使用读取增益控制环的飞行高度补偿制造技术

揭示了用于调节头飞行高度以便补偿盘片表面的高度变化的装置和方法。典型的装置包括一种根据自动增益控制环内的可变增益放大器的增益变化来检测盘片高度变化的电路，该可变增益放大器在该头从盘片表面中进行读取时对读取信号进行放大。该电路调节头飞行高度以便补偿检测到的盘片高度变化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及传感器间隙控制，尤其涉及控制数据存储设备中的读取/ 写入头的飞行高度。
技术介绍
数据存储设备(比如盘片驱动器)允许主机计算机以快速且有效的方式存 储和检索大量的数字数据。典型的盘片驱动器包括多个磁记录盘片，它们被安 装到主轴马达的可旋转轮轴上且髙速旋转。读取/写入头的阵列被设置在盘片的 数据存储表面附近，以便在盘片和主机计算机之间转移数据。可以通过旋转致 动器和闭环伺服系统而使这些头径向地定位在盘片上，并且可以使这些头在空 气轴承上靠近盘片表面飞行。这些头通常包含单独的读取元件和写入元件。通过在盘片上更窄的轨道上读取和写入数据并且通过在这些头和数据存 储表面之间维持相应更小的飞行高度间隙，便可以在盘片上获得更高的数据存 储密度。头的飞行高度可以根据盘片驱动器中的空气密度变化以及头温度变化 而改变，比如在写入时空气密度变化和头温度变化可能会影响头的尖端从中突 出来的距离(即杆-尖端突出)。 一些盘片驱动器使用加热器可控地加热该头， 以改变该头的飞行高度。 一些盘片驱动器试图将头飞行高度维持在纳米尺度。 使头飞行高度维持在可接受的范围中这一做法随着该范围逐渐减小以获得更 高数据存储密度而变得越来越困难。在可接受的范围之外的操作可能会导致不 可接受的读取/写入误码率和/或头和数据存储表面之间不期望有的接触以及潜 在的数据损失和/或对数据存储表面的破坏。
技术实现思路
调节头的飞行高度，以补偿盘片表面的高度变化。在典型的装置中， 一种电路根据自动增益控制环内的可变增益放大器的增益变化来检测盘片高度变化，当该头从盘片表面进行读取时可变增益放大器放 大读取信号。该电路调节头飞行高度以便补偿检测到的盘片高度变化。在另一个典型装置中， 一种电路通过利用盘片髙度补偿加热器元件值来调 节加热器元件的加热从而调节头飞行高度，以便补偿盘片表面的高度变化。在典型的方法中，当头从盘片表面进行读取时，使用自动增益控制环内的 可变增益放大器来放大读取信号。根据可变增益放大器的增益变化，检测盘片 表面的高度变化。调节头飞行髙度以补偿检测到的盘片表面高度变化。附图说明图1是具有根据一些实施方式配置的电子电路的盘片驱动器的透视图。 图2是盘片驱动器的典型头盘片组件的框图。图3是根据一些实施方式配置的图1所示盘片驱动器的电子电路的一部分 的框图。图4是根据一些实施方式用于根据可变增益放大器的增益变化来调节头飞 行高度以补偿盘片表面翘曲的操作和方法的流程图。图5示出了在自动增益控制环内用于放大读取信号的可变增益放大器 (VGAS)的增益变化的曲线图，还示出了横跨盘片上楔形的误码率(BER)。图6示出了根据一些实施方式可变增益放大器的增益对提供给用于加热该 头的加热器元件的功率的响应以及头飞行高度对加热器元件功率变化的响应 的曲线图。图7示出了根据一些实施方式对于每一个楔形而言可变增益放大器的增益 对加热器元件功率变化的响应的曲线图。图8示出了根据一些实施方式在多个不同的楔形处可变增益放大器的增益 对加热器元件功率的响应的线性估算函数的曲线图。图9示出了根据一些实施方式可形成盘片翘曲补偿加热器值表格的一部分 的加热器元件值的曲线图，用于补偿横跨多个楔形的盘片翘曲。图IO示出了两个曲线图，其一示出了当该头正在读取且加热器元件功率 被调节以补偿横跨多个楔形的盘片翘曲时可变增益放大器的增益变化，另一个 示出了当该头正在读取且加热器元件功率没有被调节以补偿横跨多个楔形的盘片翘曲时可变增益放大器的增益变化。图11示出了两个曲线图，其一示出了当该头正在写入且加热器元件功率 被调节以补偿横跨多个楔形的盘片翘曲时可变增益放大器的增益变化，另一个 示出了当该头正在写入且加热器元件功率没有被调节以补偿横跨多个楔形的 盘片翘曲时可变增益放大器的增益变化。图12示出了两个曲线图，其一示出了当加热器元件功率被调节以补偿横 跨多个楔形的盘片翘曲时可变增益放大器的增益变化，另一个示出了在加热器元件功率被调节以补偿横跨多个楔形的盘片翘曲时的BER。具体实施例方式现在将参照附图描述本专利技术的具体典型实施方式。然而，可以采用许多不同形式来实施本专利技术，并且不应该被解释为局限于本文所阐明的实施方式；然 而，提供这些实施方式可使本文透彻且完整，并将向本领域技术人员传递本发 明的范围。附图中所示特定的典型实施方式的详细描述中所用的术语并不旨在 限制本专利技术。应该理解，在本文中，术语包括是开放性的，并包括一个或多个所述 的元件、步骤和/或功能，而并不排除一个或多个未陈述的元件、步骤和/或功 能。在本文中，单数形式旨在包括复数形式，除非上下文另外清晰地指出。在 本文中，术语和/或以及/包括一个或多个相关罗列的项的任一个和所 有的组合。应该理解，尽管术语第一、第二等可用于描述各种步骤、元件和/ 或区域，但是这些步骤、元件和/或区域应该不限于这些术语。这些术语仅用于 将一个步骤/元件/区域与另一个步骤/元件/区域区分开。由此，下文所讨论的第 一步骤/元件/区域也可以被命名为第二步骤/元件/区域，而不背离本专利技术的内 容。在这些图的描述中，相同的标号指代相同的元件。本专利技术可以用硬件和/或软件来实施(包括固件、常驻软件、微代码等)。 结果，在本文中，术语信号可以采用连续波形和/或分立值的形式，比如存 储器或寄存器中的数字值。下文参照各种实施方式的盘片驱动器、盘片、控制器和操作的框图来描述 本专利技术。应该理解，各框中的功能/动作可以按操作图示以外的顺序出现。例如，连续显示的两个框事实上可以基本上同时执行，或者这些框有时候可以按相反 的顺序执行，这取决于所涉及的功能/动作。尽管一些图包括通信路径上的箭头 以显示出什么可能是主要的通信方向，但是应该理解，通信也可以出现在与所 示箭头相反的方向上。图1示出了盘片驱动器(通常指定为10)的简化图示。盘片驱动器10包括盘片栈12 (图1中被显示成单个盘片)，主轴马达15使盘片栈12绕着主轴 14旋转(图2)。主轴马达15被安装在底盘16上。致动器臂组件18也被安装在 底盘16上。盘片驱动器IO被配置成根据来自主机设备的写入和读取命令来存 储并检索数据。主机设备包括但不限于台式计算机、膝上型计算机、个人数字 助理(PDA)、数字视频记录器/播放器、数字音乐记录器/播放器、和/或可通信 地耦合以在盘片驱动器10中存储和/或检索数据的另一个电子设备。致动器臂组件18包括被安装到弯曲臂22上的读取/写入头20(或换能器)， 弯曲臂22附着于致动器臂24，致动器臂24可以绕着枢轴承组件26旋转。读 取/写入头，或简称头，20可以包括磁阻(MR)元件和/或薄膜感应(TFI)元件。致 动器臂组件18也包括音圈马达(VCM) 28，它使头20横跨盘片栈12径向地移 动。主轴马达15和致动器臂组件18耦合到控制器、读取/写入通道电路以及其 它相关的电子电路30，它们是根据至少一个实施方式配置的并且可以被装入一 个或多个被安装到印刷电路板(PCB)32上的集成电路封装之内。控制器、读取 /写入通道电路以及其它相关的电子电路30在下文中被简称为电路。电路 30可以包括模拟电路和/或数字电路(比如门阵列)，和/或可以包括由一个或 多个基于微处理器的指令处理设备(比如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：　用于根据自动增益控制环内的可变增益放大器的增益变化来检测盘片高度变化并且调节头飞行高度以补偿检测到的盘片高度的电路，其中可变增益放大器在头从盘片表面中进行读取时放大读取信号。

【技术特征摘要】
US 2007-9-7 11/851,5341. 一种装置，包括用于根据自动增益控制环内的可变增益放大器的增益变化来检测盘片高度变化并且调节头飞行高度以补偿检测到的盘片高度的电路，其中可变增益放大器在头从盘片表面中进行读取时放大读取信号。2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电路在头从盘片表面上多个 不同楔形和不同轨道中进行读取时根据可变增益放大器的增益变化产生盘片高度 刻画值，并且根据盘片高度刻画值来调节头飞行高度。3. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，与针对盘片表面的外直径区域相比，沿着盘片表面的内直径区域，所述电路产生用于更多径向轨道位置的盘片高度刻画值。4. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，与针对盘片表面的外直径区域相 比，沿着盘片表面的内直径区域，所述电路产生用于更多楔形的盘片高度刻画值。5. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电路产生用于第一盘片表面 的第一组盘片高度刻画值，并且利用第一组盘片高度刻画值以及第一和第二盘片表 面的对称和相反翘曲的相关假定来产生用于相反的第二盘片表面的第二组盘片高 度刻画值。6. 如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电路产生增益响应值，所述增益响应值用于表示可变增益放大器的增益对提供给用于对头进行加热的加热器 元件的功率的变化的响应，所述电路还根据盘片高度刻画值以及与头的位置相关的增益响应值来调节提供给加热器元件的功率从而调节头飞行高度。7. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电路产生当头正在读取数据时的第一组增益响应值以及当头正在写入数据时的第二组增益响应值，通过使用盘 片高度刻画值和第一组增益响应值在读取数据的同时调节加热器元件功率，并且通 过使用盘片高度刻画值和第二组增益响应值在写入数据的同时调节加热器元件功率。8. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电路使用盘片高度刻画值和 增益响应值来产生盘片高度补偿加热器值表格，该表格标识在盘片上相应楔形和径 向位置处的加热器元件功率的变化，并且所述电路还根据盘片高度补偿加热器值表 格中的至少一个值来调节头飞行高度，该至少一个值是根据头的位置而标识的。9. 如权利要求8所述的装置，其特征在于，与针对盘片表面的外直径区域相 比，沿着盘片表面的内直径区域，所述电路针对更多的径向轨道位置在盘片高度补 偿加热器值表格中产生更多的值。10. 如权利要求9所述的装置，其特征在于，与针对盘片表面的外直径区域相 比，沿着盘片表面的内直径区域，所述电路针对更多的楔形在盘片高度补偿加热器...

【专利技术属性】
技术研发人员：HY马克，LN林，DH吴，ECS沈，UH卡恩，
申请(专利权)人：希捷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]