JP3550625B2 - Recording amplifier circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、磁気記録装置において低周波数領域に遮断特性を持つロータリトランスの特性を有効に改善する記録増幅回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図5は従来の記録増幅回路を示す図である。
【0003】
従来回転ヘッドを用いて磁気テープ等に情報信号を高密度で記録する磁気記録装置がある。このような磁気記録装置は、情報信号を変調して得られた記録信号を増幅回路で所定レベルに増幅し、ロータリトランスを介して回転ヘッドに供給する。回転ヘッドは供給された記録信号を磁気テープ上に記録して行く。
【0004】
このとき、上記したロータリトランスは低周波数領域において遮断特性を持つため、通常は記録信号の周波数帯域をこの遮断特性の影響を受けない領域に設定する。
【0005】
ここで、様々なデータレートを有する情報信号を上記した磁気記録装置で記録するとき、低いデータレートを有する情報信号は低い周波数の記録信号に変調されるため、ロータリトランスの低周波数領域における遮断特性によって記録信号の低域成分が遮断されるという問題があった。
【0006】
また、低いデータレートを有する情報信号を変調するものでなくとも、直流に至るまでの周波数成分を有する変調方式を用いて情報信号を記録する際は、同様の問題があった。
【0007】
そこで、上記した問題を解決するため、ロータリトランスと記録信号を増幅する増幅回路の前に記録信号の低域補償用の積分手段を備えた磁気記録装置(特開平4−111202号公報)が提案されていた。
また、一方、図5に示すように、トランジスタを用いてかかる信号制御を行う記録増幅回路がある。この記録増幅回路は、トランジスタQ1, Q2のいずれかがONとなると他方がOFFとなり、かつONしたトランジスタにはトランジスタQ3で決定される電流が流れる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した磁気記録装置では、記録信号の低域成分を積分器2, 11 で強調した後、これを直線性の良い記録増幅器4, 14 で増幅してロータリトランスを駆動するので、記録すべき信号がデジタル信号であってもアナログ信号を記録するときと同等の性能が要求されるため、高速かつ直線性の良い増幅器が必要である。またこの場合、トランジスタ等のスイッチング動作を用いて信号制御を行うときより電力効率が悪いという問題がある。
即ち、高価で複雑かつ大電力の回路であるという問題がある。
【0009】
また、上記した記録増幅回路は、トランジスタQ1, Q2をスイッチング動作させているため、この前段に積分器を設けたとしても、ロータリトランスの低周波数遮断特性を補償することができなかった。
【0010】
また、上記した記録増幅回路を用いてロータリトランスの低周波数遮断特性を補償するためには、積分器の出力に対し、ロータリトランスの低周波数遮断特性と時定数と同じ時定数で記録信号の電流を増加させる電流補正回路が必要となり、回路構成上繁雑となるという問題がある。
【0011】
そこで、上記した問題を解決する記録増幅回路の出現が望まれていた。
【0012】
【課題を解決するための手段】
よって、本発明は上記した課題を解決するため、以下の構成を提供するものである。
ロータリトランスを介して回転ヘッドに供給されるデジタル信号を、磁気テープに記録する磁気記録装置に用いられる記録増幅回路において、
前記デジタル信号に基づいて前記ロータリトランスに所定の電流を供給するための、一対の素子を組合わせて構成される第1及び第2の増幅素子より成り、前記第1の増幅素子がオン動作すると前記第2の組の増幅素子がオフ動作するよう構成された増幅手段と、
前記デジタル信号の反転周期期間に基づいて低域強調信号を生成する低域強調手段と、
前記低域強調手段の出力結果に基づいて前記増幅手段に流れる電流値が予め設定された所定の目標値となるよう電流制御を行う制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記低域強調手段の出力結果に基づいて前記増幅手段を流れる電流を制御する差動増幅手段と、前記差動増幅手段を流れる電流が常に一定となる定電流源とを備えたことを特徴とする記録増幅回路。
【0013】
【実施例】
図1は本記録増幅回路を説明するための回路図、図2は本記録増幅回路の動作を説明するための図、図3は積分回路の実施例を示す図、図4は低域強調手段を説明するための図である。
以下、図面を参照しつつ本発明なる記録増幅回路を説明する。
【0014】
本発明なる記録増幅回路は、図1に示すように、ロータリトランス1を介して回転ヘッドに供給されるデジタル信号を、磁気テープに記録する磁気記録装置に用いられる記録増幅回路において、前記記録信号に基づいて前記ロータリトランス1に所定の電流を供給する増幅手段(パルストランス2,電源Vcc ,トランジスタQ1〜Q4)と、前記記録信号に基づいて低域強調信号を生成する前記ロータリトランスの低域周波数遮断特性と逆特性を有する低域強調手段(積分回路)3と、積分回路3の出力結果に基づいて前記増幅手段(2, Vcc, Q1〜Q4)に流れる電流値が目標値となるよう電流制御を行う制御手段(トランジスタQ5〜Q7,電源Vee )とを備えたことを特徴とするよう構成した。
【0015】
さて、本記録増幅回路には、デジタル化された情報信号を図示しない変調回路によって変調し得た記録信号が供給される(図1中の記録信号入力)。この記録信号は、図1に示すように、後述する増幅手段(2, Vcc, Q1〜Q4)、インバータ4及び積分回路3に供給される。
ここで、この増幅手段は、パルストランス2,電源Vcc ,トランジスタQ1〜Q4とから概略構成されており、電源Vcc から供給される一定の電流によりパルストランス2の2次側に発生する電流をロータリトランス1に記録信号として供給するものである。
【0016】
このとき、例えば、記録信号が“Hi”の信号であったとすると、トランジスタQ1, Q3が夫々ONの状態となる。また、インバータ4は、この“Hi”の信号を反転して“Low”の信号をトランジスタQ2, Q4に供給するので、トランジスタQ2, Q4が夫々OFFの状態となる。
【0017】
電源Vcc からは、パルストランス2を介して電流I1 ,I4 がトランジスタQ1, Q4に夫々供給され、電流I2 ,I3 がトランジスタQ2, Q3に夫々供給される。上記したようにトランジスタQ1〜Q4のスイッチングが切り換ると、OFFの状態になったトランジスタQ2, Q4からは電流が流れず、トランジスタQ1, Q3から電流が流れ、制御手段(Q5〜Q7,Vee )に供給される。
【0018】
制御手段Q5〜Q7,Vee は、トランジスタQ1, Q3から流れる電流の量(I1 +I3 )に等しい電流の量(I5 +I6 )が供給されるトランジスタQ5, Q6と、このトランジスタQ5, Q6に流れる電流を常に所定量(I7 )に保つトランジスタQ7及び電源Vee を備えている。
つまり、これら電流値に対して、 I1 +I3 =I5 +I6 =I7
の関係が成り立つ。
従って、このときパルストランス2の1次側には電流I1 が流れる。
【0019】
ここで、このときパルストランス2の2次側に供給する電流は、上記したロータリトランス1の低域周波数遮断特性のため常時一定の電流が流れない。
このようにロータリトランス1に“Hi”の記録信号に応じた一定電流が流れないと、上記した回転ヘッドに電流が供給されなくなり、磁気テープ上に記録信号が記録されない。例えば、再生時、回転ヘッドがこうして記録された磁気テープ上を走査しても再生信号を得ることができない。即ち、このときの記録信号の情報が失われてしまう。
そこで、ロータリトランス1に常時一定の電流を供給するため、以下の動作を行う。
【0020】
例えば、記録信号(図2中(A)に図示)がロータリトランス1の低域周波数遮断特性と逆特性を有する積分回路3を介して上記した記録信号を制御手段Q5〜Q7,Vee に供給される。この積分回路3は、例えば、図3に示す積分回路によって供給された記録信号をRC積分し、図2中(B)に図示する信号を所定の目標値として得る。このときロータリトランス1と積分回路3との周波数に対する利得の関係は図4に示す如くとなっている。
【0021】
積分回路3の出力は制御手段Q5〜Q7,Vee のトランジスタQ5に供給される。このとき、トランジスタQ5, Q6は差動増幅器を構成し、上記した電流値の関係から、電流I5 が増加するに従って電流I6 が減少する。
即ち、電流I5 の増加に伴い電流I1 が増加し、電流I6 の減少に伴い電流I3 が減少する。
【0022】
こうして、電流I1 の増加に伴い、パルストランス2に流れる電流が増加するため、このパルストランス2の2次側に構成されるロータリトランス1に供給される電流が増加する。また、積分回路3はロータリトランス1の低域周波数遮断特性に応じてトランジスタQ5を流れる電流I5 を増加させることによって、電流I1 を増加させるため、ロータリトランス1が遮断する低域周波数に応じて記録信号を補償することができる。
【0023】
ここで本記録増幅回路は、記録信号(“Hi”,“Low”の信号)に応じて回転ヘッドに供給される記録電流I1 ,I2 を夫々高速で切り換える独立のスイッチ回路を有しているため、本来ロータリトランスの低域周波数遮断特性を補償するための補償回路を各々のスイッチ回路に設ける必要があったが、特に、上記した増幅手段2, Vcc, Q1〜Q4から供給される電流I5 ,I6 を差動増幅器(トランジスタQ5, Q6)を介して所定量I7 に保つよう構成したことによって、上記した補償回路(又は低域強調手段である積分回路3)が1つで済む。
即ち、簡易な構成による記録増幅回路を実現できる。
【0024】
また、本記録増幅回路は上記の如く構成したことによって低域周波数遮断特性を補償した回転ヘッドに流れるヘッド交番電流(電流方向が異なる記録電流)の振幅を一定に保つことができるので、上記したロータリトランスの低域周波数遮断特性を有効に補償することができる。
【0025】
尚、例えば、“Low”の記録信号が本記録増幅回路に供給された場合であっても、同様に、
I2 +I4 =I5 +I6 =I7
の関係が成り立つので、上記したようにロータリトランス1が遮断する低域周波数に応じて記録信号を補償することができるのは勿論である。
【0026】
尚、本記録増幅回路において、トランジスタのスイッチング動作を用いてロータリトランスの低域周波数遮断特性を補償した記録信号を得ているため、増幅手段を構成するパルストランス及びトランジスタを高速動作対応のものに取り替えるだけで更に記録増幅回路の高速動作を行うことができるのは勿論である。
【0027】
従って、本記録増幅回路は、各種パルストランス及びトランジスタの中で特別な種類に限定されないことは勿論である。
【0028】
尚、本実施例では説明の都合上、トランジスタの動作をON,OFFとして述べたが、例えば、一方のトランジスタをONの状態にしたとき、他方のトランジスタは完全にOFFの状態にしないで微弱な電流が流れるような状態であっても良いことは勿論である。
【0029】
【発明の効果】
上述したように、請求項1記載の本発明の構成によれば、特に、低域強調手段の出力結果に基づいて増幅手段に流れる電流値が目標値となるよう電流制御を行う制御手段を有するので、高速かつ直線性の良い増幅手段を用いる必要がないため、コスト高、電力効率が悪いという従来の問題を解決すると共に、簡易な構成によりロータリトランスの低域周波数遮断特性を補償した記録信号を得ることができるという効果がある。
【0030】
特に、制御手段は、低域強調手段の出力結果に基づいて増幅手段を流れる電流を制御する差動増幅手段を備えたことにより、差動増幅手段を流れる入力の一方に目標値となる信号を入力するだけでロータリトランスの低周波数遮断特性を補償することができるので、本記録増幅回路を構成するスイッチ回路に夫々流れる電流量を全て制御することなく、安価な構成によってロータリトランスの低周波数遮断特性を補償することができるという効果がある。
【0031】
また、差動増幅手段を流れる電流が常に一定となる定電流源とを備えたことにより、低域強調手段の出力結果のみにより増幅手段を流れる電流を制御してロータリトランスの低域周波数遮断特性を補償した後、回転ヘッドを流れるヘッド交番電流の振幅を一定に保つことができるため、このロータリトランスの低周波数遮断特性を有効に補償することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本記録増幅回路を説明するための回路図である。
【図2】本記録増幅回路の動作を説明するための図である。
【図3】積分回路の実施例を示す図である。
【図4】低域強調手段を説明するための図である。
【図5】従来の記録増幅回路を示す図である。
【符号の説明】
1 ロータリトランス
2 パルストランス(増幅手段)
3 積分回路(低域強調手段)
Q1,Q2,Q3,Q4 トランジスタ(増幅手段)
Q5,Q6,Q7 トランジスタ(制御手段)
Vcc 電源(増幅手段)
Vee 電源(制御手段)[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a recording amplifier circuit for effectively improving the characteristics of a rotary transformer having a cutoff characteristic in a low frequency region in a magnetic recording device.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a diagram showing a conventional recording amplifier circuit.
[0003]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a magnetic recording apparatus that records information signals on a magnetic tape or the like at a high density using a rotary head. In such a magnetic recording device, a recording signal obtained by modulating an information signal is amplified to a predetermined level by an amplifier circuit and supplied to a rotary head via a rotary transformer. The rotating head records the supplied recording signal on the magnetic tape.
[0004]
At this time, since the above-described rotary transformer has a cutoff characteristic in a low frequency region, the frequency band of the recording signal is usually set to a region not affected by the cutoff characteristic.
[0005]
Here, when information signals having various data rates are recorded by the above-described magnetic recording device, since the information signals having a low data rate are modulated into low-frequency recording signals, the cutoff characteristics of the rotary transformer in the low frequency region are reduced. Therefore, there is a problem that a low-frequency component of the recording signal is cut off.
[0006]
In addition, even when an information signal having a low data rate is not modulated, there is a similar problem when an information signal is recorded using a modulation method having a frequency component up to DC.
[0007]
In order to solve the above-described problem, a magnetic recording apparatus (Japanese Patent Laid-Open No. 4-111202) has been proposed which is provided with an integrating means for compensating a recording signal in a low frequency band before a rotary transformer and an amplifier circuit for amplifying a recording signal. It had been.
On the other hand, as shown in FIG. 5, there is a recording amplifier circuit that performs such signal control using a transistor. In this recording amplifier circuit, when one of the transistors Q1 and Q2 is turned on, the other is turned off, and a current determined by the transistor Q3 flows through the turned on transistor.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the magnetic recording apparatus described above, after the low-frequency component of the recording signal is emphasized by the
That is, there is a problem that the circuit is expensive, complicated, and has high power.
[0009]
Further, since the above-described recording amplifier circuit performs the switching operation of the transistors Q1 and Q2, the low frequency cutoff characteristic of the rotary transformer cannot be compensated for even if an integrator is provided in the preceding stage.
[0010]
Further, in order to compensate for the low frequency cutoff characteristic of the rotary transformer using the above-described recording amplifier circuit, the current of the recording signal is controlled by the same time constant as the low frequency cutoff characteristic of the rotary transformer and the time constant with respect to the output of the integrator. Therefore, there is a problem in that a current correction circuit for increasing the number of pixels is required, which complicates the circuit configuration.
[0011]
Thus, there has been a demand for a recording amplifier circuit that solves the above-described problem.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present invention provides the following configurations in order to solve the above-described problems.
In a recording amplifier circuit used in a magnetic recording device that records a digital signal supplied to a rotary head via a rotary transformer on a magnetic tape,
A first amplifier and a second amplifier configured to combine a pair of elements for supplying a predetermined current to the rotary transformer based on the digital signal ; Amplifying means configured to turn off the second set of amplifying elements ;
Low-frequency emphasis means for generating a low-frequency emphasis signal based on the inversion cycle period of the digital signal ,
Control means for performing current control such that a current value flowing to the amplification means becomes a predetermined target value based on an output result of the low-frequency emphasis means,
The control unit includes a differential amplifier that controls a current flowing through the amplifier based on an output result of the low-frequency emphasis unit, and a constant current source that keeps the current flowing through the differential amplifier constant. A recording amplifier circuit.
[0013]
【Example】
FIG. 1 is a circuit diagram for explaining the present recording amplifier circuit, FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the present recording amplifier circuit, FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the integrating circuit, and FIG. FIG.
Hereinafter, the recording amplifier circuit according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
As shown in FIG. 1, the recording amplification circuit according to the present invention is a recording amplification circuit used in a magnetic recording apparatus that records a digital signal supplied to a rotary head via a rotary transformer 1 on a magnetic tape. Amplifying means (
[0015]
A recording signal obtained by modulating a digitized information signal by a modulation circuit (not shown) is supplied to the recording amplifier circuit (recording signal input in FIG. 1). This recording signal is supplied to amplification means (2, Vcc, Q1 to Q4), an inverter 4, and an
Here, this amplifying means is roughly composed of a
[0016]
At this time, for example, if the recording signal is a signal of "Hi", the transistors Q1 and Q3 are turned on. The inverter 4 inverts the "Hi" signal and supplies a "Low" signal to the transistors Q2 and Q4, so that the transistors Q2 and Q4 are turned off.
[0017]
From the power supply Vcc, currents I1 and I4 are supplied to the transistors Q1 and Q4 via the
[0018]
The control means Q5 to Q7 and Vee are transistors Q5 and Q6 to which a current amount (I5 + I6) equal to the current amount (I1 + I3) flowing from the transistors Q1 and Q3, and a current flowing through the transistors Q5 and Q6. It has a transistor Q7 and a power supply Vee which always keep a predetermined amount (I7).
That is, for these current values, I1 + I3 = I5 + I6 = I7
Holds.
Therefore, at this time, the current I1 flows on the primary side of the
[0019]
Here, a constant current does not always flow through the secondary side of the
If a constant current corresponding to the "Hi" recording signal does not flow through the rotary transformer 1 as described above, no current is supplied to the rotary head, and no recording signal is recorded on the magnetic tape. For example, at the time of reproduction, a reproduction signal cannot be obtained even if the rotating head scans on the magnetic tape thus recorded. That is, the information of the recording signal at this time is lost.
Therefore, the following operation is performed in order to always supply a constant current to the rotary transformer 1.
[0020]
For example, the recording signal (shown in FIG. 2A) is supplied to the control means Q5 to Q7, Vee via the integrating
[0021]
The output of the
That is, the current I1 increases as the current I5 increases, and the current I3 decreases as the current I6 decreases.
[0022]
Thus, as the current I1 increases, the current flowing through the
[0023]
Here, the present recording amplifier circuit has an independent switch circuit that switches the recording currents I1 and I2 supplied to the rotary head at high speed in accordance with recording signals (“Hi” and “Low” signals). Although it was originally necessary to provide a compensation circuit for compensating the low-frequency cutoff characteristic of the rotary transformer in each switch circuit, in particular, the above-mentioned amplification means 2, Vcc, the current I5 supplied from Q1 to Q4, Since I6 is maintained at the predetermined amount I7 via the differential amplifiers (transistors Q5 and Q6), only one compensating circuit (or the integrating
That is, a recording amplifier circuit with a simple configuration can be realized.
[0024]
In addition, since the present recording amplifier circuit is configured as described above, the amplitude of the head alternating current (recording current having a different current direction) flowing to the rotary head that compensates for the low frequency cutoff characteristic can be kept constant. The low frequency cutoff characteristics of the rotary transformer can be effectively compensated.
[0025]
Note that, for example, even when a “Low” recording signal is supplied to the present recording amplifier circuit, similarly,
I2 + I4 = I5 + I6 = I7
Is satisfied, it is needless to say that the recording signal can be compensated according to the low frequency cut off by the rotary transformer 1 as described above.
[0026]
In this recording amplifier circuit, since the recording signal in which the low frequency cutoff characteristic of the rotary transformer is compensated by using the switching operation of the transistor is obtained, the pulse transformer and the transistor constituting the amplifying means must be compatible with high-speed operation. Needless to say, the high-speed operation of the recording amplifier circuit can be further performed simply by replacement.
[0027]
Therefore, the present recording amplifier circuit is not limited to a special type among various pulse transformers and transistors.
[0028]
In this embodiment, the operation of the transistors is described as ON and OFF for convenience of explanation. However, for example, when one transistor is turned ON, the other transistor is not completely turned OFF and is weak. Needless to say, a state in which current flows may be used.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the configuration of the first aspect of the present invention, there is provided a control unit for performing current control so that a current value flowing through the amplification unit becomes a target value based on an output result of the low-frequency emphasis unit. Therefore, it is not necessary to use high-speed and high-linearity amplifying means, so that the conventional problems of high cost and poor power efficiency are solved, and the recording signal in which the low-frequency cutoff characteristic of the rotary transformer is compensated by a simple configuration. Is obtained.
[0030]
In particular, the control unit includes a differential amplifier unit that controls a current flowing through the amplifier unit based on an output result of the low-frequency emphasizing unit, so that a signal having a target value is supplied to one of the inputs flowing through the differential amplifier unit. The low-frequency cutoff characteristic of the rotary transformer can be compensated for by simply inputting it, so that the amount of current flowing through the switch circuits constituting the recording amplifier circuit is not entirely controlled, and the low-frequency cutoff of the rotary transformer is realized by an inexpensive configuration. There is an effect that characteristics can be compensated.
[0031]
In addition, by providing a constant current source in which the current flowing through the differential amplifying means is always constant, the current flowing through the amplifying means is controlled only by the output result of the low-frequency emphasizing means, so that the low-frequency cutoff characteristic of the rotary transformer Is compensated, the amplitude of the head alternating current flowing through the rotary head can be kept constant, so that the low frequency cutoff characteristic of the rotary transformer can be effectively compensated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram for explaining the present recording amplifier circuit.
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the present recording amplifier circuit.
FIG. 3 is a diagram illustrating an embodiment of an integration circuit.
FIG. 4 is a diagram for explaining low-frequency emphasis means.
FIG. 5 is a diagram illustrating a conventional recording amplifier circuit.
[Explanation of symbols]
1
3. Integrator (low frequency emphasis means)
Q1, Q2, Q3, Q4 Transistor (amplifying means)
Q5, Q6, Q7 Transistor (control means)
Vcc power supply (amplifying means)
Vee power supply (control means)
Claims (1)
前記デジタル信号に基づいて前記ロータリトランスに所定の電流を供給するための、一対の素子を組合わせて構成される第1及び第2の増幅素子より成り、前記第1の増幅素子がオン動作すると前記第2の組の増幅素子がオフ動作するよう構成された増幅手段と、
前記デジタル信号の反転周期期間に基づいて低域強調信号を生成する低域強調手段と、
前記低域強調手段の出力結果に基づいて前記増幅手段に流れる電流値が予め設定された所定の目標値となるよう電流制御を行う制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記低域強調手段の出力結果に基づいて前記増幅手段を流れる電流を制御する差動増幅手段と、前記差動増幅手段を流れる電流が常に一定となる定電流源とを備えたことを特徴とする記録増幅回路。In a recording amplifier circuit used in a magnetic recording device that records a digital signal supplied to a rotary head via a rotary transformer on a magnetic tape,
A first amplifier and a second amplifier configured to combine a pair of elements for supplying a predetermined current to the rotary transformer based on the digital signal ; Amplifying means configured to turn off the second set of amplifying elements ;
Low-frequency emphasis means for generating a low-frequency emphasis signal based on the inversion cycle period of the digital signal ,
Control means for performing current control such that a current value flowing to the amplification means becomes a predetermined target value based on an output result of the low-frequency emphasis means,
The control unit includes a differential amplifier that controls a current flowing through the amplifier based on an output result of the low-frequency emphasis unit, and a constant current source that keeps the current flowing through the differential amplifier constant. A recording amplifier circuit.
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