磁致电阻头输出的自适应数字线性化方法和系统技术方案

技术编号:3073673 阅读:151 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种方法和系统,包括通过检测一磁致电阻检测器产生的数字输出信号来把该磁致电阻检测器产生的数字输出信号数字线性化。随后把一线性化因子与该数字输出信号相联系。随后用该线性因子修正数字输出信号,以线性化该数字输出信号。(*该技术在2013年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及减小输出信号的不均衡和失真的方法和系统,并具体涉及减小磁致电阻检测器的输出信号的不均衡和失真的方法和系统。更具体地讲,本专利技术涉及使盘驱动系统中的磁致电阻检测器的输出线性化的方法和系统。响应因磁场的存在而造成的电阻率变化的磁致电阻(“MR”)检测器,正被越来越多地用于磁量驱动头中的读取传感器,这主要是因为在这类检测器中电阻率的变化与盘的速度无关,而只与磁通量有关。MR头是一种磁致电阻检测器,它的电阻率是输入通量的函数。若输入通量增加,MR的电阻率下降。所产生的MR头电阻率的MR电阻曲线的非线性很严重,且由于该曲线有非线性,与MR头相联的记录信号道也含有失真,除非这些非线性能得到补偿。一种使MR头的输出信号线性化的方法,包括利用模拟电路来补偿这种非线性。例如,Jove的美国专利第4,706,138号的图4公布了一种用于降低对MR检测器电阻的变化的灵敏度的模拟电路。根据一种模拟补偿方法,MR头的MR电阻曲线的最线性部分的中心处的工作点,是通常被选取的工作点。该工作点在模拟电路中被实现以便使工作点周围有限范围中的输出线性化。这种方法的一个问题,是模拟电路的元件值将随时间漂移。结果,随着时间的过去,模拟电路可能不再使输出精确线性化。另外,一具体MR头的MR电阻率曲线也随时间变化。因此,随着时间的推移MR头的变化会导致不同增益的输出。另外,在盘驱动器中,许多MR头通常切换到一个放大器上。目前,多个MR头的特性(比如增益)必须仔细地匹配。在试图匹配多个MR头时,若从一MR头送到放大器的信号太小或太大,就会出问题。例如,若信号太小,放大器可能未充分增大信号强度,从而造成数据错误。另外,太大的信号进入放大器也会造成数据恢复中的错误。结果,MR头必须得到仔细的匹配,以使盘驱动器中的所有MR头都有尽可能彼此接近的增益。因此,一个MR头往往会因其特性变化太大,难于与其他MR头合用,而常常被丢弃。因此,需要一种方法和系统,以在消除与本身随时间变化的MR头及元件的特性有关的问题的同时,使MR头的输出得到自适应线性化。因而,本专利技术的一个目的,是提供减小输出信号的失真和不均衡性的方法和系统。本专利技术的另一目的,是提供减小磁致电阻检测器输出信号的不均衡性和失真的方法和系统。本专利技术的另一目的,是提供一种使盘驱动系统中的磁致电阻检测器的输出线性化的方法和系统。上述目的是用下述方法实现的。提供了一种方法和系统,它们包括通过先检测磁致电阻检测器发出的数字输出信号来使磁致电阻检测器的数字输出信号数字线性化。随后,使一线性化因子与数字输出信号相互联系起来。然后,用线性化因子修正数字输出信号,以使数字输出信号线性化。线性化因子,可通过使磁致电阻检测器经历变化的磁场并检测磁致电阻检测器响应于变化磁场的数字输出信号,而得到确定;其中所产生的数字输出信号是变化的磁场输入的函数。然后,可从该数字输出信号算出非线性增益常数,其中各线性化因子对应于选定的工作点。在下面的书面描述中,其他的目的、特征、及优点,将变得更为明显。本专利技术的新颖特征由所附的权利要求书给出。而本专利技术本身以及其最佳使用模式、其他的优点和目的,均可通过下面结合附图对说明性实施例的详细描述,而得到最佳的理解。在附图中附图说明图1显示了盘驱动系统的分解图;图2显示了归一化MR头电阻响应的典型曲线;图3显示了先有技术的典型线性化记录信道;图4是工作点附近的归一化磁通量曲线图;图5显示了根据本专利技术最佳实施例的系统,它用于采用检索表对记录信道中的MR头输出进行自适应(adaptive)数字线性化;图6是曲线图,显示了根据本专利技术的最佳实施例在工作点周围的线性化增益因子K。本申请所述的专利技术可适用于所有已知的盘驱动器或直接存取存储装置(“DASD”)的机械结构。参见附图,特别是图1,它显示了盘驱动器10的分解图。应注意,虽然这里显示的是转动致动器,本专利技术也适用于线性致动器。盘驱动器10包括外壳12及在组装后装在架16中的外壳盖14。在外壳12内可转动地装在致动轴18上的是致动臂组件20。致动臂组件20的一端包括一有臂23的E形块或梳状结构22。在梳状或E形块结构22上的臂23上,装有负载弹簧24。在各负载弹簧的末端有滑动器26,它承载着一对磁元件即MR读取头和写入头。在致动臂组件20的另一端,与负载弹簧24和滑动器26相对,装有一音圈28。在外壳12中装有一对磁铁30。磁铁30和音圈28是音圈马达的关键部分,该马达把一力加到致动臂组件20上,以使之绕致动轴18转动。在外壳12中还装有轴32。在轴32上可转动地装有若干个盘34。在图1中,轴32上装有8个盘。如图1所示,盘34以在空间上隔开的方式装在轴32上。一内部马达(未显示)被用来转动盘34。MR头电阻对记录在盘上的磁场H(l)的响应R(H)可用下式表示公式(1)R(H(t)H0)=R01+(H(t)H0)2]]>其中Ro是MR头的归一化电阻,而Ho是MR头的归一化磁场。本领域的技术人员应理解,Ro和Ho均是所用的具体MR头的函数并受到制作过程变化的影响。虽然本专利技术实施例中所述的具体MR检测器是用在盘驱动系统中的MR头,但根据本专利技术的最佳实施例也可采用其他系统中的其他类型的MR检测器。例如,在本专利技术的另一实施例中,可包括作为磁泡存储器(bubblememories)(而不是盘驱动器)的检测器的MR检测器。参见图2,其中显示了典型的归一化MR头电阻响应的曲线。该响应因为磁饱和效应而不同于理想的二次响应。该效应导致图2所示的洛伦兹曲线。通过把一恒定偏置电流送给产生恒定过偏磁场H=-H1的MR头,在MR头曲线上获得了一工作点。工作点位于MR头电阻曲线的最线性部分的中心。R(H/Ho)由坐标〔(-H1/Ho),R(-H1/H0)〕表示并在图2中由MR头电阻曲线上的点50显示。在模拟补偿方法中,采用了逆电阻函数R-1(H/H0)。例如,针对连续磁场强度H(t)求解方程(1)给出公式(2)H(t)=H0R0R(H(t)H0)-1]]>其中t为连续的时间。参见图3,其中显示了本领域技术人员公知的典型线性化记录信道。绕轴101以角速度ω(弧度/秒)转动的盘100上的磁信息,使一输出电压信号v(t)102从MR头104行至放大器106;放大器106可是一ArmElectromics(“AE”)前置放大器模块。放大器106以增益A放大输出电压信号v(t),产生放大信号e(t)108,而信号e(t)108由取样器112转成数字信号e(m)110。随后,数字信号e(m)在线性化器114中被性线化,形成线性化信号y(m)115。随后在加法器116把偏移Y0(H1/H0)117从线性化信号y(m)115中除去,从而产生信号△y(m) 118;△y(m)118随后通过部分响应数字滤波器(“PRDF”)120,形成待用于数据处理系统中的输出信号。该偏移随后被用于从线性化信号115中除掉直流项。该直流项是一个不希望出现的成分,是由偏置电流造成的MR头上的电压降产生的。PRDF是一补偿数字滤波器,而且是磁记录信道其余部分的一部分。仍参见图3,在没有来自盘表面的磁场的情况下来自MR头104的输出电压信号v(t)102用V0表示并等于偏流乘以MR头电阻。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于把来自磁致电阻检测器的数字输出信号数字线性化的方法,所述数字输出信号由所述磁致电阻检测器检测到的变化磁场产生,所述方法的特征在于:检测所述磁致电阻检测器产生的数字输出信号;响应于对所述数字输出信号的检测把多个线性化因子中的一个与所述数字输出信号相联系;用所述多个线性化因子中的所述一个去修正所述数字输出信号以使所述数字输出信号线性化。

【技术特征摘要】
US 1992-5-26 07/888,5731.一种用于把来自磁致电阻检测器的数字输出信号数字线性化的方法,所述数字输出信号由所述磁致电阻检测器检测到的变化磁场产生,所述方法的特征在于检测所述磁致电阻检测器产生的数字输出信号;响应于对所述数字输出信号的检测把多个线性化因子中的一个与所述数字输出信号相联系;用所述多个线性化因子中的所述一个去修正所述数字输出信号以使所述数字输出信号线性化。2.权利要求1的方法,其特征在于所述多个线性化因子由下列步骤确定使所述磁致电阻检测器经受一变化的磁场输入;检测所述磁致电阻检测器响应于所述变化磁场而产生的所述数字输出信号,其中所述数字输出信号是所述变化磁场输入的函数;从所述数字输出信号确定多个线性化因子,其中所述多个线性化因子中的每一个均对应于多个工作点中的具体一个。3.权利要求2的方法,其特征在于确定所述多个线性化因子包括用计算各线性化因子,其中K(H(m)/Ho)是一线性化因子,f(H(m)/Ho)是通过一点的直线,e(H(m)/Ho)是来自所述磁致电阻检测器的取样平均输出,H(m)是取样磁场强度,且Ho是所述磁致电阻检测器...

【专利技术属性】
技术研发人员:哈尔H奥特恩戈登J史密斯
申请(专利权)人:国际商业机器公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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