JPH04141805A - 磁気ヘッド異常検出回路 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、磁気ヘッドコイル異常検品回路、さらには磁
気ヘッドコイルの短絡または開放による書込異常を書込
動作中に検出するのに適用して有効な技術に関するもの
で、例えば薄膜磁気ヘッドを用いてデータの書込／読出
を行なう磁気ハードディスク記憶装置に利用して有効な
技術に関するものである。

［従来の技術］ 例えば、磁気ハードディスク記憶装置においてデータの
書込／読取を行なう薄膜磁気ヘッドは、導電薄膜によっ
て形成されたヘッドコイルを有し、このコイルを正逆方
向からパルス駆動することによって磁気的な書込を行な
う（例えば、日経ＢＰ社「日経エレクトロニクス　１９
８７年２月９日号」第２１１頁〜第２３３頁参照）。

この種の磁気ヘッドでは、ヘッドコイルの短絡または開
放（断線）によって書込異常を生じることがある。そこ
で、上記異常を早期に検出することができるような回路
を設けることが必要になる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した技術には、次のような問題のあ
ることが本発明者らによってあきらかとされた。

すなわち、磁気ヘッドにおける書込異常を検出するため
には、その書込異常の原因となるヘッドコイルの短絡と
開放をそれぞれに区別して検出する必要がある。しかし
、そのためには、短絡検出用と開放検出用の２種類の回
路を設けなれればならず、しかも各回路はそれぞれ書込
動作中に検出を行なえるものでなければならない。この
結果、磁気ヘッド周辺の回路がやたらに複雑になってし
まう。

また、一般に、短絡や開放を検出する手段としては、被
検出回路にシャント抵抗などの検出回路を直列に介在さ
せることによって、その被検出回路に流れる駆動電流を
直接測定する方式がある。

しかし、この方式を上記磁気ヘッドの書込異常検出に適
用すると、検出回路を被検出回路に直列に介在させると
いう配線が面倒であるとともに、その直列に介在する検
出回路が磁気ヘッドの正常な書込動作に支障を来す恐れ
がある。

本発明の目的は、磁気ヘッドコイルの短絡と開放による
２種類の書込異常を、簡単な回路構成および配線でもっ
て、磁気ヘッドの正常な書込動作に支障を来すことなく
、書込動作中に検出することを可能にするという技術を
提供するとにある。

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附図面から明らかに
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
を説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、正逆方向から交互にパルス駆動されている磁
気ヘッドコイルの両端にそれぞれに現れる電圧を相対的
に一定レベルだけレベルシフトさせ、このレベルシフト
された一対の電圧の相互のレベル差が逆転するレベル差
逆転区間をレベル比較によって検出し、上記レベル差逆
転区間の長短によって上記磁気ヘッドコイルの短絡と開
放の２種類の異常を区別して示す信号を得るというもの
である。

［作用］ 上記した手段によれば、磁気ヘッドコイルの両端にそれ
ぞれに現れる電圧だけに基づいて、その磁気ヘッドコイ
ルの短絡と開放の２種類の異常検出が行なわれるととも
に、その２種類の異常を示す信号が、同一の回路によっ
て行なわれるレベルシフトとレベル比較によって得るこ
とができる。

これにより、磁気ヘッドコイルの短絡と開放による２種
類の書込異常を、簡単な回路構成および配線でもって、
磁気ヘッドの正常な書込動作に支障を来すことなく、書
込動作中に検出することを可能にするという目的が達成
される。

［実施例］ 以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する
。

なお、各図中、同一符号は同一あるいは相当部分を示す
。

第１図は本発明の技術が適用された磁気ヘッド異常検出
回路の一実施例をしめす。

同図に示す磁気ヘッド異常検出回路は、磁気ハードディ
スク記憶装置の薄膜磁気ヘッドのコイルＲＣが短絡また
は開放によって生じる書込異常を検出するためのもので
あって、１は磁気ヘッドコイルＲＣを正逆方向から交互
にパルス駆動することによってデータの書込を行なう書
込回路、２は本発明による書込異常検出回路、３は書込
異常検出回路２の検出出力を再加工する後処理回路であ
る。

書込回路１は、電源電位十Ｖｃｃと接地電位ＧＮＤの間
でＨ型にブリッジ接続された４個のバイポーラトランジ
スタＱ１〜Ｑ４を有し、このバイポーラトランジスタＱ
ｌ−Ｑ４を互いに相補な２組の書込信号＋Ｄ１と−Ｄ１
および＋Ｄ２と−Ｄで２個ずつ交互にオン／オフ駆動す
ることにより、磁気ヘッドコイルＲＣに正方向と逆方向
の駆動電流を交互に流す。

書込異常検出回路２は、磁気ヘッドコイルＲＣの両端に
それぞれに現れる電圧ｖｘ、ｖｙを相対的に一定レベル
だけシフトさせるレベルシフト回路２１と、このレベル
シフトされた一対の電圧の相互のレベル差が逆転するレ
ベル差逆転区間を検出するレベル比較回路２２．２３と
を有する。

この場合、レベルシフト回路２１は、磁気ヘッドコイル
ＲＣの両端にそれぞれに現れる電圧Ｖｘ。

ＶＹをそれぞれエミッタフォロワによって伝達するバイ
ポーラトランジスタＱ５〜Ｑ８、レベルシフトを行なう
ための抵抗Ｒ１，Ｒ２などによって構成されている。こ
のとき、Ｑ６およびＱ８は、上記電圧ｖｘおよびＶＹを
ベース・エミッタ間電圧（ＶＢＥ）だけレベルシフトし
た電圧Ｖｘ　（ＶＸ　＝　Ｖ　Ｘ　　Ｖ　Ｂ　Ｅ　）お
よびＶｙ　（Ｖｙ＝ＶＹ−ＶＢＥ）を伝達する。Ｑ５お
よびＱ７は、エミッタに抵抗Ｒ１およびＲ２が直列に介
在することによって、Ｑ６およびＱ８によって伝達され
る電圧■Ｘおよびｖｙに対して、上記抵抗Ｒ１およびＲ
２の電圧降下分による一定しベルｄｖだけ余計にレベル
シフトされた電圧Ｖｘ−ｄｖおよびＶｙ−ｄｖを伝達す
る。

レベル比較回路２２は、磁気ヘッドコイルＲＣの一端に
現れて一定のレベルｄｖのレベルシフトが行なわれてい
ない電圧Ｖｘと、磁気ヘッドコイルＲＣの他端に現れて
一定しベルｄｖのレベルシフトが行なわれた電圧Ｖｙ−
ｄｖとをレベル比較することにより、レベルシフトされ
ていない電圧Ｖｘがレベルシフトされた電圧Ｖｙ−ｄｖ
よりも低くなるレベル差逆転区間［Ｖｘ＜　（Ｖｙ−ｃ
ｌｖ）］を検出する。同様に、レベル比較回路２３は、
磁気ヘッドコイルＲＣの他端に現れて一定しベルｄｖの
レベルシフトが行なわれていない電圧ｖｙと、磁気ヘッ
ドコイルＲＣの一端に現れて一定しベルｄｖのレベルシ
フトが行なわれた電圧Ｖｘ−ｄｖとをレベル比較するこ
とにより、レベルシフトされていない電圧ｖｙがレベル
シフトされた電圧Ｖｘ−ｄｖよりも低くなるレベル差逆
転区間［Ｖｙ＜　（Ｖｘ−ｄｖ）］を検出する。

後処理回路３は、上記レベル比較回路２２，２３によっ
て検出される上記レベル差逆転区間［Ｖｘ＜（Ｖｙ−ｄ
ｖ）およびＶｙ＜（Ｖｘ−ｄｖ）コの長短を電圧レベル
（または電流レベル）に変換する信号変換回路３１．３
２と、この信号変換回路３１．３２の変換出力ＶＡ、Ｖ
Ｂを高低２つの基準レベルＶＨ，ＶＬによってレベル弁
別するレベル弁別回路３３．３４とを有する。そして、
実施例では、そのレベル弁別回路３３．３４の弁別出力
、上記磁気ヘッドコイルＲＣの短絡と開放の２種類の異
常を示す判別信号Ａ　ｖ　、　Ｂ　ｖとして、例えばエ
ラー処理回路や警報表示回路（図示省略）などへ与えら
れるようになっている。信号変換回路３１．３２として
は、例えば通信分野で用いられているパルス幅復調回路
などを使用することができる。

次に、上述した磁気ヘッド異常検出回路の動作について
説明する。

第２図、第３図、第４図はそれぞれ、第１図に示した磁
気ヘッド異常検出回路の動作例を示す。

第２図は、磁気ヘッドコイルＲＣが短絡も開放（断線）
もしていない正常時の動作例を示す。

まず、同図（Ａ）に示すように、磁気ヘッドコイルＲＣ
の両端に現れる電圧ＶＸ、ＶＹの波形は、ヘッドコイル
ＲＣへの通電によって、磁気ヘッドコイルＲＣの直流抵
抗分による電圧降下（Ｒｉ・■）が交互に現れるととも
に、その通電の方向が切り換わる過渡時に、磁気ヘッド
コイルＲＣのインダクタンス分によって現れるスパイク
電圧（ｄＩ／ｄｔ）を伴うようになる。

ここで、同図（Ｂ）に示すように、レベルシフト回路２
１にて、磁気ヘッドコイルＲＣの一端に現れる電圧Ｖｘ
に対し、その他端に現れる電圧ＶＹを相対的に一定しベ
ルｄｖだけシフトダウンさせると、この一対の電圧ｖＸ
とＶＹ−ｄｖのレベルは、磁気ヘッドコイルＲＣのイン
ダクタンス分によって現れるスパイク電圧（ｄＩ／ｄｔ
）の部分だけで交差するようになる。

したがって、レベル比較回路２２．２３にて、レベルシ
フトされた一対の電圧■ＸとＶＹ−ｄｖの相互のレベル
差が逆転するレベル差逆転区間すなわち［Ｖｘ＜　（Ｖ
ｙ−ｄｖ）］となる７区を検出すると、同図（Ｃ）に示
すように、所定のデユーティ幅Ｄｗを持つパルス信号Ａ
ｐが得られる。

同様に、磁気ヘッドコイルＲＣの他端に現れる電圧ＶＹ
に対し、その一端に現れる電圧ｖＸを相対的に一定しベ
ルｄｖだけシフトダウンさせた場合も、そのレベルシフ
トされた一対の電圧ＶＹとＶＸ−ｄｖの相互のレベル差
が逆転するレベル差逆転区間即ち［Ｖｙ＜　（Ｖｘ−ｄ
ｖ）］となる７区を検出すると、上述の場合と同様に、
所定のデユーティ幅Ｄｗを持つパルス信号Ｂｐが得られ
る。

第３図は、磁気ヘッドコイルＲＣが開放状態となった異
常時の動作例を示す。

この場合、同図（Ａ）に示すように、磁気ヘッドコイル
ＲＣの両端に現れる電圧ｖｘ、ｖｙに、ヘッドコイルＲ
Ｃでの通電がないため、上述した磁気ヘッドコイルＲＣ
の直流抵抗分による電圧降下（Ｒｉ・■）と磁気ヘッド
コイルＲＣのインダクタンス分によるスパイク電圧（ｄ
Ｉ／ｄｔ）がともに現れなくなる。

このため、同図（Ｂ）に示すように、レベルシフト回路
２１にて、磁気ヘッドコイルＲＣの一端に現れる電圧ｖ
Ｘに対し、その他端に現れる電圧ＶＹを相対的に一定し
ベルｄＶだけ相対的にシフトさせると、この一対の電圧
ＶＸとＶＹ−ｄｖのレベルは、一方（ｖｙ−ｄｖ）が高
レベルで他方（ＶＸ）が低レベルとなる半周期区間で定
常的に交差するようになる。

この結果、レベル比較回路２２．２３によって検出され
るレベル差逆転区間すなわち、［Ｖｘ（（Ｖｙ−ｄｖ）
］となる７区を検出して得られるパルス信号Ａｐは、同
図（Ｃ）に示すように、正常時の場合よりもデユーティ
幅Ｄｗが大幅に広いパルスとなる。［Ｖｙ＜　（Ｖｘ−
ｄｖ）コとなる区間を検出して得られるパルス信号Ｂｐ
についても同様である。

第４図は、磁気ヘッドコイルＲＣが短絡状態となった異
常時の動作例を示す。

この場合、同［（Ａ）に示すように、磁気ヘッドコイル
ＲＣの両端は短絡によってほぼ同電位になる。

このため、同図（Ｂ）に示すように、レベルシフト回路
２１にて、磁気ヘッドコイルＲＣの一端に現れる電圧Ｖ
ｘに対し、その他端に現れる電圧ＶＹを相対的に一定し
ベルｄＶだけ相対的にシフトさせても、この一対の電圧
ｖＸとＶＹ−ｃｌｖのレベルは、はとんど交差しないで
一定のレベル差（ｄ　Ｖ）を保つようになる。

この結果、レベル比較回路２２．２３によって検出され
るレベル差逆転区間すなわち［Ｖｘ（（Ｖｙ−ｄｖ）］
となる７区を検出して得られるパルス信号Ａｐは、同Ｅ
ｌ　（Ｃ）に示すように、デユーティ幅Ｄｗがほとんど
ないパルスとなる。

［Ｖｙ＜　（Ｖｘ−ｄｖ）］となる７区を検出して得ら
れるパルス信号Ｂｐについても同様である。

第２図、第３図、第４図にそれぞれ示したように、磁気
ヘッドコイルＲＣの正常、開放、短絡の別は、レベル比
較回路２２．２３によって得られるパルス信号Ａｐ、Ｂ
ｐのデユーティ幅Ｄｗの長短によって示されるようにな
る。

以上のように、磁気ヘッドコイルＲＣの両端にそれぞれ
に現れるｖｘ、ｖｙだけに基づいて、その磁気ヘッドコ
イルＲＣの短絡と開放の２種類の異常を検出することが
できる。これとともに、その２種類の異常を示す上記パ
ルス信号Ａｐ、Ｂｐは、同一の回路によって行なわれる
レベルシフトとレベル比較によって得ることができる。

これにより、磁気ヘッドコイルＲＣの短絡と開放の２種
類の異常を、簡単な回路構成および検出回路を並列に接
続するだけの簡単な配線でもって、磁気ヘッドの正常な
書込動作に支障を来すことなく、書込動作中に検出する
ことができるようになる。

さらに、第１図に示した実施例では、上記パルス信号Ａ
ｐ、Ｂｐを後処理回路３で再加工することにより、デユ
ーティ幅Ｄｗの長短によって異常の有無および種類を示
すパルス信号Ａｐ、Ｂｐを、２値論理信号の論理状態に
よって異常の有無および種類を示す判別信号Ａｖ、Ｂｖ
に変換している。

これにより、例えばエラー処理回路や警報表示回路（図
示省略）などを直接動作させることができるようになっ
ている。

第５図および第６図は、上記判別信号Ａｖ、ＢＶを得る
ためのレベル弁別回路３３．３４の構成例を示す。

低側基準レベルＶＬによるレベル弁別回路３４は、第５
図に示すように、電源電位Ｖｃｃを基準にして動作する
ｐｎｐバイポーラトランジスタＱ３１、Ｑ３２とＱ３３
の差動対を用いて構成される。その差動対の一方をなす
ｐｎｐバイポーラトランジスタＱ３１．Ｑ３２のベース
に、信号変換回路３１．３２の変換出力ＶＡ、ＶＢを与
え、差動対の他方をなすｐｎｐバイポーラトランジスタ
Ｑ３３のベースに、低側基準レベルＶＬを与えることに
より、ＶＡとＶＢの少なくとも一方が低側基準レベルＶ
Ｌより低くなったが否ががレベル弁別される。これによ
り、磁気ヘッドコイルＲＣに短絡異常が生じたが否がを
２値論理で示す判別信号Ｂｖが得られる。

高側基準レベルＶＨによるレベル弁別回路３３は、第６
図に示すように、接地電位ＧＮＤを基準にして動作する
ｎｐｎバイポーラトランジスタＱ４１、Ｑ４２とＱ４３
の差動対を用いて構成される。その差動対の一方をなす
ｎｐｎバイポーラトランジスタＱ４１．Ｑ４２のベース
に、信号変換回路３１．３２の変換出力ＶＡ、ＶＢを与
え、差動対の他方をなすｎｐｎバイポーラトランジスタ
Ｑ４３のベースに、高側基準レベルＶＨを与えることに
より、ＶＡとＶＢの少なくとも一方が高側基準レベルＶ
Ｈより高くなったか否かがレベル弁別される。これによ
り、磁気ヘッドコイルＲＣに開放異常が生じたか否かを
２値論理で示す判別信号Ａｖ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、本発明は上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、各回路の一部または全部をＭＯＳトランジスタ
で構成しても藻よい。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である磁気ハードディスク
記憶装置の薄膜磁気ヘッドに適用した場合について説明
したが、それに限定されるものではなく、例えば高密度
フロッピディスク記憶装置にも適用できる。

［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とおりである
。

すなわち、磁気ヘッドコイルの短絡と開放による２種類
の書込異常を、簡単な回路構成および配線でもって、磁
気ヘッドの正常な書込動作の支障を来すことなく、書込
動作中に検出することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の技術が適用された磁気ヘッド異常検出
回路の一実施例を示す図、 第２図（Ａ）〜（Ｃ）は正常時の検出動作例を示す波形
図、 第３図（Ａ）〜（Ｃ）は開放異常時の検出動作例を示す
波形図、 第４図（Ａ、）〜（Ｃ）は短絡異常時の検出動作例を示
す波形図、 第５図および第６図はそれぞれ検出信号を再加工するた
めに使用されるレベル弁別回路の構成例を示す図である
。 ＲＣ・・・・磁気ヘッドコイル、１・・・書込回路、２
・・・・本発明による書込異常検出回路、３・・・・後
処理回路、Ａｐ、Ｂｐ・・・・異常をパルス幅で現わす
パルス信号、Ａｖ、Ｂｖ・・異常を２値論理で現わす判
別信号。 第 図 第 図 坦鴬１ｌｋ （Ｃ） （Ｂｐ） 第 図 呪ぺ時 ―　４７ 体ｇ−晴 第　５ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、正逆方向から交互にパルス駆動されている磁気ヘッ
   ドコイルの両端にそれぞれに現れる電圧を相対的に一定
   レベルだけシフトさせるレベルシフト回路と、このレベ
   ルシフトされた一対の電圧の相互のレベル差が逆転する
   レベル差逆転区間を検出するレベル比較回路とを有し、
   上記レベル差逆転区間の長短によって上記磁気ヘッドコ
   イルの短絡と開放の２種類の異常を区別して示す信号を
   得ることを特徴とする磁気ヘッド異常検出回路。 ２、正逆方向から交互にパルス駆動されている磁気ヘッ
   ドコイルの両端にそれぞれに現れる電圧を相対的に一定
   レベルだけシフトさせるレベルシフト回路と、このレベ
   ルシフトされた一対の電圧の相互のレベル差が逆転する
   レベル差逆転区間を検出するレベル比較回路と、このレ
   ベル比較回路によって検出される上記レベル差逆転区間
   の長短を電圧または電流のレベルに変換する信号変換手
   段と、この信号変換手段の変換出力を高低２つの基準レ
   ベルによってレベル弁別するレベル弁別手段とを有し、
   このレベル弁別回路の弁別出力によって上記磁気ヘッド
   コイルの短絡と開放の２種類の異常を区別して示す信号
   を得ることを特徴とする磁気ヘッドコイル異常検出回路
   。