JPS63177364A - 利得制御回路 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は自動利得制御回路に関し、特に磁気ディスク
装置のデータ読取抄回路に関する。

（従来の技術） 磁気ディスク装置ではデータの書込みと読取りを同一の
磁気ヘッドで兼用するのが一般的であり、データの書込
み時はデータを読取ることができない。またデータの書
込み時は書込みに起因する有害な誘導ノズルが磁気ヘッ
ドや周辺回路に発生し、異常振幅の読取信号として自動
利得制御回路に入力される。そのため前記異常振幅の読
取１８号に対しては自動利得制御を中断する方法が用い
られる。ところで自動利得制御を中断することに付随す
る問題として、中断時は自動利得制御回路の利得が増加
する傾向にあシ、正常振幅の読取信号が再び入力され、
自動利得制御に復帰したとき一定振幅の読取信号を出力
するまでかなシ応答時間を要する。

磁気ディスク装置の自動利得制御回路に要求される特性
としては、前記異常振幅の読取信号が入力されたとき前
記自動利得回路の利得が変化しないことと、正常振幅の
読取信号が入力されたときは高速に自動利得制御を行な
い、一定擾幅の読取信号を出力することである。

次に上述した要求を実現するための従来技術について説
明する。

第４図に従来用いられている回路例を示し動作を説明す
る。

端子ｌは自動利得制御回路に供給される電源端子である
。端子２．３は読取信号が差動影信号として供給される
入力端子である。端子４．５は一定振幅に揃えられた読
取信号を差動影信号で出力する出力端子である。端子５
は出力端子４．５に出力される読取信号の振幅を設定す
るだめの電圧を供給する振幅設定端子である。破線で示
したブロック２３は可変利得器であシ、入力端子２．３
に供給された読取信号の利得をトランジスタ１４゜１５
のベース電圧と電源８の電圧差に応じて変化させる機能
を有する。６は振幅検出器であ如、振幅設定端子５に供
給される電圧と出力端子４，５に出力される読取信号の
振幅電圧とを比較し、前記振幅設定端子５の電圧に比べ
出力端子４．５の振幅電圧が高い時間だけ一定の電圧あ
るいは電流を出力する。７はスイッチでデータの書込み
時は開放となり、読取）時は短絡となるように動作する
。抵抗器１８．１９とコンデンサ１７は利得を決定する
電圧を供給するとともに、自動利得制御回路の応答時間
を決定するものである。抵抗器１８は、前記利得を低下
させるのに関与し、抵抗器１９は逆に利得を増加させる
のに関与する。一般に抵抗器１８の抵抗値は抵抗器１９
よりかなシ小さく設定し、大振幅の読取信号に対する応
答を速くし、小振幅の読取信号に対しては遅くしている
。

第４図に示す自動利得制御回路は入力端子２゜３に供給
される読取信号の利得を変化させ振幅設定端子５の電圧
に相当した一定振幅の読取信号を出力するとともに、前
述したデータ書込み時に発生する異常振幅の読取信号に
よって自動利得制御を行なわないようにするためスイッ
チ７を開放または短絡することによって対策している。

ところでスイッチ７で対策することに付随して、データ
書込み時にスイッチ７が開放になるため、抵抗器１９を
介してコンデンサ１７の電荷が放電し、コンデンサ１７
の電圧が低下することによって、前記利得が増加する問
題がある。そのためデータ読取抄時に正常振幅の読取信
号が供給されても利得が定常状態に復帰するための応答
時間が必要となり、出力端子４．５には前記応答時間だ
け遅れてから一定振幅の読取信号が出力される。

ディスク上の各シリンダに磁気ヘッドの位置決めを行な
うために用いるサーボ情報を予め書込んでおき、そのサ
ーボ情報を読取りながら磁気ヘッドの位置決めを行なう
セクタ・サーボ方式やインデックス・サーボ方式あ磁気
ディスク装置では、前記定常状態に復帰するための応答
時間が短かい方が好ましい。なぜなら書込みデータの直
後に位置するディスク上にサーボ情報が書込まれている
ため、前記応答時間に相当する情報量だけ無駄な情報を
ディスク上に書込まなければならないからである。これ
は磁気ディスク装置の有効な記憶容量を低下させること
になる。

自動利得制御回路を改良することによって前記有効な記
憶容量を増大させることが要求される。

（発明が解決しようとする問題点） 前述したセクタ・サーボ方式やインデックス・サーボ方
式を用いた磁気ディスク装置へのデータの書込みはディ
スク上に用意された各シリンダにサーボ情報を予め書込
み、さらにトラック゛フォーマットを書込んだ後行なう
。

磁気ディスク装置の性能の一つに記憶容量がある。ある
磁気ディスク装置において記憶可能な総容量は一定であ
る。サーボ情報の情報量とトラック・７オーマツトに費
やす情報量が増加すると、その増加した情Ｍ量に相当す
る分だけ書込めるデータの情報量が低下し、前記した磁
気ディスク装置の有効な記憶容量を低下させることにな
る。そこで前記サーボ情報とトラック・フォーマットに
費やす情報量を可能な限り低減し磁気ディスク装置の有
効な記憶容量を増大させることが望ましい。

本発明の目的はサーボ情報に含まれていた自動利得制御
回路のための情報を無くし、磁気ディスク装置の有効な
記憶容量を増大させることの可能な改良された自動利得
制御回路を提供することにある。

〔発明の構成〕

（問題を解決するための手段） 前記したセクタ・サーボ方式やインデックス・サーボ方
式を用い九磁気ディスク装置では書込データの直後に位
置する領域にサーボ情報を埋込形成している。サーボ情
報は自動利得制御回路を所定の利得に設定するためのＡ
ＧＣパターンと磁気ヘッドの位置情報とから構成されて
いる。前記ＡＧＣパターンは前記位置情報を正確に読取
るのに役立っている。本発明は前記Ａ　Ｇ　Ｃハターン
が存在しなくても前記位置情報を正確に読取ることが出
来るように自動利得制御回路に固定利得制御機能を付加
し、サーボ情報（ＡＧＣパターンは含まない）は固定利
得制御モードで、サーボ情報以外の情報は自動利得制御
モードで行なう。

固定利得制御モードでは正確な利得設定が要求され自動
利得制御回路に利得を検出する手段を付加することによ
って実現している。本発明によってサーボ情報を低減す
ることが可能となル、磁気ディスク装置の有効な記憶容
量を増大させることができるようになった。

（作　用） 本発明の自動利得制御回路は固定利得制御と自動利得制
御を切り換えて動作させるととができ、可変利得器、振
幅検出器、変換器、制御電圧発生器、利得検出器の５つ
機能ブロックが構成されてイル。次に前記５つ機能ブロ
ックの働きを列記する。

■可変利得器・・・・・・供給された読取信号の利得を
変化し所望の振幅電圧に読取信号を増幅し出力端子と振
幅検出器に供給する。

Ｑ）Ｓ幅比較器・・・・・・可変利得器から供給される
振幅電圧と前記振幅電圧を設定するだめの所定の電圧と
比較し、それら両者の振幅差に相当する差信号を変換器
に供給する。

■変換器・・・・・・自動利得制御モードと固定利得制
御モードと選択することができ、そのモードにおける利
得を電圧あるいは電流に変換して出力する。このとき固
定利得制御モードでは外部が利得を設定することが出来
る。

■制御電圧発生器・・・・・・前記変換器から供給され
る電圧あるいは電流に応じた利得設定電圧を発生し、前
記可変利得器と利得検出器に供給する。

■利得検出器・・・・・・前記制御電圧発生器と可変利
得器に接続されていて、前記可変利得器の利得を等制約
に検出し、その利得を前記制御電圧発生器に供給する。

本発明は前記制御電圧発生器と利得検出器によって、指
定された利得とのずれを検出・補正することができる。

これによって固定利得制御モードで要求される高精度の
利得設定を行なうことができる。

（実施例） 以後図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に説明す
る。第２図において波形（ａ）は自動利得制御回路に供
給される振幅変動を伴なう読取信号を表わす、波形（ｂ
）は読取信号（ａ）を全波もしくは半波整流した整流波
形とｋは所望する読取信号の振幅電圧を示す電圧レベル
を表わす。

波形（Ｃ）は前記振幅電圧レベルｋに対し整流波形（ｂ
）の電圧が高くなる領域を高レベルとする比較波形を表
わしている。自動利得制御では、比較波形（Ｃ）が高レ
ベルのときは利得を低下させるように動作し比較波形（
Ｃ）が低レベルのときは逆に利得を増加させるように動
作するため自動利得制御における自動利得回路の出力は
信号振幅が一定に揃った波形（ｄ）となる。

第３図は自動利得制御回路を自動利得制御と固定利得制
御を切り換えたときの各信号波形を表わすものである。

第３図において波形（ｅ）は第２図（ａ）と同じ振幅変
動を伴なう読取信号を表わしている。

波形（０は自動利得制御回路を自動利得制御と固定利得
制御とに切換える切換信号波形を表わし、切換信号（０
が低レベルのとき自動利得制御モードであり切換信号（
０が高レベルのとき固定利得制御モードである。波形（
ｇ）は自動利得制御回路の出力信号波形を表わしており
、前記自動利得制御モードでは出力信号波形（ｇ）の振
幅が一定に揃い、固定利得制御モードでは読取信号波形
（ｅ）の振幅変動がそのまま現われている。出力信号波
形（ｇ）の６部分に大振幅の出力が見られるのは、固定
利得制御モードから自動利得制御モードに切り換った直
後の利得を自動利得制御モードにおいて定常状態に達し
たときの利得よシ若干高く設定した理由による。

自動利得制御の応答速度は大振幅の読取信号に対しては
速く、小振幅の読取信号に対しては逆に遅く設定される
ため、固定利得制御モードから自動利得制御モードに切
り換った直後の利得は定常状態に達した利得より若干高
く設定するのが望ましい。

次に第１図に本発明の全体図を示し動作を説明する。

前述した様に本発明は５つの機能ブロックから構成され
ており、第１図９０に示すブロックが可変利得器、９１
に示すブロックが振幅検出器９２に示すブロックが変換
器、９３に示すブロックが制御電圧発生器、９４に示す
ブロックが利得検出器を表わす。端子９５は電源電圧端
子である。端子９６．９７は読取信号が供給される差動
形入力信号端子である。端子９８．９９は自動利得制御
回路の出力信号端子である。端子３０は端子９８゜９９
に出力される信号振幅を設定するための電圧を供給する
振幅設定端子である。端子３１は固定利得制御モードで
、利得を設定するための電圧を供給する固定利得設定端
子である。端子３２は自動利得制御モードと固定利得制
御モードを切り換える信号を供給する切換信号端子であ
る。読取信号は端子９６．９７を介して差動増幅器を構
成しているトランジスタ６０．６１のベースに差動形入
力信号として供給される。抵抗器４１．４２は同じ抵抗
値を持つトランジスタ６０．６１の負荷抵抗でトランジ
スタ６２．６５を介して接続されている。トランジスタ
６０〜６５で構成されている可変利得器９０の利得は近
似的に抵抗器４ｏと４１あるいは４０と４２の比と１．
トランジスタ６２と６３あるいはトランジスタ６４と６
５のコレクタ電流の比によって決定される。よってトラ
ンジスタ６２．６５とトランジスタ６３．６４のベース
電圧の差を変化させることによって利得を可変できる。

可変利得器９０の出力はトランジスタ６２と６５のコレ
クタから差動形で取や出され、出力端子９８．９９と振
幅検出器９１に供給される。

振幅検出器９１は出力端子９８．９９の振幅電圧と振幅
設定端子３０に供給されている電圧と比較し、その両者
の電圧の差に相当する信号を信号線８０に供給する（第
２図（Ｃ）参照）。変換器９２は振幅検出器９６．端子
３１．３２および制御電圧発生器９３に接続されていて
、切換信号端子３２に供給される論理レベル（第３図（
０参照）によって振幅検出器と固定利得設定端子３１か
ら供給される信号のどちらかを選択し、引込み電流に変
換して制御電圧発生器９３に出力する。ここで制御電圧
発生器９３を構成している抵抗器４３と４４゜抵抗器４
６と４７．抵抗器４５と５０の抵抗値を各々等しく設定
する。また利得検出器９４を構成している抵抗器４８と
４９の抵抗値も等しく設定する。そしてカレント・ミラ
ー回路を構成している抵抗器４３と４４および抵抗器４
８と４９の抵抗値は小さな値とする。直流電圧７４は抵
抗−５と５０に流れる電流が零でもトランジスタ６８と
６９が動作領域になる様な電圧値に設定する。抵抗器４
６と４７抵抗値および定電流源３８の電流値はトランジ
スタ６２．６３．６４．６５．６８゜６９．７０．７１
が動作領域になる様に設定するものとする。また定電流
３７の電流を便宜的にＩ。

アンペアとし、変換器９２の引込み電流範囲をＯ〜ＩＯ
アンペアとする。

以上の条件で設定されているものとし、制御電圧発生器
９３と利得検出器９４の動作を説明する。

いま変換器によって出力される引込電流が増加しその引
込み電流値を２°　アンペアとする。よってトランジス
タ６６のコレクタ電流は２°　アンペアとなる。トラン
ジスタ６６と６７はカレントミラー回路を構成している
ため、トランジスタ６７のコレクタ電流も２°アンペア
に増加する。これによってトランジスタ６８のベース電
圧が上昇し、トランジスタ６８のコレクタ電位が低下し
、逆にトランジスタ６９のコレクタ電位が上昇するため
利得検出器を構成しているトランジスタ７０のコレクタ
電流が増加し、トランジスタ７１のコレクタ電流が減少
する。トランジスタ７２と７３はカレントミラー回路で
あり、トランジスタ７３のコレクタ電流はトランジスタ
７２のコレクタ電流と等しくなる様に増加する。

トランジスタ７３のコレクタ電流が増加することによっ
てトランジスタ６９のベース電圧が上昇する。ここで制
御電圧発生器９３と利得検出器９４が安定状態になるの
は、トランジスタ６８とトランジスタ６９のベース電圧
がほぼ一致するときである。すなわち前記変換器の引込
電流がトランジスタ７０のコレクタ電流と一致したとき
である。

トランジスタ７０と７１のコレクタ電流比はトランジス
タ６３と６２あるいはトランジスタ６４と６５のコレク
タ電流比に等しくなるため、結果的に変換器９２の引込
み電流によって可変利得器の利得を制御できる。

〔発明の効果〕

セクタサーボ方式やインデックスサーボ方式ではサーボ
情報が予め埋込み形成されている。従来回路では前記サ
ーボ情報に自動利得制御回路を安定状態にするための情
報が必要であったのに対し本発明では必要とせずサーボ
情報を低減することが可能となった。これは磁気ディス
ク製蓋の有効な記憶容量を増大させることを意味する。

また本発明は高精度で固定利得を設定できＡ／Ｄコンバ
ータ、Ｄ／Ａコンバータを付加することによってマイク
ロプロッセによる利得制御が容易に実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体を示す図。第２図は自動利得制御
を行なう際の本発明における種々の信号波形を示す図。 第３図は自動利得制御と固定利得制御を切り換えた際の
本発明における種々の信号波形を示す図。 ９０・・・・・・可変利得器　　９１・・・・・・振幅
検出器９２・・・・・・変換器　　　　９３・・・・・
・制御電圧発生器９４・・・・・・利得検出器 ９６．９７・・・・・・読取信号入力端子９８．９９・
・・・−・出力信号端子 ３０・・・・・・振幅設定端子 ３１・・・・・・固定利得設定端子 ３２・・・・・・切換信号端子 第２図 第３図 手続補正書く方式） ％式％ １、事件の表示 特願昭６２−８２５３号 ２、発明の名称 利得制御回路 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （３０７）　　株式会社　東芝 ４、代理人 〒１０５ 東京都港区芝浦−丁目１番１号 ７、補正の内容

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の電圧あるいは電流を供給する制御入力手段
   と、この制御入力手段と接続されていて、前記所定の電
   圧あるいは電流に相当する利得電圧を発生する制御電圧
   発生手段と、読取信号を供給する信号入力手段と、前記
   制御電圧発生手段および前記信号入力手段に接続されて
   いて、前記制御電圧に応じて利得を変化し、該利得で増
   幅された前記読取信号を出力する可変利得手段と、前記
   制御電圧発生手段と接続されていて、前記制御電圧から
   等価的に前記可変利得手段の利得を検出し、該利得に相
   当する信号を前記制御電圧発生手段に供給する利得検出
   手段とを有し、前記制御入力手段から供給する所定の電
   圧あるいは電流に応じて前記可変利得手段の利得を設定
   することを特徴とする利得制御回路。
2. （２）読取信号を供給する入力手段と、この入力手段か
   ら供給される前記読取信号を一定の利得で増幅する固定
   利得手段と、前記読取信号の振幅変動に応じて利得を変
   化し所定の信号振幅に増幅する自動利得手段と、前記固
   定利得手段とを前記自動利得手段を切り換えて動作させ
   る利得モード選択手段と、前記利得モード選択手段によ
   って、前記固定利得手段と前記自動利得手段から出力さ
   れる信号を選択することを特徴とする利得制御回路。
3. （３）読取信号を供給する入力手段と、前記入力手段お
   よび制御電圧発生手段に接続されていて、前記制御電圧
   発生手段から供給される利得電圧に応じて前記読取信号
   の利得を変化させる可変利得手段と、前記可変利得手段
   から供給される信号振幅電圧と所定の振幅電圧とを比較
   しその差電圧を出力する振幅比較手段と、前記振幅比較
   手段および所定の利得電圧を設定する固定利得選択手段
   に接続されていて、前記固定利得選択手段によって、前
   記振幅比較手段からの前記差電圧または前記固定利得選
   択手段で設定される利得電圧のどちらかの電圧を選択し
   、該電圧に相当する電流あるいは電圧を出力する変換手
   段と、前記変換手段と利得検出手段とに接続されていて
   、前記電流あるいは電圧に相当する利得電圧を出力する
   前記制御電圧発生手段と、前記可変利得手段および前記
   制御電圧発生手段とに接続されていて、前記可変利得手
   段の利得を等価的に検出し、該利得を前記制御電圧発生
   手段に出力する前記利得検出手段とを有し、前記固定利
   得選択手段によって、自動利得制御と固定利得制御を切
   り換えて前記読取信号を増幅することを特徴とする利得
   制御回路。