專(zhuān)利名稱(chēng)：用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的磁致電阻磁頭的寬帶回讀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及具有增加通道帶寬而不降低信噪比(SNR)性能的一個(gè)磁記錄通道前端。
傳統(tǒng)的磁記錄通道前端的回讀帶寬取決于構(gòu)成通道前端的元件的阻抗，即，一個(gè)磁致電阻(MR)或大磁致電阻(GMR)元件，一個(gè)互連及回讀電子元件(即，回讀放大器)。直到最近，前端回讀帶寬要求相當(dāng)?shù)?，以致由常用的前端技術(shù)提供的帶寬沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題。然而，磁記錄數(shù)據(jù)值已經(jīng)增加，使得由常用的通道前端提供的回讀帶寬現(xiàn)在限制了通道傳輸。
用于增加通道帶寬的一個(gè)解決方案是減少在所謂的非本征帶寬上的限制，即閱讀電子元件非固有的帶寬限制(不包括回讀放大器的帶寬限制)通過(guò)一個(gè)阻抗去終止閱讀互連，該阻抗實(shí)際上等于互連的特性阻抗。然而，這就破壞了通道前端的信噪比性能。
要獲得更好的限定互連，在磁頭和回讀放大器之間的一個(gè)微帶連接已被用于代替提供一個(gè)不定互連的對(duì)絞線(xiàn)連接。這樣一個(gè)微帶連接包括在具有一個(gè)接地平面襯底的非導(dǎo)性介電載波材料的一薄層上形成的二個(gè)共面平坦信號(hào)導(dǎo)體，并成為在高頻上的傳輸連線(xiàn)。如在磁記錄中寬范圍使用一樣，對(duì)絞線(xiàn)的特性阻抗Z0是75-85歐姆。一個(gè)微帶互連的特性阻抗Z0取決于導(dǎo)體的寬度，在導(dǎo)體之間的間隔，和載波材料的厚度及介電常數(shù)。實(shí)際來(lái)說(shuō)，微帶互連的特性阻抗Z0在35-85歐姆的范圍內(nèi)。
用于偏置一個(gè)MR(GMR)元件和用于讀出或回讀一個(gè)信號(hào)有四種組合(1)電流偏置和測(cè)流回讀，(2)電壓偏置和測(cè)流回讀，(3)電壓偏置和測(cè)壓回讀，及(4)電流偏置和測(cè)壓回讀。因?yàn)橥ǖ狼岸说念l率特性對(duì)使用的特殊的偏置技術(shù)不敏感，只有使用的回讀技術(shù)的頻率特性需要考慮。


圖1表示一種常用的單端輸入，測(cè)流回讀放大器配置100的簡(jiǎn)圖。在圖1中，一個(gè)位于磁頭101的MR元件Rmr通過(guò)互連103被連接到測(cè)流回讀放大器102?；ミB103具有特性阻抗Z0＝R0。
測(cè)流回讀放大器102包括一個(gè)npn輸入晶體管104和一個(gè)負(fù)載電阻RL?；ミB103的導(dǎo)體103a被連接到晶體管104的發(fā)射極?；ミB103的導(dǎo)體103b被連接到電路的公共端，或地。晶體管104的基極被連接到偏置電壓Vbias，而晶體管104的集電極通過(guò)負(fù)載電阻RL被連接到電源電壓V+?；刈x放大器102的輸出v0跨接在負(fù)載電阻RL的兩端。
圖1中表示的用于測(cè)流型回讀放大器的輸入阻抗Zin是輸入晶體管104的差動(dòng)發(fā)射極電阻并由Zin＝re＝kT/qI給出，這里k是波耳茲曼常數(shù)，T是絕對(duì)溫度，q是一個(gè)電子的電荷，而I是晶體管104的發(fā)射極電流。電流I為MR元件Rmr提供了偏置電流，其典型值為5-12 mA。由此，輸入阻抗Zin在室溫下典型值為2-5歐。
圖2表示了一個(gè)常用的單端輸入的測(cè)壓回讀放大器配置200的示意圖。在圖2中，位于磁頭201的一個(gè)MR元件Rmr通過(guò)一個(gè)互連203被連接到一個(gè)測(cè)壓回讀放大器202?；ミB203具有特性阻抗Z0＝R0。
測(cè)壓回讀放大器202包括一個(gè)npn輸入晶體管204，一個(gè)輸入耦合電容205，電流源206和207，一個(gè)npn共射-共基(cascode)晶體管208，和一個(gè)負(fù)載電阻RL?；ミB203的導(dǎo)體203a通過(guò)耦合電容205被連接到晶體管204的基極。互連203的導(dǎo)體203b被連接到電路公共端，或地。電源206提供偏置電流Ibias到MR元件Rmr。電流源207提供電流到晶體管204的基極。晶體管204的發(fā)射極被連接到電路的公共端，或地。晶體管204的集電極被連接到共射-共基晶體管208的發(fā)射極。共射-共基晶體管被用于消除在回讀放大器202的輸入端的密勒電容。晶體管208的集電極通過(guò)負(fù)載電阻RL被連接到電源電壓V+。回讀放大器202的輸出v0跨接在負(fù)載電阻RL的兩端。
對(duì)于測(cè)壓型回讀放大器的輸入阻抗Zin由Zin＝βre給出，這里β是晶體管204的電流增益，而re是晶體管204的發(fā)射極電阻。輸入阻抗Zin典型的為500-1000Ω。輸入電容205大約是3pF并由1/2πftre給出，這里ft是晶體管204的傳輸頻率，典型的在10GHz左右。
圖1和2的回讀放大器的差動(dòng)輸入類(lèi)型沒(méi)有被表示，但具有上面所述的用于單端輸入回讀放大器值的兩倍的輸入阻抗。通過(guò)具有一個(gè)特性阻抗Z0的互連連接到回讀放大器的一個(gè)MR(GMR)元件“視”一個(gè)阻抗Zi由Zi=Z0Zin+jZ0tanγlZ0+jZintanγl,----(1)]]>給出，在這里γ＝ω/ν，ν是傳輸線(xiàn)速度(≈200km/s，對(duì)于εr＝2.25)而l是互連的長(zhǎng)度，對(duì)于3.5英寸驅(qū)動(dòng)典型值為5cm。
對(duì)于一個(gè)測(cè)流回讀放大器配置，輸入阻抗Zin＝kT/qI1＜＜Z0。由于γl＜＜π/2，Zi近似于Zin+jZ0tanγl∝re+jωZ01v.----(2)]]>由此，當(dāng)測(cè)流回讀放大器配置被使用時(shí)，互連的性能就象與回讀元件Rmr串聯(lián)的一個(gè)電感器Z0l/ν一樣。傳輸特性由于互連隨后成為v0vi=RLRmr+re11+jωZ0Rmr+re1v.----(3)]]>等式(3)表示測(cè)流回讀放大器配置的通道帶寬通過(guò)互連被限制，而且當(dāng)Z0或者l增加，或者ν減少時(shí)被進(jìn)一步減小。
對(duì)于一個(gè)測(cè)壓回讀放大器配置，Zin＝βre＞＞Z0。對(duì)于γl＜＜π/2，Zi近似于Z0ZinZ0+Zinjtanγl.-----(4)]]>由此，當(dāng)測(cè)壓回讀放大器配置被使用時(shí)，互連的性能就象與回讀元件Rmr和回讀放大器的輸入阻抗并聯(lián)的一個(gè)電容l/νZ0一樣。這個(gè)傳輸特性由于互連隨后成為v0vi=A1+jtanγlZ0Rmr∝A1+jω1υZ0Rmr.----(5)]]>等式(5)表示用于測(cè)壓回讀放大器配置的通道帶寬通過(guò)互連同樣地被限制了，并用大l，小ν和小Z0被進(jìn)一步減小。
當(dāng)一個(gè)互連的末端具有輸入端到回讀放大器的互連的特性阻抗Z0時(shí)，沒(méi)有帶寬約束，因?yàn)殚喿x元件只考慮一個(gè)阻抗Z0。對(duì)于一個(gè)測(cè)流回讀放大器配置以它的特性阻抗Z0終止互連可以通過(guò)插入與回讀放大器的輸入阻抗串聯(lián)的一個(gè)電阻Rs＝Z0-Zin來(lái)進(jìn)行。對(duì)于一個(gè)測(cè)壓回讀放大器配置，互連可以通過(guò)在回讀放大器的兩端并聯(lián)放置一個(gè)具有ZinZ0/(Zin-Z0)＝Z0βre/(βre-Z0)≈Z0值的電阻被終止。然而這將導(dǎo)致電子元件在信噪比(SNR)性能上難以令人滿(mǎn)意的減少。
對(duì)于一個(gè)測(cè)流回讀放大器配置，SNR性能從
減少到
在等式(6)和(7)中，νi是MR(GMR)元件的回讀信號(hào)，而rbb是輸入晶體管的基極體電阻，對(duì)于MR回讀放大器其典型值是1-5Ω。對(duì)于T＝300K的典型值，rbb′＝1Ω，re＝5Ω而Rs＝70Ω，對(duì)于測(cè)流回讀放大器配置的SNR性能以一個(gè)系數(shù)4.6降低。
對(duì)于一個(gè)電壓回讀放大器配置，SNR性能從
減小到
對(duì)于T＝300K的典型值，rbb′＝1Ω，re＝5Ω，Z0＝75Ω且Rmr＝75Ω，一個(gè)測(cè)壓回讀放大器配置的SNR性能以一個(gè)系數(shù)2.6降低。
所需要的是減少閱讀元件非本征的磁記錄通道前端的帶寬限制而不降低通道前端的SNR性能的一種方法。
本發(fā)明提供了減少閱讀元件非本征的磁記錄通道前端的帶寬限制而不降低通道前端的SNR性能的一種方法。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)由用于磁存儲(chǔ)系統(tǒng)的一個(gè)磁記錄通道前端所提供，例如一個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，它包括一個(gè)磁致電阻元件，一個(gè)互連和一個(gè)回讀放大器?；ミB具有一個(gè)特性阻抗，并將磁致電阻元件連接到回讀放大器?；刈x放大器包括一個(gè)增益級(jí)和一個(gè)激勵(lì)端。增益級(jí)具有一個(gè)輸入端和被連接到互連的一個(gè)相關(guān)的輸入阻抗。根據(jù)本發(fā)明，激勵(lì)端被連接到增益級(jí)的輸入端，比如回讀放大器的輸入阻抗，它由與增益級(jí)和激勵(lì)端相關(guān)的阻抗的組合所構(gòu)成，基本上等于互連的特性阻抗。此外，增益級(jí)產(chǎn)生具有顯示在增益級(jí)輸出端的第一個(gè)值的一個(gè)第一噪音信號(hào)。激勵(lì)端產(chǎn)生一個(gè)具有也顯示在增益級(jí)輸出端的第二個(gè)值的第二噪音信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明，第二個(gè)值明顯地小于第一個(gè)值，由此磁記錄通道前端的信噪比性能沒(méi)有不利影響。
當(dāng)增益級(jí)是一個(gè)測(cè)流增益級(jí)時(shí)，激勵(lì)端從增益級(jí)提供正反饋到增益級(jí)的輸入端。當(dāng)增益級(jí)是一個(gè)測(cè)壓增益級(jí)時(shí)，激勵(lì)端從增益級(jí)提供負(fù)反饋到增益級(jí)的輸入端。
本發(fā)明通過(guò)舉例的方式被說(shuō)明并不限于附圖，其中類(lèi)似的參考數(shù)字表示相類(lèi)似的元件并且其中圖1表示一個(gè)常用的單端輸入測(cè)流回讀放大器配置的示意圖；圖2表示一個(gè)常用的單端輸入測(cè)壓回讀放大器配置的示意圖；圖3是說(shuō)明本發(fā)明測(cè)流回讀放大器配置的示意圖；圖4是說(shuō)明本發(fā)明測(cè)壓回讀放大器配置的簡(jiǎn)圖；圖5表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)電流偏置測(cè)流回讀放大器的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖6表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)差動(dòng)電流偏置的測(cè)流回讀放大器的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖7表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)電壓偏置測(cè)流回讀放大器的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)圖；圖8表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)差動(dòng)電壓偏置測(cè)流回讀放大器的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)圖；圖9表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)電流偏置，測(cè)壓回讀放大器的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖10表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)差動(dòng)電流偏置，測(cè)壓回讀放大器的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖11表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)電壓偏置，測(cè)壓回讀放大器的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；圖12表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)差動(dòng)電壓偏置，測(cè)壓回讀放大器的實(shí)施例的一個(gè)示意圖；以及圖13是表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明具有聯(lián)結(jié)回讀放大器的磁記錄通道的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)示意框圖。
本發(fā)明以實(shí)質(zhì)上等于互連的特性阻抗的一個(gè)激勵(lì)端終止一個(gè)磁記錄通道前端的互連，由此提供了用于通道前端的更高帶寬。當(dāng)設(shè)計(jì)正確時(shí)，激勵(lì)端不影響通道前端的SNR性能。
圖3是說(shuō)明本發(fā)明關(guān)于一個(gè)測(cè)流回讀放大器配置300的示意圖。在圖3中，位于磁頭301的一個(gè)MR元件Rmr通過(guò)一個(gè)互連303被連接到測(cè)流回讀放大器302?；ミB303具有特性阻抗Z0＝R0。
測(cè)流回讀放大器302包括一個(gè)npn晶體管304，一個(gè)pnp晶體管305，一個(gè)反饋電阻Rf(＝(1+α)RL)及一個(gè)負(fù)載電阻RL′(＝(1+α)RL/α)。互連303的導(dǎo)體303a被連接到晶體管304的發(fā)射極及晶體管305的集電極。互連303的導(dǎo)體303b被連接到電路公共端，或接地。晶體管304和305的基極分別被連接到偏置電壓Vbias1和Vbias2。反饋電阻Rf被連接在晶體管304的集電極和晶體管305的發(fā)射極之間。晶體管304的集電極通過(guò)負(fù)載電阻RL′被連接到電源電壓V+?；刈x放大器302的輸出v0接在負(fù)載電阻RL′的兩端。
根據(jù)本發(fā)明，回讀放大器302的輸入阻抗Zin由正反饋增加到Z0≈R0的水平。具體地，輸入阻抗Zin由Zin=rel(1+1α),----(10)]]>給出，這里rel是晶體管304的發(fā)射極差動(dòng)電阻。通過(guò)選擇α≈rel(Z0-rel)，互連303在實(shí)質(zhì)特性上被終止，由此實(shí)質(zhì)上消除與互連303相關(guān)的高頻滾降。當(dāng)α＝Rel/(Z0-rel)時(shí)，互連303在特性上被結(jié)束并且與互連303相關(guān)的高頻滾降被一起消除。通道的增益A，或傳輸特性由A=v0vi=RLrel+Rmrα1+α.-----(11)]]>給出。當(dāng)α＜＜1時(shí)，增益A近似于RL/rel。信噪比由
給出。在等式(12)分母中方括號(hào)內(nèi)的前二項(xiàng)是對(duì)由晶體管304所產(chǎn)生的噪音起作用。第三項(xiàng)是對(duì)由晶體管305所產(chǎn)生的噪音起作用，而最后這項(xiàng)是對(duì)由反饋電阻Rf＝(1+α)RL所產(chǎn)生的噪音起作用。等式(12)的后二項(xiàng)大大地小于前二項(xiàng)，其結(jié)果信噪比變成
它對(duì)于常用的電流回讀放大器與SNR的公式是一樣的，如由等式(6)所給出的。由此，用電子學(xué)方法增加回讀放大器的輸入阻抗以與互連303的特性阻抗匹配不會(huì)改變通道的SNR性能。這與通過(guò)在互連303和至回讀放大器302的輸入之間插入一個(gè)串聯(lián)電阻Rs＝R0-rel以特性阻抗Z0被動(dòng)地終止互連303相反。
為了獲得更寬的互連帶寬，輸入阻抗Zin不需要被增加到正好Z0＝R0。輸入阻抗的較低值提供了一個(gè)足夠?qū)挼姆潜菊骰ミB帶寬以便通道前端的總帶寬將主要由電子元件的帶寬所確定。
圖4是說(shuō)明本發(fā)明關(guān)于測(cè)壓回讀放大器配置400的簡(jiǎn)圖。在圖4中，位于磁頭401的一個(gè)MR元件Rmr通過(guò)互連403被連接到測(cè)壓回讀放大器402。互連403具有特性阻抗Z0＝R0。
測(cè)壓回讀放大器402包括一個(gè)npn晶體管404，一個(gè)電流源405，一個(gè)輸入耦合電容406，一個(gè)反饋電阻Rf，一個(gè)npn電阻407，一個(gè)電流源408和一個(gè)負(fù)載電阻RL?；ミB403的導(dǎo)體403a通過(guò)耦合電容406被連接到晶體管404的基極。互連403的導(dǎo)體403b被連接到電路公共端，或接地。電流源408被連接到互連403并提供一個(gè)電流偏置Ibias給MR元件Rmr。晶體管404的集電極被連接到晶體管407的基極并通過(guò)負(fù)載電阻RL連接到電源電壓V+。晶體管407的集電極被連接到電源電壓V+。晶體管407的發(fā)射極通過(guò)反饋電阻Rf被連接到晶體管404的基極。晶體管407的發(fā)射極也被連接到電流源405，它又連接到公共端，或接地?；刈x放大器402的輸出v0顯示跨接在負(fù)載電阻RL兩端。
回讀放大器402的輸入阻抗Zin通過(guò)負(fù)反饋被減小到Zin≈R0的水平。具體的，Zin=rel(1+1α),----(14)]]>在這里rel是晶體管404的發(fā)射極差動(dòng)電阻。通過(guò)選擇α≈rel/(Z0-rel)，互連403在實(shí)際特性上被終止，由此以比根據(jù)本發(fā)明互連403未被終止時(shí)高很多的頻率，為互連403提供高頻滾降。當(dāng)α≈rel/(Z0-rel)時(shí)，互連403在特性上變成終止，由此一起消除與互連403相關(guān)的高頻滾降。
回讀放大器402的增益A(RL/rel＞＞1)由A=v0vi=RLrel+Rmrα1+α.-----(15)]]>給出。當(dāng)α＜＜1時(shí)，增益A近似于RL/rel。所以當(dāng)α＝rel/(R0-rel)時(shí)，Rf=1+ααRL=R0RLrel=R0A---(16)]]>信噪比由
給出。在等式(17)分母的方括號(hào)內(nèi)的前二項(xiàng)是對(duì)由晶體管404所產(chǎn)生的噪音起作用。第三項(xiàng)是對(duì)由晶體管407所產(chǎn)生的噪音起作用。最后這項(xiàng)是對(duì)由反饋電阻Rf＝(1+α)RL/α所產(chǎn)生的噪音起作用。后兩項(xiàng)大大地小于前兩項(xiàng)并由此信噪比變?yōu)?
它與由等式(8)給出的現(xiàn)有技術(shù)的電壓回讀放大器的SNR完全相同。
用電子學(xué)方法減少測(cè)壓回讀放大器的輸入阻抗Zin與根據(jù)本發(fā)明的互連403的特性阻抗相匹配不改變SNR性能。這與通過(guò)在回讀放大器402的輸入兩端插入并聯(lián)電阻Rp≈R0以特性阻抗Z0無(wú)源地終止互連403相反。如同本發(fā)明的測(cè)流回讀放大器的配置一樣(圖3)，為了獲得更寬的互連帶寬，測(cè)壓回讀放大器的輸入阻抗Zin不需要被減少到Zin＝Z0。對(duì)于大于特性阻抗Z0的測(cè)壓回讀放大器的輸入阻抗值提供了足夠?qū)挼姆潜菊骰ミB帶寬，其總帶寬主要由電子元件的帶寬所確定。
圖5表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)電流偏置測(cè)流回讀放大器的實(shí)施例500的示意圖。在圖5中，位于磁頭501的一個(gè)MR元件Rmr通過(guò)一個(gè)互連503被連接到測(cè)流回讀放大器502。互連503具有特性阻抗Z0＝R0。
測(cè)流回讀放大器502包括一個(gè)npn輸入晶體管504，pnp晶體管505和505′，反饋電阻R2和R2′，一個(gè)運(yùn)算跨導(dǎo)放大器(OTA)506，電阻R1，一個(gè)電流源507，一個(gè)參考電壓源508，一個(gè)電流源509和一個(gè)電容510?；ミB503的導(dǎo)體503a被連接到晶體管504的發(fā)射極?；ミB503的導(dǎo)體503b被連接到一個(gè)電路公共端，或接地。晶體管504的發(fā)射極被連接到晶體505的集電極。晶體管505的發(fā)射極通過(guò)反饋電阻R2被連接到晶體管504的集電極。晶體管504的集電極通過(guò)供給電流Ibias的電流源507被連接到電源電壓V+。
電流源509被連接到晶體管505′的集電極。晶體管505和505′的基極被連到一起并連接到晶體管505′的集電極。晶體管505′的發(fā)射極通過(guò)電阻R2′和參考電壓源Vref被連接到電源電壓V+。電流源509從晶體管505′的集電極吸收電流I1。
OTA 506的倒相輸入端被連接到晶體管504的集電極。OTA 506的非倒相輸入端被連接到參考電壓Vref和電阻R2′的結(jié)點(diǎn)。電阻R1被連接在OTA 506的兩個(gè)輸入端之間。OTA 506的輸出端被連接到晶體管504的基極?；刈x放大器502的輸出v0接在電阻R1兩端。
測(cè)流回讀放大器502的操作如下通過(guò)MR元件Rmr的電流等于Ibias，電流由電流源507輸出。通過(guò)選擇R2＝R2′和晶體管505等于晶體管505′，由OTA 506和電容510構(gòu)成的一個(gè)低頻反饋通道控制通過(guò)晶體管505的電流等于電流源509的電流I1。通過(guò)晶體管504的電流那么就是Ibias-I1，結(jié)果是用于輸入晶體管504的發(fā)射極差動(dòng)電阻為rel＝kT/q(Ibias-I1)。發(fā)射極電阻rel是恒定的，并只由電流源507和509確定。低頻反饋通道也控制電阻R1兩端電壓為0V?；刈x放大器502的輸入阻抗Zin通過(guò)由反饋電阻R2和晶體管505提供的正反饋被增加到Zin≈R0的水平。
根據(jù)等式(10)，α應(yīng)該被選為α≈rel/(R0-rel)，這里α是電阻率R2/R1(圖3)。在這樣的情況下，回讀放大器502的輸入阻抗Zin實(shí)際上等于互連503的特性阻抗Z0。
圖6表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)差動(dòng)電流偏置測(cè)流回讀放大器的實(shí)施例600的示意圖。實(shí)施例600如圖5的實(shí)施例500是一個(gè)電流偏置測(cè)流回讀放大器，但實(shí)施例500在一個(gè)差動(dòng)輸入配置中被展示。在圖6中，位于頭601的一個(gè)MR元件Rmr通過(guò)一個(gè)互連603被連接到測(cè)流回讀放大器602。互連603具有一個(gè)特性阻抗Z0＝R0。
測(cè)流回讀放大器602包括輸入npn晶體管604和604′，晶體管605和605′，反饋電阻R2和R2′，一個(gè)OTA606，一個(gè)電流源607，參考電壓源608和615，及一個(gè)OTA609。互連603的導(dǎo)體603a被連接到晶體管604的發(fā)射極。互連603的導(dǎo)體603b被連接到晶體管604′的發(fā)射極。晶體管605和605′的集電極被分別連接到晶體管604和604′的發(fā)射極。晶體管605和605′的發(fā)射極通過(guò)電阻R2和R2′分別被連接到晶體管604和604′的集電極。晶體管604和604′的集電極分別被連接到OTA606的倒相和非倒相輸入端。電阻2R1被接在OTA606的輸入端的兩端?；刈x放大器602的輸出v0接在電阻2R1兩端。
電流源616和607分別從電源電壓V+提供電流Ibias給晶體管604和604′的集電極。OTA606的輸出被連接到晶體管604′的基極和通過(guò)電容614被連接到晶體管604的基極。一個(gè)產(chǎn)生參考電壓Vref1的參考電壓源615被連接到晶體管604的基極。
一個(gè)npn晶體管612的集電極被連接到晶體管604′的發(fā)射極。晶體管612的發(fā)射極通過(guò)一個(gè)電阻R3被連接到電源電壓V-。一個(gè)pnp晶體管605″的基極被連接到晶體管605″的集電極并連接到晶體管605和605′的基極。一個(gè)電流源611被連接在晶體管605的集電極和電源電壓V-之間。晶體管605″的發(fā)射極通過(guò)電阻R2″和一個(gè)產(chǎn)生參考電壓Vref2的參考電壓源608被連接到電源電壓V+。
回讀放大器602的操作與回讀放大器502的操作相類(lèi)似，除了正確地偏置MR元件Rmr和回讀放大器602外，增加一個(gè)由OTA609，電容610和被控電流源(晶體管612和電阻R3)所構(gòu)成的低頻反饋通道用于控制在晶體管604和604′的集電極上的電壓為V+-Vref2。
圖7表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)電壓偏置測(cè)流回讀放大器的實(shí)施例700的示意圖。在圖7中，定位于頭701的一個(gè)MR元件Rmr通過(guò)一個(gè)互連703被連接至測(cè)流回讀放大器702。互連703具有特性阻抗Z0＝R0。
測(cè)流回讀放大器702包括一個(gè)輸入npn晶體管704，一個(gè)pnp晶體管705，一個(gè)OTA706，一個(gè)電流源708，一個(gè)OTA709，一個(gè)電阻R1和一個(gè)反饋電阻R2?；ミB703的導(dǎo)體703a被連接到晶體管704的發(fā)射極。互連703的導(dǎo)體703b被連接至電路公共端，或接地。晶體管704的發(fā)射極也被連接到晶體管705的集電極。晶體管704的集電極通過(guò)反饋電阻R2被連接到晶體管705的發(fā)射極，并通過(guò)提供電流Ibias的電流源708被連接到電源電壓V+。
OTA706的非倒相輸入端被連接到輸入晶體管704的發(fā)射極。OTA706的倒相輸入端被連接到參考電壓源714。OTA706的輸出控制電流源708。一個(gè)電容707被連接在OTA706的輸出端和電源電壓V+之間。電流源713被連接到電源電壓V+并提供一個(gè)電流I1到晶體管704′的集電極。晶體管704′的集電極被連接到晶體管704′，704和705的基極。
OTA709的非倒相輸入端被連接到晶體管704的集電極。OTA709的倒相輸入端被連接到晶體管711的發(fā)射極并連接到吸收電流I2的電流源712。電阻R1被連接在OTA709的非倒相和倒相輸入端之間。OTA709的輸出被連接到電容710和晶體管711的基極。晶體管711的集電極被連接到電源電壓V+?；刈x放大器702的輸出v0接在電阻R1的兩端。
回讀放大器702的輸入阻抗由正反饋增加到Zin＝R0的水平。通過(guò)MR元件Rmr的電流取決于Rmr，即，MR元件Rmr兩端的電壓保持恒定并等于Vbias。通過(guò)輸入晶體管704的電流借助于由OTA706，一個(gè)電容707及提供電流偏置Ibias的被控電流源708所構(gòu)成的低頻反饋通道保持恒定并等于I1。由不同的MR電阻產(chǎn)生的電流偏置Ibias變化通過(guò)由電阻R2和晶體管705所構(gòu)成的一個(gè)正反饋被完全補(bǔ)償。晶體管704的輸入發(fā)射極差動(dòng)電阻由rel＝kT/qI1給出。如前所述，α應(yīng)該被選擇為α≈rel/(R0-rel)，這里電阻率R2/R1＝α(圖3)，使回讀放大器702的輸入阻抗Zin實(shí)際上等于互連703的特性阻抗Z0。
圖8表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)差動(dòng)電壓偏置，測(cè)流回讀放大器的實(shí)施例800的示意圖。實(shí)施例800類(lèi)似于圖7所示的實(shí)施例700，但實(shí)施例800在一個(gè)差動(dòng)電壓偏置，測(cè)流回讀放大器的配置里被表示。在圖8中，位于頭801的一個(gè)MR元件Rmr通過(guò)互連803被連接到測(cè)流回讀放大器802?；ミB803具有一個(gè)特性阻抗Z0＝R0。
測(cè)流回讀放大器802包括輸入晶體管804和804′，晶體管805和805′，OTA806，OTA809，電阻R1和R1′，及反饋電阻R2和R2′?；ミB803的導(dǎo)體803a被連接到晶體管804的發(fā)射極?；ミB803的導(dǎo)體803b被連接到晶體管804′的發(fā)射極。晶體管805和805′的集電極分別被連接到晶體管804和804′的發(fā)射極。晶體管805和805′的發(fā)射極通過(guò)電阻R2和R2′分別被連接到晶體管804和804″的集電極。晶體管804和804′的集電極分別被連到OTA 809的倒相和非倒相輸入端。電阻R1被連接在OTA809的倒相輸入端和電源電壓V+之間。同樣地，電阻R1′被連接在OTA809的非倒相輸入端和電源電壓V+之間。OTA809的輸出被連到npn晶體管811的基極并通過(guò)電容810被連接到電源電壓V-。晶體管811的集電極被連接到晶體管804′的發(fā)射極。晶體管811的發(fā)射極通過(guò)電阻R3被連接到電源電壓V-。
OTA806的非倒相輸入端被連接到輸入晶體管804′的發(fā)射極。OTA806的倒相輸入端被連接到晶體804″的發(fā)射極和吸收電流I1的電流源813。OTA806的輸出端被連接到晶體管805和805′的基極。電容807被連接在OTA806的輸出端和電源電壓V+之間。
回讀放大器802的工作類(lèi)似于回讀放大器702(圖7)，除了用于MR元件Rmr和回讀放大器802的正確偏置外，增加由OTA809，電容810，及一個(gè)被控電流源(晶體管811和電阻R3)所構(gòu)成的一個(gè)低頻反饋通道用于控制804和804′的集電極之間的DC電壓為0V。由此，通過(guò)輸入級(jí)相應(yīng)每一半的電流是相等的。
圖9表示根據(jù)本發(fā)明的電流偏置，測(cè)壓回讀放大器的實(shí)施例900的示意圖。在圖9中，位于頭901的MR元件Rmr通過(guò)互連903被連接到測(cè)壓回讀放大器902?；ミB903具有特性阻抗Z0＝R0。
測(cè)壓回讀放大器902包括一個(gè)輸入npn晶體管904，一個(gè)npn晶體管905，pnp晶體管906和906′，一個(gè)OTA907，一個(gè)電阻R1，R2和R2′，一個(gè)反饋電阻R3，和電阻R4?；ミB903的導(dǎo)體903a被連接到晶體管904的基極?；ミB903的導(dǎo)體903b被連接到電路的公共端，或地。晶體管904的發(fā)射極被連到晶體管905的發(fā)射極，而晶體管904的集電極被連到電路的公共端，或地。電流源910提供電流偏置Ibias給MR元件Rmr。
晶體管905的集電極通過(guò)電阻R1和晶體管906的基極被連接到電源電壓V+。電流源908被連接到晶體管906的發(fā)射極。晶體管906的集電極被連接到OTA907的倒相輸入端，通過(guò)電阻R3連接到晶體管904的基極和通過(guò)電阻R2連到電路公共端，或地。輸入阻抗Zin由通過(guò)電阻913作用于回讀放大器902的輸入端的負(fù)反饋被減小到Zin≈Z0。
電流源909被連接到晶體管906′的發(fā)射極。電阻R4被連在晶體管906和906′的發(fā)射極之間。晶體管906′的基極通過(guò)參考電壓源911被連接到電源電壓V+。晶體管906′的集電極被連接到OTA907的非倒相輸入端并通過(guò)電阻R2′連接到電路公共端或地。OTA的輸出端被連接到晶體管905的基極和電容912?；刈x放大器902的輸出v0出現(xiàn)在OTA907的倒相和非倒相輸入端。
回讀放大器902的工作如下。通過(guò)MR元件Rmr的電流等于電流源的電流Ibias。通過(guò)選擇R2＝R2′和T3＝T3′，由OTA907和電容912所構(gòu)成的低頻反饋通道控制通過(guò)晶體管904和905的電流等于Vref/R1。用于晶體管904和905的發(fā)射極差動(dòng)電阻是re＝re1＝re2＝R1KT/qVref。根據(jù)等式(14)，α應(yīng)該被選擇為α≈2re/(R0-2re)。反饋電阻R3應(yīng)該被選為等于特性阻抗R0和沒(méi)有反饋電阻的那級(jí)增益的乘積(等式(16))。回讀放大器902的增益由R1R2/2reR4給出。所以，電阻R3≈R0R1R2/2reR4。放大器的輸入阻抗現(xiàn)在實(shí)際等于互連的特性阻抗R0。
圖10表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)差動(dòng)電流偏置，測(cè)壓回讀放大器的實(shí)施例1000的示意圖。實(shí)施例1000是一個(gè)類(lèi)似于圖9的實(shí)施例900的電流偏置測(cè)壓放大器，但實(shí)施例1000在一個(gè)差動(dòng)輸入配置中被展示。在圖10中，位于頭1001的MR元件Rmr通過(guò)互連1003被連接到測(cè)壓回讀放大器1002?；ミB具有一個(gè)特性阻抗Z0＝R0。
測(cè)壓回讀放大器1002包括npn輸入晶體管1004和1004′，晶體管1005和1005′，電阻R1和R1′，電阻R2和R2′，及一個(gè)OTA1012?；ミB1003的導(dǎo)體1003a被連接到晶體管1004的基極?；ミB1003的導(dǎo)體1003b被連接到晶體管1004′的基極。晶體管1004和1004′的發(fā)射極通過(guò)電流源1009和1009′分別被連接到電源電壓V-。一個(gè)電容C1連接在晶體管1004和1004′的發(fā)射極之間。
晶體管1004和1004′的集電極分別被連接到晶體管1005和1005′的基極和通過(guò)電阻R1和R1′連接到電壓電源V+。回讀放大器1002的輸出v0表現(xiàn)在晶體管1004和1004′的集電極之間。晶體管1005和1005′的發(fā)射極通過(guò)電阻R2和R2′分別被連接到晶體管1004和1004′的基極。晶體管1005和1005′的發(fā)射極也通過(guò)電流源1008和1008′分別被連接到電源電壓V-。
電流源1006被連接到晶體管1004的基極并提供偏置電流Ibias給MR元件Rmr。晶體管1007的集電極被連接到晶體管1004的基極。晶體管1007的發(fā)射極通過(guò)電阻R5被連接到電源電壓V-。
晶體管1004和1004′的發(fā)射極通過(guò)電阻R7和R7′分別被連接到OTA1012的非倒相輸入端。OTA1012的非倒相輸入端也通過(guò)一個(gè)電阻R8被連接到電路公共端，或地。OTA1012的倒相輸入端被連接到電路公共端，或地。OTA1012的輸出端被連接到晶體管1007的基極。一個(gè)電容C2被連接在晶體管1007的基極和電源電壓V-之間。
對(duì)于R2＞＞Rmr，通過(guò)MR元件Rmr的的電流等于Ibias。晶體管1007和電阻R5構(gòu)成了由OTA1012所控制的可控的電流源以便MR元件的中央電壓在接地電位上。負(fù)反饋通道由晶體管1005和電阻R2及由晶體管1005′和電阻R5′所構(gòu)成。沒(méi)有這些反饋通道的增益是R1/re1。結(jié)果，反饋電阻R2(R2′)應(yīng)該被選為R2≈R0R1/re1和re1＝kT/qI1。在這種情況下，回讀放大器1002的輸入阻抗實(shí)際上等于互連1003的特性阻抗R0。
圖11表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)電壓偏置，測(cè)壓回讀放大器的一個(gè)實(shí)施例1100的簡(jiǎn)圖。在圖11中，位于頭部1101的MR元件Rmr通過(guò)一個(gè)互連1103被連接到一個(gè)測(cè)壓回讀放大器1102。互連1103具有一個(gè)特性阻抗Z0＝R0?；刈x放大器1102的輸入阻抗通過(guò)負(fù)反饋被減少到Zin≈R0的水平。
測(cè)壓回讀放大器1102包括一個(gè)pnp輸入晶體管1104，一個(gè)晶體管1105，一個(gè)OTA1107，一個(gè)OTA1114，一個(gè)電阻R1，及電阻R2和R2′?；ミB1103的導(dǎo)體1103a被連接到晶體管1104的基極?；ミB1103的導(dǎo)體1103b被連接到電路公共端，或地。晶體管1104的發(fā)射極被連接到晶體管1105的發(fā)射極。晶體管1105的集電極通過(guò)電阻R1被連接到電源電壓V+，并且連接到pnp晶體管1109的基極。晶體管1109的集電極通過(guò)電阻1115被連接到晶體管1104的基極，通過(guò)電阻R2被連接到電路公共端或地，并且被連到OTA1114的倒相輸入端。
晶體管1109的發(fā)射極通過(guò)電流源1111被連接到電源電壓V+。同樣，晶體管1110的發(fā)射極通過(guò)電流源1112被連接到電源電壓V+。一個(gè)電阻R4被連在晶體管1109和1110的發(fā)射極之間。晶體管1110的基極通過(guò)參考電壓源1113被連接到電源電壓V+。晶體管1110的集電極通過(guò)電阻R2′被連接到電源電壓V-并且被連接到OTA1114的非倒相輸入端?；刈x放大器1002的輸出v0表現(xiàn)在OTA1114的倒相和非倒相輸入端。OTA1114的輸出被連接到晶體管1105的基極和電容C1。
晶體管1104的基極被連接到OTA1107的非倒相輸入端和晶體管1106的集電極。OTA1107的倒相輸入端被連接到提供電壓Vbias的參考電壓源1117。OTA1107的輸出端被連接到晶體管1106的基極和電容C2。晶體管1106的發(fā)射極通過(guò)電阻1108被連接到電源電壓V+。
對(duì)于實(shí)施例1100，MR元件的偏置與回讀放大器1102被分開(kāi)，并且回讀放大器1102與圖9的回讀放大器902相同，因此，適用于回讀放大器902的表達(dá)同樣適用于回讀放大器1104。
圖12表示根據(jù)本發(fā)明的差動(dòng)電壓偏置測(cè)壓回讀放大器的實(shí)施例1200的簡(jiǎn)圖。實(shí)施例1200是類(lèi)似于圖11的實(shí)施例1100電壓偏置測(cè)壓放大器，但實(shí)施例1200在差動(dòng)輸入配置中被表示。在圖12中，位于頭1201的MR元件Rmr通過(guò)互連1203被連接到一個(gè)測(cè)壓回讀放大器1202?；ミB1203具有特性阻抗Z0＝R0?；刈x放大器1202的輸入阻抗由負(fù)反饋被減小到Zin≈R0的水平。
測(cè)壓回讀放大器1202包括npn輸入晶體管1204和1204′，晶體管1205和1205′，電阻R1和R1′，電阻R2和R2′，及一個(gè)OTA1212?；ミB1203的導(dǎo)體1203a被連接到晶體管1204的基極?；ミB1203的導(dǎo)體1203b被連接到晶體管1204′的基極。晶體管1204和1204′的發(fā)射極通過(guò)電流源1209和1209′分別被連接到電源電壓V-。一個(gè)電容C1被連接在晶體管1204和1204′的發(fā)射極之間。
晶體管1204和1204′的集電極分別被連接到晶體管1205和1205′的基極并通過(guò)電阻R1和R1′被連接到電源電壓V+。測(cè)壓回讀放大器1202的輸出v0出現(xiàn)在晶體管1204和1204′的集電極之間。晶體管1205和1205′的發(fā)射極通過(guò)電阻R2和R2′分別被連接到晶體管1204和1204′的基極。晶體管1205和1205′的發(fā)射極通過(guò)電流源1208和1208′也分別被連接到電源電壓V-。
晶體管1204和1204′的發(fā)射極通過(guò)電阻R3和R3′被分別連接到OTA1210倒相輸入端和非倒相輸入端。OTA1210的倒相輸入端通過(guò)電阻R4也被連接到電路公共端，或地。OTA1210的非倒相輸入端通過(guò)一個(gè)電阻R4′和一個(gè)提供參考電壓Vbias的參考電壓源1213被連接到電路公共端或地。OTA1210的輸出端被連接到晶體管1211的基極和電容C3。晶體管1211的發(fā)射極通過(guò)電阻R6被連接到電源電壓V+。晶體管1211的集電極被連接到晶體管1204的基極。
晶體管1204和1204′的發(fā)射極通過(guò)電阻R7和R7′分別被連接到OTA1212的非倒相輸入端。OTA1212的非倒相輸入端通過(guò)電阻R8也被連接到電路公共端，或地。OTA1212的倒相輸入端被連接到電路公共端，或地。OTA1212的輸出端被連接到晶體管1207的基極。電容C2被連接在晶體管1207的基極和電源電壓V-之間。
因?yàn)镸R元件Rmr的偏置與測(cè)壓回讀放大器1202被分開(kāi)，測(cè)壓回讀放大器1202與圖10的測(cè)壓回讀放大器1002相同，結(jié)果，同樣的表達(dá)適用于測(cè)壓回讀放大器1202。
圖13是表示根據(jù)本發(fā)明具有連接回讀放大器的一個(gè)磁記錄通道的磁存儲(chǔ)系統(tǒng)1300的示意框圖。更進(jìn)一步，磁存儲(chǔ)系統(tǒng)1300是一個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，但可能是利用回讀放大器的任何磁存儲(chǔ)系統(tǒng)。
在圖13中，磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)1300包括位于磁頭1301的一個(gè)MR元件Rmr。磁頭1301位于磁盤(pán)1304的上方用于以熟知的方式讀寫(xiě)數(shù)據(jù)到磁盤(pán)1304。磁盤(pán)1304是一個(gè)被用于以熟知的方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的磁記錄媒介。磁頭1301通過(guò)互連1303被連接到回讀放大器1302?；ミB1303具有一個(gè)特性阻抗Z0＝R0。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)回讀放大器1302是一個(gè)測(cè)流回讀放大器時(shí)，回讀放大器1302的輸入阻抗Zin由正反饋被增加到Zin≈R0的水平。同樣，當(dāng)回讀放大器1302是一個(gè)測(cè)壓回讀放大器時(shí)，回讀放大器1302的輸入阻抗由負(fù)反饋被減少到Zin≈R0的水平。
雖然本發(fā)明連同說(shuō)明的實(shí)施例已被敘述時(shí)，可以了解和意識(shí)到，修改可以被進(jìn)行但不會(huì)脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于磁記錄通道前端的回讀放大器，該回讀放大器包括一個(gè)增益級(jí)，它具有可連接到帶有特性阻抗的一個(gè)互連的一個(gè)輸入端，該增益級(jí)具有一個(gè)相關(guān)的阻抗；以及連接到增益級(jí)輸入端的一個(gè)激勵(lì)端，回讀放大器的輸入阻抗由與增益級(jí)和激勵(lì)端有關(guān)的阻抗組合所構(gòu)成，回讀放大器的輸入阻抗實(shí)際上等于互連的特性阻抗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的回讀放大器，其中回讀放大器的輸入阻抗等于互連的特性阻抗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的回讀放大器，其中增益級(jí)包括一個(gè)輸出端，其中增益級(jí)產(chǎn)生一個(gè)具有出現(xiàn)在增益級(jí)輸出端的一個(gè)第一幅值的第一個(gè)噪音信號(hào)，及其中激勵(lì)端產(chǎn)生具有出現(xiàn)在增益級(jí)輸出端的一個(gè)第二幅值的一個(gè)第二個(gè)噪音信號(hào)，第二幅值大大地小于第一幅值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的回讀放大器，其中增益級(jí)是測(cè)流增益級(jí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的回讀放大器，其中激勵(lì)端從增益級(jí)提供一個(gè)正反饋到增益級(jí)的輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的回讀放大器，其中增益級(jí)的輸入是一個(gè)差動(dòng)輸入。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的回讀放大器，其中增益級(jí)的輸入端被連接到晶體管的發(fā)射極。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的回讀放大器，其中增益級(jí)是一個(gè)測(cè)壓增益級(jí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的回讀放大器，其中激勵(lì)端從增益級(jí)提供負(fù)反饋給增益級(jí)的輸入端。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的回讀放大器，其中增益級(jí)的輸入端是一個(gè)差動(dòng)輸入端。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的回讀放大器，其中增益級(jí)的輸入端被連接到輸入晶體管的基極。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的回讀放大器，進(jìn)一步包括具有特性阻抗的互連，該互連被連接到增益級(jí)的輸入端。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的回讀放大器，進(jìn)一步包括通過(guò)互連連接到增益級(jí)的一個(gè)磁致電阻元件。
14.一個(gè)磁記錄通道前端，包括一個(gè)磁致電阻元件；連接到磁致電阻元件的一個(gè)互連，該互連具有一個(gè)特性阻抗；及一個(gè)回讀放大器包括，具有連接到互連的一個(gè)輸入端的一個(gè)增益級(jí)，該增益級(jí)具有一個(gè)相關(guān)聯(lián)的阻抗；及連接到增益級(jí)輸入端的一個(gè)激勵(lì)端，由與增益級(jí)和激勵(lì)端有關(guān)的阻抗的組合所構(gòu)成的回讀放大器的一個(gè)輸入阻抗，回讀放大器的輸入阻抗實(shí)際上等于互連的特性阻抗。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的磁記錄通道前端，其中回讀放大器的輸入阻抗等于互連的特性阻抗。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的磁記錄通道前端，其中增益級(jí)包括一個(gè)輸出端，其中增益級(jí)產(chǎn)生一個(gè)具有出現(xiàn)在增益級(jí)輸出端的一個(gè)第一個(gè)幅值的第一噪音信號(hào)，及其中激勵(lì)端產(chǎn)生一個(gè)具有出現(xiàn)在增益級(jí)輸出端的一個(gè)第二個(gè)幅值的第二噪音信號(hào)，第二個(gè)幅值大大小于第一個(gè)幅值。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的磁記錄通道前端，其中增益級(jí)是一個(gè)測(cè)流增益級(jí)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的磁記錄通道前端，其中激勵(lì)端從增益級(jí)提供正反饋給增益級(jí)的輸入端。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的磁記錄通道前端，其中增益級(jí)的輸入端是一個(gè)差動(dòng)輸入端。
20.根據(jù)權(quán)利要求17的磁記錄通道前端，其中增益級(jí)的輸入端被連接到一個(gè)晶體管的發(fā)射極。
21.根據(jù)權(quán)利要求14的磁記錄通道前端，其中增益級(jí)是一個(gè)測(cè)壓增益級(jí)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的磁記錄通道前端，其中激勵(lì)端從增益級(jí)提供負(fù)反饋給增益級(jí)的輸入端。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的磁記錄通道前端，其中增益級(jí)的輸入端是一個(gè)差動(dòng)輸入端。
24.根據(jù)權(quán)利要求21的磁記錄通道前端，其中增益級(jí)的前端被連接到一個(gè)輸入晶體管的基極。
25.一種磁存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括一個(gè)磁記錄介質(zhì)；及一個(gè)磁記錄通道前端，它輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)于儲(chǔ)存在磁記錄介質(zhì)上的信息的信號(hào)，磁記錄通道前端包括一個(gè)磁致電阻元件；連接到磁致電阻元件的一個(gè)互連，互連具有一個(gè)特性阻抗；及一個(gè)回讀放大器包括，具有連接到互連的一個(gè)輸入端的一個(gè)增益極，增益級(jí)具有一個(gè)相關(guān)的阻抗；及連接到增益級(jí)輸入端的一個(gè)激勵(lì)端，由與增益級(jí)和激勵(lì)端有關(guān)的阻抗的組合所構(gòu)成的回讀放大器的一個(gè)輸入阻抗，回讀放大器的輸入阻抗實(shí)際上等于互連的特性阻抗。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的磁存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中回讀放大器的輸入阻抗等于互連的特性阻抗。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的磁記錄存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中增益級(jí)包括一個(gè)輸出端，其中增益級(jí)產(chǎn)生一個(gè)具有出現(xiàn)在增益級(jí)輸出端的一個(gè)第一個(gè)幅值的第一噪音信號(hào)，及其中激勵(lì)端產(chǎn)生一個(gè)具有出現(xiàn)在增益級(jí)輸出端的一個(gè)第二幅值的第二噪聲信號(hào)，第二幅值遠(yuǎn)小于第一幅值。
28.根據(jù)權(quán)利要求25在磁存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中增益級(jí)是一個(gè)測(cè)流增益級(jí)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的磁存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中激勵(lì)端從增益級(jí)提供正反饋給增益級(jí)的輸入端。
30.根據(jù)權(quán)利要求28的磁存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中增益級(jí)的輸入端是一個(gè)差動(dòng)輸入端。
31.根據(jù)權(quán)利要求28的磁存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中增益級(jí)的輸入端被連接到晶體管的發(fā)射極。
32.根據(jù)權(quán)利要求25的磁存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中增益級(jí)是一個(gè)測(cè)壓增益級(jí)。
33.根據(jù)權(quán)利要求32的磁存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中激勵(lì)端從增益級(jí)提供負(fù)反饋給增益級(jí)的輸入端。
34.根據(jù)權(quán)利要求32的磁存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中增益級(jí)的輸入端是一個(gè)差動(dòng)輸入端。
35.根據(jù)權(quán)利要求32的磁存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中增益級(jí)的輸入端被連接到一個(gè)輸入晶體管的基極。
36.根據(jù)權(quán)利要求25的磁存儲(chǔ)系統(tǒng)，其中磁存儲(chǔ)系統(tǒng)是一個(gè)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
全文摘要
用于一個(gè)磁存儲(chǔ)系統(tǒng)的一個(gè)磁記錄通道前端包括一個(gè)磁致電阻,一個(gè)互連和一個(gè)回讀放大器。具有一特性阻抗的互連將一個(gè)磁致電阻元件連接到回讀放大器?；刈x放大器包括一個(gè)增益級(jí)和一個(gè)激勵(lì)端,與增益級(jí)和激勵(lì)端相關(guān)阻抗的結(jié)合所構(gòu)成的回讀放大器的輸入阻抗實(shí)際上等于互連的特性阻抗。增益端產(chǎn)生一個(gè)具有出現(xiàn)在增益級(jí)的一個(gè)輸出端的一個(gè)第一個(gè)幅值的第一噪音信號(hào)。激勵(lì)端產(chǎn)生一個(gè)具有出現(xiàn)在增益級(jí)輸出端的一個(gè)第二個(gè)幅值的第二噪音信號(hào)。第二個(gè)幅值遠(yuǎn)小于第一個(gè)幅值,由此磁記錄通道前端的信噪比性能不被有害地影響。
文檔編號(hào)G11B5/02GK1267879SQ0010405
公開(kāi)日2000年9月27日 申請(qǐng)日期2000年3月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月17日
發(fā)明者克拉森·伯蘭德·克拉森, 佳考伯斯·考耐里斯·里奧那德斯·凡·皮朋 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司