[发明专利]高输入阻抗单端、低供电电压磁阻前置放大器电路

说明书

本发明涉及对磁阻(MR)元件采用前置放大器电路的磁盘记录存储系统。本发明具体涉及改进的用于MR元件的具有高阻抗的前置放大器电路，这样所得的系统对把MR元件与前置放大器连接起来所必须的导线的串联输入电感将不敏感。

典型的磁盘存储系统包括至少一个支撑在主轴上并由磁盘驱动电动机驱转的可旋转的磁盘。每一磁盘上的磁记录介质在磁盘上呈同心数据道的环形图案的形式。

至少有一个滑块位于磁盘上，每一滑块支撑着一个或多个用于从磁盘读取数据或向其写入数据的磁阻元件。在磁盘旋转时，滑块在磁盘表面之上径向里外运动，使得磁头可以访问记录所需要的数据的磁盘上不同的部分。每一滑块通过一悬臂装设在一定位器臂上。悬臂提供了使滑块倾向磁盘表面的轻微的弹力。每一定位器臂装设在致动器组件上。致动器组件通常包括音圈电动机(VCM)。VCM包括一可在固定磁场内移动的线圈，线圈移动的方向和速度由致动器控制器提供的电流信号控制。

在磁盘驱动器系统工作期间，磁盘的旋转在滑块和磁盘表面之间产生一空气轴承，该空气轴承对滑块施加一向上的力或升力。这样在正常工作期间，空气轴承平衡了悬臂轻微的弹力，并支撑滑块稍微离开磁盘表面之上一个很小的、基本上固定的间隔。

磁盘驱动器系统的各种组件在工作中由控制单元产生的控制信号控制。控制信号包括，例如控制信号和内部时钟信号。一般，控制单元包括逻辑控制电路，存储装置和微处理器。控制单元产生控制各个系统操作的控制信号，诸如驱动电动机控制信号和磁头定位与搜索控制信号。控制信号提供了为把滑块最优地移动并定位到磁盘上所希望的数据道上所需要的电流波形。通过记录通道装置与读/写头往来交换读和写信号。

所提出的需要是一个用于磁阻(MR)元件的相对于MR电阻具有高输入阻抗的单端(SE)前置放大器电路，使得所得的系统对于把MR元件与具有低功耗前置放大器连接起来所必须导线的串联输入电感不敏感。如果使用以前的前置放大器，则所有都是低阻抗型的，例如使用BiCMOS或BiPolar技术，或使用BiPolar的差动技术。显然所需要的是使用带有高输入阻抗、SE放大器的BiCMOS技术。

曾提出的U.S.Patent 5,323,278(授权给Cotreras等人)，试图解决对这种能够以例如3伏特很低的供电电压工作的前置放大器的需要。然而，所公开的电路使用了对MR元件的偏流，并包含其它对噪声性能及偏置性能的限制。本专业中所发现的其它电路包括US Patent 5,548,453，该专利提出带有单端MR装置的基极接地放大器；US Patent 5,444,579，该专利提出使用电流方式放大器的前置放大器；US Patent 5,619,386，该专利提出带有快速调整读放大器的单端MR元件；US Patent 5,122,915提出用于单端MR元件的低噪声前置放大器；以及US Patent 5,543,979提出用于换能器中的公共电流的前置放大器。

显而易见，这些参考文献中都没有提出需要高输入阻抗、单端、低供电电压的带有dR/R响应的MR前置放大器。因而可以看到，需要一种前置放大器电路，这种电路要求低噪声、低电源运行、及dR/R响应。

本发明的目的是要提供一种用于MR元件的可使用很低供电电压并具有低噪声的高输入阻抗、单端(SE)前置放大器。

根据这些目的，本发明是一个用于磁阻(MR)元件的前置放大器电路，该电路对于MR电阻具有高输入阻抗，使得所得的系统对于把MR元件与前置放大器连接起来所必须的导线的串联输入电感不敏感。使用以往的前置放大器，几乎所有都是低阻抗型的(使用BiCMOS或BiPolar技术，)或差动型的(使用BiPolar技术)。本发明通过提供使用BiCMOS技术的带有高输入阻抗的SE前置放大器电路满足了先有技术中的需要。

为了更为充分地理解本发明的本质和优点，以及应用的优选方式，应当参阅以下结合附图的详细说明。

图1是本发明的前置放大器电路能够用于其中的磁盘记录驱动系统的简化的透视图；

图2是根据本发明的前置放大器框图；以及

图3是图2中所示的前置放大器增益级的详细电路图。

在以下参照附图的说明中以一个优选实施例对本发明进行说明，其中相同的标号表示相同或类似的元件。虽然本发明是借助于实现本发明的目的的最佳方式进行说明的，但是本专业技术人员当能理解在不背离本发明的实质和范围的情形下将这些原则实现各种变化。