JPS5841590B2

JPS5841590B2 - 磁気バブルメモリ駆動回路

Info

Publication number: JPS5841590B2
Application number: JP6333078A
Authority: JP
Inventors: 和俊吉田; 一博石田; 真作千葉
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-05-29
Filing date: 1978-05-29
Publication date: 1983-09-13
Also published as: JPS54154938A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は磁気バブル記憶装置における磁気バブルメモリ
駆動回路に関するものである。

磁気バブル記憶装置において、磁気バブルを転送するた
めには、磁気バブルの存在する磁性薄膜面内で回転する
磁界（以下、回転磁界と呼称する）を加えることが必要
である。

そして、この回転磁界を発生するには、一般に磁気バブ
ル素子に巻設された互に直交する２つのコイルに９０’
位相のずれた正弦波電流を流す方法が用いられている。

すなわち、互に直交する２つのコイルＸおよびＹに第１
図に示すようなＸ電流ＩｘをＹ電流■ｙに対し９０’進
んだ位相で流すと、回転磁界を発生することができる。

しかして、この正弦波電流を発生するには、回転磁界発
生コイルに直列にコンデンサを接続し、このコイルとコ
ンデンサの共振を利用するという方法が採られている。

従来のこの種の回路の一例を第２図に示し説明すると、
図において、１は磁気バブルに巻設されたコイル、２は
このコイル１に直列に接続されたコンデンサで、これら
は直列共振回路を構成している。

そして、コイル１の他端は駆動回路側に接続され、コン
デンサ２の他端は接続されている。

この場合、コイル１とコンデンサ２の共振周波数は磁気
バブルを駆動する回転磁界の周波数と等しくなるように
設定されている。

３および４はコイル１とコンデンサ２から直列共振回路
を駆動する駆動回路を構成するトランジスタで、このト
ランジスタ３，４は前記回転磁界の１／２の周期で交互
にオン・オフするように構成されている。

すなわち、トランジスタ３がオンになったとき、正方向
（実線で示す矢印方向）の正弦波電流が流れ、一方、ト
ランジスタ４がオンになったときには、負方向（破線で
示す矢印方向）の正弦波電流が流れるように構成されて
いる。

このように、駆動用トランジスタ３，４を交互にオンし
てゆくことにより正弦波電流を流すことができる。

ここで、回転磁界は、バブルを使用しないときは停止し
ており、回転磁界は停止・動作を繰返している。

したがって、正弦波電流も動作・停止を行なっている。

５はトランジスタ３，４を駆動するため、すなわち正弦
波電流を流すための電源、６はコイル１に並列接続され
たトランジスタで、このトランジスタ６はタイミング発
生回路７の出力によって制御され、電流停止時に流れて
いた正方向の電流を放電させるためにそのトランジスタ
６の方向が電流を流すような向きにコレクタおよびエミ
ッタが接続されている。

８は正弦波電流が流れ始めるとき、すなわち動作開始時
に定常状態と同じ大きさの電流を流すためにコンデンサ
２の電圧を所定の値に充電するための電源、９は電源８
の電圧をコンデンサ２に負の電圧として充電するために
用いられるトランジスタ、１０はトランジスタ９のコレ
クタ・エミッタ間に並列接続された抵抗で、この抵抗１
０はコンデンサ２の電圧が放電するのを防ぐための比較
的高い抵抗値を有している。

このような構成の正弦波電流駆動回路において、前述し
たように、回転磁界を停止する場合、正弦波電流を停止
させるとき、その電流がピーク値から零に理想的に戻ら
ず、第３図に示すように、電流が停止した直後にこれま
で流れていた方向と逆の方向の電流、所謂アンダーシュ
ートｉが発生する。

すなわち、正弦波電流が停止するときは、コイル１に流
れる電流はＯで、コンデンサ２の電圧が最大となったと
きであるから、電流が停止した瞬間にコンデンサ２の電
圧が駆動回路の出力部までかかる。

一方、コイル１あるいは回路には浮遊容量があるために
、コンデンサ２の電圧が全体にかかるときにコイル１の
インダクタンスとこの浮遊容量との間で電流が振動を起
し、アンダーシュートとなるものである。

磁気バブルの停止の際、Ｘ電流Ｉｘ、Ｙ電流Ｉｙの位相
関係およびそのタイミングを示す波形図である第１図に
示されるように、まずＹコイルの電流Ｉｙを停止し、つ
ぎにＸコイイルの電流Ｉｘを停止することにより、回転
磁界をＸ方向で停止し、次第にＸ方向の磁界を弱めて磁
気バブルをＸ方向で停っていた。

なお、第１図において、回転磁界を開始させるときはａ
に示すように、まずＸ電流Ｉｘを流し、９０°遅れた位
相でｂに示したＹ電流■ｙを流すことによって、まずＸ
方向への磁界を発生させ、Ｘ方向への磁界の大きさが所
定の値になった後に反時計方向に回転する回転磁界とな
る。

一方、回転磁界を停止する場合には、ｂに示すように、
まずＹ電流Ｉｙを停止させ、続いてＸ電流Ｉｘを停止さ
せる。

このとき、Ｙ電流■ｙが停止する直前の電流の向きは開
始時と逆であり、Ｘ電流Ｉｘが停止する直前の電流の向
きは開始時と同じ方向である。

このようにすることにより、回転していた回転磁界がＸ
方向に向いていたときに回転磁界を停止させ、Ｘ方向に
向いたまま次第に磁界を弱めていくことができる。

したがって、第１図ａ、ｂに示すような回転磁界の停止
・開始の動作により磁気バブルの停止および転送開始を
制御している。

ところが、第３図に示したようなアンダーシュｈｉが例
えば、コイル１に相当するＸコイルの電流Ｉｘにある場
合、回転磁界を停止した方向と逆の方向（Ｘの負の方向
）に磁界が生ずることになる。

この結果、Ｘ方向に停止した磁気バブルはＸ方向の負の
方向に移動することになり、停止した位置から動くため
に誤動作の原因となる。

また、アンダーシュートなどの波形の乱れが生ずると、
回転磁界の停止位置がすれ、この結果、第４図に示すよ
うに回転磁界を停止しない動作マージンの上限値、下限
値の特性Ｉａ、Ｉｂに対して特性ＩＩａ、ｌｂで示した
ようにバイアス磁界マージンが狭くなり、動作領域が極
めて小さくなるという不都合を生ずる。

このように、電流停止時に電流にアンダーシュートが生
じ、停止にともないバブルの動作マージンが低下するが
、この低下を防ぐために、トランジスタ６によってコイ
ル１を短絡するという手段が採られている。

しかしながら、磁気バブル記憶装置の容量が大きい場合
、バブルメモリの数は複数になり、第２図に示す回路も
バブルメモリの数が多くなるにしたがって必然的に増加
する。

このため、装置の構成が複雑になり経済的でないという
欠点があった。

本発明は以上の点に鑑み、このような問題を解決すべく
なされたもので、複数のコンデンサと共にそれぞれ直列
共振回路を構成する複数のコイルを１個のトランジスタ
によって同時に短絡するようにしたものである。

以下、図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明する。

第５図は本発明による磁気バブルメモリ駆動回路の一実
施例を示す回路図で、説明に必要な部分のみを示す。

第５図において第２図と同一符号のものは相当部分を示
し、１１ａは第１のバブルメモリのコイル、１１ｂは第
２のバブルメモリのコイルで、それぞれ共振用のコンデ
ンサ１２ａおよび１２ｂに直列に接続され、これらは第
１および第２の直列共振回路を構成している。

１３ａ。１３ｂおよび１４ａ、１４ｂはそれぞれ駆動回
路を構成する駆動用トランジスタで、トランジスタ１３
ａおよび１３ｂのコレクタは正弦波電流を流すための電
源５の正極側に接続され、トランジスタ１４ａ、１４ｂ
のエミッタは接地され、トランジスタ１３ａ、１４ａお
よび１３ｂ、１４ｂのエミッタとコレクタの接続点
はそれぞれコイル１１ａおよび１１ｂに接続されている
。

また、１５ａ。１５ｂはそれぞれコレクタが共振用コン
デンサ１２ａおよび１２ｂに接続され、エミッタが充電
用の電源８の負極側に接続されたトランジスタ、１６ａ
、１６ｂはそれぞれトランジスタ１５ａ。

１５ｂのコレクタ・エミッタ間に並列接続された抵抗で
ある。

ここで、共振用のコンデンサ１２ａと駆動用トランジス
タ１３ａおよび１４ａはコイル１１ａに正弦波電流を流
すために設けたものであり、トランジスタ１５ａは動作
開始前に共振用のコンデンサ１２ａに負の電圧を充電す
るために設けたものである。

また、共振用のコンデンサ１２ｂと駆動用トランジスタ
１３ｂおよび１４ｂはコイル１１ｂに正弦波電流を流す
ために設けたものであり、トランジスタ１５ｂは動作開
始前に共振用のコンデンサ１２ｂに負の電圧を充電する
ために設けたものである。

また、抵抗１６ａおよび１６ｂは共振用のコンデンサ１
２ａおよび１２ｂに蓄積された電荷が放電するのを防ぐ
ための比較的高い抵抗値を有している。

しかして、コイル１１ａおよび１１ｂと共振用のコンデ
ンサ１２ａおよび１２ｂからなる第１および第２の直列
共振回路の共振周波数は磁気バブルを駆動する回転磁界
の周波数と等しくなるように設定され、また、駆動用ト
ランジスタ１３ａ。

１４ａおよび１３ｂ、１４ｂは回転磁界の周期の１
／２の周期で交互にオンするように構成され、駆動用ト
ランジスタ１３ａ、１３ｂがオンになったときコイ
ル１１ａおよび１１ｂにそれぞれ正方向（実線の矢印方
向）の正弦波電流が流れ、一方、駆動用トランジスタ１
４ａ、１４ｂがオンになったときはコイル１１ａおよび
１１ｂにそれぞれ負方向（破線の矢印方向）の正弦波電
流が流れるように構成されている。

このように、駆動用トランジスタ１３ａと１４ａおよび
１３ｂと１４ｂをそれぞれ交互にオンにしていくことに
より、第１図のａ、ｂに示したように正弦波電流Ｉｘ、
Ｉｙをそれぞれ流すことができる。

１７は正弦波電流を停止するときコイル１１ａ。

１１ｂの両端をそれぞれ短絡し、正弦波電流を緩やかに
停止するためのトランジスタで、このトランジスタ１Ｔ
は第１および第２の直列共振回路を構成するコイル１１
ａおよび１１ｂの両端にトランジスタと同極性に直列に
接続されたダイオードを介して接続されている。

すなわち、トランジスタ１７のコレクタはダイオード１
８および１９をそれぞれ順方向に介してコイル１１ａお
よび１１ｂの一端（駆動回路側）にそれぞれ接続され、
エミッタはダイオード２０および２１をそれぞれ逆方向
に介してコイル１１ａおよび１１ｂの他端（コンデンサ
側）にそれぞれ接続され、これらのダイオード１８〜２
１はコイル１１ａと１１ｂを電気的に切り離すように構
成されている。

すなわち、コイル１１ａの駆動回路側とコイル１１ｂの
駆動回路側はダイオード１８および１９をそれぞれ介し
てトランジスタ１７のコレクタ側で接続しているが、コ
イル１１ａの駆動回路側とコイル１１ｂの駆動回路側は
互に逆極性のダイオードが直列に接続されているために
、両コイル１１ａ、１１ｂの駆動回路側は非導通であり
、電気的には切り離されている。

また、コイル１１ａとコイル１１ｂのコンデンサ側もダ
イオード２０と２１を介してトランジスタ１Ｔのエミッ
タ側に接続しているが、両コイル間は駆動回路側と同様
に非導通である。

このように、コイル１１ａと１１ｂの両端子間は電気的
に切り離されているので、互にコイルに電流を流したと
きに影響を与えることはない。

ここで、ダイオードがない場合には、コイル１１ａと１
１ｂは並列に接続されることになり、互に影響を与える
。

つぎにこの第５図に示す実施例の動作を説明する。

まず、駆動用のトランジスタ１３ａおよび１３ｂがオン
になったときにはコイル１１ａおよび１１ｂにそれぞれ
正方向の正弦波電流が流れ、一方、駆動用のトランジス
タ１４ａおよび１４ｂがオンになったときにはコイル１
１ａおよび１１ｂにそれぞれ負方向の正弦波電流が流れ
る。

そして、このように駆動用のトランジスタ１３ａ、１４
ａおよび１３ｂ、１４ｂを交互にオンしていくこと
によりそれぞれ方向の異なる正弦波電流をコイル１１ａ
、１１ｂに流すことができ、これによって回転磁界を発
生することができる。

つぎに、正弦波電流を停止するときには、タイミング発
生回路Ｔの出力によって制御されるトランジスタ１Ｔの
オンにより、コイル１１ａあるいはコイル１１ｂを短絡
し、電流を緩やかに停止する。

すなわち、コイル１１ａに対しては、ダイオード２０−
トランジスタ１７−ダイオード１８で閉ループを形成し
、トランジスタ１Ｔをオンすることにより、エミッタ・
コレクタ間は導通状態に移行してコイル１１を短絡し、
コイル１１ａに流れる正弦波電流の停止時の電流波形を
緩やかにすることができる。

また、コイル１１ｂに対しては、ダイオード２１−トラ
ンジスタ１Ｔ−ダイオード１９で閉ループを形成し、ト
ランジスタ１Ｔをオンすることにより、エミッタ・コレ
クタ間は導通状態に移行してコイル１１ｂを短絡し、コ
イル１１ｂに流れる正弦波電流の停止時の電流波形を緩
やかにすることができる。

このように、トランジスタ１Ｔは、コイル１１ａに対し
ても、またコイル１１ｂに対しても正弦波電流の電流波
形を緩やかにするために動作させることができるので、
１個のトランジスタ１Ｔで複数個のコイルを同時に短絡
することができ、バブルメモリの数が増加しても従来の
駆動回路の一部の機能を全体共通に行ない、回路数を減
少させることができるので、磁気バブル記憶装置の構成
を簡素化すると共に経済上有効である。

なお、コイル１１ａと１１ｂが同時に動作し、停止が同
時である場合でも、また、コイル１１ａと１１ｂは同時
に動作することはなく、動作する際何れか一方だけが選
択されて動作する場合も、本回路の動作は同じである。

第６図は本発明の他の実施例を示す回路図である。

第６図において第５図と同一部分には同一符号を付して
説明を省略する。

第５図と異なる点は共振用のコンデンサ１２ａおよび１
２ｂに、充電するためのトランジスタ１５ａおよび１５
ｂを省略し、トランジスタ１Ｔの駆動回路側、すなわち
ダイオード１８．１９のアノード共通接続点とトランジ
スタ１Ｔのコレクタとの接続点を電源８の負極側に接続
したことにある。

第５図に示す実施例においては、コイル１１ａとコイル
１１ｂの駆動回路側はダイオード１８および１９により
電気的に切り離されている。

ところが、ダイオードには並列に奇生容量として容量が
接続されていると考えられる。

ここで、この容量の値は小さいが、駆動回路の出力の電
圧の切替わりの時間が非常に短いために、この容量によ
り僅少ではあるが、コイル１１ａと１１ｂとの間で影響
を及ぼし、正弦波電流の電流波形が変化することがある
。

第６図はこのことを回避するためにダイオード１８およ
び１９のアノード側接続点、すなわちトランジスタ１７
の駆動回路側を電源８の負極側に接続したものである。

この結果、ダイオード１８および１９のアノード側は負
の電位に固定されることになり、この電位はコイル１１
ａあるいは１１ｂが動作しても変わることがないので、
浮遊容量に基づき互に影響を及ぼすことを防止すること
ができる。

しかして、正弦波電流を停止するときには、共振用のコ
ンデンサ１２ａあるいは１２ｂは、正の電圧になってい
るが、動作開始時は負の電圧にしておく必要があり、第
５図に示す実施例においては、トランジスタ１５ａおよ
び１５ｂにより負の電圧に充電を行なっていた。

しかるに、この第６図に示す実施例においては、電流停
止時に正弦波電流の電流波形を緩やかにするためトラン
ジスタ１７を導通にしたときに、コレクタ側が負の電源
に接続されているため、共振用のコンデンサ１２ａおよ
び１２ｂが負の電圧に充電されるという動作も行なわれ
ることになる。

このように、トランジスタ１Ｔは、停電時の電流を緩や
かにする機能と、共振用のコンデンサに負の電圧を充電
する機能とを兼ね備えることができる。

また、この第６図に示す実施例においては、正弦波電流
を停止するときの電流波形が定常状態に比べて大きくな
り、その後緩やかに停止するという特徴を有している。

ここで、このように停止時の電流波形を大きくすること
は、周知のようにバブルの停止に伴なう動作マージンの
低下を防止することができるという効果がある。

しかして、磁気バブルメモリを駆動するためには、Ｘ方
向とＹ方向に第５図および第６図に示す実施例のコイル
１１ａおよび１１ｂに相当する２組のコイルがあり、そ
れぞれＸ電流とＹ電流が流れている。

そして、上記実施例ではＸ方向で停止する場合で説明し
た。

この場合、最後に電流が終るのはＸ電流Ｉｘであり、Ｙ
電流Ｉｙは第７図に示したように、Ｘ電流Ｉｘが最大値
になっているときに停止することになる。

したがって、本発明の回路はＸ電流の回路のみ採用すれ
ばよく、放電の時定数を長くすることにより、Ｘ方向に
磁界が向いている時間を長くして停止することができ、
安定な停止動作を行うことができる。

なお、以上の説明過程において、トランジスタ１Ｔを制
御するタイミング発生回路１０の具体的構成とその動作
についてはふれなかったが、これらは通常のディジタル
技術（パルス技術）に属するものであるから、必要に応
じて公知の手段で実現できるものである。

以上説明したように、本発明によれば、複雑な手段を用
いることなく簡単な構成によって、バブルメモリの数が
増加しても、従来の駆動回路の一部の機能を全体共通に
行ない、回路数を減少せしめることができるので、磁気
バブル記憶装置の構成が簡単になり、経済上有効である
。

また、回転磁界停止時の電流のアンダーシュートがなく
なり、動作マージンの領域を大幅に改善することができ
ると共に、磁気バブルの停止にともなう誤動作をなくシ
、確実にしてかつ安定した動作を行うという点において
も極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図はＸ電流Ｉｘ、Ｙ電流■ｙの位相関係およびその
タイミングを示す波形図、第２図は従来の正弦波電流駆
動回路の一例を示す回路図、第３図は第２図の動作説明
に供する波形図、第４図は第２図の動作説明に供するバ
イアス磁界特性図、第５図は本発明による磁気バブルメ
モリ駆動回路の一実施例を示す回路図、第６図は本発明
の他の実施例を示す回路図、第７図は第６図の動作説明
に供する波形図である。５．８・・・・・・電源、１１ａ、１１ｂ・・・・・・
コイル、１２ａ、１２ｂ−：ｙンデンサ、１３
ａ、１３ｂ。１４ａ、１４ｂ、１７・・・・・・トランジスタ、１８
〜２１・・・・・・ダイオード。

Claims

【特許請求の範囲】１コイルとコンデンサからなる直列共振回路のコイル
側を駆動回路側に接続し、コンデンサ側を接地してなる
正弦波電流回路を複数備えた磁気バブル記憶装置におい
て、前記複数の正弦波電流回路の各コイルの駆動回路側
を第１のダイオード群のカソード側にそれぞれ接続する
と共に該第１のダイオード群のアノード側を共通に接続
し、かつ前記各コイルのコンデンサ側を第２のダイオー
ド群のアノード側にそれぞれ接続すると共に該第２のダ
イオード群のカソード側を共通に接続し、前記第１のダ
イオード群のアノード側共通接続点と第２のダイオード
群のカソード側共通接続点との間にトランジスタを順方
向に接続したことを特徴とする磁気バブルメモリ駆動回
路。２第１のダイオード群のアノード側共通接続点とトラ
ンジスタの接続点を電源に接続したことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の磁気バブルメモリ駆動回路。