(57)【要約】【課題】書き込み電流のオーバーシュート波形を制御する。【解決手段】出力電流波形中のオーバーシュート(ＯＳ)振幅と幅を独立に制御できるライトドライバ回路。ＯＳの振幅/幅/立ち上がりを制御するトランジスタ、負荷とのインピーダンス整合部及びヘッドからの反射キャンセル部から構成。書き込み電流のオーバーシュート波形を制御するために、オーバーシュートの立ち上がり、振幅、幅をそれぞれ独立に制御する回路。【選択図】図２
2006164312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録すべき情報に対応する記録電流を書き込みヘッドに印加して記録磁界を発生させ、該記録磁界により媒体を所定の方向に磁化することによって情報を記録する磁気記録再生装置に用いられ、
前記記録すべき情報に対応する信号を入力して前記記録電流を生成し、該記録電流を前記書き込みヘッドに出力するライトドライバ回路を具備して成り、
前記ライトドライバ回路が、前記書き込みヘッドを駆動する記録電流波形のオーバーシュートの振幅と幅とを独立に制御可能に構成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記半導体装置は前記ライトドライバ回路を制御する制御回路を更に具備して成ることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記ライトドライバ回路は、前記オーバーシュートの立ち上がりを振幅および幅とは独立に制御する回路を含んで成ることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記ライトドライバ回路は、前記オーバーシュートの立ち上がりの際に電流ピークよりも大きい電流を出力することを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項３において、
前記磁気記録再生装置は、前記記録すべき情報を、前記媒体を媒体面にほぼ垂直な方向に磁化して前記媒体に記録する垂直磁気記録方式の磁気記録再生装置であることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
記録すべき情報に対応する記録磁界を発生して媒体を所定の方向に磁化する書き込みヘッドを駆動する記録電流波形のオーバーシュートの振幅と幅とを互いに独立に制御可能に構成され、前記記録すべき情報に対応する記録電流を生成して前記書き込みヘッドに印加するライトドライバ回路と、
前記ライトドライバ回路の出力する記録電流の波形を制御するための制御情報を前記ライトドライバ回路に与える制御回路とを具備して成ることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記ライトドライバ回路は、前記オーバーシュートの立ち上がりを振幅および幅とは独立に制御する回路を含んで成ることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記ライトドライバ回路は、前記オーバーシュートの立ち上がりの際に電流ピークよりも大きな電流を出力するプリエンファシスを行うことを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記オーバーシュートの振幅を決定する回路の出力電流に前記プリエンファシスの出力電流を重畳し、前記オーバーシュートの振幅を決定する回路と前記オーバーシュートの幅を決める回路とにより前記オーバーシュートを保持し、前記オーバーシュートの幅を決定する回路によりオーバーシュート電流を立ち下げて前記記録電流を形成することを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
請求項８において、
前記オーバーシュートの振幅の制御は、前記プリエンファシスを行う期間と前記オーバーシュートの振幅を決定する回路の出力電流とを制御することによって実行されることを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】
請求項８において、
前記オーバーシュートの幅の制御は、前記オーバーシュートの幅を決定する回路によってオーバーシュート電流を立ち下げるタイミングを制御することによって実行されることを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
請求項６において、
前記ライトドライバ回路は、前記記録電流が前記書き込みヘッドにて反射することにより生成される反射波を補正する回路を含んで成ることを特徴とする半導体装置。
【請求項１３】
請求項６において、
前記ライトドライバ回路は、動的なインピーダンス整合を取ることが可能な終端回路を含んで成ることを特徴とする半導体装置。
【請求項１４】
請求項６において、
前記ライトドライバ回路は、前記書き込みヘッドを通る直線について線対称に構成されて成ることを特徴とする半導体装置。
【請求項１５】
請求項６において、
前記オーバーシュートの電流波形は、電流が最大となるピーク点からの立ち下りの波形がほぼ平坦な波形に変化する時刻を境界として、前記ピーク点を含む側である第１の領域と、前記ほぼ平坦な波形を含む側である第２の領域とを有して成り、
前記第１および第２の領域は互いに独立に制御され、前記第１の領域の制御によって前記オーバーシュートの振幅が制御され、前記第２の領域の制御によって前記オーバーシュートの電流累積値が制御されることを特徴とする半導体装置。
【請求項１６】
請求項６において、
前記オーバーシュートの振幅は、オーバーシュート発生回路の入力パルスを組み合わせることによって制御されることを特徴とする半導体装置。
【請求項１７】
請求項１６において、
前記オーバーシュートの振幅は、更に前記オーバーシュートの入力電圧によって制御されることを特徴とする半導体装置。
【請求項１８】
請求項６において、
前記オーバーシュートの振幅および幅の少なくとも一方に関する情報を保持するためのレジスタを更に具備して成ることを特徴とする半導体装置。
【請求項１９】
請求項１８において、
前記レジスタに前記オーバーシュートの振幅および幅の少なくとも一方に関する情報を入力し、入力された情報をデコードし、デコードされた情報を前記制御回路に出力することにより、前記オーバーシュートの制御を行うことを特徴とする半導体装置。
【請求項２０】
請求項１８において、
前記オーバーシュートの振幅および幅の少なくとも一方に関する情報と波形制御信号との対応関係が記憶された対応表を更に具備して成り、
前記レジスタから入力された情報に基づいて前記対応表から前記波形制御信号の組合せを選択し、選択された組合せを前記制御回路に出力することにより、前記オーバーシュートの制御を行うことを特徴とする半導体装置。
【請求項２１】
請求項６において、
前記書き込みヘッドは、前記記録すべき情報を、前記媒体を媒体面にほぼ垂直な方向に磁化して前記媒体に記録する垂直磁気記録方式の書き込みヘッドであることを特徴とする半導体装置。
【請求項２２】
記録すべき情報に対応する記録電流に基づいて記録磁界を発生して媒体を所定の方向に磁化する書き込みヘッドと、
前記記録すべき情報に対応する信号に基づいて前記記録電流を発生して前記磁気ヘッドに前記記録電流を供給する半導体装置と
を具備して成る磁気記録再生装置であって、
前記半導体装置は、
前記書き込みヘッドを駆動する記録電流波形のオーバーシュートの振幅と幅とを互いに独立に制御可能に構成され、前記記録すべき情報に対応する記録電流を生成して前記書き込みヘッドに印加するライトドライバ回路と、
前記ライトドライバ回路の出力する記録電流の波形を制御するための制御情報を前記ライトドライバ回路に与える制御回路とを具備して成ることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項２３】
請求項２２において、
前記ライトドライバ回路は、前記オーバーシュートの立ち上がりを振幅および幅とは独立に制御する回路を含んで成ることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項２４】
請求項２３において、
前記ライトドライバ回路は、前記オーバーシュートの立ち上がりの際に電流ピークよりも大きな電流を出力するプリエンファシスを行うことを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項２５】
請求項２４において、
前記オーバーシュートの振幅を決定する回路の出力電流に前記プリエンファシスの出力電流を重畳し、前記オーバーシュートの振幅を決定する回路と前記オーバーシュートの幅を決める回路とにより前記オーバーシュートを保持し、前記オーバーシュートの幅を決定する回路によりオーバーシュート電流を立ち下げて前記記録電流を形成することを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項２６】
請求項２４において、
前記オーバーシュートの振幅の制御は、前記プリエンファシスを行う期間と前記オーバーシュートの振幅を決定する回路の出力電流とを制御することによって実行されることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項２７】
請求項２４において、
前記オーバーシュートの幅の制御は、前記オーバーシュートの幅を決定する回路によってオーバーシュート電流を立ち下げるタイミングを制御することによって実行されることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項２８】
請求項２２において、
前記ライトドライバ回路は、前記記録電流が前記書き込みヘッドにて反射することにより生成される反射波を補正する回路を含んで成ることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項２９】
請求項２２において、
前記ライトドライバ回路は、動的なインピーダンス整合を取ることが可能な終端回路を含んで成ることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項３０】
請求項２２において、
前記ライトドライバ回路は、前記書き込みヘッドを通る直線について線対称に構成されて成ることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項３１】
請求項２２において、
前記オーバーシュートの電流波形は、電流が最大となるピーク点からの立ち下りの波形がほぼ平坦な波形に変化する時刻を境界として、前記ピーク点を含む側である第１の領域と、前記ほぼ平坦な波形を含む側である第２の領域とを有して成り、
前記第１および第２の領域は互いに独立に制御され、前記第１の領域の制御によって前記オーバーシュートの振幅が制御され、前記第２の領域の制御によって前記オーバーシュートの電流累積値が制御されることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項３２】
請求項２２において、
前記オーバーシュートの振幅は、オーバーシュート発生回路の入力パルスを組み合わせることによって制御されることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項３３】
請求項３２において、
前記オーバーシュートの振幅は、更に前記オーバーシュートの入力電圧によって制御されることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項３４】
請求項２２において、
前記オーバーシュートの振幅および幅の少なくとも一方に関する情報を保持するためのレジスタを更に具備して成ることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項３５】
請求項３４において、
前記レジスタに前記オーバーシュートの振幅および幅の少なくとも一方に関する情報を入力し、入力された情報をデコードし、デコードされた情報を前記制御回路に出力することにより、前記オーバーシュートの制御を行うことを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項３６】
請求項３４において、
前記オーバーシュートの振幅および幅の少なくとも一方に関する情報と波形制御信号との対応関係が記憶された対応表を更に具備して成り、
前記レジスタから入力された情報に基づいて前記対応表から前記波形制御信号の組合せを選択し、選択された組合せを前記制御回路に出力することにより、前記オーバーシュートの制御を行うことを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項３７】
請求項２２において、
前記書き込みヘッドは、前記記録すべき情報を、前記媒体を媒体面にほぼ垂直な方向に磁化して前記媒体に記録する垂直磁気記録方式の書き込みヘッドであることを特徴とする磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録再生装置の書き込み駆動回路（ライトドライバ）半導体装置に関し、特に垂直磁気記録方式の磁気記録再生装置に用いて好適なライトドライバに関連する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気記録再生装置のライトドライバとしては、印加するオーバーシュート電流の振幅とタイミングを個々の記録電流パルスに応じて変化させ、記録ヘッドが記録媒体に正しく情報を記録できるようにするものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−０３０７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
磁気記録再生装置は、大量のデータを短時間で記録媒体に記録し、また、記録媒体から再生するために、高記録密度化、記録再生周波数の高速化が要求される。磁気記録は、記録すべき情報に対応させて書き込み駆動回路（ライトドライバ）で生成した記録電流を書き込みヘッドに印加して記録磁界を発生させ、媒体を所定の方向に磁化することによって情報を記録する。この際、オーバーシュート電流を用いることで、記録電流の立ち上がり時間が短縮され、記録周波数の高速化が可能となる。
【０００５】
一般に、磁気記録装置では、書き込みヘッドや記録媒体、あるいはその組合せによって、記録誤り率やトラック間干渉の小さい最適な記録電流波形が異なる。このため、ライトドライバは各装置における最適な波形を得るために、オーバーシュート電流の精細な制御ができることが望ましい。
【０００６】
図９は従来のライトドライバの構成およびそれを用いた磁気記録再生装置の書き込み信号伝送系のブロック図である。この図を用いて従来回路のオーバーシュート（ＯＳ）電流の波形制御を説明する。ライトドライバ中のオーバーシュート電流波形は、各電流生成回路が発生する電流波形を表している。書き込みヘッド上部の波形は、ライトドライバが出力した電流波形が負荷によって鈍ったものであり、書き込みヘッド端での電流波形を表している。Ｒ／ＷチャネルＩＣから送られてくるライトデータと、レジスタ、またはＲＯＭに記録された設定によって制御信号を生成する。この制御信号によって、オーバーシュート電流の幅と振幅を制御する。これをオーバーシュート発生回路に送り、オーバーシュート電流を発生させる。書き込み電流は矩形波発生回路とオーバーシュート発生回路から構成される。オーバーシュート電流は、ライトデータから生成した矩形波電流に加えられ、伝送線路を介して書き込みヘッドに送られる。一般的に伝送線及びヘッド負荷により、ヘッド端電流はライトドライバの出力端電流に比べて立ち上がりが遅くなる。よって、図９のライトドライバ出力端での電流波形のように振幅と幅とが所望の状態に制御できていたとしても、負荷の影響で立ち上がりが遅くなり、ピーク電流に到達する時間より先に幅制御が開始される為、振幅に依存して幅も変化してしまい、幅を独立に制御することはできない。
【０００７】
ところで、従来は、媒体を磁化する方向を媒体面方向とする面内磁気記録方式が一般的であったが、近年、高記録密度化の要求に応えるため、媒体を磁化する方向を媒体面に垂直な方向とする垂直磁気記録方式が注目されている。面内磁気記録方式においては、通常、記録電流が大きいため、オーバーシュート電流波形を必ずしも精細に制御せずとも実用上問題の無い程度に記録誤り率およびトラック間干渉を抑えることが可能であった。
【０００８】
しかし、垂直磁気記録方式においては、通常、記録電流が面内磁気記録方式に比べて小さいため、記録電流波形の歪み・乱れが磁気記録装置の記録誤り率やトラック間干渉に与える影響が、これまで以上に顕著となると予測される。このことを、本発明の発明者らは課題として独自に見出し、後述する手段を以てこれを解決できることを独自に導き出した。
【０００９】
特許文献１は、「送られてきた記録データを処理して、記録ヘッドの動作周波数（記録データ周波数を分析して算出する）における記録ヘッドの特性（例えば、インピーダンス等）に合ったオーバーシュート電流を発生する」ことを開示する（同文献の段落００３１参照）。しかし、同文献は単に振幅とタイミング（位相）との最適な組合せを記録信号に応じて選択的に出力する構成である。もっとも、上述の通り、従来の面内磁気記録方式においては、特許文献１の構成で十分に記録誤り率やトラック間干渉に係る性能を確保できていたと考えられる。しかし、近年の垂直磁気記録方式においては、上述した理由により、更に精細な記録電流波形制御が要求されるため、特許文献１の構成をそのまま適用しても、十分に性能を確保することが困難になるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下の通りである。すなわち、本発明のライトドライバは、オーバーシュート波形の幅と振幅（高さ）とを独立に制御することにより、書き込みヘッド端における任意のオーバーシュート波形の生成を可能にする。磁気記録再生装置では、書き込みヘッド、記録メディア、伝送線路の組合せによって最適なオーバーシュート電流波形は異なるが、これらに応じて最適なオーバーシュート波形を生成または選択できるようにした点を特徴とする。
【００１１】
具体的には、以下の通りである。すなわち、本発明の半導体装置は、記録すべき情報に対応する記録電流を書き込みヘッドに印加して記録磁界を発生させ、該記録磁界により媒体を所定の方向に磁化することによって情報を記録する磁気記録再生装置に用いられ、前記記録すべき情報に対応する信号を入力して前記記録電流を生成し、該記録電流を前記書き込みヘッドに出力するライトドライバ回路を具備して成り、前記ライトドライバ回路が、前記書き込みヘッドを駆動する記録電流波形のオーバーシュートの振幅と幅とを独立に制御可能に構成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の半導体装置は、記録すべき情報に対応する記録磁界を発生して媒体を所定の方向に磁化する書き込みヘッドを駆動する記録電流波形のオーバーシュートの振幅と幅とを互いに独立に制御可能に構成され、前記記録すべき情報に対応する記録電流を生成して前記書き込みヘッドに印加するライトドライバ回路と、前記ライトドライバ回路の出力する記録電流の波形を制御するための制御情報を前記ライトドライバ回路に与える制御回路とを具備して成ることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の磁気記録再生装置は、記録すべき情報に対応する記録電流に基づいて記録磁界を発生して媒体を所定の方向に磁化する書き込みヘッドと、前記記録すべき情報に対応する信号に基づいて前記記録電流を発生して前記磁気ヘッドに前記記録電流を供給する半導体装置とを具備して成る磁気記録再生装置であって、前記半導体装置が上述した特徴を有するものである。
【００１４】
磁気記録再生装置では、用いる書き込みヘッド、記録媒体、ライトドライバと記録ヘッドを接続する伝送線路などによって、磁気記録に最適な記録電流波形は異なる。装置立ち上げ時には上記部品の組合せが複数存在するため、ライトドライバは複数の記録電流波形を発生させられることが望ましい。また、上記部品の組合せ確定後も、個々の部品の製造ばらつきにより最適な電流波形は異なってくる。そのため、磁気記録用ライトドライバは、磁気記録再生装置の何種類かの構成に対応した最適な記録電流波形を生成するだけでなく、上記部品を組み合わせた時の製造ばらつきにまで対応できるよう波形制御できることが望ましい。また、高記録周波数化のためには、記録電流の立ち上がり時間は短いほうが良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の磁気記録用ライトドライバは、オーバーシュート電流の振幅と幅とを独立に制御するため、オーバーシュートの精細な制御が可能となり、以て最適な記録電流波形で媒体に情報を記録する磁気記録再生装置を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
ライトドライバは、受け取った記録データを記録電流に変換して書き込みヘッドに送る。記録電流は、矩形波にオーバーシュート電流を重畳させたものである。オーバーシュート電流の最適な波形は、書き込みヘッド、伝送線路、記録メディアや記録周波数によって異なる。このため、本発明の磁気記録用ライトドライバは、オーバーシュート電流の幅と振幅とをそれぞれ独立に制御することにより、オーバーシュート電流の波形を最適化する。
【００１７】
図１は本発明の原理を示す図であり、本発明のライトドライバ回路を用いた磁気記録再生装置の書き込みヘッド端におけるオーバーシュート電流波形が生成される仕組みを簡単に示したものである。従来回路では、書き込みヘッド端の電流波形の振幅と幅とが追従して変化したため、波形の制御性が低かったが、本発明のライトドライバ回路では、幅と振幅とを独立に制御することで、書き込みヘッド端における任意の波形生成が可能となり、従来回路よりも波形の制御性が向上する。これにより、多様な書き込みヘッド、書き込み媒体等の組合せにも同じ回路で対応することが可能である。
以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例として図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図２は本発明のライトドライバの構成およびそれを用いた磁気記録再生装置の書き込み信号伝送系の一実施例を示すブロック図である。同図を用いて本実施例のライトドライバ回路のオーバーシュート（ＯＳ）電流の波形制御を説明する。
【００１９】
図２のライトドライバ中のオーバーシュート電流波形は、各電流生成回路が発生する電流波形を表している。書き込みヘッド上部の波形は、ライトドライバが出力した電流波形が負荷によって鈍ったものであり、書き込みヘッド端での電流波形を表している。Ｒ／ＷチャネルＩＣから送られてくるライトデータと、レジスタ、またはＲＯＭに記録された設定によって制御信号を生成する。この制御信号によって、オーバーシュート電流の幅と振幅を制御する。これをオーバーシュート発生回路に送り、オーバーシュート電流を発生させる。
【００２０】
上述の図９の従来回路では、書き込み電流は矩形波発生回路とオーバーシュート発生回路から構成されていた。上述の通り、図９のライトドライバ出力端での電流波形のように振幅と幅とが制御できていたとしても、負荷の影響で立ち上がりが遅くなり、ピーク電流に到達する時間より先に幅制御が開始される為、振幅に依存して幅も変化してしまい、幅を独立に制御することはできなかった。
【００２１】
これに対して本実施例の回路は、矩形波発生回路、オーバーシュートの振幅を決定する回路、オーバーシュートの幅を決定する回路から構成される。オーバーシュートの幅と振幅の設定はそれぞれ独立の制御信号として処理され、独立したオーバーシュート発生回路に送られる。幅、振幅のそれぞれの制御回路で生成されたオーバーシュート電流は矩形波電流に加えられ、伝送線路を介して書き込みヘッドへ送られる。
【００２２】
ここで、オーバーシュート電流の立ち上がり時には、実際の電流ピークよりも大きな電流を出力する（プリエンファシスを行う）のが好適である。プリエンファシスにより、ヘッド電流が高速に立ち上がり、制御を開始する以前に所望のオーバーシュート電流に達する。本実施例では、プリエンファシスをオーバーシュートの振幅を決定する回路の出力電流に重畳している。その後、オーバーシュート電流の振幅を決める回路と幅を決める回路により、オーバーシュート電流を保持する。最後に、オーバーシュート電流の幅を決める回路により電流を立ち下げる。振幅の制御は、プリエンファシスを行う期間と振幅を決定する回路の出力電流を制御することによって行う。幅の制御は、幅を決定する回路によってオーバーシュート電流を立ち下げるタイミングを制御することで行う。
【００２３】
以上のように、本実施例の磁気記録用ライトドライバは、オーバーシュート電流の振幅と幅とを独立に制御する。そのため、本実施例によれば、オーバーシュートの精細な制御により、磁気記録再生装置に最適な記録電流波形を提供することが可能である。
【００２４】
また、本実施例のライトドライバでは、オーバーシュート電流を幅と振幅の２つのパラメータを用いて独立に制御することに加え、上記プリエンファシスによる立ち上がりの高速化を行う。そのため、本実施例によれば、プリエンファシスを行うことで、従来回路では負荷の時定数と出力電流の振幅で決まっていた書き込み電流の立ち上がりをほぼ一定にし、書き込み電流の立ち上がりの鈍りによる幅制御への影響を防ぐことが可能となり、以て、任意波形の生成が可能となる。
【実施例２】
【００２５】
本発明の磁気記録用ライトドライバの他の実施例を説明する。本実施例は、図２のブロック構成において、磁気記録ヘッドを接続する伝送線路のインピーダンスと、磁気記録用ライトドライバとのインピーダンスの整合をとるための終端回路を更に備えたものである。尚、終端回路の具体的構成については、後の実施例で詳述する。
本実施例によれば、終端回路によって、ライトドライバと伝送線路とのインピーダンス不整合によって生じる反射波、及び終端回路への電流損失を低減することができる。これにより、反射による電流波形の乱れを抑制し、最適な記録電流波形を提供することが可能である。
【実施例３】
【００２６】
本発明の磁気記録用ライトドライバの更に他の実施例を説明する。本実施例は、図２のブロック構成において、上記伝送線路のインピーダンスと、磁気記録用ライトドライバの出力インピーダンスとの不整合、あるいは、伝送線路と書き込みヘッドとのインピーダンスの不整合によって反射波が生じた場合、これを補正する回路を更に備えたものである。尚、反射波を補正する回路の具体的構成については、後の実施例で詳述する。
本実施例によれば、反射波を補正する回路によって、上記インピーダンスの不整合によって生じた反射波を打ち消すことができる。これにより、最適な記録電流波形を提供することが可能である。
【実施例４】
【００２７】
本発明の磁気記録用ライトドライバの更に他の実施例を説明する。本実施例は、本発明の磁気記録用ライトドライバ回路を対称な回路で構成したものである。このようにすれば、フライバック電圧も対称になり、コモン電位が大きく変動しない。
本実施例によれば、クロストークの影響を抑えることが可能となり、また、コモン電位を電源電圧の中心に容易に設定可能となる。
【実施例５】
【００２８】
図３は、この発明に係る磁気ディスクメモリ装置用ライトドライバの一実施例の回路図を示す。ライトドライバは、書き込み用ヘッドを介して電流をいずれの方向にも駆動できるようにするため、典型的にはＨブリッジ回路が用いられる。
図３に示す回路は、記録電流のオーバーシュートを発生させる回路３３，３４，３５，３６と、上記オーバーシュートを発生させる回路との組合せで動作する反射波を補正する回路３，７，９，１３と、定常記録電流を発生させる回路３９，４０と、インピーダンス整合を取るための回路２９，３０を備えている。
【００２９】
オーバーシュート発生回路は、３３と３６、３４と３５がそれぞれ対になって動作し、立ち上がりの急峻なオーバーシュート電流を発生させる。この回路は、オーバーシュートの立ち上がり、振幅、幅をそれぞれ独立に制御可能な３つのトランジスタを備えている。従来は、オーバーシュートの振幅によって、立ち上がり時間も追従して変化していた。これは、プリアンプが駆動する負荷と印加電圧によって立ち上がり時間が決定されるためである。立ち上がり時間を短縮するためには、必要とする振幅を得るため以上の電圧を印加しなければならない。そこで、本実施例においては、オーバーシュートの立ち上がりを制御するための回路を、振幅を制御するための回路とは別に用意する。この回路により、オーバーシュート電流の立ち上がりと振幅を独立に制御することが可能となり、振幅によらずオーバーシュートの立ち上がりを一定にできる。また、立ち上がりを一定にできるため、オーバーシュートの幅の精細な制御も可能となる。さらに、立ち上がりを制御することも容易である。
【００３０】
対になって動作するオーバーシュート発生回路においては、同じ役割を持つトランジスタは同じタイミングで動作する。よって、オーバーシュート発生回路３３についてのみ説明する。オーバーシュート発生回路３３と３６が動作する場合の、それぞれのトランジスタの動作について述べる。トランジスタ４，１４は、オーバーシュートの幅を制御するもので、スイッチとして動作する。トランジスタ２，１６は、オーバーシュートの立ち上がりを制御するもので、スイッチとして動作する。トランジスタ１，１５は、オーバーシュートの高さを制御するもので、ゲートに入力されるアナログ電位によって電流源として動作し、オーバーシュート電流を制御する。非動作時には、トランジスタ１，２はオン、トランジスタ３，４はオフしており、書き込み電流を提供しない。オーバーシュート発生時には、トランジスタ１，２に加え４がオンする。トランジスタ２，４はスイッチとして動作するため、ＩＮＤＸに大きな電圧が印加され、立ち上がりの急峻なオーバーシュート電流を提供することが可能である。オーバーシュート電流の立ち上がり後、トランジスタ２をオフする。このとき、トランジスタ１，４がオンしているので、オーバーシュート電流は電流源動作しているトランジスタ１によって制御され、振幅を一定に保つことができる。オーバーシュート電流の幅は、トランジスタ４をオフにするタイミングによって制御することが可能である。トランジスタ１は、トランジスタ４がオフした後、オンにする。
【００３１】
以上がオーバーシュート発生回路の動作である。回路は対称であるので、ＶＥＥ側のトランジスタ１と５、２と６、３と７、４と８、及びＶＣＣ側のトランジスタ９と１３、１０と１４、１１と１５、１２と１６は同じ役割を持っており、オーバーシュート発生回路３４と３５が動作する場合も同様である。
【００３２】
上記のように、オーバーシュート発生回路が対称な形であるので、フライバック電圧も対称となる。よって、記録電流駆動中における書き込みヘッドのコモン電位の変動を小さく抑えることが可能である。これにより、一般的には書き込みヘッドの伝送線路横に設置される、読み込みヘッド及び伝送線路へのクロストークを抑えることが可能である。
【００３３】
トランジスタ３は、磁気記録用ライトドライバと伝送線路３７とのインピーダンス不整合によって反射波が生じた場合、これを補正するために用いる。ライトドライバによって駆動された記録電流が、伝送線路３７を介して記録ヘッド３８に達すると、電流はインピーダンス不整合により反射される。さらに、ライトドライバと伝送線路３７のインピーダンス整合が取れていない場合、記録ヘッド３８で反射された電流の再反射が生じる。再反射によって記録電流波形が乱れ、書き込みデータの速度によっては安定した記録電流波形の生成ができなくなる。そのため、再反射が起きるタイミングに合わせて再反射と逆向きの電流を打ち出し、電流波形の乱れを補正する（リフレクションキャンセラーと呼ぶ）。反射波がライトドライバ端で再反射するタイミングは、伝送線路３７を往復する時間によって決まるため、設定は伝送線路によって異なる。また、上記実施例において、リフレクションキャンセラーは記録電流の再反射による増加を補正するように設定されているが、記録電流が再反射により減少する場合には、これを打ち消すように動作させてもよい。
【００３４】
図４は、図３におけるオーバーシュート生成回路とリフレクションキャンセラーの制御信号生成回路の一例を示す。また、各制御信号のタイミングチャートの一例を図５に示す。図３においてオーバーシュート発生回路３３，３６が動作しているときは、トランジスタ７，９がリフレクションキャンセラーとして動作する。オーバーシュート生成回路とリフレクションキャンセラーの制御信号は、入力された差動信号であるライトデータＸ，Ｙから生成する。入力されたライトデータは、可変遅延回路１に入力される。可変遅延回路１の遅延時間を調整することで、各パルス間のタイミングの制御が可能である。その後信号は、パルスを生成のために可変遅延回路２と否定論理回路４０に入力される。否定論理回路４０により反転された信号と、可変遅延回路２によって遅延された信号は否定論理積回路４１に入力される。上記２入力信号間の遅延時間差を調整することで、パルス幅を制御することが可能である。回路は対称であるから、同種の制御信号を生成する回路の遅延時間は、Ｘ，Ｙで同じになるようにする。なお、各回路間や出力にバッファや遅延回路などを挿入しても良いし、各パルス生成回路への入力を入力Ｘ，Ｙからとらずに、別のパルス生成回路の途中から分岐させても良い。図４のオーバーシュートの振幅を制御するトランジスタには、常にオーバーシュートの振幅制御用のレベルが入力されている。
【００３５】
次に、終端回路について説明する。回路は書き込みヘッドに対して対称であるので、終端回路２９についてのみ説明する。終端回路２９は、ＰＮＰトランジスタ１８とＮＰＮトランジスタ１７が相補的に動作する部分と、ＮＰＮトランジスタ１９、ＰＮＰトランジスタ２０、電流源２５の直列接続で構成された、ＰＮＰトランジスタ１８のベース電位を決めるための回路を備えている。また、トランジスタ１７，１８のベース電流の変動を補償するために、コンデンサ３１が接続されている。終端回路２９のＮＰＮトランジスタ１７のベース電位を、抵抗２７の両端の電位が等しくなるように制御することにより、終端回路への電流損失を低減しながら、オーバーシュート発生回路動作中もインピーダンス整合をとることが可能である。同時に、また、定常記録電流回路４０が動作しているときには、終端回路２９が定常記録電流を供給し、定常記録電流回路３９が動作しているときには、終端回路３０が定常記録電流を供給する。
【００３６】
上記波形制御の情報は、ライトドライバ回路と共に単一の半導体装置（例えば、半導体集積回路装置）に集積化されたレジスタにオーバーシュート電流の振幅および幅（両方あるいはいずれか一方）に関する情報を入力し、レジスタに入力された情報をデコードし、デコードされた情報を制御回路に入力するように構成してもよい。制御回路は、レジスタと同様にライトドライバ回路と共に単一の半導体装置に集積化してもよいし、ライトドライバ回路とは別の半導体装置に設けてもよい。ライトドライバ回路と共に集積化した場合には、部品点数の低減により装置の小型化及び低消費電力化が可能である。また、別の半導体装置に設けた場合、部品間の信号の受け渡しが発生しないためライト系回路によるノイズを減らすことができ、読み出し特性を劣化させることが少ないという効果がある。また、ライトドライバ回路とは別に設けた場合には、制御の変更が容易、一方の特性変更時に他方の修正が不要、ライトドライバ回路の規模が小さくなるという効果がある。
【００３７】
また、予め出力波形を発生するために必要な対応表を内蔵し、レジスタから入力された情報を基に内蔵の対応表から波形制御信号の組合せを選択し、制御回路に信号が出力されるように構成してもよい。この場合、ライトドライバを使う側から見えるパラメータはオーバーシュートの振幅と幅のみになることで制御が容易になるという効果がある。
【００３８】
本実施例によれば、オーバーシュート電流の立ち上がりと振幅を独立に制御することが可能となり、振幅によらずオーバーシュートの立ち上がりを一定にできる。また、立ち上がりを一定にできるため、オーバーシュートの幅の精細な制御も可能となる。さらに、立ち上がりを制御することも容易である。また、オーバーシュート発生回路が対称な形であるので、フライバック電圧も対称となるから、記録電流駆動中における書き込みヘッドのコモン電位の変動を小さく抑えることが可能である。これにより、一般的には書き込みヘッドの伝送線路横に設置される、読み込みヘッド及び伝送線路へのクロストークを抑えることが可能である。
【実施例６】
【００３９】
図６は、この発明に係る磁気ディスクメモリ装置用ライトドライバの他の一実施例の回路図を示す。図３と同様に、ライトドライバは、書き込み用ヘッドを介して電流をいずれの方向にも駆動できるようにするため、典型的にはＨブリッジ回路が用いられる。但し、リフレクションキャンセラーの形態が図３のものとは異なる。図６では、リフレクションキャンセラー５７〜６０は、オーバーシュート発生回路とは別系統に設置している。以下、本実施例の動作を説明する。すなわち、オーバーシュート発生回路５５〜５８は、実施例５と同様に動作する。リフレクションキャンセラー５３〜５６が動作するタイミングも実施例５と同様であり、トランジスタ４８，５０，５１，５３のオンする期間で動作期間を制御する。ただし、オーバーシュート発生回路とは別系統に設置し、トランジスタ４７，４９，５２，５４を追加している。追加したトランジスタのゲート電位を制御することで、オーバーシュート電流の設定とは独立してリフレクションキャンセラーの電流量調整が可能になっている。
【００４０】
本実施例によれば、リフレクションキャンセラー５７〜６０が別系統となっているため、トランジスタ４６，４８，４９，５１のゲート電位を制御することで、リフレクションキャンセラーの電流量を制御することが可能である。これにより、より精細な反射波の補正が可能となる。
【実施例７】
【００４１】
図７は、この発明に係る磁気ディスクメモリ装置用ライトドライバの他の一実施例の回路図を示す。図３と同様に、ライトドライバは、書き込み用ヘッドを介して電流をいずれの方向にも駆動できるようにするため、典型的にはＨブリッジ回路が用いられる。但し、終端回路の形態が図３のものとは異なる。図７では、終端回路２９，３０のように動的な終端を行わず、抵抗とスイッチを直列接続した終端回路５７，５８を用いている。スイッチは定常記録電流を駆動する期間のみオンさせ、抵抗による終端をとる。以下、本実施例の動作を説明する。すなわち、オーバーシュート発生回路動作期間はスイッチをオフし、書き込み電流が流れる回路と終端抵抗とを切り離す。オーバーシュート回路の動作が終わった後、スイッチをオンにして終端抵抗を接続する。
【００４２】
本実施例によれば、単純に抵抗で終端をとることにより、終端抵抗部での損失は増加するが、回路が単純になり複雑な制御が不要になる。オーバーシュート発生回路動作時は、オーバーシュート発生回路のインピーダンスが終端抵抗よりも小さくなるため、インピーダンスの整合が取れなくなる。そのため、オーバーシュート発生回路動作中は終端抵抗回路が意味を成さないので、終端回路を切り離し、終端回路への損失を減らす。あるいは、スイッチを用いずに単に抵抗のみを介して接地することもできる。
【実施例８】
【００４３】
図８は、この発明に係る磁気ディスクメモリ装置用ライトドライバの他の一実施例の回路図を示す。図３と同様に、ライトドライバは、書き込み用ヘッドを介して電流をいずれの方向にも駆動できるようにするため、典型的にはＨブリッジ回路が用いられる。但し、定常電流生成回路の形態が図３のものとは異なる。本実施例では、終端回路２９，３０から定常記録電流を供給せずに、ＶＣＣ側にも定常記録電流発生回路５９，６０を設ける。以下、本実施例の動作を説明する。すなわち、書き込みヘッドを通る直線に対して回路を対称性にするだけで無く、ＶＣＣ側、ＶＥＥ側の回路構成も書き込みヘッドを横切る直線に対して対称にすることにより、書き込みヘッドのコモン電位の変動をより小さくし、クロストークを減らすことを可能にする。
【００４４】
本実施例によれば、ＶＣＣ側にも定常記録電流発生回路５９，６０が設けられていることにより、回路が書き込みヘッドに対して対称になり、クロストークの影響をさらに小さく抑えることが可能である。
【００４５】
以上のように、実施例５〜８はＭＯＳ型電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を用いた回路構成を代表例として説明しているが、本発明はこの構成に限定されるものではなく、例えば、バイポーラトランジスタなど、その他のトランジスタを用いても構成可能である。ＭＯＳＦＥＴを用いた場合には、ゲートに電流が流れないため、より正確な制御が可能であるという効果がある。一方、バイポーラトランジスタを用いた場合には、大電流駆動が可能なため、回路規模を小さくできるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明に係る磁気記録再生装置の磁気記録ライト電流の制御方法である。
【図２】この発明に係る磁気記録再生装置の磁気記録ライト電流の生成方法である。
【図３】この発明に係る磁気記録再生装置の磁気記録ライトドライバの一実施例図である。
【図４】図３のライトドライバのオーバーシュート発生回路およびリフレクションキャンセラーの制御回路の一実施例図である。
【図５】図３のライトドライバのオーバーシュート発生回路とリフレクションキャンセラーの動作を説明するためのタイミングチャートの一実施例図である。
【図６】この発明に係る磁気記録再生装置の磁気記録ライトドライバの他の一実施例図である。
【図７】この発明に係る磁気記録再生装置の磁気記録ライトドライバの他の一実施例図である。
【図８】この発明に係る磁気記録再生装置の磁気記録ライトドライバの他の一実施例図である。
【図９】従来の磁気記録再生装置の磁気記録ライト電流の生成方法である。
【符号の説明】
【００４７】
１〜１６，４７〜５４‥‥ＭＯＳＦＥＴ、
１７〜２４‥‥バイポーラトランジスタ、
２５，２６‥‥定電流源、
２７，２８‥‥終端抵抗、
２９，３０，５９，６０‥‥終端回路、
３１，３２‥‥コンデンサ、
３３〜３６‥‥オーバーシュート発生回路、
３７‥‥伝送線路、
３８‥‥書き込みヘッド、
３９，４０，６１，６２‥‥定常電流発生回路、
４１‥‥否定論理積回路、
４２‥‥バッファ、
４３‥‥否定論理回路、
４４‥‥オーバーシュート幅制御回路、
４５‥‥オーバーシュート立ち上がり制御回路、
４６‥‥リフレクションキャンセラー制御回路、
５５〜５８‥‥リフレクションキャンセラー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006164312.tif 000008
【図７】
2006164312.tif 000009
【図８】
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【図９】
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