JPH0146937B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気デイスク装置などのデイジタル
記録装置における信号検知回路に関する。

磁気デイスク装置などにおける信号検知は、一
般にピークセンス方式によつている。この方式の
信号検知回路は、普通、第１図ａに示すような再
生信号を時間微分して第１図ｂに示すような微分
信号を得、その０レベル交叉点１を検知する構成
となつている。また信号検知の確度をさらに高め
るために、第１図ｂに示すような正、負のレベル
２，３を定めておき、微分信号の０レベル交叉点
１の直後にレベル２または３との交叉点４が検知
される場合にのみ、その０レベル交叉点を有効と
する構成の信号検知回路もある。

しかしデイジタル磁気記録装置の記録密度が高
まるにつれ、信号間干渉やノイズの影響による信
号の振幅変動が増大するため、上記のような従来
の信号検知回路では十分安定な信号検知を達成で
きなくなつている。また上記以外にも種々の信号
検知回路が提案されているが、この問題に十分対
処できないのが実情である。

したがつて本発明の目的は、記録密度の高いデ
イジタル磁気記録装置において、従来よりも安定
かつ確実な信号検知を可能とする新規な信号検知
回路を提供することにある。

しかして本発明による信号検知回路の主たる特
徴は、デイジタル磁気記録装置の磁気ヘツドによ
り得られる再生信号を時間微分し、これによつて
得られた微分信号の正および負のピーク点間振幅
が予め決めた大きさを超えていることを条件に、
再生信号のピーク点検知信号を有効な検知信号と
して出力するように構成したことにある。

より具体的に述べれば、本発明による信号検知
回路は、再生信号の正および負のピーク点を検知
して検知信号を出す第１の回路手段と、再生信号
の時間微分信号を得る第２の回路手段と、この微
分信号の正、負のピーク点電圧を保持する第３の
回路手段と、この保持されたピーク点電圧と微分
信号電圧との差が予め決めた大きさを超えたこと
を検知する第４の回路手段と、この回路手段にお
ける検知時点の前後の予め決められた時間内に上
記の第１の回路手段から検知信号を有効な検知信
号として（当該信号検知回路の出力として）送出
する第５の回路手段とから成る。また、より望ま
しい一実施例態様にあつては、同一極性のピーク
点の検知信号が２つ以上連続して有効とならない
ように制御するための回路手段が設けられる。こ
れは、磁気記録装置の再生信号においては、正常
なピーク点は正、負が交互に生起するので、信号
検知の確度の向上に大きく寄与する。

以下、本発明の一実施例について説明する。

第２図は本発明にかかる信号検知回路のブロツ
ク図であり、その各部の信号波形を第３図に示
す。

第２図において、１０は微分回路であり、デイ
ジタル磁気記録装置の磁気ヘツドから得られる再
生信号が入力される。微分回路１０はこの再生信
号を時間微分した微分信号Ｓ１０を出力する。１
１，１１′はピークホールド回路で、微分信号Ｓ
１０の正、負のピーク点電圧をそれぞれ保持す
る。レベルシフト回路１２はピークホールド回路
１１の保持電圧信号Ｓ１１を負方向に一定だけシ
フトした信号Ｓ１２を出力し、他方のレベルシフ
ト回路１２′はピークホールド回路１１′の保持電
圧Ｓ１１′を正方向に一定レベルだけシフトした
信号１２′を出力する。１３，１３′は電圧比較器
で、微分信号Ｓ１０と信号１２，１２′のレベル
を比較し、一致したときにパルス信号Ｓ１３，Ｓ
１３′をそれぞれ出力する。

すなわち第３図の微分信号Ｓ１０と信号Ｓ１２
の交叉点２０でパルス信号Ｓ１３が発生し、微分
信号Ｓ１０と信号Ｓ１２′の交叉点２０′でパルス
信号Ｓ１３′が発生する。ここで第３図から明ら
かなように、交叉点２０，２０′のレベルは微分
信号Ｓ１０の正、負のピーク点レベルからレベル
シフト回路１２，１２′のレベルシフト量だけず
れている。このレベルシフト量は、通常は微分信
号Ｓ１０の最悪条件下での正、負ピーク点間の振
幅よりやゝ小さ目に選ぶ。微分信号Ｓ１０の正常
な０レベル交叉点（つまり再生信号の正常なピー
ク点）の前後の正、負ピーク点間の振幅は、高密
度記録の場合でも変動が比較的小さいという性質
がある。したがつて、上記のようにレベルシフト
量を決めると、再生信号にノイズにより生じるピ
ーク点の誤検出を効果的に防止できる。これにつ
いてさらに後述する。

第１図に戻り、１４，１４′は単安定マルチバ
イブレータ回路であり、パルス信号１３，１３′
の立上りでトリガされ、一定時間の方形波パルス
信号Ｓ１４，１４′を発生する。１５，１５′は０
レベル交叉検出回路であり、一方の回路１５は微
分信号Ｓ１０が正レベルから負レベルに向つて０
レベルを交叉する時点でパルス信号Ｓ１５を出力
し、他方の回路１５′は微分信号Ｓ１０の負レベ
ルから正レベルへ変化する際の０レベル交叉点で
パルス信号Ｓ１５′を発生する。つまり、０レベ
ル交叉検出回路１５，１５′は、微分回路１０で
微分する前の再生信号の正、負のピーク点をそれ
ぞれ検出する回路である。パルス信号Ｓ１５，Ｓ
１５′を遅延線１６，１６′により所定時間だけ遅
延した信号Ｓ１６，Ｓ１６′は、ANDゲート１
７，１７′にそれぞれ送られ、単安定マルチバイ
ブレータ回路１４，１４′の出力信号Ｓ１４，Ｓ
１４′とそれぞれ論理積がとられる。ANDゲート
１７，１７′の出力信号Ｓ１７，Ｓ１７′はそれぞ
れ再生信号の有効な正、負ピーク点検知信号であ
る。なお、本実施例では、ANDゲート１７の出
力信号Ｓ１７をRSフリツプフロツプ１８のセツ
ト（Ｓ）入力に、ANDゲート１７′の出力信号Ｓ
１７′の出力信号Ｓ１７′はRSフリツプフロツプ
１８のリセツト（Ｒ）入力にそれぞれ加え、この
RSフリツプフロツプ１８の出力に、当該信号検
知回路の最終的な検知信号Ｓ１８を得るようにし
ている。

ここでパルス信号Ｓ１３，Ｓ１３′とパルス信
号Ｓ１５，Ｓ１５′の発生時刻は、再生信号のデ
ータパターンや振幅によつて前後するが、かなり
接近している。したがつて、遅延線１６，１６′
の遅延時間は、パルス信号Ｓ１４，Ｓ１４′のパ
ルス幅のほぼ半分にとるとよい。また、パルス信
号Ｓ１４，Ｓ１４′のパルス幅はデータビツト間
隔よりやゝ短か目に決めるとよい。

なお、ANDゲート１７，１７′の出力信号Ｓ１
７，Ｓ１７′は交互に発生する。したがつて、RS
フリツプフロツプ１８の出力に得られる検知信号
Ｓ１８はNRZ―形式となる。NRZまたはRZ形
式の検知信号が必要ならば、変換論理回路を接続
すればよい。

１９はRSフリツプフロツプであり、パルス信
号Ｓ１３の立上りでセツトし、パルス信号Ｓ１
３′の立上りでリセツトされる。このRSフリツプ
フロツプ１９がセツト状態の間、その一方の出力
信号Ｓ１９によつてピークホールド回路１１の保
持電圧信号Ｓ１１は負の一定レベルにクランプさ
れる。RSフリツプフロツプ１９のリセツト期間
は、その他の出力信号１９によつてピークホー
ルド回路１１′の保持電圧信号Ｓ１１′は正の一定
電圧にクランプされる。RSフリツプフロツプ１
９は各電圧比較器１３，１３′からパルス信号Ｓ
１３，Ｓ１３′が出る毎に反転するから、ピーク
ホールド回路１１，１１′は必ず交互に一方だけ
しか動作せず、しかも毎回の動作開始時に保持電
圧信号はクランプレベルに初期設定される。これ
は、再生信号が交互の極性で発生するので、誤検
知の防止に効果がある。

以上に述べた構成の信号検知回路は、従来回路
よりも動作マージンの高い信号検知が可能であ
る。これを第４図の波形図によつて説明する。こ
こに示すのは、微分信号が図示のＳ１０′のよう
になるべき再生信号にノイズが垂つてＳ１０のよ
うになつた場合の各信号の波形である。２１，２
２，２３はそれぞれノイズの影響を受けた部分で
ある。

ノイズ部分２１で不要なパルス信号Ｓ１５が１
つ発生し、その前後でパルス信号Ｓ１５′が２つ
連続して発生する。１つ目のパルス信号Ｓ１５′
の発生前は微分信号Ｓ１０が負方向に大きく振れ
ているので、その直後に電圧比較器１３′よりパ
ルス信号Ｓ１３′が出て単安定マルチバイブレー
タ回路１４′がトリガされ、同時にRSフリツプフ
ロツプ１９がリセツトされてピークホールド回路
１１′がクランプされる。したがつて、この１つ
目のパルス信号Ｓ１５′の遅延信号Ｓ１６′は
ANDゲート１７′を通過し、検知信号Ｓ１８に反
映する。その直後に発生する不要なパルス信号Ｓ
１５は、その直前に微分信号Ｓ１０が正方向に十
分に振れていず、またその後も負方向に十分振れ
ないため、電圧比較回路１３からパルス信号Ｓ１
３が出ず、したがつてこのパルス信号Ｓ１５の遅
延信号Ｓ１６はANDゲート１７で抑止されてし
まい、検知信号Ｓ１８には反映しない。その後で
発生する２つ目のパルス信号Ｓ１５′については、
その遅延信号Ｓ１６′はANDゲート１７′を通過
するが、RSフリツプフロツプ１８はすでにリセ
ツト状態であり状態を反転しないから、検知信号
Ｓ１８には反映しない。

ノイズ部分２２では、不要なパルス信号Ｓ１
５，Ｓ１５′が１つずつ順に出る。このパルス信
号Ｓ１５の直後の微分信号Ｓ１０の負方向への振
れが十分でないので、電圧比較回路１３からパル
ス信号Ｓ１３が発生せず、したがつてこのパルス
信号Ｓ１５の遅延信号Ｓ１６はANDゲート１７
で抑止されてしまい、検知信号Ｓ１８には反映し
ない。その後に出るパルス信号Ｓ１５′について
は、ピークホールド回路１１′がクランプされて
おり、その後に微分信号Ｓ１０のレベルが正方向
に十分振れても単安定マルチバイブレータ回路１
４′がトリガされないため、このパルス信号Ｓ１
５′の遅延信号Ｓ１６′はANDゲート１７′で抑止
され、検知信号Ｓ１８に反映しない。もつともこ
の場合は、ANDゲート１７′で抑止されないとし
ても、RSフリツプフロツプ１８はすでにリセツ
ト状態であるから、検知信号Ｓ１８には反映しな
い。

ノイズ部分２３では、不要なパルス信号Ｓ１
５′，Ｓ１５が１つずつ順に発生する。しかし、
このパルス信号Ｓ１５′の直後の微分信号Ｓ１０
の正方向への振れは通常小さいので（図中では誇
張して示してあるが）、電圧発生器１３′からはパ
ルス信号Ｓ１３′は発生せず、したがつてそのパ
ルス信号Ｓ１５′の遅延信号Ｓ１６′はANDゲー
ト１７′で抑止され、検知信号Ｓ１８には反映し
ない。またこの直後のパルス信号Ｓ１５の発生時
点では、ピークホールド回路１１がクランプ状態
であるため、その後に微分信号Ｓ１０が負方向に
十分振れても電圧比較回路１３は作動せず、その
遅延信号Ｓ１６はANDゲート１７で抑止される。

このように本実施例においては、再生信号のピ
ーク点（微分信号の０レベル交叉点）の前後にお
ける微分信号の正、負ピーク点間振幅が十分に大
きくないと、ANDゲート１７，１７′が開かず、
そのピーク点の検知信号は有効とはならない。ま
た正（または負）のピーク点の検知信号が有効な
検知信号として送出されると、次に負（または
正）のピーク点検知信号が有効となるまではピー
クホールド回路１１（または１１′）がクランプ
され、同一極性のピーク点検知信号が連続して有
効となることはない。したがつて、信号検知の確
度は極めて高くなる。

本発明は以上に詳述した如くであり、高密度記
録のデイジタル磁気記憶装置においても極めて高
い確度で安定に信号検知を行なうことができる。
特に本発明は、GCR方式や（２、７）変調方式
のような信号間隔の変化の激しい記録方式を採用
したデイジタル磁気記録装置に適用した場合、顕
著な効果が得られる。これについて、第５図を参
照して説明する。

第５図はデータパターンａに対する再生信号波
形ｂと、その微分信号波形ｃを示している。微分
信号波形ｃにおいて、０レベル交叉点の前後の０
レベルからの振れが最大となるのはピーク点３５
であり、最小となるのはピーク点３６である。ピ
ーク点３５の０レベルからの振れを１とすると、
ピーク点３６のそれは一般に0.4以下であり、微
分信号波形を得るための微分器の特定数によつて
は0.3以下まで下る場合もある。したがつて第１
図ｂで説明したように、０レベル交叉点１の後で
レベル２または３との交叉点４を検出することを
もつて、０レベル交叉点を有効とする方法では、
ピーク点３６の直前の０レベル交叉点（再生信号
の負のピーク点３２）の検知洩れが起りやすい。
これを避けるためにレベル２，３を０レベルに近
ずけると、逆にノイズによる０レベル交叉点を誤
検知しやすくなり、安定な動作が得られない。

他方、０レベル交叉点の前後の正、負のピーク
間の振幅はデータパターンに関係なく比較的安定
していることがわかる。すなわち、弧立波形３３
に対するピーク点３７，３８間の振幅が最小とな
るが、これは最大となるピーク点３４，３５間振
幅の７％程度である。本発明はこのように比較的
安定した微分信号のピーク点間振幅を利用して有
効な０レベル交叉点（再生信号のピーク点）を判
別するので、従来よりも検知マージンを相当に改
善できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の信号検知回路を説明するための
波形図、第２図は本発明による信号検知回路の一
実施例を示すブロツク図、第３図は同上実施例の
各部信号の波形図、第４図はノイズのある再生信
号が与えられた時の同上実施例の動作を説明する
ための波形図、第５図は本発明の信号検知回路の
利点を説明するための波形図である。 １０…微分回路、１１，１１′…ピークホール
ド回路、１２，１２′…レベルシフト回路、１３，
１３′…電圧比較器、１４，１４′…単安定マルチ
バイブレータ回路、１５，１５′…０レベル交叉
検出回路、１６，１６′…遅延線、１７，１７′…
ANDゲート、１８，１９…RSフリツプフロツ
プ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ デイジタル磁気記録装置の再生信号の正およ
   び負のピーク点を検知して検知信号を出す第１の
   回路手段と、該再生信号を時間微分する第２の回
   路手段と、該第２の回路手段により得られた微分
   信号の正および負のピーク点間振幅が予め決めた
   大きさを超えていることを条件に該第１の回路手
   段から出る検知信号を有効な検知信号として出力
   する第３の回路手段とを具備して成る信号検知回
   路。 ２ 前記第３の回路手段は、前記第２の回路手段
   により得られた微分信号の正および負のピーク点
   電圧を保持する第４の回路手段と、該微分信号の
   電圧と該第４の回路手段による保持電圧との差が
   予め決めた大きさを超えたことを検知する第５の
   回路手段と、該第５の回路手段における検知時点
   から予め決められた時間内に前記第１の回路手段
   より出る検知信号を有効な検知信号として送出す
   る第６の回路手段とから成ることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の信号検知回路。 ３ 前記第６の回路手段が、前記再生信号の正ま
   たは負の一方の極性のピーク点に対して前記第１
   の回路手段より出る検知信号を有効な検知信号と
   して送出したのちは、他方の極性のピーク点に対
   する検知信号を有効な検知信号として送出するま
   では、当該一方の極性のピーク点に対する検知信
   号を有効な検知信号として送出しないように前記
   第４の回路手段を制御する第７の回路手段を前記
   第３の回路手段に含むことを特徴とする特許請求
   の範囲第２項記載の信号検知回路。