JPH02145014A - パルス化回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 磁気ヘッドの読取信号等のアナログ信号のピーク点に対
応するパルスを出力するパルス化回路に関し、 ノイズ成分による影響の少ないパルス化回路を提供する
ことを目的とし、 ・人力アナログ信号の絶対値を微分する絶対値微分回路
と、該絶対値微分回路の出力信号のゼロクロス点を検出
するゼロクロス検出回路と、前記絶対値微分回路の出力
信号の正負レベルを所定のスライスレベルでスライスす
るレベルスライス回路と、該レベルスライス回路の正側
出力信号でセ。

トし、負側出力信号でリセットするフリップフロップと
、該フリップフロップの出力信号と前記ゼロクロス検出
回路の出力信号とを加えて、前記入力アナログ信号のピ
ーク点に対応するパルスを出力するゲート回路とを備え
て構成した。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、磁気ヘッドの読取信号等のアナログ信号のピ
ーク点に対応するパルスを出力するパルス化回路に関す
るものである。

ビットレートの大きいアナログ信号のピーク点を検出し
てパルス化する場合、そのアナログ信号のレベル変動や
ノイズ成分による影響が大きくなるので、誤りが多くな
る。そこで、このような影響を除去することが要望され
ている。

〔従来の技術〕

コンピュータを含むデータ伝送システムやデータ処理シ
ステムに於いては、処理量の増大と共に処理の高速化が
要望されており、例えば、外部記憶装置としての磁気デ
ィスク装置も大容量化が要求されている。磁気ディスク
装置を大容量化する場合、高記録密度化することにより
対処することができるが、その場合にビット記録密度又
はトランク記録密度或いはそれらの両方を大きくするこ
とになる。

このような高記録密度化に伴って、磁気ヘッドの読取信
号を処理する場合の誤りが多くなる。例えば、トラック
記録密度を大きくした場合に、トラック間隔が狭くなる
から、目的トラックの読取信号に対して隣接トラックの
信号が重畳するクコストークが発生し易くなり、エラー
レートが劣化する。又何らかの原因により磁気ヘッドの
位置決め誤差が生じて隣接トラックの信号が目的トラン
クの読取信号に重畳された場合もエラーレートが劣化す
る。又ビット記録密度を大きくした場合には、読取信号
レベルが比較的低くなり、ノイズ成分による影響が大き
くなる。

このような磁気ディスク装置に於ける読取信号を入力ア
ナログ信号として処理し、その入力アナログ信号のピー
ク点に対応するパルス信号を出力する従来例のパルス化
回路は、例えば、第５図に示す構成を有するものであり
、２１は微分回路、２２はゼロクロス検出回路、２３は
レベルスライス回路、２４はゲート回路である。又各部
の信号Ａ−Ｅの一例を同一の符号で第６図に示す。

入力アナログイε号へが第６図の（Ａ）に示すように、
“１”が正又は負の極性、′０”がＯレベルの信号の場
合、微分回路２１の微分出力信号Ｂは（Ｂ）に示すもの
となる。そして、ゼロクロス検出回路２２のゼロクロス
検出信号Ｃは（Ｃ）に示すものとなり、入力アナログ信
号Ａの“０”に相当する期間では、図示を省略している
ノイズ成分による微分出力信号Ｂの変化があるから、ゼ
ロクロス検出信号Ｃは連続パルス状に出力されることに
なる。

又レベルスライス回路２３では、入力アナログ信号Ａを
、（Ａ）に於けるスライスレベル５ＬＩＳＬ２によりス
ライスする。従って、レベルスライス回路２３の出力信
号りは（Ｄ）に示すものとなり、ゲート回路２４に於い
てゼロクロス検出信号Ｃと出力イε号りとの論理積をと
ると、（Ｅ）に示す出力パルス信号Ｅが得られる。即ち
、入力アナログ信号Ａのピーク点に対応したパルス信号
Ｅを出力することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の従来例の構成に於いては、ゼロクロス検出信号Ｃ
に、入力アナログ信号Ａのピーク点とは関係のないノイ
ズ成分が含まれているから、レベルスライス回路２３に
より入力アナログ信号Ａのピーク点が含まれる期間の出
力信号りを形成することにより、ピーク信号を示すゼロ
クロス検出信号Ｃを基にパルス信号Ｅを得るものである
。

しかし、入力アナログ信号Ａを、前述の高記録密度化し
た磁気ディスク装置に於ける読取信号とした場合、第６
図の（Ａ）に示す波形に、隣接トランクの信号が重畳さ
れたものとなる。このクロストーク成分は、周波数軸上
では低周波数成分が多いことが判っており、微分回路２
１により高域を強調する場合に比較して、レベルスライ
ス回路２３への影響が大きくなる。例えば、スライスレ
ベルを低（すると、クロストーク成分を含む出力信号り
となり、誤りのパルス信号Ｅが出力される場合が生じ、
又スライスレベルを高くすると、読取信号レベルの変動
によりピーク点を含む出力信号りを得ることができない
場合が生じることになり、クコストーク等によるノイズ
成分によって、スライスレベルの設定範囲が非常に狭く
なる欠点があった。

本発明は、ノイズ成分による影響の少ないパルス化回路
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のパルス化回路は、入力アナログ信号の絶対値の
微分出力信号を基にレベルスライスを行うものであり、
第１図を参照して説明する。

入力アナログ信号の絶対値を求めてから微分する絶対値
微分回路１と、この絶対値微分回路１の出力信号のゼロ
クロス点を検出するゼロクロス検出回路２と、絶対値微
分回路１の出力信号の正負レベルを所定のスライスレベ
ルでスライスするレベルスライス回路３と、このレベル
スライス回路３の正側出力信号によりセット、負側出力
信号によりリセットされるフリップフロップ４と、この
フリップフロップ４のＱ端子の出力信号とゼロクロス検
出回路２の出力信号とを加えて、入力アナログ信号のピ
ーク点に対応するパルスを出力するゲート回路５とを備
えているものである。

〔作用〕

絶対値微分回路１は、入力アナログ信号の正負極性を全
波整流と同様に例えば正極性に変換して微分するもので
、入力アナログ信号の周期の２倍の周期の微分出力信号
となり、入力アナログ信号のピーク点は、微分出力信号
波形の同一傾斜部分に相当したものとなる。

ゼロクロス検出回路２は、微分出力信号のゼロクロス点
を検出するもので、前述のように、入力アナログ信号の
ピーク点が、微分出力信号波形の同一傾斜部分に相当す
るから、ピーク点に相当するゼロクロス点を正確に検出
することができる。

又レベルスライス回路３は、微分出力信号の正負レベル
をそれぞれ所定の正負スライスレベルでスライスするも
のである。このレベルスライス回路３からの正側出力信
号がフリップフロップ４のセット端子Ｓに加えられ、負
側出力信号がフリップフロップ４のリセット端子Ｒに加
えられ、そのＱ端子出力信号がゲート回路５に加えられ
る。

ゲート回路５は例えばアンド回路からなり、フリップフ
ロップ４のＱ端子出力信号が“１”の期間に於けるゼロ
クロス検出信号が出力パルス信号となる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第２図は本発明の実施例のブロック図であり、磁気ヘッ
ド１７の読取信号を入力アナログ信号とした場合を示す
。同図に於いて、１０は絶対値回路、１１は微分回路、
１２はゼロクロス検出回路１３はレベルスライス回路、
１４はフリップフロップ、１５はアンド回路、１６は前
置増幅器。

等化回路、フィルタ、自動利得制御増幅器等を含む前置
回路である。

磁気ヘッド１７の読取信号は、前置回路１６により増幅
２等化処理等を行われて、人力アナログ信号ａとして絶
対値回路１０に加えられる。この入力アナログ信号ａは
絶対値回路１０により例えば正負極性が正極性に変換さ
れて微分回路１１に加えられる。この微分回路１１から
の微分出力信号すは、ゼロクロス検出回路１２とレベル
スライス回路１３とに加えられる。レベルスライス回路
１３では、微分出力信号の正負レベルを所定の正負のス
ライスレベルでスライスし、正側出力信号ｄをフリップ
フロップ１４のセント端子Ｓに、負側出力信号ｅをフリ
ップフロップ１４のリセット端子Ｒにそれぞれ加えて、
フリップフロップ１４のＱ端子出力信号ｆと、ゼロクロ
ス検出回路】２の検出信号Ｃとをアンド回路１５に加え
、アンド出力信号を出力パルス信号ｇとするものである
。

第３図は本発明の実施例の動作説明図であり、ｆａｔ〜
（ｇ）は第２図の各部の信号３−ｇの信号波形の一例を
示すものである。入力アナログ信号ａがｆａ）に示すよ
うに、“１”を正又は負の極性の信号、“０“は０レベ
ルとなる場合、絶対値回路ｌＯにより負極性の信号も正
極性の信号に変換して微分回路１１により微分すると、
（ｂ）に示す実線波形の微分出力信号すが得られる。こ
の微分出力信号すは、入力アナログ信号ａのピーク点に
相当する期間では、右下がりの傾斜波形となる。

ゼロクロス検出回路１２は、この実線波形の微分出力信
号すのゼロクロス点を検出するもので、微分出力信号す
が０レベル以下になる点で立上り、次にＯレベルを越え
る点で立下る波形のゼロクロス検出信号Ｃが（Ｃ１に示
すように出力される。なお、入力アナログ信号ａの“Ｏ
”の期間に於いては、図示を省略しているが、微分出力
信号すに低レベルの正負極性の信号が含まれていること
になり、このノイズ成分についてもゼロクロス検出を行
うことになるから、入力アナログ信号ａのピーク点とは
関係のない信号となる。

又レベルスライス回路１３では、第３図の（ｂ）に於け
る正負のスライスレベルＳＬＩ、ＳＬ２により、実線波
形の微分出力信号すをスライスするもので、スライスレ
ベルＳＬＩによる正側出力信号ｄは（ｄ）、スライスレ
ベルＳＬ２による負側出力信号ｅはｆＱ）に示すものと
なる。従って、フリップフロップ１４のＱ端子出力信号
ｒは、正側出力信号ｄによりセットされ、負側出力信号
ｅによりリセットされて、（ｆ）に示す信号となる。

アンド回路１５では、（Ｃ）に示すゼロクロス検出信号
Ｃと、（ｆ）に示すフリップフロップ１４のＱ端子出力
信号ｒとのアンド出力の＋ｇ＋に示す出力パルス信号ｇ
を出力することになる。即ち、入力アナログ（ｉ号ａの
ピーク点に対応した出力パルス信号「を得ることができ
る。

前述の微分回路１１に於いては、（ｂｌの実線波形の微
分出力信号すを出力する場合を示すが、この実線波形の
微分出力信号すと共に、１８０度位相が異なる点線波形
の微分出力信号すを出力する構成とすることにより、一
種類のスライスレベルＳＬ１を用いてスライスすること
ができる。即ち、入力アナログ信号ａが平衡信号の場合
、絶対値回路１０により絶対値に変換し、微分回路１１
により微分すると、第３図の（ｂｌに於ける実線と点線
とにより示す微分出力信号が得られるから、スライスレ
ベルの設定が容易となる。

第４図は本発明の実施例の回路図であり、前述のような
平衡信号の入力アナログ信号が人力される場合を示す。

同図に於いて、０１〜Ｃ３はコンデンサ、Ｒ１−Ｒ１２
は抵抗、Ｑｌ−Ｃ８はトランジスタ、ＣＭＰ　１〜ＣＭ
Ｐ３は比較回路、ＦＦはフリップフロップ、Ｇはゲート
回路、Ｖ　Ｓ　Ｌはスライスレベル電源、ＶＣｌ：＋　
　ＶＥ！は電源電圧である。

トランジスタＱｌ、Ｑ２により絶対値回路１０が構成さ
れ、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ３とトランジスタＱｌ、Ｑ
２．Ｑ８により微分回路１１が構成されている。又トラ
ンジスタＱ３．Ｑ４は、微分回路の出力信号を比較回路
ＣＭＰ　１〜ＣＭＰ３に加える為のエミッタフォロア回
路を構成し、ｌ・ランジスタＱ５〜Ｑ７は、定電流源を
構成している。従って、コンデンサＣ１〜Ｃ３と抵抗Ｒ
１〜Ｒ１２とトランジスタ０１〜Ｑ８とにより、第１図
に於ける絶対値微分回路１を構成していることになる。

又比較回路ＣＭ、Ｐ１はゼロクロス検出回路１２を構成
し、比較回路ＣＭＰ２．ＣＭＰ３はレベルスライス回路
１３を構成し、スライスレベル電源ＶＳＬにより単一の
スライスレベルを設定している。又フリップフロップＦ
Ｆはフリップフロップ１４、ゲート回路Ｇはアンド回路
１５にそれぞれ対応する。

平面入力アナログ信号は、コンデンサＣＩ、Ｃ２を介し
てトランジスタＱｌ、Ｑ２のベースに加えられ、絶対値
信号に変換され、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ３とにより時
定数に従って微分され、平衡入力アナログ信号の微分出
力信号は、抵抗Ｒ４Ｒ５に現れることになり、トランジ
スタＱ３゜Ｃ４によるエミッタフォロア回路を介して、
比較回路ＣＭＰ　１〜ＣＭＰ３に加えられる。

ゼロクロス検出回路１２は、平衡微分出力信号をそれぞ
れ０レベルと比較する２個の比較回路により構成するこ
とも可能であるが、この実施例に於いては、平衡微分出
力信号を子端子と一端子とに加える１個の比較回路ＣＭ
Ｐ　１により構成している。即ち、第３図の（ｂ）に於
ける実線波形の微分出力信号を一端子に、点線波形の微
分出力信号を＋端子にそれぞれ加えて比較するもので、
ゼロクロス点では、両者は同一レベルとなるから、その
出力信号は第３図の（Ｃ）に示すものとなる。

又比較回路ＣＭＰ２の子端子に、第３図の（ｂｌに於け
る実線波形の微分出力信号が加えられ、一端子にスライ
スレベルが加えられるから、その出力信号は第３図のｆ
ｄｌに示すものとなる。又比較回路ＣＭＰ３の子端子に
、第３図の（ｂｌに於ける点線波形の微分出力信号が加
えられ、一端子にスライスレベルが加えられるから、そ
の出力信号は第３図の（ｅ）に示すものとなる。

従って、フリップフロップＦＦは、比較回路ＣＭＰ２の
出力信号によりセットされ、比較回路ＣＭＰ３の出力信
号によりリセットされるから、Ｑ端子出力信号は第３図
の（「）に示すものとなる。そして、ゲート回路Ｇは、
比較回路ＣＭＰＩの出力信号と、フリップフロップＦＦ
のＱ端子出力信号とのアンド出力の非反転と反転との平
衡出力パルス信号を出力することになり、入力アナログ
信号のピーク点に対応した平衡出力パルス信号を得るこ
とができる。

前述の実施例は、主として、磁気ヘッドの読取信号を入
力アナログ信号とした場合を示すものであるが、データ
伝送に於けるバイポーラ信号の受信処理やクロック信号
の抽出等に於けるピーク点に対応したパルスの形成にも
適用することができるものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、絶対値微分回路１と、
ゼロクロス検出回路２と、レベルスライス回路３と、フ
リップフロップ４と、ゲート回路５とを備え、入力アナ
ログ信号のピーク点に対応するパルス信号を出力するも
のであり、入力アナログ信号の絶対値を微分した信号を
、レベルスライス回路３で所定のレベルによりスライス
するものであるから、例えば、磁気ヘッドの読取信号を
入力アナログ信号とした場合に、比較的低域成分からな
るクロストーク成分が含まれていても、微分することに
よりその影響を軽減することができる。従って、スライ
スレベルの設定が容易となる利点がある。

又人力アナログ信号の絶対値について微分することによ
り、入力アナログ信号のピーク点の位置に相当する微分
出力信号のゼロクロス点の波形の傾斜方向が同一となり
、正確なゼロクロス点の検出が容易となり、高記録密度
の読取信号に対しても、そのピーク点に対応したパルス
信号を誤りなく形成することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例
のブロック図、第３図は本発明の実施例の動作説明図、
第４図は本発明の実施例の回路図、第５図は従来例のブ
ロック図、第６図は従来例の動作説明図である。 １は絶対値微分回路、２はゼロクロス検出回路、３はレ
ベルスライス回路、４はフリップフロップ、５はゲート
回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力アナログ信号の絶対値を微分する絶対値微分回路（
   １）と、 該絶対値微分回路（１）の出力信号のゼロクロス点を検
   出するゼロクロス検出回路（２）と、前記絶対値微分回
   路（１）の出力信号の正負レベルを所定のスライスレベ
   ルでスライスするレベルスライス回路（３）と、 該レベルスライス回路（３）の正側出力信号でセットし
   、負側出力信号でリセットするフリップフロップ（４）
   と、 該フリップフロップ（４）の出力信号と前記ゼロクロス
   検出回路（２）の出力信号とを加えて、前記入力アナロ
   グ信号のピーク点に対応するパルスを出力するゲート回
   路（５）と を備えたことを特徴とするパルス化回路。