用于提供头振幅特征化的装置制造方法及图纸

公开了一种用于提供头振幅特征化的装置。ＤＡＣ用于向读取通道的前端的可变增益放大器施加已知信号。通过读取通道并在ＡＤＣ的输出端处理该信号，读取并利用该信号来确定输入通道振幅。在已知两个输入信号的振幅、ＡＤＣ代码扩展和两个ＶＧＡ增益代码的情况下，产生用于确定头振幅的公式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及从数据存储介质读取的信号，尤其涉及用于提供头振幅特征化(characterization)的装置。
技术介绍
近来，先进的数据存储装置，如磁盘驱动装置(即，硬盘驱动器)，已增大了存储容量，并增大了数据存取速度。由于这些优点，磁盘驱动装置作为计算机系统的辅助存储装置已得到广泛使用。而且，与盘驱动技术的这些改进相关的脉冲通信的发展，近来已在脉冲通信系统的广泛领域中提供了增大的速度和可靠性。磁盘驱动装置的影响存储容量和存取速度的主要特征是头、记录介质、伺服机构、读取/写入通道中使用的信号处理技术等。其中，利用PRML(部分响应最大似然)检测的信号处理技术对现代磁盘驱动装置的增大的存储容量和高存取速度做出了重大贡献。在磁盘驱动装置的普通读取/写入通道电路中的读取通道电路包括用于对该装置的读取/写入头产生的模拟读取信号的初始处理的元件。该处理提供自动增益控制(AGC)放大、滤波和均衡，以及模拟/数字转换。每个读取/写入头产生或感测磁盘上的电磁场或磁编码作为磁通区域。电磁场中通量反转的存在或不存在表示磁盘上存储的数据。通量反转是磁盘的相邻区域上磁通的改变。磁通反转的存在或不存在对应于诊断(diagnostic)输入信号的二进制的1和0。为了在磁盘上“写入”数据，电子元件从主机接收数据，并将数据转换成磁编码。头将磁编码传输到磁盘的一部分上。为了从磁盘“读取”数据，将头邻近具有期望的磁编码的磁盘的部分放置。头从磁盘感测和传输磁编码。该电子元件将磁编码转换为传输给主机的数据。主机可以是个人计算机或其他电子设备。电子元件可以应用误差检测和校正算法，以确保对来自磁盘的数据的精确存储和取回。为提高盘驱动器上的数据存储密度，磁致电阻和电感读取/写入头已发展到具有感测更小振幅磁信号的增强的灵敏性和增强的信号辨别力。通常，硬盘驱动器通过“峰值检测”--检测磁盘上的通量反转通过读取/写入头之下时产生的电压峰值--来读取数据。然而，已发展了部分响应最大似然(PRML)算法，以随着密度和旋转速度的增加而改进峰值检测。PRML在盘驱动电子元件中执行，以解释由读取/写入头感测的磁信号。PRML盘驱动器读取由盘上存储的磁通反转产生的模拟波形。不同于寻找峰值来指示通量反转，PRML数字化地对模拟波形进行采样(该算法的“部分响应”部分)，并应用信号处理方法学来确定由波形表示的位图(该算法的“最大似然”部分)。因此，在PRML数据通道中，正确的数据检测需要归一化的读回信号振幅。通常在模拟信号路径中使用可变增益放大器(VGA)来标度(scale)读回信号。已知的PRML通道需要模拟包络检测器电路来感测到来读回信号的振幅，以对VGA提供增益校正。因为材料和制造的差异，每个头会具有不同的特征信号输出电平。必须通过调节头放大器增益使该电平归一化，从而使振幅检测电路具有相同的信号余量。为了准确地进行这一归一化调节，必须使用具有精确的已知记录振幅的特定已录磁带。在一些系统中，通过在必须周期性地重新调节的放大器上提供增益调节，以及通过为每个读取/写入、速度和密度的组合提供不同的信号振幅检测阈值电平，已经解决了这些问题。然而，这些阈值电平是固定的，不能变化针对介质涂层类型、磨损或信号随时间的衰减而调节。另外，这些固定的阈值需要在振幅检测变得可靠之前，通过调节其放大器增益，使每个磁头的输出非常精确地归一化。振幅感测是用于数字数据记录的带系统中的读取电路的重要部分，所述带系统在带上平行记录多个轨道。在这种系统中，广泛地使用误差检测和校正方法，例如跨平行轨道的奇偶校验、或对单个轨道中的数据位的奇偶校验。振幅的损失是轨道出现误差的重要标志，然后可以使用校正方法校正轨道，以避免必须重新定位和再次读取数据。PRML电子元件用来校准和调谐PRML读取/写入通道。例如，为了确保精确的数据检测，并提供关于读换能器(transducer)的完整性和操作条件的了解，对VGA增益的校准是必要的。为校准VGA增益，对读取通道中的VGA提供读回信号。然后可以感测到与放大电路的环路增益相关联的电压信号，并将其与对应于数字字值的多个控制电压信号比较。该数字字值与和所感测的表示读回信号的相对振幅的电压信号相等的控制电压信号相关联。然后，通过对增益调整放大器的信号输入施加与对应的预定增益值相关联的参考电压信号，可以确定VGA的增益特征。控制电压信号可以选择性地施加到针对每个参考电压信号的放大器上，直到放大器输出电压信号实质上等于预定参考电压信号。为了简化校准过程，很多硬驱动器包括附加的数字模拟转换器(DAC)和附加的模拟数字转换器(ADC)，用于诊断测试读取/写入通道。这些DAC和ADC是除用于在读取/写入通道中执行读取和写入操作的其它数字模拟转换器和模拟数字转换器之外附加的。然而，这些ADC设计增加了硬件要求，从而增加了读取/写入通道的尺寸和成本。而且，因为诸如温度变化、头磨损等因素不利地影响读回信号振幅估计的精确度，所以难以在例如盘驱动器的存储装置中测量头振幅。可以看到，需要用于提供头振幅特征化的装置。
技术实现思路
为了克服在上述现有技术中的缺陷，并克服其它在阅读和理解本说明书后将明白的缺陷，本专利技术公开了一种用于提供头振幅特征化的装置。本专利技术通过利用DAC向读取通道前端的可变增益放大器施加已知信号，而解决了上述问题。通过读取通道和在ADC的输出端处理该信号，并读取和利用该信号来确定输入通道振幅。根据本专利技术原理的数据通道包括具有可变增益放大器(VGA)的数字模拟转换器(DAC)电路，该DAC电路响应读取信号模拟输入和DAC数字输入，在模拟数字转换器(ADC)提供数字输出；以及控制器，耦接到DAC电路上，用于根据DAC的编程、从ADC接收的编码以及从VGA获得的增益代码，确定读取头通道振幅。在本专利技术的另一实施例中，提供了一种读取通道的模拟前端。该模拟前端包括用于接收读取信号的模拟处理电路；耦接到模拟处理器的数字模拟转换器(DAC)，用于向模拟处理电路提供高和低控制信号，以产生预定模拟处理电路输出信号；耦接到模拟处理电路的可变增益放大器(VGA)，用于利用VGA增益代码处理预定模拟处理电路输出信号，以产生放大信号；耦接到VGA的模拟数字转换器(ADC)，用于响应放大信号产生ADC代码扩展；寄存器，用于存储两个输入信号的振幅、与两个输入信号相关联的ADC代码扩展和与两个输入信号相关联的两个VGA增益代码、以及对应的高和低DAC控制信号；以及耦接到寄存器的处理器，用于利用从两个输入信号的振幅、与两个输入信号相关联的ADC代码扩展和与两个输入信号相关联的两个VGA增益代码、以及对应的高和低DAC控制信号导出的公式，计算任何输入信号的振幅。在本专利技术的另一个实施例中，提供一种磁性存储装置。该磁性存储装置包括用于在其上记录数据的磁性存储介质；用于移动磁性存储介质的马达；用于在磁性存储介质上读取和写入数据的头；用于相对于磁性存储介质给头定位的致动器；以及用于处理来自磁性存储介质的编码信号的数据通道，该数据通道包括具有可变增益放大器(VGA)的数字模拟转换器(DAC)电路，该DAC电路响应读取信号模拟输入和DAC数字输入，在模拟数字转换器(ADC)提供数字输出；以及耦接到DAC电路的控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据通道，包括：具有可变增益放大器（ＶＧＡ）的数字模拟转换器（ＤＡＣ）电路，所述ＤＡＣ电路响应读取信号模拟输入和ＤＡＣ数字输入，在模拟数字转换器（ＡＤＣ）提供数字输出；以及耦接到ＤＡＣ电路的控制器，用于根据ＤＡＣ的编程、 从ＡＤＣ接收的代码以及从ＶＧＡ获得的增益代码，确定读取头通道振幅。

【技术特征摘要】
US 2004-3-29 10/811,5231.一种数据通道，包括具有可变增益放大器(VGA)的数字模拟转换器(DAC)电路，所述DAC电路响应读取信号模拟输入和DAC数字输入，在模拟数字转换器(ADC)提供数字输出；以及耦接到DAC电路的控制器，用于根据DAC的编程、从ADC接收的代码以及从VGA获得的增益代码，确定读取头通道振幅。2.如权利要求1所述的数据通道，其中来自ADC的代码是代码检测信号。3.如权利要求1所述的数据通道，其中来自ADC的代码是行程代码。4.如权利要求1所述的数据通道，其中来自ADC的代码是ADC的至少一个数字输出。5.如权利要求1所述的数据通道，其中DAC电路还包括模拟处理装置，用于响应DAC输入给VGA提供预定的输出信号。6.如权利要求5所述的数据通道，其中模拟处理装置包括模拟开关，用于提供输入信号之间的选择。7.如权利要求6所述的数据通道，其中输入信号之间的选择提供具有预定的高和低振幅的输出信号。8.如权利要求5所述的数据通道，其中控制器使DAC向模拟处理电路提供低和高代码，其中VGA对来自模拟处理电路的、根据来自DAC的高和低代码产生的两个信号都施加增益，VGA施加增益直到ADC的输出达到由预定行程代码确定的电平。9.如权利要求1所述的数据通道，其中利用数据滤波进行一次头振幅特征化，利用伺服滤波再进行一次头振幅特征化，以产生数据VGA增益值和伺服VGA增益值，并利用数据VGA增益值和伺服VGA增益值来确定数据通道的输入振幅。10.一种用于读取通道的模拟前端，包括用于接收读取信号的模拟处理电路；耦接到模拟处理电路的数字模拟转换器(DAC)，用于向模拟处理电路提供高和低控制信号，以产生预定模拟处理电路输出信号；耦接到模拟处理电路的可变增益放大器(VGA)，用于利用VGA增益代码处理预定模拟处理电路输出信号，以产生放大信号；耦接到VGA的模拟数字转换器(ADC)，用于响应放大信号产生ADC代码扩展；存储器，用于存储两个输入信号的振幅、与所述两个输入信号相关联的所述ADC代码扩展和与两个输入信号相关联的两个VGA增益代码、以及对应的高和低DAC控制信号；以及耦接到所述存储器的处理器，用于利用从所述两个输入信号的振幅、与所述两个输入信号相关联的所述ADC代码扩展和与所述两个输入信号相关联的所述VGA增益代码、以及对应的高和低DAC控制信号导出的公式，计算任何输入信号的振幅。11.如权利要求10所述的模拟前端，其中所述模拟处理装置包括模拟开关，用于提供输入信号之间的选择。12.如权利要求11所述的模拟前端，其中所述DAC和模拟处理装置提供具有预定的高和低振幅的两个输出信号。13.如权利要求10所述的模拟前端，其中所述处理器利用数据滤波和伺服滤波两者导出用于既提供数据VGA增益值又提供伺服VGA增益值的公式。14.一种磁性存储装置，包括用于在其上记录数据的磁性存储介质；用于移动磁性存储介质的马达；用于在磁性存储介质上读取和写入数据的头；用于相对于磁性存储介质给所述头定位的致动器；以及用于处理来自所述磁性存储介质的编码信号的数据通道，所述数据通道包括具...

【专利技术属性】
技术研发人员：查德E米切尔，维基L皮帕尔，乔伊M波斯，雷蒙德A里奇塔，
申请(专利权)人：日立环球储存科技荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]