JPH04113562A - 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と、該入力信号波形の両側に存在す
る負極性の信号の位置に対応して、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した前記入力信
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第２の選択手段と
、該遅延手段から、信号波形の両側に存在する負極性の
信号の位置に対応して遅延し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第１の選択手段と、該第１と第
２の選択手段が夫々抽出した該入力信号波形及び反射信
号波形の振幅を、夫々所定のレベルに減衰する第１と第
２の減衰手段と、該増幅手段が送出する振幅を拡大した
信号波形と、該第１と第２の減衰手段が夫々減衰させた
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と共に、該拡大
信号波形の両側に存在する負極性の信号を打ち消す合成
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
幅が所定の閾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鍛適波形整形を行うことが必
要となって来た。

Ｃ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
号波形の中の閾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。

第５図は薄膜磁気ヘッドを使用した場合の波形整形回路
である。薄膜磁気ヘッドで読取られた再生波形は、正規
のピーク位置から大分離れた位置に負極性の信号が現れ
、再生波形の品質を著しく悪くするため、これを補正す
るように考慮されている。

ＡＧＣ回路１から送出された第６図（ａ）に示す如き振
幅がｖｏの信号波形には、正規のピーク値に対して負極
性の信号■と■が現れている。この信号波形は遅延時間
Ｔ、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、２Ｔ、時間遅延して、再び遅延回路７
の入力側に現れる。

そして、反射してきた信号波形は遅延回路７の入力側が
ＡＧＣ回路１の出力抵抗Ｒ０によって終端されているた
め、再び反射することはない。

従って、第６図（ロ）に示す如き双頭波形が遅延回路７
の入力側に現れる。

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（Ｃ）に示す如く、振幅が２
Ｖ、で、正規のピーク値に対して負極性の信号■と■を
持つ信号波形となって現れ、演算増幅器１０に入る。

又、遅延回路７の中間端子からは、第６図（６）に示す
如く、遅延回路７の中間端子と終端側との間の遅延時間
がＴ、であるとすると、第６図（ａ）のピーク値からＴ
ｚ　　Ｔ＋時間遅延した波形■と、バッファ増幅器８か
ら全反射して、波形■に対し２Ｔ３時間遅延した波形■
が現れ、実線で示す双頭波形が可変減衰器９に送出され
る。

そして、可変減衰器９の抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ３及びに、切
替信号によって動作するスイッチＳＷＩ〜ＳＷ３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
抵抗値で分割されて、第６図（ｅ）に示す如き双頭波形
が演算増幅器１０に送出される。

又、遅延回路７の入力側に現れた第６図℃）に示す如き
双頭波形は、可変減衰器９と同一構成の可変減衰器１１
に入り、可変減衰器１１の抵抗ＲＩとに２切替体号によ
って選択される抵抗値で分割されて、第６図（ｆ）に示
す如き双頭波形が演算増幅器１０に送出される。

演算増幅器１０は第６図（Ｃ）に示す信号波形から、第
６図（ｅ）に示す双頭波形を減算し、且つ、第６図（Ｃ
）に示す信号波形に第６図（ｆ）に示す双頭波形を加算
するため、演算増幅器１０の出力端には、第６図（６）
に示す如く、第６図（Ｃ）に示す信号波形より全体に幅
が狭く、負極性の信号■と■が打ち消された信号波形が
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６図（Ｃ）に示す如き、バッファ増幅器８の出力側に
送出される信号波形の振幅が■。のレベルにおける時間
幅、つまり半値幅をＤ５０とすると、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のＤ５
０と、ディスクの周速が速い外周側シリンダからデータ
が読出された場合のＤ５０を比較すると、内周側のＤ５
０が外周側のＤ５０より大きい。

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Ｖｏのレベルにおける時間幅が広い。

又、■■に示す負極性の信号の間隔も内周側のシリンダ
から読出された場合の方が、外周側から読出された場合
に比し広い。

一般的に高密度記録になると、内周側のシリンダが外周
側に比して記録密度が高く、周速が遅い分続出し条件が
外周側より悪いと言える。

そこで、遅延回路７の遅延時間Ｔ１の値は、最内周側の
シリンダから読出された信号波形のバッファ増幅器８の
出力側の波形が第６図（Ｃ）に示す波形とすると、Ｄ５
０の１／２、つまり半値幅の１／２とし、第５図に示す
可変減衰器９の減衰量、即ち、第６図（ｅ）に示す波形
の振幅と、第６図（ハ）に示す波形の振幅の比（Ｋ、＝
（ｅ）／＠）は、０．５〜０．７がリード特性として最
適であることが知られている。

又、第６図（ａ）の■■に示す負極性の信号の補償とし
て、第５図の遅延回路７の遅延時間Ｔｔは、負極性の信
号のピーク点から、本来の信号のピーク点までの時間と
し、第５図で示す可変減衰器１１の減衰量、即ち、第６
図げ）に示す波形の振幅と、第６図（ｄ）に示す波形の
振幅の比Ｌ・げ）／（ｄ））は０゜１〜０．０５が最適
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６図（６）に示す
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、リード波形は幅が狭くなるが、過修正となり、
負極性の信号の補償は、時間Ｔｔと負極性信号のピーク
点と、本来のピーク点までの時間がずれる事によって無
効となるばかりでなく、余分なノイズを重畳する。

このため、外周側から読出す場合は、上記Ｋ。

の値を内周側より小さくし、Ｋ！の値をほぼＯとして使
用することで、ある程度までのリードマージンを確保し
ていた。

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１２は入力する信号波形の振幅の中央の幅と、
この入力信号波形の両側に存在する負極性の信号の位置
に対応して、入力信号波形を夫々型められた時間遅延さ
せる。

増幅手段１３は遅延手段１２が送出する信号波形を全反
射させて遅延手段１２に返送することにより、この信号
波形の振幅を拡大して合成手段１４に送出する。

第２の選択手段１６は遅延手段１２から、信号波形の振
幅の中央の幅に対応して遅延した入力信号波形と、増幅
手段１３により反射されて、遅延手段１２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、第２の減
衰手段１８に送出する。

又、第１の選択手段１５は遅延手段１２から、信号波形
の両側に存在する負極性の信号の位置に対応して遅延し
た入力信号波形と、増幅手段１３により反射されて、遅
延手段１２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、第１の減衰手段１７に送出する。

従って、第１の減衰手段１７と第２の減衰手段１８は、
第１の選択手段１５と第２の選択手段１６が夫々抽出し
た入力信号波形及び反射信号波形の振幅を、切替信号に
より夫々所定のレベルに減衰させて合成手段１４に送出
する。

合成手段１４は増幅手段１３が送出する振幅を拡大した
信号波形と、第１の減衰手段１７と第２の減衰手段１８
が夫々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１３が送出した拡大信号波形の幅を狭くす
ると共に、この拡大信号波形の両側に存在する負極性の
信号を打ち消す。

［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、ピーク値の検出を容易とすることが可能とな
り、且つ、信号波形の品質を悪化させている信号波形の
両側に存在する負極′性の信号を打ち消すことが可能と
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。第２図は第
５図と同様に薄膜磁気ヘッドを使用した場合の波形整形
回路である。遅延回路１９の■と［相］の間の遅延時間
をＴ４とし、■と■の間の遅延時間をＴ、とし、■と［
相］の間の遅延時間をＴ、とし、■と■の間の遅延時間
をＴ、とする。

ＡＧＣ回路１から送出された第３図（ａ）に示す如き振
幅がｖｏの信号波形は、第６図で説明した如く、正規の
ピーク値に対して負極性の信号が現れている。そして、
内周側から読出された波形は点線に示す如く、外周側か
ら読出された実線で示す波形に比し幅が広い。

そして、バッファ増幅器８の出力側には、第５図と同様
に、第３図℃）に示す如く、２■。の信号波形が送出さ
れる。

Ｔ切替器２０と２１には、図示省略したプロセッサが、
上位装置から送出されるシーク命令により決定されるト
ラックの番号によって、領域を判別して送出する信号が
供給され、スイッチＳＷ４〜ＳＷ、が夫々切替えられる
。

即ち、ディスクの内周側の領域にヘッドが存在する時、
プロセッサから送出されるＴ１切替信号とＴ２切替信号
は共に、夫々Ｔ切替器２０と２１のスイッチＳＷ４を動
作させ、ヘッドがディスクの外周側に移る度に、第５図
と同様順次スイッチＳＷ５からスイッチＳＷ６、スイッ
チＳＷ７と夫々動作させる。

従って、ヘッドが最内周側の領域に存在する時は、Ｔ切
替器２０と２１のスイッチＳＷ４が動作しているため、
第２図は第５図と全く同様に動作し、演算増幅器１０の
出力側には第３図（６）に示す如き幅の狭くなった信号
波形が送出される。

又、ヘッドが最外周側の領域に存在する時は、Ｔ切替器
２０と２１のスイッチＳ　Ｗ　？が動作しているため、
可変減衰器１１には、第３図（Ｃ）に示す如き双頭波形
がＴ切替器２１から送出される。

即ち、第３図（ａ）に示す波形が遅延回路１９によって
、Ｔｓ　　Ｔ−時間遅延した波形と、バッファ増幅器８
から反射して、２Ｔｈ時間遅延した波形とが可変減衰器
１１に入り、前記同様に減衰させられた第３図（ｄ）に
示す如き波形が演算増幅器１０に送出される。

そして、演算増幅器１０によって、バッファ増幅器８が
送出する第３図（ｂ）に示す実線の波形と加算され、第
３図（ｂ）の実線で示す信号波形の両側に存在する負極
性の信号を打ち消す。

又、Ｔ切替器２０から可変減衰器９には、第３図（ｅ）
に示す双頭波形が送出される。即ち、第３図（ａ）に示
す波形が遅延回路１９でＴ、−Ｔ、時間遅延した波形と
、バッファ増幅器８で反射し、遅延回路１９で１４時間
遅延した波形とが合成された波形が可変減衰器９に入る
。

そして、第３図げ）に示す如く、可変減衰器９で減衰さ
れた波形は演算増幅器１０に送出され、ここで第３図（
ロ）の実線で示す信号波形と減算され、この信号波形の
振幅の中央付近の幅を狭くする。

従って、第３図（６）に示す如く、ヘッドが最外周側領
域に存在している時、ヘッドが最内周側領域に存在して
いる時と同様に、裾が平坦で幅を狭く整形された信号波
形が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明した如（、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
ことが可能となるため、リードマージンを高めることが
出来る。

７．１９は遅延回路、 ９．１１は可変減衰器、 １２は遅延手段、 １４は合成手段、 １６は第２の選択手段、 １８は第２の減衰手段、 ８はバッファ増幅器、 １０は演算増幅器、 １３は増幅手段、 １５は第１の選択手段、 １７は第１の減衰手段、 ２０．２１はＴ切替器である。

【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である。 図において、

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と、該入力信号波形
   の両側に存在する負極性の信号の位置に対応して、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（
   １２）と、 該遅延手段（１２）の出力側に接続されて、該遅延手段
   （１２）が送出する信号波形を該遅延手段（１２）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（１３）と、 該遅延手段（１２）から、信号波形の振幅の中央の幅に
   対応して遅延した前記入力信号波形と、該増幅手段（１
   ３）により反射され、該遅延手段（１２）で更に遅延し
   た反射信号波形とを抽出する第２の選択手段（１６）と
   、 該遅延手段（１２）から、信号波形の両側に存在する負
   極性の信号の位置に対応して遅延した前記入力信号波形
   と、該増幅手段（１３）により反射され、該遅延手段（
   １２）で更に遅延した反射信号波形とを抽出する第１の
   選択手段（１５）と、 該第１と第２の選択手段（１５）（１６）が夫々抽出し
   た該入力信号波形及び反射信号波形の振幅を、夫々所定
   のレベルに減衰する第１と第２の減衰手段（１７）（１
   ８）と、 該増幅手段（１３）が送出する振幅を拡大した信号波形
   と、該第１と第２の減衰手段（１７）（１８）が夫々減
   衰させ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（１３）が送出した拡大信号波形の幅を狭くす
   ると共に、該拡大信号波形の両側に存在する負極性の信
   号を打ち消す合成手段（１４）と、を設けたことを特徴
   とする波形整形回路。