JPH0330102A - 磁気記録データ再生回路 - Google Patents

磁気記録データ再生回路

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JPH0330102A
JPH0330102A JP1165599A JP16559989A JPH0330102A JP H0330102 A JPH0330102 A JP H0330102A JP 1165599 A JP1165599 A JP 1165599A JP 16559989 A JP16559989 A JP 16559989A JP H0330102 A JPH0330102 A JP H0330102A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、エッジ検出回路と磁気記録データ再生回路
に関し、例えばハード・ディスク装置に用いられる読み
出し再生同期回路に利用して有効な技術に関するもので
ある。
(従来の技術〕 ハード・ディスク装置において、磁気ヘットから読み出
されたアナログ信号は、ピーク点を検出しパルス信号に
変換される。
磁気ヘッドから読み出されたアナログ信号のピークは、
磁気記録媒体上の磁化反転(データの″11)に対応し
ているため、これらのピークの時間的位置を正確に検出
する必要がある。M.FM変調における″101”パタ
ーンやRLL変調パターンなど、ピークとピークとの間
隔が長い信号の場合、微分信号のなかに真のピーク以外
で零点を通過する部分(擬似ピーク又はサトル)が現れ
やすくなる。このような1疑似ピークを除去するために
2つのゼロクロス検出回路、2つの単安定マルチハイブ
レーク及びD型フリソブフロノプ回路等からなる回路が
用いられる。
このようなパルス・ピーク検出用IC(半導体集積回路
)をはしめとするハーF・ディスク装置に用いられる各
種専用1cに関しては、日経マグロウヒル社1987年
2月9日付『日経エレク1一口ニクス』頁211〜頁2
33がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記の回路では、D型フリソプフロソプ回路や単安定マ
ルチハイブレータ及びゼロクロス検出回路等を構成する
ために比較的多数のゲート回路が必要となるものである
。また、第6図に示すような回路も考えられるが、同様
にゲートゼネレータGG,電圧比較回路VCからなるラ
インバソファLNB,RS形フリソプフロソプ回路FF
IないしFF3及びノアゲート回路G2ないし64等の
ように複雑な回路となるものである。
この発明の目的は、回路の簡素化を図ったエッジ検出回
路及び磁気記録データ再生回路を提供することにある。
この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は
、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
〔課題を解決するための手段〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
すなわち、差動トランジスタ回路の相補出力信号に対し
て立ち上がり又は立ち下がりを遅延させて平衡差動形の
掛算回路を利用した排他的論理和回路に入力してエッジ
に同期したパルスを生成する。
また、AGCアンプから出力される読み出し信号から形
成された全波整流出力信号と所定の基準電圧を電圧比較
回路に人力してゲートパルスを形成し、上記読み出し信
号の微分出力から形戒されるパルス信号中から有効なデ
ータを取り出すようにする。
〔作 用〕
上記した手段にれば、平衡差動形の掛算回路にを用いる
ことより簡単な構成でパルス信号を生威できる。また、
上記ゲートパルスを用いることより、単純なゲート回路
により擬似ピークに対応したミスパルスを除去できる。
〔実施例〕
第l図には、この発明に係る磁気記録データ再生回路の
一実施例のブロンク図が示されている。
特に制限されないが、同図の主要な各回路ブロソクは、
後述するような同期回路等と共に、公知の半導体集積回
路の製造技術によって、単結晶シリコンのような1個の
半導体基板上において形成される。
読み出しコイルRCにより読み出された信号は、ヘノド
アンプA1により増幅され、カップリングコンデンサを
介して、半導体集積回路内に構成されるAGCアンプA
2に入力される。このAGCアンプA2は、その出力信
号を受ける全波整流回路DETと、その出力信号を受け
るゲイン制御回路GCからなる帰還ループにより利得が
制御される。すなわち、ヘッドアンプA1から入力され
る読み出し信号は、ディスクの内周では小さく外周では
大きいからAGCアンプA2により信号振幅を一定にす
る。このAGCアンプA2の出力には、ロウバスフィル
タLPFが設けられ必要帯域外が雑音として除去される
上記ロウパスフィルタLPFで必要帯域外の雑音が除去
された読み出し信号は、微分回路A3に人力される。こ
の微分回路A3では、上記アナログ読み出し信号におけ
る変化分のないピーク点が零点に変換される。上記微分
回路A3の出力信号は、ダブルエンド構成の差動トラン
ジスタ回路からなる電圧比較回路VCIに入力され、こ
こで読み出し信号のピークで反転するパルス信号が形成
される。この実施例では、この電圧比較回路VClの出
力と電源電圧Vccとの間に、信号遅延用のキャパシタ
が設けられる。これにより、電圧比較回路VCIにより
出力される相補バルス信号は、パルスはその立ち上がり
が遅くされる。このようなパルス信号は、排他的論理和
回路EXに入力されて上記信号変化タイミングに同期し
たパルス信号TPに変換される。すなわち、パルス信号
TPは、読み出し信号のピーク点に対応して発生するパ
ルス信号とされる。上記上記排他的論理和回路EXは、
特に制限されないが、回路の簡素化のために、後述する
ような平衡差動形の掛算回路が利用される。
この実施例では、上記排他的論理和回路EXから出力さ
れるパルス信号に含まれる旦スバルスを除去するために
、AGC回路に用いられる全波整流回路DETの出力信
号が利用される。すなわち、ミスパルスを除去するゲー
トパルスとして上記全波整流回路DETの出力{δ号と
基準電圧VRとを受ける電圧比較回路VC2の出力信号
が利用される。上記電圧比較回路VC2の出力パルスC
Pは、全波整流信号が一定値以上にされたときロウレベ
ル(“0”)となり、その間だけ排他的論理回路EXか
らの出力TPを有効なパルスとしてノア(NOR)ゲー
ト回路G1から出力させる。
第2図には、この実施例回路の動作波形図の一例が示さ
れている。
AGCアンプA2の出力信号は、全波整流回路DETに
より全波整流される。この出力信号と基準電圧VRから
、記録媒体上の磁化反転(データの論理“l”)に対応
したAGCアンプA2の出力信号のピーク点が現れる部
分を予測できる。すなわち、基準電圧VRを適当に設定
することによって上記全波整流信号のピーク部分を抜き
出すことができる。この電圧比較回路VC2の出力信号
CPにより、前記のようにMFM変調における“101
”やRLL変調パターンなどでピークとピークが長い部
分に対応した微分出力にゼロクロスが生じたときそれを
ξスバルスとして除去できる。すなわち、このようなミ
スパルスが発生するのは、常にAGCアンプのアナログ
出力信号でみれば接地電位付近のレベルであるから、電
圧比較回路VC2により正確にピークの部分を抜き出す
ことができる。
この実施例では、AGC回路を構成する全波整流回路の
出力信号を利用しており、ミスパルス除去回路としては
、電圧比較回路VC2とゲート回路Glからなる極めて
簡単な回路により構成できるものである。
第3図には、上記電圧比較回路■C1と排他的論理和回
路EXの具体的一実施例の回路図が示されている。
電圧比較回路VCIは、差動トランジスタQ1とQ2、
そのコレクタ抵抗R1とR2、差動トランジスタQ1と
Q2の共通エミッタに設けられた定電流源1o、及び上
記差動トランジスタQ1とQ2のコレクタ出力をそれぞ
れ受ける工コツタフォロワ出力トランジスタQ3.Q4
とエミソタに設けられた定電流源1oとから構威される
なお、後述する平衡差動形の掛算回路に対応した信号レ
ベルの出力信号を形或するために、一方の出力信号は、
レベルシフトダイオードDi,D2によりレベルシフト
されて出力される。
この実施例では、遅延回路として上記出力トランジスタ
Q3,Q4の工ξツタと電源電圧Vccとの間にキャパ
シタC1と02が設けられる。これにより、ダブルエン
ドの差動トランジスタ回路の出力信号は、上記キャパシ
タC1とC2が設けられているため、出力信号のハイレ
ベルからロウレベルへの立ち下がりが、第4図に示した
動作波形図のようにキャパシタCI又はC2に対する定
電流源1oの定電流によるチャージアップ時間だけ立ち
下がりが遅くされる。
排他的論理和回路EXは、次の回路素子により構成され
る。
差動トランジスタQ5とQ6のエミッタには、定電流源
1oが設けられる。差動トランジスタQ5のベースには
、上記電圧比較回路回路VCIの出力トランジスタQ4
のエミソタ出力がダイオードD1とD2によりレベルシ
フトされて入力される。差動トランジスタQ6のベース
には、基準電圧VB2が供給される。そして、一方の差
動トランジスタQ5のコレクタには、差動トランジスタ
Q7,Q8の共通エミソタに接続される。他方の差動ト
ランジスタQ6のコレクタには、差動トランジスタQ9
,QIOの共通工ξソタに接続される。上記一対からな
る差動トランジスタQ7,Q8とQ9,QIOのうら、
トランジスタQ7とQ10のヘースが共通化されて、上
記電圧比較回路VCIの出力トランジスタQ3の工貴ノ
ク出力が供給される。上記一対からなる差動トランジス
タQ7.Q8とQ9.Q10のうち、残りのI〜ランジ
スタQ8とQ9のヘースが共通化されて基準電圧VBI
が供給される。
上記一対からなる差動トランジスタQ7,Q8とQ9,
QIOのコレクタは、相互に交差接続されてコレクタ抵
抗R3とR4が接続される。すなわち、1〜ランジスタ
Q7とQ9のコレクタに共通に低抗R3が接続され、ト
ランジスタQ8とQlOのコレクタに共通に抵抗R4が
接続される。
そして、上記コレクタ抵抗R3とR4により形成された
信号が、工きツタフォロワ出力トランジスタQllとQ
12を通して出力される。
この構成では、上記電圧比較回路VC2の出力がそれぞ
れに対応した基準電圧VBIとVB2に対して共にハイ
レベルのときには、トランジスタQ5とQ7がオン状S
になって出力O U T lをロウレヘルにする。それ
以外のときには、出力OUT1ばハイレベルになる。ま
た、上記電圧比較回路VC2の出力がそれぞれに対応し
た基$電圧VB1とVB2に対して共にロウレヘルのと
きには、トランジスタQ6とQ9がオン状態になって出
力OUTIをロウレヘルにする。それ以外のときには、
出力OLITIはハイレベルになる。出力○UT2は、
上記出力0[JTに対して逆レヘルの信号となる。この
ように、上記平衡差動回路は、排他的論理和回路として
の動作を行う。
上記排他的論理和回路EXの人力信号は、上記のような
遅延回路を構威するキャパシタCIと02が設けられて
るから、第4図に示すように人力信号INI/IN2の
信号変化タイミングに同期して発生するパルス信号OU
TI/OUT2を形成するものとなる。
この実施例では、上記のような平衡差動形の掛算回路を
利用することによって、簡単な構戒によりパルス信号の
エッジ検出回路として作動するものである。このエノジ
検出回路は、上記第L図のような磁気記録データ再生回
路の他、パルス信号のエッジを検出する回路として広く
利用できるものである。
第5図には、この発明が適用された読み出し再生同期回
路の一実施例のブロソク図が示されている。同図の主要
な各回路ブロソクは、前記同様にlつの半導体集積回路
により構成される。
前記同様に読み出しコイルRCにより読み出された信号
は、ヘソドアンブAIにより増幅され、カップリングコ
ンデンザを介して、半導体集積回路内に構威されるAG
Cアンプに入力される。このAGCアンプは、その出力
信号を受ける全波整流回路DETと、その出力信号を受
けるゲイン制御回路GCからなる帰還ループにより利得
が制1′lIlされる。図外のロウパスフィルタで必要
帯域外の雑音が除去された読み出し信号は、微分回路A
3に人力される。この微分回路A3では、上記アナログ
読み出し信号における変化分のないピーク点が零点に変
換される。上記微分回路A3の出力信号は、電圧比較回
,IVcIに入力され、ここで読み出し信号のピークに
対応したパルス信号が形成され、前記排他的論理和回路
EXからなるパルス発生回路によってピーク点に対応し
たパルス信号に変換される。
上記排他的論理和回路EXにより形成されたパルス信号
は、ゲート回路Gに人力される。ゲート回路Gは、前記
第1図のノアゲート回路G1に対応しており、電圧比較
回路VC2の出力信号をゲートパルスとして、読み出し
信号をパルス化するとき発生する前記サドル等に対応し
たミスパルスを除去する。
この実施例では、読み出し信号に同期したクロソクパル
スを形戒するためのVF○を構成する回路も同一の半導
体集積回路に構威される。そして、その位相比較回路の
動作を制御するタイミングパルスとして、上記全波整流
回路DETの出力信号と基準電圧VRとを受ける電圧比
較回路VC2の出力信号が利用される。すなわち、上記
電圧比較回路VC2の出力信号は、パルス発生回路OP
Gに人力されされる。このパルス発生回路OPGは、電
圧比較回路VC2により形成されるパルス信号のフロン
トエッジに同朋したlショッI・パルスを発生させる。
位相比較回路は、フリソプフロソブ回路FFIないしF
F3から構威される。これらのフリソプフロッ1回路F
FIないしFF3及び後述するデータ再生同期回路を構
成するフリソプフロソプ回路FF4とFF5とともに、
リセント付のD型フリップフロソブ回路である。
この実施例の位相比較回路は、フリップフロソプ回路F
FIをセソトさせることによってイネーブル状態にされ
る。すなわち、フリップフロソプ回路FFIがセソトさ
れると、フリソプフロツプ回路FF2とFF3のデータ
端子Dにハイレベル(論理“1”)が人力され、フリッ
プフロソプ回路FF2のクロソク端子に読み出しデータ
バルスRAWが、フリップフロツプ回路FF3のデータ
端子に電圧制御型発振回路VCO (以下、単に■CO
という)の正相の出力パルス+CPが供給されることに
よって、いずれか早いタイミングで到来した方のフリソ
プフロソブ回路FF2又はFF3がセットされる。上記
フリップフロソブ回路FF2又はFF3の双方がセット
されると、その出力に設けられたノアゲート回路の出力
信号がハイレベルになって上記フリソプフロソプ回路F
FIないしFF3をリセソトさせる。これにより、フリ
ップフロソプ回路FF2又はFF3の出力Qからは早い
タイミングで到来するパルスと遅いタイミングで到来す
るパルスとの位相差に対応したパルス信号が出力される
ループフィルタを構戊するチャージポンプ回路CPPは
、上記位相差に対応したチャージア・ノブ電流又はディ
スチャージ電流をキャパシタ及びキャパシタと抵抗から
なる平滑回路に流して制御電圧を形或する。この平滑回
路により形戊された制御電圧は、直流増幅回路DCAを
通してVCOの制御端子に供給され、その発振周波数の
制御が行われる。これにより、読み出しデータRAWに
同期したクロックパルス十〇P/−CPが形成される。
例えば、vC○で形成されたクロックパルス+CPに対
して読み出しデータRAWの位相が進んでいる場合、フ
リソプフロップ回路FF2が先にセントされて位相差に
対応したパルス信号をチャージポンプ回路CPPに供給
する。チャージポンプ回路CCPは、キャパシタと抵抗
からなる平滑回路にチャージアップ電流を流して制御電
圧を高くするように作用する。これにより、■COの発
振周波数が高くなり、クロツクバルス+CPの位相を進
める。逆に、■C○で形成されたクロックパルス+CP
に対して読み出しデータRAWの位相が遅れている場合
、フリソプフ口・ノブ回路FF3が先にセットされて位
相差に対応したパルス信号をチャージポンプ回路CPP
に供給する。チャージボンブ回路CCPは、キャパシタ
と抵抗からなる平滑回路にディスチャージ電流を流して
制御電圧を低くするように作用する。これにより、■C
○の発振周波数が低くなり、クロックパルス+CPの位
相を遅らせる。このようにして、VFOでは読み出しデ
ータとクロツクパルスCPとが同期化動作が行われる。
ここで、負相クロソクパルスーCPは、上記正相のクロ
ックパルス十〇Pに対して位相が反転されたクロソクパ
ルスである。
この実施例では、上記正相クロックバルス+CPに対し
て位相が反転された負相クロソクバルスーCPを用いて
同期化されたデータを再生する。
すなわち、読み出しデータRAWは、フリソプフロツプ
回路FF4のクロック端子に供給される.このフリップ
フロップ回路FF4のデータ端子Dは定常的にハイレベ
ル( V cc)が供給されいてるので、読み出しデー
タRAWが到来したときにフリップフロップ回路FF4
がセットされる。このフリップフロップ回路FF4のセ
ント出力Qは、フリップフロップ回路FF5のデータ端
子Dに供給される。このフリソブフロソブ回路FF5の
クロツク端子には上記負相のクロックバルスーCPが供
給される。そして、フリップフロソプ回路FF5のリセ
ント出力Qと上記クロソクパルス一〇Pとを受けるノア
ゲート回路によりこれらのフリソプフロソブ回路FF4
とFF5のリセント信号が形成される。
この構戊では、読み出しデータRAWが到来したとき、
フリップフロソプ回路FF4がセノトされ、次に負相の
クロ・ノクパルスーCPに同期してフリソブフロソプ回
路FF5がセントされる。これにより、同期化データS
Dは、上記真相のクロソクバルスーCPに同期して立ち
上がる。そして、その立ち下がりタイミングに同期して
ノアゲート回路G2の出力信号がハイレベルにされるの
で、フリソプフロソプ回路FF4をリセットする。この
フリップフロソプ回路FF4のリセントによってフリソ
プフロンブ回路FF5は次の負相クロックバルスーCP
の到来によりリセソトされる。すなわち、同期化データ
SDはほソ゛負相のクロックバルスーCPに同期して出
力される.これにより、正相のクロックパルス+CPを
用いて読み出しデータの論理“■”/論理“O”の再生
が可能になる。
この構戒においては、位相比較回路の前段にあるパルス
発生回路○PGは、単に位相比較回路をイネーブル状態
にするためにフリ.7プフロ,プ回路FFIをセソトす
るだけのパルス幅の1ショソトパルスを形或するだけで
あるで、ゲート遅延等を利用して半導体集積回路内に形
戒することができる。そして、上記のようにミスパルス
を除去する回路や、排他的論理和回路の簡素化や上記の
ような同期回路簡素化によって、半導体集積回路の回路
規模を小さくできる。
上記の実施例から得られる作用効果は、下記の通りであ
る。すなわち、 (1)差動トランジスタ回路の相補出力信号に対して立
ち上がり又は立ち下がりを遅延させて平衡差動形の掛算
回路を利用した排他的論理和回路に人力してエッジに同
期したパルスを生成する。この構戒では、3対の差動ト
ランジスタと抵抗及び出力トランジスタのような少ない
素子数により排他的論理和回路が構成できるから、簡単
な構成によりエッジ検出回路を得ることができるという
効果が得られる。
(21 A G Cアンプから出力される読み出し信号
から形成された全波整流出力信号と所定の基準電圧を電
圧比較回路に入力してゲートパルスを形或し、読み出し
信号の微分出力から形成されるパルス信号中から有効な
データを取り出すようにする。この構成では、AGC回
路に用いられる全波整流出力を利用して、電圧比較回路
とゲート回路からなる極めて簡単な構威によりミスパル
スを除去する回路が構成できるから磁気記録データ再生
回路の簡素化が可能になるという効果が得られる。
(3)上記(11のエッジ検出回路を磁気記録データ再
生回路に用いることにより、いっそうの回路の簡素化が
可能になるという効果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、磁気記録デー
タ再生回路に用いられるエソジ検出回路は、第3図のよ
うな平衡差動回路を用いたもの他、ゲート回路の組み合
わせからなる排他的論理和回路を用いたり、エッジトリ
ガ形の単安定マルチバイプレークを利用するものであっ
てもよい。また、平衡差動回路を用いたエッジ検出回路
は、前記のようなるf1気記録データ再生回路の他、パ
ルス信号の信号変化タイミングに同期したパルスを生戒
するエッジ検出回路として広く利用できるものである。
この発明は、エッジ検出回路及びハード・ディスク装置
を代表とするフロッピーディスク装置や磁気テープ装置
等のような各種磁気記録データ再生回路にに広く利用で
きる。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。すなわち、平衡差動形の掛算回路を利用した排他的論
理和回路を用いることによって、3対の差動トランジス
タと抵抗及び出力トランジスタのような少ない素子数に
より排他的論理和回路が構成できるから簡単な構成によ
りエソジ検出回路を得ることができる。また、AGCア
ンプから出力される読み出し{ε号から形成された全波
整流出力信号と所定の基準電圧を電圧比較回路に人力し
てゲートパルスを形戒することによって、電圧比較回路
とゲート回路からなる極めて簡単な構戊によりミスパル
スを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明に係る磁気記録データ再生回路の一
実施例を示すブロソク図、 第2図は、その動作の一例を示す波形図、第3図は、上
記磁気記録データ再生回路に用いられる電圧比較回路と
排他的論理和回路の一実施例を示す回路図、 第4図は、その動作の一例を示す波形図、第5図は、こ
の発明が適用された読み出し再生同期回路の一実施例を
示すブロック図、第6図は、この発明に先立って考えら
れたミスパルス除去回路の一例を示すブロック図である
。 RC・・読み出しコイル、A1・・ヘソドアンブ、A2
・・AGCアンプ、LPF・・ロウバスフィルタ、DE
T・・全波整流回路、GC・・利得制御回路、VCI,
VC2・・電圧比較回路、EX・・排他的論理和回路、
OPG・・パルス発生回路、G・・ゲート回路、FFI
〜FF5・・フリソプフロップ回路、CPP・・チャー
ジポンプ回路、DCA・・直流増幅回路、VCO・・電
圧制御型発振回路、01〜G3・・ノアゲート回路、L
NB・・ラインバッファ、CG・・ゲートパルス発生回
路、

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、パルス入力信号を受けるダブルエンド構成の差動ト
    ランジスタ回路と、この差動トランジスタ回路の相補出
    力信号に対して立ち上がり又は立ち下がりを遅延させる
    遅延回路と、上記遅延回路を通した相補出力信号を受け
    る平衡差動形の掛算回路を利用した排他的論理和回路と
    を含むことを特徴とするエッジ検出回路。 2、AGCアンプから出力される読み出し信号から形成
    された全波整流出力信号と所定の基準電圧とを受ける電
    圧比較回路と、上記電圧比較出力信号をゲート制御信号
    として、上記読み出し信号の微分出力から形成されるパ
    ルス信号を有効なデータとして取り出すようにしてなる
    ことを特徴とする磁気記録データ再生回路。 3、上記読み出し信号の微分出力に基づいたパルス信号
    を生成する回路として、特許請求の範囲第1項記載のエ
    ッジ検出回路が用いられるものであることを特徴する特
    許請求の範囲第2項記載の磁気記録データ再生回路。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113051725A (zh) * 2021-03-12 2021-06-29 哈尔滨工程大学 基于通用型辅助变量法的det与relap5耦合的动态特性分析方法

Cited By (2)

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CN113051725A (zh) * 2021-03-12 2021-06-29 哈尔滨工程大学 基于通用型辅助变量法的det与relap5耦合的动态特性分析方法
CN113051725B (zh) * 2021-03-12 2022-09-09 哈尔滨工程大学 基于通用型辅助变量法的det与relap5耦合的动态特性分析方法

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