專利名稱：磁頭驅(qū)動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)動器、硬盤驅(qū)動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)動電路。具體而言，本發(fā)明旨在改善用以在磁頭驅(qū)動電路中轉(zhuǎn)換磁頭勵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)字電壓信號形式的記錄信號，將記錄介質(zhì)在與該記錄信號對應(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)生磁場的磁頭，該磁頭上帶有由電流產(chǎn)生磁場的勵磁線圈。并且，磁記錄裝置中的磁頭驅(qū)動電路，在給上述勵磁裝置通電的同時，根據(jù)上述記錄信號轉(zhuǎn)換勵磁線圈中通過電流的方向。
圖4為以往的磁頭驅(qū)動電路的電路圖。磁頭驅(qū)動電路(100)中包括根據(jù)記錄信號產(chǎn)生控制信號的控制電路(110)和根據(jù)從該控制電路(110)接收的控制信號轉(zhuǎn)換勵磁線圈(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，接通、斷開電流通路的開關(guān)元件。
就磁頭驅(qū)動電路使用的開關(guān)元件而言，最理想的是能夠在獲得控制電路的控制信號后以最短時間轉(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，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，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，在位于一組對邊的兩個節(jié)點(125)(126)之間由電源供電，在位于另一組對邊的兩個節(jié)點(127)(128)之間連接勵磁線圈(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及其反相信號放大的放大器(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，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)接收記錄信號的反相信號，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)動電路(100)中，控制電路(110)一接收到H電平的記錄信號，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)、勵磁線圈(101)以及第一NchFET(123)流入接地端子(103)，在勵磁線圈(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，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)、勵磁線圈(101)以及第二NchFET(124)流入接地端子(103)，在勵磁線圈(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)動電路(110)，可以按照記錄信號的電壓電平轉(zhuǎn)換勵磁線圈(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)度的磁場時，要求磁場保持所需要的強(qiáng)度的周期較長。為此要求磁頭驅(qū)動電路(100)中的開關(guān)FET(121)(122)(123)(124)快速完成轉(zhuǎn)換動作。但是，與NchFET相比，PchFET在柵極上的充放電時間常數(shù)較大。因此，如圖5所示，PchFET(121)(122)在接到控制信號后直到柵極經(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。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)動電路，在該電路中磁頭在記錄介質(zhì)上形成的磁場達(dá)到要求強(qiáng)度的周期較長。
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并基于該記錄信號生成控制信號的控制電路和基于該控制電路輸出的控制信號轉(zhuǎn)換磁頭勵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)動電路的電路圖。
圖5表示在以往的磁頭驅(qū)動電路中，根據(jù)記錄信號確定的開關(guān)電路的開關(guān)FET的導(dǎo)通-斷開狀態(tài)隨時間的變化以及勵磁線圈中通過的磁頭電流值隨時間的變化。


圖1中示出了采用本發(fā)明磁頭驅(qū)動電路的光磁盤驅(qū)動器的主要部分。光磁盤驅(qū)動器(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在該光磁盤上寫入信號、并用激光將信號讀出的記錄重現(xiàn)裝置。光磁盤驅(qū)動器(10)，包括使光磁盤(11)轉(zhuǎn)動的盤馬達(dá)(12)、將激光照射在光磁盤(11)的磁道上并同時檢測其反射光的光傳感器(13)和用以在光磁盤(11)的磁道上形成磁場的磁頭(14)。磁頭(14)中有通過電流產(chǎn)生磁場的勵磁線圈(16)(參照圖2)。另外，光磁盤驅(qū)動器(10)還裝有用以在向磁頭(14)的上述勵磁線圈(16)供電的同時，從系統(tǒng)本身接收供記錄在光磁盤(11)上的記錄信號并基于該記錄信號變換勵磁線圈中通過電流方向的磁頭驅(qū)動電路(15)。
圖2所示為本發(fā)明的磁頭驅(qū)動電路。
磁頭驅(qū)動電路(15)包括從系統(tǒng)本身接收上述記錄信號并基于該記錄信號產(chǎn)生控制信號的控制電路(20)和基于從該控制電路(20)接收的控制信號變換通過磁頭(14)的勵磁線圈(16)中通過電流方向的開關(guān)電路(30)。記錄信號為由H(高)電平電壓和L(低)電平電壓組成的電壓信號(參照圖3)。
本實施例中的開關(guān)電路(30)為電橋電路，由兩個作為開關(guān)元件的PchFET(31)(32)和兩個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)動開關(guān)電路(30)和勵磁線圈(16)的線圈驅(qū)動用電源以外，也可在光磁盤驅(qū)動器(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及其反相信號放大的放大器(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，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)接收記錄信號的反相信號，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)動電路(15)中，控制電路(20)一接收到H電平的記錄信號，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)、勵磁線圈(16)和第一NchFET(33)流入接地端子(18)，在勵磁線圈(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，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)、勵磁線圈(16)與第二NchFET(34)流入接地端子(18)，在勵磁線圈(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)動電路(15)，可以按照記錄信號的電壓電平轉(zhuǎn)換勵磁線圈(16)中通過電流的方向。
圖3表示本實施例的磁頭驅(qū)動電路(15)中，根據(jù)記錄信號確定的FET(31)(32)(33)(34)的導(dǎo)通-斷開狀態(tài)隨時間的變化以及勵磁線圈(16)中通過的磁頭電流值隨時間的變化。將圖3的曲線跟以往的磁頭驅(qū)動電路(100)的時間變化圖(圖5)比較可知，PchFET在接收控制信號后直到柵極經(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。結(jié)果，磁頭在記錄介質(zhì)上產(chǎn)生的磁場達(dá)到要求的強(qiáng)度的時間可以維持得較長。
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。
上述實施例僅就光磁盤驅(qū)動器作了說明，但是本發(fā)明也適用于如硬盤驅(qū)動器等那樣、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間常數(shù)的影響。因此，PchFET在接收控制信號后直到柵極經(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)某潭龋勾蓬^電流達(dá)到要求值的周期延長。結(jié)果，磁頭在記錄介質(zhì)上產(chǎn)生的磁場達(dá)到要求的強(qiáng)度的周期可以較長地維持。
本發(fā)明適用于這樣的磁頭驅(qū)動電路，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)電路與勵磁線圈的電源電壓Vd、使流過勵磁線圈的電流急劇變化、從而盡快獲得要求的電流值。這是因為，以往的磁頭驅(qū)動電路中，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、并基于所述記錄信號產(chǎn)生控制信號的控制電路(20)和基于從所述控制電路(20)接收的控制信號、轉(zhuǎn)換磁頭勵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邊的兩個節(jié)點之間由所述線圈電源供電，位于另一組對邊的兩個節(jié)點之間連接所述勵磁線圈；各電橋臂的4個FET之中，連接到所述線圈電源高電位側(cè)的2個FET為P溝道FET，連接到所述線圈電源低電位側(cè)的2個FET為N溝道FET。
3.包括權(quán)利要求1的磁頭驅(qū)動電路和用以在記錄介質(zhì)中產(chǎn)生磁場的磁頭的磁記錄裝置。
4.包括權(quán)利要求2的磁頭驅(qū)動電路和用以在記錄介質(zhì)中產(chǎn)生磁場的磁頭的磁記錄裝置。
全文摘要
磁頭驅(qū)動電路(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,并基于該記錄信號產(chǎn)生控制信號,后者包括用于根據(jù)從所述控制電路接收的控制信號轉(zhuǎn)換流過磁頭(14)的勵磁線圈(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G11B5/02GK1345443SQ00805539
公開日2002年4月17日 申請日期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 申請人:三洋電機(jī)株式會社