JPH06267011A - 磁気ディスク装置のヘッドアンプ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電源電圧のミッシングノイズによって異常電圧
が生じた場合でも、書込み動作の停止をメイン制御回路
に確実に通知して誤動作を防止する。 【構成】電源電圧ＶＣＣが所定レベルより低くなった場
合に、異常電圧検出回路１１から異常電圧検出信号ｃを
出力し、モード切替回路８により書込み動作を停止する
と共に、ＷＵＳ回路９のライトアンセーフ信号ｅにより
メイン制御回路に通知する機能を備えたヘッドアンプ回
路において、異常電圧検出信号ｃを所定期間保持するた
めのワンショット・マルチバイブレータ１３を設けて、
ＶＣＣのミッシングノイズの幅がライトアンセーフ信号
ｅのスイッチング時間よりも短い場合でも、ライトアン
セーフ信号ｅを確実に出力するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置に用
いられるヘッドアンプ回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気ディスク装置（ＨＤＤ）に用
いられるヘッドアンプは、電源電圧が所定レベルより低
い場合に、その異常状態を検出して、ライトドライバを
オフすると共に、ライトアンセーフ信号（ＷＵＳ）を出
力する機能を備えている。

【０００３】この機能は、電源投入直後の低電圧時ある
いは何らかの要因で電源電圧が一時的に下がったとき、
ヘッドアンプ自身の誤動作またはＣＰＵ等の制御部の誤
動作により、誤ったデータをオーバライトしたり、デー
タを消去したりしないようにするためのものである。通
常、一時的な電圧変化に反応しないように、ヒステリシ
スを設けている。しかし、書込み動作中の一時的なライ
トドライバ・オフは、前後のデータを破壊することにな
る。そこで、ライトドライバがオフし、データが一部破
壊されたことを磁気ディスク装置内のメイン制御回路に
伝達するため、ライトアンセーフ信号を出力し、これ以
上データが破壊されないようにしている。

【０００４】ところが、ライトアンセーフ信号の出力
は、一般にアクティブ「Ｈ」で、かつ、オープンコレク
タ出力となっている。このため、セーフからアンセーフ
になるスイッチングスピードが極めて遅く、例えば１０
０ｎｓ以上かかる。したがって、ある程度のヒステリシ
スを設けておかないと、ちょっとしたミッシングノイズ
でライトドライバをオフからオンしてしまい、ライトア
ンセーフ信号が出力されない場合がある。ライトアンセ
ーフ信号が出力されないと、メイン制御回路では書込み
動作が停止していることを認識できないため、つまり、
ライトエラーになっていることを認識できないため、後
にそのセクタをリードしてエラーしてしまう。

【０００５】この様子を図６に示す。図６は従来のヘッ
ドアンプの異常電圧検出シーケンスを示す図である。図
中ａはＶＣＣ波形であり、ヘッドアンプの電源電圧波形
である。ｂはモード切替信号であり、「Ｈ」レベルでリ
ードモード、「Ｌ」レベルでライトモードとなるように
メイン制御回路から出力される。ｃは異常電圧検出信号
であり、ＶＣＣが予め設定された電圧レベルＶｔ1 〜Ｖ
t 2 より低いとき「Ｌ」レベルとなる。ｄはスイッチ切
替信号であり、「Ｈ」レベルでライト電流ソースをオン
し、「Ｌ」レベルでライト電流ソースをオフする。ｅは
ライトアンセーフ信号であり、リード時またはライトア
ンセーフ時に「Ｌ」レベルとなる。

【０００６】図６（Ａ）に示すように、電源電圧ａ（Ｖ
ＣＣ）のミッシングノイズの幅がライトアンセーフ信号
ｅのスイッチ時間Ｔより長い場合には、一時的に電圧が
下がったときに、ライトアンセーフ信号ｅが正常に出力
される。一方、図６（Ｂ）に示すように、一時的に電圧
が下がったが、電源電圧ａ（ＶＣＣ）のミッシングノイ
ズの幅がライトアンセーフ信号ｅのスイッチ時間Ｔより
短い場合には、ライトアンセーフ信号ｅが出力されな
い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】近年の磁気ディスク装
置の大容量化に伴い、データ転送速度が高くなっている
ので、ビット間隔１００ｎｓ以下は常識であるものの、
上述したようにライトアンセーフ信号の立上がりが１０
０ｎｓ以上では問題がある。実際には、ヘッドアンプの
近傍の電源−ＧＮＤ間には、大きな容量のバイパスコン
デンサを設け、電源の高周波ノイズの軽減を行う構成と
しているため、幅が１００ｎｓ以下となるような高周波
ノイズが入る可能性は小さい。しかし、磁気ディスク装
置の軽薄短小化が進み、容量の大きな大型バイパスコン
デンサの実装面積がなくなってきていることから、今ま
でより電源の高周波ノイズに弱くなる傾向にある。

【０００８】また、ＩＣ技術の進歩により、ヘッドアン
プでも３Ｖ駆動化が検討されている。３Ｖ駆動の場合、
低電圧マージンが小さいため、ヒステリシスが大きく取
れない状況が考えられる。すなわち、例えば使用電圧範
囲が３．３Ｖ±１０％（２．９７〜３．６３Ｖ）のヘッ
ドアンプにおいて、ＩＣ動作の性能上、２．８Ｖ以下で
動作不良となる場合に、異常電圧の検出レベルをその
２．８Ｖに設定したとする。５Ｖ駆動では、０．３Ｖ程
度（例えば４．０〜４．３Ｖ）のヒステリシスを持たせ
ていたが、２．８Ｖから０．３Ｖのヒステリシスを持た
せると３．１Ｖになり、使用電圧範囲の２．９７Ｖまで
電圧が復帰しても再動作しなくなる。したがって、ヒス
テリシスを０．２Ｖ以下にせざるを得ないが、この場
合、５Ｖ駆動よりも高周波ノイズが弱くなる。

【０００９】本発明は上記のような点に鑑みなされたも
ので、電源電圧のミッシングノイズによって異常電圧が
生じた場合でも、書込み動作の停止をメイン制御回路に
確実に通知して誤動作を防止することのできる磁気ディ
スク装置のヘッドアンプ回路を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ディスク装
置のヘッドアンプ回路は、電源電圧が予め設定された電
圧レベルより低いことを検出し、異常電圧検出信号を出
力する異常電圧検出手段と、この異常電圧検出手段によ
って出力された上記異常電圧検出信号に基づいて書込み
動作を停止する書込み制御手段と、上記異常電圧検出信
号を所定期間保持する保持手段と、この保持手段によっ
て保持された上記異常電圧検出信号に基づいて、書込み
動作の停止があったことを示すライトアンセーフ信号を
出力するライトアンセーフ手段とを具備したことを特徴
とする。

【００１１】

【作用】上記の構成によれば、電源電圧が予め設定され
た電圧レベルより低い場合に、異常電圧検出信号が出力
され、書込み動作の停止が行われると共に、その旨を示
すライトアンセーフ信号が外部（メイン制御回路）に出
力される。この場合、ライトアンセーフ信号の出力は、
異常電圧検出信号を所定期間保持することで行われる。
したがって、電源電圧のミッシングノイズによって異常
電圧が生じた場合でも、書込み動作の停止をメイン制御
回路に確実に通知することができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。

【００１３】図１は本発明の一実施例に係る磁気ディス
ク装置のヘッドアンプ回路の構成を示す図である。ヘッ
ドアンプ回路は、図示せぬ記録媒体に対してデータの書
込みまたは読出しを行う磁気ヘッド１に接続され、デー
タの読出し時には磁気ヘッド１の読出し信号を増幅し、
書込み時には磁気ヘッド１に書込み電流を供給するもの
である。

【００１４】このヘッドアンプ回路は、アンプ２，３、
ライトドライバ４、フリップフロップ５、スイッチ６、
書込み電流作成回路７、モード切替回路８、ライトアン
セーフ回路（以下、ＷＵＳ回路と称す）９、トランジス
タ１０、異常電圧検出回路１１、抵抗１２を備えてい
る。

【００１５】アンプ２は、初段リードアンプであり、磁
気ヘッド１の読出し信号を増幅する。アンプ３は、２次
リードアンプであり、初段のアンプ２の出力信号を増幅
する。ライトドライバ４は、ライトモード時、スイッチ
６がオンしているときに磁気ヘッド１に書込み電流を供
給する。フリップフロップ５は、外部より送られてくる
同一エッジタイミングのライトデータを２分周し、かつ
差動信号に変換する。スイッチ６は、モード切替回路８
から出力されるスイッチ切替信号ｄによってライトドラ
イバ４の電流ソースをオン／オフする。書込み電流作成
回路７は、外付抵抗により設定された書込み電流を作成
し、ライトドライバ４に供給する。モード切替回路８
は、外部からのモード切替信号ｂまたは異常電圧検出信
号ｃにより、２次アンプ３のバイアスおよびライト電流
ソースのスイッチ６をオン／オフし、リード／ライトモ
ードを切り替える。

【００１６】ＷＵＳ回路９は、ライトモード時、磁気ヘ
ッド１の断線やショートにより、一定時間以上、磁気ヘ
ッド１に電流が流れない場合、または、異常電圧検出回
路１１から異常電圧検出信号ｃが出力された場合、出力
信号を「Ｌ」レベルとする。トランジスタ１０は、ＷＵ
Ｓ出力用トランジスタであり、オープンコレクタで構成
され、ＷＵＳ回路９の出力が「Ｌ」レベルとなったとき
に、ライトアンセーフ信号ｅを外部のメイン制御回路に
出力する。異常電圧検出回路１１は、ヘッドアンプの電
源電圧が予め設定された電圧レベルより低いとき、異常
電圧検出信号ｃをモード切替回路８およびＷＵＳ回路９
に出力する。抵抗１２は、ＷＵＳ出力用抵抗であり、電
源とＷＵＳ出力端子間に接続され、ライトセーフ時には
トランジスタ１０のコレクタに電流を供給し、アンセー
フ時には本磁気ディスク装置を統括するメイン制御回路
に電流を供給する。

【００１７】ここで、同実施例では、ＷＵＳ回路９と異
常電圧検出回路１１との間にワンショット・マルチバイ
ブレータ１３が設けられている。このマルチバイブレー
タ１３は、異常電圧検出回路１１から出力される異常電
圧検出信号ｃを所定期間保持するために設けられたもの
であって、ここでは異常電圧検出信号ｃのエッジで作動
し、その出力信号ｆのパルス幅はＷＵＳ出力用トランジ
スタ１０のスイッチングスピードより長くなるように設
定されている。

【００１８】図２は同実施例の異常電圧検出シーケンス
を示す図である。図中ａはＶＣＣ波形であり、ヘッドア
ンプの電源電圧波形である。ｂはモード切替信号であ
り、「Ｈ」レベルでリードモード、「Ｌ」レベルでライ
トモードとなるようにメイン制御回路から出力される。
ｃは異常電圧検出信号であり、ＶＣＣが予め設定された
電圧レベルＶｔ1 〜Ｖt 2 より低いとき「Ｌ」レベルと
なる。ｄはスイッチ切替信号であり、「Ｈ」レベルでラ
イト電流ソースをオンし、「Ｌ」レベルでライト電流ソ
ースをオフする。ｅはライトアンセーフ信号であり、リ
ード時またはライトアンセーフ時に「Ｌ」レベルとな
る。また、ｆはワンショット・マルチバイブレータ出力
信号であり、異常電圧検出信号ｃの立下がりエッジでイ
ネーブルされ、ライトアンセーフ信号ｅのスイッチ時間
Ｔ（ＷＵＳ出力用トランジスタ１０のスイッチング時
間）より長いパルス幅Ｄを持つ。次に、同実施例の動作
を説明する。

【００１９】例えば電源投入直後の低電圧時あるいは何
らかの要因で電源電圧ＶＣＣが一時的に下がるなど、ヘ
ッドアンプ内部で予め決められた電圧レベルより低下し
た場合、異常電圧検出回路１１から異常電圧検出信号ｃ
が出力される。モード切替回路８は、この異常電圧検出
信号ｃを入力することにより、スイッチ切替信号ｄを出
力してライトドライバ４のライト電流ソースをオフし、
書込み動作を停止させる。一方、ＷＵＳ回路９は、トラ
ンジスタ１０を介してライトアンセーフ信号ｅをメイン
制御回路に出力し、書込み動作の停止があったことを通
知する。

【００２０】ここで、ライトアンセーフ信号ｅは、一般
にアクティブ「Ｈ」で、かつ、トランジスタ１０のオー
プンコレクタ出力となっている。このため、セーフから
アンセーフになるスイッチングスピードが極めて遅く、
例えば１００ｎｓ以上かかる。従来、電源電圧ＶＣＣが
高周波のミッシングノイズで低下し、異常電圧が検出さ
れた際、そのノイズの周波数がライトアンセーフ信号ｅ
のスイッチングスピードより高く、つまり、電源電圧ａ
（ＶＣＣ）のノイズ幅がライトアンセーフ信号ｅのスイ
ッチング時間Ｔより短い場合には、図６（Ｂ）に示すよ
うにライトアンセーフ信号ｅは出力されなかった。

【００２１】これに対し、同実施例では、異常電圧検出
信号ｃを所定時間保持するためのワンショット・マルチ
バイブレータ１３を備えていることから、上述したよう
な場合であってもライトアンセーフ信号ｅを確実に出力
することができる。

【００２２】すなわち、図２に示すように、電源電圧ａ
（ＶＣＣ）がミッシングノイズによって低下したとす
る。このとき、異常電圧検出回路１１から異常電圧検出
信号ｃが出力されることは従来と同様であるが（第６図
（Ｂ）参照）、同実施例では、この異常電圧検出信号ｃ
の立下がりエッジでワンショット・マルチバイブレータ
１３が起動される。このマルチバイブレータ１３の出力
信号ｆのパルス幅Ｄはライトアンセーフ信号ｅのスイッ
チング時間Ｔよりも長く設定されている。したがって、
電源電圧ａ（ＶＣＣ）の低下がライトアンセーフ信号ｅ
の立上がりよりも早く回復しても、ライトアンセーフ信
号ｅを確実にメイン制御回路へ出力することができる。

【００２３】図３は異常電圧検出回路１１のヒステリシ
スが小さい場合での異常電圧検出シーケンスを従来と比
較して示す図である。図３（Ａ）は従来、同図（Ｂ）は
本発明を示す。ヒステリシスを小さくすると、同じ電圧
低下が生じても、異常電圧検出回路１１における異常電
圧検出時間が短くなることから（異常電圧検出信号ｃの
パルス幅が狭くなる）、ライトアンセーフ信号ｅが立上
がる前に異常電圧検出信号ｃが「Ｈ」レベルになってし
まう。このような場合、従来では、図３（Ａ）に示すよ
うに、ライトアンセーフ信号ｅが出力されず、メイン制
御回路では書込み動作が停止したことを認識できない。

【００２４】これに対し、同実施例では、ワンショット
・マルチバイブレータ１３でライトアンセーフ信号ｅを
所定期間保持してＷＵＳ回路９に供給する構成としてい
るため、図３（Ｂ）に示すように、ヒステリシスが小さ
く、異常電圧検出信号ｃのパルス幅が狭くても、図２と
同様にライトアンセーフ信号ｅを確実に出力することが
できる。

【００２５】したがって、低電圧駆動のために電圧マー
ジンを大きく取れず、異常電圧の検出レベルを下げられ
ないために、ヒステリシスを大きく取れないような場合
において、電源電圧の低下に対する書込み動作の信頼性
を確保することができるものである。

【００２６】図４は本発明の他の実施例に係るヘッドア
ンプ回路の構成を示す図、図５はその異常電圧検出シー
ケンスを示す図である。ここでは、ラッチ回路（ＲＳタ
イプ）１４を用いて、ライトアンセーフ信号ｅを所定期
間保持するようにしている。このラッチ回路１４は、異
常電圧検出回路１１の出力（異常電圧検出信号ｃ）でセ
ットされ、ライトアンセーフ信号ｅが「Ｈ」レベルにな
るまで異常電圧検出信号ｃを保持する。

【００２７】このような構成によれば、図５に示すよう
に、異常電圧検出信号ｃの立上がりで、ラッチ回路１４
がセットされる。ＷＵＳ回路９は、このラッチ回路１４
の出力信号ｇを受けて、トランジスタ１０を介してライ
トアンセーフ信号ｅをメイン制御回路へ出力する。この
場合、ラッチ回路１４はライトアンセーフ信号ｅによっ
てリセットされるように構成されているため、異常電圧
検出信号ｃはライトアンセーフ信号ｅが出力されるまで
保持されることになる。したがって、上記実施例と同
様、電圧電圧ａ（ＶＣＣ）の低下がライトアンセーフ信
号ｅの立上がりよりも早く回復しても、異常電圧検出信
号ｃはラッチされているので、ライトアンセーフ信号ｅ
を確実にメイン制御回路へ出力することができる。

【００２８】また、図６で説明したように、ヒステリシ
スを大きく取れないような場合においても、上記実施例
と同様、電源電圧の低下に対する書込み動作の信頼性を
確保することができるものである。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電源電圧
に高周波のミッシングノイズが入り、異常電圧が検出さ
れた際、そのノイズ幅がライトアンセーフ信号のスイッ
チング時間よりも短い場合でも、ライトアンセーフ信号
が出力されるまで異常電圧検出信号を保持する構成とし
ているため、ノイズ幅に関係なく、ライトアンセーフ信
号により書込み動作の停止があったことを確実にメイン
制御回路に通知することができる。したがって、異常電
圧時が生じた際に、誤動作を防止することができる。

【００３０】また、異常電圧の検出・復帰にヒステリシ
スを設けることで、周波数感度をある程度コントロール
することができるが、本発明によれば、このヒステリシ
スを小さくしても周波数感度を悪化させることはない。
よって、ヒステリシスを小さくできることから、異常電
圧の検出レベルを高く設定でき、これにより低電圧駆動
における書込み動作の信頼性を確保することができる。
特に、使用電圧範囲と検出レベルを近くすることができ
るため、例えば３．３Ｖ等の低電圧駆動用ヘッドアンプ
に効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るヘッドアンプ回路の構
成を示す図。

【図２】同実施例における異常電圧検出シーケンスを示
す図。

【図３】異常電圧検出回路のヒステリシスが小さい場合
での異常電圧検出シーケンスを従来と比較して示す図。

【図４】本発明の他の実施例に係るヘッドアンプ回路の
構成を示す図。

【図５】上記他の実施例における異常電圧検出シーケン
スを示す図。

【図６】従来のヘッドアンプ回路における異常電圧検出
シーケンスを示す図。

【符号の説明】

１…磁気ヘッド、２…初段リードアンプ、３…２次アン
プ、４…ライトドライバ、５…フリップフロップ、６…
スイッチ、７…書込み電流作成回路、８…モード切替回
路、９…ＷＵＳ回路、１０…ＷＵＳ出力用トランジス
タ、１１…異常電圧検出回路、１２…ＷＵＳ出力用抵
抗、１３…ワンショット・マルチバイブレータ、１４…
ラッチ回路、ａ…電源電圧、ｂ…モード切替信号、ｃ…
異常電圧検出信号、ｄ…スイッチ切替信号、ｅ…ライト
アンセーフ信号、ｆ…ワンショット・マルチバイブレー
タの出力信号、ｇ…ラッチ回路の出力信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源電圧が予め設定された電圧レベルよ
   り低いことを検出し、異常電圧検出信号を出力する異常
   電圧検出手段と、 この異常電圧検出手段によって出力された上記異常電圧
   検出信号に基づいて書込み動作を停止する書込み制御手
   段と、 上記異常電圧検出信号を所定期間保持する保持手段と、 この保持手段によって保持された上記異常電圧検出信号
   に基づいて、書込み動作の停止があったことを示すライ
   トアンセーフ信号を出力するライトアンセーフ手段とを
   具備したことを特徴とする磁気ディスク装置のヘッドア
   ンプ回路。