JPH08235508A - 出力共通モード範囲の制御用代用負荷を具備する差動増幅器 - Google Patents
出力共通モード範囲の制御用代用負荷を具備する差動増幅器Info
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- JPH08235508A JPH08235508A JP7341393A JP34139395A JPH08235508A JP H08235508 A JPH08235508 A JP H08235508A JP 7341393 A JP7341393 A JP 7341393A JP 34139395 A JP34139395 A JP 34139395A JP H08235508 A JPH08235508 A JP H08235508A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 中間点の接続部を有することのない負荷の中
間点における電位を制御することを可能とする技術を提
供する。 【解決手段】 主要負荷と並列に代用負荷要素（ＲＰ
１，ＲＰ２）を設ける。該代用負荷は主要負荷よりもイ
ンピーダンス値が一層高く且つ中央タップを有するもの
ではない。主要負荷と鏡像的構成とした代用負荷の中央
タップの電位を、主要負荷及び代用負荷の両方への出力
を調整する制御ループへのフィードバック接続に使用す
る。
間点における電位を制御することを可能とする技術を提
供する。 【解決手段】 主要負荷と並列に代用負荷要素（ＲＰ
１，ＲＰ２）を設ける。該代用負荷は主要負荷よりもイ
ンピーダンス値が一層高く且つ中央タップを有するもの
ではない。主要負荷と鏡像的構成とした代用負荷の中央
タップの電位を、主要負荷及び代用負荷の両方への出力
を調整する制御ループへのフィードバック接続に使用す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路に関する
ものであって、更に詳細には、磁気抵抗読取要素へイン
ターフェースする集積回路に関するものである。
ものであって、更に詳細には、磁気抵抗読取要素へイン
ターフェースする集積回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】磁気抵抗は、ある要素の抵抗がその周り
の磁界によって影響されるソリッドステート現象であ
る。この物理現象は、テープ及びディスク駆動装置にお
ける磁気パターンの形態で格納されているデータを読取
る１つの方法として長年の間検討されているものであ
る。ディスク駆動装置の製造業者は、今や、大規模に磁
気抵抗駆動装置を製造するための製造技術を開発した。
の磁界によって影響されるソリッドステート現象であ
る。この物理現象は、テープ及びディスク駆動装置にお
ける磁気パターンの形態で格納されているデータを読取
る１つの方法として長年の間検討されているものであ
る。ディスク駆動装置の製造業者は、今や、大規模に磁
気抵抗駆動装置を製造するための製造技術を開発した。
【０００３】ディスク駆動装置においては、従来、ヘッ
ドはコイルであって（より最近には、コイルと等価な薄
膜ヘッドが使用されている）、それはディスクプレート
の上部を横断して摺動し且つプレートの表面の小さな区
域内に磁界を発生すべく位置決めされる何等かの形態の
ヘッド内に埋め込まれている。コイルへ流れる電流の量
を制御し且つそれを１つの方向から別の方向へスイッチ
させることによって、ディスクの表面におけるフェリ磁
気媒体内に一連の磁気的双極子が形成される。その同一
のコイルは磁気媒体の磁界ベクトルにおける変化を検知
するために読取モードにおいても使用される。
ドはコイルであって（より最近には、コイルと等価な薄
膜ヘッドが使用されている）、それはディスクプレート
の上部を横断して摺動し且つプレートの表面の小さな区
域内に磁界を発生すべく位置決めされる何等かの形態の
ヘッド内に埋め込まれている。コイルへ流れる電流の量
を制御し且つそれを１つの方向から別の方向へスイッチ
させることによって、ディスクの表面におけるフェリ磁
気媒体内に一連の磁気的双極子が形成される。その同一
のコイルは磁気媒体の磁界ベクトルにおける変化を検知
するために読取モードにおいても使用される。
【０００４】通常、「１」は、ディスク上においては磁
界における遷移によって表示される。遷移が存在しない
ことは０であることを表わす。これらの遷移はここにお
いては特に重要でない態様で同期される。読取モードに
おいては、コイルはＢＥＭＦ発生器となり、磁束におけ
る変化（媒体におけるドメイン境界を交差することによ
る）はコイル上に電圧を誘起し、それを検知し且つ増幅
して媒体の磁気的構造における変化を検知する。この検
知した電圧は、磁気媒体に格納されている情報を、乱す
ことなしに読取を与える。
界における遷移によって表示される。遷移が存在しない
ことは０であることを表わす。これらの遷移はここにお
いては特に重要でない態様で同期される。読取モードに
おいては、コイルはＢＥＭＦ発生器となり、磁束におけ
る変化（媒体におけるドメイン境界を交差することによ
る）はコイル上に電圧を誘起し、それを検知し且つ増幅
して媒体の磁気的構造における変化を検知する。この検
知した電圧は、磁気媒体に格納されている情報を、乱す
ことなしに読取を与える。
【０００５】ディスク駆動装置は、通常、各々が夫々の
アーム上に装着されている複数個のヘッド要素を有して
いる。これらのアームはディスクを横断して移動し且つ
磁気的データの種々のリングをトレースする。ディスク
上の磁気媒体における磁気的ドメイン境界を見ることが
可能であるとしたならば書込ヘッドが磁界を変化させ且
つ新たなフラックスドメインを押出した箇所において殆
ど重なり合ったパンチアウト即ちパンチした孔のような
一連のオーバーラップ即ち重なり合った円をみることと
なる。これらの書込まれたドメインは充分に密接して重
なり合っており（従ってそれらの殆どのものが円形状で
はない）、各ドメイン内には書込まれたデータを保存す
るのに充分な区域が残存している。
アーム上に装着されている複数個のヘッド要素を有して
いる。これらのアームはディスクを横断して移動し且つ
磁気的データの種々のリングをトレースする。ディスク
上の磁気媒体における磁気的ドメイン境界を見ることが
可能であるとしたならば書込ヘッドが磁界を変化させ且
つ新たなフラックスドメインを押出した箇所において殆
ど重なり合ったパンチアウト即ちパンチした孔のような
一連のオーバーラップ即ち重なり合った円をみることと
なる。これらの書込まれたドメインは充分に密接して重
なり合っており（従ってそれらの殆どのものが円形状で
はない）、各ドメイン内には書込まれたデータを保存す
るのに充分な区域が残存している。
【０００６】同一のコイルで読取を行なう場合には、デ
ータトラック間にスペース即ち空間が存在し従って隣接
するトラックの磁束がコイルの読取と干渉することがな
いことを確保せねばならない。このトラック間分離条件
は密度を制限し、従って、実効的に、密度は薄膜ヘッド
の寸法によって決定される究極的な限界を有している。
ータトラック間にスペース即ち空間が存在し従って隣接
するトラックの磁束がコイルの読取と干渉することがな
いことを確保せねばならない。このトラック間分離条件
は密度を制限し、従って、実効的に、密度は薄膜ヘッド
の寸法によって決定される究極的な限界を有している。
【０００７】然しながら、書込まれたストリップよりも
より幅狭のストライプを読取ることが可能であれば、隣
接するトラック間での記号間干渉を回避することが可能
である。従って、従来のシステムにおける制限的要因は
書込みではなく、むしろ従来のシステムでは同一の誘導
性要素でもって読取りを行なわねばならないという事実
である。より小さな幅のセンサーを使用して読取ること
が可能であれば（即ち、ディスクの磁気媒体のより幅の
狭い区域に磁気的に結合させることが可能であれば）、
トラック間の間隔を減少させることが可能である。書込
みのために同一の誘導性要素を使用するものであり且つ
同一のデータ周波数で書込むものであっても、より密接
している隣接するトラックへ書込むことが可能であり、
従って隣接するトラックの円形状の磁気的ドメインが実
際にはオーバーラップ即ち重なり合うことが可能であ
る。
より幅狭のストライプを読取ることが可能であれば、隣
接するトラック間での記号間干渉を回避することが可能
である。従って、従来のシステムにおける制限的要因は
書込みではなく、むしろ従来のシステムでは同一の誘導
性要素でもって読取りを行なわねばならないという事実
である。より小さな幅のセンサーを使用して読取ること
が可能であれば（即ち、ディスクの磁気媒体のより幅の
狭い区域に磁気的に結合させることが可能であれば）、
トラック間の間隔を減少させることが可能である。書込
みのために同一の誘導性要素を使用するものであり且つ
同一のデータ周波数で書込むものであっても、より密接
している隣接するトラックへ書込むことが可能であり、
従って隣接するトラックの円形状の磁気的ドメインが実
際にはオーバーラップ即ち重なり合うことが可能であ
る。
【０００８】磁気抵抗（ＭＲ）ヘッドは非常に幅の狭い
ストリップを有している。実際に、ＭＲヘッドは、集積
回路製造技術を使用して製造される。従って、ＭＲヘッ
ドは記号間干渉なしで非常に密接している（トラック間
の間隔が非常に小さい）磁気的データを読取る１つの方
法を提供している。一方、このパターンを薄膜ヘッドで
読取ろうとした場合には、かなりの量の記号間干渉が発
生し、信頼性のある読取りを行なうことは不可能であ
る。最近のＭＲヘッド構成の一例はＳａｉｔｏｅｔ ａ
ｌ．著「高密度剛性ディスク駆動装置用磁気抵抗／誘導
性ヘッド及び低ノイズ増幅器ＩＣの開発（Ｄｅｖｅｌｏ
ｐｍｅｎｔ ｏｆ ａ ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉ
ｖｅ／ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｈｅａｄ ａｎｄ ｌｏｗ
ｎｏｉｓｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ＩＣ ｆｏｒ ｈ
ｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｒｉｇｉｄ ｄｉｓｋ ｄｒ
ｉｖｅｓ）」、Ｅ７６−Ａ ＩＥＩＳＥ トランズアク
ションズ・オン・ファンダメンタルズ・オブ・エレクト
ロニクス、コミュニケーションズ・アンド・コンピュー
タ・サイエンス１１６７−９（１９９３）の文献に示さ
れている。
ストリップを有している。実際に、ＭＲヘッドは、集積
回路製造技術を使用して製造される。従って、ＭＲヘッ
ドは記号間干渉なしで非常に密接している（トラック間
の間隔が非常に小さい）磁気的データを読取る１つの方
法を提供している。一方、このパターンを薄膜ヘッドで
読取ろうとした場合には、かなりの量の記号間干渉が発
生し、信頼性のある読取りを行なうことは不可能であ
る。最近のＭＲヘッド構成の一例はＳａｉｔｏｅｔ ａ
ｌ．著「高密度剛性ディスク駆動装置用磁気抵抗／誘導
性ヘッド及び低ノイズ増幅器ＩＣの開発（Ｄｅｖｅｌｏ
ｐｍｅｎｔ ｏｆ ａ ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉ
ｖｅ／ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｈｅａｄ ａｎｄ ｌｏｗ
ｎｏｉｓｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ ＩＣ ｆｏｒ ｈ
ｉｇｈ ｄｅｎｓｉｔｙ ｒｉｇｉｄ ｄｉｓｋ ｄｒ
ｉｖｅｓ）」、Ｅ７６−Ａ ＩＥＩＳＥ トランズアク
ションズ・オン・ファンダメンタルズ・オブ・エレクト
ロニクス、コミュニケーションズ・アンド・コンピュー
タ・サイエンス１１６７−９（１９９３）の文献に示さ
れている。
【０００９】ＭＲ検知要素は、基本的に、周囲の磁界に
よって影響を受ける可変抵抗を有するヘッド内のストリ
ップである。この可変抵抗を検知するために、それは一
定電流でバイアスされ、抵抗変化は電圧変化として表わ
れる。ＭＲ検知要素は物理的に幅狭のストリップである
ので、それはトラックの真中に載せることが可能であ
り、且つトラックの端部においてオーバーラップ即ち重
なり合うことから記号間干渉の殆どを回避することを可
能とする。又、ＭＲヘッドからの読取りは、（検知コイ
ルにおけるように）遷移の関数ではなく、単に、磁界の
大きさの関数である。
よって影響を受ける可変抵抗を有するヘッド内のストリ
ップである。この可変抵抗を検知するために、それは一
定電流でバイアスされ、抵抗変化は電圧変化として表わ
れる。ＭＲ検知要素は物理的に幅狭のストリップである
ので、それはトラックの真中に載せることが可能であ
り、且つトラックの端部においてオーバーラップ即ち重
なり合うことから記号間干渉の殆どを回避することを可
能とする。又、ＭＲヘッドからの読取りは、（検知コイ
ルにおけるように）遷移の関数ではなく、単に、磁界の
大きさの関数である。
【００１０】磁気抵抗（ＭＲ）ヘッド技術は新世代のデ
ィスク駆動装置密度を与えることを約束している。然し
ながら、ＭＲヘッドに対するインターフェース条件は従
来の読取ヘッドのものとは著しく異なっている。磁気抵
抗要素を介してのバイアス電流は読取要素の動作点を最
適化するように設定されねばならない。
ィスク駆動装置密度を与えることを約束している。然し
ながら、ＭＲヘッドに対するインターフェース条件は従
来の読取ヘッドのものとは著しく異なっている。磁気抵
抗要素を介してのバイアス電流は読取要素の動作点を最
適化するように設定されねばならない。
【００１１】現在のテープ駆動装置も、速度独立性信号
振幅及びビット密度増加の利点を得るためにＭＲヘッド
を使用している。このこようなシステムにおいては、前
置増幅器は多数のＭＲ要素からの同時的な読取りをサポ
ートせねばならない場合があるので、電力消費は重要な
検討事項である場合がある。
振幅及びビット密度増加の利点を得るためにＭＲヘッド
を使用している。このこようなシステムにおいては、前
置増幅器は多数のＭＲ要素からの同時的な読取りをサポ
ートせねばならない場合があるので、電力消費は重要な
検討事項である場合がある。
【００１２】ＭＲヘッド及び前置増幅器技術に関する技
術的背景は、Ｒｏｈｅｎ著「磁気抵抗読取ヘッド用波形
整形回路（Ｗａｖｅ−ｓｈａｐｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ
ｆｏｒ ａ ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｒ
ｅａｄ ｈｅａｄ）」、 ２１ ＩＢＭテクニカル・デ
ィスクロジャ・ブレチン ９８４−５（１９７８年８
月）、Ｊｏｎｅｓ著「磁気抵抗増幅器（Ｍａｇｎｅｔｏ
ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）」、２０
ＩＢＭテクニカル・ディスクロジャ・ブレチン４１１４
−１５（１９７８年３月）、ｖｏｎ Ｇｅｓｔｅｌ ｅ
ｔ ａｌ．著「磁気抵抗効果による磁気テープの読取
（Ｒｅａｄ−ｏｕｔ ｏｆ ａ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｔ
ａｐｅ ｂｙ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａ
ｎｃｅ ｅｆｆｅｃｔ）」、３７ フィリップス・テク
ニカル・レビュー ４２−５０（１９７７、ｎｏ．２−
３）、Ｒｏｂｉｎｓｏｎ ｅｔ ａｌ．著「磁気抵抗読
取要素用０．８ｎＶ／√Ｈｚ ＣＭＯＳ前置増幅器（Ａ
０．８ｎＶ／ｓｑｕａｒｅｒｏｏｔ Ｈｚ ＣＭＯＳ
ｐｒｅａｍｐｌｉｆｅｒ ｆｏｒ ｍａｇｎｅｔｏ−
ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｒｅａｄ ｅｌｅｍｅｎｔ
ｓ）」、１９９４ＩＳＳＩＣ２５２−３の文献に記載さ
れている。
術的背景は、Ｒｏｈｅｎ著「磁気抵抗読取ヘッド用波形
整形回路（Ｗａｖｅ−ｓｈａｐｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ
ｆｏｒ ａ ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｒ
ｅａｄ ｈｅａｄ）」、 ２１ ＩＢＭテクニカル・デ
ィスクロジャ・ブレチン ９８４−５（１９７８年８
月）、Ｊｏｎｅｓ著「磁気抵抗増幅器（Ｍａｇｎｅｔｏ
ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）」、２０
ＩＢＭテクニカル・ディスクロジャ・ブレチン４１１４
−１５（１９７８年３月）、ｖｏｎ Ｇｅｓｔｅｌ ｅ
ｔ ａｌ．著「磁気抵抗効果による磁気テープの読取
（Ｒｅａｄ−ｏｕｔ ｏｆ ａ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｔ
ａｐｅ ｂｙ ｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａ
ｎｃｅ ｅｆｆｅｃｔ）」、３７ フィリップス・テク
ニカル・レビュー ４２−５０（１９７７、ｎｏ．２−
３）、Ｒｏｂｉｎｓｏｎ ｅｔ ａｌ．著「磁気抵抗読
取要素用０．８ｎＶ／√Ｈｚ ＣＭＯＳ前置増幅器（Ａ
０．８ｎＶ／ｓｑｕａｒｅｒｏｏｔ Ｈｚ ＣＭＯＳ
ｐｒｅａｍｐｌｉｆｅｒ ｆｏｒ ｍａｇｎｅｔｏ−
ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｒｅａｄ ｅｌｅｍｅｎｔ
ｓ）」、１９９４ＩＳＳＩＣ２５２−３の文献に記載さ
れている。
【００１３】然しながら、ヘッドがディスクに近接して
いるということから考えられるように、磁気抵抗ヘッド
は従来の誘導性ヘッドには存在しない問題を有してい
る。誘導性要素の場合には、誘導性要素を絶縁させるこ
とが可能である。それはヘッドの外側表面近くに配設さ
せることは必要ではなく、且つ電気的にはヘッドと接触
することはなかった。磁界を磁気的媒体内へ集束させる
ために通常何等かの形態の非導電性フェリ磁気的コアを
使用している。このようなコアは実際には強制させた電
位を有するものではなく、電気的にはフロートしてお
り、従って、コアがディスクに接触すると、コイルから
ディスク内のコアへ電流が流れることはない。
いるということから考えられるように、磁気抵抗ヘッド
は従来の誘導性ヘッドには存在しない問題を有してい
る。誘導性要素の場合には、誘導性要素を絶縁させるこ
とが可能である。それはヘッドの外側表面近くに配設さ
せることは必要ではなく、且つ電気的にはヘッドと接触
することはなかった。磁界を磁気的媒体内へ集束させる
ために通常何等かの形態の非導電性フェリ磁気的コアを
使用している。このようなコアは実際には強制させた電
位を有するものではなく、電気的にはフロートしてお
り、従って、コアがディスクに接触すると、コイルから
ディスク内のコアへ電流が流れることはない。
【００１４】然しながら、ＭＲヘッド要素の場合には事
情は異なる。磁気抵抗要素は文字通り抵抗であり、それ
は表面近くに配設されねばならない。抵抗は電流を担持
するので、少なくとも検知要素のある部分はディスク表
面に対して顕著な電位を有している。ヘッドと媒体との
距離は非常に小さくミクロンのオーダーであって、ディ
スクが停止されると、ヘッドは媒体と接触状態となる。
従って、以下の２つの問題が存在している。
情は異なる。磁気抵抗要素は文字通り抵抗であり、それ
は表面近くに配設されねばならない。抵抗は電流を担持
するので、少なくとも検知要素のある部分はディスク表
面に対して顕著な電位を有している。ヘッドと媒体との
距離は非常に小さくミクロンのオーダーであって、ディ
スクが停止されると、ヘッドは媒体と接触状態となる。
従って、以下の２つの問題が存在している。
【００１５】（１）接触 ヘッドが媒体と接触すると、それは短絡状態となり、従
って、ディスク上にある量の電流が流れるに過ぎないも
のであるような電流制限構成を考案せねばならない。そ
うでないと、かなりの電流がディスクへ流れる場合があ
り、ヘッドがデータが存在する場所において停止する場
合には、この電流がそのデータを破壊する場合があるか
らである。
って、ディスク上にある量の電流が流れるに過ぎないも
のであるような電流制限構成を考案せねばならない。そ
うでないと、かなりの電流がディスクへ流れる場合があ
り、ヘッドがデータが存在する場所において停止する場
合には、この電流がそのデータを破壊する場合があるか
らである。
【００１６】（２）アーク ヘッドが浮遊中に、ヘッドからディスクに対して電位を
発生させ且つアークを発生させる場合がある。
発生させ且つアークを発生させる場合がある。
【００１７】従来の方法はヘッド内に流れる電流の量を
制御するものである。ヘッドインピーダンスは非常に小
さく１２Ωのオーダーである。電流源は約１００ＫΩの
オーダーの出力インピーダンスを有している（実効的に
は約１０ｍＡの電流源と並列）。この例においては、１
０ｍＡのバイアス電流と１２Ωとの積である１２０ｍＶ
のＤＣ電圧降下が検知要素を横断して発生する。ある適
用例においては、その抵抗は３２Ω及びバイアス電流が
１６ｍＡ程度のものである場合があり、従って、このよ
うな最悪条件下においては、検知要素を横断しての電圧
は５１２ｍＶとなる場合がある。
制御するものである。ヘッドインピーダンスは非常に小
さく１２Ωのオーダーである。電流源は約１００ＫΩの
オーダーの出力インピーダンスを有している（実効的に
は約１０ｍＡの電流源と並列）。この例においては、１
０ｍＡのバイアス電流と１２Ωとの積である１２０ｍＶ
のＤＣ電圧降下が検知要素を横断して発生する。ある適
用例においては、その抵抗は３２Ω及びバイアス電流が
１６ｍＡ程度のものである場合があり、従って、このよ
うな最悪条件下においては、検知要素を横断しての電圧
は５１２ｍＶとなる場合がある。
【００１８】この１２０ｍＶ（又はそれ以上）は準フロ
ート状態と考えることが可能であり、検知要素は接地又
は電源に対して比較的高いインピーダンスを見ることと
なる。図１Ａに示した如く、フィードバック状態でオペ
アンプを使用することによって、検知要素の一端の電位
を接地へクランプすることが可能である。従って検知要
素の他端は接地に対して１２０ｍＶへ移行する場合があ
り、従ってヘッドから媒体への電圧は１２０ｍＶを超え
ることはない。
ート状態と考えることが可能であり、検知要素は接地又
は電源に対して比較的高いインピーダンスを見ることと
なる。図１Ａに示した如く、フィードバック状態でオペ
アンプを使用することによって、検知要素の一端の電位
を接地へクランプすることが可能である。従って検知要
素の他端は接地に対して１２０ｍＶへ移行する場合があ
り、従ってヘッドから媒体への電圧は１２０ｍＶを超え
ることはない。
【００１９】このような解決法はある適用例に対しては
満足のいくものであったが、１６ｍＡ駆動及び３２Ω検
知抵抗の場合について考えてみる。このことは、５００
＋ｍＶの電圧降下を発生しそれはアークを発生させるの
に十分な大きさである。
満足のいくものであったが、１６ｍＡ駆動及び３２Ω検
知抵抗の場合について考えてみる。このことは、５００
＋ｍＶの電圧降下を発生しそれはアークを発生させるの
に十分な大きさである。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した如
き従来技術の欠点を解消し、磁気抵抗ヘッドの中間点を
バイアスすることが可能な技術を提供することを目的と
する。
き従来技術の欠点を解消し、磁気抵抗ヘッドの中間点を
バイアスすることが可能な技術を提供することを目的と
する。
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、抵抗の
中心が接地電位であるように抵抗の端子の共通モードバ
イアスを設定する。本発明は電流制御が、実際には、ヘ
ッド上の差動電圧を制御することということを実現する
ことによって容易化されている。ヘッドの中心を接地電
位とさせるために共通モード電圧を調整することが可能
であれば、ヘッド対ディスク電圧のピーク値を半分にす
る。
中心が接地電位であるように抵抗の端子の共通モードバ
イアスを設定する。本発明は電流制御が、実際には、ヘ
ッド上の差動電圧を制御することということを実現する
ことによって容易化されている。ヘッドの中心を接地電
位とさせるために共通モード電圧を調整することが可能
であれば、ヘッド対ディスク電圧のピーク値を半分にす
る。
【００２２】図１Ｂは、本発明によって提供される磁気
抵抗読取動作に対する電圧の関係を示した概略図であ
る。センス抵抗の電圧をクランプすることが必要である
が、本発明は、抵抗の中心をクランプさせるものである
（何等その抵抗に対しての直接的な接続を必要とするも
のではない）。従って、図１Ａのヘッドのパラメータを
使用すると、図１Ｂは異なる１組の電圧を示しており、
接地に対するピーク電圧は１２０ｍＶの代わりに６０ｍ
Ｖであるに過ぎない。
抵抗読取動作に対する電圧の関係を示した概略図であ
る。センス抵抗の電圧をクランプすることが必要である
が、本発明は、抵抗の中心をクランプさせるものである
（何等その抵抗に対しての直接的な接続を必要とするも
のではない）。従って、図１Ａのヘッドのパラメータを
使用すると、図１Ｂは異なる１組の電圧を示しており、
接地に対するピーク電圧は１２０ｍＶの代わりに６０ｍ
Ｖであるに過ぎない。
【００２３】アークを発生させる電圧は使用する特定の
システムに依存するものであるが、典型的に、現在使用
されている駆動装置の形態の場合には４００ｍＶの近傍
である。実際に、２種類のアークが存在しており、その
一方は物理的な損傷を発生させ、且つ他方のものは媒体
の損傷を発生させる。然しながら、その差異はここにお
いては特に重要なものではない。何故ならば、本発明は
いずれのタイプのアークからの損傷も回避することを意
図したものだからである。ある安全性の余裕を与えるた
めに、ピークのヘッド対ディスク電圧は、好適には、±
３００ｍＶ以下のものとすべきである。
システムに依存するものであるが、典型的に、現在使用
されている駆動装置の形態の場合には４００ｍＶの近傍
である。実際に、２種類のアークが存在しており、その
一方は物理的な損傷を発生させ、且つ他方のものは媒体
の損傷を発生させる。然しながら、その差異はここにお
いては特に重要なものではない。何故ならば、本発明は
いずれのタイプのアークからの損傷も回避することを意
図したものだからである。ある安全性の余裕を与えるた
めに、ピークのヘッド対ディスク電圧は、好適には、±
３００ｍＶ以下のものとすべきである。
【００２４】この本発明の制御関係を達成するために幾
つかの回路について記載する。これは、アークによって
悪影響を受けることを減少させた磁気抵抗ディスク駆動
システムを提供するものである。
つかの回路について記載する。これは、アークによって
悪影響を受けることを減少させた磁気抵抗ディスク駆動
システムを提供するものである。
【００２５】本発明は、それ自身で負荷の中間点への接
続を有するものではないがその中間点における電圧を制
御することの可能な新規な差動増幅器回路及び方法を提
供している。本発明によれば、このことを達成するため
に、主要負荷と並列して設けた代用負荷要素を使用して
いる。この代用負荷は、主要負荷よりも一層高いインピ
ーダンス値を有しており、中央タップを有するものでは
ない。ミラー構成とした、即ち鏡像関係の負荷の中央タ
ップの電位は、主要負荷及び代用負荷の両方への出力を
調整する制御ループへのフィードバック接続に使用して
いる。
続を有するものではないがその中間点における電圧を制
御することの可能な新規な差動増幅器回路及び方法を提
供している。本発明によれば、このことを達成するため
に、主要負荷と並列して設けた代用負荷要素を使用して
いる。この代用負荷は、主要負荷よりも一層高いインピ
ーダンス値を有しており、中央タップを有するものでは
ない。ミラー構成とした、即ち鏡像関係の負荷の中央タ
ップの電位は、主要負荷及び代用負荷の両方への出力を
調整する制御ループへのフィードバック接続に使用して
いる。
【００２６】好適には、このことは、非対称的エミッタ
デジェネレーションを使用する回路において実現され
る。一般的には、高調波歪み及びバランスさせた出力が
必要とされる適用例においては、エミッタデジェネレー
ション抵抗を差動対の両方のエミッタへ接続させる。し
かしながら、本発明のＭＲバイアス段においては、重要
な目標は、ヘッド内を流れる電流を制御することであ
る。
デジェネレーションを使用する回路において実現され
る。一般的には、高調波歪み及びバランスさせた出力が
必要とされる適用例においては、エミッタデジェネレー
ション抵抗を差動対の両方のエミッタへ接続させる。し
かしながら、本発明のＭＲバイアス段においては、重要
な目標は、ヘッド内を流れる電流を制御することであ
る。
【００２７】従って、本発明回路においては、ヘッドを
差動対の片側において、バランスしていない差動対を与
えるために、エミッタデジェネレーションへ接続してい
る。従って、差動電圧がエミッタ差動対へ印可され、そ
のことがバイアス電流を主にヘッドを介して流させるこ
ととし、バイアス電流の一部はなお且つ他方の側を介し
て流れる（動作をリニア領域に維持するために）。
差動対の片側において、バランスしていない差動対を与
えるために、エミッタデジェネレーションへ接続してい
る。従って、差動電圧がエミッタ差動対へ印可され、そ
のことがバイアス電流を主にヘッドを介して流させるこ
ととし、バイアス電流の一部はなお且つ他方の側を介し
て流れる（動作をリニア領域に維持するために）。
【００２８】一層高い値の「代用」負荷からなるカスケ
ード対が低電流側に介在されている。現在好適な実施例
においては、これらは主要負荷の値の約１００倍である
が、勿論、この比は変更することが可能である。主要負
荷はそれ自身で中央タップを有するものではないが、こ
れらの代用負荷の間の点が、その主要負荷の中間点に対
する代用を提供している。従って、代用負荷からの中央
タップにおける電圧を、磁気抵抗検知要素の電圧が所望
の範囲内にあるようにバイアス電流を制御する差動増幅
器への入力として使用する。
ード対が低電流側に介在されている。現在好適な実施例
においては、これらは主要負荷の値の約１００倍である
が、勿論、この比は変更することが可能である。主要負
荷はそれ自身で中央タップを有するものではないが、こ
れらの代用負荷の間の点が、その主要負荷の中間点に対
する代用を提供している。従って、代用負荷からの中央
タップにおける電圧を、磁気抵抗検知要素の電圧が所望
の範囲内にあるようにバイアス電流を制御する差動増幅
器への入力として使用する。
【００２９】本発明の幾つかの実施例においては、この
ことは二重制御ループ回路を使用して実現している。即
ち、一方の制御ループは、磁気抵抗ヘッド（及び代用負
荷）を包含する回路枝部分へ精密なバイアス電流を供給
するために差動ＮＰＮ対のベースへ差動信号を駆動し、
且つ他方の制御ループは、代用負荷（従って、主要負荷
の中心）の中央タップ電圧を接地へ向けて駆動するため
に該差動対のベースの共通モード電圧を制御する。その
他の実施例においては、代用負荷概念を利用するために
その他の制御関係を使用することも可能である。
ことは二重制御ループ回路を使用して実現している。即
ち、一方の制御ループは、磁気抵抗ヘッド（及び代用負
荷）を包含する回路枝部分へ精密なバイアス電流を供給
するために差動ＮＰＮ対のベースへ差動信号を駆動し、
且つ他方の制御ループは、代用負荷（従って、主要負荷
の中心）の中央タップ電圧を接地へ向けて駆動するため
に該差動対のベースの共通モード電圧を制御する。その
他の実施例においては、代用負荷概念を利用するために
その他の制御関係を使用することも可能である。
【００３０】
【発明の実施の形態】図２は本発明の第一実施例を概念
的に示したものである。この実施例においては、第一増
幅器Ａ１が直接的に読取ヘッドを駆動し（端子ＭＲＨＰ
／ＭＲＨＮを介して）、且つ読取ヘッドと平行な一対の
代用抵抗ＲＰ１／ＲＰ２も駆動する。代用抵抗ＲＰ１／
ＲＰ２の中心の電圧は差動増幅器Ａ２へ供給され、該増
幅器Ａ２は、増幅器Ａ１への低供給電流を調整し、その
際に増幅器Ａ１の共通モード電圧ＶCMを設定することに
よって、代用抵抗の中心の電圧（従って、検知要素の中
心の電圧）を接地電圧へ駆動させる。検知抵抗ＲS1によ
って通過される電流（それは抵抗ＲS2によってバランス
されている）は電流源ＩA に対応しており、該電流源Ｉ
A は差動入力差動出力増幅器Ａ１の＋入力端を駆動す
る。増幅器Ａ１の−（反転）入力端は定電流源ＩB によ
って駆動される。従って、増幅器Ａ１は、磁気抵抗検知
要素の中間点が増幅器Ａ２の＋入力端上の電圧（それ
は、典型的に、ディスクプレートの電圧に対応してい
る）と一致すべくバイアスされるように、増幅器Ａ２を
使用して決定されるバイアス電圧において低電流で検知
要素を駆動する。
的に示したものである。この実施例においては、第一増
幅器Ａ１が直接的に読取ヘッドを駆動し（端子ＭＲＨＰ
／ＭＲＨＮを介して）、且つ読取ヘッドと平行な一対の
代用抵抗ＲＰ１／ＲＰ２も駆動する。代用抵抗ＲＰ１／
ＲＰ２の中心の電圧は差動増幅器Ａ２へ供給され、該増
幅器Ａ２は、増幅器Ａ１への低供給電流を調整し、その
際に増幅器Ａ１の共通モード電圧ＶCMを設定することに
よって、代用抵抗の中心の電圧（従って、検知要素の中
心の電圧）を接地電圧へ駆動させる。検知抵抗ＲS1によ
って通過される電流（それは抵抗ＲS2によってバランス
されている）は電流源ＩA に対応しており、該電流源Ｉ
A は差動入力差動出力増幅器Ａ１の＋入力端を駆動す
る。増幅器Ａ１の−（反転）入力端は定電流源ＩB によ
って駆動される。従って、増幅器Ａ１は、磁気抵抗検知
要素の中間点が増幅器Ａ２の＋入力端上の電圧（それ
は、典型的に、ディスクプレートの電圧に対応してい
る）と一致すべくバイアスされるように、増幅器Ａ２を
使用して決定されるバイアス電圧において低電流で検知
要素を駆動する。
【００３１】図３は本発明の第二実施例を示している。
この場合にも、代用負荷ＲＰ１／ＲＰ２は検知要素ＭＲ
と並列に接続されている。この実施例においては、差動
増幅器Ａ１′は差動対Ｑ１Ａ／Ｑ１Ｂのベースを駆動し
てトランジスタＱ１Ｂを介しての電流を一定値である
（Ｖbg／Ｒext ）（ＲRef ／ＲHead）と正確に等しくな
るように電流を駆動する。この場合にも、付加的な差動
増幅器Ａ２が代用負荷ＲＰ１／ＲＰ２の中心の電圧をモ
ニタし、従って、増幅器Ａ１′の共通モード電圧を駆動
して、代用負荷の中心の電圧（従って、検知要素ＭＲの
中心の電圧）を接地電圧（それは、勿論、ディスクプレ
ートを基準にしている）へ駆動する。勿論、この制御ル
ープを安定化させるために補償要素（不図示）を使用す
ることが望ましい。
この場合にも、代用負荷ＲＰ１／ＲＰ２は検知要素ＭＲ
と並列に接続されている。この実施例においては、差動
増幅器Ａ１′は差動対Ｑ１Ａ／Ｑ１Ｂのベースを駆動し
てトランジスタＱ１Ｂを介しての電流を一定値である
（Ｖbg／Ｒext ）（ＲRef ／ＲHead）と正確に等しくな
るように電流を駆動する。この場合にも、付加的な差動
増幅器Ａ２が代用負荷ＲＰ１／ＲＰ２の中心の電圧をモ
ニタし、従って、増幅器Ａ１′の共通モード電圧を駆動
して、代用負荷の中心の電圧（従って、検知要素ＭＲの
中心の電圧）を接地電圧（それは、勿論、ディスクプレ
ートを基準にしている）へ駆動する。勿論、この制御ル
ープを安定化させるために補償要素（不図示）を使用す
ることが望ましい。
【００３２】この回路において、増幅器Ａ１′の差動出
力はトランジスタＱ１Ａ及びＱ１Ｂの相対的なエミッタ
電流を変調させて、並列負荷ＭＲ＋ＲＰ１／ＲＰ２を迂
回してではなくそれを介して流れる全電流Ｉsinkの一部
を制御する。この制御ループは電圧ＲHeadＩQ1B をＲ
ref Ｉref と等しくなるように駆動する。即ち、 ＲHeadＩQ1B ＝ＲRef ＩRef ＝（ＶBG−ＶBE）（Ｒref ／Ｒext ） 従って、検知要素ＭＲを横断しての電流は所望通り一定
である。
力はトランジスタＱ１Ａ及びＱ１Ｂの相対的なエミッタ
電流を変調させて、並列負荷ＭＲ＋ＲＰ１／ＲＰ２を迂
回してではなくそれを介して流れる全電流Ｉsinkの一部
を制御する。この制御ループは電圧ＲHeadＩQ1B をＲ
ref Ｉref と等しくなるように駆動する。即ち、 ＲHeadＩQ1B ＝ＲRef ＩRef ＝（ＶBG−ＶBE）（Ｒref ／Ｒext ） 従って、検知要素ＭＲを横断しての電流は所望通り一定
である。
【００３３】増幅器Ａ２の増幅器Ａ１′の共通モード電
圧ＶCMを調整し、従ってトランジスタＱ１Ａ＋Ｑ１Ｂに
よって通過される全電流を調整して、代用抵抗ＲＰ１／
ＲＰ２（従って、検知要素ＭＲ）の中間点の電位を設定
する。トランジスタＱ１Ａ＋Ｑ１Ｂによって通される全
電流は電流Ｉsinkに近いものに留まるが、トランジスタ
Ｑ１Ａ＋Ｑ１Ｂによって通される全電流における小さな
変化は検知要素ＭＲの電圧をシフトさせる。
圧ＶCMを調整し、従ってトランジスタＱ１Ａ＋Ｑ１Ｂに
よって通過される全電流を調整して、代用抵抗ＲＰ１／
ＲＰ２（従って、検知要素ＭＲ）の中間点の電位を設定
する。トランジスタＱ１Ａ＋Ｑ１Ｂによって通される全
電流は電流Ｉsinkに近いものに留まるが、トランジスタ
Ｑ１Ａ＋Ｑ１Ｂによって通される全電流における小さな
変化は検知要素ＭＲの電圧をシフトさせる。
【００３４】その結果は、代用負荷（本実施例において
は代用抵抗ＲＰ１／ＲＰ２）がＭＲ抵抗の鏡像を与え、
従って代用負荷の中間のノードをモニタして中央タップ
を有することのない検知要素ＭＲの中心の電圧を設定す
ることが可能である。
は代用抵抗ＲＰ１／ＲＰ２）がＭＲ抵抗の鏡像を与え、
従って代用負荷の中間のノードをモニタして中央タップ
を有することのない検知要素ＭＲの中心の電圧を設定す
ることが可能である。
【００３５】代用負荷要素はセンサの値（１２−３２
Ω）よりかなり大きいので、殆ど全ての電流がＭＲヘッ
ド要素を介して流れる。その僅かな一部が２ＫΩ代用負
荷抵抗を介して流れ、従って代用負荷抵抗に対して更に
高い値を使用することを考えることが可能である。然し
ながら、増幅器段自身は数μＡのオーダーである幾らか
の入力電流Ｉamp-inを引出す。従って、各代用負荷抵抗
に対する値Ｒproxy は、電圧降下Ｒproxy Ｉamp-inが中
央タップ電圧を許容可能なエラー余裕を超えてシフトさ
せる程高いものとすべきではない。
Ω）よりかなり大きいので、殆ど全ての電流がＭＲヘッ
ド要素を介して流れる。その僅かな一部が２ＫΩ代用負
荷抵抗を介して流れ、従って代用負荷抵抗に対して更に
高い値を使用することを考えることが可能である。然し
ながら、増幅器段自身は数μＡのオーダーである幾らか
の入力電流Ｉamp-inを引出す。従って、各代用負荷抵抗
に対する値Ｒproxy は、電圧降下Ｒproxy Ｉamp-inが中
央タップ電圧を許容可能なエラー余裕を超えてシフトさ
せる程高いものとすべきではない。
【００３６】例えば、現在好適な実施例においては、各
Ｒproxyは２ＫΩであり、増幅器入力は約１００μＡの
電流を引出すものである。この１００μＡは代用負荷Ｒ
Ｐ１／ＲＰ２を介して流れ且つヘッド電流Ｉheadと合流
する。このことはＭＲヘッドバイアスにおいて１００μ
Ａのエラーを表わしているが、これはＭＲヘッド要素に
よって通過されるバイアス電流である１０μＡと比較す
ると比較的小さなものである。従って、この１００μＡ
のエラーは現在好適な実施例においてはエラー限界内の
ものである。その補償を減少させるための１つの解決策
は、より込み入った増幅器設計とするか又はより多くの
ノイズを許容するようにさせるものである。このことは
望ましい解決策ではない。
Ｒproxyは２ＫΩであり、増幅器入力は約１００μＡの
電流を引出すものである。この１００μＡは代用負荷Ｒ
Ｐ１／ＲＰ２を介して流れ且つヘッド電流Ｉheadと合流
する。このことはＭＲヘッドバイアスにおいて１００μ
Ａのエラーを表わしているが、これはＭＲヘッド要素に
よって通過されるバイアス電流である１０μＡと比較す
ると比較的小さなものである。従って、この１００μＡ
のエラーは現在好適な実施例においてはエラー限界内の
ものである。その補償を減少させるための１つの解決策
は、より込み入った増幅器設計とするか又はより多くの
ノイズを許容するようにさせるものである。このことは
望ましい解決策ではない。
【００３７】バイアス要素は、実際には、ＭＲ要素に何
等かのノイズを導入させる。電流が与えられると、この
ＭＲ要素の理想的なものは、中央タップが接地電圧とな
りそこを介して電流がポンプされるようにＭＲ要素の底
部を駆動するものである。その電流が安定であり且つＭ
Ｒ抵抗が変化している場合には、ＤＣバイアス電圧がこ
のものの上において見られ、ＭＲ抵抗要素が変化するの
で、信号はその上に重畳される。電流源が正確に一定で
ある場合には、信号を最適化し、そのことは、抵抗が変
化する場合に比例する電圧を見ることを意味する。その
電流を調整するループが非常に高速でない場合には、信
号の劣化が発生する。抵抗を変化させると、その電圧は
強制的に変化され、それはフィードバックし且つ電流を
低下させ、正味の信号の振幅を低下させる。従って、そ
の電流源の調整は非常に安定なものであることが望まし
い。その場合の問題は、これら広帯域幅設計であり、そ
の帯域幅内のノイズの全てを増幅し、従ってノイズをフ
ィルタしていないということである。例えばより大型の
トランジスタ等の種々の公知の技術を使用することによ
って、必要に応じてノイズを減少させることが可能であ
る。然しながら、現在好適な実施例においては、一般的
に、ノイズは主要な懸念事項ではない。
等かのノイズを導入させる。電流が与えられると、この
ＭＲ要素の理想的なものは、中央タップが接地電圧とな
りそこを介して電流がポンプされるようにＭＲ要素の底
部を駆動するものである。その電流が安定であり且つＭ
Ｒ抵抗が変化している場合には、ＤＣバイアス電圧がこ
のものの上において見られ、ＭＲ抵抗要素が変化するの
で、信号はその上に重畳される。電流源が正確に一定で
ある場合には、信号を最適化し、そのことは、抵抗が変
化する場合に比例する電圧を見ることを意味する。その
電流を調整するループが非常に高速でない場合には、信
号の劣化が発生する。抵抗を変化させると、その電圧は
強制的に変化され、それはフィードバックし且つ電流を
低下させ、正味の信号の振幅を低下させる。従って、そ
の電流源の調整は非常に安定なものであることが望まし
い。その場合の問題は、これら広帯域幅設計であり、そ
の帯域幅内のノイズの全てを増幅し、従ってノイズをフ
ィルタしていないということである。例えばより大型の
トランジスタ等の種々の公知の技術を使用することによ
って、必要に応じてノイズを減少させることが可能であ
る。然しながら、現在好適な実施例においては、一般的
に、ノイズは主要な懸念事項ではない。
【００３８】外部抵抗Ｒｅｘｔを使用することによっ
て、駆動装置の製造業者が読取ヘッドのバイアス電流を
精密に制御することを可能とする。磁気媒体の特性は製
造業者の間でまちまちであり、且つ処理及び物質を最適
化させることにより変化する場合があるので、現在好適
な実施例においては、バイアス発生回路がＭＲ読取ヘッ
ドへ印加されるバイアス電流を正確に定義するために外
部ピン上で引出される電流の精密なミラー動作を与え
る。従って、駆動装置の製造業者は、外部の精密な抵抗
の値を接地電圧へ変化させるか、又はプログラム可能な
電流シンクをこのピンへ接続させることによってヘッド
のバイアス電流を正確に制御することが可能である。従
って、駆動装置の製造業者は異なるヘッド媒体の特性に
対して電流を変化させることが可能である。
て、駆動装置の製造業者が読取ヘッドのバイアス電流を
精密に制御することを可能とする。磁気媒体の特性は製
造業者の間でまちまちであり、且つ処理及び物質を最適
化させることにより変化する場合があるので、現在好適
な実施例においては、バイアス発生回路がＭＲ読取ヘッ
ドへ印加されるバイアス電流を正確に定義するために外
部ピン上で引出される電流の精密なミラー動作を与え
る。従って、駆動装置の製造業者は、外部の精密な抵抗
の値を接地電圧へ変化させるか、又はプログラム可能な
電流シンクをこのピンへ接続させることによってヘッド
のバイアス電流を正確に制御することが可能である。従
って、駆動装置の製造業者は異なるヘッド媒体の特性に
対して電流を変化させることが可能である。
【００３９】従って、実際には、図示した回路は、増幅
器段の共通モード電圧を調整するために代用負荷の中央
タップ電圧を使用している。測定可能なタップ電圧を使
用する異なる態様は、測定可能なタップ電圧を基準電圧
（例えば、ディスクプレート接地電圧）と比較する制御
ループを使用して、検知抵抗の底部端子における電圧を
直接駆動することである。
器段の共通モード電圧を調整するために代用負荷の中央
タップ電圧を使用している。測定可能なタップ電圧を使
用する異なる態様は、測定可能なタップ電圧を基準電圧
（例えば、ディスクプレート接地電圧）と比較する制御
ループを使用して、検知抵抗の底部端子における電圧を
直接駆動することである。
【００４０】図４は本発明の第三実施例を示している。
この実施例においては、増幅器Ｒ３は、単に、検知抵抗
の一端における電圧を直接的に駆動している。検知抵抗
の中央タップ電圧は代用負荷ＲＰ１／ＲＰ２によってモ
ニタされ、且つ検知抵抗の一端における電圧が直接的に
駆動されて検知抵抗の中央電圧を接地電圧と等しくさせ
る。この実施例においては、ｇn 電流発生器が使用され
（差動電圧入力、電流出力）、検知電圧が基準電圧と比
較され、且つそれにしたがって電流が調整される。
この実施例においては、増幅器Ｒ３は、単に、検知抵抗
の一端における電圧を直接的に駆動している。検知抵抗
の中央タップ電圧は代用負荷ＲＰ１／ＲＰ２によってモ
ニタされ、且つ検知抵抗の一端における電圧が直接的に
駆動されて検知抵抗の中央電圧を接地電圧と等しくさせ
る。この実施例においては、ｇn 電流発生器が使用され
（差動電圧入力、電流出力）、検知電圧が基準電圧と比
較され、且つそれにしたがって電流が調整される。
【００４１】図５Ａ，５Ｂ，５Ｃは単一の図面の３つの
夫々の部分であって、回路レベルにおけるサンプルとし
ての特定の実施例を示している。注意すべきであるが、
増幅器Ａ２′は代用負荷ＲＰ１／ＲＰ２の中間点をディ
スク駆動装置自身の電圧へ接続されている外部入力端Ｖ
ｄｅｓｃと比較する。この実施例は、概略、図３の実施
例に対応しているが、増幅器Ａ２′の出力は増幅器Ａ
１″の高電圧側へ供給される電流を制御されることに注
意すべきである。
夫々の部分であって、回路レベルにおけるサンプルとし
ての特定の実施例を示している。注意すべきであるが、
増幅器Ａ２′は代用負荷ＲＰ１／ＲＰ２の中間点をディ
スク駆動装置自身の電圧へ接続されている外部入力端Ｖ
ｄｅｓｃと比較する。この実施例は、概略、図３の実施
例に対応しているが、増幅器Ａ２′の出力は増幅器Ａ
１″の高電圧側へ供給される電流を制御されることに注
意すべきである。
【００４２】図６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄは、図２，３，
４又は５Ａ−５Ｃのようなヘッドバイアス回路を、オプ
ションとして、図示した回路ブロックＲＤＢ０及びＲＤ
Ｂ１と置換させることの可能なサンプルとしての駆動ヘ
ッドインターフェースチップを示した単一の図面の夫々
の３つの部分を示した部分概略図である。このインター
フェースチップは２個の薄膜書込ヘッドに対する接続部
（ＴＦＨ１Ｎ／Ｐ及びＴＦＨ２Ｎ／Ｐ）を有すると共
に、２個の磁気抵抗読取ヘッドに対する接続部ＭＲＨ０
Ｎ／Ｐ及びＭＲＨ１Ｎ／Ｐ）を有している。
４又は５Ａ−５Ｃのようなヘッドバイアス回路を、オプ
ションとして、図示した回路ブロックＲＤＢ０及びＲＤ
Ｂ１と置換させることの可能なサンプルとしての駆動ヘ
ッドインターフェースチップを示した単一の図面の夫々
の３つの部分を示した部分概略図である。このインター
フェースチップは２個の薄膜書込ヘッドに対する接続部
（ＴＦＨ１Ｎ／Ｐ及びＴＦＨ２Ｎ／Ｐ）を有すると共
に、２個の磁気抵抗読取ヘッドに対する接続部ＭＲＨ０
Ｎ／Ｐ及びＭＲＨ１Ｎ／Ｐ）を有している。
【００４３】磁気読取ヘッドに対するバイアスは回路ブ
ロックＲＤＢ０及びＲＤＢ１によって与えられる。読取
増幅器は、回路ブロックＲＤＩ１／ＲＤＯ０及びＲＤＩ
１／ＲＤＯ１によって与えられる。注意すべきことであ
るが、増幅器段ＲＤＯＣは、この実施例においては、選
択されたヘッド入力バッファＲＤＩ０（第一磁気抵抗読
取ヘッド用のピンＭＲＨ０Ｎ／Ｐへ接続）又はＲＤＩ１
（第二磁気抵抗読取ヘッド用のピンＭＲＨ１Ｎ／Ｐへ接
続）の出力が供給される。このチップは、更に、２個の
薄膜書込ヘッド用のピンアウト（ＴＦＨ１Ｎ／Ｐ及びＴ
ＦＨ２Ｎ／Ｐ）へ接続されている２個の書込増幅器ＷＲ
Ｄ０及びＷＲＤ１を組込んでいる。
ロックＲＤＢ０及びＲＤＢ１によって与えられる。読取
増幅器は、回路ブロックＲＤＩ１／ＲＤＯ０及びＲＤＩ
１／ＲＤＯ１によって与えられる。注意すべきことであ
るが、増幅器段ＲＤＯＣは、この実施例においては、選
択されたヘッド入力バッファＲＤＩ０（第一磁気抵抗読
取ヘッド用のピンＭＲＨ０Ｎ／Ｐへ接続）又はＲＤＩ１
（第二磁気抵抗読取ヘッド用のピンＭＲＨ１Ｎ／Ｐへ接
続）の出力が供給される。このチップは、更に、２個の
薄膜書込ヘッド用のピンアウト（ＴＦＨ１Ｎ／Ｐ及びＴ
ＦＨ２Ｎ／Ｐ）へ接続されている２個の書込増幅器ＷＲ
Ｄ０及びＷＲＤ１を組込んでいる。
【００４４】読取及び書込ブロックの動作については、
本願出願人に譲渡されている、１９９４年１２月３０日
付で出願された「二方向電流制限用出力段を有する差動
高速誘導性ドライバ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｈｉ
ｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｄｒｉｖｅｒ
ｗｉｔｈ ａ Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｃｕｒ
ｒｅｎｔ Ｌｉｍｉｔｉｎｇ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｔａｇ
ｅ）」という名称の米国特許出願（代理人ドケット番号
９４−Ｓ−９５／ＳＧＳ−０８２）、１９９４年１２月
３０日付で出願した「スイッチされるＤＣバイアスを必
要とする多重化トランスデューサに使用する過渡的時間
を減少させたＡＣ入力段（ＡＣ Ｉｎｐｕｔ Ｓｔａｇ
ｅ ｗｉｔｈ Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ
Ｔｉｍｅｆｏｒ Ｕｓｅ ｉｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉ
ｎｇ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓｔｈａｔ Ｒｅｑｕｉｒ
ｅ ａ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ ＤＣ Ｂｉａｓ）」という
名称の米国特許出願（代理人ドケット番号９４−Ｓ−１
１５／ＳＧＳ−０７８）、１９９４年１２月３０日付で
出願した「出力共通モード範囲の制御用代用負荷を有す
る差動増幅器（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ａｍｐｌｉ
ｆｉｅｒ ｗｉｔｈ Ｐｒｏｘｙ Ｌｏａｄ ｆｏｒ
Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ＯｕｔｐｕｔＣｏｍｍｏｎ Ｍ
ｏｄｅ Ｒａｎｇｅ）」という名称の米国特許出願（代
理人ドケット番号９４−Ｓ−１１９／ＳＧＳ−０８０）
に更に詳細に記載されている。本発明の１特徴によれ
ば、両端部間において電圧を持った導電性要素において
直接的な接続が存在しない中間点の電圧を制御する方法
が提供され、その方法は、前記導電性要素を１個又はそ
れ以上の増幅器からの第１電流で駆動し、１個又はそれ
以上の中間タップ点を持った代用負荷要素を前記第１電
流に比例する電流で駆動し、前記代用負荷要素の中間タ
ップ点の内の一つの電圧をモニターし且つ前記一つの中
間点における電圧を接地へ基準値へ向けて駆動すべく前
記増幅器の出力を制御する、上記各ステップを有してお
り、その場合に前記中間点の電圧を前記基準値によって
決定される定電圧へ向けて駆動させることを特徴として
いる。
本願出願人に譲渡されている、１９９４年１２月３０日
付で出願された「二方向電流制限用出力段を有する差動
高速誘導性ドライバ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｈｉ
ｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｄｒｉｖｅｒ
ｗｉｔｈ ａ Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｃｕｒ
ｒｅｎｔ Ｌｉｍｉｔｉｎｇ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｔａｇ
ｅ）」という名称の米国特許出願（代理人ドケット番号
９４−Ｓ−９５／ＳＧＳ−０８２）、１９９４年１２月
３０日付で出願した「スイッチされるＤＣバイアスを必
要とする多重化トランスデューサに使用する過渡的時間
を減少させたＡＣ入力段（ＡＣ Ｉｎｐｕｔ Ｓｔａｇ
ｅ ｗｉｔｈ Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ
Ｔｉｍｅｆｏｒ Ｕｓｅ ｉｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉ
ｎｇ Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓｔｈａｔ Ｒｅｑｕｉｒ
ｅ ａ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ ＤＣ Ｂｉａｓ）」という
名称の米国特許出願（代理人ドケット番号９４−Ｓ−１
１５／ＳＧＳ−０７８）、１９９４年１２月３０日付で
出願した「出力共通モード範囲の制御用代用負荷を有す
る差動増幅器（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ａｍｐｌｉ
ｆｉｅｒ ｗｉｔｈ Ｐｒｏｘｙ Ｌｏａｄ ｆｏｒ
Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ＯｕｔｐｕｔＣｏｍｍｏｎ Ｍ
ｏｄｅ Ｒａｎｇｅ）」という名称の米国特許出願（代
理人ドケット番号９４−Ｓ−１１９／ＳＧＳ−０８０）
に更に詳細に記載されている。本発明の１特徴によれ
ば、両端部間において電圧を持った導電性要素において
直接的な接続が存在しない中間点の電圧を制御する方法
が提供され、その方法は、前記導電性要素を１個又はそ
れ以上の増幅器からの第１電流で駆動し、１個又はそれ
以上の中間タップ点を持った代用負荷要素を前記第１電
流に比例する電流で駆動し、前記代用負荷要素の中間タ
ップ点の内の一つの電圧をモニターし且つ前記一つの中
間点における電圧を接地へ基準値へ向けて駆動すべく前
記増幅器の出力を制御する、上記各ステップを有してお
り、その場合に前記中間点の電圧を前記基準値によって
決定される定電圧へ向けて駆動させることを特徴として
いる。
【００４５】当業者によって理解されるように、本明細
書において記載した新規な概念は、多数の適用例にわた
って修正し且つ変形させることが可能なものであり、従
って、本発明は、技術的範囲を逸脱することなしに種々
の変形を行うことが可能なものである。例えば、当業者
にとって明らかなように、開示した特定の構成に対して
その他の回路要素を付加したり且つ置換させたりするこ
とが可能である。
書において記載した新規な概念は、多数の適用例にわた
って修正し且つ変形させることが可能なものであり、従
って、本発明は、技術的範囲を逸脱することなしに種々
の変形を行うことが可能なものである。例えば、当業者
にとって明らかなように、開示した特定の構成に対して
その他の回路要素を付加したり且つ置換させたりするこ
とが可能である。
【００４６】更に、例えば、「代用負荷」を使用するこ
とによって負荷上のアクセス不可能な中間点を調整する
本発明方法は、実際の負荷と略同一のリアクタンス角度
Ｚ／｜Ｚ｜を具備するタップ付き代用負荷が使用可能で
ある（必要である場合には、オンチップで）限り、リア
クティブな負荷へ適用することも可能である。例えば、
抵抗上の調整される点は厳密に正確な中心点である必要
はないが、抵抗の長さにわたり存在する電位範囲の中間
１／３におけるどこか、又は中間１／２のどこかとする
ことも可能である。同様に、所望により、調整ループに
おいてある程度のオフセットを許容することが可能であ
る。代用負荷要素は同一のものであることが望ましい
が、必ずしも同一のものである必要はないし、又必ずし
も主要負荷と同一のタイプのものである必要もない。例
えば、代用負荷要素は抵抗の代わりに弱いトランジスタ
として実現することも可能である。代用負荷要素が主要
負荷の挙動に厳密に追従することが必要ではない。何故
ならば、代用負荷要素は単に分圧器として作用するに過
ぎないからである。
とによって負荷上のアクセス不可能な中間点を調整する
本発明方法は、実際の負荷と略同一のリアクタンス角度
Ｚ／｜Ｚ｜を具備するタップ付き代用負荷が使用可能で
ある（必要である場合には、オンチップで）限り、リア
クティブな負荷へ適用することも可能である。例えば、
抵抗上の調整される点は厳密に正確な中心点である必要
はないが、抵抗の長さにわたり存在する電位範囲の中間
１／３におけるどこか、又は中間１／２のどこかとする
ことも可能である。同様に、所望により、調整ループに
おいてある程度のオフセットを許容することが可能であ
る。代用負荷要素は同一のものであることが望ましい
が、必ずしも同一のものである必要はないし、又必ずし
も主要負荷と同一のタイプのものである必要もない。例
えば、代用負荷要素は抵抗の代わりに弱いトランジスタ
として実現することも可能である。代用負荷要素が主要
負荷の挙動に厳密に追従することが必要ではない。何故
ならば、代用負荷要素は単に分圧器として作用するに過
ぎないからである。
【００４７】更に、当業者にとって自明なその他の回路
変換を使用して、検知抵抗の電圧（又は、検知抵抗の電
圧に比例する電圧）を一連の代用負荷要素へコピーさ
せ、該一連の代用負荷要素における中間点を被制御変数
として使用することが可能なその他の構成を与えること
も可能である。同様に、該一連の代用負荷要素は、単
に、２個の要素を有するものであることが必要なもので
はない。
変換を使用して、検知抵抗の電圧（又は、検知抵抗の電
圧に比例する電圧）を一連の代用負荷要素へコピーさ
せ、該一連の代用負荷要素における中間点を被制御変数
として使用することが可能なその他の構成を与えること
も可能である。同様に、該一連の代用負荷要素は、単
に、２個の要素を有するものであることが必要なもので
はない。
【００４８】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明はこれらの具体的実施例に制
限されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱
することなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。
詳細に説明したが、本発明はこれらの具体的実施例に制
限されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱
することなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。
【図１Ａ】 従来技術の磁気抵抗読取増幅器を示した概
略図。
略図。
【図１Ｂ】 本発明によって与えられる磁気抵抗読取動
作に対する電圧関係を示した概略図。
作に対する電圧関係を示した概略図。
【図２】 本発明の第一実施例を示した概略図。
【図３】 本発明の第二実施例を示した概略図。
【図４】 本発明の第三実施例を示した概略図。
【図５Ａ】 本発明の回路レベルにおけるサンプルとし
ての特定の実施形態を示した単一の図面の一部を示した
概略図。
ての特定の実施形態を示した単一の図面の一部を示した
概略図。
【図５Ｂ】 本発明の回路レベルにおけるサンプルとし
ての特定の実施形態を示した単一の図面の一部を示した
概略図。
ての特定の実施形態を示した単一の図面の一部を示した
概略図。
【図５Ｃ】 本発明の回路レベルにおけるサンプルとし
ての特定の実施形態を示した単一の図面の一部を示した
概略図。
ての特定の実施形態を示した単一の図面の一部を示した
概略図。
【図６Ａ】 図２，３，４又は５Ａ−５Ｃに基づくバイ
アス回路を効果的に組込んだサンプルの駆動ヘッドイン
ターフェースを示した単一の図面の一部を示した概略
図。
アス回路を効果的に組込んだサンプルの駆動ヘッドイン
ターフェースを示した単一の図面の一部を示した概略
図。
【図６Ｂ】 図２，３，４又は５Ａ−５Ｃに基づくバイ
アス回路を効果的に組込んだサンプルの駆動ヘッドイン
ターフェースを示した単一の図面の一部を示した概略
図。
アス回路を効果的に組込んだサンプルの駆動ヘッドイン
ターフェースを示した単一の図面の一部を示した概略
図。
【図６Ｃ】 図２，３，４又は５Ａ−５Ｃに基づくバイ
アス回路を効果的に組込んだサンプルの駆動ヘッドイン
ターフェースを示した単一の図面の一部を示した概略
図。
アス回路を効果的に組込んだサンプルの駆動ヘッドイン
ターフェースを示した単一の図面の一部を示した概略
図。
【図６Ｄ】 図２，３，４又は５Ａ−５Ｃに基づくバイ
アス回路を効果的に組込んだサンプルの駆動ヘッドイン
ターフェースを示した単一の図面の一部を示した概略
図。
アス回路を効果的に組込んだサンプルの駆動ヘッドイン
ターフェースを示した単一の図面の一部を示した概略
図。
Ａ１ 第一増幅器 ＭＲＨＰ／ＭＲＨＮ 読取ヘッド端子 ＲＰ１／ＲＰ２ 代用抵抗 Ａ２ 差動増幅器 ＲS1／ＲS2 検知抵抗 ＩB 低電流源
Claims (1)
- 【請求項１】 端部間に電位を持った導電性要素におい
て直接的な接続部を有することのない中間点の電圧を制
御する方法において、（ａ）前記導電性要素を１個又は
それ以上の増幅器からの第１電流で駆動し、（ｂ）１個
又はそれ以上の中間タップ点を持った代用負荷要素を前
記第１電流に比例した電流で駆動し、（ｃ）前記代用負
荷要素の中間点の一つにおける電圧をモニターし且つ前
記一つの中間点の電圧を基準値へ向けて駆動すべく前記
増幅器の出力を制御する、上記各ステップを有してお
り、前記中間点の電圧を前記基準値によって決定される
定電圧へ向けて駆動させることを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/366,790 US5770968A (en) | 1994-12-30 | 1994-12-30 | Differential amplifier with proxy load for control of output common mode range |
| US366790 | 1994-12-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08235508A true JPH08235508A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=23444517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7341393A Pending JPH08235508A (ja) | 1994-12-30 | 1995-12-27 | 出力共通モード範囲の制御用代用負荷を具備する差動増幅器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5770968A (ja) |
| EP (1) | EP0720285B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08235508A (ja) |
| DE (1) | DE69521877T2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5812019A (en) * | 1997-01-10 | 1998-09-22 | Vtc Inc. | Open-loop MR biasing circuit with high power supply and common mode rejection |
| US5973547A (en) * | 1997-06-27 | 1999-10-26 | Sun Microsystems, Inc | Self-biasing, offset-nulling power supply monitor circuit |
| US6252735B1 (en) | 1999-02-25 | 2001-06-26 | International Business Machines Corporation | Voltage-biasing, voltage-sensing differential preamplifier for magnetoresistive elements |
| US6064261A (en) * | 1999-04-23 | 2000-05-16 | Guzik Technical Enterprises | Write amplifier with improved switching performance, output common-mode voltage, and head current control |
| US6847501B2 (en) * | 2002-11-06 | 2005-01-25 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for providing matched differential MR biasing and pre-amplification |
| US7075344B2 (en) * | 2002-12-02 | 2006-07-11 | International Business Machines Corporation | Measurement of the write current of a current mode write driver while engaged in the writing process |
| ITVA20050018A1 (it) * | 2005-03-15 | 2006-09-16 | St Microelectronics Srl | Commutatore controllato |
| US7893671B2 (en) * | 2007-03-12 | 2011-02-22 | Texas Instruments Incorporated | Regulator with improved load regulation |
| US9218822B1 (en) | 2015-05-13 | 2015-12-22 | HGST Netherlands B.V. | Disk drive with preamplifier with isolation for multiple readers in a slider with a common return signal |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5832221A (ja) * | 1981-08-17 | 1983-02-25 | Sony Corp | 磁気抵抗効果型磁気ヘツド |
| US4528517A (en) * | 1983-02-07 | 1985-07-09 | Tektronix, Inc. | Overdrive thermal distortion compensation for a Quinn cascomp amplifier |
| US4551772A (en) * | 1984-03-28 | 1985-11-05 | Storage Technology Corporation | Write drive with current mirrors which reduce feed-through |
| JPS61173506A (ja) * | 1985-01-28 | 1986-08-05 | Iwatsu Electric Co Ltd | 差動増幅器 |
| US4712144A (en) * | 1985-08-20 | 1987-12-08 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for reading recorded data by a magnetoresistive head |
| US4879610A (en) * | 1988-09-28 | 1989-11-07 | International Business Machines Corporation | Protective circuit for a magnetoresistive element |
| US5103353A (en) * | 1990-05-01 | 1992-04-07 | International Business Machines Corporation | Low noise amplifier with short circuit protection for signals from magnetoresistive element |
| US5204789A (en) * | 1991-01-31 | 1993-04-20 | International Business Machines Corporation | Low noise voltage-biasing amplifier for magnetoresistive element |
| FR2695522B1 (fr) * | 1992-09-07 | 1994-12-02 | Sgs Thomson Microelectronics | Circuit convertisseur tension/courant. |
| US5309295A (en) * | 1992-10-08 | 1994-05-03 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for biasing a magneto-resistive head |
| US5327303A (en) * | 1992-12-18 | 1994-07-05 | Seagate Technology, Inc. | MR preamplifier having feedback loops for minimizing differential low frequency components and regulating common mode low frequency components of the preamplifier output signal |
| US5428307A (en) * | 1993-10-20 | 1995-06-27 | Silicon Systems, Inc. | Closed-loop peak detector topology |
| US5444579A (en) * | 1993-12-17 | 1995-08-22 | Imp, Inc. | Preamplifier of a signal from a variable resistance sensor, and a current source |
-
1994
- 1994-12-30 US US08/366,790 patent/US5770968A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-12-22 EP EP95309395A patent/EP0720285B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-12-22 DE DE69521877T patent/DE69521877T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-27 JP JP7341393A patent/JPH08235508A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5770968A (en) | 1998-06-23 |
| DE69521877T2 (de) | 2002-04-11 |
| EP0720285A3 (en) | 1996-08-28 |
| EP0720285B1 (en) | 2001-07-25 |
| DE69521877D1 (de) | 2001-08-30 |
| EP0720285A2 (en) | 1996-07-03 |
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