JPH0668403A - 磁気抵抗素子駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気テープへの放熱による磁気抵抗素子の温
度変化が原因で発生する再生出力電圧の変動を防止す
る。 【構成】 同一ヘッドチップ内に隣接して配置されかつ
アース電源間に直列接続された磁気抵抗素子１を最大感
度に、磁気抵抗素子２を逆位相最大感度または最小感度
になるように直流バイアス磁界を印加する。温度依存性
をもつ磁気抵抗素子の分圧比が温度の変化でも不変のた
め、出力電圧が変動しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気抵抗素子を用いた磁
気記録再生回路における磁気抵抗素子駆動回路に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタルコンパクトカセット（以
下ＤＣＣと呼ぶ）に代表されるように、磁気抵抗素子を
用いたデジタル磁気記録再生装置が商品化されてきてい
る。

【０００３】このような機器において、磁気抵抗素子は
媒体に記録された磁化を抵抗変化に変換する素子であ
る。この抵抗変化を電圧変化に変換する手段として磁気
抵抗素子駆動回路がある。

【０００４】以下に、従来の磁気抵抗素子駆動回路の一
例について説明する。図２はこの従来の磁気抵抗素子駆
動回路のブロック図を示すものである。図２において、
１は抵抗値Ｒmの磁気抵抗素子、３は再生信号の出力端
子、Ｒ３，Ｒ４及びＲ５はそれぞれ抵抗値Ｒ３，Ｒ４及
びＲ５の抵抗、Ｑ１はトランジスタ、５は電圧値Ｖの電
源である。

【０００５】以上のように構成された磁気抵抗素子駆動
回路について、以下その動作について説明する。

【０００６】磁気抵抗素子１は磁気媒体（図示せず）上
の記録磁化の微小変化ｄＨに応じて抵抗値Ｒmが変化す
る。

【０００７】Ｒmの変化ｄＲm／ｄＨは（数１）で決まる
電流Ｉsにより電圧値の変化Ｉs＊ｄＲm／ｄＨに変換さ
れる。

【０００８】

【数１】

【０００９】電圧値の変化はトランジスタＱ１のベース
に入力され、抵抗Ｒ４及びＲ５で決まる所定の増幅がな
されて出力端子３に出力される。

【００１０】結局、磁気媒体上の記録磁化の微小変化ｄ
Ｈに対して出力端子３に現れる電圧Ｅの変化ｄＥ／ｄＨ
は、トランジスタＱ１のベース入力インピーダンスを∞
とした場合、（数２）で与えられる。ただし、γは磁気
抵抗素子１で決まる定数である。

【００１１】

【数２】

【００１２】以下、ｄＥ／ｄＨを感度と呼ぶ。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、磁気抵抗素子１の温度特性等により抵抗
値Ｒmが経時的に変化した場合、トランジスタＱ１のベ
ース電位が変化し、出力端子３の電位が変化してしま
う。出力端子３の電位が安定しないと、以降の回路設計
が非常に難しくなり回路規模が増大する。

【００１４】また、（数２）から明らかなように、感度
ｄＥ／ｄＨが電源５の電圧値Ｖに依存するため、電源電
圧変動に対し安定した動作が得られないという問題点を
有していた。

【００１５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、磁気抵抗素子１の抵抗値Ｒmの経時変化が出力端子
３の電位に影響せず、かつ電源電圧変動に対し安定した
動作を得る磁気抵抗素子駆動回路を提供することを目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の磁気抵抗素子駆動回路は、第１の磁気抵抗素
子と、第２の磁気抵抗素子と、トランジスタと、電圧源
とで構成され、第１の磁気抵抗素子の一方の端子をトラ
ンジスタのエミッタに接続し、第２の磁気抵抗素子の一
方の端子をトランジスタのコレクタに接続し、電圧源の
出力をトランジスタのベースに接続している。

【００１７】

【作用】本発明は上記した構成によって、出力端子の電
位はトランジスタのコレクタ電位で与えられ、コレクタ
電流と第２の磁気抵抗素子の抵抗値の積で決まる電圧降
下を電源電圧から差し引いたもので与えられる。一方、
コレクタ電流は第１の磁気抵抗素子の抵抗値に反比例す
る。すなわち、トランジスタのコレクタ電位は磁気抵抗
素子の抵抗値変化に対し負帰還が与えられるように動作
する。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【００１９】図１は本発明の実施例における磁気抵抗素
子駆動回路の回路図を示すものである。図１における
３，５及びＱ１については図２の従来例と同じであるの
で説明は省略する。１は抵抗値Ｒm1の第１の磁気抵抗素
子、２は抵抗値Ｒm2の第２の磁気抵抗素子、Ｒ１は抵抗
値Ｒ１の抵抗、Ｒ２は抵抗値Ｒ２の抵抗、４は抵抗Ｒ１
及びＲ２で構成される電圧源である。

【００２０】電圧源４の電圧値Ｖrefは電源５の電圧
Ｖ、抵抗Ｒ１及びＲ２の抵抗値Ｒ１及びＲ２より（数
３）で与えられる。

【００２１】

【数３】

【００２２】出力端子３の電位ＥはトランジスタＱ１の
コレクタ電位と同じで、（数４）できまる。ただし、ｈ
FEはトランジスタＱ１の順方向電流増幅率である。

【００２３】

【数４】

【００２４】まず、第１の磁気抵抗素子１の抵抗値と第
２の磁気抵抗素子２の抵抗値を同じ値に選んだ場合を考
える。Ｒm1＝Ｒm2で、このとき（数４）は（数５）の如
く変形できる。

【００２５】

【数５】

【００２６】すなわち、この場合、コレクタ電位は磁気
抵抗素子の抵抗値の関数でなくなり、磁気抵抗素子の抵
抗値の経時変化に対し出力端子３の電位は安定する。

【００２７】つぎに、第１及び第２の磁気抵抗素子１，
２それぞれの抵抗値が異なる場合を考える。一般的に、
磁気抵抗素子の抵抗値の経時変化の主要因として温度特
性が挙げられる。第１の磁気抵抗素子１の抵抗値の温度
特性をｄＲm1／ｄＴ、第２の磁気抵抗素子２の抵抗値の
温度特性をｄＲm2／ｄＴで表現する。出力端子３の温度
特性ｄＥ／ｄＴは（数４）を偏微分することで（数６）
で表される。

【００２８】

【数６】

【００２９】（数６）をｄＥ／ｄＴ＝０とおくことで、
（数７）が導出される。

【００３０】

【数７】

【００３１】（数７）を満足する様に第１及び第２の磁
気抵抗素子１，２を選べば、出力端子３の電位は温度に
依存しないことは明らかである。

【００３２】一方、磁気媒体上の記録磁化の微小変化ｄ
Ｈに対して出力端子３に現れる電圧Ｅの変化ｄＥ／ｄＨ
すなわち感度は、トランジスタＱ１のベース入力インピ
ーダンスを∞とした場合、（数８）で与えられる。ただ
し、γ1は第１の磁気抵抗素子１で決まる定数、γ2は第
２の磁気抵抗素子２で決まる定数である。

【００３３】

【数８】

【００３４】感度ｄＥ／ｄＨが電源５の電圧値Ｖに依存
しないことは（数８）より明らかである。

【００３５】また、第１の磁気抵抗素子１の磁化の微小
変化に対する抵抗変化の極性を第２の磁気抵抗素子２の
それに対し逆にすることで、差動駆動が可能である事は
言うまでもない。

【００３６】また、第１及び第２の磁気抵抗素子１，２
のいずれか一方を、磁化の微小変化に対する抵抗変化を
ほぼ０にして使用しても同様の効果が期待できる。磁化
に対する抵抗変化をほぼ０にするには、磁気抵抗素子に
所定の直流磁界を与える事で容易に実現できる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、磁気抵抗
素子の抵抗値が経時的に変化した場合でも、出力端子の
電位は安定するので、以降の回路設計が非常に簡易にな
り、回路規模を大幅に削減できる。また、感度が電源電
圧に依存しないので電源電圧変動に対し常に安定した動
作が得られ、実用上極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における磁気抵抗素子駆動回路
の構成を示す回路図

【図２】従来の磁気抵抗素子駆動回路の構成を示す回路
図

【符号の説明】

１ 第１の磁気抵抗素子 ２ 第２の磁気抵抗素子 ３ 出力端子 ４ 電圧源 ５ 電源 Ｑ１ トランジスタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端をトランジスタのエミッタに、他端
   を電源の一方に接続した第１の磁気抵抗素子と、 一端を上記トランジスタのコレクタに、他端を上記電源
   の他方に接続した第２の磁気抵抗素子と、 上記トランジスタのベースに接続した電圧源と、を備え
   た磁気抵抗素子駆動回路。