專利名稱：磁頭驅(qū)動(dòng)電路與磁記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如光磁盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器那樣利用磁性在記錄介質(zhì)中記錄信息的磁記錄裝置，特別是涉及用于上述磁記錄裝置的磁頭驅(qū)動(dòng)電路。具體而言，本發(fā)明旨在改善用以在磁頭驅(qū)動(dòng)電路中轉(zhuǎn)換磁頭勵(lì)磁線圈中通過電流方向的開關(guān)電路的開關(guān)特性。
背景技術(shù)：
上述磁記錄裝置適合于將信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字電壓信號(hào)形式的記錄信號(hào)，將記錄介質(zhì)在與該記錄信號(hào)對(duì)應(yīng)的方向磁化并保持下來，從而完成信息的記錄。磁記錄裝置中包括在記錄介質(zhì)中產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁頭，該磁頭上帶有由電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的勵(lì)磁線圈。并且，磁記錄裝置中的磁頭驅(qū)動(dòng)電路，在給上述勵(lì)磁裝置通電的同時(shí)，根據(jù)上述記錄信號(hào)轉(zhuǎn)換勵(lì)磁線圈中通過電流的方向。
圖4為以往的磁頭驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。磁頭驅(qū)動(dòng)電路(100)中包括根據(jù)記錄信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)的控制電路(110)和根據(jù)從該控制電路(110)接收的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換勵(lì)磁線圈(101)中通過電流方向的開關(guān)電路(120)。開關(guān)電路(120)具有根據(jù)來自控制電路(110)的控制信號(hào)，接通、斷開電流通路的開關(guān)元件。
就磁頭驅(qū)動(dòng)電路使用的開關(guān)元件而言，最理想的是能夠在獲得控制電路的控制信號(hào)后以最短時(shí)間轉(zhuǎn)入接通或斷開狀態(tài)的元件，為此，如圖所示，專門采用了FET(場(chǎng)效應(yīng)晶體管)。
FET分N溝道型與P溝道型兩種。Nch(溝道)FET的漏極接在高電位側(cè)、源極接在低電位側(cè)，當(dāng)柵極與源極之間的電壓(以下稱柵極電壓)上升超過閾值電壓時(shí)形成導(dǎo)通狀態(tài)，電流自漏極流向源極。當(dāng)柵極電壓下降超過閾值電壓時(shí)形成斷開狀態(tài)，電流的流通被阻斷。而PchFET則是源極接在高電位側(cè)、漏極接在低電位側(cè)，當(dāng)柵極電壓下降超過閾值電壓時(shí)形成導(dǎo)通狀態(tài)，電流自源極流向漏極。當(dāng)柵極電壓上升超過閾值電壓時(shí)形成斷開狀態(tài)，電流的流通被阻斷。
就FET而言，為了獲得穩(wěn)定的柵極電壓，當(dāng)?shù)碗娢粋?cè)電位穩(wěn)定時(shí)，以使用將源極接在低電位側(cè)的NchFET為好；當(dāng)高電位側(cè)電位穩(wěn)定時(shí)，則以使用將源極接在高電位側(cè)的PchFET為好。因此，如圖4所示，連接于正電位電源端子(102)的開關(guān)元件，以使用PchFET為好；而連接于接地端子(103)的開關(guān)元件，則以使用NchFET為好。
圖4的磁頭驅(qū)動(dòng)電路(100)中，正電位Vd的電源端子(102)連接于第一與第二PchFET(121)(122)的源極(S)。第一PchFET(121)的漏極(D)跟勵(lì)磁線圈(101)的一端和第一NchFET(123)的漏極連接，第二PchFET(122)的漏極跟勵(lì)磁線圈(101)的另一端和第二NchFET(124)的漏極連接。第一與第二NchFET(123)(124)的源極跟接地端子(103)連接。這樣，在圍成矩形的電路的各邊配置開關(guān)元件，在位于一組對(duì)邊的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)(125)(126)之間由電源供電，在位于另一組對(duì)邊的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)(127)(128)之間連接勵(lì)磁線圈(101)。這種結(jié)構(gòu)的電路一般稱為電橋電路。
控制電路(110)中，配備有用以分別將記錄信號(hào)及其反相信號(hào)放大的放大器(111)(112)。放大器(111)(112)經(jīng)由上述的電源端子(102)獲得電源供給。第一放大器(111)接收記錄信號(hào)，將高(H)電平的電壓放大至Vd伏特，然后發(fā)送給第一PchFET和第一NchFET(121)(123)。第二放大器(112)接收記錄信號(hào)的反相信號(hào)，將高(H)電平的電壓放大至Vd伏特，然后發(fā)送給第二PchFET和第二NchFET(122)(124)。
在上述結(jié)構(gòu)的磁頭驅(qū)動(dòng)電路(100)中，控制電路(110)一接收到H電平的記錄信號(hào)，第一放大器(111)就給第一PchFET和第一NchFET(121)(123)各自的柵極施加H電平的電壓；而第二放大器(112)就給第二PchFET和第二NchFET(122)(124)各自的柵極施加L電平的電壓。這樣，第一PchFET(121)和第二NchFET(124)成為斷開狀態(tài)，而第二PchFET(122)和第一NchFET(123)成為導(dǎo)通狀態(tài)。因此，電流可從電源端子(102)經(jīng)由第二PchFET(122)、勵(lì)磁線圈(101)以及第一NchFET(123)流入接地端子(103)，在勵(lì)磁線圈(101)中電流以箭頭A方向通過。
其次，控制電路(110)一接收到L電平的記錄信號(hào)，第一放大器(111)就給第一PchFET和第一NchFET(121)(123)各自的柵極施加L電平的電壓；而第二放大器(112)就給第二PchFET和第二NchFET(122)(124)各自的柵極施加H電平的電壓。這樣，第一PchFET(121)和第二NchFET(124)成為導(dǎo)通狀態(tài)，而第二PchFET(122)和第一NchFET(123)成為斷開狀態(tài)。因此，電流可從電源端子(102)經(jīng)由第一PchFET(121)、勵(lì)磁線圈(101)以及第二NchFET(124)流入接地端子(103)，在勵(lì)磁線圈(101)中電流以箭頭B方向通過。
因此，上述結(jié)構(gòu)的磁頭驅(qū)動(dòng)電路(110)，可以按照記錄信號(hào)的電壓電平轉(zhuǎn)換勵(lì)磁線圈(101)中通過電流的方向。
然而，以往的電路結(jié)構(gòu)存在著以下問題。
在通過勵(lì)磁線圈(101)的電流(以下稱磁頭電流)達(dá)到磁頭所要求的值、從而在記錄介質(zhì)上產(chǎn)生具有所要求的強(qiáng)度的磁場(chǎng)時(shí)，要求磁場(chǎng)保持所需要的強(qiáng)度的周期較長(zhǎng)。為此要求磁頭驅(qū)動(dòng)電路(100)中的開關(guān)FET(121)(122)(123)(124)快速完成轉(zhuǎn)換動(dòng)作。但是，與NchFET相比，PchFET在柵極上的充放電時(shí)間常數(shù)較大。因此，如圖5所示，PchFET(121)(122)在接到控制信號(hào)后直到柵極經(jīng)充電或放電而經(jīng)過關(guān)于轉(zhuǎn)換的閾值電壓、完成導(dǎo)通-斷開狀態(tài)的轉(zhuǎn)換的周期Tp，要比NchFET的該周期Tn長(zhǎng)。為此，在從NchFET完成導(dǎo)通-斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)換后到PchFET完成導(dǎo)通-斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)換的周期T1，磁頭電流未達(dá)到要求值。因此，磁頭電流具有所需要的值±I1的周期T0變短。
本發(fā)明旨在提供一種采用NchFET與PchFET作為開關(guān)FET的磁頭驅(qū)動(dòng)電路，在該電路中磁頭在記錄介質(zhì)上形成的磁場(chǎng)達(dá)到要求強(qiáng)度的周期較長(zhǎng)。
本發(fā)明涉及其開關(guān)電路采用開關(guān)FET進(jìn)行電流方向轉(zhuǎn)換的磁頭驅(qū)動(dòng)電路，其中包括接收利用磁性在記錄介質(zhì)上進(jìn)行磁記錄的記錄信號(hào)并基于該記錄信號(hào)生成控制信號(hào)的控制電路和基于該控制電路輸出的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換磁頭勵(lì)磁線圈中電流通過方向的開關(guān)電路。作為開關(guān)電路的開關(guān)FET，Pch和Nch這兩種FET均被采用。
為解決上述課題，本發(fā)明的磁頭驅(qū)動(dòng)電路具有如下特征施加在開關(guān)FET柵極上的柵極電壓的最大值，比提供通過勵(lì)磁線圈的電流的線圈電源的電壓低，并且比開關(guān)FET的柵極閾值電壓高。
圖4為以往的磁頭驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。
圖5表示在以往的磁頭驅(qū)動(dòng)電路中，根據(jù)記錄信號(hào)確定的開關(guān)電路的開關(guān)FET的導(dǎo)通-斷開狀態(tài)隨時(shí)間的變化以及勵(lì)磁線圈中通過的磁頭電流值隨時(shí)間的變化。


圖1中示出了采用本發(fā)明磁頭驅(qū)動(dòng)電路的光磁盤驅(qū)動(dòng)器的主要部分。光磁盤驅(qū)動(dòng)器(10)是一種使用作為記錄介質(zhì)、其記錄層由矯頑力強(qiáng)的磁性體形成的盤片(光磁盤)(11)、利用激光和外部磁場(chǎng)在該光磁盤上寫入信號(hào)、并用激光將信號(hào)讀出的記錄重現(xiàn)裝置。光磁盤驅(qū)動(dòng)器(10)，包括使光磁盤(11)轉(zhuǎn)動(dòng)的盤馬達(dá)(12)、將激光照射在光磁盤(11)的磁道上并同時(shí)檢測(cè)其反射光的光傳感器(13)和用以在光磁盤(11)的磁道上形成磁場(chǎng)的磁頭(14)。磁頭(14)中有通過電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的勵(lì)磁線圈(16)(參照?qǐng)D2)。另外，光磁盤驅(qū)動(dòng)器(10)還裝有用以在向磁頭(14)的上述勵(lì)磁線圈(16)供電的同時(shí)，從系統(tǒng)本身接收供記錄在光磁盤(11)上的記錄信號(hào)并基于該記錄信號(hào)變換勵(lì)磁線圈中通過電流方向的磁頭驅(qū)動(dòng)電路(15)。
圖2所示為本發(fā)明的磁頭驅(qū)動(dòng)電路。
磁頭驅(qū)動(dòng)電路(15)包括從系統(tǒng)本身接收上述記錄信號(hào)并基于該記錄信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)的控制電路(20)和基于從該控制電路(20)接收的控制信號(hào)變換通過磁頭(14)的勵(lì)磁線圈(16)中通過電流方向的開關(guān)電路(30)。記錄信號(hào)為由H(高)電平電壓和L(低)電平電壓組成的電壓信號(hào)(參照?qǐng)D3)。
本實(shí)施例中的開關(guān)電路(30)為電橋電路，由兩個(gè)作為開關(guān)元件的PchFET(31)(32)和兩個(gè)NchFET(33)(34)構(gòu)成。正電位Vd的電源端子(17)連接于第一PchFET(31)與第二PchFET(32)的源極。第一PchFET(31)的漏極跟勵(lì)磁線圈(16)的一端和第一NchFET(33)的漏極連接，第二PchFET(32)的漏極跟勵(lì)磁線圈(16)的另一端和第二NchFET(34)的漏極連接。第一與第二NchFET(33)(34)的源極跟接地端子(18)連接。
從正電位Vd的電源端子(17)經(jīng)由電阻器(23)(24)向控制電路(21)供電。因此，供給的電壓Vg低于電源電壓Vd。將電阻器(23)(24)的電阻值R1、R2適當(dāng)設(shè)定，使該電壓Vg高于FET(31)(32)(33)(34)上的柵極的閾值電壓。另外，除了用以驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路(30)和勵(lì)磁線圈(16)的線圈驅(qū)動(dòng)用電源以外，也可在光磁盤驅(qū)動(dòng)器(10)的主體內(nèi)設(shè)置提供低于線圈電源電壓Vd、高于柵閾值電壓的電壓Vg的控制用電源，給控制電路(20)供電。
控制電路(20)中，配置有分別將記錄信號(hào)及其反相信號(hào)放大的放大器(21)(22)。在該等放大器(21)(22)上施加上述電壓Vg。第一放大器(21)接收記錄信號(hào)，將高(H)電位的電壓放大到Vg伏特，發(fā)送給第一PchFET和第一NchFET(31)(33)。第二放大器(22)接收記錄信號(hào)的反相信號(hào)，將高(H)電位的電壓放大到Vg伏特，發(fā)送給第二PchFET和第二NchFET(32)(34)。
在上述結(jié)構(gòu)的磁頭驅(qū)動(dòng)電路(15)中，控制電路(20)一接收到H電平的記錄信號(hào)，第一放大器(21)就給第一PchFET和第一NchFET(31)(33)各自的柵極施加H電平的電壓；而第二放大器(22)就給第二PchFET和第二NchFET(32)(34)各自的柵極施加L電平的電壓。這樣，第一PchFET(31)和第二NchFET(34)成為斷開狀態(tài)，而第二PchFET(32)和第一NchFET(33)成為導(dǎo)通狀態(tài)。因此，電流可從電源端子(17)經(jīng)由第二PchFET(32)、勵(lì)磁線圈(16)和第一NchFET(33)流入接地端子(18)，在勵(lì)磁線圈(16)中電流以箭頭A方向通過。
其次，控制電路(20)一接收到L電平的記錄信號(hào)，第一放大器(21)就給第一PchFET和第一NchFET(31)(33)各自的柵極施加L電平的電壓；而第二放大器(22)就給第二PchFET和第二NchFET(32)(34)各自的柵極施加H電平的電壓。這樣，第一PchFET(31)和第二NchFET(34)成為導(dǎo)通狀態(tài)，而第二PchFET(32)和第一NchFET(33)成為斷開狀態(tài)。因此，電流可從電源端子(17)經(jīng)由第一PchFET(31)、勵(lì)磁線圈(16)與第二NchFET(34)流入接地端子(18)，在勵(lì)磁線圈(16)中電流以箭頭B方向通過。
因此，上述結(jié)構(gòu)的磁頭驅(qū)動(dòng)電路(15)，可以按照記錄信號(hào)的電壓電平轉(zhuǎn)換勵(lì)磁線圈(16)中通過電流的方向。
圖3表示本實(shí)施例的磁頭驅(qū)動(dòng)電路(15)中，根據(jù)記錄信號(hào)確定的FET(31)(32)(33)(34)的導(dǎo)通-斷開狀態(tài)隨時(shí)間的變化以及勵(lì)磁線圈(16)中通過的磁頭電流值隨時(shí)間的變化。將圖3的曲線跟以往的磁頭驅(qū)動(dòng)電路(100)的時(shí)間變化圖(圖5)比較可知，PchFET在接收控制信號(hào)后直到柵極經(jīng)充電或放電而經(jīng)過關(guān)于轉(zhuǎn)換的閾值電壓、完成導(dǎo)通-斷開狀態(tài)的轉(zhuǎn)換的周期Tp，可以達(dá)到與NchFET的該周期Tn值相當(dāng)?shù)某潭?，使磁頭電流達(dá)到要求值的周期T0延長(zhǎng)。結(jié)果，磁頭在記錄介質(zhì)上產(chǎn)生的磁場(chǎng)達(dá)到要求的強(qiáng)度的時(shí)間可以維持得較長(zhǎng)。
另外，由于控制電路(20)的電源電壓Vg較以往電路的低，可以抑制控制電路(20)的耗電量。
上述實(shí)施例僅就光磁盤驅(qū)動(dòng)器作了說明，但是本發(fā)明也適用于如硬盤驅(qū)動(dòng)器等那樣、用磁頭在記錄介質(zhì)上進(jìn)行高速信息記錄的其他磁記錄裝置。
工業(yè)上的可能利用上述結(jié)構(gòu)的磁頭驅(qū)動(dòng)電路，可以使控制電路施加于開關(guān)FET的柵極上的柵電壓的最大值與柵閾值電壓的差減小，減弱柵極上充放電的時(shí)間常數(shù)的影響。因此，PchFET在接收控制信號(hào)后直到柵極經(jīng)充電或放電而經(jīng)過關(guān)于轉(zhuǎn)換的閾值電壓、完成導(dǎo)通-斷開狀態(tài)的轉(zhuǎn)換的周期，可以達(dá)到與NchFET相當(dāng)?shù)某潭?，使磁頭電流達(dá)到要求值的周期延長(zhǎng)。結(jié)果，磁頭在記錄介質(zhì)上產(chǎn)生的磁場(chǎng)達(dá)到要求的強(qiáng)度的周期可以較長(zhǎng)地維持。
本發(fā)明適用于這樣的磁頭驅(qū)動(dòng)電路，其中為了提高記錄介質(zhì)的記錄密度、通過提升供給開關(guān)電路與勵(lì)磁線圈的電源電壓Vd、使流過勵(lì)磁線圈的電流急劇變化、從而盡快獲得要求的電流值。這是因?yàn)?，以往的磁頭驅(qū)動(dòng)電路中，上述線圈電源也向控制電路供電，所以線圈電源的電壓Vd一提升，控制電路產(chǎn)生的控制信號(hào)的電壓也跟著上升，施加于FET柵極的高電平電壓與閾值電壓的差擴(kuò)大，從而使柵極上充放電時(shí)間常數(shù)的影響增大，磁頭電流達(dá)到要求值的周期縮短。
權(quán)利要求
1.一種磁頭驅(qū)動(dòng)電路，它包括接收利用磁性在記錄介質(zhì)上進(jìn)行磁記錄的記錄信號(hào)、并基于所述記錄信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)的控制電路(20)和基于從所述控制電路(20)接收的控制信號(hào)、轉(zhuǎn)換磁頭勵(lì)磁線圈中通過電流方向的開關(guān)電路(30)，所述開關(guān)電路(30)包括進(jìn)行所述轉(zhuǎn)換的開關(guān)FET(場(chǎng)效應(yīng)晶體管)；其特征在于P溝道FET和N溝道FET二者均被用作所述開關(guān)電路(30)的所述開關(guān)FET；施加于所述開關(guān)FET的所述柵極上的所述柵電壓的最大值，低于供給通過所述勵(lì)磁線圈的所述電流的線圈電源的電壓，且高于所述開關(guān)FET的所述柵閾值電壓。
2.權(quán)利要求1的磁頭驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述開關(guān)電路(30)包括各電橋臂上具有開關(guān)FET的電橋電路；以及電橋電路的位于一組對(duì)邊的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間由所述線圈電源供電，位于另一組對(duì)邊的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間連接所述勵(lì)磁線圈；各電橋臂的4個(gè)FET之中，連接到所述線圈電源高電位側(cè)的2個(gè)FET為P溝道FET，連接到所述線圈電源低電位側(cè)的2個(gè)FET為N溝道FET。
3.包括權(quán)利要求1的磁頭驅(qū)動(dòng)電路和用以在記錄介質(zhì)中產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁頭的磁記錄裝置。
4.包括權(quán)利要求2的磁頭驅(qū)動(dòng)電路和用以在記錄介質(zhì)中產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁頭的磁記錄裝置。
全文摘要
磁頭驅(qū)動(dòng)電路(15)包括控制電路(20)與開關(guān)電路(30),前者用以接收利用磁性在記錄介質(zhì)上進(jìn)行磁記錄的記錄信號(hào),并基于該記錄信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào),后者包括用于根據(jù)從所述控制電路接收的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換流過磁頭(14)的勵(lì)磁線圈(16)的電流的方向的開關(guān)FET(31)～(34)。PchFET(31)、(32)與NchFET(33)、(34)二者均被用作開關(guān)FET。開關(guān)FET的柵極電壓的最大值低于提供流過勵(lì)磁線圈(16)的電流的線圈電源電壓(Vd)而高于開關(guān)FET的柵極閾值電壓。
文檔編號(hào)G11B5/02GK1345443SQ00805539
公開日2002年4月17日 申請(qǐng)日期2000年3月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月31日
發(fā)明者峰近重和 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社