JPS6016004B2 - マトリツクス増幅回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気記録媒体から信号を取り出すときに必要
とされる装置に関している。

さらに詳しくは、一つのヘッドアームに多数の磁気ヘッ
ドが付いていてその中から一つのヘッドを選び磁気円盤
の一つの領域を選択するような磁気円盤装置において、
高い周波数まで磁気記録データを再生するため使われる
低インピーダンスヘッド‘こ適したマトリックス増幅装
置に関している。磁気円盤記録技術では一つの方向とし
て、適当な磁気媒体上に蒸着したような導線部分が一回
かせいぜい二・三回巻きで低インピーダンスの読み出し
及び書き込み磁気ヘッドを使用する方向に向かっている
。

これは、そのような一回巻きの読み出しヘッドが、磁気
記録データの高速再生に必要な低インピーダンス特性を
持っているからである。従来の磁気ヘッドにはおおむね
細い線を適当な磁気コアに多数回巻いた素子を使ってい
たが、巻き数が多いため一回巻きに比べてインピーダン
スが高くなっている。このような高インピーダンスのヘ
ッドをアームに多数取り付け、ダイオードマトリックス
を使って、磁気円盤上でデータの書き込み及び読み出し
をする領域に相当する必要なヘッドを選択するのだが、
ダイオードは比較的高インピーダンスなので同じく比較
的高インピーダンスである数回巻きのヘッドにしかこの
選択方法は適さない。つまり、一回巻きヘッドのヘッド
インピーダンスはダイオード選択マトリックスのインピ
ーダンスよりかなり低いため、高いインピーダンスを持
つダイオードを使ったマトリックス選択装置では有効に
動作しないのである。したがって、高い周波数で使える
一回巻きのヘッドを一つのヘッドアームに多数取り付け
て用いていくには、適当な低インピーダンスのマトリッ
クス選択回路が開発される必要がある。

また、一回巻きヘッドの出力インピーダンスが比較的低
いことは、ヘッドアームにつながる増幅回路のことと考
えると有利になる。つまり、ヘッドアームからその出力
信号を十分高いレベルに増幅する残りの装置部分への途
中で、周囲の電気的な雑音の影響を受けないようになる
のである。センタータップ付きの昇圧変圧器をつないだ
低インピーダンスヘッドに関して、このヘッドを数個使
ったマトリックス接続回路で本発明を示す。

本発明の回路は集積回路として、磁気円盤駆動部のヘッ
ドアームそのものもし〈はヘッドアーム上に設けた基板
上に葵着もしくは構成すればよい。もちろん本発明は集
積回路に限定されるものではなく、個別素子で構成して
本発明を利用してもよいが、現在の技術水準を考えれば
集積回路技術を利用するのが当然であろう。本発明の回
路では、対になったトランジスタが差動増幅器として動
作しマトリックス配列の選択装億として働く。いくつか
の差動増幅器の中から一つを選びその出力で共通コレク
夕増幅器を駆動し、必要とする出力を作り出す。また、
共通ェミツタ帰還増幅器があって、選択用トランジスタ
の共通ベースに電流を流す。この種の帰還は、スプリア
ス信号の共通モード抑圧及び増幅器の入力インピーダン
スを非常に低くする作用がある。スプリアス信号とは回
路外からの不要信号のことであり、共通モード抑圧とは
同相分圧縮のことであり、差動増幅器の特性としてよく
知られている。ヘッド選択信号は変圧器のセンタータッ
プに加え、書き込み入力信号は各ヘッドにつながってい
るダイオード対を通して加えるようになつている。さて
、第１図には、四つの入力装置を使う場合の本発明の実
施例１０が表わしてある。

この実施例で考えられている入力装置は三つの端子を持
つ装置で、したがって四つの端子の絹１２，１４，１６
，１８はそれぞれ三つの端子から成り一つの入力装置に
接続されるようになっている。第２図には、これに通し
た入力装置が表わしてあって、この装置は適当な磁気コ
ア素子２２と蒸着もしくは線を巻いて作った一回巻導体
２０を有し、磁気ヘッドを構成している。また導体２０
につながっている変圧器は４：１変圧器２４などで、端
子２６を二つとセンタータップ２８を持つものである。
再び第１図を参照すると、各端子組１２，１４，１６及
び１８には、トランジスタ３０及び３２が１２に、トラ
ンジスタ３４及び３６が１４に、トランジスタ３８及び
４０が１６に、トランジスタ４２及び４４が１８に、と
いう具合にそれぞれベースが共通になっているトランジ
スタの対がつながっている。これらのトランジスタ対は
共通ベース増幅器になっていて、トランジスタの特性は
最良の増幅及び共通モード抑圧に合ったものであること
が望まれる。たとえばモノリシック（ｍｏｎ伽仇ｉｃ）
でこれらのトランジスタを作ればよい。トランジスタ３
０一４４のェミツタはそれぞれどれか一つの端子につな
がっている。一方コレクタ側については、トランジスタ
３０，３４，３８及び４２は共通コレクタバス４６に、
トランジスタ３２，３６，４０及び４４は共通コレクタ
バス４８につながっている。先に説明したように、トラ
ンジスタ３０と３２，３４と３６，３８と４０，４２と
４４のベースはそれぞれ共通になっているが、これらの
共通ベースはすべて共通ベース導線５川こつながってい
る。またコレクタバス４６はトランジスタ５２のベース
に、コレクタバス４８はトランジスタ５４のベースにつ
ながつている。トランジスタ５２と５４は共通コレクタ
結合になっていて、それぞれのエミツ夕につながってい
る端子５６及び５８を通し出力信号が得られる。

これらの取出口でトランジスタ５２のェミッタは抵抗６
０を通し、トランジスタ５４のヱミッタは抵抗６２を通
しそれぞれ接地されている。またトランジスタ５２と５
４のェミッタ間に抵抗６４と６６とがあって電圧分割器
になっていて、その中点は帰還回路のトランジスタ６８
のベースにつながっている。トランジスタ５２及び６４
のベースバイアス電流はそれぞれ抵抗７０及び７２を通
し与えられ、共通コレクタは抵抗７４を通してコレクタ
入力電圧が与えられている。トランジスタ７６はトラン
ジスタ６８と共通ェミッタ結合になっていて、共通ェミ
ツタへの電流は抵抗７８を通して得ている。

トランジスタ６８のコレクタは接地され、一方トランジ
スタ７６のコレクタはダイオード８０を通し先に述べた
共通ベース導線５０につながっている。ダイオード８０
は電流の逆流を防止し、トランジスタ７６をトランジス
タ３０一４４のェミツタによりよく結合させるように電
圧降下を与えている。トランジスタ７６のベースバイア
ス電流は抵抗８２と８４で決めている。差動増幅器トラ
ンジスタ６８と７６は、上述した読み出し動作時、ヘッ
ド選択用入力増幅器トランジスタ３０〜４４の共運べ−
スにベース電流を供総合する電流帰還回路を構成する。
この帰還回路は入力トランジスタ増幅器に入力（源）装
置に対する低インピーダンス入力特性を与え、かつスプ
リアス信号を抑制するための帰還信号を与える作用をす
る。スプリアス信号の抑圧動作については後述する。本
回路で磁気円盤にデータを書き込むときは、書き込み入
力信号を端子８６及び８８に加える。端子８６及び８８
はダイオード９０一１０４を通して端子の組１２，１４
，１６及び１８にそれぞれつながっている。またヘッド
選択信号は端子１０６，１０８，１１０及び１１２に加
える。これらの端子はそれぞれ端子組１２，１４，１６
及び１８の中央の端子につながり、本実施例の場合変圧
器２４のセンタータップ２８につながることになる。本
発明は端子が二つしかない入力装置用に、ヘッド選択信
号を二つの端子の一方につないで使うような装置にする
こともできる。本装置が書き込みに使われているとき、
端子８６及び８８に与えられた書き込み入力信号はダイ
オード対の作用によって選択されたヘッドにつながる。

たとえば、ヘッド選択端子１０６を接地すると９０及び
９２のダイオードが通じてこれにつながるヘッドに入力
信号が加わる。書き込み動作では残りのヘッド選択入力
を予め決められた電圧、たとえば２から３ボルトをかけ
ておく。この電圧値は厳密な値ではなく、接合を破壊し
ない程度で関連するダイオードやトランジスタをカット
オフにするに十分な逆バイアスであればよい。読み出し
動作のときは、書き込み入力は無く、書き込みに関連す
るダイオードはすべてオフ状態である。必要な入力装置
を働かせるためにそれに相当するヘッド選択端子を接地
する。ヘッド選択のため、例えばヘッド選択端子１０６
が設置されるとき、残りのヘッド端子１０８，１１０，
１１２は選択されないヘッドを動作状態にしないように
するため、予め決められた電圧、例えば２ボルトから３
ボルトに保持される。それによって選択されないヘッド
に対応する入力側のトランジスタがカットオフ状態に逆
バイアスされるようにすればよい。この電圧値は書き込
み時と同様厳密な値でなくともよい。今、ヘッド選択端
子１０６を接地して入力を端子組１２につながる入力装
置に選ぶと、トランジスタ３０及び３２にそれらのェミ
ッタを通して入力信号が加わり、先に述べたように、そ
れらのコレクタからトランジスタ５２及び５４のベース
へそれぞれ出力を出す。そして、トランジスタ５２及び
５４を含む共通コレクタ増幅器の出力は、トランジスタ
５２及び５４のェミツタにそれぞれつながっている端子
５６及び５８に現われることになる。トランジスタ３０
及び３２のベース電流は、帰還電流源として働くトラン
ジスタ７６のコレクタ、ダイオード８０及び共通ベース
導線５０を通して与えられる。トランジスタ６８及び７
６を含む共通ェミッ夕増幅器は帰還増幅器として働き、
その入力部はトランジスタ６８のベースで、トランジス
タ５２及び５４のェミツタ間につながっている電圧分割
器抵抗６４及び６６の中点電圧を入力する。トランジス
タ６８と７６の共通ェミッ夕増幅器を含む帰還回路はス
プリアス信号に対し優れた共通モード抑圧をするので、
端子５６及び５８での出力信号のＳ／Ｎ比は非常に良く
なる。

というのは、トランジスタ５２及び５４の特性をそろえ
ておく、たとえばモノリシツクでつくっておくと、共通
モード信号はトランジスタ５２及び５４のェミッタに等
しく現われ、ェミッタ電圧に対する影響は等しい。そう
すると、共通モード信号はトランジスタ６８のベース電
圧に影響を与え不要信号を阻止する負の帰還がかかるこ
とになるからである。必要とする双極性の信号がトラン
ジスタ５２及び５４のベースに現われた場合には、各ェ
ミッタ電圧に対する効果は極性が逆で打ち消し合し、ト
ランジスタ６８のベース電圧を変化させない。したがっ
て、双極性の信号のとき帰還がなく、増幅されることに
なる。上に説明したようにヱミッタ入力共通ペーストラ
ンジスタ対を使うことによって、入力インピーダンスが
５オームの回路を作ることが可能である。

必要ならば、５オームから５０オームまで入力インピー
ダンスを上げることが出きる。上に説明した入力装置で
はインピーダンスが１オームのオーダーで信号レベルは
およそ１００マイクロボルトである。本発明の上の実施
例では、トランジスタ６８及び７６は州４２５８、他の
トランジスタは洲３６４６の特性を持つトランジスタで
よい。

抵抗６０，６２，６４及び６６は１０００オームでよい
。また、電源電圧は５Ｖ、抵抗７４は１００オーム、抵
抗７８，８２及び８４はそれぞれ４３００オーム、私０
０オームそして１７００オームでよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従う回路の回略図である。 第２図は、第１図に示した本発明に従う回路に接続可能
なヘッド一個の構成図である。３０と３２，３４と３６
，３８と４０，及び４２と４４・・・・・・共通ベース
ェミツタ入力トランジスタ対、２０……一回巻導体、２
４……昇圧変圧器、６８及び７６・・・…帰還用差動増
幅トランジスタ、５２及び５４・・・・・・信号増幅用
トランジスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数個の入力源装置と結合するようにされ、選択さ
   れた唯一つの入力源装置だけからの信号を受信し、増幅
   する磁気記録再生装置のマトリツクス増幅回路において
   、各端子に第１と第２の電気的接続点を含む、入力源装
   置に対する複数個の入力端子と、複数の入力トランジス
   タ増幅器であつて、各入力トランジスタ増幅器がベース
   が共通に接続された一対の第１と第２のトランジスタか
   らなり、該第１トランジスタのエミツタを対応する上記
   第１の電気的接続点に接続させ、かつ該第２トランジス
   タのエミツタを対応する上記第２の電気的接続点に接続
   されることにより、これらの増幅器を上記複数入力端子
   に接続させてなる上記複数の入力トランジスタ増幅器と
   、共通コレクタ・トランジスタ増幅器であつて、上記入
   力トランジスタ増幅器のそれぞれの対トランジスタの一
   方のトランジスタのコレクタをすべて共通にして上記共
   通コレクタ・トランジスタ増幅器の一方のトランジスタ
   のベースに接続し、上記入力トランジスタ増幅器のそれ
   ぞれの対トランジスタの他方のトランジスタのコレクタ
   をすべて共通にして上記共通コレクタ・トランジスタ増
   幅器の他方のトランジスタのベースに接続してなる上記
   共通コレクタ・トランジスタ増幅器と、入力源装置の選
   択信号に応答して、対応する非選択の入力トランジスタ
   増幅器のトランジスタをカツトオフ状態にバイアスする
   回路を含み、選択された入力源装置と結合された入力ト
   ランジスタ増幅器を選択する回路と、高インピーダンス
   差動増幅器として動作する一対のトランジスタを含む差
   動増幅器回路であつて、その一方のトランジスタのベー
   スには、共通モード信号を受けるように上記共通コレク
   タ・トランジスタ増幅器のトランジスタのエミツタ間に
   接続された分圧器の分圧接続点が結合され、他方のトラ
   ンジスタのコレクタからの出力が結合手段を介して上記
   入力トランジスタ増幅器の全トランジスタのベースに共
   通に結合され、上記入力トランジスタ増幅器のベースに
   スプリアス信号などの共通モード信号を除去するための
   帰還信号を付与すると共にベース電流源を与える上記差
   動増幅回路を有し、上記共通コレクタ・トランジスタ増
   幅器の、中点接地の抵抗を接続されたエミツタとエミツ
   タとの間から上記マトリツクス増幅回路の出力信号を取
   り出すようにしたマトリツクス増幅回路。