JPH02214213A - 自走発振周波数調整不要ｈｄｄ用データセパレータ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、小型磁気ディスク装置に用いられるデータセ
パレータに関するもので、特に、高速動作時に広（・キ
ャプチャレンジ、ロックレンジを実現するＰＬＬ回路構
成に有効な自走発振周波数調整不要ＨＤＤ（ハード−デ
ィスク・コントローラ）用データセパレータに関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、■ＣＯ自走発振周波数の調整をＩＣ外付
は部品である発振用容量と抵抗を用（・て行なって（・
る。このため、素子のバラツキ、及び素子の温度特性に
よるＶＣＯ自走発振周波数ズレな生じやすかった。従来
の装置は、例えば１９８８年１月にシリコンシステムズ
（Ｓｉｌｉｃｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）が発刊したデータ
シートに記載されている製品名＠８ＳＩ３２Ｄ５３５″
、フェアチャイルド社（ＦＡＩＲＣＨＩＬＤ）が製造し
て（・る製品名μＡ２４９０”あるいはアダブチニック
社（ａｄａｐｔｅｃ、　ｌｎｃ、　）が１９８７年に発
刊したデータシートに記載されている製品名′″ＡｌＣ
−６２２５”がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、ＶＣＯ自走発振周波数を設定する。発
振用容量、及び抵抗のバラツキによるＶＣＯ自走発振周
波数の変動について配慮されておらず、これに伴うＰＬ
Ｌ回路のキャプチャレンジ・ロックレンジの減少又は、
プラス位相側、マイナス位相−での引き込み可能範囲の
アンバランスが生じる問題がある。

本発明の目的は、素子バラツキ、温度特性に伴うＶＣＯ
自走発振周波数の変動をおさえ、プラス位相側、マイナ
ス位相側での引き込み可能範囲な均一とし、高速転送レ
ート時に広いキャプチャレンジ、ロックレンジを可能と
するＰＬＬ回路を実現することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、素子バラツキ、温度特性によるＶＣＯ自走
発振周波数のズレなプログラマブル電流源を用いて、■
ＣＯ発振周波数を制御している基準電流を補正すること
により、ＶＣＯ自走発振周波数を高精度に合わせ込むこ
とにより達成される。

〔作用〕

第１図ＫＶＣＯ概略図を示す。図中破線内は発振回路（
エミッタマルチバイブレータ）であり、Ｃｏ（発振用容
量）へのチャージ・ディスチャージにより発振が行なわ
れる。前記ＶＣＯ発振回路の発振周波数は、主に図中に
示すＶＣＯ発振基準制御電流電流ＶＣＯ発振用容量Ｃｏ
及びトランジスタのペースエミッタ間電圧Ｖｎｉｃによ
り決定される。

ｆＯｕｔ＝Ｉ／４・ｃｏ−ｖＢＩｉ　・・・・・・・・
・（１）ｆｏｕｔ　：ｖｃｏ発振周波数 Ｉ：ＶＣＯ発振基準制御電流 Ｃｏ：ｖｃｏ発振用容量 ＶＢｇ　：　）　ランジスタのベースエミッタ間電圧 又、式（１）中Ｉ　（ＶＣＯ発振基準制御電流）は、第
１図に示すＶ−Ｉ変換回路でループフィルタ出力制御電
圧に比例した電流を差し引きし決定される。式（２）に
■ＣＯ発振基準制御電流設定式を示す。

工＝ｇｍ−Ｖａ　・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・　（２）Ｉ　：ＶＣＯ発振基準制
御電流 ｇｍ；電圧−電流変換係数 ＶＢｓループフィルタ出力制御電圧 よって、式（１）　、　（２）よりＶＣＯ発振周波数’
ｏｕｔは、 ｆｏｕｔ　”　ｇｍ＊Ｖａ／４　・Ｃｏ　−Ｖｎｚ　　
・・・（３）により設定される。

ＶＣＯ自走発振周波数は、前記Ｖａ（ループフィルタ出
力制御電圧）が中心値における■ＣＯ発振周波数であり
、式（３）よりｇｍ（電圧−電流変換係数）、Ｃｏ　（
ＶＣＯ発振用容量値）　＊　Ｖａｔ　（）ランジスタ、
ペースエミッタ間電圧）のバラツキにより変動する。

本発明は、前記ｇ　ｍ　ｓ　ＣＯｅ　Ｖ　Ｂ　！ｉのバ
ラツキによるＶＣＯ自走発振周波数変動分を、第１図に
示されているプログラマブル電流源な用い、前記Ｉ（Ｖ
ＣＯ発振基準制御電流）を補正することにより、常に一
定に保つものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図、第２図により説明す
る。

本発明の自走発振周波数調整不要ＨＤＤ用データセパレ
ータは、第２図に示すよう（、位相比較器、チャージポ
ンプ、ループフィルタ、ＶＣＯより構成される。本実施
例においては上記位相比較器、チャージポンプ、ループ
フィルタ、ＶＣＯが周知の半導体製造技術によって１個
の半導体基板に形成されている。

前記位相比較器で入力信号とＶＣＯクロック信号との位
相差を検出し、前記チャージポンプは、その位相差に相
当する電流を出力する。また、ループフィルタは、低域
通過フィルタで不要な高周波成分や雑音な除去するとと
もに、前記チャージポンプ出力電流を電圧変換する。前
記■ＣＯは。

ループフィルタ出力制御電圧により発振周波数が決定さ
れ、この出力を前記位相比較器にフィードバックしＰ　
ＬＬの帰還ループを構成している。

本発明は、前記ＰＬＬのＶＣＯに関するものでＶＣＯ自
走発振周波数を高精度に合せ込みを行なうことで、前記
ＰＬＬの高速転送レート時のキャプチャレンジ、ロック
レンジを広く設定出来るものである。

第１図に、ＲＯＭ　（Ｒｅａｄ　０ｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒ
ｙ　）を使用した前記プログラマブル電流源を用いた■
ＣＯ自走発振周波数設定方式を示す。本実施例において
は、ＶＣＯｌとプログラマブル電流源とが同一の半導体
基板に形成されている。

これは、素子バラツキによる■ＣＯ自走発振周波数の変
動分に対応し、プログラマブル電流源によって、ＶＣＯ
発振基準制御電流を補正することにより、■ＣＯ自走発
振周波数を高精度に設定するものである。前記プログラ
マブル電流源は、前記Ｉ（ＶＣＯ発振基準制御電流）を
抵抗分圧により制御するものである。抵抗分圧比は、前
記プログラマブル電流源内にあるＲＯＭ情報により決定
される。

又、前記プログラマブル電流源内にあるＲＯＭ部を、周
波数測定用回路におき換え、素子バラツキに対する■Ｃ
Ｏ自走発振周波数変動の補正と同時に、実使用条件下で
の温度変化に対する■Ｃ０自走発振周波数変動の補正を
行なうことが可能となる。

前記式（３）より、温度特性を有するのは主にＶａｔ（
トランジスタ・ベース・エミッタ間電圧）であり、ＶＢ
Ｅの変動分がＶＣＯ自走発振周波数の変動に影響する。

このため、ＶＣＯ自走発振周波数を温度変化に対し常に
一定に保つために、実使用条件下にて周波数測定用回路
を用（・ＶＣＯ自走発振周波数変動分を検出し、変動分
に対応する抵抗分圧比な決定し補正を行なう。

これら実施例により、ＶＣＯ自走発振周波数を高精度に
設定し、ＰＬＬ回路同期特性（キャプチャレンジ、ロッ
クレンジ）の向上が図られる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、■ＣＯ自走発振周波数を高精度に設定
出来ることにより、ＰＬＬ回路構成時のプラス位相側及
びマイナス位相側の引き込み範囲をほぼ一定に保つこと
が出来ることから、ＰＬＬ同期特性（キャプチャレンジ
、ロックレンジ）を常に一定とすることが出来る。

又、ＲＯＭを用いたＶＣＯ自走発振周波数の設定を、Ｉ
ＣｆＲ造工程内に組み込むことにより１歩留りを上げる
ことが出来、生産性の向上が可能となる。又、ユーザ側
はＶＣＯ調整リスクを大幅に低減出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はＶＣＯの概略図、 第２図はＰＬＬの構成図である。 １・・・ＶＣＯ１２・・・プログラマブル電流源、３・
・・ＲＯＭ、４・・・Ｄ／Ａ変換器、５・・・Ｖ−Ｉ変
換回路、６・・・ループフィルタ出力制御電圧、７・・
・ＶＣＯ発振用容量、８・・・ＶＣＯ発振基準制御電流
、９・・・位相比較器、１０・・・ＩＮＣ信号、１１・
・・ＤＥＣ信号、１２・・・チャーシボ／プ、１３・・
・ループフィルタ、１４　・Ｖ　Ｃ００ 第１図 Ｖ（０／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ＨＤＤ用データセパレータに使用されるＰＬＬ内Ｖ
   ＣＯにプログラマブル電流源を内蔵し、ＩＣの素子バラ
   ツキに影響されず高精度にＶＣＯ自走発振周波数を設定
   出来ることを特徴とする、自走発振周波数調整不要ＨＤ
   Ｄ用データセパレータ。 ２、ＨＤＤ用データセパレータに使用されるＰＬＬ内Ｖ
   ＣＯに、マイコン制御プログラマブル電流源を内蔵し、
   ＩＣの素子バラツキ、及び温度特性に影響されず、常に
   、ＶＣＯ自走発振周波数を高精度に設定出来ることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の自走発振周波数調
   整不要ＨＤＤ用データセパレータ。