JPS6242305A - フロツピ−デイスク装置 - 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、フロッピーディスク装置（以下、ＦＤＤと称
する）に関する。

［発明の技術的背景］ 従来から、コンピュータやワードプロ１？ツｊ）をはじ
めとする情報処理機器の外部記憶装置として、ＦＤＤが
広く用いられている。

ＦＤＤは、ディスク上の磁化反転パターンを磁気ヘッド
によりデータどして読み出し、所定の１ａ号処理回路に
より読み出したデータを２値化して後続処理を行なうよ
うに構成されている。

そして信号処理回路においては、たとえば第２図に示し
たように、プリアンプ１による磁気ヘッドの出力信号の
増幅、ローパスフィルタ〈以下、Ｌ、Ｐ、Ｆと称する）
２による高周波ノイズの除去、微分回路３による出力波
形の微分、ゼロクロスコンパレータ４による微分波形の
Ｕロクロス点の検出（２値化処理）、タイムドメインフ
ィルタ５による２値化データのノイズ除去が順次行なわ
れる。

第３図は上述した信号処理回路における微分回路３の具
体的な構成を示す回路図である。

この微分回路は差動接続された２つのトランジスタＱｌ
、Ｑ２のそれぞれのベースに磁気ヘッドからの読出し信
号が印加され、それぞれのコレクタから微分波形が取り
出されるようにされている。

またトランジスタＱｌ、Ｑ２のそれぞれのエミッタ間に
は微分特性を決定するフィルタＺ（以下、微分フィルタ
と称する）が介挿されている。

また第４図＜ａ　＞、（ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ上述し
た微分回路３の微分フィルタＺが■コンデンサのみ、■
コンデンサと抵抗との直列接続、■コンデンサと抵抗と
コイルとの直列接続、にされている各場合における周波
数特性を示す図である。

そして■は、微分特性は良好であるが、高域ノイズが増
幅され、また■は、高域ノイズの増加をおさえ、ざらに
■は、高域ノイズを低減するという機能がある。

なお■の場合における共振周波数ｆｏおよびダンピング
ηは、次の（１〉、（２）の各式で求められる。

ｆｏ＝ｉ／Ｆ「で・・・・・・・・・・・・・・・（１
）η＝Ｒ／２・Ｆ丁フＴ・・・・・・・・・（２）とこ
ろで従来のＦＤＤでは、■の場合のフィルタを構成する
コイル上１コンデンサＣおよび抵抗Ｒは固定的であり、
ディスクの内周側および外周側のいずれにおいても、微
分回路の共振周波数ｆｏおよびダンピングηは一定とさ
れていた。

ところが実際にディスクから読み出される信号の波形は
、内周側と外周側とで大きく異なっている。

第５図（ａ　）、（ｂ）はディスクの内周側および外周
側のそれぞれにおける読み出し信号の直接波形を示す図
である。

同図かられかるように、ディスクの外周側の読み出し波
形は、内周側の読み出し波形と比較して高調波成分（特
に第３次高調波成分）が多く含まれている。

また第６図は内周側の読み出し信号および外周側の読み
出し信号が従来のコイルし、コンデンサＣ１抵抗Ｒが固
定的にされた微分回路を通過した侵の波形を示している
。

同図かられかるように、外周側の読み出し信号Δは内周
側の読み出し信号Ｂと比較して、微分波形の隙間が小さ
くなる。

そして微分波形の隙間が小さくなると、ノイズが１誉し
た場合に、疑似ゼロクロス点が発生しゼロクロスコンパ
レータ４が誤ったデータパルスを出力して、リードエラ
ーが生じることがある。

このため従来のＦＤＤでは、外周側で微分波形の隙間が
小さくならないよう、外周側でり、Ｐ。

Ｆのカットオフ周波数ｆｃを低くする（スイッチフィル
タと呼ばれている手法）か、あるいは外周側で書込み電
流１ｗを増加させていた。

これらの方法はいずれも、外周側は内周側に比較して出
力および分解能が大ぎくなりリードマージンも大きくな
るという事実に基づいており、外周側で読み出し信号の
波形の３次高調波成分を減らすように意図的に分解能を
低下させる方法である。なお、これらの方法により、外
周側のリードマージンが多少低下することになっても装
置の性能には大きな影響はない。

ここで分解能およびリードマージンについて説明する。

第７図は磁気ヘッドによりディスクからデータが読み出
される場合における磁気ヘッドおよびディスクの周波数
特性を示す図である。

同図かられかるように、一般にディスクへのデータの記
録音度が大きくなるにつれ、読み出し信号のレベルが低
下する。また一般的なＦＤＤでは、内周側でも外周側で
もディスクの回転速度は一定であり、データの転送レー
トもまた一定にされているため、必然的にディスクの内
周側がその外周側よりもデータの記録密度が高くなる。

このため磁気ヘッドの読み出し信号のレベルは、内周側
の方が外周側よりも小さくなる。

したがって分解能は、外周側よりも内周側の方が低くな
り、分解能が低くなると、波形相互の干渉によるピーク
シフトが増加する。

一方、リードマージンは、９ｔｌ＠余裕度とも呼ばれ、
波形相互の干渉によるピークシフト、ノイズ、モータの
回転変動によって発生するデータパルスの振れ幅に対す
るリードエラーの発生度合を示す１直である。

第８図に示したように、序々にデータパルスの読み込み
ゲートパルスのパルス幅を狭くして、リードエラーが発
生しないような限界点を考えると、リードマージンＴが
大きくなるにつれて限界点が高くなり装置としての性能
が高くなる。

し背景技術の問題点］ しかしながら従来のＦＤＤにおけるスイッチフィルタ方
式は、Ｌ、Ｐ、Ｆのフィルタ定数を変えることにより実
現されているために多くの部品（特に抵抗とコンデンサ
）が必要で、構成が複雑であるという問題があった。

また、外周側の書込み電流を大きくする方式は、充分な
効果を得るためには、非常に大ぎな毎込み電流が必要に
なるという問題があった。

［発明の目的］ 本発明は、上述したような従来のＦＤＤの問題点を解決
すべくなされたもので、ディスクの内周側と外周側のデ
ータの読み出し時に周波数特性を切換えるように構成さ
れたＦＤＤにおいて、構成部品の数を極力少なくしたＦ
ＤＤの提供を目的としている。

［発明の概要］ すなわち本発明のフロッピーディスク装置は、磁気ヘッ
ドによりディスクに対し、データを内周側が外周側と比
較して高密度になるように書込み、書込んだデータを前
記磁気ヘッドによりアナログ信号に変換し、このアナロ
グ信号をフィルタ回路、微分回路およびゼロクロス点検
出回路に順に入力し、最終的に微分波形のゼロクロス時
期に同期したパルスを発生させ、このパルスを読み出し
データとして処理するように構成されたフロッピーディ
スク装置において、前記微分回路が、差動接続された１
１１の電流制御素子と、各素子の対応する被制ｍ電極間
に直列に介挿されたコンデンサ、コイル、第１および第
２の抵抗を有し、前記磁気へラドにより前記ディスクの
内周側に記録されているデータを読み出す際に、前記第
１の抵抗の両端を短絡させ、ダンピング度を下げるよう
に構成されていることを特徴どしている。

［発明の実施例］ 以下本発明の実施例の詳細を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成を示す回路図である。

なお本実施例のＦＤＤは、その全体構成が第２図に示し
た従来のＦＤＤの構成と同一構成であり、微分回路３の
部分的な構成のみが異なるだけであるので、第１図では
第２図と重複する構成部分の説明を省略し、微分回路の
部分に限ってシ１明する。

同図において６および７は磁気ヘッドからの信号を取出
すための負荷抵抗、８および９は差動接続されたトラン
ジスタ、１０および１１はトランジスタ８および９のコ
レクタからエミッタ間に一定の電流を流す定電流回路を
示している。また１３はコンデンサ、１４はコイル、１
５および１６は抵抗を示し、これらは直列に接続され微
分フィルタを構成している。さらに１７はディスクの内
周および外周の切換信号（スイッチフィルタ信号ＳＦＬ
と同じ性質の信号）Ｓのレベルり応じてＯＮおよびＯＦ
Ｆ！ＩＪ作を行ない、抵抗１６の両端を内周側の読み出
し時に短絡させるアナログスイッチ、１８は磁気ヘッド
の出力としての入力信Ｆ３源を示している。

本実施例のＦＤＤにおいて、まず内周外周切換信号Ｓが
内周側を示すレベルである場合、アナログスイッチ１７
がＯＮになり、抵抗１６の両端が短絡され、微分フィル
タは、コンデンサ１３、コイル１／１および抵抗１５の
みで構成されることになる。

一方、内周外周切換信ＦＪ　３が外周側を示すレベルで
ある場合、スイッチ１７がＯＦＦになり、微分フィルタ
は、コンデンサ１３、コイル１４、抵抗１５および抵抗
１６から構成されることになる。

これにより外周側では、内周側と比較して、微分回路の
ダンピングηを大きくすることができる。

そして外周側で微分回路のダンピングηが大きくなると
、読み出し信号の波形の３次高調波成分が減少し、微分
波形の隙間（第６図）が増加し、微分波形にノイズが重
畳しても、疑奴ゼロクロス点が現われず、ゼロクロスコ
ンパレータによるゼロクロス点の誤検出が生じることが
ない。

なお本実施例のＦＤＤでは外周側で微分回路のダンピン
グが大きくなることにより、外周側での分解能も低下し
、波形相互の干渉によるピークシフトも増加してノイズ
耐性が多少低下するが、外周側では元来、分解能および
ピークシフトに対する耐性に余裕があるので特にこれが
問題どなるようなことはない。

したがって外周側で微分回路のダンピングηを大さくし
、微分波形に重畳するノイズに対する耐性を高めること
は装置全体の性能の向上に大ぎく貢献する。

［′Ｒ，明の効果］ 以上説明したように、本発明のＦＤＤは、微分フィルタ
の定数を内周側と外周側とで切換えることにより、Ｌ、
Ｐ、Ｆのフィルタの定数切換と同様の効果を得ている。

そして、微分フィルタの定数切換は２つの抵抗の一方の
短絡の有無により選択するので、部品数が少なく、回路
構成も単純である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部の構成を示す回路図、
第２図は一般的なＦＤＤの全体構成を示すブロック図、
第３図は従来の「ＤＤの微分回路の構成を示づ回路図、
第４図（ａ　）〜（Ｃ）は各場合における微分フィルタ
の周波数特性を示す図、第５図（ａ　）、（ｂ）はディ
スクの内周側および外周側のそれぞれにおける読み出し
信号の波形を示づ図、第６図は内周側、１１５よび外周
側の読み出し信号の波形が従来の微分回路を通過した後
の波形を示す図、第７図はディスクの記録密度とヘッド
の読出し出力の関係により装置の分解能を説明づる図、
第８図は装置のリードマージンを説明する図である。 １・・・・・・・・・・・・プリアンプ２・・・・・・
・・・・・・Ｌ、　　Ｐ、　　Ｆ３・・・・・・・・・
・・・微分回路 ４・・・・・・・・・・・・ゼロクロスコンパレータ５
・・・・・・・・・・・・タイムドメインフィルタ６．
７・・・・・・抵抗 ８．９・・・・・・トランジスタ １３・・・・・・・・・・・・コンデンサ１４・・・・
・・・・・・・・コイル １５．１６・・・抵抗 １７・・・・・・・・・・・・アナログスイッヂ出願人
　　　　　株式会社　東　芝 東芝コンピュータ エンジニアリング株式会社 代理人弁理士　　須　山　佐　− ＋（１１（１）ｌ　　　　　　　　　　　　Ｉｃ＋第４
図 Ｊ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁気ヘッドによりディスクに対し、データを内周
   側が外周側と比較して高密度になるように書込み、書込
   んだデータを前記磁気ヘッドによりアナログ信号に変換
   し、このアナログ信号をフィルタ回路、微分回路および
   ゼロクロス点検出回路に順に入力し、最終的に微分波形
   のゼロクロス時期に同期したパルスを発生させ、このパ
   ルスを読み出しデータとして処理するように構成された
   フロッピーディスク装置において、前記微分回路が、差
   動接続された１組の電流制御素子と、各素子の対応する
   被制御電極間に直列に介挿されたコンデンサ、コイル、
   第１および第２の抵抗を有し、前記磁気ヘッドにより前
   記ディスクの内周側に記録されているデータを読出す際
   に、前記第１の抵抗の両端を短絡させ、ダンピング度を
   下げるように構成されていることを特徴とするフロッピ
   ーディスク装置。