JPH04113561A - 波形整形回路 - 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】 〔概要〕 ディスクにディジタルでデータの記録／再生を行うディ
スク装置において、該ディスクから読取られた記録信号
の波形整形を行う波形整形回路の改良に関し、 ディスクの内周側も外周側も最適な波形整形が行える波
形整形回路を提供することを目的とし、入力する信号波
形の振幅の中央の幅に対応して、該入力信号波形を夫々
定められた時間遅延させる遅延手段と、該遅延手段の出
力側に接続されて、該遅延手段が送出する信号波形を該
遅延手段に全反射させることにより、該信号波形の振幅
を拡大して送出する増幅手段と、該遅延手段から、信号
波形の振幅の中央の幅に対応して遅延された前記入力信
号波形と、該増幅手段により反射され、該遅延手段で更
に遅延した反射信号波形とを抽出する選択手段と、該選
択手段が抽出した該入力信号波形及び反射信号波形の振
幅を所定のレベルに減衰する減衰手段と、該増幅手段が
送出する振幅を拡大した信号波形と、該減衰手段が減衰
した入力信号波形及び反射信号波形とを合成し、該増幅
手段が送出した拡大信号波形の幅を狭くする合成手段と
を設けて構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は計算機システムの外部記憶装置として、ディス
クにディジタルでデータの記録／再生を行うディスク装
置に係り、特に該ディスクから読取られた記録信号の波
形整形を行う波形整形回路の改良に関する。

磁気ディスク装置においては、ディスクに磁化反転信号
として記録されたデータをヘッドが読取り、磁化反転位
置に対応して再生した信号波形を一定の振幅に増幅した
後、波形整形回路でこの信号波形の幅を狭くする波形整
形を行ってから、ピーク信号の検出と、信号波形の振幅
の検出を行い、信号波形の振幅が所定の闇値より大きい
ピーク信号をデータとして取り出している。

ところで、ディスクは一般にデータの転送速度が一定で
、更に回転速度が一定である場合、内周側領域の移動速
度より外周側領域の移動速度、即ち、周速が速い。従っ
て、記録密度が外周側に比べて内周側が高く、ディスク
から再生した孤立波の半値幅（ピークまでの振幅の１／
２のレベル点での波形の幅）も内周側が外周側に比較し
て広い。

従って、信号復調の条件も外周側に比し内周側が悪いた
め、内周側に焦点を当てて、リード特性の改善を行って
おり、必ずしも外周側の最適化は、行われていなかった
。

しかし、近年、記録密度の向上のため、トラックの位置
によらず、記録密度をほぼ一定にする記録方法が脚光を
浴びるようになって来た。これに伴って、従来必ずしも
必要で無かった外周側での最適波形整形を行うことが必
要となって来た。

〔従来の技術］ 第４図は磁気ディスク装置のリード信号処理回路の一例
を説明するブロック図である。

第４図（ａ）において、ヘッドが読取った信号波形は、
ＡＧＣ回路（自動利得調整回路）１に入って信号波形の
振幅が一定になるように増幅され、波形整形回路２によ
って、波形の幅を狭くする波形整形が行われ、低域フィ
ルタ３によって信号波形の高域のノイズが除去される。

そして、ピーク検出回路４によって、信号波形の中から
ピーク信号が検出され、レベル検出回路５によって、信
号波形の中の闇値以上のピーク信号が検出され、データ
検出回路６によって、この二つの信号からデータが再生
される。

そして、波形整形回路２には、ディスク上のヘッドの位
置、即ち、ディスクを複数の領域に分け、ヘッドがどの
領域に存在するかに対応して波形整形の信号振幅レベル
を切替えるに信号が入り、低域フィルタ３には、この領
域毎にデータのり一ド／ライト周波数が異なる場合、フ
ィルタ定数を切替えるＦ信号が入るのが一般的である。

第４図（ｂ）は、第４図（ａ）に対して、更にリード信
号処理回路の最適化を計るため、ピーク検出回路４とレ
ベル検出回路５の定数を独立して設定する目的で、波形
整形回路２゛と低域フィルタ３゛とを夫々別個に設けた
ものである。

第５図は波形整形回路の一例を示すブロック図で、第６
図は第５図の動作を説明する波形図である。

ＡＧＣ回路１から送出された第６図（ａ）の■に示す如
き振幅がＶｏの信号波形■は、遅延時間ＴＩの遅延回路
７を経てバッファ増幅器８に入る。バッファ増幅器８は
エミッタホロアで、入力インピーダンスが高く、遅延回
路７には見掛は上無限大の終端インピーダンスとなって
おり、遅延回路７を通過した信号波形は全反射して、２
Ｔ、時間遅延して、第６図（ａ）の■に示す如く、再び
遅延回路７０入力端に現れる。

そして、全反射した信号波形■は、ＡＧＣ回路１の出力
抵抗Ｒ０によって、遅延回路７の入力側が終端されてい
るため、再び反射することは無い。

従って、遅延回路７の入力端には、第６図（ａ）に示す
如く、実線で示す双頭波形が現れる。

又、バッファ増幅器８の出力側には、入力側で信号波形
が全反射するため、第６図（ｂ）に示す如く、振幅が２
Ｖｏの信号波形となって現れ、演算増幅器１０に入る。

可変減衰器９には、第６図（ａ）に示す双頭波形が入り
、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ６及びＫｌ切替信号によって動作す
るスイッチｓｗ、−ｓｗ、により切替えられた抵抗Ｒ２
〜Ｒ４の中の一つの抵抗との並列抵抗値で分割され、第
６図（Ｃ）に示す如き大きさとなって、演算増幅器１０
に送出される。

演算増幅器１０は、第６図（ｂ）に示す信号波形から、
第６図（Ｃ）に示す双頭波形を減算するため、演算増幅
器１０の出力端には、第６図（ｄ）に示す如く、第６図
（ｂ）に示す信号波形より全体に幅の狭い信号波形が得
られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

一般的に磁気ディスク装置は、ディスクの回転速度と、
データの転送レートは、データの書込まれるディスクの
領域に関係無く一定である。即ち、ディスクの書込まれ
るシリンダがディスクの内周側領域か、外周側領域かに
関係無く一定である。

従って、ディスクの半径に対する記録密度は、内周側程
周速が遅いため高くなる。

第７図は従来技術の問題点を説明する波形回である。

ディスクの周速が遅い内周側シリンダからデータが読出
された場合、第５図に示すバッファ増幅器８の出力側に
送出される信号波形は、第７図（ａ）の点線の波形に示
す如く、振幅がＶｏのレベルにおける時間幅、即ち、半
値幅はＤ５０Ｂで表された値となる。

又、ディスクの周速が速い外周側のシリンダからデータ
が読出された場合、第５図に示すバッファ増幅器８の出
力側に送出される信号波形は、第７図（ａ）の実線の波
形に示す如く、半値幅がＤ５０Ａで表される値となる。

即ち、ディスクの内周側のシリンダから読出された信号
波形は、外周側のシリンダから読出された信号波形より
、振幅が■。のレベルにおける時間幅が広い。

従って、高密度記録となると、内周側のシリンダに対す
る読出し条件が外周側に比し厳しいことになる。

そこで、遅延回路７の遅延時間Ｔ＋の値は、最内周側の
シリンダから読出された信号波形が第７図（ａ）の点線
で示す波形であるとすると、Ｄ５０Ｂの１／２、つまり
半値幅の１／２とし、可変減衰器９の減衰量、即ち、第
６図（ａ）に示す波形の振幅と、第６図（Ｃ）　ニ示す
波形の振幅の比［Ｋ＋＝（ｃ）／（ａ））は、０．５〜
０．７とするのがリード特性として最適であることが知
られている。

このような条件で信号波形の整形をすると、内周側のシ
リンダから読出された信号波形は、第７図（ロ）の実線
で示す波形の如く、裾が平坦で幅の狭い波形に整形され
る。

しかし、上記の条件で設定された波形整形回路で、ディ
スクの外周側のシリンダから読出された信号波形を整形
すると、第７図（ｂ）の点線で示す波形の如く、過修正
となってリードマージンの低下を招くこととなる。

このため、外周側から読出す場合は、上記に１の値を内
周側より小さくして、波形整形効果を少なくしているが
、外周側の信号波形は、内周側に比較して記録密度が低
く、整形の最適化をしなくても、ある程度までのマージ
ンが確保出来たので従来は問題が無かった。

しかし、近年ディスクの記録容量を高めるために、ディ
スクを複数の領域に分け、内周側の領域と同等又は、そ
れ以上の記録密度で記録する所謂ゾーンピットレコーデ
ィングが用いられるようになったため、外周側の読出し
条件も内周側と同様厳しくなり、従来の波形整形回路を
そのまま使用することが出来ないという問題がある。

本発明はこのような問題点に鑑み、ディスクの内周側も
外周側も最適な波形整形が行える波形整形回路を提供す
ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の詳細な説明するブロック図である。

遅延手段１１は入力する信号波形の振幅の中央の幅に対
応して、この入力信号波形を夫々定められた時間遅延さ
せて増幅手段１２に送出する。増幅手段１２は遅延手段
１１が送出する信号波形を全反射させて遅延手段１１に
返送すると共に、この信号波形の振幅を拡大して合成手
段１５に送出する。

選択手段１３は遅延手段１１から、信号波形の振幅の中
央の幅に対応して遅延された入力信号波形と、増幅手段
１２により反射され、遅延手段１１で更に遅延した反射
信号波形とを、切替信号により抽出して減衰手段１４に
送出する。

減衰手段１４は選択手段１３が抽出した入力信号波形及
び反射信号波形の振幅を、切替信号により所定のレベル
に減衰して、減衰したレベルの信号波形を合成手段１５
に送出する。

合成手段１５は増幅手段１２が送出する振幅を拡大した
信号波形と、減衰手段１４が減衰した入力信号波形及び
反射信号波形とを合成し、増幅手段１２が送出した拡大
信号波形の幅を狭くする。

〔作用〕

上記の如く構成することにより、ディスク上のヘッドの
位置に関係無く、ヘッドが読取った信号波形の半値幅を
狭くして、ピーク値の検出及び信号振幅の復元を容易と
することが可能となるため、ディスクの内周側も外周側
も共に最適な波形整形が行え、リードマージンを向上さ
せることが出来る。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例を示す回路のブロック図で、
第３図は第２図の動作を説明する波形図である。

第５図と同一符号は同一機能のものを示す。ＡＧＣ回路
１から送出された第３図（ａ）に示す如き振幅が■。の
信号波形は、全遅延時間がＴ３の遅延回路１６を経てバ
ッファ増幅器８に入る。

そして、第５図で説明した如く、バッファ増幅器８で全
反射した信号波形は、２Ｔ３時間遅延して、遅延回路１
６の入力端に現れ、バッファ増幅器８の出力側には、第
３図（ｂ）に示す如く、振幅が２Ｖｏの信号波形が送出
され、演算増幅器ｌＯに入る。

第３図（ａ）の点線で示す信号波形は、ディスクの最内
周側から読取られた信号波形で、第３図（ａ）の実線で
示す信号波形は、ディスクの最外周側から読取られた信
号波形であり、図示する如く、内周側から読取られた信
号波形は、外周側から読取られた信号波形より幅が広い
。

Ｔ切替回路１７は、ディスクを４つの領域に別けて波形
整形を行う場合を示し、４個のスイッチＳＷ４〜ＳＷ７
を備えている。そして、このスイッチＳＷ４〜ＳＷ’ｔ
は、図示省略したプロセッサが、上位装置より送出され
るシーク命令によって決定されるトラックの番号から、
領域を判別して送出する信号により切替えられる。

従って、ヘッドがディスクの最内周側の領域に存在する
時、プロセッサが送出するＴ、切替信号はスイッチＳＷ
ａを動作させ、ヘッドが順次外周側の領域に移る度に、
Ｔ１切替信号はスイッチＳＷ４を復旧させてスイッチＳ
Ｗ、を動作させ、次にスイッチＳＷ、を復旧させてスイ
ッチＳＷｂを動作させ、次にスイッチＳＷ、復旧させて
スイッチＳＷ、を動作させる。

従って、ディスクの最内周側の領域にヘッドが存在する
時、スイッチＳＷ４が動作して、第３図（Ｃ）の点線に
示す如き双頭波形が可変減衰器９に送出され、ディスク
の最外周側の領域にヘッドが存在する時、スイッチＳＷ
７が動作して、第３図（Ｃ）の実線に示す如き双頭波形
が可変減衰器９に送出される。

これは、遅延回路１６の■と［相］の間の遅延時間をＴ
４とすると、第３図（Ｃ）′に示す如く、ＡＧＣ回路１
から送出された信号波形は、内周側の場合、ＡＧＣ回路
１より送出されてから遅延時間０の■の波形と、バッフ
ァ増幅器８から反射された遅延時間が２Ｔ３の波形＠が
合成されるためであり、外周側では、ＡＧＣ回路ｌより
送出されてから遅延時間が（Ｔ３−’ｒ、　）の波形＠
と、バッファ増幅器８から反射された遅延時間が２Ｔ、
の波形０が合成されるためである。

Ｔ切替器１７から送出された双頭波形は、第３図（ｄ）
に示す如く、可変減衰器９によって第５図と同様に振幅
レベルを減衰されて演算増幅器１０に送出され、演算増
幅器１０は第３図（ｅ）に示す如く、バッファ増幅器８
が送出する信号波形の振幅の中央付近の幅を狭くする。

即ち、点線で示す内周側から読取られた信号波形及び実
線で示す外周側から読取られた信号波形を夫々全体に幅
の狭い波形とする。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明の波形整形回路はディスクの
外周側のデータ記録密度を内周側より高くした場合、デ
ィスク上のヘッドの位置によって適切な波形修正を行う
ことが可能となり、リードマージンを高めることが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するブロック図、第２図は
本発明の一実施例を示す回路のブロック図、 第３図は第２図の動作を説明する波形図、第４図は磁気
ディスク装置のリード信号処理回路の一例を説明するブ
ロック図、 第５図は波形整形回路の一例を示すブロック図、第６図
は第５図の動作を説明する波形図、第７図は従来技術の
問題点を説明する波形図である。 図において、 １はＡＧＣ回路、　　　２は波形整形回路、３は低域フ
ィルタ、　　　４はピーク検出回路、５はレベル検出回
路、　６はデータ検出回路、７．１６は遅延回路、　　
　　８はバッファ増幅器、９は可変減衰器、 １１は遅延手段、 １３は選択手段、 １５は合成手段、 １０は演算増幅器、 １２は増幅手段、 １４は減衰手段、 １７はＴ切替器である。 第２図の動ＩＴＭ説明Ｔ３し皮形図 荊３図 ｊＩ来蚊術の開力か、Σ説明Ｔ５汲形阻第胃図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力する信号波形の振幅の中央の幅に対応して、該入力
   信号波形を夫々定められた時間遅延させる遅延手段（１
   １）と、 該遅延手段（１１）の出力側に接続されて、該遅延手段
   （１１）が送出する信号波形を該遅延手段（１１）に全
   反射させることにより、該信号波形の振幅を拡大して送
   出する増幅手段（１２）と、 該遅延手段（１１）から、信号波形の振幅の中央の幅に
   対応して遅延された前記入力信号波形と、該増幅手段（
   １２）により反射され、該遅延手段（１１）で更に遅延
   した反射信号波形とを抽出する選択手段（１３）と、該
   選択手段（１３）が抽出した該入力信号波形及び反射信
   号波形の振幅を所定のレベルに減衰する減衰手段（１４
   ）と、 該増幅手段（１２）が送出する振幅を拡大した信号波形
   と、該減衰手段（１４）が減衰した入力信号波形及び反
   射信号波形とを合成し、該増幅手段（１２）が送出した
   拡大信号波形の幅を狭くする合成手段（１５）と、を設
   けたことを特徴とする波形整形回路。