JPH0668429A - 磁気再生装置 - Google Patents

磁気再生装置

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JPH0668429A
JPH0668429A JP21896992A JP21896992A JPH0668429A JP H0668429 A JPH0668429 A JP H0668429A JP 21896992 A JP21896992 A JP 21896992A JP 21896992 A JP21896992 A JP 21896992A JP H0668429 A JPH0668429 A JP H0668429A
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JP
Japan
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magnetic
magnetic field
signal
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resistance element
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JP21896992A
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English (en)
Inventor
Sumi Ishida
州見 石田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気テープへの放熱による磁気抵抗素子の温
度変化が原因で発生する再生出力電圧の変動を防止す
る。 【構成】 同一ヘッドチップ内に隣接して配置されかつ
アース電源間に直列接続された磁気抵抗素子11を最大
感度に、磁気抵抗素子12を逆位相最大感度または最小
感度になるように直流バイアス磁界を印加する。温度依
存性をもつ磁気抵抗素子の分圧比が温度の変化でも不変
のため、出力電圧が変動しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は再生ヘッドに磁気抵抗素
子を用いた磁気再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】狭トラック低速度で走行する磁気テープ
などの磁気記録媒体用の再生ヘッドには、高出力を得や
すい磁気抵抗素子(以下これをMR素子と称し、MR素
子を用いた再生ヘッドをMRヘッドと称す。)が適して
いる。以下、図面を参照しながら従来のMRヘッドを用
いた磁気再生装置の一例について説明する。
【0003】図5は従来のMRヘッドを用いた磁気再生
装置の構成を示す回路図である。図5において、MR素
子1は、再生ヘッドとして機能し、磁気テープ上に記録
された信号磁束を微小な抵抗変化で出力する。MR素子
1は抵抗2を介して電源供給用の端子3へ接続されてい
る。MR素子1と抵抗2の接続点は、直流電圧阻止用の
コンデンサ4を介して再生アンプ5の入力に接続されて
いる。
【0004】なお、MR素子1は磁気テープの信号磁束
に対して抵抗変化が最大感度になるようにあらかじめ直
流バイアス磁界が印加されているものとする。
【0005】以上のように構成された従来の磁気再生装
置について、その動作を説明する。例えば、端子3の電
源電圧を5V,抵抗2の抵抗値を400Ω,磁気テープ
が消磁状態のときのMR素子1の抵抗値を100Ωとす
ると、MR素子1に流れる直流電流Isは10mAであ
る。
【0006】ここで、磁気テープの信号磁束によるMR
素子1の抵抗変化分を例えば0.01Ωp-pとすると、
MR素子1の両端には100μVp-pの電圧変化が現れ
る。これが再生信号として、コンデンサ4を介して再生
アンプ5で増幅される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】MRヘッドの動作時の
状態を考えると、MR素子1は直流電流Isによる発熱
と摺動する磁気テープ等による放熱が同時に発生してい
る。MRヘッドに限らず走行中の磁気テープとのヘッド
タッチは必ずしも均一ではなく、絶えず変化している。
このヘッドタッチの変化によりMR素子1の放熱が不均
一となり、MR素子1の温度が絶えず変化する。
【0008】ところが、一般にMR素子の抵抗値は0.
2%/℃前後の温度依存性を持っている。MR素子1の
抵抗値は絶えず変化することになる。その結果、MR素
子1の出力電圧が絶えず変化し、これが低周波(例えば
数百Hz)ノイズとして再生アンプ5に入力されてしま
うという問題があった。
【0009】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、磁気テープとMRヘッドとの摺動時の低周波ノイ
ズを防止する磁気再生装置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】上記目的を達成するため
に本発明の磁気再生装置は、同一ヘッドチップ内に隣接
して配置されかつ電源とアース間に直列接続された第
1,第2の磁気抵抗素子の接続点から再生信号を出力す
るとともに、前記第1の磁気抵抗素子には、直流バイア
ス磁界が印加されないかもしくは磁気記録媒体上の信号
に対し最小感度となる第1の直流バイアス磁界が印加さ
れ、前記第2の磁気抵抗素子には前記磁気記録媒体上の
信号に対し最大感度となる第2の直流バイアス磁界が印
加されるように構成され、あるいは第1の磁気抵抗素子
には、第1の直流バイアス磁界の代わりに磁気記録媒体
上の信号に対し第2の磁気抵抗素子とは逆極性かつ最大
感度となる第3の直流バイアス磁界が印加されるように
構成されている。
【0011】
【作用】本発明は上記の構成にて、温度依存性の等しい
第1,第2の磁気抵抗素子を同一ヘッドチップ内に隣接
して配置したことにより、磁気テープへの放熱による温
度変化が原因で磁気抵抗素子の抵抗値が変化しても磁気
抵抗素子の分圧比は不変のため、出力電圧が変化するこ
とはなく低周波ノイズは発生しない。
【0012】
【実施例】以下、本発明の磁気再生装置の実施例につい
て、図面を参照しながら説明する。
【0013】図1は本発明の第1の実施例の磁気再生装
置の構成を示す回路図である。図1において、MR素子
11は再生ヘッドとして機能し、磁気テープ上に記録さ
れた信号磁束を微小な抵抗変化で出力する。MR素子1
1はMR素子12を介して電源用の直流電圧が供給され
る端子13へ接続されている。MR素子11,12の接
続点は、直流電圧阻止用のコンデンサ14を介して再生
アンプ15の入力に接続されている。なお、MR素子1
1,12は同一ヘッドチップ内に隣接しかつ熱的に結合
して配置されているものとする。
【0014】ここで、MR素子11,12に印加する直
流バイアス磁界について説明する。図2はMR素子の磁
化の原理説明図である。図2において、MR素子16は
図1におけるMR素子11,12と同一の原理で動作す
る。端子17,18は抵抗変化の検出端子であり、MR
素子16の磁化容易軸と同軸である。直流バイアス磁界
Hb,微小な信号磁界Hsはいずれも磁化容易軸とは垂直
方向に印加されている。直流バイアス磁界Hb,信号磁
界HsによってMR素子16は磁化M方向に磁化され
る。角度θは磁化容易軸に対する磁化Mの角度である。
【0015】図3は、この角度θに対する電気比抵抗の
説明図である。図3において、角度θにおける比抵抗を
ρ(θ),θ=90゜のときの比抵抗をρ0,最大比抵
抗変化をρmとすると、一般にMR素子では(数1)に
示す近似式が成立する。
【0016】 ρ(θ)=ρ0+ρm・cos2θ (数1) (数1)から明らかなように、θ=0゜,90゜では信
号磁界Hsに対してρ(θ)はほとんど変化せず、MR
素子は最小感度となる。また、θ=45゜では信号磁界
Hsに対するρ(θ)は最も変化が大きく、MR素子は
最大感度となる。
【0017】図1におけるMR素子11は、直流バイア
ス磁界によりθ=45゜の方向に磁化されることによっ
て最大感度の状態にあり、MR素子12は、直流バイア
ス磁界によりθ=0゜の方向に磁化されることによって
最小感度の状態にあるものとする。
【0018】なお図2によれば、θ=0゜にするには直
流バイアス磁界Hbを除去すればよいが、MR素子12
を流れる電流によって発生する直流磁界の影響が無視で
きない場合がある。この場合は、結果としてθ=0゜に
なるような逆方向の直流バイアス磁界を新たに印加すれ
ばよい。
【0019】以上のように構成された本実施例の磁気再
生装置について、以下その動作について説明する。端子
13から供給される直流電圧をE、直流バイアス磁界が
印加された状態下でのMR素子11,12の抵抗値をR
1,R2、MR素子11,12に流れる電流をIs、磁気
テープ上の信号磁束によるMR素子11の抵抗変化分を
r、MR素子11の出力電圧をV0、MR素子11の出
力電圧の交流成分をvとすると、抵抗値rは抵抗値R
1,R2に比較して非常に小さいので、以下に示す(数
2),(数3),(数4)が成立する。
【0020】 Is=E/(R1+R2+r) ≒E/(R1+R2) (数2) V0=E・(R1+r)/(R1+R2+r) ≒E・R1/(R1+R2) (数3) v=E・r/(R1+R2+r) ≒E・r/(R1+R2) (数4) すなわち、(数3)はMR素子11の直流動作点を示
し、(数4)は感度を示している。なお、MR素子12
の抵抗値R2をできるだけ大きくすることにより、出力
電圧の交流成分vは抵抗変化分rに対してほぼ比例関係
となるため直線性が良化する。
【0021】ここで、磁気テープが再生ヘッドを摺動し
つつ走行すると、電流IsによりMR素子11,12に
発生した熱の一部が磁気テープで放熱される。既に述べ
たように磁気テープとのヘッドタッチの不均一が原因
で、MR素子11,12の温度が絶えず変化する。しか
し、MR素子11,12は同一ヘッドチップ内に隣接し
て配置され、各抵抗値R1,R2は温度依存性が等しいこ
とから、(数3)におけるR1/(R1+R2)は温度依
存性をもたず、出力電圧V0も温度依存性をもたない。
したがって、MR素子11の出力電圧V0は、磁気テー
プへの放熱による電圧変化が生ずることはなく、低周波
ノイズを発生しない。
【0022】以上のように本実施例によれば、MR素子
11,12を同一ヘッドチップ内に設置することによ
り、MR素子を定電流駆動するための抵抗が不要となる
ため回路部品が削減できる。
【0023】なおこの実施例では、1チャンネルの磁気
再生装置について説明したが、同一ヘッドチップ内に複
数チャンネルを有する磁気再生装置も考えられる。これ
にはMR素子11,12を一組とするMR素子の組み合
わせをチャンネル分用意すればよい。この場合、電源供
給用の端子とアース用端子はヘッドチップ内部でそれぞ
れ全チャンネル共通接続が可能であり、ヘッドチップの
外部端子の数は従来の磁気再生装置と比較してもあまり
増加しない利点がある。
【0024】次に、本発明の第2の実施例の磁気再生装
置について図面を参照しながら説明する。
【0025】図4は本発明の第2の実施例の磁気再生装
置の構成を示す説明図である。図4において、MR素子
19,20は同一ヘッドチップ内に隣接してかつ直列に
接続されている。端子21は電源用の直流電圧が供給さ
れ端子22は接地されている。また、端子18はMR素
子19,20の接続点であり、再生信号の出力端子であ
る。
【0026】ここで、MR素子19,20は、図2のM
R素子16と同一の機能を有するとともに、磁化容易軸
に対する磁化の角度θはそれぞれ+45゜,−45゜で
あるものとする。これらの角度θは、例えば大きさが等
しく方向が互いに逆の直流バイアス磁界をMR素子1
9,20に印加することにより得られる。
【0027】なお、MR素子19,20が直流バイアス
以外は同一の形状および磁気特性を有するものとする
と、図3から明らかなように、振幅が等しく逆位相の磁
気抵抗特性を示す。
【0028】以上のように構成された本実施例の磁気再
生装置について、以下その動作について説明する。MR
素子19の場合、直流バイアス磁界が印加された状態下
での抵抗値をR、磁気テープ上の信号磁束による抵抗変
化分をrとすると、磁気テープ走行時のMR素子19の
抵抗値は(R+r)となる。一方、MR素子20の抵抗
値は(R−r)となる。
【0029】したがって、端子21から供給される直流
電圧をE、MR素子19,20に流れる電流をIs、M
R素子19の出力電圧をV0、MR素子19の出力電圧
の交流成分をvとすると、以下に示す(数5),(数
6),(数7)が成立する。
【0030】 Is=E/{(R+r)+(R−r)} =E/2R (数5) V0=E・(R+r)/2R ≒E・R/2R (数6) v=E・r/2R (数7) すなわち、(数6)はMR素子11の直流動作点を示
し、(数7)は感度を示している。また、(数7)によ
れば、MR素子19の出力電圧の交流成分vは原理的に
抵抗変化分rに比例関係になるため、抵抗値Rが抵抗変
化分rに対して非常に大きな値でなくても再生信号の直
線性は悪化しない。
【0031】ここで、磁気テープが再生ヘッドを摺動し
つつ走行すると、電流IsによりMR素子19,20に
発生した熱の一部が磁気テープで放熱される。既に述べ
たように磁気テープとのヘッドタッチの不均一が原因
で、MR素子19,20の温度が絶えず変化する。しか
しながら、MR素子19,20は同一ヘッドチップ内に
隣接して配置され抵抗の温度依存性が等しいことから、
(数6)のR/2Rは温度依存性をもたず、出力電圧V
0も温度依存性をもたない。したがって、MR素子19
の出力電圧V0は、磁気テープとの摺動による電圧変化
が生ずることはなく、低周波ノイズを発生しない。
【0032】以上のように第2の実施例によれば、MR
素子19,20の諸特性に対称性をもたせたことによ
り、両MR素子の発熱,放熱,抵抗値の温度依存性等の
ペアリングが容易であるうえ、原理的にr/Rの値を大
きくしても直線性が悪化しない。したがって、抵抗値R
および直流電圧Eを下げられる利点がある。
【0033】
【発明の効果】以上のようにこの発明は、同一ヘッドチ
ップ内に隣接して配置されかつ電源とアース間に直列接
続された第1,第2の磁気抵抗素子の接続点から再生信
号を出力するとともに、前記第1の磁気抵抗素子には、
直流バイアス磁界が印加されないかもしくは磁気記録媒
体上の信号に対し最小感度となる第1の直流バイアス磁
界が印加され、前記第2の磁気抵抗素子には前記磁気記
録媒体上の信号に対し最大感度となる第2の直流バイア
ス磁界が印加されることにより、磁気テープへの放熱に
よる温度変化が原因で磁気抵抗素子の抵抗値が変化して
も出力電圧に影響を与えないため、ノイズが発生しない
うえ、ヘッドチップの外部端子の数もあまり増加するこ
となく磁気抵抗素子を定電流駆動するための抵抗が不要
となるため回路が合理化される効果がある。
【0034】さらに本発明は、第1の磁気抵抗素子には
第1の直流バイアス磁界の代わりに磁気記録媒体上の信
号に対し第2の磁気抵抗素子とは逆極性かつ最大感度と
なる第3の直流バイアス磁界が印加されることにより、
前述の効果に加え、再生信号の直線性が悪化することな
く低電源電圧による駆動が可能となり消費電力が削減で
きるため、バッテリ駆動時の電池寿命が延長される他、
発熱も同時に減少するので装置の信頼性が向上し磁気抵
抗素子自身から発生する熱雑音も低減できる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における磁気再生装置の
構成を示す回路図
【図2】同実施例における磁気抵抗素子の磁化の原理を
示す説明図
【図3】同実施例における磁気抵抗素子のバイアス磁界
対電気比抵抗の関係を示す説明図
【図4】本発明の第2の実施例における磁気再生装置の
構成を示す説明図
【図5】従来の磁気再生装置の構成を示す回路図
【符号の説明】
11,12,16,19,20 磁気抵抗素子 13,17,18,21,22 端子 14 コンデンサ 15 再生アンプ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】同一ヘッドチップ内に隣接して配置されか
    つ電源とアース間に直列接続された第1,第2の磁気抵
    抗素子の接続点から再生信号を出力するとともに、 前記第1の磁気抵抗素子には、直流バイアス磁界が印加
    されないか、もしくは磁気記録媒体上の信号に対し最小
    感度となる第1の直流バイアス磁界が印加され、 前記第2の磁気抵抗素子には、前記磁気記録媒体上の信
    号に対し最大感度となる第2の直流バイアス磁界が印加
    されてなる磁気再生装置。
  2. 【請求項2】第1の磁気抵抗素子には、第1の直流バイ
    アス磁界の代わりに、磁気記録媒体上の信号に対し第2
    の磁気抵抗素子とは逆極性かつ最大感度となる第3の直
    流バイアス磁界が印加されてなる請求項1記載の磁気再
    生装置。
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