JPS5816550B2 - 磁気バブル検出回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデータパターンに依存してＳ／Ｎ比が悪化する
恐れを無くした磁気バブル検出回路に関する。

磁気バブルの有無を検出して電気信号に変換するバブル
検出器として、磁気抵抗効果を利用した厚膜形検出器が
従来よく用いられてきた。

この厚膜形検出器として第１図に例示したような多段に
重ねたシェブロンパターンを直列接続した多段シェブロ
ン形厚膜検出器が一般に用いられている。

第１図に示したパターンは、一軸磁気異方性を有しその
中に磁気バブルが形成される磁性材料薄板上に、ホトリ
ソグラフィ等の微細加工技術によって、パーマロイ等の
軟強磁性体薄膜で形成される。

図中りが検出器で、その上下に図示されているシェブロ
ンパターンを横に多段に重ねて配列したＳ；は、図の左
すみに示す様な回転磁界ＨＲが加えられている場合に、
磁気バブルＢを、図の下から上へ（図中Ｐと示す方向）
転送すると共に、横方向（図中Ｑと示す）に引き延ばし
て帯状のバブルに拡大スるシェブロンストレッチャとよ
ばれるもの１である。

通常のシェブロンストレッチャＳは磁気バブルを始めの
大きさの百〜数百倍に拡大する。

磁気バブルＢは、シェブロンストレッチャＳで拡大され
た後、検出器りに入り、ここで電気信号に変換される。

； 実際の磁気バブル検出回路では、前記の様な検出器
りを２本組合せて用い、１本をメイン検出器Ｄｍ、他の
１本をダミー検出器Ｄｄとして使う。

これら２本の検出器Ｄｍ’、Ｄｄの二つの出力の差Ｖが
検出出力信号となる。

２本の検出器Ｄｍ１Ｄｄの配設法には、第２図ａに示す
様に、１列に配列されたシェブロンストレッチャＳの中
間の隣り合った位置に設ける場合と、第２図すに示す様
に、２列のシェブロンストレッチャ群Ｓ１．Ｓ２の中の
対応する位置に設ける場合とがある。

ａの場合は、２本の検出器Ｄ１、Ｄ２のいずれかをメイ
ン検出器Ｄｍと定めて使用して差支えないが、一度決定
すれば変わらない。

ｂの場合は、ある時には検出器Ｄ１がメイン検出器Ｄｍ
になり、また別の時には検出器Ｄ２がメイン検出器Ｄｍ
として用いられる。

第３図は検出出力信号■を得るための検出回路の一例を
示す図である。

２つの検出器Ｄｍ１Ｄｄにはそれぞれ定電流源から一定
の検出電流Ｉｄが供給される。

メイン検出器Ｄｍの出力電圧とダミー検出器Ｄｄの出力
電圧とは、それぞれ前置増幅器ＰＡを通った後、差動増
幅器ＤＡに入り、差動増幅器ＤＡの出力側に検出出力信
号■が得られる。

なお磁気バブルの性質上、たとい検出すべき情報が”１
１１１”の様な場合でも、メイン検出器Ｄｍとダミー検
出器Ｄｄとの双方の下に同時に磁気バブルが存在するこ
とはない。

第４図は検出出力信号Ｖの波形の一例を示す図である。

第２図について述べた２本の検出器Ｄ１、Ｄ２から、磁
気バブルの有無（情報の”１”、”Ｏ″）に対応して”
１”（Ｓ”）出力と０”（Ｈ″）出力とが得られる。

検出器Ｄ１と検出器Ｄ２との”１”出力波形は第４図に
示したように同様であって、それぞれ第１ピークＰ１〜
第４ピークＰ４とよばれる４種類のピークを持つＯ この様な４種類のピークを持つ検出出力波形Ｖから、”
１”、０”の識別を行うことができも”１”、０”の識
別には、４種類のピークのすべてのピーク（対応時点）
を利用できる。

実際には、この１”、０″の識別は、４種類のピークの
中のいずれか一つを選択、利用して行うのが普通である
。

また最近はこの１”、′０”の識別に、互いに隣り合っ
ている２つのピークを利用する方式が一般的になってき
た。

第５図は、第４図について述べた検出出力波形Ｖの一部
分のピークを利用して１”、０”の識別を行うところを
示す図で、４種類のピークの一つ第１ピークＰ１を用い
た場合の例を示す図である。

′１”、０”の識別は、ストローブパルスＳｔｂ、Ｐに
よって定められるある時点ｔｂ（ストローブポイントと
よぶ）における検出出力波形Ｖの大きさを、あらかじめ
設定されている一定の設定値Ｖｔｂ （シきい値）と比
較し、Ｖがｖｔｈより太きければ′１”と認識し、小さ
ければ０”と判別する。

第５図において出力波形■の第１ピークＰ１の特性の良
否は、しきいｆＪ ｔ ｈの許容変動範囲（Ｖｔｈ（０
）、Ｖｔｈ（１） ）トすルトき、Ｖｔｈ（１）／Ｖｔ
ｈ（０）（７）比テアられされる。

この比は出力特性のＳ／Ｎ比とよれば、このＳ／Ｎ比が
大きいほど特性がすぐれた望ましいものであり、実用上
受なくとも３以上のＳ／Ｎ比が要求されている。

本発明者は第４図、第５図に例示した検出出力波形■が
、検出すべき磁気バブル列の１”、０”パターンすなわ
ちデータパターンに依存して大きく変化し、前記４種類
のピークのいずれを利用するかによって、出力特性のＳ
／Ｎ比の良否が非常に大きく異なることを見出した。

第５図中に破線で示した波形は前記データパターンに依
存して変化した出力で、１”（Ｓ”）出力が小さくなり
、′０”（Ｎ”）出力が大きくなっている。

その結果、変化後の出力波形のＳ／Ｎ比は、変化しない
場合のＳ／Ｎ比の半分以下に悪化することがわかった。

すなわち従来の磁気バブル検出回路は、出力特性のデー
タパターン依存性のために、不適切なピーク（対応時点
）においてデータを識別しようとした場合にはＳ／Ｎ比
が悪くなり、誤りを生ずる恐れがあるという欠点があっ
た。

本発明は前記従来の磁気バブル検出回路の欠点を除き、
データパターンに依存してＳ／Ｎ比が悪化することのな
い磁気バブル検出回路を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明者が出力波形のデータ
パターン依存性を詳細に検討した結果、データパターン
６・・・１１１１・・・”と１・・・００００・・・”
とは出力波形をほとんど変化させないが、データパター
ン”・・・１０１０・・・”は出力波形に最も大きな変
化を与え、出力波形Ｖの第１ピークＰ１ から第４ピー
クＰ４にいたる４種類のピークのすべてがデータパター
ンに依存して変化することがわかった。

さらに出力波形Ｖのデータパターン依存性には２種類の
モードしかなく、４種類のピークの、データパターンに
依存する変化は、どれも、いつも必らず、前記２種類の
モードのうちの一方のモードをとることがわかった。

すなわち各ピークが２種類のモードのいずれをとるかは
一意的に定まっている。

第６図は、出力波形変化のデータパターン依存性の前記
２種類のモードを示す図である。

１つのモードは、第６図ａに示すように、データパター
ンが”・・・１１１１・・・”あるいは６・・・ｏｏｏ
ｏ・・・”から”・・・１０１０・・・”になると、′
１”（Ｓ”）出力が小さくなり、”０”（”Ｎ”）出力
が大きくなるモードである。

このモードをαモードとよぶこととする。

αモードでは前記の様にＳ／Ｎ比が悪くなって半分以下
となる。

他の一つのモードは第６図すに示すようにデータパター
ンが６・・・１１１１・・・”あるいは“・・・ｏｏｏ
ｏ・・・”から”・・・１０１０・・・″になった時に
、αモードとは逆に１”（”Ｓ”）出力が大きくなり、
”０”（Ｎ”）出力が小さくなってＳ／Ｎ比が良くなる
モードで、以後βモードとよぶことにする。

なおデータパターンカげ・・・１０１０・・・”に変化
した時の出力波形変化のモードとして第６図ａ、ｂに示
すα、βモードの様にそれぞれ′１”、０”出力の変化
が逆方向に生ずるモードだけでなく、”■”、０”の出
力が同方向に変化する場合も出力変化の組合せとしては
考えられるが、しかしこの様な変化のモードは実在しな
いことが確認されている。

第７図は第４図に例示した実際の出力波形Ｖのデータパ
ターンによる変化の様子を示す図である１検出器Ｄ１．
Ｄ２それぞれの出力波形Ｖの第１ピークＰ１から第４ピ
ークＰ４までの合計８個のピークは、第６図について述
べたαとβの２種類のモードのいずれかになっている。

第８図は、これら８個のピークがデータパターンに依存
して変化するモードが、α、βモードのいずれに相当し
ているかを示す図である。

この第８図に示した、出力波形の各ピークと、α、βモ
ードとの関係は、常にこの図に示す通りで一定であり、
変わることはない。

本発明の骨子は、出力波形変化のデータパターン依存性
がαモードになるかβモードになるかは、バブル検出器
Ｄ１、Ｄ２のいずれを用い、かつその出力波形のどのピ
ーク対応時点で判明するかによって一意的に定まること
、およびβモードではＳ／Ｎ比が悪化しないことに着目
し、βモードの変化をするピークに相当する時点で”■
”、”０”の識別を行うようにしたことにある。

また、′１”、”０”の識別に利用する出力波形のピー
クの数として、Ｐ１〜Ｐ２の中の１つのピークを利用す
る場合と、互いに隣り合っている２つのピークを用いる
場合とがあることはすでに述べた。

互いに隣り合っている２つのピークを用いる場合にも、
第８図に示しである互いに隣り合う２つのβモードの変
化をするピークを選んで利用すればよい。

データの識別にピークを１つだけ用いる場合も隣り合う
２つのピークを用いる場合にも、本発明の検出回路では
βモードのピークを利用するため、Ｓ／Ｎ比がデータパ
ターンに依存して低下することはない。

第９図はバブル検出器の一例を示す図である。

検出器パターンの形状、寸法は図示の通りで、パターン
膜厚は３，５００人、パターン材質は８１係Ｎｉ−１９
％Ｆｅのパーマロイである。

この検出器を周波数１００ＫＨ２で強度３９〜４５０ｅ
の回転磁界、周囲温度１０〜６０℃の条件下で動作；さ
せた。

αモードのピークを用いて識別しようとするとＳ／Ｎ−
５，０／２．５＝２となるのに対し、本発明によって必
ずβモードのピークを利用した場合Ｓ／Ｎ＝５．０／１
．０＝５となり、Ｓ／Ｎ比が２倍以上に向上した。

以上の説明においては、説明の便宜上、検出器のパター
ンが第１０図ａの様な場合について説明したが、検出器
のパターンとしては、この他に第１０図ｂ−ｄに例示し
たようなものその他があり、本発明がそれらのいずれの
パターンの検出器に対しても同様に適用できることは言
うまでもない。

なお、データパターンによってＳ／Ｈの劣化しないβモ
ードのピークを利用して１”、′０”を検知する回路構
成及びその時に磁気バブルの有無を検出する回路構成を
示す利用回路構成例を第１１図に示す。

同図における回路構成においては、例えば第３図のＤＡ
の後にコンパレータ、ラッチ回路を設け、コンパレータ
の基準電圧に第５図のｖｔｈ １ ラッチ回路のタイミ
ングに第５図のＳｔｂ、Ｐを用いることにより構成でき
る。

そして５ｔｂ−ｐの位相を例えば第７図のＤｌのＰ３ピ
ークに設定すればよい。

以上説明した様に本発明によれば、磁気バブルの検出に
際しデータパターンに依存した検出器出力特性のＳ／Ｎ
比の大幅な減少を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は多段シェブロン形厚膜検出器のパターンの一例
を示す図、第２図は２本の検出器の配設例を示す図、第
３図は検出回路の例を示す図、第４図は検出出力信号の
波形の例を示す図、第５図は出力特性のＳ／Ｎ比の説明
図、第６図は出力特性がデータパターンに依存して変化
する際のモード説明図、第７図は実際の出力波形のデー
タパターンによる変化の様子を示す図、第８図は第７図
に示した出力波形の各ピークの変化のモードをα、βに
分類して示す図、第９図はバブル検出器パターンの一例
を示す平面寸法図、第１０図は検出器の各種パターンを
例示する図、第１１図は利用回路構成例を示す図である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁気バブルの有無を検出し、情報の”１”、“０″
   を判別する磁気バブル検出回路において、磁気バブルの
   有無を電気信号に変換する１対の磁気バブル検出器を備
   え、検出器出力波形のピークがデータパターンにβモー
   ドで依存して変化するのに対応する時点で、磁気バブル
   の有無を検出するようにしたことを特徴とする磁気バブ
   ル検出回路。