JPH09245304A - リードアンプ及びリードライト用集積回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨに効果的なバイ
アス電流を与え充分な読み出し信号量を確保しつつ、リ
ードアンプの入力換算ノイズを低減し、これを含む磁気
ディスク装置等の動作特性を改善する。 【解決手段】 磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨを含むカレ
ントバイアス・カレントセンス型のリードアンプに、Ｍ
ＯＳＦＥＴＰ１と電流ミラー結合されたＭＯＳＦＥＴＰ
２を含み磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨに所定のバイアス
電流Ｉｎを流す第１の電流経路と、その一方がＭＯＳＦ
ＥＴＰ２の磁気抵抗効果型ヘッド側に結合されその他方
がキャパシタＣ１を介して電源電圧ＶＣＣに結合される
負荷抵抗Ｒ０を含み磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨにより
得られる読み出し電流つまり交流電流を流す第２の電流
経路とを実質並列形態に設けるとともに、実質ＭＯＳＦ
ＥＴＰ２及び負荷抵抗Ｒ０の共通結合されたノードと磁
気抵抗効果型ヘッドＭＲＨとの間にトランジスタＴ２を
設け、そのベースに、非反転出力信号Ｖｏｐ及び反転出
力信号Ｖｏｎを受ける帰還増幅器Ｇ１の出力信号を供給
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はリードアンプ及び
リードライト用集積回路装置に関し、例えば、磁気抵抗
効果型ヘッドを用いたリードアンプならびにこれを搭載
するリードライト用集積回路装置に利用して特に有効な
技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気抵抗効果（ＭＲ：Ｍａｇｎｅｔｏｒ
ｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子を用いた磁気抵抗効果型ヘッド
がある。また、磁気抵抗効果型ヘッドを読み取り用ヘッ
ドとして用いた磁気ディスク装置があり、このような磁
気ディスク装置に組み込まれるリードライト用集積回路
装置がある。リードライト用集積回路装置は、磁気抵抗
効果型ヘッドにより得られる読み出し信号を所定レベル
まで増幅するためのリードアンプと、与えられた入力デ
ータを所定の書き込み信号に変換して書き込み用ヘッド
から磁気ディスクに書き込むためのライトアンプとを含
む。

【０００３】一方、上記磁気抵抗効果型ヘッドを用いた
磁気ディスク装置のリードアンプとして、磁気抵抗効果
型ヘッドに所定のバイアス電流を与えながらその読み出
し電流をセンスするいわゆるカレントバイアス・カレン
トセンス方式のリードアンプが、例えば、米国特許第
５，２７０，８８２号に記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記に記載されるカレ
ントバイアス・カレントセンス方式のリードアンプにお
いて、磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨには、図６に例示さ
れるように、負荷抵抗Ｒ７からベース接地型のバイポー
ラトランジスタＴ３ならびにトランジスタＴ４を介する
経路と、抵抗Ｒ５からトランジスタＴ５を介する経路と
により所定のバイアス電流が与えられる。また、磁気抵
抗効果型ヘッドＭＲＨにより得られる読み出し電流は、
負荷抵抗Ｒ７により電圧信号に変換され、そのトランジ
スタＴ３側端子において非反転出力信号Ｖｏｐとなる。
非反転出力信号Ｖｏｐは、トランジスタＴ４のベース側
に設けられた帰還増幅器Ｇ４及びキャパシタＣ５により
その直流電位が基準電圧Ｖｒつまり反転出力信号Ｖｏｎ
と同電位とされ、リードアンプの後段に設けられた増幅
回路には、磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨの読み出し電流
に応じた差動出力信号が出力される。

【０００５】周知のように、磁気抵抗効果型ヘッドＭＲ
Ｈは、その抵抗値ＲＭＲと外部磁界ＥＭとの関係におい
て図２に示されるような動作特性を有し、適当なバイア
ス電流が与えられ適当な外部磁界ＥＭｐが与えられる点
Ｐにおいてその読み出し効率が最大となる。一方、カレ
ントバイアス・カレントセンス方式のリードアンプの利
得Ｇは、負荷抵抗Ｒ７の抵抗値をＲ７とし、磁気抵抗効
果型ヘッドＭＲＨの抵抗値をＲＭＲとし、トランジスタ
Ｔ４のエミッタ動作抵抗をｒｅとするとき、 Ｇ＝Ｒ７／（ＲＭＲ＋ｒｅ） となり、負荷抵抗Ｒ７の抵抗値Ｒ７に比例する。また、
リードアンプには、入力換算ノイズが小さいことが要求
されるが、この入力換算ノイズが後段の増幅回路のノイ
ズの影響を受けて大きくならないようにするためには、
リードアンプの利得Ｇをある程度まで大きくすることが
必須条件となる。

【０００６】しかし、上記のように負荷抵抗Ｒ７が磁気
抵抗効果型ヘッドＭＲＨに所定のバイアス電流を与える
ための電流経路として併用される従来のリードアンプで
は、負荷抵抗Ｒ７の抵抗値Ｒ７がバイアス電流による制
約を受け、あまり大きくすることは困難となる。この結
果、バイアス電流を重視しようとすると、リードアンプ
の入力換算ノイズが大きくなり、逆に入力換算ノイズを
重視しようとすると、磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨに効
果的なバイアス電流を与えることができなくなってその
読み出し効率が低下し、充分な信号量を得られなくな
る。

【０００７】この発明の目的は、磁気抵抗効果型ヘッド
に効果的なバイアス電流を与え充分な読み出し信号量を
確保しつつ、リードアンプの入力換算ノイズを低減し、
これを含む磁気ディスク装置等の動作特性を改善するこ
とにある。

【０００８】この発明の前記ならびにその他の目的と新
規な特徴は、この明細書の記述及び添付図面から明らか
になるであろう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次
の通りである。すなわち、磁気抵抗効果型ヘッドを用い
た磁気ディスク装置等のリードライト用集積回路装置に
搭載されるカレントバイアス・カレントセンス型のリー
ドアンプに、第２のトランジスタと電流ミラー結合され
た第１のトランジスタを含み磁気抵抗効果型ヘッドに所
定のバイアス電流つまり直流電流を流す第１の電流経路
と、その一方が第１のトランジスタの磁気抵抗効果型ヘ
ッド側に結合されその他方が第１のキャパシタを介して
電源電圧に結合される負荷抵抗を含み磁気抵抗効果型ヘ
ッドにより得られる読み出し電流つまり交流電流を流す
第２の電流経路とを実質並列形態に設けるとともに、第
１のトランジスタ及び負荷抵抗の共通結合されたノード
と磁気抵抗効果型ヘッドとの間に第４のトランジスタを
設け、そのベースに、負荷抵抗の両端における電位を非
反転及び反転出力信号として受ける帰還増幅器の出力信
号を供給する。

【００１０】上記手段によれば、磁気抵抗効果型ヘッド
にバイアス電流を与えるための電流経路とその読み出し
電流を流すための電流経路とを分離できるとともに、負
荷抵抗に定常的に流される直流電流をなくすことができ
るため、磁気抵抗効果型ヘッドのバイアス電流に影響を
与えることなく負荷抵抗の抵抗値を充分に大きくするこ
とができる。この結果、磁気抵抗効果型ヘッドに効果的
なバイアス電流を与え充分な読み出し信号量を確保しつ
つ、リードアンプの入力換算ノイズを低減し、これを含
む磁気ディスク装置等の動作特性を改善することができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１には、この発明が適用された
リードアンプの第１の実施例の回路図が示されている。
また、図２には、図１のリードアンプに含まれる磁気抵
抗効果型ヘッドＭＲＨの一実施例の動作特性図が示され
ている。これらの図をもとに、この実施例のリードアン
プの構成及び動作ならびにその特徴について説明する。
なお、この実施例のリードアンプは、図示されない他の
リードアンプ及びライトアンプとともに、磁気ディスク
装置を構成するリードライト用集積回路装置に搭載され
る。磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨならびにキャパシタＣ
１及びＣ２を除く各回路素子は、リードライト用集積回
路装置の図示されない他の回路素子とともに、単結晶シ
リコンのような１個の半導体基板面上に形成される。以
下の回路図において、そのチャンネル（バックゲート）
部に矢印が付されるＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体型
電界効果トランジスタ。この明細書では、ＭＯＳＦＥＴ
をして絶縁ゲート型電界効果トランジスタの総称とす
る）はＰチャンネル型であって、矢印の付されないＮチ
ャンネルＭＯＳＦＥＴと区別して示される。

【００１２】図１において、この実施例のリードアンプ
は、カレントバイアス・カレントセンス方式を採り、電
源電圧ＶＣＣ（第２の電源電圧）と読み取り用ヘッドと
なる磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨとの間に直列形態に設
けられる抵抗Ｒ２，ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴＰ２（第
１のトランジスタ），バイポーラトランジスタＴ１（第
３のトランジスタ）ならびにＴ２（第４のトランジス
タ）を含む。また、その一方がトランジスタＴ１の磁気
抵抗効果型ヘッド側つまりそのコレクタに結合される負
荷抵抗Ｒ０（抵抗）と、この負荷抵抗Ｒ０と電源電圧Ｖ
ＣＣとの間に設けられるキャパシタＣ１（第１のキャパ
シタ）とを含み、さらに、電源電圧ＶＣＣと接地電位Ｖ
ＳＳ（第１の電源電圧）との間に直列形態に設けられる
抵抗Ｒ１，ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴＰ１（第２のトラ
ンジスタ）ならびに定電流源Ｓ１を含む。なお、その接
続経路に四角が付される磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨ及
びキャパシタＣ１等は、いわゆる外付け部品であって、
リードライト用集積回路装置の半導体基板面上に形成さ
れるものではない。

【００１３】磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨの他方は、接
地電位ＶＳＳに結合される。また、トランジスタＴ１
は、そのベースに所定の定電圧Ｖｂが供給されることで
いわゆるベース接地回路を構成し、トランジスタＴ２の
寄生容量によりリードアンプの周波数帯域が劣化するの
を防止すべく作用する。

【００１４】次に、ＭＯＳＦＥＴＰ１は、そのゲート及
びドレインがＭＯＳＦＥＴＰ２のゲートに共通結合され
ることでＭＯＳＦＥＴＰ２と電流ミラー結合され、定電
流源Ｓ１から与えられる定電流Ｉ１にそのサイズ比を乗
じた例えばｎ×Ｉ１なる電流Ｉｎを磁気抵抗効果型ヘッ
ドＭＲＨのバイアス電流として流す。このとき、ＭＯＳ
ＦＥＴＰ１のドレイン電位は、リードアンプの非反転出
力信号Ｖｏｐとして図示されない後段の増幅回路に供給
されるが、その直流電位Ｖｏｐは、電源電圧ＶＣＣの電
位をＶＣＣとし、抵抗Ｒ１の抵抗値をＲ１とし、定電流
Ｉ１の電流値をＩ１とし、ＭＯＳＦＥＴＰ１のゲート・
ソース間電圧をＶＧＳｐ１とするとき、 Ｖｏｐ＝ＶＣＣ−Ｒ１×Ｉ１−ＶＧＳｐ１ なるほぼ安定した電位となって、差動出力信号の基準電
圧となる。

【００１５】ところで、磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨ
は、その抵抗値ＲＭＲと外部磁界ＥＭとの関係において
図２に示されるような動作特性を有し、磁気抵抗効果型
ヘッドＭＲＨの読み出し効率つまり外部磁界ＥＭの変化
に対する抵抗値ＲＭＲの変化の度合いは、所定のバイア
ス電流が与えられ適当な外部磁界ＥＭｐが与えられるＰ
点において最大となる。このため、抵抗Ｒ２及びＭＯＳ
ＦＥＴＰ２は、上記のように、抵抗Ｒ１，ＭＯＳＦＥＴ
Ｐ１ならびに定電流源Ｓ１とともにいわゆる第１の電流
経路を構成し、磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨに対してそ
の動作点を上記Ｐ点とするような所定のバイアス電流Ｉ
ｎを流すものとなる。なお、抵抗Ｒ２は、あわせてリー
ドアンプの入力換算ノイズを低減すべく作用する。

【００１６】磁気ディスク装置の図示されない磁気ディ
スクが回転し、その保持データに応じた外部磁界ＥＭの
変化によって磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨに生じる抵抗
値ＲＭＲの変化は、磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨに流さ
れる電流の変化つまり読み出し電流となるが、この交流
電流は、高周波信号に対するインピーダンスの小さなキ
ャパシタＣ１を源泉として負荷抵抗Ｒ０に流され、その
一端の電位つまり反転出力信号Ｖｏｎの電位を交流的に
変化させる。つまり、負荷抵抗Ｒ０及びキャパシタＣ１
は、磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨに対して読み出しデー
タに応じた交流電流を流すいわゆる第２の電流経路を構
成する訳であって、キャパシタＣ１は、あわせてＭＯＳ
ＦＥＴＰ１のドレインにおける基準電圧のノイズを抑制
し、その電位を安定化させるべく作用する。

【００１７】この実施例において、リードアンプは、さ
らに、非反転出力信号Ｖｏｐ及び反転出力信号Ｖｏｎつ
まりは負荷抵抗Ｒ０の両端における電圧を受ける帰還増
幅器Ｇ１を含む。この帰還増幅器Ｇ１の出力信号は、上
記トランジスタＴ２のベースに供給され、帰還増幅器Ｇ
１の出力端子と接地電位ＶＳＳとの間には、キャパシタ
Ｃ２（第２のキャパシタ）が設けられる。このうち、帰
還増幅器Ｇ１は、非反転出力信号Ｖｏｐ及び反転出力信
号Ｖｏｎ間の直流的な電位差を増幅し、トランジスタＴ
２は、帰還増幅器Ｇ１の出力信号に従ってバイアス電流
の値を調整し、負荷抵抗Ｒ０の両端における直流電圧つ
まり非反転出力信号Ｖｏｐ及び反転出力信号Ｖｏｎ間の
直流的な電位差がゼロとなるように、言い換えるならば
負荷抵抗Ｒ０に直流的な電流が流れないように制御す
る。また、キャパシタＣ２は、帰還増幅器Ｇ１を中心と
するフィードバック系の周波数帯域を低くし、磁気抵抗
効果型ヘッドＭＲＨの読み出し電流に対応する非反転出
力信号Ｖｏｐ及び反転出力信号Ｖｏｎの交流成分に対し
て帰還をかけないように作用する。

【００１８】つまり、この実施例のリードアンプでは、
磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨに所定のバイアス電流を流
すための第１の電流経路と、磁気抵抗効果型ヘッドＭＲ
Ｈの読み出し電流を流すための第２の電流経路とが互い
に独立して設けられるとともに、第２の電流経路を構成
する負荷抵抗Ｒ０の両端における電位つまり非反転出力
信号Ｖｏｐ及び反転出力信号Ｖｏｎの直流電位がゼロと
され、負荷抵抗Ｒ０に直流電流が流されない。このた
め、この実施例では、負荷抵抗Ｒ０の抵抗値を、磁気抵
抗効果型ヘッドＭＲＨのバイアス電流によって制約され
ることなく任意に設定できるとともに、逆にバイアス電
流の値を、負荷抵抗Ｒ０に制限されることなく任意に設
定でき、その調整領域を拡大することができる。

【００１９】周知のように、カレントバイアス・カレン
トセンス方式を採るリードアンプの利得Ｇは、負荷抵抗
Ｒ０の抵抗値をＲ０とし、磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨ
の抵抗値をＲＭＲとし、トランジスタＴ２のエミッタ動
作抵抗をｒｅとするとき、 Ｇ＝Ｒ０／（ＲＭＲ＋ｒｅ） となり、負荷抵抗Ｒ０の抵抗値Ｒ０に比例する。また、
リードアンプには、その入力換算ノイズの小さいことが
要求されるが、この入力換算ノイズが後段の増幅回路の
ノイズの影響を受けて大きくならないようにするために
は、リードアンプの利得Ｇをある程度まで大きくするこ
とが必須条件となる。

【００２０】前記の通り、この実施例のリードアンプで
は、磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨのバイアス電流によっ
て制約されることなく、負荷抵抗Ｒ０の抵抗値を大きく
することができる。この結果、磁気抵抗効果型ヘッドＭ
ＲＨに効果的なバイアス電流を与え充分な読み出し信号
量を確保しつつ、リードアンプの利得Ｇを大きくしてそ
の入力換算ノイズを低減することができ、これによって
リードアンプを含む磁気ディスク装置の動作特性を改善
することができるものである。

【００２１】図３には、この発明が適用されたリードア
ンプの第２の実施例の回路図が示されて、図４には、そ
の第３の実施例の回路図が示されている。なお、これら
の実施例は、前記図１及び図２の実施例を基本的に踏襲
するものであるため、これと異なる部分についてのみ説
明を追加する。

【００２２】図３において、この実施例のリードアンプ
は、ＭＯＳＦＥＴＰ１に電流ミラー結合されるもう１個
のＰチャンネルＭＯＳＦＥＴＰ３を含む。ＭＯＳＦＥＴ
Ｐ３のソースは、抵抗Ｒ３を介して電源電圧ＶＣＣに結
合され、そのドレインは、トランジスタＴ２のコレクタ
に共通結合される。

【００２３】これにより、ＭＯＳＦＥＴＰ３は、抵抗Ｒ
３とともにもう一つの第１の電流経路を構成し、磁気抵
抗効果型ヘッドＭＲＨに対してそのサイズ比に応じたバ
イアス電流Ｉｎ２を流す。前記実施例と同様に、ＭＯＳ
ＦＥＴＰ２は、磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨに対してバ
イアス電流Ｉｎ１を流し、磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨ
には、合計Ｉｎ１＋Ｉｎ２なるバイアス電流が流され
る。

【００２４】前記図１の実施例の場合、磁気抵抗効果型
ヘッドＭＲＨに対するバイアス電流の値をさらに大きく
するためには、ＭＯＳＦＥＴＰ２のサイズを大きくする
必要があるが、ＭＯＳＦＥＴＰ２のサイズが大きくなる
ことは、他方でその寄生容量を増大させ、リードアンプ
の周波数特性を劣化させる原因となる。この実施例のよ
うに、ＭＯＳＦＥＴＰ３及び抵抗Ｒ３からなるもう一つ
の第１の電流経路を設け、しかもその供給ノードとなる
ＭＯＳＦＥＴＰ３のドレインをベース接地回路を構成す
るトランジスタＴ１の磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨ側つ
まりトランジスタＴ２のコレクタに結合することで、Ｍ
ＯＳＦＥＴＰ３の寄生容量の影響を受けることなくバイ
アス電流を大きく、つまりは相応してＭＯＳＦＥＴＰ２
のサイズを小さくし、リードアンプの周波数特性を改善
することができる。

【００２５】なお、図４の実施例は、前記図３のＭＯＳ
ＦＥＴＰ３及び抵抗Ｒ３からなるもう一つの第１の電流
経路を、ＭＯＳＦＥＴＰ４，抵抗Ｒ４ならびに帰還増幅
器Ｇ２に置き換えたものであり、帰還増幅器Ｇ２の出力
端子と電源電圧ＶＣＣとの間には、ノイズ消去及びフィ
ードバック系の周波数帯域を低くするためのキャパシタ
Ｃ３が設けられる。帰還増幅器Ｇ２は、ＭＯＳＦＥＴＰ
１及びＰ４のソース電位を一致させるべく作用し、磁気
抵抗効果型ヘッドＭＲＨには、ＭＯＳＦＥＴＰ４のソー
ス電位に対応したバイアス電流Ｉｎ２が流されるため、
図３の実施例と同様な効果を得ることができる。

【００２６】図５には、この発明が適用されたリードア
ンプの第４の実施例の回路図が示されている。なお、こ
の実施例は、前記図１及び図２の実施例を基本的に踏襲
するものであるため、これと異なる部分についてのみ説
明を追加する。

【００２７】図５において、この実施例のリードアンプ
が含まれる磁気ディスク装置は、ｉ個の磁気抵抗効果型
ヘッドＭＲＨ１〜ＭＲＨｉを備え、リードアンプは、こ
れらの磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨ１〜ＭＲＨｉに対応
してトランジスタＴ１のエミッタ及び接地電位ＶＳＳ間
に並列形態に設けられるｉ個のトランジスタＴ２１〜Ｔ
２ｉを含む。トランジスタＴ２１〜Ｔ２ｉのベースは、
対応するＮチャンネルＭＯＳＦＥＴＮ１１〜Ｎ１ｉを介
して帰還増幅器Ｇ１の出力端子に共通結合されるととも
に、対応するＮチャンネルＭＯＳＦＥＴＮ２１〜Ｎ２ｉ
を介して接地電位ＶＳＳに結合される。このうち、ＭＯ
ＳＦＥＴＮ２１〜Ｎ２ｉのゲートには、磁気ディスク装
置の図示されない制御回路から対応する反転制御信号Ｃ
１Ｂ〜ＣｉＢがそれぞれ供給され、ＭＯＳＦＥＴＮ１１
〜Ｎ１ｉのゲートには、そのインバータＶ１〜Ｖｉによ
る反転信号がそれぞれ供給される。

【００２８】なお、反転制御信号Ｃ１Ｂ〜ＣｉＢは、通
常すべて電源電圧ＶＣＣのようなハイレベルとされ、磁
気ディスク装置が読み出し動作を開始しその制御回路に
よって対応する磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨ１〜ＭＲＨ
ｉが選択・指定されるとき、択一的に接地電位ＶＳＳの
ようなロウレベルとされる。

【００２９】反転制御信号Ｃ１Ｂ〜ＣｉＢがすべてハイ
レベルとされるとき、リードアンプでは、ＭＯＳＦＥＴ
Ｎ２１〜Ｎ２ｉがともにオン状態とされ、ＭＯＳＦＥＴ
Ｎ１１〜Ｎ１ｉはすべてオフ状態とされる。このため、
トランジスタＴ２１〜Ｔ２ｉはともにカットオフ状態と
なり、読み出し動作は行われない。

【００３０】次に、磁気ディスク装置が読み出し動作を
開始し、反転制御信号Ｃ１Ｂ〜ＣｉＢが択一的にロウレ
ベルとされると、リードアンプでは、対応するＭＯＳＦ
ＥＴＮ２１〜Ｎ２ｉが択一的にオフ状態とされ、対応す
るＭＯＳＦＥＴＮ１１〜Ｎ１ｉが択一的にオン状態とさ
れる。このため、対応するトランジスタＴ２１〜Ｔ２ｉ
が択一的にオン状態となり、このオン状態となったトラ
ンジスタＴ２１〜Ｔ２ｉを介して前記図１と同様なリー
ドアンプが構成される。

【００３１】一般に、磁気ディスク装置は複数の読み取
り用ヘッドを備え、これらの読み取り用ヘッドが択一的
に選択・指定される。リードアンプを図５の構成とする
ことで、ｉ個の磁気抵抗効果型ヘッドＭＲＨ１〜ＭＲＨ
ｉを択一的に選択・指定しつつ、前記図１の実施例と同
様な効果を得ることができ、これによってリードアンプ
を含む磁気ディスク装置の動作特性を改善できるものと
なる。

【００３２】以上の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 （１）磁気抵抗効果型ヘッドを用いた磁気ディスク装置
等のリードライト用集積回路装置に搭載されるカレント
バイアス・カレントセンス型のリードアンプに、第２の
トランジスタと電流ミラー結合された第１のトランジス
タを含み磁気抵抗効果型ヘッドに所定のバイアス電流つ
まり直流電流を流す第１の電流経路と、その一方が第１
のトランジスタの磁気抵抗効果型ヘッド側に結合されそ
の他方が第１のキャパシタを介して電源電圧に結合され
る負荷抵抗を含み磁気抵抗効果型ヘッドによって得られ
る読み出し電流つまり交流電流を流す第２の電流経路と
を実質並列形態に設けるとともに、第１のトランジスタ
及び負荷抵抗の共通結合されたノードと磁気抵抗効果型
ヘッドとの間に第４のトランジスタを設け、そのベース
に、負荷抵抗の両端における電位を非反転及び反転出力
信号として受ける帰還増幅器の出力信号を供給すること
で、磁気抵抗効果型ヘッドにバイアス電流を与える電流
経路とその読み出し電流を流す電流経路とを分離し、負
荷抵抗に定常的に流される直流電流をなくすことができ
るという効果が得られる。

【００３３】（２）上記（１）項により、磁気抵抗効果
型ヘッドのバイアス電流に影響を与えることなく、負荷
抵抗の抵抗値を大きくできるという効果が得られる。 （３）上記（１）項及び（２）項により、磁気抵抗効果
型ヘッドに効果的なバイアス電流を与え充分な読み出し
信号量を確保しつつ、リードアンプの入力換算ノイズを
低減することができるという効果が得られる。 （４）上記（１）項ないし（３）項により、リードアン
プを含む磁気ディスク装置等の動作特性を改善すること
ができるという効果が得られる。

【００３４】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は、上記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例え
ば、図１，図３ないし図５において、各磁気抵抗効果型
ヘッドにバイアス電流を与えるための第１の電流経路の
具体的構成は、種々の実施形態が考えられよう。また、
これらの回路を構成するＭＯＳＦＥＴＰ１〜Ｐ３は、例
えばバイポーラトランジスタに置き換えることができる
し、抵抗Ｒ１〜Ｒ３は、これを省略することもできる。
これらの実施例では、負荷抵抗Ｒ０及びキャパシタＣ１
の共通結合されたノードをＭＯＳＦＥＴＰ１のドレイン
に結合し、キャパシタＣ１を読み出し電流を流すための
源泉とノイズ消去用キャパシタとして併用しているが、
非反転出力信号Ｖｏｐに適当な基準電位を与える回路と
ノイズ消去用キャパシタが別途設けられる場合には、Ｍ
ＯＳＦＥＴＰ１を含む第１の電流経路と負荷抵抗Ｒ０及
びキャパシタＣ１を含む第２の電流経路とを完全に独立
させてもよい。さらに、リードアンプの具体的回路構成
やＭＯＳＦＥＴ及びバイポーラトランジスタの導電型な
らびに電源電圧の極性等は、種々の実施形態を採りう
る。図２に示される磁気抵抗効果型ヘッドの動作特性は
ほんの一例であって、本発明の主旨に影響を与えない。

【００３５】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野である磁気
ディスク装置のリードアンプならびにこれを搭載するリ
ードライト用集積回路装置に適用した場合について説明
したが、それに限定されるものではなく、例えば、リー
ドアンプとして単体で形成されるものや他の各種の回路
と同一基板に形成される同様なリードアンプにも適用で
きる。この発明は、少なくともカレントバイアス・カレ
ントセンス方式を採るリードアンプならびにこのような
リードアンプを含む装置又はシステムに広く適用でき
る。

【００３６】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、磁気抵抗効果型ヘッドを用
いた磁気ディスク装置等のリードライト用集積回路装置
に搭載されるカレントバイアス・カレントセンス型のリ
ードアンプに、第２のトランジスタと電流ミラー結合さ
れた第１のトランジスタを含み磁気抵抗効果型ヘッドに
所定のバイアス電流つまり直流電流を流す第１の電流経
路と、その一方が第１のトランジスタの磁気抵抗効果型
ヘッド側に結合されその他方が第１のキャパシタを介し
て電源電圧に結合される負荷抵抗を含み磁気抵抗効果型
ヘッドにより得られる読み出し電流つまり交流電流を流
す第２の電流経路とを実質並列形態に設けるとともに、
第１のトランジスタ及び負荷抵抗の共通結合されたノー
ドと磁気抵抗効果型ヘッドとの間に第４のトランジスタ
を設け、そのベースに、負荷抵抗の両端における電位を
非反転及び反転出力信号として受ける帰還増幅器の出力
信号を供給することで、磁気抵抗効果型ヘッドにバイア
ス電流を与えるための電流経路とその読み出し電流を流
すための電流経路とを分離することができるとともに、
負荷抵抗に定常的に流される直流電流をなくすことがで
きるため、磁気抵抗効果型ヘッドのバイアス電流に影響
を与えることなく、負荷抵抗の抵抗値を大きくすること
ができる。この結果、磁気抵抗効果型ヘッドに効果的な
バイアス電流を与え、充分な読み出し信号量を確保しつ
つ、リードアンプの入力換算ノイズを低減し、これを含
む磁気ディスク装置等の動作特性を改善することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が適用されたリードアンプの第１の実
施例を示す回路図である。

【図２】図１のリードアンプに含まれる磁気抵抗効果型
ヘッドの一実施例を示す動作特性図である。

【図３】この発明が適用されたリードアンプの第２の実
施例を示す回路図である。

【図４】この発明が適用されたリードアンプの第３の実
施例を示す回路図である。

【図５】この発明が適用されたリードアンプの第４の実
施例を示す回路図である。

【図６】磁気抵抗効果型ヘッドを含みカレントバイアス
・カレントセンス方式を採る従来のリードアンプの一例
を示す回路図である。

【符号の説明】

ＭＲＨ，ＭＲＨ１〜ＭＲＨｉ……磁気抵抗効果型ヘッ
ド、Ｇ１〜Ｇ４……帰還増幅器、Ｓ１〜Ｓ２……定電流
源、Ｔ１〜Ｔ４，Ｔ２１〜Ｔ２ｉ……ＮＰＮ型バイポー
ラトランジスタ、Ｔ５……ＰＮＰ型バイポーラトランジ
スタ、Ｐ１〜Ｐ４……ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴ、Ｎ１
１〜Ｎ１ｉ，Ｎ２１〜Ｎ２ｉ……ＮチャンネルＭＯＳＦ
ＥＴ、Ｒ０〜Ｒ７……抵抗、Ｃ１〜Ｃ５……キャパシ
タ、Ｖ１〜Ｖｉ……インバータ、ＶＣＣ……電源電圧、
Ｖｂ……定電圧、Ｖｏｐ……非反転出力信号、Ｖｏｎ…
…反転出力信号。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣瀬 豪 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 (72)発明者 橋本 崇 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気抵抗効果型ヘッドに所定の直流電流
   を流す第１の電流経路と、上記磁気抵抗効果型ヘッドの
   読み出し信号に対応した交流電流を流す第２の電流経路
   とを含むことを特徴とするリードアンプ。
2. 【請求項２】 上記磁気抵抗効果型ヘッドの一方は、第
   １の電源電圧に結合されるものであって、上記第１の電
   流経路は、実質第２の電源電圧と上記磁気抵抗効果型ヘ
   ッドの他方との間に設けられる第１のトランジスタと、
   上記第１のトランジスタと電流ミラー形態に設けられる
   第２のトランジスタとを含むものであり、上記第２の電
   流経路は、その一方が上記第１のトランジスタの上記磁
   気抵抗効果型ヘッド側に結合されその両端における電圧
   が非反転及び反転出力信号となる抵抗と、第２の電源電
   圧と上記抵抗の他方との間に設けられる第１のキャパシ
   タとを含むものであることを特徴とする請求項１のリー
   ドアンプ。
3. 【請求項３】 上記第１のトランジスタ及び抵抗と上記
   磁気抵抗効果型ヘッドの他方との間には、そのベースに
   所定の定電圧を受ける第３のトランジスタが設けられる
   ものであることを特徴とする請求項２のリードアンプ。
4. 【請求項４】 上記リードアンプは、上記非反転及び反
   転出力信号を受ける帰還増幅器と、上記第３のトランジ
   スタと磁気抵抗効果型ヘッドとの間に設けられそのベー
   スに上記帰還増幅器の出力信号を受ける第４のトランジ
   スタと、上記帰還増幅器の出力端子と第１の電源電圧と
   の間に設けられる第２のキャパシタとを含むものである
   ことを特徴とする請求項３のリードアンプ。
5. 【請求項５】 上記請求項１，請求項２，請求項３又は
   請求項４のリードアンプを含んでなることを特徴とする
   リードライト用集積回路装置。