JPS59167812A - 信号検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は磁気ディスク装置再生信号のゼロクロス検出す
る信号検出回路に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年磁気ディスク装置の容量は益々増大し、装置の大き
さは、小形化する方向にある。小形にして且つ必要な容
量を確保するには記録密度を尚くしてゆく必要がある。

記録密度を上げる手段としでは、線密度を上げる方法と
トラック密度を上げる方法がある。最近線密度を上げる
手段として記録媒体を垂直方向に磁化し記録再生する垂
直記録の技術が開発されている。

第１図（ａ）に示すような電流を記録ヘッドに加えると
垂直記録された信号の再生波形は同図（ｂ）のように電
流反転相で、再生信号の極性が逆転する波形となる。す
なわち電流反転相でゼロクロスする。

一方いままでの媒体を長手方向に磁化し記録する方法で
は第２図（ａ）の記録電流の電流反転相が、同図（ｂ）
に示すように再生波形のピークの位置にくるようになる
。そしていままでの長手記録の場合は電流反転相を検出
するのに、第２図（ｂ）の再生信号を微分して第２図（
ｃ）の波形を得、再生信号のピーク点が微分するとゼロ
クロスすることを利用して、第２図（ｄ）の反転相パル
スを得るのが一般的な方法でめった。

垂直磁化方式でも、再生波形からもとの電流反転相を検
出する必要があることには変りなく、この場合は再生波
形が従来記録の微分波形と同じとなるため再生波形のゼ
ロクロスをそのままとれば、第１図（ｃ）に示すような
反転相信号が得られる。ここで、垂直磁化信号の周期が
第１図（ａ）のＢの領域のように短かければ、再生信号
がサイン波に近いので、セロクロス検出するのにさほど
の障害はない。しかし、第１図（ａ）のＡの領域のよう
に記録信号の周期が長い場合には、再生波形が弧立波に
近くなりゼロクロス検出が困難になる場合がある。

信号の周期は変調方式によって異なるが、従来よく使わ
れている。■虎変調方式では、最高周波数と最低周波数
の比が２：１であるので、再生波形は第１図（ａ）のＢ
の領域のものに近くなる。一方記録密度を上げるため、
原データをコード変換して記録する２−７コ一ド変調方
式や３ＰＭ変調方式がある。この変調方式は最高周波数
と最低周波数の比が２−７コードで２．６：１．３ＰＭ
で４：１となシ低い方の周波数での再生信号は第１図（
ａ）のＡの領域に示した弧立波に近くなる。垂直記録の
場合は再生信号が孤立波に近くなると弧立波と孤立波の
間は第２図（Ｃ）の長手記録の波形の微分波形と同様に
信号がゼロ電位となるため第１図（ｃ）の波形又は第２
図（ｄ）の波形に示すように記録電流反転相以外の部分
でもゼロクロス信号を検出してしまう（以後これを擬似
ゼロクロスと呼ぶ）。すなわち記録信号の周期が長い場
合には記録電流反転相を示すＸ（Ｄ　ゼロクロス検出を
得るには擬似ゼロクロス信号を除外する必要がある。真
のゼロクロス信号と擬似のゼロクロス信号とを分離する
にはいろいろな方法があるが、ここでは従来の記録方式
の再生信号を微分した信号に適用されている方法を垂直
磁化記録の再生信号に応用して考える。

第３図は、真のゼロ・クロスと擬似のゼロクロスを分離
する従来の方法を説明する図で、同図（ａ）は擬似ゼロ
クロスのある再生波形を示し、この信号から真のゼロク
ロス信号と擬似ゼロクロス信号を分離するにはこの再生
波形に於てゼロクロス検出用ノスライスレベル以外に正
、負二つのスライスレベルを設け、黒点で示したように
、正から負または負から正へ反転したときに第３図（ｃ
）に示すようなゲートパルスを発生しこのゲートパルス
によって第３図（ｂ）のセロクロス信号をゲートして真
のピークに対応した第３図（ａ）に示すようなゼロクロ
ス信号だけを取り出す方法がある。正から負、または負
から正へ反転したときにパルスを発生させるには、一度
正になったあと負にならなければパルスが反転しないよ
うなヒステリスを持った回路を用いれば、容易匹発生さ
せることができる。この方法を用いれば擬似ピークによ
るゼロクロス出力をかなり防ぐことができるが、第４図
（ａ）に示すように、擬似ゼロクロスが、ノイズや原波
形の歪や回路の特性による歪波形等化によるオーパージ
ロートなどにより、正又は負のスライスレベルを越える
ようなことがあると、ヒステリシス回路によって作られ
た第４図（ｃ）のゲートパルスも擬似ゼロクロスの期間
で発生してしまい第４図（ｂ）のゼロクロス信号をゲー
トしても第４図（ｄ）のように擬似ゼロクロスによる信
号が、そのまま出てきてしまうことになシ、従来の擬似
ゼロクロスを防ぐ方法には、限界があることがわかる。

〔発明の目的〕

本発明は、上述した従来技術の欠点を改良したもので、
垂直磁化記録した再生信号の擬似ゼロクロス信号と真の
ゼロクロス信号とを確実に分離でき・、る信号検出回路
を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は垂直磁化記録の再生波形の波高値が記１、、、
。あ、工４、あＫ　’ｄｋ　ＢＩＪｒ　＜　’ｌ　６　
ｔ　＝！ニオ）利用して、ゼロクロス検出用のスライス
レベル以外に低い波高値検出と高い波高値検出の二つの
スライスレベルを設け、低い波高値から高い波高値へ転
移したとき発生したゼロクロス信号のみ真のゼロクロス
信号とするようにしたものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、２−７コードや、３ＰＭなど最大磁化
反転間隔の長い変調方式を用いても、真のセロクロス信
号が得られる。また回路による波形歪を起こしたり、擬
似ゼロクロス付近にノイズの重畳した信号でも真のゼロ
クロス信号が得られる。

〔発明の実施例〕

以下本発明を図面を参照して詳細に説明する。

第６図は本発明の一実施例を示す。また第７図は同実施
例のタイムチャートを示す。まず、第７図に於て、（ａ
）は垂直磁化記録による再生波形であり、Ａ、Ｄ、Ｈ，
Ｉ　、Ｊ、に点は記録電流の反転相に対応した真のゼロ
クロスポイントである。１３．Ｃ，Ｅ。

Ｆ、Ｇは、ゼロをクロスするか、ゼロレベルに接してい
る擬似ゼロクロス点である。これらの擬似ゼロクロスに
よる擬似ゼロクロスパルス以外＜ために、本発明は概要
に述べたように垂直磁化記録の再生波形の波高値が第５
図のように記録電流反転前は低く、反転後は高くなるこ
とを利用している。この現象は垂直記録を行う媒体の磁
気特性ヘッドの記録特性形状などにより顕著になったり
そうでない場合もあるが詳しくは、”祇子通信学会研究
委員会予稿ＭＲ８１−８に於て、銘木、岩崎らによって
解説されている。これを利用するために、第７図（ａ）
に示すように正側に低い波高値用のスライスレベル（ロ
）ト高い波高値用のスライスレベル（イ）の二つのスラ
イスレベルを、同様に負側にも（ハ）。

に）の二つのスライスレベルを設定し、これらのスライ
スレベルによって、検出された各々の信号の組合せによ
り、真のゼロクロスのみを検出しようとするものである
。

次に第６図および第７図を参照して本発明の具体的檎成
およびその動作説明を行う。まず第７図（ａ）で示され
る垂直を磁化記録による再生信号は複数のコンパレータ
（７１−１）・・・（７１−５）に導かれる。

このコンパレータ（７１−１）・・（７１−５）にはそ
れぞれ第７図（ａ）で示したようなスライスレベル信号
（→（→０うに）に）が印加され、再生信号との比較が
行な４われる。その結果各コンパレータからはそれぞれ
比較出力が得られるが、特にコンパレータ（７１−３）
からはゼロクロスレベル検出により第７図（ｂ）に示す
ようなゼロクロスパルス（ｂ）が得られる。このゼロク
ロスパルス（ｂ）には、真のゼロクロスパルス以外に、
Ｂ、Ｃ，Ｅ、Ｆ、Ｇ点に対応する擬似ゼロクロスパルス
モ含マレる。またコンパＬ／−％　（７１−２）では正
側のスライスレベル（ロ）によシ低い波高値の検出が行
われ、第７図（ｃ）に示すような信号（ｃ）が得られる
。そしてこの信号（ｃ）は遅延線（７２によ！ｌｌある
値だけ遅延せられて、第７図（ｆ）に示す信号（ｆ）が
得られる。遅延蓋は低い波高のピークと高い波高のピー
クの間隔程度とする。またゼロクロスパルス（ｂ）も信
号（ｃ）と同様の値だけ遅延され第７図（ｇ）に示す信
号（ｇ）が得られる。一方コンパレータ（７１−５）で
はスライスレベルに）によって第７図（ｄ）に示すよう
な負側に高い波高値を検出した出力（ａ）が得られるが
、この信号の立上りタイミングでＤ型フリッグフロップ
（以下Ｄ−ＦＦと記す）（７３−１）がトリがされ、第
７図（ｅ）に示すような正のパルス信号（ｅ）が発生さ
れる。

遅延線（７２−１）の出力（ｆ）はインバータ（７７−
１）を介してＤ−ＦＦ　（７４−１）のＣＫ端子に供給
される。

一方このＤ−ＦＦ（７４−１）のＤ端子にはＤ−ＦＦ（
７３−１）の出力（ｅ）が供給される。Ｄ−ＦＦ　（７
４−１）は供給された信号（ｆ）の立下シタイミングで
信号（ｅ）のうちぬき第７図（ｈ）に示すような出力（
ｈ）を得る。Ｄ−ＦＦ（７４−１）のＱ出力（ｆ）は遅
延線（７２＝２）の出力（ｇ）とともにアンド回路（７
８−１）に供給されて論理積がとられ第７図（ｋ）に示
すような真のゼロクロス信号（ωが得られる。

一方Ｄ−ＦＦ（７４−１’Ｉの反転出力＠はモノステー
プルマルチバイブレーク（以下圃と記す）（７５−：Ｌ
）に供給され、信号（ｈ）の立上りタイミングから一定
期間ゲートをあけた第７図（ｉ）に示すような信号（ｉ
）が得られる。ゲートをあける期間は正側の低い波高値
を検出してから負側の高い波高値が出現するまでの間に
ゼロクロス信号があるかどうか検出する期間であるので
、低い波高値のピークと高い波高値のピークの半周期程
度でよい。ＭＭ（７５−１）の出力（ｉ）はＭＭ（７６
−１）に供給され、第７図（ｊ）に示すような信号（ｉ
）の立下りタイミングで短いリセットパルス（ｊ）が発
生され、それぞれＤ−ＦＦ（７３−１）　。

（７４−１）のＣＬ端子に供給され、これらＤ−ＦＦ（
７３−１）　（７４−１）をリセットする。これにより
一連の動作を終了する。

このように本発明によれば、正側の低い波高値が検出さ
れたあと、負側の高い波高値の信号が発生したときにの
み、ゲート信号が発生するように働き、そしてこのゲー
ト信号（ｈ）によって、遅延したゼロクロス信号（ｇ）
がゲートされ、真のゼロクロス信号（ｋ）が得られる。

今まで述べた動作は、正側の低い波高値が発生し、次に
負側の低い波高値が発生したときに、その間の真のゼロ
クロス信号を検出するものであったが、負側の低い波高
値から正側の高い波高値へ転移する間のゼロクロス信号
を検出するには、今まで述べた動作の逆を行えばよい。

その後、前述の動作で、得られた真のゼロクロス信号と
、後述して得られたゼロクロス信号との和をとれば、す
べての真のゼロクロス信号が得られる。

すなわち、第６図において遅延線（７２−３）の出力を
インバータ（７７−２）を介してＤ−１”Ｆ　（７４−
２）のＣＫ端子に、またＤ端子にＤ−ＦＦ（７３−２）
の出力を供給して第７図（ｈ）と同様なゲート信号を得
る。

そしてこのゲート信号と遅延線（７２−２）の出力（ｇ
）の論理積をアンド回路（７８−２）でとり、その出力
をアンド回路（７８−１）の出力（ｋ）とともにオア回
路（増に導いて論積相をとって出力を得るようにすれば
よい。またＤ−Ｆ’Ｆ（７３−２）　、　（７４−２）
をリセットするにはＤ−ＦＦ　（７，４−２）のＱ出力
ＭＭ（７５−２）に、丑だＭ、Ｍ（７５−２）の出力を
ＭＭ（７６−２）に供給してリセットパルスを得、これ
をＤ−ＦＦ　（７３−２）、　（７４−２）のＣＬ端子
に供給すればよい。

このようにして本発明によると正側の低い波高値が検出
されたあと、負側の高い波高値が検出されたとき、およ
び負側の低い波高値が検出されたあと正側の高い波高値
が検出されたときのみゲート信号が発生され、その間の
真のゼロクロス信号が検出される。

なお、第７図のＢの領域のように、信号がサイン波に近
くなシ、低い波高値がない場合でも、低波高値を検出す
るスライスレベルからは、信号が得られるので、前述し
たロジックにしたがって、ゼロクロス信号を得れば、ま
ちがいなく真のゼロクロス信号が得られる。

一方、Ｂ、Ｃ，Ｅ、Ｆ、Ｇなどの擬似ゼロクロスの部分
では、低い波高値の次に高い波高値がくるタイミングは
起こらないので、ゲート信号（ｈ）が発生せず、擬似の
ゼロクロスは除去される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、垂直磁化記録の信号を示す図、第２図は、従
来の長手記録による信号を示す図、第３図及び第４図は
、擬似ゼロクロスを発生している垂直磁化記録の信号波
形を示す図、第５図は垂直磁化記録再生信号の詳細図、
第６図は本発明による信号検出回路の具体的回路図であ
る。第７図は本発明による信号検出回路のタイミング図
。 （７１−１）〜（７１−５）・・・コンパレータ、（７
２−１）〜（７２−３）・・・遅延線、（７３−１）　
、（７３−２）・・・Ｄ−ＦＦ。 （７４−１）、（７４−２）・・・Ｄ−ＦＦ。 （’７５−１　）　（７５−２）・・・モノステーブル
マルチバイブレータ、（７６−１）（７６−２＞・・モ
ノステーブルマルチバイブレータ。 第１図 第２図 品−一」」辿〕１〕叶ＬｍＴ佃」」１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 記録媒体に垂直磁化記録された信号の再生信号からゼロ
   クロスを検出する信号検出回路に於て、再生信号の大な
   る振幅と小なる振幅を弁別するだめの二つのスライスレ
   ベルを設け、小なる振幅が出現した後、それと逆極性の
   大なる振幅が出現したときのみ、その間に発生したゼロ
   クロス信号を真のゼロクロス信号とするようにしたこと
   を特徴とする信号検出回路。