TWI337741B - Magnetic record reproducing device - Google Patents

Description

1337741 \h , ‘ 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明為關於裝有磁阻頭（magnetoresistive head) 之磁性記錄再生裝置。 【先前技術】 ，此種磁性記錄再生裝置之磁阻頭會因為從例如磁 碟等磁性媒體所接受的磁場而變化其磁阻值，缺後將 該磁阻值變換為電壓，再經放大後予以輸出。換言之’ 磁阻頭係以其磁阻值的變化之方式讀取錄在磁性媒體 的資料，因此其磁阻值的變化率（MR比）愈大俞好。 ,來由於磁性媒體的密度提高，乃開發有高^靈敏*度、高 MR 比之 GMR(巨磁阻型 Giant Magnetoresistive)頭的再 ^生頭（repr〇ducinShead)’其後又開發有TMR(隧道型磁 頭 Tunneling Magnetoresistive)頭。目前，GMR 頭已達 到10°/。的MR比，TMR頭又達到更高的MR比。又由 於TMR頭之頭本身的阻值高，大約為至4⑽◦， 而GMR頭則大約為3〇至80 Ω，因此可得較高的輸出。 第1〇圖表示此種習知之磁性記錄再生裝置，此種 裝置有如眾所週知之美國專利第47】63〇6號所開示之 使用GMR頭或TMR頭之磁性記錄再生裝置。 如圖所示’磁性記錄再生裝置1〇1包含：用以輸 出差動電壓（differential voltage)(V】，v2)之磁阻感測電 路10 4，作為電流源以產生流通至磁阻感測器1 〇 4之電 流（1〇)的可變電流電路107 ;用於放大磁阻感測器1〇4 之輸出並用於驅動後續之電路的驅動放大器〗丨〇丨及依 315829修正本 5 1337741

磁阻感測電路104更包含··磁阻頭m， _八 別在連接點pi與P2連接於磁阻頭⑴之各一端，且刀 施加有固定差動偏置電愿('·，的 i電Π，以山及連接於電晶體112及113之各集極， 負葡雷 编為連接於電源電壓之正側電壓(PS+)的 ”】產生在負載電阻120及121之電 [即為磁阻感測電4 IG4之輸 壓（V丨，V2)。 力i7马差動電 可變電流電路107更包含：電晶體ιΐ5;及 連接於電晶體】15之射極， 螭為 壓之負側_的電阻119。又另電;;電 接於磁阻感測電路1〇4之連接點電曰體115之集極為連 回授電路1 〇 6更#合·於X 士丄 更^ 3 .輸入有由磁阻感測電路1〇4 二輸出：差動電壓(Vl’V2)’並輸出對應之 盗（gm放大器）122 ·及用 八 之電产的雪」： 帥放大器122所輸出 晶體"5之基極之電容器〗23。…電路⑽之電 2锌性記錄再生裝置之動作如下。在來自磁性 恭：媒組的磁場不變化的穩定狀態下，如後所述，負 载电阻121及負載電阻12〇之帝厭政 、 大哭177 X Α 电麼降相同’因此㈣放 仏二，不會吸抽電容器123的積蓄電荷，也不會供 •，。二此時從驅動放大器n〇輸出固定電壓。 當來自磁性記錄媒體之磁場產生變化而磁阻頭 315829修正本 6

ί.彡 Jj · ^之電阻值（rmr)降低時，流經電晶體113之電 而流經電晶胃112之電流（M減，。結果，） 使負載電阻121之電壓降比負載電阻120之電壓降 尚，而gm放大器122則輸出供給電容器123積蓄電 之方向的電流。同時從驅動放大器110暫時輸差 動電壓。 、 當電容器123的積蓄電荷増加時，其電壓增加， 於是加諸於電阻119的電壓亦増加。由此使流經電阻 119及電晶體115的電流（1。）增加，又流經電晶體ιΐ2 之電流（I】）亦增加。結果，使流經磁阻頭⑴之t流i2(亦 即流經電晶體Π3的電流）與流經電晶體112的電流⑴） 變成相同，從而磁性記錄再生裝置1〇1得以穩定而進 入穩定狀態。 當來自磁性記錄媒體之磁場變化，而磁阻頭】】】 之電阻值（Rmr)增加時，則實行與上述相反的動作，而 由驅動放大器110暫時輸出正差動電壓。 假設vb — (△ Vb)/2及Vb+(A Vb/2)當做偏置電壓 (vb_，vb+)分別施加於電晶體U2及113的基極。在穩 定狀悲時，電晶體11 3及Π 2之射極·基極間電壓成為 相同，以使流經電晶體113之電流（l2)與流經電晶體112 之電流（I】）相等。因此，電壓AVb乃施加在磁阻頭ιη 的兩端。 當流經電晶體11 3之電流流入磁阻頭n丨時成 立下式。 7 3J5829修正本 …（1) 1337741 忾 ίτΓ:. 【發明内容】 如上所述，磁阻頭為TMR頭時，磁阻頭本身的恭 阻值（Rmr)大^為綱至彻Ω，比使用大約為⑼至-Ω之GMR頭高。即使用TMR頭可得高輸出，但 於可能構成的損害而無法應用高電壓。 因此使用TMR頭時，上述偏置電壓之差動電 Vb)的上限值必須設定於大約為〇 3V，而電壓之 限值則至少需有0.05V，以得適當的讀取特性。b TMR頭本身之電阻值（Rmr)大約為2〇〇至4〇〇ω， 而GMR頭本身之電阻值則大約為3〇至8〇〇，其間之 甚大差異推測由製造問題構成。 八 以上述電阻值代人數式⑴，則於為請而 Rmr為200Ω時，其與l2之最大值為】5誕；而於△ Vb為0.05V及尺㈣為4〇〇Ω時义與l2之最小 VA。亦即最大值與最小值之差為最小值的η倍。 另一方面，對磁性記錄再生裝置而言，其容許高 速動作之頻率特性需要電晶體產生之雜訊減^及低^ 耗電力。一般而言，由增加流通電晶體的電流可實現 高速動作，但卻有反低消耗電力之需求。又，由增加 或減小流通電晶體的電流並不能實現雜訊的減小，曰其 最佳值乃由模擬法（simu丨at丨〇n)決定。

由於磁阻感測電路電流值的變化，即如上所述，L 及I2之最大值與最小值之差異為最小值的】2倍，因而 很難有一磁性記錄#生裝置能具備f現上述廣^範圍 要求的電路構成。 315829修正本 8 1337741 第93114887號專利申請案 有鑑於上述的問題 阻感測電路之電流變化 置為目的。 ，本發明以提供具備 之電路構成的磁性記錄再生裝 .為解決上述問題，本發明之磁性記錄再生裝置具 備曰磁阻感測電路，含有用以輸入第1偏置電壓之第1 電曰B體/、第1電晶體並聯而輸入比第1偏置電壓高 之第2偏置電壓的第2電晶體、及兩端連接於第】及 第電阳體的磁阻頭，而將依磁阻頭之電阻值變化而 _1化之第1及第2電晶體的電流予以變換，並輸出差 f電壓作為該變換電流；定電流電路，連接於第1電 日曰體及磁阻頭之連接點；可變電流電路，連接於第2 ，電晶體及磁阻頭之連接點；及回授電路，依據磁阻感 .測電路輸出之差動電壓而控制可變電流電路之電流。 本發明之另一磁性記錄再生裝置具備：，磁阻感測電 路，含有用以輸入第1偏置電壓之第i電晶體、與第^ 電晶體並聯而輸入比第！偏置電壓高之第2偏置電壓的 _第2電晶體、及兩端為連接第}及第2電晶體之磁阻頭， 而將依磁阻頭之電阻值的變化而變化之第〗及第2電晶 體的電流予以變換，並輸出差動電壓作為該變換電流； 第1及第2定電流電路，分別連接於第丨及第2電晶體 與磁阻頭之連接點；及回授電路，依磁阻感測電路所輸 出之差動電壓而控制第1或第2電晶體之電流。 本發明之又一磁性記錄再生裝置具備：磁阻感測 電路，包括用以輸入第1偏置電壓的第！電晶體、與 第1電晶體並聯而輸入比第}偏置電壓高之第2偏置 315829修正版 9 1337741 第9311488,號專利申請索 電屡的笙，而 （"年8月3日） 電屋的第2電晶體、及兩端連接於第i及第2電晶體 之磁阻頭，而將依磁阻頭之電阻值變化而變化之第1 =2電晶體的電流予以.變換，並輸出差動電壓作為 =史、電流；可變電流電路，連接於第q及第2電晶 體與磁阻頭之連接點；及回授電路，將從磁阻感測哭 所輸出之差動電壓與基準電壓加以比較，以控制可變 電流電路之電流。 依本發明之上述磁性記錄再生裝置，允許高速動 4，頻率特性、減低電晶體產生之雜訊、及低消耗電 力等特點，可藉由減小流通於與磁阻頭連接之第1及 第2電晶體之電流變化範圍而達成。 【實施方式】 -以下參照圖面說明本發明之實施形態。帛i圖表 不本發明第1實施形態之磁性記錄再生裝置的電路圖。 磁性記錄再生裝置1係用於檢測磁阻頭丨丨之電阻的 變化’而主要含有以下電路。換言之，磁性記錄再生褒 置1之構成包括：磁阻感測電路4 ;作為由磁阻感測電 路4導入電流（lB，I〇)之電流源的定電流電路5及可變電讀 流電路7;用於放大磁阻感測電路4輸出之差動電壓（V， V2)，以軀動後續之電路的驅動放大器1〇;及依差動電1 壓（Vz’V2)而控制流通於可變電流電路7之回授電路6。 磁阻感測電路4包括：用於輪入第}偏置^壓° 的刪型第1電晶體⑴與第1電晶體U並聯而輸 入比第i偏置電塵(Vb，)高之第2偏置電壓(I)的卿 型第2電晶體13 ;兩端為連接於電晶體12、i3之射極 315829修正版 10 1337741 η

I 間，亦即連接點ρ丨與Ρ2間的磁阻頭〗丨；射極分別連 接方、电晶體12、1 3，而其基極為連接於共同偏置電壓 (Vb2)之ΝΡΝ型第3及第4電晶體16、17 ;以及一端分 J連接於电晶體1 6、〗7之集極，而其另一端連接於正 側之電源電壓（PS + )的負載電阻2〇及21。上述構成之 磁阻感測電路4係將依磁阻頭u電阻值的變化而變化 =，1及第2電晶體的電流在負載電阻2〇及2丨變換 電壓二並以差動電壓（V】’ VO之形態將該電壓輸出。 定電流電路5包括：在基極輸入偏置電壓（v^)之 ΝΡγ電晶體14 ;及一端連接於電晶體14之射極，而另 多而為連接於負側（PS_)之電源電壓的電阻】8。電晶體 14之集極連接於磁阻感測電路4之連接點η，亦即， 連接於第1電晶體12之射極與磁阻頭〗】間的連接點。 可變電流電路7包括：NPN型電晶體〗5 ;及一端 連接於電晶體15之射極’而另―端為連接於負側之電 （PS·)的電阻…電晶體15之集極連接於磁阻 感測電路4之連接點P2’亦即’連接於第2電晶體13 與磁阻頭1 1間的連接點。 回授電路ό包括：磁阻感測電路4所輸出之一 的差動電壓Vl輸人於其反向輸人端H V2輸入於其非反向輸入端之gm放大器22;及用^势 存gm放大器22所輸出之電流之電荷，並連接於可二 電流電路7之電晶體15之基極的電容器23 電路6依據磁阻感測電路4所輪出之差動 而控制可變電流電路7的電流。 2) J15829修正本 1337741 磁性記錄再生襄置1之動作如下。首^ 磁性記錄媒體之磁場不變化的穩定狀態下，負截：自 21與負载電阻20所致的電壓降係相等放y且 對電容器23蓄存電荷不吸抽亦不供 二- 動放大器10輸出一定電壓。 ^可由驅 當磁性記錄媒體之磁場變化， 值㈤•低時，流通於第2電晶體丨員」= 增加’而流通於第丨電晶體12之電流(1::=時 ^載電:且21之電壓降高於負載電阻20的電壓；， 於疋gm放大器22輸出從電容哭 降 向的電流。此時，由驅動】：：：；抽畜存電荷之方 壓。 自驅動放大斋10暫時輸出負差動電 電谷器23的蓄存雷科试丨、 :電…電…:何::流二加 。=;=低，從而，流通於第2電晶體二 電"|L(I2)減低。結果，使流通 與流通於第！電晶俨电曰曰肢13的電流⑹ ^ ^ 电日日肢12的電流⑺）變成相同， 性記錄再生裝置1進入穩定狀態。 疋 當來自磁性記錄媒體之磁場變化 電:，R)上升時，則實行與上述相反的動作= 驅動放大器】0暫時輸出正差動電愿。動作而- :性記錄再生裝置】之動作為如上所述，由於立 電流為由磁阻頭1 ；(的兩 …、 電路4之電流變動。； : 減小磁阻感測 設對於P及第2電二動之具體計算。 电日日粗I 2及1 3之各基極分別 315829修正本 12 1337741 ρ修正分谈Τϊ 施—加VbK—(△Vb])/2及Vbl+(AVb〇/2 ’作為偏置電壓 (Vb· ’ Vb+)。在穩定狀態時，上述射極-基極間之電壓為 相同，以使流通於第2電晶體13之電流（12)相等於流 通於第1電晶體12之電流（I〗）。因此，對磁阻頭11的 兩端施加有電壓△ Vbl。 在穩定狀態下，可以成立下式。 11 =Ϊβ*·(Δ Vb 1 )/Rmr …（2) ϊ2=Ι〇-(Δ Vbl)/RMR··· (3) 1)=12…（4) 因而 ’ I〇=IB-2x ..(5) 故Ib必須依下述條件設定。亦即 Ιβ^2χ (Δ Vb] )/Rmr··· (6) 當上述^Vb】為〇.3V而Rmr為2〇〇Ω時，依第（6) 式，ΙΒ必須為3mA或以上。如ιΒ設定為5mA，則依第 (2)及（4)式’ I〗及l2為3 5mA，此值為丨】及匕之最小值。 又於AVb丨為0.05v及rmr為40〇ω時，依第（2)及（4) 式，I丨及“為4.875mA，此值為I】及l2之最大值。 ^因而，磁阻感測電路之電流值變動，亦即丨】及込 :最$值與最小值之差別變小，只有14倍。由於磁‘ 感測氣路之電流值變動能以此方式減小，因此可得改 :即，能夠提供得以因應允許高速動作之頻 率· 減少電晶體產生之雜訊及降低消耗電力等要 求之理想磁性記錄再生裝置。 第3及第4電晶體16、17係用於 2丨所致之輪出電壓從第】及第2電晶趙)2載二〇: η 315829修正本 丄：):）//4 丄 :去除例如寄生電容等的影響。由於第】及第2電晶 六 ^3必須使用大規格以減小雜訊，因此其寄生電 ::帛3及第4電晶體16、17對提高磁性記錄再生 ^、4a t動作速度有效，但如能由其他方法（例如增加電 ^ )提高動作速度，則可將其省略。 以下參照第2圖說明本發明第2實施形態之磁性 、八再生裝置。如圖所*，磁性記錄再生裝i %包括 磁阻感測電路4、定雷φ的μ ,义 电岭—疋冤抓電路（第1定電流電路）5、流 二、气電流電路5相同之定電流(Ιβ)的另一定電流電路 疋電机電路）33，驅動放大器1 〇 ;及控制流通於 磁阻感測電路4之；查垃& 連接.玷Ρ2之電流的回授電路32。磁 ^ ::路4、第！定電流電路5及驅動放大器 與第1實施形態同。 入第2定毛"IL電路33係如同第】定電流電路$而包 二有電晶體及電阻（_型電晶體38及電阻39)，電晶 二38之基極電壓(Vb3)係與第1定電流電路$之電晶體 相同。電晶體38之集極係連接於磁阻感測電路4之 、接點P2，亦即第2電晶體13與磁阻頭11的連接點。 回授电路32包含：將磁阻感測電路 =之了 v,輸入於反向輸入端子，且另一差= 2兩入方、非反向輸入端子的gm放大器35 ;及 於帥放大器35之輸出的電容器叨及削 3WM0S電晶们6之沒極係連接於磁阻感測電二 ^連接點P2。此回授電路32係依磁阻感 出之差動電麼(V,’V2)來調整電容器37的蓄存電：輸 3丨5829修正本 14 1337741 以巧「流11於PM〇s電晶體36的電流（Ifb)，藉 第2電晶體1 3的電流（ι2)。 匕制 生錄媒體之磁場變化時磁性記錄再 :置，產生说唬’因此其頻率特性存在有低

CUt-off frequency)。本實施形態之回授電路』 令，㈣放大器35之電壓-電流變換比係予以降低，以 :小低截止頻率至最小程度’同時於㈣放大器 :的接收側使用_型電晶體36，以利料聽J j優點。後述之實施形態中，亦以相同理由使用M〇; !電晶體於回授電路的輸出段。 ，施加 vb「(△ Vb】)/2 及、+(△〜) 為基極電壓（Vu，v 、 - ^ - A 17

· b + )，而電愿△ Vbl施加在磁阻頭I J 的兩端。 在穩定狀態下，可以成立下式。

JbH 丨+(△ Vb])/RMR〜⑺ Ιβ=Ι2-(Δ Vbj)/RMR+IFB··· (8)

Ii=l2…（9) 因此， IFb~~2x (△Vb丨)/RMf(i〇)

Ii==i2=IB-(AVbi)/RMR-(ll) 因此，IB必須依下述條件設定。亦即 ^ lBMAVb〗)/RMR …(12) 、當△%】為〇.3V，而RMr為200Ω時，依第（7)式， 【B必須為l.5mA或以上。如Ιβ設定為5mA，則依第⑴） ’ 11 及 ^ 變成 3.5mA。又當/Wb]為 0.05V，而 rmr 15 315829修正本 1337741 广1日修鱗 為彻Ω時，依第⑴）式，1丨及12變成4.87Γ^?ΓΓ^ 不取大值與取小值之差為丨4倍，亦即可得與第〗實施 形態之磁性記錄裝置同樣的效果。 、 以下參照第3圖說明本發明第3實施形態之磁性 記錄再生裝置。如圖所示，磁性記錄再生裝置31與第 2實施形態之磁性記錄再生裝置3〇之唯一不同點在， 回授電路32之輸出為連接於磁阻感測電路4之第2電

晶體13與第4電晶體1 7之連接點（連接點Ρ4)。 在上述偏置電壓（Vb·，Vb+)的條件下，於穩定狀態 下，可以成立下式。 Ϊβ = Ι,+(Λ Vb】)/RMR…（13) ^ = 12- (Δ Vbl)/RMR··. (14) Ii=l2 — Ifb.·. (1 5) 因此，

Ifb-2x (△Vbl)/RMR〜（i6) 因此，依據第（13)式，IB必須依下述條件設定。

Ib$ (△Vi3i)/Rmr …（17) 當△ Vbl為0.3V，而Rmr為200Ω時，依第（17)式， IB必須為1.5mA或以上。如Ib設定為5mA，依第（13) 式，I]變成3.5mA，依第（14)式，12變成6.5mA。又當 △ Vbl 為 0.05V，而 Rmr 為 400Ω 時，依第（13)式，I) 變成4.875mA ’依第（14)式，12變成5.125mA。此表示 Ιι之最大值與最小值之差為1.4倍，而ι2之最大值與最 小值之差為1.3倍。因此可獲得與第〗及第2實施形態 相同效果之磁性記錄再生裝置。 315829修正本 卿4 土贫換ΤΙ 夕又，弟2及第3實施形態之磁性記錄再生裝置中 之回授電路32可由第6圖所示之回授電路代替裝置中 第6圖所示之回授電路包含帥放大器4 =於聊放大器41之輪出的電容器“及電晶體仏 =⑽放大益41 ’磁阻感測電路4所輸出之差 之一方V】係輸人於非反向輸人端m —差動 》則輸入於反向輸入端電晶體42之射極為連接於：： 感測電路4之上述連接點P>9十< ι逆接點P2或P4。此種磁性記錄再 裝置雖在欲減小其低截止頻率時有些不利，但在半 體積體電路結構上’’其構成電路可全部由雙極型元 件形成，而不需用雙極（bip〇lar)& M〇s混合的程序。 ^以下參照第4圖說明本發明第4實施形態之磁性 記錄再生裝置。如圖所示，磁性記錄再生裝置5〇中， 第2及第3實施形態之磁性記錄再生裝置3〇、3丨之回 授電路32係用回授電路52代替，其輸出則連接於前 述磁阻感測電路4之連接點p j。 回授電路52包含gm放大器53、及連接於gm放 大器53之輸出的電容54及NMOS電晶體55。Gm 放大器52中，磁阻感測電路4輸出之差動電壓之一方 V!係輸入於非反向輸入端，另一差動電壓％則輸入於 反向輸入端。NMOS電晶體55之汲極為連接於磁阻感 測電路4之連接點P1，回授電流（Ifb)流通於NM〇s電 晶體5 5，由此控制第1電晶體1 2之電流（I】）。 在上述偏置電壓（Vb_，Vb+)狀態下，於穩定狀態 下’可以成立下式。 315829修正本 Ϊ337741 Ιβ = Ιι+(Δ Vb丨)/Rmr-Ifb…（18) Ιβ = Ι2-(Δ Vbi)/RMR··· (19) I]=l2…（20) 因而

Ifb=2x(A Vbi)/RMR··· (21) Ϊι=Ι2 = Ιβ + (Δ Vb丨)/RMir" (22) 當IB設定為5mA，而△ Vbl為0.3V及Rmr為2〇〇 _ Q日寸，依第（22)式，I】及i2變成6.5mA。又當△ vb]為 〇.〇5V，Rmr為400Ω時，I】及12為5 125mA。此表示 ^及I2之最大值與最小值之差大約為〗3倍，因此，本 實施形態之磁性記錄再生裝置，可得與第丨、第2及第 3實施形態相似的效果。 以下參照第5圖說明本發明第5實施形態之磁性 記錄再生裝置。如圖所示，磁性記錄再生裝置51與第 4實施形態之磁性記錄再生裝置5〇之唯一不同點在於 回授電路52的輸出係連接於磁阻感測電路4之電晶體 # 1 2與電晶體1 6的連接點（連接點P3)。 在上述基極電壓（Vb·，Vb + )的條件下’於穩定狀態 可以成立下式。 ιβ=Ιι + (Δ Vbi)/RMR..· (23) ^ = 12- (AVbl)/RMR...(24) I 1 +1 F B = I 2 …（2 5) 因此， 當 IFB = 2x(AVbl)/RMR...(26) I b設定於5 m A， 而為0及Rmr為200 315829修正本 18

Ω’依第（23)式，1】為3·5ηιΑ，依第（24)式，匕為65mA。 當AVb】為〇.〇5V及Rmr為4〇〇Ω，依第（23)式，l為 4.875mA ’依第(24)式’卜為5 125mA。此表示l之最 大值與最小值之差^ !.4倍，而l2之最大值與最小值 之差為1.3倍，因此本實施形態之磁性記錄再生裝置可 得與第广第2、帛3及第4實施形態相似的效果。 又第4及第5實施形態之磁性記錄再生裝置的回 授電路52可由第7圖所示回授電路代替。 第7圖之回授電路包含gm放大器57、及連接於 gm放。大器57之輸出之電容器58及電晶體59，在⑽ 放大器57，磁阻感測電路4所輸出之差動電壓之一方 V〗係輸入於非反向輸入端，而另一差動電壓、則輸入 於反向輸人端。電晶體59之射極為連接於上述磁阻感 測電路4之連接點p 1或P3。 以下參照第8圖說明本發明第6實施形態之磁性 =錄再生裝置。如圖所示，磁性記錄再生裝置6〇包含 有磁阻感測電& 4、可變電流電路63、驅動放大器1〇、 及控制流通於可變電流電路63之電流的回授電路 其，阻感測電路4及驅動放大器1〇的構成與第 5貫施形態所述相同。 4可變電流電路63包含：射極連接於磁阻感測電路 Λ P1，並流通引入（丨㈣七）電流⑹的PNP電 二肢70,射極為連接於電晶體7〇之基極的pNp電晶 =71 ’連接於電晶體7丨之基極的電容器72;射極為 連接於磁阻感測電路4之連接點心流通引入電流（i4 315829修正本 19 F337741 mi] 的PNP電晶體73 ;射極為連接於電晶體73之1極的 PNP電晶體74 ;及連接於電晶體74之基極的電容哭 75。電晶體70、71及電晶體73、74形成達林頓°° (Darlington)連接，藉以減少基極電流而使低戴止頻率 減至最小程度。本實施形態雖然使用達林頓連接，'但 依需求的特性，亦可不一定要使用達林頓連接。 回杈電路62包括 源66 ;與磁阻感測電路4之第3及第4電晶體i 6、] 共同連接於基極電壓（να的NPN電晶體65;連接於^ 晶體65之集極，且具備相同於磁阻感測電路$之、$ 電阻2〇及21之電阻值的電阻67;及磁阻感測電路z :輸土：各差動電壓(Vl，v2)係分別輸入於非反向輸〉 ^而屬於電晶體65與電阻67之連接點電麼的基準 6電壓(、EF)係輸入於各反向輸入端的训放大器⑼、 電路4 SI電路62之㈣放大器68、69將磁阻感级 車六，盆於f 差動電墨（Vl、V2)與基準電麗（vref)h 75 ;2 1 ♦電机則藉由控制可變電流電路63之電容55 75二電，以控制可變電流電…電流°， 磁性汜錄再生裝置6〇 狀態下，來自磁性,己錄㈣作如下。f先，在穩定 ^ 68：r9tttri7,'V2^ Vre] 容界75、79、隹一 子了支電"，t電路63之電 當磁性記二『Γ或供給電荷’而保持其電壓不變。 體12之電流⑹及流通於第1電晶 時變化於相反方向。纟士I第-·电日日肢13之電流（ω暫 、·°果，使磁阻感測電路4所輸出 315829修正本 20 差動·电壓（V] ’ V2)暫時自基準電壓（VREF)變化，但由 於回授電路62及可變電流電路63之作用，I】及ϊ2最 後變成相等。在上述變遷期間，驅動放大器1 0依據磁 場的變化輸出訊號。 依上述基極電壓（vb_，vb+)的條件下，於穩定狀態 可成立下式。 ’ Ι3=Ιι+(Δ Vbl)/RMR…（27) Ι4=ΐ2 + (Δ Vb】)/RMR…（28) II =12 = 1 REF…（29) 因此， I3=Iref + (A Vbl)/RMR …（30) !4_Iref_ (△Vi^/Rmr...(31) 因此，Ib必須依下列條件設定。

Iref^ (Δ Vbl)/RMR... (3 2) 當△ Vbl為〇‘3V，而Rmr為2〇〇Ω時，依第（32)式，

Uef必須於1.5mA或以上方可任意設定。 在穩定狀態下可成立第（29)式，而及】2不受△ 及Rmr之影響而不變動，因此能實現比第i至第5 只&形態性能更佳的磁性記錄再生裝置。 二以下參照第9圖說明本發明第7實施形態之磁性 °己錄再生裝置。如圖所示，磁性記錄再生裝置61中， 係用可變電流電路67代替第6實施形態之磁性記錄再 生裝置60之可變電流電路63。 可變電流電路67包括：集極為連接於磁阻感測電 路4之連接點P]並流通引入電流（13)的NpN電晶體 315829修正本 1337741 日修正雜 8 〇，連接於電晶體8 〇之射搞带 [ 1·、· 一， 電晶體80之基極的_電曰’：二83;射極為連接於 的定電流源連接於電Γ^81;連接於其連接點 隹代达由从人 按万、包日日體幻之基極的電容器S2，· :極為連接Α磁阻感測電路4之連接點ρ2並流通引入 ^流（14)之ΝΡΝ電晶體85;連接於電晶體心射極的 :阻88，射極為連接於電晶體85之基極的ΝΡΝ電晶 連接於其連接點的定電流源89;及連接於電晶 組。％之基極的電容器87。上述回授電路62之⑽放 大β 68、69之輸出電流係分別控制可變電流電路π 之電谷益82、87的電壓’以控制可變電流電路6 電流。 在上述基極電壓（Vb_，Vb+)的條件下，可導出相同 於第6實施形態的公式。因此，依本實施形態可實 現相同於第6實施形態之磁性記錄再生裝置6〇之優良 效果。 第1至第7實施形態說明了使用備有負側之電源 電壓（PS_)的雙電源裝置，然如使用單電源裝置時，則 負側之電源電壓（PS·)為接地電位。 ' 本舍明不受限於上述貫施形態，其設計在申請專 利範圍界定的範圍内可做種種的變更。例如於第！至 第7實施形態中之電晶體為使用雙極電晶體，該等電 晶體可由MOS電晶體替代則不待言。又為使用gm放 大器於回授電路’但用其他等效的電路亦可。 【圖式簡單說明】 第1圖表示第1實施形態之磁性記錄再生裳置之 22 315829修正本 電路圖。 第2圖表示第2實施形態之磁性記錄再生裝置之 電路圖。 第3圖表示第3實施形態之磁性記錄再生裝置之 電路圖。 第4圖表示第4實施形態之磁性記錄再生裝置之 電路圖。

第5圖表示第5實施形態之磁性記錄再生裝置之 電路圖。 第6圖表示第2及第3實施形態之磁性記錄再生 裝置之回授電路的另一電路圖。 第7圖表示第4及第5實施形態之磁性記錄再生 裝置之回授電路的另一電路圖。 第8圖表示第6實施形態之磁性記錄再生裝置之 電路圖。

第9圖表示第7實施形態之磁性記錄再生裝置之 電路圖。 第1 0圖表示習用技術之磁性記錄再生裝置之電路 圖。 【主要元件符號說明】 1 ， 30 ， 31 ， 50 ， 60 ， 61 ， 4，104 5，33 6 ’ 32 ’ 52 ’ 62 ， 1〇6 7 ， 63 ， 1〇7 101 磁性記錄再生裝置 磁阻感測電路 定電流電路 回授電路 可變電流電路 23 315829修正本 1337741 m !1 φ 10， 110 驅動放 大 器 11， 111 磁阻頭 12 第1電 晶 體 13 第2電 晶 體 14， 15， 38， 80， 81， 85 ，86 NPN型 電 晶體 16 第3電 晶 體 17 第4電 晶 體 18， 19， 39， 67， 119 電阻 20， 21， 120 ，121 負載電 阻 22， 35， 41， 53， 57， 68 ，69， 122 gm放大器 23， 37， 43， 54， 58， 72 ，75， 82， 87， 123 電容器 36 MOS電 •晶 ，體 42， 59， 65， 112 ，113 115 電晶體 55 NMOS 電 晶體 66， 84 定電流 電 源 70， 71， 73， 74 PNP電 晶 體 Ρ1 至 Ρ4 連接點 24 315829修正本

Claims (1)

1337741 第931 十、申請專利範圍： 用以檢測磁阻頭之電阻 1. 一種磁性記錄再生裝置 值之變化，包括： 電路，具備：$以輸入第】偏置電 壓之第1電晶體、盥續筮 ^^ 7 ^ /、该第1電晶體並聯而輸入比

:第1偏置電應高之第2偏置電愿的第2電晶 體、及兩料連接於該第1及第2電晶體之磁阻 依該磁阻頭之電阻值的變化而變化之該 雪歸ί 2電晶體的電流予以變#，並輸出差動 電壓作為該變換電流； 定電流電路，連接於該第1電晶體及該磁阻 頭之連接點； 可變電流電路，連接於該第2電晶體及該磁 阻頭之連接點；以及 回授電路，依據該磁阻感測電路所輸出之差 馨動電壓而控制該可變電流電路之電流； /該第1及第2電晶體之電流為經由用以排除 文該第1及第2電晶體之寄生電容影響的第3及 第4電晶體予以變換’並輸出該差動電麼。 2.如申請專利範圍第1項之磁性記錄再生裝置，其 中，該回授電路復包括： 、 gm放大器，用以輸入該差動電麼；及 電容器，用以蓄存由該gm放大器所輸出之 該電流之電荷，並藉由該電荷控制該可變電流電 31分29修正版 25 1337741 第93IM887號專利申請案 (99年8月3曰） 路之電流。 3’種磁性記錄再生裝置，用以檢測磁阻頭之電阻 值之變化，包括： ，磁阻感測電路，具備：用以輸入第丨偏置電 麼，第1電晶體、與該第1電晶體並聯而輸入比 該第1偏置電壓高之第2偏置電壓的第2電晶 i體、及兩端為連接於該第1及第2電晶體之磁阻. ，，而將依該磁阻頭之電阻值的變化而變化之該 第1及第2電晶體的電流予以變換，並輸出差動 電壓作為該變換電流； 第1及第2定電流電路，分別連接於該第^ 及第2電晶體與該磁阻頭之連接點；以及 回授電路，依該磁阻感測電路所輸出之該差 動電壓而控制該第1 ·或第2電晶體之電流； 該第1及第2電晶體之電流為經由用以排除 爻該第1及第2電晶體之寄生電容影響的第3及 第4電晶體予以變換，並輸出該差動電壓。 4. 如申請專利範圍第3項之磁性記錄再生裝置，其 中，該回授電路復具備連接於該第2電晶體與該 磁阻頭之連接點的MOS型電晶體，而該第2電晶 體之電流係受流通於該MOS型電晶體之電流的^曰 控制。 5. 如申請專利範圍第4項之磁性記錄再生梦 卡，該回授電路復具備： ^ 315829修正版 26 1337741 第93114887號專利申請案 (99年8月3日） gm放大器，用以輸入該差動電麼；及 電容器’用以蓄存由該gm放大器所輸出之 該電流之電荷，並藉由該電荷控制該M〇S型電晶 體之電流。 6. 如申請專利範圍第3項之磁性記錄再生裝置，其 中’該回授電路復具備連接於該第2電晶體與該 第4電晶體之連接點的M〇s型電晶體，而該第2 電晶體之電流係受流通於該MOS型電晶體之電 流的控制。 7. 如申凊專利範圍第6項之磁性記錄再生裝置，其 中’該回授電路復具備： gm放大器，用以輸入該差動電壓；及 電容器，用以蓄存由該8〇1放大器所輸出之 該電流之電荷，並藉由該電荷控制流通於該m〇s 型電晶體之電流。 8. 如申請專利範圍第3項之磁性記錄再生裝置，其 中，該回授電路復具備連接於該第1電晶體與該 磁阻頭之連接點的MOS型電晶體，而該第1電晶 體之電流係受流通於該M〇s型電晶體之電流曰曰 控制。 9. 如申請專利範®第8項之磁性記錄再生裝置，豆 中，該回授電路復具備： ’、 gni放大益，用以輸入該差動電壓；及 電容器，用以蓄存由該§〇1放大器所輪出之 315829修正版 27 1337741 第93114887號專利申請案 (99年8月3曰） 該電級之電荷’並藉由該電荷控制流通於該 型電晶體之電流。 1〇·如申請專利範圍第3項之磁性記錄再生裝置，其 中該回授電路復具備連接於該第1電晶體與該 第3電晶體之連接點的M〇s型電晶體，而該第2 電晶體之電流係受流通於該M〇s型電晶體之電 流的控制。 _ 11 ·如申請專利範圍第丨〇項之磁性記錄再生 1 中’該回授電路復具備： '、 gm放大器，用以輸入該差動電壓；及 電谷器’用以蓄存由該gm放大器所輸出之 . 該電流之電荷，並由該電荷用以控制該M〇s型電 晶體之電流。 12. —種磁性記錄再生裝置，用以檢測磁阻頭之電阻 值之變化，包括： 參 磁阻感測電路，復具備：用以輸入第1偏置 電壓之第1電晶體、與該第1電晶體並聯而輪入 比該第1偏置電壓高之第2偏置電壓的第2雷曰 曰曰 體、及兩端為連接於該第〗及第2電晶體之磁阻 頭’而將依該磁阻頭之電阻值的變化而變化之該 第1及第2電晶體的電流予以變換，並輸出差動 電壓作為該變換電流； 可變電流電路，連接於該第1及第2電晶體 與該磁阻頭之連接點；以及 28 315829修正版 1337741 第93114887號專利申請案 (99年8月3曰） 回授電路，將從該磁阻感測電路所輸出之差 動電壓與基準電壓比較，以控制該可變電流 之電流。 13·如t請專利範圍第12項之磁性記錄再生裝置，其 =，該第1及第2電晶體之電流為經由用\排除 冗該第1及第2電晶體之寄生電容影響的第3及 第4電晶體予以變換，並輸出該差動電壓。 馨14.如申請專利範圍第12項之磁性記錄再生裝置，其 中’該回授電路復具備：兩個gm放大器，用以 輸入該各差動電壓及該基準電壓； 而該可變電流電路復具備：兩個電容器，用 於蓄存由該等gm放大器所輸出之電流之該電 荷，並用於控制流通於該第1及第2電晶體與該 磁阻頭之連接點之電流。 29 315829修正版 1337741 •fu ir 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（1 )圖。 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明： 1 磁性記錄再生裝置 4 磁阻感測電路 5 定電流電路 6 回授電路 7 可變電流電路 10 驅動放大器 11 磁阻頭 12 第1電晶體 13 第2電晶體 14，15 NPN型電晶體 16 第3電晶體 17 第4電晶體 18，19 電阻 20，21 負載電阻 22 gra放大器 23 電容器 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： 本案無代表化學式

4 315829修正本