JPH06187606A

JPH06187606A - 記録電流ドライバ及び磁気記録装置

Info

Publication number: JPH06187606A
Application number: JP33578392A
Authority: JP
Inventors: Naoki Sato; 直喜佐藤; Yasuhide Ouchi; 康英大内
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-12-16
Filing date: 1992-12-16
Publication date: 1994-07-08

Abstract

(57)【要約】【構成】２値の記録情報を増幅する差動前置ドライバ２
と、差動前値ドライバ２の差動出力を受けてスイッチン
グするスイッチ間に供給電流を制限する抵抗器を介した
２組のドライバＤと、２組のドライバＤの出力に設けら
れた磁気ヘッド接続端子Ｙと、２組のドライバに電源を
供給する可変電圧源１によって構成される。【効果】磁気記録装置の磁気ヘッドに高速かつ高精度な
記録電流を駆動する記録電流ドライバを実現でき、さら
にはこの記録電流ドライバを含むＬＳＩを採用すること
によって、磁気記録装置の回路系の大幅な省スペース化
を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高速転送の磁気記録装
置に係り、特に、磁気ヘッドに高速度でスイッチングす
る電流を供給する低消費電力，省スペースな記録電流ド
ライバを提供する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、２端子の磁気ヘッドに記録電
流を供給する回路としては、アイ・ビー・エム，テクニ
カル・ディスクロージャー・ブリテン２３，Ｎo.１１(1
981年)第５１６７頁から第５１６８頁（ＩＢＭ，ＴＤ
Ｂ，Ｖol.２３，Ｎo.１１，April（１９８１）ｐｐ５１
６７−５１６８）に示されているようにバイポーラトラ
ンジスタを用いた、いわゆる、たすき掛け構成を採用し
ていた。

【０００３】この回路は、図９に示すような構成であ
り、高速スイッチングが比較的容易なＮＰＮ型トランジ
スタのみをドライブ用の素子とし、２組のエミッタホロ
ワＱ１，Ｑ２とカレントスイッチＱ３，Ｑ４から構成さ
れる。記録情報Ｄ＋，Ｄ−に合わせて、対角に配した１
組のエミッタホロワとカレントスイッチをオン，他の１
組をオフすることにより、下部に配した電流源Ｉｗで設
定された電流を出力端子Ｙ＋，Ｙ−に接続された磁気ヘ
ッドに供給する。

【０００４】また、従来の磁気記録装置では、記録と再
生を同一の磁気ヘッドで実施していた。このため、磁気
ヘッドの両端には再生用のプリアンプも構成され、多く
の磁気記録装置では、この記録電流のドライバと再生用
のプリアンプはバイポーラ素子を用いた同一のＬＳＩに
納めていた。

【０００５】さらには、この記録電流ドライバＷＤで高
速にスイッチングする記録電流を磁気ヘッドに供給する
ため、図９下部の電流源Ｉｗが正常に動作するための電
位差や、上部のエミッタホロワＱ１，Ｑ２が必要とする
電位差に加え、磁気ヘッドが電流スイッチ時に発生する
フライバック電圧を十分に大きくとる必要があった。こ
のため、電源電圧は必然的に大きくなり、低消費電力化
の大きな妨げとなっていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、磁気
ヘッドに高速にスイッチングする記録電流を供給する低
消費電力の記録電流ドライバおよび、この記録電流ドラ
イバを用いた省スペースの磁気記録装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】図１に示すように、本発
明による記録電流ドライバＷＤは、２値の記録情報Ｄ
＋，Ｄ−を増幅する差動前置ドライバ２と、差動前値ド
ライバ２の差動出力Ｘ＋，Ｘ−を受けてスイッチングす
る、スイッチ間に供給電流を制限する抵抗器Ｒ１，Ｒ２
を介したドライバＤ１，Ｄ２と、２組のドライバＤ１，
Ｄ２の出力に設けられた磁気ヘッド接続端子Ｙ＋，Ｙ−
と、可変電圧源１によって構成される。

【０００８】この時、ドライバＤ１，Ｄ２の各スイッチ
はバイポーラトランジスタを用いて構成してもよいし、
ＭＯＳトランジスタで構成してもよい。

【０００９】また、前記２組のドライバの共通端子の一
方と、可変電圧源との間、あるいは接地間にスイッチを
直列に接続した記録電流ドライバとしてもよい。さらに
は、このスイッチと直列に抵抗器を設けてもよいし、ス
イッチと抵抗器の直列回路を複数個設けてもよい。

【００１０】さらに、前記可変電圧源を固定電圧源とし
た記録電流ドライバとしてもよい。

【００１１】また、磁気ヘッドの接続端子と並列に再生
用の前値増幅器を設け、再生動作時には、前記記録信号
の差動前値ドライバの差動出力を、前記ドライバの高位
電圧源電位か低位電圧源電位に設定してもよい。

【００１２】また、前記記録電流ドライバを１個ないし
複数個内蔵した記録電流ドライバＬＳＩとしてもよい。

【００１３】さらには、前記スイッチをＭＯＳトランジ
スタで構成する場合は、上記記録電流ドライバに、変調
回路や記録電流の反転時間間隔を補正する回路などを含
めた記録制御ＬＳＩとしてもよい。

【００１４】

【作用】情報の記録時には、まず可変電圧源１の電位Ｖ
ccをほぼ０の状態から規定電圧値Ｖにまで上げる。この
状態で記録媒体上に記録すべき記録情報を記録電流の２
値のデジタル極性情報Ｄ＋，Ｄ−として差動前置ドライ
バ２に入力し、差動前置ドライバ２は後段の２組のドラ
イバＤ１，Ｄ２を十分にスイッチできる電位差に増幅す
る。２組のドライバＤ１，Ｄ２は、４個のスイッチＳ１
〜Ｓ４の内、対角のスイッチ対がオンするように動作す
る。従って、磁気ヘッドには、規定電圧値Ｖをドライバ
Ｗ−ＤＲＶ内のスイッチ間（Ｓ１とＳ３，Ｓ２とＳ４）
に接続した電流制限用の抵抗器Ｒ１，Ｒ２の抵抗値Ｒで
割った値の大きさの記録電流が供給できる。同様にし
て、入力情報が変化すれば、逆方向の記録電流を磁気ヘ
ッドに供給できる。スイッチＳ１とＳ３，Ｓ２とＳ４の
間には抵抗器Ｒ１，Ｒ２が配されるため、スイッチング
過程でＳ１とＳ３が同時にオンすることがあっても大電
流がながれることはない。

【００１５】この時の記録電流の大きさＩｗ(０−Ｐ値)
は、可変電圧源１の出力電源電圧をＶ，電流制限用の抵
抗器Ｒ１，Ｒ２の抵抗値をＲ，磁気ヘッドの抵抗値をＲ
ｈとし、オンしているスイッチ間の電位差を無視する
と、Ｉｗ＝Ｖ／(Ｒ＋Ｒｈ)となる。

【００１６】記録電流の反転するスイッチングスピード
は、記録電流が反転する際に生じる磁気ヘッド両端のフ
ライバック電圧の大きさに比例する。本発明によるドラ
イバＷＤでは可変電圧源１の出力電圧値Ｖを、ほぼその
ままフライバック電圧に充てることができるので、高速
なスイッチングが実現できる。また、従来構成と同等な
スイッチング時間でよければ、電源電圧を低くでき、低
消費電力化が可能となる。

【００１７】この時、さらにドライバ部の可変電圧源側
か接地側にトランジスタによるスイッチを挿入すれば、
このスイッチを開くことにより、記録電流の供給を容易
に遮断できる。さらには、このスイッチと直列に抵抗器
を設ければこの抵抗器の抵抗値で記録電流値を調整で
き、スイッチと抵抗器の直列回路を複数個設ければさら
に精度の高い調整が可能となる。

【００１８】また、記録電流値を変える必要がなけれ
ば、可変電圧源は必要なく、より簡単化が図れる。

【００１９】また、磁気ヘッドの出力端子と並列に再生
用の前値増幅器を設け、再生動作時には、記録信号の差
動前値ドライバの差動出力を、ドライバの高位電圧源電
位か低位電圧源電位に設定すれば、磁気ヘッドを再生素
子として機能させることが可能である。

【００２０】さらには、記録電流ドライバを１個ないし
は複数個内蔵した記録電流ドライバＬＳＩとし、各ドラ
イバに接続された磁気ヘッドを選択するようにすれば、
省スペース化が実現できる。

【００２１】さらには、記録電流ドライバがＣＭＯＳデ
バイスであることに着目すると、ディジタル回路である
変調回路や記録電流の反転時間間隔を補正する回路など
を含めることは容易であり、より高集積な記録制御ＬＳ
Ｉが実現できる。

【００２２】

【実施例】本発明の第１の実施例を図１と図２を用いて
説明する。本実施例による記録電流ドライバＷＤは、２
値の記録情報Ｄ＋，Ｄ−を増幅する差動前置ドライバ２
と、差動前値ドライバ２の差動出力Ｘ＋，Ｘ−を受けて
スイッチングする、スイッチ間（Ｓ１とＳ３，Ｓ２とＳ
４）に供給電流を制限する抵抗器Ｒ１，Ｒ２を介したド
ライバＤ１，Ｄ２と、２組のドライバＤ１，Ｄ２の出力
に設けられた２個の磁気ヘッド接続端子Ｙ＋，Ｙ−と、
可変電圧源１とによって構成される。ここで、ドライバ
Ｄ１，Ｄ２の各スイッチＳ１〜Ｓ４は、図２に示すよう
なＮＰＮとＰＮＰのバイポーラトランジスタで構成して
もよいし、ＰＭＯＳとＮＭＯＳのＭＯＳトランジスタで
構成してもよい。

【００２３】情報の記録時には、まず、可変電圧源１に
磁気ヘッドに供給する電流値に対応するデジタル信号Ａ
ｍｐ−Ｉｗを入力する。この信号Ａｍｐ−Ｉｗで可変電
圧源１の内部出力電圧の大きさが制御され、さらにＷ−
enable信号が入力されると内部出力電位を出力端子Ｖcc
に出力し、ほぼ０の状態から規定電圧値Ｖにまで上げて
ドライバ部Ｗ−ＤＲＶをアクティブにする。記録媒体上
に記録すべき記録情報Ｄ＋，Ｄ−を、差動前置ドライバ
２に入力し、差動前置ドライバ２は後段の２組のドライ
バＤ１，Ｄ２を十分にスイッチできる電位差に増幅す
る。２組のドライバＤ１，Ｄ２は、４個のスイッチＳ１
〜Ｓ４の内、対角のスイッチ対がオンするように動作す
る。定常状態では、２組のドライバＤ１，Ｄ２の出力端
子Ｙ＋，Ｙ−に接続された磁気ヘッドには、入力情報Ｄ
＋，Ｄ−に応じた向きで、ほぼ規定電圧値Ｖをドライバ
Ｗ−ＤＲＶ内のスイッチ間（Ｓ１とＳ３，Ｓ２とＳ４）
に接続した電流制限用の抵抗器Ｒ１，Ｒ２の抵抗値Ｒで
割った値の大きさの記録電流が供給できる。同様にし
て、入力情報Ｄ１，Ｄ２が変化すれば、逆方向の記録電
流を磁気ヘッドに供給できる。

【００２４】この時の記録電流の大きさＩｗは、可変電
圧源１の出力電圧をＶ，電流制限用の抵抗器Ｒ１，Ｒ２
の抵抗値をＲ、磁気ヘッドの抵抗値をＲｈ，スイッチ１
個当りの飽和電圧をＶｓとすると、Ｉｗ＝（Ｖ−２・Ｖ
ｓ)／(Ｒ＋Ｒｈ）となる。

【００２５】Ｖｃ＝３（Ｖ），Ｒ＝１００（Ω）程度と
すれば、ＲｈやＶｓの値にもよるがＩｗ＝〜２５（ｍ
Ａ）程度が精度よく設定できる。

【００２６】なお、再生信号をモニタしながらデジタル
信号Ａｍｐ−Ｉｗを制御すれば、最適な再生信号が得ら
れる記録電流値に設定できる。さらには、この時のデジ
タル信号Ａｍｐ−Ｉｗを不揮発メモリにセットしておけ
ば、記録時にこのメモリを参照することで常に最適な記
録電流が得られることは明らかである。

【００２７】本実施例によれば、可変電圧源の出力電圧
値が、ほぼそのままフライバック電圧に充てることがで
きるので、高速なスイッチングを比較的低い電源電圧で
実現できる。また、従来構成と同等なスイッチング時間
でよければ、電源電圧を低くでき、低消費電力化が可能
となる。さらには記録電流の最適化にも容易に対応でき
る。

【００２８】本発明の第２の実施例を図３を用いて説明
する。本実施例では、第１の実施例にドライバ部Ｗ−Ｄ
ＲＶへの電源の供給を遮断するスイッチＳ５を設ける。
このスイッチＳ５にはドライバ部Ｗ−ＤＲＶのスイッチ
デバイスと同一とし、Ｗ−eneble信号でこのスイッチＳ
５を直接開閉する構成である。

【００２９】本実施例によれば、新たに設けたスイッチ
を開くことにより、記録電流の供給を容易に遮断でき、
可変電圧源の出力電圧を高速に制御する必要はない。

【００３０】なお、記録電流値を高精度に設定する必要
がなければ、可変電圧源は必要なく、より簡単化が図れ
ることは容易に類推できる。

【００３１】本発明による第３の実施例を図４を用いて
説明する。本実施例では、第１及び第２の実施例で説明
した記録電流ドライバＷＤをｎ個内蔵した記録電流ドラ
イバＬＳＩとし、各ドライバＷＤ１〜ＷＤｎに接続され
た磁気ヘッドＨ１〜Ｈｎを選択して記録する。記録電流
の大きさを設定する信号Ａｍｐ−Ｉｗ，記録電流の方向
を決める信号Ｘ＋，Ｘ−，電源端子Ｖｃ等は共通化し、
磁気ヘッドを選択する信号Ｈｅａｄ−ｎｏと記録か再生
を切り替える信号Ｗ／Ｒで、信号Ｗ／ＲがＷ時のみに内
蔵された記録電流ドライバＷＤ１〜ＷＤｎの一つがヘッ
ドセレクト回路３によって選択され、そのドライバのＷ
−enable信号がアクティブになる。

【００３２】本実施例によれば、複数の記録用磁気ヘッ
ドの記録電流の駆動を、消費電力を殆ど増大することな
く省スペースで実現できる。また、内蔵するドライバと
ヘッドの組合せ数を予め多く設けておくことにより、異
常時に切り替えることができ装置の信頼性が上げられ
る。

【００３３】本発明の第４の実施例を図５により説明す
る。本実施例では、２値の記録情報Ｄ＋，Ｄ−を増幅す
る差動前置ドライバ２と、上記の差動前値ドライバ２の
差動出力Ｘ＋，Ｘ−を受けてスイッチングする、スイッ
チ間（Ｓ１とＳ３，Ｓ２とＳ４）に供給電流を制限する
抵抗器Ｒ１，Ｒ２を介したドライバＤ１，Ｄ２と、２組
のドライバＤ１，Ｄ２の出力に設けられた２個の磁気ヘ
ッド接続端子Ｙ＋，Ｙ−と、スイッチＳ３とＳ４の接続
点と電源端子Ｖee間に設けられた抵抗器ｒ１〜ｒｎとス
イッチＳ５１〜Ｓ５ｎの複数の直列回路をによって構成
される。ここで、抵抗器ｒ１〜ｒｎは抵抗器Ｒ１，Ｒ２
に比べて十分に小さく設定される。

【００３４】本実施例によれば、信号Ａｍｐ−Ｉｗでス
イッチＳ５１〜Ｓ５ｎを全てオフすることにより記録電
流値を０に設定できる。また、スイッチＳ５１〜Ｓ５ｎ
を信号Ａｍｐ−Ｉｗで開閉することにより、記録電流値
を精度よく設定できる。なお、第３の実施例に示したよ
うに、本実施例による回路も同様に複数個内蔵すること
は容易である。

【００３５】本発明の第５の実施例を図６を用いて説明
する。本実施例では、第１の実施例で示した記録電流ド
ライバＷＤに再生用のプリアンプ１５も設けた記録再生
増幅器Ｒ／Ｗａｍｐを構成する。

【００３６】磁気ヘッドを接続する出力端子Ｙ＋，Ｙ−
にプリアンプ１５を構成し、その出力を端子Ｚ＋，Ｚ−
に出力する。再生状態でアクティブとなる信号Ｒ−enab
leでこのプリアンプ１５の電力供給を制御すると共に、
この信号Ｒ−enableを記録情報の信号を増幅する差動前
値ドライバ２の出力端子Ｘ＋，Ｘ−がともに電源端子Ｖ
ccの電位になるように制御する。これによってスイッチ
Ｓ１，Ｓ２がオフするので、記録電流は遮断され、プリ
アンプ１５の直流電位はほぼ端子Ｖeeと同レベルにな
り、プリアンプ１５は入力が飽和することなく増幅機能
を発揮できる。なお、スイッチＳ１〜Ｓ４を再生動作時
には全てオフするように制御すれば磁気ヘッドの接続端
子Ｙ＋，Ｙ−の電位はプリアンプ１５で任意に設定でき
る。

【００３７】本実施例によれば、低電圧で低消費電力な
記録再生増幅器を提供できる。なお、第３の実施例に示
したように、本実施例による回路も同様に複数個内蔵す
ることは容易である。

【００３８】本発明の第６の実施例を図７を用いて説明
する。本実施例では、第１から第４の実施例で示した記
録電流ドライバＭーＷＤをＭＯＳトランジスタで構成す
る。

【００３９】従来から変調回路６，パラレル／シリアル
変換回路５，記録補正回路（記録電流の反転時間間隔を
補正する回路）６などはデジタル回路であり、その構成
素子であるトランジスタにはＭＯＳトランジスタが使用
されている。本実施例では、本発明による記録電流ドラ
イバＭ−ＷＤがＭＯＳトランジスタで容易に構成できる
ことに着目し、記録に伴う他のデジタル回路を同一ＬＳ
Ｉに構成した記録制御ＬＳＩ（ＷＣ−ＤＲＶ）とする。
なお、回路規模や消費電力にもよるが、図８に示すよう
に、基本的には等化器や復調回路等の再生系のデジタル
回路１３やデータバッファ用のメモリ１２，インターフ
ェイス回路１１，サーボ系の演算回路１４なども同一Ｌ
ＳＩに構成した記録再生制御ＬＳＩ（ＤＳＰＣ）を実現
できることは明らかである。ここで、７は磁気ディス
ク、９は記録電流供給ケーブル、８は磁気ヘッド、１７
は再生信号用のケーブル、１５は再生信号用プリアン
プ、１６はヘッドのシークやシリンダの回転を制御する
サーボ系ドライバである。この場合、記録系と再生系と
サーボ系のシステムクロックを別ラインとし、非動作時
の系のシステムクロックを遮断すれば、ＬＳＩの低消費
電力化を図れる。

【００４０】本実施例によれば、１個のＬＳＩで多くの
機能を実現でき、磁気記録装置の実装面で大規模な省ス
ペース化が実現でき、特に超小型の磁気記録装置用の記
録再生制御ＬＳＩとして極めて有効である。さらには、
第３の実施例で示したように再生用にプリアンプを内蔵
することによって、本実施例による１チップのＬＳＩで
必要な回路の全てが構成できる。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、磁気記録装置の記録用
磁気ヘッドに、高速スイッチングし、かつ高精度な記録
電流を駆動する記録電流ドライバを供給でき、さらには
この記録電流ドライバを含むＬＳＩを採用することによ
って、磁気記録装置の回路系の大幅な省スペース化を実
現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成及び第１の実施例を示す回路
図。

【図２】第１の実施例のスイッチ部の具体的構成を示す
回路図。

【図３】本発明の第２の実施例を示す回路図。

【図４】本発明の第３の実施例を示すブロック図。

【図５】本発明の第４の実施例を示す回路図。

【図６】本発明の第５の実施例を示す回路図。

【図７】本発明の第６の実施例を示すブロック図。

【図８】本発明の第６の実施例のバリエーションを示す
ブロック図。

【図９】従来構成を示す回路図。

【符号の説明】

ＷＤ…記録電流ドライバ、Ｗ−ＤＲＶ…ドライバ部、Ｓ
１〜５…スイッチ手段、Ｄ＋，Ｄ−…記録情報、Ｘ＋，
Ｘ−…差動前置ドライバ出力信号、Ｙ＋，Ｙ−…磁気ヘ
ッド接続端子、１…可変電圧源、２…差動前置ドライ
バ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気記録装置の２端子の磁気ヘッドに記録
電流を供給する記録電流ドライバにおいて、２値の記録
情報を差動増幅する手段と、一方を第１の直流電圧源に
接続し、他方を第１の抵抗器に接続した第１のスイッチ
手段と、一方を前記第１の直流電圧源に接続し、他方を
第２の抵抗器に接続した第２のスイッチ手段と、一方を
第２の直流電圧源に接続し、他方を前記第１の抵抗器の
他端に接続した第３のスイッチ手段と、一方を前記第２
の直流電圧源に接続し、他方を前記第２の抵抗器の他端
に接続した第４のスイッチ手段とで構成され、前記差動
増幅手段の一方の出力で、前記第１及び第４のスイッチ
手段を開閉すると共に、前記差動増幅手段の他方の出力
で、前記第２及び第３のスイッチ手段を開閉し、前記第
１のスイッチ手段と前記第１の抵抗器の接続点と、前記
第２のスイッチ手段と前記第２の抵抗器の接続点とを、
前記磁気ヘッドを接続する端子としたことを特徴とする
記録電流ドライバ。
【請求項２】請求項１において、前記第３のスイッチ手段と第１の抵抗器の接続点と、前
記第４のスイッチ手段と第２の抵抗器の接続点とを、磁
気ヘッドを接続する端子とした記録電流ドライバ。
【請求項３】請求項１または２において、前記第１の直流電圧源あるいは前記第２の直流電圧源を
デジタル的に調整する手段を設け、記録電流値を制御す
るデジタル入力信号を持つ記録電流ドライバ。
【請求項４】請求項１，２または３において、第５のスイッチ手段を設け、前記第５のスイッチ手段を
開閉する信号を入力する記録電流ドライバ。
【請求項５】請求項１，２または３において、前記第１のスイッチ手段と前記第２のスイッチ手段との
接続点と、前記第１の直流電圧源との間に、第５のスイ
ッチ手段を設け、前記第５のスイッチ手段を開閉する信
号を入力する記録電流ドライバ。
【請求項６】請求項１または２において、前記第３のスイッチ手段と前記第４のスイッチ手段との
接続点と、前記第２の直流電圧源との間に、第５のスイ
ッチ手段と直列に第３の抵抗器を設けた記録電流ドライ
バ。
【請求項７】請求項６において、前記第５のスイッチ手段と直列に設けた第３の抵抗器を
並列に複数個配し、複数個配した前記第５のスイッチ手
段を開閉することにより記録電流値を制御する記録電流
ドライバ。
【請求項８】請求項１，２，３，４，５，６または７に
おいて、二つの磁気ヘッド出力端子と並列に、増幅手段を設ける
とともに、記録しない時は、上記２値の記録情報を差動
増幅する手段の二つの差動出力を、前記第１の直流電圧
源、あるいは前記第２の直流電圧源と同電位に設定し、
前記第１から第４のスイッチ手段の全てが開くようにし
た記録電流ドライバ。
【請求項９】請求項１ないし８に記載の前記記録電流ド
ライバを複数個内蔵し、前記２値の記録情報と、前記記録電流値を制御するデジ
タル入力信号を各々の記録電流ドライバで共通とし、複数の内蔵した記録電流ドライバのうち、特定の記録電
流ドライバを選択するデジタル信号を有することを特徴
とする記録電流ドライバ。
【請求項１０】請求項１ないし９に記載の記録電流ドラ
イバのスイッチ手段をＭＯＳトランジスタを用いて構成
し、前記２値の記録情報を得るための変調回路や記録電流の
反転時間間隔を補正する回路と再生情報を得るためのデ
ジタル信号処理回路も含めて構成し、変調前の記録情報を入力する端子を設けた記録電流ドラ
イバ。
【請求項１１】請求項１ないし１０に記載の前記記録電
流ドライバを用いた磁気記録装置。