JPS6023839Y2 - 磁気バブル駆動回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は磁気バブル駆動回路に係り、特に磁気バブルメ
モリ装置において駆動磁界を発生するコイルの駆動回路
を小型化する場合に好適な磁気バブル駆動回路に係る。

近年、磁気バブルメモリ装置が実用化されるようになっ
た。

この磁気バブルメモリ装置においては、１軸異方性の磁
性結晶薄膜中に、周囲とは逆向きの磁化ベクトルを有す
る円筒状磁区（バブル磁区）が存在するか否かにより２
値情報を保持するようになっている。

また、磁性結晶薄膜上にはバブル磁区を発生させるため
の導体パターンよりなる発生器、バブル磁区の移動軌道
を定めるための軟磁性パターン、バブル磁区の通過を検
出する磁気抵抗素子よりなる検出器等が設けられている
。

バブル磁区の移動は磁性結晶薄膜表面と平行な平面内に
おいて回転する駆動磁界と前記軟磁性パターンとの協動
作用によってなされる。

すなわち、駆動磁界により軟磁性パターンの縁端部に磁
荷が誘起され、この誘起された磁荷にバブル磁区が吸引
され、同時に該誘起される磁荷が駆動磁界の回転に伴い
軟磁性パターンに沿って移動することに基づいている。

典型的な駆動磁界はその大きさが一定であり、従ってそ
のベクトル軌跡をみると円形となる。

このような円形ベクトル軌跡を描く駆動磁界を得るには
、例えば周知のように直交する１対のコイルに、相互に
９０’位相が異なる正弦波電流を通ずればよい。

しかしながら、周波数、振幅等の精度および安定性が高
い正弦波電流を発生させるには一般に複雑・高価な回路
を構成せねばならず、とりわけ１００Ｋ Ｈｚ以上の高
周波電流を発生させる回路を安価・簡素に構成すること
は困難である。

こうしたことから、従来、前記円形ベクトル軌跡を描く
駆動磁界にとって代り、方形ベクトル軌跡を描く駆動磁
界を採用することが提案された。

というのは、この方形ベクトル軌跡の駆動磁界発生に必
要な電流の波形が、簡素な構成の回路で発生しうる三角
波であるためである。

第１図はかかる従来の回路構成ａおよびその動作波形す
を示し、第２図はＨ型駆動回路と称せられ第１図に示す
回路を改良し電源電圧を単一化した回路を示している。

いま、第１図ａの回路において、トランジスタＴｒＡが
オン、ＴｒＢがオフであると、コイルＬの左端電位ＶＬ
は正電源電圧＋Ｖにほぼ等しい。

（正確にはコレクタ・エミッタ間の電位降下分■。

や、だけ少なく、Ｖ、＝Ｖ−ＶｏＥｓとなる。

）従って、コイルＬには一定の増加率（■Ｌ／Ｌアンペ
ア／秒を有する電流■、が流れる。

次いでトランジスタ’ｒｒＡｔ ＴｒＢの両方がオフと
なると、前記電流ＩＬは減少しはじめ、コイルＬの左端
電位■、は負に変化する。

このとき、誘起される電位ＶＬはダイオードＤＢのため
に略負電源電圧−■にクランプされ、従って電流ＩＬは
一定の減少率（Ｖ／Ｌアンペア／秒）を有する。

こうした状態は電流ＩＬの向きがダイオードＤＢに対し
順方向である限り、すなわち該電流Ｉｔ、が零になるま
で持続し、そこで終結し、以後はそのままでは電流は流
れない。

このようにして、半サイクルの間コイルＬに電流■、が
図中矢印方向に流れた後、今度はトランジスタＴｒＡが
オフ、トランジスタＴｒＢがオンとなって、逆向きの増
大電流ＩＬがコイルに流れ、また、次にトランジスタＴ
ｒ Ａ ９ ＴｒＢの両方がオフとなるときダイオード
ＤＡを介して逆向きの減少電流■、が流れる。

以上が１サイクルの動作であり、これが繰返される。

尚、トランジスタＴｒＡ ｔ ＴｒＢのベースＡ、 Ｂ
には図示しない発振回路等より同図すのＴｒＡ、 Ｔｒ
Ｂに対応する信号が加えられる。

また、第２図に示すＨ型駆動回路は、第１図にあっては
コイルＬの一端のみに接続されている回路構成を、コイ
ルＬの両端に接続し、各々の動作を半サイクルだけずら
して相補対称的な動作を得るようにしたものである。

こうすることによって、電源電圧を単一化している。

詳細な動作説明を省略するが、第２図すを参照すれば明
らかである。

さて、これらの従来の駆動回路をみると、各々次のよう
な長短がある。

すなわち、第１図に示す駆動回路は構成が簡素である反
面、電源電圧を２種必要とする。

他方、第２図に示すＨ型駆動回路は単一の電源電圧で動
作する反面、構成が複雑となり、受動素子に比らべ特性
のバラツキが大きい能動素子を多く使用していてそのだ
け動作のバラツキも大きく信頼性の低下を招くおそれが
ある。

従って、本考案は単一電源電圧で動作し構成が簡素な駆
動回路を提供することを目的としており、この目的は本
考案においては、逆極性の一端を相互に接続して共通と
なし他の一端をそれぞれ正または負の電源およびアース
に接続した２個の一方向性スイッチと、該スイッチのそ
れぞれに並列にかつ該スイッチに対し逆極性に接続され
た２個のダイオードと、前記電源およびアース間を分圧
する直列抵抗と、該直列抵抗の分圧端に一端が接続され
他端が電源ないしアースに少なくとも交流的に略導通し
ているコンデンサと、前記スイッチの共通端および直列
抵抗の分圧端間に挿設したコイルとを有し、前記スイッ
チを作動せしめてコイルに三角波電流を印加することに
より、該コイルの傍に配置した磁気バブル素子に駆動磁
界を加えるようにした磁気バブル駆動回路によって遠戚
されるが、以下その一実施例を図面に従って詳細に説明
する。

第３図は本考案に係る磁気バブル駆動回路の回路構成ａ
および動作波形すを示す図である。

図中ＴｒＡ ？ ＴｒＢはトランジスタ、ＤＡ、ＤＢは
ダイオード、Ｌはコイル、Ｒ１，Ｒ２は抵抗、Ｃはコン
デンサであり、コイルＬの左端に接続されたトランジス
タ’ｒｒＡ、 ＴｒｙｓダイオードＤＡ、ＤＢよりなる
回路構成は第１図および第２図と同一であるから、対応
する符号を援用している。

この回路における構成上の従来との相違は、コイルＬの
右端に接続された回路構成にあり、具体的には該コイル
Ｌの右端電位ＶＬ２を電源電圧■の１７２に保持するた
め、抵１１． Ｒ２およびコンデンサＣを該コイルの右
端に接続した点にある。

前記抵ｗｉｔ Ｒ２は各々一端がコイルＬの右端に、ま
た他の一端がそれぞれ電源およびアースに接続されたも
のであり、前記コンデンサは一端がコイルＬの右端に、
他の一端がアースに接続されたものである。

動作を説明すると、まずトランジスタＴｒＡがオン、Ｔ
ｒＢがオフのとき、コイルＬの左端電位ＶＬＩはほぼ電
源電圧Ｖに等しく、他方コイルＬの右端電位ＶＬ２は抵
抗Ｒ１，Ｒ２で電源電圧■を分圧し１／２とした電位が
定常的に加えられている。

従って、図中矢印方向にコイルＬに電流■、が流れ、こ
の電流は一定の増加率（Ｖ ／２Ｌアンペア／秒）を有
する。

この電流■、のほとんどは電源十■よりトランジスタＴ
ｒＡおよびコイルＬならびにコンデンサＣを径由してア
ースに至る径路を流れ、抵抗Ｒ１゜Ｒ２には僅かにしか
流れないようにしている。

すなわち、コンデンサＣの静電容量を充分大きくし、抵
抗Ｒ１，Ｒ２の抵抗値を比較的大きくしている。

このようにすれば、コイルＬの右端電位ＶＬ２の変動が
小さくなりかつ抵抗による電力損失が小となる。

次にトランジスタＴｒＡｇ ＴｒＢの両方がオフとなっ
たときには、前記電流ＩＬの減少によってコイルの左端
が急激に降下し、略零となってダイオードＤＢがオンと
なると、該電位ＶＬＩはほぼアース電位にクランプされ
る。

他方、コイルＬの右端電位Ｖ Ｌ ２は依然として電源
電圧■の工を維持する。

この結果、コイルには図中矢印方向に一定の減少率（−
Ｖ／２Ｌアンペア／秒）を有した電流Ｉしが流れる。

この電流■、の径路はアースよりダイオードＤＢおよび
コイルＬならびにコンデンサＣを径由しアースに帰還す
るものである。

そして、この電流ＩＬはダイオードＤＢがオンである期
間すなわち電流ＩＬの大きさが零となり向きを変えよう
とするときまで持続する。

このような半サイクルの動作が終結すると同時に、今度
はトランジスタＴｒＡがオフ、ＴｒＢがオンとなり、コ
イルＬには逆向きの電流が流れ、前記半サイクルの動作
と同様な動作が行われる。

この場合にもコイルＬの右端電位Ｖ Ｌ２は略一定電位
を維持する。

尚、前記右端電位ＶＬ２の変動分を算出すると次式の通
りである。

■ｏ＝１ｆＴＩ′１ｄｔ＝コチ”／’−Ｍ−ｔｄｔＣ２
Ｌ Ｔ２ ２ＬＣ （但し、Ｔは周期である。

）例えば、Ｌ＝５０ＣμＨ）、 Ｖ＝２０ ［：ボルト
〕、Ｃ＝２５ＣμＦ〕、Ｔ＝１０ Ｃμｓ〕のとき、 Ｖｃキ０．０５ （ボルト〕となる。

以上本考案の構成の一例およびその動作を説明したよう
に、本考案によれば、単一電源で動作し、かつ構成が簡
素な駆動回路を提供することができる。

また、トランジスタ等の能動素子の特性バラツキによる
信頼性の低下を防ぐために、該能動素子を２個のみ使用
している。

なお、前記実施例においては、コンデンサＣがコイルＬ
の右端とアースとの間に挿設されているが、本考案はこ
れに限定されるものではない。

すなわち、このコンデンサＣはコイルＬに流しる電流Ｉ
Ｌの源となり、右端電位ＶＬ２を略一定値に保持するよ
うに機能するようにすればどのように接続しても構わな
い。

例えばコンデンサＣの他端を電源に接続することもでき
、また並列もしくは直列のコンデンサを２個以上用いて
アースおよび電源に他端を接続するようにしてもよい。

いずれにしても本考案の実施例と同等の効果を奏するこ
とは無論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気バブル駆動回路、第２図は従来の別
の磁気バブル駆動回路、第３図は本考案に係る磁気バブ
ル駆動回路を夫々示している。 ＴｒＡ、ＴｒＢ、Ｔｒｏ、ＴｒＤ・−−−−−トランジ
スタ、Ｄｈｇ ＤＢｇ Ｄａｙ ＤＤ・・・・・・ダイ
オード、Ｌ・・・・・・コイル、Ｒ１，Ｒ２・・・・・
・抵抗、Ｃ・・・・・・コンデンサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 逆極性の一端を相互に接続して共通となし他の一端をそ
   れぞれ正または負の電源およびアースに接続した２個の
   一方向性スイッチと、該スイッチのそれぞれに並列にか
   つ該スイッチに対し逆極性に接続された２個のダイオー
   ドと、前記電源およびアース間を分圧する直列抵抗と、
   該直列抵抗の分圧端に一端が接続された他端が電源ない
   しアースに少なくとも交流的に略導通しているコンデン
   サと、前記スイッチの共通端および直列抵抗の分圧端間
   に挿設したコイルとを有し、前記スイッチを作動せしめ
   てコイルに三角波電流を印加することにより、該コイル
   の近傍に配置した磁気バブル素子に駆動磁界を加えるよ
   うにしたことを特徴とする磁気バブル駆動回路。