JPH0486569A - ピークホールド回路 - Google Patents

ピークホールド回路

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JPH0486569A
JPH0486569A JP20143490A JP20143490A JPH0486569A JP H0486569 A JPH0486569 A JP H0486569A JP 20143490 A JP20143490 A JP 20143490A JP 20143490 A JP20143490 A JP 20143490A JP H0486569 A JPH0486569 A JP H0486569A
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JP
Japan
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voltage
circuit
peak
input signal
transistor
Prior art date
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JP20143490A
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English (en)
Inventor
Takashi Miyako
宮子 隆
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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〕 磁気記録装置でドロップアウトなどが発生して読取レベ
ルが低下した場合にも記録データの読取りを可能にする
ための可変スライスレベルを得るためなどに用いられる
ピークホールド回路に関し、入力信号の振幅変化に高速
で追随するために、電圧保持コンデンサの充電時間が短
く、簡単な回路構成で消費電力の小さいピークホールド
回路を得ることを目的とし、 入力信号のピーク値を保持する電圧保持コンデンサと、
このコンデンサの端子電圧を出力するための高入力イン
ピーダンスを有する出力回路と、上記コンデンサを放電
する放電回路とを備えるピークホールド回路において、
上記入力信号を電流ミラー回路を経て上記電圧保持コン
デンサに供給するように構成した。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、磁気記録装置でドロップアウトなどが発生し
て読取レベルが低下した場合にも記録データの読取りを
可能にするための可変スライスレベルを得るためなどに
用いられるピークホールド回路に関する。
〔従来の技術〕
従来の磁気テープ装置においては、磁気へメトで読取っ
た信号のレベルの変動に対しては自動利得制御回路(A
GC回路)を用いてその影響を少なくするようにし、ス
ライスレベルは一定としてデータ復調をするようにして
いる。
第4図は本発明によるピークホールド回路を使用するに
適した磁気記録装置におけるDDNRZI (doub
le density nonreturn−to−z
ero change−on−ones)記録のデータ
復調回路の全体構成を示すブロック図であり、第5図は
その動作を説明するだめの波形図である。なお、この回
路のアナログ信号を取り扱う部分は差動回路を用いた構
成とすることによって対雑音性が良(なるようにしであ
る。
第4図において、MRヘッド1は磁気テープなどの磁気
記録媒体に記録された磁気の垂直成分を検出する磁気抵
抗読取ヘンドなどの読取ヘッドであり、この読取ヘッド
1で読取られた読取信号はプリアンプ2で増幅されてか
ら微分イコライザ3に送られて微分された後、可変利得
増幅器4に送られる。
この可変利得増幅器4の利得は、その出力側乙こ接続さ
れたイコライザ増幅器5によって不要な周波数成分が除
去された後に振幅調整部6によってこの信号の振幅に反
比例した電圧として得られる利得制御信号に応して制御
される。すなわち、これら可変利得増幅器4、イコライ
ザ増幅器5および振幅調整部6は自動利得制御回路を構
成しており、この振幅調整部6からの出力信号レベルを
一定に保つようにしている。
第5図において、(alは記録データ、(b)は記録媒
体に記録されるデジタル信号、(C1は記録媒体の記録
トラックの磁化状態を示すものであり、(d)は上記プ
リアンプ12の出力信号、(e)は上記微分イコライザ
13の出力、(f)は上記振幅調整部17の出力をそれ
ぞれ平衡伝送路の一方の伝送路について示したものであ
る。
この第5図(f)に示した振幅調整部6の出力は、平衡
回路構成の各系統ごとに設けられデータセパレータ7A
、7Bおよびピークホールド回路8に送られる。
このデータセパレータの構成はその一方7Aについての
み図示してあり、レベル識別回路71、J−にフリップ
・フロップ72、Dフリップ・フロップ73および排他
的論理和回路(EOR)74を含んでおり、このレベル
識別回路71は上記第5図(flに点線で示したような
正負のスライスレベルを超える入力があったときに“1
”の2値化された電圧を出力するものであり、正側のス
ライスレベルを超えたときに同図(glに示すような“
1”レベルノハルス出力ヲ、また負側のスライスレベル
を超えたときに同図(hlに示すような“1”レベルの
パルス出力をそれぞれアンプセンスAおよびアンプセン
スBとして出力する。
このアンプセンスA信号はピークパルスに基づいて発生
される図(jlに示すクロック発生器9からのリードク
ロツタに応じてJ−にフリップ・フロップ72をセント
し、また、アンプセンスB信号はこのフリップ・フロッ
プ72をこのリードクロックに応してリセットするので
このフリップ・フロップ72のQ出力端子からは第5図
(klに示す出力が得られ、また、この(klに示した
信号はDフリップ・フロップ73の入力端子に供給され
るのでこのDフリップ・フロップ73の出力は同図(1
)に示すようになる。
そして、これらのJ−にフリップ・フロップ72および
Dフリップ・フロップ73の出力をEOR回路74の2
つの入力端子にそれぞれ供給することによってこのEO
R回路74の出力端子からは第5図(m)に示す2値化
された出力が得られ、その高レベルが“1”を、低レベ
ルが“0”を表すので、同図(alに示したDD?JR
Zlデータが同図(nlに示すようにNRZデータとし
てデコードされたことになる。
ところで、この復調回路においては、第5図(flに示
したように入力信号のスライスレベルを超える振幅の部
分を読取信号として処理しているので、読取ヘッドと記
録媒体との接触が不充分になったとき起こるスペーシン
グロス、あるいはゴミや記録材料のコーティングのむら
などによって発生するドロフプアウトに上記可変利得増
幅器による自動利得制御機能が追従できなくなるとデー
タの復調が不可能となる場合がある。ちなみに、通常は
正常な入力信号のピークレベルの40%程度にスライス
レベルが設定されているので、振幅調整部17の出力の
ピークレベルがスライスレベル以下になるとデータが読
取れなくなってしまう。
この問題を解決するために、上記スライスレベルを人力
信号のピークのレベルに応じて変化させることによって
入力信号のレベルが低下しても復調が可能なようにする
ことが考えられたが、この人力信号のピーク値を保持す
るためのコンデンサの充電期間と放電期間とが同一であ
るため、スライスレベルが一時的に低下した場合には回
復後の信号の振幅が大きくなって低いレベルの信号を誤
読取りしてしまうという問題がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は入力信号の振幅変化に高速で追随するスライス
レベルなどを得るために、電圧保持コンデンサの充電時
間が短く、簡単な回路構成で消費電力の小さいピークホ
ールド回路を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
人力信号のピーク値を保持する電圧保持コンデンサと、
このコンデンサの端子電圧を出力するための高入力イン
ピーダンスを有する出力回路と、上記コンデンサを放電
する放電回路とを備えるピークホールド回路において、
上記入力信号を電流ミラー回路を経て上記電圧保持コン
デンサに供給するように構成した。
〔作 用〕
第1図の原理図に示すように、入力信号Vsのピーク値
をピークホールド電圧として保持する電圧保持コンデン
サCの端子電圧より入力信号Vsのレベルが大きいとき
には、電流ミラー回路Mは入力信号に追従してピークレ
ベルに相当する電圧を保持するための電流1cを上記電
圧保持コンデンサCに供給する。
このとき、電流ミラー回路Mは大きな充電電流Icを供
給し得るので電圧保持コンデンサの充電時間を短くする
ことができ、入力信号レベルに高速で追随し得るピーク
ホールド回路を簡単な回路構成と小容量の充電電源によ
って得ることができる。
なお、Oは上記電圧保持コンデンサCが保持しでいるピ
ークホールド電圧Vpkを出力するための高い入力イン
ピーダンスを有する出力回路、Dは放電信号Pに応じて
上記電圧保持コンデンサCが保持している電荷を電流1
dとして放電する放電回路である。
(実施例〕 第2図は、本発明によるピークホールド回路の実施例を
示す回路図であり、第4図に符号8として示したピーク
ホールド回路における平衡伝送路のそれぞれに対応して
設けられているピークホールド回路の一方に相当するも
のであるが、このような用途のみに使用されるものでは
な(、−船釣に、入力信号のピーク値を保持するために
用い得ることはいうまでもない。
例えば第4図について述べた磁気記録媒体から読取った
読取信号である入力信号Vsおよび例えば0,2■の直
流電圧Vdがそれぞれベースに印加されるトランジスタ
Q、およびQ2は、ベースにこのピークホールド回路の
出力ピーク電圧VPKが印加されるトランジスタQ3と
並列に定電流源Kに接続されており、これらトランジス
タQ l、 Q tとトランジスタQ3とは差動増幅器
を構成している。
トランジスタQ4とQ、とはそれぞれ電流ミラー回路を
構成する入力側および出力側のトランジスタであって、
そのエミッタは抵抗R0および抵抗R2を介して電源■
Ccに接続されており、このトランジスタQ5の出力電
流は電圧保持コンデンサCの端子電圧が入力信号Vsの
ピーク電圧になるように充電する充電電流を供給する。
また、トランジスタQ6とトランジスタQ7とは差動増
幅器を構成しており、トランジスタQ6のベースに入力
信号のピーク時に生成される第5図の(i)に示したピ
ークパルスが入力されると、そのコレクタがコンデンサ
Cに接続されている他方のトランジスタQ、を導通させ
てコンデンサCに充電されている電荷を前記トランジス
タQ3を経て放電させる。
トランジスタQ8およびQ、は入力インピーダンスを大
きくするためにダーリントン回路として構成された出力
回路であって、入力側のトランジスタQBのベースは前
記電圧保持コンデンサCに接続されており、トランジス
タQ、のエミンタ側から上記電圧保持コンデンサCの端
子電圧に相当するピーク電圧が出力され、このピーク電
圧は前記トランジスタQ3のベースに供給されるととも
に、第4図のデータセパレータ内のレベル識別回路に第
5図(f)に−点鎖線で示したスライスレベルの例えば
正側のスライスレベルとして供給される。
なお、この第5図(f)の反対極性の負側のスライスレ
ベルとしては、第4図について述べたように平衡回路と
して構成されているために、他方の極性の信号に対して
設けられた上記と同様のピークホールド回路から供給さ
れる。
上記の回路構成において、電流ミラー回路を構成するト
ランジスタQ6およびトランジスタQフに接続されてい
る抵抗R,および抵抗R2を流れる電流をそれぞれIt
およびI2、電流ミラー回路からコンデンサCを充電す
る充電電流をIc、トランジスタQ5を介して流れるコ
ンデンサCの放電電流をId、トランジスタQ3を流れ
る電流をIl、定電流回路Kに流れる電流をIとし、入
力信号のピークが存在する期間に発生するピークパルス
の反転パルスをPPとすると、次の式が成り立つ。
I = II +I3         − ・−■I
IR+=IzRz 、’−Iz=It  ・Rl / RZ    −・−
−−−−■この■、■の値から電圧保持コンデンサCの
充電電流■。は次の(1)〜(3)のようになる。
(11PPがH°のとき、すなわちピークパルスが入力
していないときにはトランジスタQ、はOFF状態にあ
るのでI、=Iとなり次式が成立する。
Ic = 12 = II  ・R+ /Rz−II 
 ・R+ / Rz (2)PPが“L”のとき、つまりピークツマルスが存
在するとトランジスタQ5はON状態となるが、読み取
り信号Vsが入力されているときはトランジスタQ3は
OFF状態となるので、次式が成立する。
1、 =13 =O Ic =Iz =I−R+ /Rz +31PPが“L”のとき、すなわちピーク電圧を保持
する期間、同様にトランジスタQ、はON状態にあり、
また入力信号Vsが入力されないピークホールド時には
トランジスタQ3もON状態になるので次式が成立する
I o = 13 = 1          ’−−
−’−−−■以上の■、■、■式から電圧保持コンデン
サCの充電電流1cおよび放電電流IDはそれぞれ次の
ようになる。
Ic  = I−R+  / R2−−■ID = 1
               −−−− ■したがっ
て、定電流源からの電流Iが小さくてもR+ > R2
としておくことにより電圧保持コンデンサCの充電電流
ICを大きくすることができる。
このように、電流ミラー回路を充電側に用いることによ
って、充電電源の電流容量が小さくでも電圧保持コンデ
ンサCを充電する時間を短縮することができ、入力信号
Vsに充分追随したピークホールド出力を得ることがで
きる。
第2図図示の実施例の動作を説明すると、初期状態にお
いて、反転ピークパルスPPO値は例えば4.5■の正
電位にあるからトランジスタQ6は導通状態になって電
流が流れ、したがってこのトランジスタQ6と差動接続
されてベースに1.5Vの電圧が印加されているトラン
ジスタQ7は遮断状態にある。
そして、入力信号Vsの値は“0”であるからトランジ
スタQ1には電流が流れず、トランジスタQ2はそのベ
ースに印加されている0、2■の電圧によって導通する
のでこのトランジスタQ2およびトランジスタQ4を経
て電流■、が流れ、これによってトランジスタQ、のベ
ースに抵抗R1R3を介して電圧が印加されるのでこの
トランジスタQ5が導通する。
これによって、電源Eccから抵抗R2およびこのトラ
ンジスタQ、を通る電流I2を充電電流Icとして、電
圧保持コンデンサCをその端子電圧がトランジスタQ2
の入力である0、 2 Vの直流電圧Vdと等しくなる
まで充電する。
そして、この電圧保持コンデンサCの電圧は、トランジ
スタQ8とこのトランジスタQllにエミッタフォロワ
ー接続されているトランジスタQ。
のエミッタからピークホールド電圧■PKとして第4図
のレベル識別回路71に出力されるとともにトランジス
タQ3のベースに印加されるが、この電圧VPKは電圧
保持コンデンサCを充電するために入力信号に比して時
間的に遅れたものとなり、この遅れをもって前記トラン
ジスタQ2の入力である直流電圧VdとトランジスタQ
、のベース電位である上記ピークホールド電圧V□が等
しくなって平衡状態となる。
ここでトランジスタQ1に入力されている入力信号Vs
のレベルが直流電圧Vd以上に上昇すると、このトラン
ジスタQ1を流れる電流I、は増加し、これによってト
ランジスタQ、を流れる電流I2も増加するが、反転ピ
ークパルスPPが依然として4.5Vを維持しているた
めトランジスタQ7は遮断状態を保ち、電流ミラー回路
のトランジスタQ、は電源Eccからの電流1cにより
電圧保持コンデンサCを充電し続け、その端子電圧はト
ランジスタQ11.Q9を介してピークホールド電圧V
pkをレベル識別回路に出力するとともにトランジスタ
Q、のベースに帰還されてその電位が入力信号である入
力信号電圧に等しくなって平衡する。
以上のように、電流ミラー回路の抵抗R2からトランジ
スタQ5を経て流れる充電電流Icは、前記■式に示し
たように、トランジスタQ2を流れる電流I、に対して Ic=It  ・R+ / Rz となり、R,>R,であることから著しく大きな電流と
なるので入力信号に対する追随性が高いという効果があ
る。
次いで入力信号Vsの電圧が電圧保持コンデンサCの端
子電圧すなわちトランジスタQ3のベース電位より低下
すると、電源VccからトランジスタQ6を経てトラン
ジスタQ3に流れる電流が増加するので、トランジスタ
Q、、Q2を流れる電流は減少して電流ミラー回路のト
ランジスタQ。
を遮断するので充電電流1cも遮断されるが、前記のよ
うにトランジスタQ6は導通状態を維持しているために
トランジスタQ7も遮断状態にあるから、電圧保持コン
デンサCが保持している電荷はトランジスタQ8の高い
入力インピーダンスを経て放電するだけの電圧保持状態
になる。
入力信号のピークが検出されて反転ピークパルスPPが
0.4 Vになると、この反転ピークパルスPPがベー
スに印加されているトランジスタQ6と差動回路として
接続されてベースに1.5Vの電圧が印加されているト
ランジスタQ、が導通ずるので、電圧保持コンデンサC
が保持している電荷はトランジスタQ3および定電流回
路Kを経て放電されるが、その放電電流は前記■、■式
がらIc = Io  ・R+ /Rz ■ゎ =I、  ・Rz/R となり、R,>R2として構成されているので充電電流
に比して著しく小さい。
もし、入力信号Vsにドロップアウトが発生するとこの
入力信号Vsのピーク電圧はそれ以前のピーク電圧より
小となるので、電圧保持コンデンサCの端子電圧はピー
クパルスごとの放電によって急速に低下するが、ドロッ
プアウトがなくなると、前記■弐に示したように、 Ic−B  ・R+/Rz という電流ミラー回路を使用したことによる大きな電流
によって電圧保持コンデンサCが充電されるので、この
コンデンサの端子電圧であるピーク電圧■□は入力信号
に追随して急速に回復することになる。
第4図は上記第2図図示の実施例の動作波形図であって
、fa1図にはトランジスタQ1の入力である入力信号
Vs、トランジスタQzの入力である直流信号Vdおよ
びピークホールド出力Vpkが示されており、(bJ図
は入力信号のピーク時に他の回路によって生成されたピ
ークパルスを反転した反転ピークパルス、(C)〜(e
)図は第2図に示した電流、また、(f)図は電圧保持
コンデンサCの充放電電流を示している。なお、この図
では1ビツトの記録期間が1028μsとするとともに
、各電圧の値を例示しであるが、その動作は前述したと
ころであるから詳細は省略する。
〔発明の効果〕
以上に説明したように、本発明によるピークホールド回
路は、電圧保持コンデンサの入力側に電流ミラー回路を
設けたため、この電圧保持コンデンサへの充電速度が早
くなるばかりでなく電流源の容量も少なくて済むという
格別の効果が達成される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理を示すブロック図、第2図は本発
明の実施例の構成を示す回路図、第3図は第2図の実施
例の動作を示す波形図、第4図は本発明のピークホール
ド回路を用いるに適したDDNRZIデータの復調回路
の構成を示すブロック図、 第5図は第4図の復調回路の動作波形図である。 特許出願人   富士通株式会社 原理図 第1図 実施例 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 入力信号のピーク値を保持する電圧保持コンデンサと、
    このコンデンサの端子電圧を出力するための高入力イン
    ピーダンスを有する出力回路と、上記コンデンサを放電
    する放電回路とを備えるピークホールド回路において、
    上記入力信号を電流ミラー回路を経て上記電圧保持コン
    デンサに供給するようにしたことを特徴とするピークホ
    ールド回路。
JP20143490A 1990-07-31 1990-07-31 ピークホールド回路 Pending JPH0486569A (ja)

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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022512298A (ja) * 2018-12-06 2022-02-03 クロッカス・テクノロジー・ソシエテ・アノニム 磁気ストライプに格納された情報を読み取る読み取り装置及び読み取られた情報を復号する方法

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