DE2923863A1

DE2923863A1 - Magnetowiderstandslesekopf

Info

Publication number: DE2923863A1
Application number: DE19792923863
Authority: DE
Inventors: Edmond De Niet
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1978-06-19
Filing date: 1979-06-13
Publication date: 1979-12-20
Also published as: GB2023326A; ES481612A1; GB2023326B; DE2923863C3; IT1121585B; JPS551698A; IT7923641A0; CA1129997A; DE2923863B2; NL7806568A; FR2429472A1; FR2429472B1; US4280158A; JPS589484B2

Description

2923863 N.V. Philips' 61oeiia;Tipo;i^¹Ji:-skcn, Eindhoven

1.1.1979

Magnetoviderstandslesekopf.

Die Erfindung betrifft einen

magnetischen Lesekopf zum Detektieren datendarstellender Magnetfelder, der ein auf einem Substrat angeordnetes, im wesentlichen flaches Magnetowiderstandselement aus metalic lischeni ferromagnetischem Werkstoff mit einer Achse Leichter Magnetisierung in der Ebene des Elements enthält, welches Element an zwei einander gegenüberliegenden Enden mit Kontakten zur Verbindung mit einer Quelle, die einen Messstrom erzeugt, sowie zur Verbindung mit einem Lese— Verstärker versehen ist.

Ein derartiger magnetischer

Lesekopf ist aus der Veröffentlichung "The Barberpole, a linear raagnetoresistive head" in IEEE Transactions on Magnetics, September 1975, λ^λο1. Mag. 11, Nr. 5, S. 1215 1217, bekannt.

Die Wirkung des bekannten

Magnetoviderstandslesckopfes basiert auf der Vervendung eines streifenförmigen Elements aus einem ferroinagnetischen metallischen Werkstoff mit niedriger Anisotropie vie Ni-Fe,

der mit einem seiner Ränder in unmittelbarer Nähe eines magnetischen Aufzeichnungsmediums oder in Berührung damit gebracht vird. Das Feld des Auf'zeichnungsmediuins führt; Änderungen in der Magnetisiei-ung des Elements herbei und moduliert dessen Widerstand über den sogenannten Magneto-

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widerstandseffekt« Das bedeutet, dass, wenn das Aufzeichnungsmedium den Kopf passiert, die auf dem Aufzeichnungsmedium vorhandenen datendarstellenden Magnetfelder das Spinsystem des MagnetowiderstandsaLements drehen lassen, wodurch sich der elektrische Widerstand ändert. Das Ausgangs signal eines Detektionskrreises, der mit dem Element verbunden ist, ist dabei eine Funktion der im Aufzeichnungsmedium gespeicherten Daten.

Da die Änderung des elektrischen Widerstands eines Magnetowiderstandselements unter dem Einfluss eines externen magnetischen Feldes quadratisch ist, ist es üblich, bei der Wiedergabe analoger Signale die Wirkung des Kopfes durch Linearisierung der Kennliniewidsrstand-Magnetfeld zu verbessern. Hierzu ist dem Element eine derartige Voreinsteilung zu geben, dass die Magnetisierungsrichtung bei einem Signalfeld gleich Null einen Winkel von ungefähr 45° mit der Richtung des StiOmdurchgangs durch das Element bildet.

Bei dem in der erwähnten Veröffentlichung beschriebenen Magnetowiderstandslesekopf ist dies dadurch verwirklicht, dass die Achse leichter Magnetisierung parallel zur Längsachse des Elements verläuft und dass Voreinstellmittel in Form von Äquipotentialstreifen aus gut leitendem Werkstoff vorgesehen sind, die den Stromfluss unter einem Winkel C^ von ungefähr 45° mit der Längsachse durch das Element zwingen (sogenannte elektrische Voreinstellung). Der bekannte Lesekopf ist weiterhin mit Mitteln zum Erzeugen eines magnetischen - Hilfsfelds ausgerüstet, dessen Richtung parallel zur Achse leichter Magnetisierung des Elements verlauft. Mit diesem axial gerichteten Feld wird dafür gesorgt, dass eine der beiden entgegengesetzten Richtungen, in denen der Magnetisierungsvektor stehen kann, übervorteilt wird, wodurch das Urnkippen von der einen in die andere Richtung verhindert wird. Dies würde eine Phasendrehung des Ausgangssignals des Elements über 180° ergeben.

Ein anderes bekanntes Verfahren für eine lineare Wiedergabe basiert auf das Anlegen eines

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magnetischen Hilfsfelds parallel zur Ebene des Elements und senkrecht zur Achse der leichten Magnetisierung. Durch das ungefähre Angleichen der Stärke dieses magnetischen Hilfsfelds an die Stärke des sogenannten anisotropen entmagnetisierenden Felds wird erreicht, dass die Magnetisierungsrichtung bei einem Signalfeld gleich Null einen ¥inkel von ungefähr 45° mit der Richtung des Stromdurchgangs durch das Element bildet (sogenannte magnetische Voreinstellung).

Obgleich beide bekannten Verfahren dss Voreinstellens den Zusammenhang zwischen der Widerstandsänderung und der Stärke des Signalfelds in erster Annäherung linear machen, wird bei der praktischen Anwendung als Nachteil empfunden, dass der Geräuschpegel hoch ist. Dieses Modulationsrauschen (Barkhausen-Rauechen) ist die Folge des Auftetens mehrerer magnetischer Domänen im Magnetowiderstandselement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe

zugrunde, einen Lesekopf der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der eine Wiedergabe mit einem guten Signal/ Rauschabstand ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Lesekopf eine elektrische Wicklung enthält, die in einer negativen Rückkopplungsschleife des Leseverstärkers angeordnet ist, wobei die elektrische Wicklung derart in bezug auf das Magnetowiderstandselement angeordnet ist, dass sie, wenn sie ein Strom durchfliesst, ein Gegenkopplungsfeld erzeugt, das einen Magnetfluss im Element bewirkt, der dem von einem zu detektierenden Magnetfeld im Element ausgelösten Magnetfluss entgegengesetzt gerichtet ist.

Durch die Anwendung negativer

Rückkopplung in dieser Weise, wobei die Ruckkopp^mg den ankommenden Signalfluss beeinflusst, wird erreicht, dass die Aussteuerung des Magnetowiderstandselements herabgesetzt wird, was von einer Verringex'ung des Pegels des Barkhausen-Rauschens begleitet wird, das mit der Aussteuerung gekoppelt ist. In einem praktischen Fall wurde fest-

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gestellt, dass durch negative Rückkopplung das Barkhausen-Rauschen um 10 bis 2O dB herabgesetzt wurde. Hinsichtlich des ¥iderstandsrauschens durch Temperaturschwankungen kann der Signal-Rauschabstand ebenfalls verbessert werden, weil es bei der Verwendung einer Rückkopplung möglich ist, ein optimal empfindliches Magnetowiderstandselement zu verwenden. Bisher wurden die Magnetowiderstandselemente unempfindlicher gemacht, um die Möglichkeit des Verzerrens herabzusetzen. Bei der Verwendung einer Rückkopplung kann

10

man gerade ein möglichst empfindliches Magnetowiderstandselement gebrauchen.

Ein empfindlicheres Element

gibt einen besseren Signalrauschabstand, wobei es die Funktion der Rückkopplung ist, einen kleineren Teil der Magnetowiderstandskennlinie zu verwenden, wodurch an sich bereits die Verzerrung verringert wird, Ausserdem wird die Verzerrung, die bei der gleichen Aussteuerung ohne Gegenkopplung vorhanden wäre, noch um den Gegenkoppelfaktor herabgesetzt.

20

Ein zusätzlicher Vorteil der

Verwendung einer Rückkopplung sowohl bei elektrisch als auch magnetisch voreingestellten Magnetowiderstands— elementen ist die Konstantz der Verstärkung; diese wird bei einer Gegenkopplung nicht so sehr durch die Empfind-

25

lichkeit des Magnetowiderstandselements oder des Verstärkers, sondern durch das Verhältnis R/P bestimmt, worin R den Gegenkopplungswiderstand und P einen Faktor darstellt, der die Kopplung zwischen der Gegenkopplungswindung und dem Magnetowiderstandselement bestimmt.

30

Diese Kopplung ist im wesentlichen vom Abstand zwischen der Windung und dem Element abhängig und diese 1st festgelegt. (Der .Abstand entspricht der Dicke der zwischen dem Magnetowiderstandselement und der Gegenkoppelwindung angebrachten Isolierschicht. Diese Dicke beträgt z.B. ungefähr 0,3 /um),

Die Verwendung einer Rückkopplung bei magnetisch voreingestellten Magnetowiderstands-

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elementen vom Typ, bei dem eine elektrische Windung zum Erzeugen des erforderlichen magnetischen Voreinstell— feldes benutzt wird, ist schon besonders einfach, da diese Windung jetzt ebenfalls dafür verwendet werden kann, den Gegenkopplungsstrom durchzuführen. (Andere Typen magnetisch voreingestellter Magnetowiderstandselemente benutzen beispielsweise eine Dauermagnetschicht zum Erzeugen des ^fcreinstellfeldes).

Der Erfindung wird anhand einiger in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher erläutert, jedoch beschränkt sich die Erfindung nicht auf dieses Beispiel. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Lesekopf mit elektrischer Voreinstellung nach der Erfindung, wobei das Gegenkopplungsfeld durch einen Wechselstrom erz eugt wi rd,

Fig. 2 eine graphische Darstellung, die die Änderung des Widerstands R eines nicht-magnetisch voreingestellten Magnetowiderstandselements als Funktion eines externen Magnetfelds H darstellt, wobei auf der vertikalen Achse J\ R/ Λ R und auf der horizontalen Achse H /H aufgetragen sind_e

Fig. 3 und ^ schematiscli eine erste und eine zweite Abwandlung eines magnetisch voreingestellten Le^ekopfs nach der Erfindung, wobei das Gegenkopplungsfeld durch einen Wechselstrom erzeugt wird.

Fig. 5 eine graphische Darstellung, die die Änderung des Widerstands R eines magnetisch voreingestellten Magnetowiderstandselements als Funktion eines tranversal externen MagnetffiLds H dargstellt, wobei auf der vertikalen Achse /\Jl/ /\ R und auf der horizontalen Achse H /H aufgetragen sind,

Fig. 6 schematisch einen Querschnitt und

Fig. 7 eine Draufsicht eines, in den in Fig. 1, J und k dargestellten Leseköpfen zu verwendenden Magnetowiderstandselements mit Gegenkopplungsdraht ,

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Fig. 8 und 9 zwei verschiedene

Ausführungsformen einer Lesekopf-Konfiguration mit dem in den Figuren 6 und 7 dargestellten Magnetowiderstandselement,

Fig. 10 und 11 graphische Darstellungen, die die Verzerrung in dB eines Magnetowiderstandselements bei verschiedenen Stärken eines tranversal externen Magnetfelds H darstellen, wenn kein bzw. renn ein Gegenkopplungsfeld benutzt wird.

Fig. 12 schematisch einen

magnetisch voreilige stellten Lesekopf nach der Erfindung, wobei ein Gegenkopplungsfeld durch einen Wechselstrom und ein magnetisches Voreinstellfeld durch einen Gleichstrom

erzeugt wird.
15

Fig. 1 zeigt schematisch ein

Magnetowiderstandselement 1 mit elektrischer Voreinstellung, das mit einem Aufzeichnungsmedium 2 in Flusskopplung ist, dessen Magnetfeld H den Widerstand des Elements 1 beeinflusst. Das Element 1 ist mit einer elektrischen Windung

kombiniert, die auch als gerader Draht oder als einfache Stromschleife ausgeführt sein kann. Mit Hilfe der Windung 3 kann, wenn ein Strom hindurchgeführt wird, ein Magnetfeld H, erzeugt werden, das in bezug auf das Magnetfeld H

in entgegengesetzter Richtung steht. Die Windung 3 ist 25

hier in Serie mit einem Widerstand R_? geschaltet. Dieser Widerstand R_ ist an sich nicht wesentlich wichtig. Er dient hier zur Anpassung eines Verstärkers 5> der faktisch eine Spannungsquelle ist. Es handelt sich um den Strom,

der der Windung 3 zugeführt wird. (Wenn der Verstärker 5 30

eine ideale Stromquelle wäre, wäre der Widex°stand R₂ überflüssig. Die meisten Verstärker jedoch verhalten sich mehr oder weniger als Spannungsquelle). Die Serienschaltung aus der Windung 3 und dem Widerstand R_ befindet sich in

einer Rückkopplungsschleifβ des Verstärkers 5» der in 35

diesem Falle ein Operationsverstärker ist, wobei der Widerstand R_ an den Ausgang des Verstärkers 5 mit der Ausgangsspannung V angeschlossen ist. Das Element 1, durch

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das ein Messtrom i mit Hilfe einer Stromquelle 6 hindurchgeführt wird, ist über einen Kondensator C₁ an den Eingang des Verstärkers 5 angeschlossen.

Ein praktischer Fall war; R₁ = 22 kü

R₂ = 100-0-

C₁ = 470 ,uF

i = 30 mA

R -, " . = 100Ü
element 1

Verstärkung des Verstärkers 5=220X(=~

element 1

Gegenkopplung über den
Gegenkopplungsdraht = 35X· Fig. 2 ist eine graphische Darstellung der Änderung des ¥iderstands R des Magnetowiderstandselements 1 nach Fig. 1 unter dem Einfluss eines externen Feldes II , wobei auf der vertikalen Achse Ar/ÄR

y ' max

und auf der horizontalen Achse das genormte Feld H /H aufgetragen ist. H ist das anisotrope entmagnetisierende Feld, für das gilt H =—xM (t = Dicke des Elements,

¹ O W S ^v '

w = Breite des Elements und M = die Sättxgungsmagneti-

sierung). Völlige Aussteuerung tritt bei H = H auf. In einem praktischen Fall war H gleich 20 Oersted.

Im normalen Einstellpunkt P gehört zu einem mit a beziechneten schwankenden H —Feld eine Spannung mit der Bezeichnung b am Element 1, wenn es gemäss Fig. 1 angeschlossen ist. Durch ein externes (Stör-) Feld kann der Einstellpunkt ±i Q oder R liegen. Einem mit c bezeichneten externen Feld H ist beispielsweise eine mit d bezeichnete Spannung zugeordnet. Die mit b bzw. d bezeichneten Spannungen sind gegenphasig. Für eine Gegenkopplung ist es notwendig, dass das Signalfeld. H aus dem Aufzeichnungsmedium 2 durch das Feld H, herabgesetzt wird, das der Leseverstärker 5 in der Gegenkopplungswindung 3 erzeugt. Um die entsprechende Phase zu erhalten, kann man aus mehreren Möglichkeiten wählen:

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J_. Die Richtung des Stroms i durch das Element 1 wechseln,

_2. die Phase des Verstärkers

5 umkehren (von der Umkehrstufe gemäss der Darstellung zur Umkehrstufe),

^. die Anschlussdrähte zur Gegenkopplungswindung 3 wechseln,

^. die Gegenkopplungswindung

3 an der anderen Seite des Elements 1 anordnen. ,

Fig.. 3 und H- zeigen Magnetowiderstandselemente 11 bzw. 21, die mit Schaltungen verbunden sind, die denen nach Fig. 1 verwandt sind. Die Widerstände R₁ und R„, der Kondensator C₁ und der

Verstärker 5 sind daher immer gleich. In diesem Fall 15

ist das Magnetowiderstandselement 11 jedoch vom magnetisch voreingestellten Typ. Das erforderliche magnetische Voreins tellfeld H. wird mit Hilfe einer elektrischen Wicklui 13 erzeugt, die ebenfalls das Gegenkopplungsfeld H.

erzeugt und wobei der Gleichstrom zum Erzeugen des Vor-20

einstellfeldes vom Verstärker 5 selbst erzeugt wird.

Hierzu kann der positive Eingang des Verstärkers über ein Potentiometer Ik mit einer gewünschten Spannung versorgt werden. In eine Gegenkopplungsschleife des Verstärkers 5 ist die Wicklung 13 in Serie mit einem Widerstand R₀ ²

aufgenommen. Eine andere Möglichkeit, den Strom für das Voreinstellfeld zu erhalten, ist in Fig. k dargestellt. Hierin ist ein Magnatowiderstandselement 21, ebenfalls vom magnetisch voreingestellten Typ, mit dem Eingang des

Verstärkers 5. verbunden. In eine Gegenkopplungs— 30

schleife desselben ist eine elektrische Windung 23 in Serie mit einem Widerstand R„ aufgenommen. Der Windvtng 23 wird gesondert ein Einstellstrom i¹ zum Voreinstellfeld über eine. Stromquelle22 zugeführt. In beiden Fällen ist die Grosse des Voreinstellstroms ungefähr 1 mA.

Fig. 5 ist eine graphische

Darstellung der Änderung des Widerstands R der magnetisch voreingestellten Magnetowiderstandselemente 11 und 21

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ORIGINAL WSPECTED

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nach Fig. 3 bzw. Fig. 4 unter dem Einfluss eines externen Felds H f wobei auf der vertikalen Achse Au/ Λ R

y ' max

und auf der horizontalen Achse H /H aufgetragen ist.

Im Gegensatz zu der in Fig. 2 dargestellten Situation, in der es einen einzigen Einstellpunkt (p)· gab, gibt es hier zwei Einstellpunkte (S und T). Einem schwankenden H-FeId mit der Bezeichnung a' ist eine Spannung mit der Bezeichnung b¹ und einem schwankenden H -Feld mit der Bezeichnung c' ist eine Spannung mit der Bezeichnung d· zugeord-

net. Bei auf gleiche Weise schwankenden Feldern a¹ und c¹ sind die Phasen der Spannungen b¹ und d' verschieden, was eine zusätzliche Wahlmöglichkeit zum Einstellen der entsprechenden Phase des Gegenkopplungsfeld bietet.

Der Aufbau der Magnetowiderstands

elemente 1 und 11 bzwo 21 wird nachstehend anhand der Fig. 6j 7» 8 und 9 näher erläutert,

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch einen der magnetischen Flussleiter 30 und 31 j die beispielsweise aus einer Nifekel-Eisen-Legierung bestehen

können, mit einem Magnetowiderstandselement 32. Die Flussleiter 30 und 31 sind durch eine dünne Quarzschicht

33 vom Element 3^ getrennt und überlappen dessen Seiten. Sie "Verstärken" gleichsam ein zu detektierendes Magnetfeld. Das Element 32 ist auf einem Stromleiter 34 angeord-

net, der als Gegenkopplungswindung dient, jedoch davon durch eine Quarzschicht 35 getrennt ist. Der Stromleiter

34 ist auf einem Substrat 36 angeordnet. Dies ist in Draufsicht in Fig. 7 dargestellt.

Fig. 8 zeigt schematisch den

' ·

Einbau des in Fig. 6 und 7 dargestellten Gefüges in einen Dreifussmagnetschirm 40. Die Quarzschichten 33 und

35 sind nicht dargestellt, ebensowenig das Substrat 36. Der Stromleiter 34 ist in diesem Fall ein Draht. In der

Praxis ist der Abstand zwischen den Flüssen des Schirms 35

40 und dem Magnetowiderstandselement kleiner und die Zwischenräume sind beispielsweise mit einer Quarzschicht gefüllt.

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1.1.1979 ψ ΡίϊΝ 91^7

Flg. 9 zeigt den Einbau eines

dem Aufbau nach Fig. 6 und 7 vergleichbaren Aufbaus im Hinter j ocli eines Magnetkopfs 50» der zwei Polschuhe 52 und 33 enthält, die einen Lesespalt 51 definieren. Die Quarzschichten 33 und 35 und das Substrat 36 sind nicht dargestellt. Der Stromleiter 3^ ist in diesem Fall ein Draht» der sich an der Seite der Flussleiter 30 und 31 des Magnetouiderstandselements 32 befindet.

Bei einem Prototyp des Magnet™ ·

kopfes nach der Erfindung bestand das Element 32 aus einer dünnen Schicht aus einer NicketEisen-Legierung mit einer

Dicke von ungefähr 800 A, einer Längn von 600 Mikrometer mid einer Höhe von k0 Mikrometer. Alischlusskontakt 37 und

38 (Fig¹, 7) wurden durch aufgedampfte Goldstreifen gebildet. 15

Eine Anzahl dünner Goldstreifen mit einer Dicke von 0,5

Mikrometer und einer Breite von 2 Mikrometer war in gegenseitigen Abständen von 8 Mikrometer unter einem Winkel von ^5° auf dem Element 32 angebracht. Da der spezifische Widerstand des Goldes fünfmal niedriger als der j

des benutzten Kickel-Eisens ist und die Dicke der Goldstreifen ungefähr zehnmal grosser als die Dicke des Elements 32? leiten die Goldstreifen 50-mal besser und arbexten als "Äquipotentialstreifen", die den Strom in die Nickf-.'1-Eiseii-Balmen zwischen sich unter einem Winkel von ungefähr 'ij- mit der Längsrichtung zwingen. Wenn der "•.Zopf «ixt einem Magnetfeld H eines Magnetbands 39 in ■''Wj.'^-^ppiiing gebracht wird, sinkt der Widerstand einer iτ-JkJJj. ^:or zwischen den Äquipotentiale tareif en liegenden '-]-_:'-Γ it :r--Ba])iien oder er steigt an, je nachdem, ob - ""..; --■-? ι'■'.^ierungsriclitung unter dem Einfluss des Feldes hv c· <:r -AGJiiger mit der Stromrichtung zusammenfällt*

Mit Hilfe eines Stromdrahts wird

■.in Gegtrikopplungsfeld erzeugt, das dem Feld II _r entgegengesetzt gerichtet ist. Werden die Goldstreifen fortgelassen, muse das Element 32 magnetisch! Voreiliges teilt werden* Zu diesem Zweck muss dann ein magnetisches Voreiustellfold erzeugt werden, vorzugsweise ebenfalls mit dem

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Stromdraht 34.
VERSUCHE;

Sie sind mit mit schrägen Gold~

streifen ausgerüsteten und mit normalen Magnetowiderstandselementen durchgeführt worden Nachstehende Daten beziehen sich auf ein normales Element_s Es wird bei 1 Oersted pp (2_e Harm, 1000 Hz» - 20 dB) aufgesteuert. Aufgenommen in den. Verstärker mit Gegenkopplungsdraht (* 1 mA Einstellstrom) kann man die Aussteuerung auf 10 Oersted pp erhöhen. Dabei beträgt die wichtigste 2, harmonische Verzerrung nur noch —60 dB.

Ein Element ist im Hinterkreis

eines Kopfes gemäss Fig. 9 montiert und es sind Bandmessungen durchgefühlt. Das maximale Feld am Element ohne Gegenkopplung beträgt dabei 0,5 Oersted pp. Die angewandte Gegenkopplung (35 x) reicht dabei gut aus*

In Fig* 10 ist die Verzerrung

dargestellt, die bei der Verwendung eines Magnetowiderstandselements ohne Gegenkopplung gemessen wurde und in Fig. 11 ist die Verzerrung darge&ellt, die bei der Verwendung eines Magnetowiderstandselements mit Gegenkopplung gemessen wurde (21,8 x) auf der vertikalen Achse ist die Verzerrung in dB, auf der horizontalen Achse die Stärke des Feldes aufgetragen, das auf das Element einwirkte (Freqtienz 1000 Hz). Die zweite Harmonischen des Lesesignals werden durch die offenen Kreisen und die dritten Harmonischen durch die Kreuze dargestellt* Das Barkhausen-Rauschen verringerte sich um 20 dB.

Es ist möglich, mit Hilfe eines grossen externen Feldes den Einstellpunkt soweit zu verschieben, dass die Phase der Spannung am Element umkippt, wodurch der gegengekoppelte Kreis ins Schwingen versetzt wird. Der Vorteil der Wechselstromgegenkopplung besteht darin, dass beim ¥egnehmen des externen Feldes die Schaltung wieder stabil wird. Es zeigt sich in der Praxis, dass der Lesekopf ausreichend abgeschirmt werden kann, um derartigen Verschiebungen des Einstellpiinkts zu begegnen.

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AU

Xm Prinzip kann der E; dieser Verschiebungen durch externe Gleichstromfelder durch die Verwendung von Gleichstromgegenkopplung begegnet werden_u Man muss hier jedoch aufpassen, denn, wenn in diesem Fall durch irgendeine Ursache der flasche Einstellpunkt erreicht wird, schwingt die Schaltung und bleibt schwingend, auch wenn, das externe Feld fortgenornmen wird. Man muss deshalb dafür sorgen, dass dieser Einstellpunkt nie erreicht werden kann.
Solches gelingt faktisch am besten bei der normalen MRII, der nur ein verbotenes Gebiet hat.

In Fig. 12 ist ein Magnetowiderstandselement 51 dargestellt, das mit einer der in Fig. 1, 3 und h dargestellten Schaltungen verwandten Schaltung verbunden ist, die in diesem Fall jedoch derart ausgeführt ist, dass Instabilität durch eine falsche Polarität des magnetischen Voreinstellfelds vermieden wird.

Am Eingang eines Verstärkers 6% befindet sich eine Brückenschaltung mit dem Element 51 und mit R₃. Für thermische Stabilität ist R vorzugsweise auch ein Magnetowiderstandselement auf dem gleichen Substrat, Mit dem Strom ir wird geregelt,so dass der Ausgang des Verstär-kers 65 negativ wird und über R_r den Transistor T₁ und Rn einen negativen Strom durch einen Gegenkopplungsdraht 63 hindurchführen. Weil T₁ nur negative Ströme führen kann, wird eine Einstellung nur im stabilen Bereich möglich sein. Mit Rg kann ein geringer negativer Voreinsteilstrom eingestellt werden. Der Wechselspannungsgegenkopplungsweg ist dabei über C₁ und R_P mit R„ = 100 SL , C₁= 470/uF_f Der Gleichspannungsgegenkopplungsweg ist über R_c, C₀, T₁ und R,, mit R_t.C_o = R₀.C₁ und R,, = IO k £ ,

, T₁ und R. mit R₁,.C = R .C₁

J (t \ *t I) ti ti \

C₂ = I
35

R₄ = 100

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Claims

1.1.1979 ¹ " PHN 91²I-7

PATENTANSPEIJCHE:

Λΐ ,) Magnet±seller Lesekopf zum Detektieren datendarstellender Magnetfelder, mit einem auf einem Substrat angeordneten, im wesentlichen flachen
Magnetowiderstandselement aus metallischem ferromagnetic schem Werkstoff mit einer Achse leichter Magnetisierung
in der Ebene des Elements, das an zwei einander gegenüberliegenden Enden mit Kontakten zur Verbindung mit einer
Quelle ausgerüstet ist, die einen Messtrom erzeugt, sowie zxvr Verbindung mit einem Leseverstärker, dadurch gekennzeichnet, dass der Lesekopf weiterhin eine elektrische
Windung enthält, die in einer negativen Rückkopplungsschleife des Leseverstärkers angeordnet ist, wobei die elektrische Windung derart in bezug auf das Magnetowiderstandselement angeordnet ist, dass sie bei Strpmdurchfluss ein Gegenkopplungsfeld erzeugt, das einen Magnetfluss im
Element bewirkt, der dem von einem zu detektierenden Magnetfeld im Element bewirkten Magnetfluss entgegengesetzt gerichtet ist.

2. Lesekopf nach Anspruch 1_t

dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Windung mit einer Schaltung verbunden ist, die einen derartigen Strom durch die Windung sendet, dass das Gegeiikopplungsfeld aus— schliesslich eine Wechselfeldkomponente enthält, die das Ausgangssignal des Leseverstärkers darstellt.

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1.1.1979 s PHN

3. ' Lesekopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung einen derartigen Strom durch das Element sendet, dass das Gegenkopplungsfeld ebenfalls eine Gleichfeldkomponente enthält, die das Voreinstellfeld für das Element erzeugt.

4. Lesekopf nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung Mittel enthält, mit denen Instabilität infolge falscher Polarität des Voreinstellfelds vermieden wird.

5· Lesekopf nach Anspruch 1, 2,

3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Detektieren datendarstellender Magnetfelder mit einer bestimmten Stärke das Element eine maximale Empfindlichkeit besitzt.

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