(57)【要約】【課題】本発明は、磁気記録媒体からの情報読み出し精度を低下させることなく、かつ低消費電流で、逆起電圧による再生側アンプへの逆流電流や、該アンプの破壊を防止することが可能な磁気記録再生装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、磁気記録媒体に対する情報記録再生手段であるヘッド１０と、磁気記録媒体からの情報読み出し時にヘッド１０で得られた再生電圧信号を増幅するアンプＡＭＰと、を有して成る磁気記録再生装置１において、制御電圧に応じてヘッド１０とアンプＡＭＰとの間を閉結／開放するスイッチＱ３、Ｑ４を有する構成としている。【選択図】　　　図１
2004103139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録媒体に対する情報記録再生手段であるヘッドと、前記磁気記録媒体からの情報読み出し時に前記ヘッドで得られた再生電圧信号を増幅するアンプと、を有して成る磁気記録再生装置において、
制御電圧に応じて前記ヘッドと前記アンプとの間を閉結／開放するスイッチ手段を有す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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ヘッドを介して磁気記録媒体（フレキシブルディスクやハードディスク等）に情報の読み書きを行う磁気記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は磁気記録再生装置の一従来例を示す回路図であり、特に、磁気記録媒体に対する情報の読み書きを行うリード回路及びライト回路周辺が示されている。
【０００３】
本図に示す磁気記録再生装置１’は、磁気記録媒体（図示せず）に対する情報記録再生手段である磁気ヘッド１０’と、磁気記録媒体に対する情報の書込処理を行うライト回路２０’と、磁気記録媒体に記録された情報の読出処理を行うリード回路３０’と、を有して成る。
【０００４】
上記構成から成る磁気記録再生装置１’において、磁気記録媒体に情報を書き込む場合、ライト回路２０’は、磁気記録媒体に書き込もうとする情報に基づいて、磁気ヘッド１０’のコイルＬａに供給するライト電流の向きを切り換える。一方、磁気記録媒体から情報を読み出す場合、リード回路３０’は、ヘッド端子Ｔａ、Ｔｂに入力される磁気ヘッド１０’の再生電圧信号をプリアンプＡＭＰ’で増幅した後、内部回路３１’での情報抽出処理を行う。
【０００５】
なお、リード回路３０’は、磁気記録媒体への情報書き込み時にコイルＬａの両端に生じる逆起電圧によって、磁気ヘッド１０’からプリアンプＡＭＰ’への逆流電流が生じたり、プリアンプＡＭＰ’のトランジスタＱａ、Ｑｂが破壊されたりしないように、ヘッド端子Ｔａ、ＴｂとトランジスタＱａ、Ｑｂのベースとの間に、それぞれ図示のようにダイオード接続されたｐｎｐ型バイポーラトランジスタＱｃ、Ｑｄを有して成り、両トランジスタＱｃ、Ｑｄのオン／オフを駆動回路３２’によって電流制御する構成とされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
確かに、上記構成から成る磁気記録再生装置１’であれば、磁気記録媒体への情報書き込み時にトランジスタＱｃ、Ｑｄをオフさせることで、逆起電圧によるプリアンプＡＭＰ’への逆流電流や、トランジスタＱａ、Ｑｂの破壊を防止することができる。
【０００７】
しかしながら、上記構成から成る磁気記録再生装置１’では、電流駆動素子であるトランジスタＱｃ、Ｑｄを制御するために、定電流源等で構成された駆動回路３２’をトランジスタＱａ、Ｑｂのベースに接続しなければならないため、該駆動回路３２’のインピーダンス成分によって、プリアンプＡＭＰ’のノイズ特性に劣化が生じていた。特に、プリアンプＡＭＰ’で発生したノイズ成分は、後段のメインアンプ（図示せず）等でキャンセルされることなく増幅されるので、該ノイズ成分が小さなものであっても、再生出力には無視できないレベルのノイズ成分が重畳してしまい、結果として磁気記録媒体からの情報読み出し精度が低下するおそれがあった。また、駆動回路３２’の待機電流及び動作電流によって装置の消費電流増大も招かれていた。
【０００８】
なお、プリアンプＡＭＰ’のノイズ特性を劣化させる原因としては、駆動回路３２’で発生するノイズ成分以外にも、トランジスタＱａ、Ｑｂのベース抵抗によって発生するノイズ成分や、トランジスタＱｃ、Ｑｄのオン抵抗によって発生するノイズ成分が考えられるが、トランジスタＱａ、Ｑｂのベース抵抗やトランジスタＱｃ、Ｑｄのオン抵抗が数［Ω］程度であるのに対して、駆動回路３２’のインピーダンス成分は数［ｋΩ］もあるため、駆動回路３２’のインピーダンス成分で発生するノイズ成分は、前述したトランジスタＱａ、Ｑｂ、Ｑｃ、Ｑｄで発生するノイズ成分を無視できるほど大きく、駆動回路３２’で発生するノイズ成分の影響が支配的であった。
【０００９】
一方、特開平７−３２０２１１号公報には、プリアンプを構成する差動トランジスタのエミッタ間にスイッチ回路を有して成り、磁気記録媒体への情報書き込み時にはスイッチ回路をオフさせ、磁気記録媒体からの情報読み出し時にはスイッチ回路をオンさせる磁気記録再生装置が開示されている。
【００１０】
確かに、上記構成から成る磁気記録再生装置であれば、差動トランジスタのベースに不要なインピーダンス成分を接続する必要がないため、該インピーダンス成分によるプリアンプのノイズ特性劣化を招くことなく、かつ低消費電流で、逆起電圧による差動トランジスタの破壊を防止することができる。
【００１１】
しかしながら、上記構成から成る磁気記録再生装置では、磁気ヘッドのコイル両端と差動トランジスタのベース間に、何ら逆流電流の遮断手段が設けられていないため、磁気記録媒体への情報書き込み時、磁気ヘッドのコイルに流すライト電流の一部が、逆起電圧によってプリアンプへ逆流し、情報書き込み精度の低下を招くおそれがあった。
【００１２】
また、上記構成から成る磁気記録再生装置では、差動トランジスタのエミッタ間に配設されたスイッチ回路のオン抵抗がばらつくことに依拠して、プリアンプの増幅動作にもばらつきが生じるため、磁気記録媒体からの情報読み出し精度が低下するという課題を有していた。さらに、上記構成から成る磁気記録再生装置では、スイッチ回路７を介して流れる電流のために、差動トランジスタに接続された一対の定電流源について十分なペア性を取ることが難しく、製造プロセスの負担が大きいという課題も有していた。
【００１３】
本発明は、上記の問題点に鑑み、磁気記録媒体からの情報読み出し精度を低下させることなく、かつ低消費電流で、ヘッドの逆起電圧による再生側アンプへの逆流電流や、該アンプの破壊を防止することが可能な磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る磁気記録再生装置は、磁気記録媒体に対する情報記録再生手段であるヘッドと、前記磁気記録媒体からの情報読み出し時に前記ヘッドで得られた再生電圧信号を増幅するアンプと、を有して成る磁気記録再生装置において、制御電圧に応じて前記ヘッドと前記アンプとの間を閉結／開放するスイッチ手段を有する構成としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る磁気記録再生装置の一実施形態を示す回路図であり、特に磁気記録媒体に対する情報の読み書きを行うリード回路及びライト回路周辺が示されている。
【００１６】
本図に示す磁気記録再生装置１は、磁気記録媒体（図示せず）に対する情報記録再生手段である磁気ヘッド１０と、磁気記録媒体に対する情報の書込処理を行うライト回路２０と、磁気記録媒体に記録された情報の読取処理を行うリード回路３０と、を有して成る。なお、磁気ヘッド１０を構成するコイルＬ１は、電源端子或いはＣＯＭ端子にタップされており、該コイルＬ１には、電源電圧Ｖｃｃ或いは所定のバイアス電圧が印加されている。
【００１７】
磁気記録媒体に対して情報を書き込む場合、ライト回路２０には、磁気記録媒体に書き込もうとする情報（ライトデータ）が入力される。ライト回路２０は、入力されたライトデータに基づいて、磁気ヘッド１０のコイルＬ１に供給するライト電流の向きを切り換える。このような動作により、磁気記録媒体は、コイルＬ１のライト電流に応じた方向に磁化され、情報の書き込みが行われる。
【００１８】
一方、磁気記録媒体から情報を読み取る場合、磁気ヘッド１０は、磁気記録媒体に記録された磁化パターンを電磁的に読み出すことで再生電圧信号を得る。リード回路３０は、ヘッド端子Ｔ１、Ｔ２に入力される磁気ヘッド１０の再生電圧信号をプリアンプＡＭＰで増幅した後、内部回路３１での情報抽出処理を行う。
【００１９】
なお、上記した内部回路３１は、プリアンプＡＭＰから入力された増幅再生電圧信号を２値整形するフィルタ部（ローパスフィルタ、微分器、比較器等）や、該フィルタ部で得られた再生ディジタル信号から所望の情報を復号する復号処理部を有して成る。
【００２０】
また、上記したプリアンプＡＭＰは、一対のｎｐｎ型バイポーラトランジスタＱ１、Ｑ２と、抵抗Ｒ１、Ｒ２と、定電流源Ｉ１と、を有して成る。プリアンプＡＭＰの出力端子に相当するトランジスタＱ１、Ｑ２のコレクタは、それぞれ抵抗Ｒ１、Ｒ２を介して互いに接続されており、その接続ノードは、電源ラインに接続されている。トランジスタＱ１、Ｑ２のエミッタは互いに接続されており、その接続ノードは、定電流源Ｉ１を介してグランドに接続されている。定電流源Ｉ１のオン／オフ制御端子は、内部回路３１の制御端子に接続されており、電圧制御によって情報読込み時にオン、書込み時にオフとされる。
【００２１】
ここで、本実施形態のリード回路３０は、磁気記録媒体への情報書き込み時にコイルＬ１の両端に発生する逆起電圧によって、磁気ヘッド１０からプリアンプＡＭＰへの逆流電流が生じたり、プリアンプＡＭＰのトランジスタＱ１、Ｑ２が破壊されたりしないように、プリアンプＡＭＰの入力端子に相当するトランジスタＱ１、Ｑ２のベースとヘッド端子Ｔ１、Ｔ２との間に、ＰチャネルＭＯＳトランジスタＱ３、Ｑ４を有して成り、両トランジスタＱ３、Ｑ４のオン／オフを内部回路３１によって電圧制御する構成とされている。
【００２２】
トランジスタＱ３、Ｑ４のソースは、それぞれヘッド端子Ｔ１、Ｔ２に接続されている。トランジスタＱ３、Ｑ４のドレインは、トランジスタＱ１、Ｑ２のベースにそれぞれ接続されている。トランジスタＱ３、Ｑ４のゲートは、互いに接続されており、その接続ノードは、内部回路３１の制御端子に接続されている。トランジスタＱ３、Ｑ４のバックゲートは、トランジスタＱ３、Ｑ４のドレインに接続されている。
【００２３】
上記構成から成る磁気記録再生装置１では、磁気記録媒体への情報書き込み時にトランジスタＱ３、Ｑ４をオフさせることで、両トランジスタＱ３、Ｑ４のジャンクション耐圧により、逆起電圧によるプリアンプＡＭＰへの逆流電流や、トランジスタＱ１、Ｑ２の破壊を防止することができる。また、磁気記録媒体からの情報読み出し時にトランジスタＱ３、Ｑ４をオンさせることで、磁気ヘッド１０の再生電圧信号をプリアンプＡＭＰに供給することができる。
【００２４】
なお、本実施形態の磁気記録再生装置１は、トランジスタＱ１、Ｑ２のベースとヘッド端子Ｔ１、Ｔ２との間に挿入する保護素子として、電流駆動素子であるバイポーラトランジスタではなく、電圧駆動素子であるＭＯＳトランジスタを採用した点に特徴を有している。
【００２５】
このような構成とすることにより、保護素子を制御するために、定電流源等で構成された駆動回路をトランジスタＱ１、Ｑ２のベースに接続する必要がなくなるので、該駆動回路のインピーダンス成分によるプリアンプＡＭＰのノイズ特性劣化を招くことなく、かつ低消費電流で、逆起電圧によるプリアンプＡＭＰへの逆流電流や、トランジスタＱ１、Ｑ２の破壊を防止することが可能となる。
【００２６】
また、保護素子の駆動回路を削減した空きスペースを利用して、トランジスタＱ３、Ｑ４のＷ／Ｌ［Ｗｉｄｔｈ／Ｌｅｎｇｔｈ］比を大きく設定すれば、そのオン抵抗を低減することができる。このような構成とすることにより、トランジスタＱ３、Ｑ４で生じるノイズ成分を抑制して、プリアンプＡＭＰのノイズ特性劣化を防止することが可能となる。また、トランジスタＱ３、Ｑ４のバックゲートをフローティングさせて、所定のバイアス電圧を印加する構成とすれば、トランジスタＱ３、Ｑ４のオン抵抗を一層低減することが可能となる。
【００２７】
さらに、本実施形態の磁気記録再生装置１では、トランジスタＱ３、Ｑ４のペア性を取ることが比較的容易であるため、両トランジスタＱ３、Ｑ４のペア性を重視したレイアウトを行うことで、オン抵抗のばらつきに依存したオフセット誤差を低減することもできる。
【００２８】
なお、ＭＯＳトランジスタＱ３、Ｑ４のノイズ特性は、入力される再生信号が高周波数であるほど良好となる傾向を示す。従って、本実施形態の構成は、再生信号が比較的高帯域である磁気記録再生装置（フレキシブルディスクドライブ装置やハードディスクドライブ装置等）に好適であると言える。
【００２９】
また、本実施形態の磁気記録再生装置１は、トランジスタＱ１、Ｑ２のベースとヘッド端子Ｔ１、Ｔ２との間に挿入するＭＯＳトランジスタとして、ＮチャネルＭＯＳトランジスタではなく、ＰチャネルＭＯＳトランジスタを採用した点に特徴を有している。その点について、以下では、図２を参照しながら説明する。
【００３０】
図２はトランジスタＱ３の縦構造を模式的に示す縦断面図であり、トランジスタＱ４も同一構造から成る。本図に示す通り、シリコン基板Ｓ１上のｎウェルＷ１に形成されたｐ＋高濃度領域Ｗ２、Ｗ３は、それぞれトランジスタＱ３のソース、ドレインに相当し、ヘッド端子Ｔ１及びトランジスタＱ１のベースに接続されている。ｎウェルＷ１及びこれに形成されたｎ＋高濃度領域Ｗ４は、トランジスタＱ３のバックゲートに相当し、ｐ＋高濃度領域Ｗ３とトランジスタＱ１のベースに接続されている。ｐ＋高濃度領域Ｗ２、Ｗ３で挟まれた部分のｎウェルＷ１上には、ゲート酸化膜Ｏ１が形成されており、さらにその上部には、トランジスタＱ３のゲートに相当するメタル層Ｍ１が形成されている。なお、メタル層Ｍ１は、内部回路３１の制御端子に接続されている。
【００３１】
上記構造から成るトランジスタＱ３において、ヘッド端子Ｔ１に逆起電圧が印加された場合、ｐ＋高濃度領域Ｗ２の周辺電位は、該逆起電圧につられて上昇する。このとき、ゲート酸化膜Ｏ１には、逆起電圧からゲート電圧を差し引いた分だけの電圧（ストレス）が加わる。
【００３２】
ここで、トランジスタＱ３はＰチャネルであるため、トランジスタＱ３がオフされる磁気記録媒体への情報書き込み時には、所定の電圧（例えば電源電圧）がゲートに印加された状態となっている。従って、該ゲート電圧が、ゲート酸化膜Ｏ１の耐圧マージンとして加わることになるので、トランジスタＱ３の平均故障寿命の延長や、市場におけるクレーム発生率の低下を期待することができる。
【００３３】
【発明の効果】
上記で説明した通り、本発明に係る磁気記録再生装置は、磁気記録媒体に対する情報記録再生手段であるヘッドと、磁気記録媒体からの情報読み出し時にヘッドで得られた再生電圧信号を増幅するアンプと、を有して成る磁気記録再生装置において、制御電圧に応じてヘッドとアンプとの間を閉結／開放するスイッチ手段を有する構成としている。
【００３４】
このように、ヘッドとアンプとの間に挿入する保護素子として、電流駆動素子ではなく、電圧駆動素子を採用したことにより、該保護素子を制御するために、定電流源等で構成された駆動回路をアンプ入力段に接続する必要がなくなる。従って、該駆動回路のインピーダンス成分によるアンプのノイズ特性劣化を招くことなく、かつ低消費電流で、逆起電圧によるアンプへの逆流電流や、アンプの破壊を防止することが可能となる。
【００３５】
特に、近年では、電子機器の動作周波数が目覚ましく向上し、機器間（ＬＳＩ間）の電磁ノイズ干渉が深刻な問題となっているため、このようなアンプのノイズ特性向上は、磁気記録再生装置のセット全体にとっても極めて重要である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁気記録再生装置の一実施形態を示す回路図である。
【図２】トランジスタＱ３の縦構造を模式的に示す縦断面図である。
【図３】磁気記録再生装置の一従来例を示す回路図である。
【符号の説明】
１　　磁気記録再生装置
１０　　磁気ヘッド
２０　　ライト回路
３０　　リード回路
３１　　内部回路
Ｑ１、Ｑ２　　ｎｐｎ型バイポーラトランジスタ
Ｑ３、Ｑ４　　ＰチャネルＭＯＳトランジスタ
Ｒ１、Ｒ２　　抵抗
Ｉ１　　定電流源
Ｌ１　　コイル
Ｔ１、Ｔ２　　ヘッド端子
Ｍ１　　メタル電極
Ｏ１　　ゲート酸化膜
Ｓ１　　シリコン基板
Ｗ１　　ｎウェル
Ｗ２、Ｗ３　　ｐ＋高濃度領域
Ｗ４　　ｎ＋高濃度領域
【図１】
2004103139.tif 000003
【図２】
2004103139.tif 000004
【図３】
2004103139.tif 000005