） ＲｄＲｏ １ １ ０ ０
ｒ １４３ｄＲ／Ｒ＋Ｍ４ＲｄＲ０１１０１Ｉ
）１１ ｄＲ＋Ｈ３ｄＲ／Ｒ＋）１４ ＲｄＲ
ｏ １ １ １ ０ Ｉ （Ｍ２＋Ｍ４） Ｒｄ
Ｒ＋Ｍ３ｄＲ／Ｒ０１１１１１Ｍｌ ｄＲ＋（）１２＋
）Ｉ４） ＲｄＲ＋）４３ ｄＲ／Ｒ１００００Ｉ
不可能 １ ０ ０ ０ １ Ｉ Ｍ１ｄＲ＋
Ｍ５ｄＲ／Ｒ（）４５＝：Ｐ３ＲｃＩｂ／Ｖｔ）１００
１０Ｉ 心ＲｄＲ◆Ｍ５ ｄＲ／Ｒ１００１１Ｉ
Ｍ１ｄＲ＋Ｍ２ＲｄＲ＋Ｍ５ｄＲ／Ｒ１０１００Ｉ
（Ｍ３◆Ｍ５） ｄＲ／Ｒ１０１０１Ｉ Ｍｌ
ｄＲ＋（Ｍ３十Ｍ５） ｄＲ／Ｒ１０１１０Ｉ Ｍ
２ＲｄＲ＋（Ｍ３十Ｍ５） ｄＲ／Ｒ１０１１１Ｉ
Ｍｌ ｄＲ＋Ｈ２ＲｄＲ＋（）［３◆Ｍ５） ｄＲ／Ｒ
１１０００Ｉ 不可能 １ １ １ １ １ １ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ １ １ １ １ ０ １ １ ０ ０ １ １ ０ ０ １ １ ０ ０ １ １ ０ ０ １ １ ０ １工 ０工 １■ Ｉ Ｉ １ １■ ｖ ｖ ｖ ｖ ｖ Ｖ ｖ ｖ ｖ ｖ ｖ ｖ Ｖ Ｍｌ ｄＲ◆Ｍ４ ＲｄＲ＋Ｍ５ ｄＲ／Ｒ（０２＋Ｍ
４） ＲｄＲ＋Ｍ５ ｄＲ／ＲＭｌ ｄＲ＋（Ｍ２＋Ｍ
４） ＲｄＲ＋Ｍ５ ｄＲ／Ｒ（）１３４Ｍ５） ｄＲ
／Ｒ＋Ｍ４ ＲｄＲＭｌ ｄＲ＋（Ｍ３＋Ｍ５） ｄＲ
／Ｒ十Ｍ４ ＲｄＲ（）１２＋Ｍ４） ＲｄＲ＋（Ｍ３
＋ＭＳ） ｄＲ／ＲＭｌ ｄＲ＋（Ｍ２十Ｍ４）
ＲｄＲ◆（１４３＋）１５） ｄＲ／Ｒ不可能 Ｍ６ ｄＲ／Ｒ（Ｍ６＝ＣＲｅ Ｉ ／ Ｖｔ）Ｍ７
ｄＲ（Ｍ７＝ＣＰ２ Ｒｅ ／ Ｖｔ）Ｍ６ ｄＲ／Ｒ
十酊ｄＲ Ｍ８ ｄＲ／Ｒ（）４８＝ＣＰ４ Ｒｃ ／ Ｖｔ）Ｍ
６ ｄＲ／Ｒ十［８ｄＲ／Ｒ２ Ｍ７ ｄＲ＋）１８ ｄＲ／Ｒ２ Ｍ６ ｄＲ／Ｒ＋Ｍ７ ｄＲ＋）Ｉ８ ｄＲ／Ｒ２不可
能 ）４６ ｄＲ／Ｒ＋Ｍ９ ｄＲ（Ｍ９＝−ＣＰＩ Ｒｅ
／ Ｖｔ）（８７＋Ｍ９） ｄＲ Ｍ６ ｄＲ／Ｒ＋（）１７＋Ｍ９） ｄＲＭ８ ｄＲ／
Ｒ＋Ｍ９ ｄＲ ０１１０ ０１１１ ０１１１ １０００ １０００ １００１ １００１ １０１０ １０１０ １０１１ １０１１ １１００ １１００ １１０１ １１０１ １１１０ １１１０ １１１１ １１１１ 注：（１） １ Ｖ １４６ ｄＲ／Ｒ＋Ｍ８ ｄＲ／Ｒ２＋Ｍ
９ ｄＲＯＶ （Ｍ７＋Ｍ９） ｄＲ＋Ｍ８ ｄＲ／
Ｒ２１Ｖ ）４８ ｄＲ／Ｒ＋（Ｍ７＋Ｍ９） ｄＲ
＋Ｍ８ ｄＲ／Ｒ２０ｖ 不可能 Ｉ Ｖ Ｍｅ ｄＲ／Ｒ＋Ｍ１０ ｄＲ／Ｒ２（Ｍ
１０＝（Ｐ３ Ｒｅ ／ Ｖｔ）ＯＶ ）１７ｄＲ＋
Ｍ１０ｄＲ／Ｒ２１Ｖ Ｍｅ ｄＲ／Ｒ＋Ｍ７
ｄＲ＋Ｍ１０ ｄＲ／Ｒ２０Ｖ （Ｍ８十ＭＩＯ
） ｄＲ／Ｒ２１Ｖ Ｍｅ ｄＲ／Ｒ＋（Ｍ８◆Ｍ１
０） ｄＲ／Ｒ２０Ｖ ）ｆ７ ｄＲ＋（Ｍ８十ＭＩ
Ｏ） ｄＲ／Ｒ２１Ｖ Ｍｅ ｄＲ／Ｒ十Ｍ７ ｄＲ
＋（Ｍ８十ＭＩＯ） ｄＲ／Ｒ２０ｖ 不可能 Ｉ Ｖ ）４６ ｄＲ／Ｒ＋Ｍ９ ｄＲ＋Ｍ１０
ｄＲ／Ｒ２０Ｖ （Ｍ７＋Ｍ９） ｄＲ＋ＭＩＯｄＲ
／Ｒ２１Ｖ Ｍｅ ｄＲ／Ｒ＋（）１７＋Ｍ９） ｄ
Ｒ＋ＭＩＯｄＲ／Ｒ２０Ｖ （）１８＋ＭＩＯ） ｄ
Ｒ／Ｒ２＋Ｍ９ ｄＲＩ Ｖ Ｍｅ ｄＲ／Ｒ＋（
）１８十ＭＩＯ） ｄＲ／Ｒ２＋）１９ ｄＲＯＶ
（Ｍ７＋Ｍ９） ｄＲ＋（Ｍ８＋Ｍ１０） ｄＲ／Ｒ２
１Ｖ Ｍｅ ｄＲ／Ｒ＋（Ｍ７十Ｍ９） ｄＲ
＋（Ｍ８十ＭＩＯ） ｄＲ／Ｒ２上記のファクターＰ
ｉ１Ｐ２、Ｐ３、 Ｐ４（第５図参照）は、電流工１、■２に対する関連す
る電流ミラーの電流ゲインを表す。
メント（ｄＲｈを検出） ■＝電圧検出増幅器Ｇ１を伴う電圧バイアス式ＭＲエレ
メント（ｄＲｈ／Ｒｈを検出）糞 ＳＩ Ｓ２ Ｓ３ Ｓ４ Ｓ５ ＭＲ ００００Ｉ ０００１１ ００１０Ｉ ００１１１ ０１００Ｉ 振幅補償 注釈 不可能 Ｍｌ ｄＲ 唯ＲｄＲ Ｍｌ ｄＲ＋Ｍ２ ＲｄＲ Ｍ３ ｄＲ／Ｒ （Ｍ１＝Ｉｂ Ｉ Ｒｃ ／ Ｖｔ） （Ｍ２＝Ｐ２ Ｒｅ Ｉｂ ／ Ｖｔ）００１０１１Ｍ
１ｄＲ◆）Ｉ３ ｄＲ／Ｒ００１１０Ｉ Ｍ２ＲｄＲ
＋Ｍ３ｄＲ／Ｒ００１１１Ｉ Ｍ１ｄＲ＋）ｔ２Ｒｄ
Ｒ＋Ｍ３ｄＲ／Ｒ０１０００Ｉ 不可能 ０ １ ０ ０ １ Ｉ Ｍ１ｄＲ＋）１４ＲｄＲ
（Ｍ４＝−ＰＩＲｃＩｂ／Ｖｔ）ｏ １０ １ ０
Ｉ Ｍ２ＲｄＲ＋Ｍ４ＲｄＲ０１０１１Ｉ Ｍｌ
ｄＲ＋（Ｍ２＋Ｍ４） ＲｄＲｏ １ １ ０ ０
ｒ １４３ｄＲ／Ｒ＋Ｍ４ＲｄＲ０１１０１Ｉ
）１１ ｄＲ＋Ｈ３ｄＲ／Ｒ＋）１４ ＲｄＲ
ｏ １ １ １ ０ Ｉ （Ｍ２＋Ｍ４） Ｒｄ
Ｒ＋Ｍ３ｄＲ／Ｒ０１１１１１Ｍｌ ｄＲ＋（）１２＋
）Ｉ４） ＲｄＲ＋）４３ ｄＲ／Ｒ１００００Ｉ
不可能 １ ０ ０ ０ １ Ｉ Ｍ１ｄＲ＋
Ｍ５ｄＲ／Ｒ（）４５＝：Ｐ３ＲｃＩｂ／Ｖｔ）１００
１０Ｉ 心ＲｄＲ◆Ｍ５ ｄＲ／Ｒ１００１１Ｉ
Ｍ１ｄＲ＋Ｍ２ＲｄＲ＋Ｍ５ｄＲ／Ｒ１０１００Ｉ
（Ｍ３◆Ｍ５） ｄＲ／Ｒ１０１０１Ｉ Ｍｌ
ｄＲ＋（Ｍ３十Ｍ５） ｄＲ／Ｒ１０１１０Ｉ Ｍ
２ＲｄＲ＋（Ｍ３十Ｍ５） ｄＲ／Ｒ１０１１１Ｉ
Ｍｌ ｄＲ＋Ｈ２ＲｄＲ＋（）［３◆Ｍ５） ｄＲ／Ｒ
１１０００Ｉ 不可能 １ １ １ １ １ １ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ １ １ １ １ ０ １ １ ０ ０ １ １ ０ ０ １ １ ０ ０ １ １ ０ ０ １ １ ０ １工 ０工 １■ Ｉ Ｉ １ １■ ｖ ｖ ｖ ｖ ｖ Ｖ ｖ ｖ ｖ ｖ ｖ ｖ Ｖ Ｍｌ ｄＲ◆Ｍ４ ＲｄＲ＋Ｍ５ ｄＲ／Ｒ（０２＋Ｍ
４） ＲｄＲ＋Ｍ５ ｄＲ／ＲＭｌ ｄＲ＋（Ｍ２＋Ｍ
４） ＲｄＲ＋Ｍ５ ｄＲ／Ｒ（）１３４Ｍ５） ｄＲ
／Ｒ＋Ｍ４ ＲｄＲＭｌ ｄＲ＋（Ｍ３＋Ｍ５） ｄＲ
／Ｒ十Ｍ４ ＲｄＲ（）１２＋Ｍ４） ＲｄＲ＋（Ｍ３
＋ＭＳ） ｄＲ／ＲＭｌ ｄＲ＋（Ｍ２十Ｍ４）
ＲｄＲ◆（１４３＋）１５） ｄＲ／Ｒ不可能 Ｍ６ ｄＲ／Ｒ（Ｍ６＝ＣＲｅ Ｉ ／ Ｖｔ）Ｍ７
ｄＲ（Ｍ７＝ＣＰ２ Ｒｅ ／ Ｖｔ）Ｍ６ ｄＲ／Ｒ
十酊ｄＲ Ｍ８ ｄＲ／Ｒ（）４８＝ＣＰ４ Ｒｃ ／ Ｖｔ）Ｍ
６ ｄＲ／Ｒ十［８ｄＲ／Ｒ２ Ｍ７ ｄＲ＋）１８ ｄＲ／Ｒ２ Ｍ６ ｄＲ／Ｒ＋Ｍ７ ｄＲ＋）Ｉ８ ｄＲ／Ｒ２不可
能 ）４６ ｄＲ／Ｒ＋Ｍ９ ｄＲ（Ｍ９＝−ＣＰＩ Ｒｅ
／ Ｖｔ）（８７＋Ｍ９） ｄＲ Ｍ６ ｄＲ／Ｒ＋（）１７＋Ｍ９） ｄＲＭ８ ｄＲ／
Ｒ＋Ｍ９ ｄＲ ０１１０ ０１１１ ０１１１ １０００ １０００ １００１ １００１ １０１０ １０１０ １０１１ １０１１ １１００ １１００ １１０１ １１０１ １１１０ １１１０ １１１１ １１１１ 注：（１） １ Ｖ １４６ ｄＲ／Ｒ＋Ｍ８ ｄＲ／Ｒ２＋Ｍ
９ ｄＲＯＶ （Ｍ７＋Ｍ９） ｄＲ＋Ｍ８ ｄＲ／
Ｒ２１Ｖ ）４８ ｄＲ／Ｒ＋（Ｍ７＋Ｍ９） ｄＲ
＋Ｍ８ ｄＲ／Ｒ２０ｖ 不可能 Ｉ Ｖ Ｍｅ ｄＲ／Ｒ＋Ｍ１０ ｄＲ／Ｒ２（Ｍ
１０＝（Ｐ３ Ｒｅ ／ Ｖｔ）ＯＶ ）１７ｄＲ＋
Ｍ１０ｄＲ／Ｒ２１Ｖ Ｍｅ ｄＲ／Ｒ＋Ｍ７
ｄＲ＋Ｍ１０ ｄＲ／Ｒ２０Ｖ （Ｍ８十ＭＩＯ
） ｄＲ／Ｒ２１Ｖ Ｍｅ ｄＲ／Ｒ＋（Ｍ８◆Ｍ１
０） ｄＲ／Ｒ２０Ｖ ）ｆ７ ｄＲ＋（Ｍ８十ＭＩ
Ｏ） ｄＲ／Ｒ２１Ｖ Ｍｅ ｄＲ／Ｒ十Ｍ７ ｄＲ
＋（Ｍ８十ＭＩＯ） ｄＲ／Ｒ２０ｖ 不可能 Ｉ Ｖ ）４６ ｄＲ／Ｒ＋Ｍ９ ｄＲ＋Ｍ１０
ｄＲ／Ｒ２０Ｖ （Ｍ７＋Ｍ９） ｄＲ＋ＭＩＯｄＲ
／Ｒ２１Ｖ Ｍｅ ｄＲ／Ｒ＋（）１７＋Ｍ９） ｄ
Ｒ＋ＭＩＯｄＲ／Ｒ２０Ｖ （）１８＋ＭＩＯ） ｄ
Ｒ／Ｒ２＋Ｍ９ ｄＲＩ Ｖ Ｍｅ ｄＲ／Ｒ＋（
）１８十ＭＩＯ） ｄＲ／Ｒ２＋）１９ ｄＲＯＶ
（Ｍ７＋Ｍ９） ｄＲ＋（Ｍ８＋Ｍ１０） ｄＲ／Ｒ２
１Ｖ Ｍｅ ｄＲ／Ｒ＋（Ｍ７十Ｍ９） ｄＲ
＋（Ｍ８十ＭＩＯ） ｄＲ／Ｒ２上記のファクターＰ
ｉ１Ｐ２、Ｐ３、 Ｐ４（第５図参照）は、電流工１、■２に対する関連す
る電流ミラーの電流ゲインを表す。
（２）簡単のため、Ｇ２は１個と仮定する（第２図で、
Ｖｏ＝Ｖｉ ｎ）。
Ｖｏ＝Ｖｉ ｎ）。
ＭＲエレメント１０の抵抗Ｒｈに反比例する電流Ｉ２が
前置増幅器Ｇ１からまだ得られていない場合、この反比
例電流Ｉ２を生成する回路の従来の実施例を第５図に示
す。この回路では、線１６上の電流工１は、第１図の線
１６上の電流１１に等しく、この電流は、ＭＲエレメン
トの抵抗Ｒｈに比例する。
前置増幅器Ｇ１からまだ得られていない場合、この反比
例電流Ｉ２を生成する回路の従来の実施例を第５図に示
す。この回路では、線１６上の電流工１は、第１図の線
１６上の電流１１に等しく、この電流は、ＭＲエレメン
トの抵抗Ｒｈに比例する。
したがって、下記の関係が成り立つ。
（Ｋ＝ニゲイン数、ｑ＝相互コンダクタンス・ゲイン）
反比例電流Ｉ２は、線１８上に生成する。
Ｆ０発明の効果
以上述べたように、本発明によれば、磁気抵抗（ＭＲ）
エレメントが発生する信号の選ばれた振幅補償特性が選
択できる回路を形成することができる。
エレメントが発生する信号の選ばれた振幅補償特性が選
択できる回路を形成することができる。
第１図は、本発明の原理に従って形成した回路の基本概
念を示すブロック・ダイヤグラムである。 第２図は、第１図の０１として使用できる、電流によっ
てバイアスされるＭＲ前置増幅器の特定の実施例の回路
図である。 第３図は、第１図の６１として使用できる、電圧によっ
てバイアスされるＭＲ前置増幅器の特定の実施例の回路
図である。 第４図は、第１図のフィードフォワード回路の特定の実
施例の回路図である。 第５図は、第１図の磁気抵抗エレメントの抵抗に反比例
する信号を発生させるための特定の実施例の回路図であ
る。
念を示すブロック・ダイヤグラムである。 第２図は、第１図の０１として使用できる、電流によっ
てバイアスされるＭＲ前置増幅器の特定の実施例の回路
図である。 第３図は、第１図の６１として使用できる、電圧によっ
てバイアスされるＭＲ前置増幅器の特定の実施例の回路
図である。 第４図は、第１図のフィードフォワード回路の特定の実
施例の回路図である。 第５図は、第１図の磁気抵抗エレメントの抵抗に反比例
する信号を発生させるための特定の実施例の回路図であ
る。
Claims (10)
- （１）磁気抵抗エレメントが発生する信号を表す大きさ
の電気出力を発生する回路において、 定常状態の抵抗値を有する磁気抵抗エレメントと、 入力端子および出力端子を有する入力段と、上記の磁気
抵抗エレメントが発生する信号を表す信号が、上記入力
段の出力端子で発生するように、入力端子の両端間に上
記の磁気抵抗エレメントを結合する手段と、 上記の磁気抵抗エレメントの抵抗を表す第１の制御信号
を発生させるための、上記の入力段内の手段と、 上記の入力段の出力端子に結合され、バイアス端子およ
び出力端子を有する、上記の出力端子から受け取った信
号を増幅し伝達するための出力段と、 第１の入力端子および出力端子、ならびに上記の入力端
子と上記の出力端子との間に結合された、上記の入力端
子に供給される信号の選ばれた振幅等化特性を表す第２
の制御信号を発生するための、手段を有するフィードフ
ォワード回路と、 上記の第１の制御信号を、上記のフィードフォワード回
路の入力端子に結合する手段と、 上記の出力段の出力端子の信号が、磁気抵抗エレメント
が発生する信号の選ばれた機能を表すように、上記のフ
ィードフォワード回路の出力端子を、上記の出力段の上
記のバイアス端子に供給する手段と を含む上記回路。 - （２）磁気抵抗エレメントの抵抗をＲ＿ｈ、磁気信号に
よって生じる磁気抵抗エレメントの抵抗の変化をｄＲ＿
ｈとして、上記の選択された振幅補償特性が、Ｒ＿ｈｄ
Ｒ＿ｈ、ｄＲ＿ｈ、ｄＲ＿ｈ／Ｒ＿ｈ）およびｄＲ＿ｈ
／Ｒ＿ｈ＾２の１つまたは複数の線形組合せを含むこと
を特徴とする、請求項１に記載の回路。 - （３）上記の入力段が、磁気抵抗エレメントを一定電圧
でバイアスする前置増幅器を含むことを特徴とする、請
求項１に記載の回路。 - （４）上記のフィードフォワード回路が、電流ミラー回
路とスイッチング・ネットワークを含むことを特徴とす
る、請求項３に記載の回路。 - （５）上記の第１の制御信号が上記の磁気抵抗エレメン
トの抵抗に比例し、 さらに、上記の磁気抵抗エレメントの抵抗に反比例する
第３の制御信号を発生する手段を含み、上記のフィード
フォワード回路が第２の入力端子を有し、 上記の第３の制御信号を上記のフィードフォワード回路
の上記の第２の入力端子に供給する手段を含む ことを特徴とする、請求項４に記載の回路。 - （６）磁気抵抗エレメントの抵抗をＲ＿ｈ、磁気信号に
よって生じる磁気抵抗エレメントの抵抗の変化をｄＲ＿
ｈとして、上記の選択した振幅補償特性が、Ｒ＿ｈｄＲ
＿ｈ、ｄＲ＿ｈ、ｄＲ＿ｈ／Ｒ＿ｈ、およびｄＲ＿ｈ／
Ｒ＿ｈ＾２の１つまたは複数の線形組合せを含むことを
特徴とする、請求項３に記載の回路。 - （７）上記の入力段が、磁気抵抗エレメントを一定電圧
でバイアスする前置増幅器を含むことを特徴とする、請
求項１に記載の回路。 - （８）上記のフィードフォワード回路が、電流ミラー回
路とスイッチング・ネットワークを含むことを特徴とす
る、請求項７に記載の回路。 - （９）上記の第１の制御信号が上記の磁気抵抗エレメン
トの抵抗に比例し、 さらに、上記の磁気抵抗エレメントの抵抗に反比例する
第３の制御信号を発生する手段を含み、上記のフィード
フォワード回路が第２の入力端子を有し、 上記の第３の制御信号を上記のフィードフォワード回路
の上記の第２の入力端子に供給する手段を含む ことを特徴とする、請求項８に記載の回路。 - （１０）磁気抵抗エレメントの抵抗をＲ＿ｈ、磁気信号
により生じる磁気抵抗エレメントの抵抗の変化をｄＲ＿
ｈとして、上記の選ばれた振幅補償特性が、Ｒ＿ｈｄＲ
＿ｈ、ｄＲ＿ｈ、ｄＲ＿ｈ／Ｒ＿ｈ、およびｄＲ＿ｈ／
Ｒ＿ｈ＾２の１つまたは複数の線形組合せを含むことを
特徴とする、請求項７に記載の回路。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| US07/449,686 US5032935A (en) | 1989-12-12 | 1989-12-12 | Amplification of signals produced by a magnetoresistive element |
| US449686 | 1989-12-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03187002A true JPH03187002A (ja) | 1991-08-15 |
| JP2577505B2 JP2577505B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=23785093
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2302822A Expired - Fee Related JP2577505B2 (ja) | 1989-12-12 | 1990-11-09 | 磁気抵抗エレメントが発生する信号の増幅回路 |
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| EP (1) | EP0432953B1 (ja) |
| JP (1) | JP2577505B2 (ja) |
| DE (1) | DE69025726T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US5270882A (en) * | 1992-07-15 | 1993-12-14 | International Business Machines Corporation | Low-voltage, low-power amplifier for magnetoresistive sensor |
| US5323278A (en) * | 1992-09-17 | 1994-06-21 | International Business Machines Corporation | Low noise amplifier circuit for magnetoresistive sensors for fast read-write switching in low supply voltage applications |
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| US5398144A (en) * | 1993-02-25 | 1995-03-14 | Vtc Inc. | Bias generator for a low voltage differential read amplifier |
| US6088176A (en) * | 1993-04-30 | 2000-07-11 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for separating magnetic and thermal components from an MR read signal |
| US5444579A (en) * | 1993-12-17 | 1995-08-22 | Imp, Inc. | Preamplifier of a signal from a variable resistance sensor, and a current source |
| US5426542A (en) * | 1994-01-21 | 1995-06-20 | Seagate Technology, Inc. | Electronically coupled high-impedance magnetoresistive preamplifier |
| US5872676A (en) * | 1996-01-02 | 1999-02-16 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for positioning a dual element magnetoresistive head using thermal signals |
| US5739972A (en) * | 1996-01-02 | 1998-04-14 | Ibm | Method and apparatus for positioning a magnetoresistive head using thermal response to servo information on the record medium |
| US5751510A (en) * | 1996-01-02 | 1998-05-12 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for restoring a thermal response signal of a magnetoresistive head |
| US5877911A (en) * | 1996-03-13 | 1999-03-02 | International Business Machines Corporation | Magneto-resistive head pre-amplifying circuit for avoiding output voltage transients |
| US5774291A (en) * | 1996-03-28 | 1998-06-30 | International Business Machines Corporation | Voltage measurement circuit for a magnetoresistive head installed in a disk enclosure |
| US5914630A (en) * | 1996-05-10 | 1999-06-22 | Vtc Inc. | MR head preamplifier with output signal amplitude which is independent of head resistance |
| US6239936B1 (en) | 1997-08-19 | 2001-05-29 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for calibrating a thermal response of a magnetoresistive element |
| US6307699B1 (en) * | 1998-11-04 | 2001-10-23 | Stmicroelectronics, Inc. | Bimodal biasing of magneto resistive heads |
| US6271977B1 (en) * | 1999-02-16 | 2001-08-07 | International Business Machines Corporation | Multi-state preamplifier for disk drives |
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|---|---|---|---|---|
| EP0081240B1 (en) * | 1981-12-09 | 1989-06-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Thin film magnetic head |
| US4712144A (en) * | 1985-08-20 | 1987-12-08 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for reading recorded data by a magnetoresistive head |
| US4706138A (en) * | 1986-04-14 | 1987-11-10 | International Business Machines Corporation | Amplification of signals produced by a magnetic sensor |
| US4786993A (en) * | 1986-06-30 | 1988-11-22 | International Business Machines Corporation | Voltage amplifier for constant voltage biasing and amplifying signals from a MR sensor |
-
1989
- 1989-12-12 US US07/449,686 patent/US5032935A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-11-09 JP JP2302822A patent/JP2577505B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-03 EP EP90313115A patent/EP0432953B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-03 DE DE69025726T patent/DE69025726T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0432953B1 (en) | 1996-03-06 |
| DE69025726T2 (de) | 1996-09-26 |
| EP0432953A2 (en) | 1991-06-19 |
| US5032935A (en) | 1991-07-16 |
| JP2577505B2 (ja) | 1997-02-05 |
| DE69025726D1 (de) | 1996-04-11 |
| EP0432953A3 (en) | 1992-08-19 |
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