DE102016008795A1

DE102016008795A1 - Plattenlaufwerk mit Kanal und Vorverstärker mit dynamischer Schreibstromsteuerung für Schreibkopf

Info

Publication number: DE102016008795A1
Application number: DE102016008795.1A
Authority: DE
Inventors: John Contreras; Samir Y. Garzon; Weldon Mark Hanson; Alexander Taratorin
Original assignee: HGST Netherlands BV
Current assignee: Western Digital Technologies Inc
Priority date: 2015-07-20
Filing date: 2016-07-19
Publication date: 2017-01-26
Also published as: US9275656B1; GB201611844D0; CN106373597A

Abstract

Beschrieben werden Plattenlaufwerke mit einem Kanalsystem und einer Schreibtreiber-Vorverstärker-Architektur, welche die Signalwellenform des Schreibtreibers in Abhängigkeit von dem Signalmuster der Schreibdaten dynamisch einstellt. Das Wellenform-Steuersignal wird in dem Kanal erzeugt und an den Schreibtreiber-Vorverstärker übertragen. Ausführungsformen der Erfindung stellen eine diskrete n-Stufen Überschwingungsamplitudenregelung unter Verwendung eines amplitudenstufenmodulierten(AML-)Signals bereit. Eine Ausführungsform implementiert eine Überschwingungsamplitudenregelung mit vorwärtsgerichteter Strategie, wobei die Überschwingungsamplitude für jeden Übergang nur von den nachfolgenden (sich anschließenden) Bits in dem Datenstrom abhängt, und nicht von zuvor aufgezeichneten Daten.

Description

Gebiet der Erfindung
Ausführungsformen der Erfindung beziehen sich im Allgemeinen auf Verfahren und Vorrichtungen, die in Magnetdatenspeichersystemen mit drehenden Platten verwendet werden, und insbesondere auf das Erzeugen von Signalen für das Ansteuern induktiver Schreibköpfe, welche in solchen Systemen verwendet werden.
Hintergrund
Ein zum Stand der Technik bekanntes Plattenlaufwerk 10, siehe 1, umfasst typischerweise eine wesentliche integrierte Schaltung, die typischerweise als Ein-Chip-System (System-on-a-Chip, SoC) 11 bezeichnet wird, welche viel der Elektronik und Firmware für das Laufwerk enthält, einschließlich des Lese-/Schreib-Kanalsystems 31. Jede Platte (nicht gezeigt) kann ein magnetisches Dünnfilmmaterial auf jeder der ebenen Oberflächen aufweisen. Jede Plattenoberfläche hat normalerweise ein dediziertes Lese-/Schreibkopf-Paar, welches in einem Gleitkörper 13 gebündelt ist, der auch Schwebehöhensteuerungskomponenten umfasst. Die Gleitkörper sind mechanisch auf einem Aktuator (nicht gezeigt) mit verschiedenen flexiblen Komponenten angebracht, um geeignete Bewegungsgrade während des Betriebs zu ermöglichen. Jeder Gleitkörper ist eine Unterkomponente einer Kopf-Kardan-Baugruppe (Head Gimbal Assembly, HGA), die typischerweise eine Aufhängungsbaugruppe mit einer laminierten Biegung mit Kupferbahnen umfasst, um elektrische Signale von und zu den Köpfen zu übertragen. Die Lese- und Schreibköpfe (Sensoren) Köpfe und die verknüpften Verbindungen werden in herkömmlicher Weise unter Verwendung von lithografischer Mustererzeugung auf Dünnfilm gebildet, in der eine Reihe von Dünnfilmen, auf dem Gleitkörper der hinteren Fläche abgeschieden und strukturiert.
Die Gleitkörper werden durch den Aktuator (nicht gezeigt) selektiv über Spuren auf der rotierenden Platte positioniert. Der Aktuator trägt zudem die elektrischen Verbindungen mit den Gleitkörperkomponenten und enthält den Armelektronik-Chip (AE) 12, der typischerweise Vorverstärker für die Leseköpfe, Schreibtreiber und Schwebhöhen-Steuerelemente umfasst. Die Anzahl von Signalleitungen, die zwischen den Kanal 31 und AE 12 geschaltet werden kann, ist aufgrund von Platzbeschränkungen relativ klein; daher werden Verbesserungen bevorzugt, die keine zusätzlichen Signalleitungen benötigen.
Sofern nicht anders angegeben, schließt der hierin verwendete Begriff „Aktuator” alle mechanischen und elektrischen Komponenten ein, die für das Funktionieren der Gleitkörper erforderlich sind. Ein flexibles Kabel (nicht gezeigt) verbindet das SOC 11 mit dem AE 12. Der AE umfasst typischerweise digitale und analoge Schaltungen, welche die Signale steuern, die an die Komponenten in den Gleitkörpern gesendet werden, und verarbeitet die von den Gleitkörperkomponenten empfangenen Signale. Der Schreibtreiber-Vorverstärker 18 erzeugt ein analoges Stromsignal, das an die Induktionsspule in dem Schreibkopf 15 angelegt wird, um Daten zu schreiben, indem Abschnitte des magnetischen Materials auf der Oberfläche der rotierenden Platte selektiv magnetisiert und magnetische Übergänge erzeugt werden. Ein benachbartes Paar von magnetischen Übergängen wird im Allgemeinen als Dibit bezeichnet.
Die Stromschaltlogik (Current Mode Logic, CML) ist ein digitales logisches Schema für Eingang/Ausgang(E/A)-Schnittstellen, welches typischerweise zwischen dem Kanal und dem Schreibtreiber-Vorverstärker verwendet wird. CML ist eine differentielle Logikfamilie, die verwendet wird, um serielle Daten an den Schreibtreiber-Vorverstärker zu übertragen, um die vorprogrammierte Wellenform am Ausgang des Schreibtreibers zu erzeugen. Das Signal des Schreibtreibers wird dann an den Schreibwandler angelegt, der die Daten auf die Plattenmedien schreibt.
Die Steuerung der Form und der Amplitude des Stromsignals, welches an die Induktionsspule in dem Schreibkopf 15 durch den Schreibtreiber-Vorverstärker 18 angelegt wird, ist kritisch für die Optimierung der Aufzeichnungsleistung. Üblicherweise verwenden Plattenlaufwerke eine Überschwingungsamplituden(Overshoot Amplitude, OSA)-Regelung für den Schreibstrom, um sicherzustellen, dass der Schreibstrom einen Spitzenwert vor dem nächsten magnetischen Übergang erreicht. Schreibvorkompensationsschaltungen werden auch verwendet, um nicht linearen Bitshift aufgrund eng beabstandeter Übergänge zu kompensieren. Ein leistungsfähiges Magnetfeld ist besonders wichtig für das Schreiben eines relativ langen magnetischen Abschnitts (als „langer Magnet” bezeichnet) auf eine Datenspur. Ein langer Magnet ist ein Bereich einer Spur, der in eine Richtung mit relativ großer Beabstandung der Übergänge magnetisiert ist.
Das US-Patent Nr. 6.826.003 ausgegeben an Subrahmanyam (30. November 2004) beschreibt ein Plattenlaufwerk mit einem musterabhängigen Überschwingungsschaltkreis zur Regelung von Schreibstromüberschwingungen. Vorgegebene Muster in den Schreibdaten bewirken Einstellungen an der Schreibstrom-Überschwingungsamplitude (OSA).
Die Plattenspeicher-Flächendichten nehmen weiterhin zu, was engere Datenspurabstände zur Folge hat. Abschnitte von zuvor geschriebenen benachbarten Spuren können verschlechtert werden, da wiederholte Schreibvorgänge auf dieselbe Spur Störungen/Löschungen auf den benachbarten Spuren erzeugen können. 2 veranschaulicht das Problem der Löschungen benachbarter Spuren für wiederholt geschriebene Spuren auf Platte 20. Die benachbarten Spuren neben der Spur, wo der Pol 21 des Schreibkopfs positioniert ist, werden einer Löschung durch das Feld ausgesetzt, welches über die Breite der Zielspur hinausragt. Des Weiteren können die Abschirmungen im Gleitkörper ebenfalls magnetische Streufelder bewirken, die in der Nähe befindliche Spuren dem Risiko eines unbeabsichtigten Löschens aussetzen. Der Lesekopfsensor ist zwischen zwei Abschirmungen 22 positioniert. Diese Abschirmungen 22 können auch Löschungen bei den Spurpositionen zur Folge haben, die relativ weit entfernt von der Spur liegen, an welcher der Schreibkopf-Pol 21 positioniert ist. Ebenso kann die Write-Around-Abschirmung (Write-Around Shield, WAS) Löschungen bei Spurpositionen bewirken, die nicht unmittelbar an der benachbarten Spur liegen.
Testmessungen haben gezeigt, dass das Löschen benachbarter und in der Nähe befindlicher Spuren mit der Frequenz und/oder dem Muster der Schreibdaten variieren. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung begegnen dem Problem der Abhängigkeit der Spurenlöschung von der Frequenz und/oder dem Muster der geschriebenen Daten. Eine Zeitsteuerungsschaltung ist in dem Stand der Technik beschrieben, um das Problem der Spurenlöschung in einer ähnlichen Anwendung zu beheben, aber in diesem Fall konnte der Spitzenstrom für einen bestimmten magnetischen Übergang nur in Abhängigkeit von den vorherigen Bits (d. h. mit einem rückwärtsgerichteten Algorithmus) eingestellt werden. Jedoch kann diese rückwärtsgerichtete Strategie nicht dazu verwendet werden, um beispielsweise den Überschwingungsstrom des ersten Übergangs innerhalb eines Dibits oder des ersten Übergangs vor einem langen Magnet einzustellen, welche beide historisch gesehen problematisch waren.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Ausführungsformen der Erfindung umfassen Plattenlaufwerke mit einem Kanalsystem und einer Schreibtreiber-Vorverstärker-Architektur, welche die Signalwellenform des Schreibtreibers in Abhängigkeit von dem Signalmuster der Schreibdaten dynamisch einstellt. Das Wellenform-Steuersignal wird in dem Kanal erzeugt und an den Schreibtreiber-Vorverstärker übertragen. In Ausführungsformen der Erfindung kann das Wellenform-Steuersignal an den Schreibtreiber-Vorverstärker auf einer dedizierten Signalleitung übertragen werden, auf den Lesesignalleitungen übertragen werden oder zusammen mit den Schreibdaten kodiert und als zusammengesetztes Signal auf den Schreibleitungen übertragen werden. In Ausführungsformen kann das Wellenform-Steuersignal als ein amplitudenstufenmoduliertes(Amplitude-Level Modulated, AML-)Signal kodiert werden, das getrennt übertragen oder zusammen mit dem Stromschaltlogik(Current Mode Logic, CML)-Schreibdatensignal kombiniert wird, um ein AML-CML-Signal zu bilden, das auf den Schreibdatenleitungen übertragen wird. Der Schreibtreiber-Vorverstärker demoduliert das AML-CML, um die erforderliche Wellenform für das Schreibtreiber-Ausgangssignal zu bestimmen. Der Kanal analysiert die Bitmuster in den Daten, in die geschrieben werden soll, um die Überschwingungsamplitudenmodulation zu bestimmen. Das System wird als System mit Kanal-vorverstärkter dynamischer Wellenform (Channel-Preamp Dynamic Wave Shape, CP-DWS) bezeichnet. Ausführungsformen können eine vorwärtsgerichtete, eine rückwärtsgerichtete oder eine kombinierte vorwärtsgerichtete/rückwärtsgerichtete Strategie implementieren.
Ausführungsformen der Erfindung stellen eine diskrete n-Stufen Überschwingungsamplitudenregelung unter Verwendung eines amplitudenstufenmodulierten(AML-)Signals bereit. Eine Ausführungsform implementiert eine Überschwingungsamplitudenregelung mit vorwärtsgerichteter Strategie, wobei die Überschwingungsamplitude für jeden Übergang nur von den nachfolgenden (sich anschließenden) Bits in dem Datenstrom abhängt, und nicht von zuvor aufgezeichneten Daten.
Eine Ausführungsform des Schreibtreiber-Vorverstärkers umfasst einen Verzögerungspfad für das CML-Schreibdatensignal und eine Überschwingungsamplitudenregelungs-Einheit, welche das AML-Signal demoduliert, den Auslöser zeitlich festlegt und auf die vorgegebenen Parameterwerte zugreift.
In einer Ausführungsform wird die Voreinstellung der positiven Stromüberschwingungen (OSA:+Iw) und der negativen Überschwingungen (OSA:–Iw) nicht in derselben Phase wie bei den Schreibdaten vorgenommen. Diese Ausführungsform erlaubt ein Vorladen der Überschwingungsamplitudenregelung für den nachfolgenden Schreibdatenübergang. Es werden abwechselnde Schaltpuffer mit separaten Auslösesignalgeneratoren für positive (+Iw) und negative (–Iw) Schreibströme verwendet, die eine Einrichtungszeit von einem Zeitabschnitt (1T) zwischen Übergängen ermöglicht.
In einer Ausführungsform wird eine vorprogrammierte Verzögerung zwischen den Schreibdaten und dem Überschwingungssteuersignal durch den Kanal gesteuert, die programmiert werden kann, um diese Verzögerung anzupassen, um die Phase in dem Kanal und dem Schreibtreiber-Vorverstärker zu berücksichtigen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Blockabbildung von ausgewählten Komponenten eines zum Stand der Technik bekannten Plattenlaufwerks.
2 veranschaulicht das Problem der Löschungen benachbarter Spuren für wiederholt geschriebene Spuren in dem Stand der Technik.
3 ist ein Blockdiagramm, welches ausgewählte Komponenten in einem Plattenlaufwerk mit einem Channel-Preamp Dynamic Wave Shape-System gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
4A ist ein Signalzeitsteuerdiagramm, welches ausgewählte Signale für einen beispielhaften Datenstrom für eine Ausführungsform der Erfindung zeigt, die eine vorwärtsgerichtete dreistufige Überschwingungsregelung verwendet.
4B ist ein Signalzeitsteuerdiagramm, welches ausgewählte Signale für einen beispielhaften Datenstrom für eine Ausführungsform der Erfindung zeigt, die eine vorwärtsgerichtete zweistufige Überschwingungsregelung verwendet.
5 ist ein Blockdiagramm, welches ausgewählte Komponenten in einem Plattenlaufwerk mit einem Channel-Preamp Dynamic Wave Shape-System gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
6 ist ein Blockdiagramm, welches ausgewählte Komponenten in einem Plattenlaufwerk mit einem Channel-Preamp Dynamic Wave Shape-System gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
3 ist ein Blockdiagramm, welches ausgewählte Komponenten in einem Plattenlaufwerk mit einem Channel-Preamp Dynamic Wave Shape(CP-DWS)-System gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Komponenten der Ausführungsform befinden sich in dem Kanal 31A und dem Schreibtreiber-Vorverstärker 18A. Der in den Kanal 31A eingespeiste Schreibdatenstrom wird zunächst von einem SCHREIBDATENVERARBEITUNGSBLOCK 36 verarbeitet, um die Datenmuster für die Überschwingungsamplitudeneinstellung zu bestimmen. BLOCK 36 erzeugt das entsprechende Überschwingungsamplitudensignal, welches die Amplitudenstufenmodulations(AML MOD)-EINHEIT 33 ansteuert, welche wiederum den SCHREIBPUFFER 32 ansteuert. Das Datenstromausgangssignal des SCHREIBPUFFERS 32, welches zum Schreibtreiber-Vorverstärker 18A geht, ist ein Differenzsignal, welches Amplitudenmodulation umfasst.
Der Kanal verwendet die AML-Modulation, um jeder Bitsequenz eine vorgegebene festgelegte Überschwingung zuzuordnen. Die Datenmuster und entsprechenden Überschwingungsamplituden können für ein bestimmtes Plattenlaufwerk empirisch bestimmt werden. Die AML-Modulation kann mindestens zwei Stufen aufweisen, um eine Zweifach-Amplitudenstufenmodulation oder sogar höhere Stufen (drei, vier usw.) bereitzustellen. Die Mindest-Zweifachstufe würde dann eine einfache Zweifstufen-Überschwingungsregelung sein.
Der Schreibtreiber-Vorverstärker 18A erzeugt ein Schreibtreiber-Ausgangssignal, welches mit der Schreibspule in dem Gleitkörper verbunden ist. Der Ausgang des Schreibtreibersignals in dem Vorverstärker wird durch das AML-CML-Signal 39 gesteuert, wobei der CML-Abschnitt des Signals das Umkehrsignal für die Spule am Ausgang des Schreibtreibers steuert, der die magnetischen Übergänge bestimmt, und der AML-Abschnitt steuert die Überschwingung. Wie angemerkt weist der Kanalausgang einen AML-Modulator auf, um jeder Bitsequenz eine festgelegte Überschwingungsamplitude zuzuordnen. Der Schreibtreiber-Vorverstärker 18A weist wiederum einen AML-Demodulator 41 (oder Spitzenwert-Schwellenlogik) zum Bestimmen der Überschwingungseinstellungen auf.
Im Inneren des Vorverstärkers 18A werden die Übergänge der Schreibdaten selbst als Taktsignal zum Laden und Einstellen des vorbestimmten Puffers 42 für die Überschwingung verwendet, wobei der vorliegende Überschwingungswert vor dem nachfolgenden Schreibstromübergang initialisiert wird. Daher wird der Zwischenspeichertakt 45 durch die Übergänge in den Daten eingestellt (T_n).
Die Verzögerungen, die vorbestimmte OSA-Verzögerung D1 35 und die Schreibpfadverzögerung D2 34 werden so eingestellt, dass der vorbestimmte Puffer 42 rechtzeitig für den nachfolgenden Übergang geladen wird, und die Verzögerung D3 ermöglicht dem Auslösesignal (Ausl.) 46S des Auslöser-Abtastblocks 46, das AML-CML-Signal zur Demodulation oder Spitzenerkennung zu erfassen.
Der AML-DMOD-Block 41 wandelt das Spitzensignal in die OSA-Stufe um und stellt dieses Signal für den Auslöser-Abtastblock 46 bereit. Das Signal des Zwischenspeichertakts 45 löst das Abtasten der OSA-Stufe in dem Auslöser-Abtastblock 46 für die Verarbeitung, 46S durch den Schreibtreiber 51 aus, wodurch das entsprechende OSA-Ausgangssignal für den Schreibkopf eingestellt wird.
4A ist ein Signalzeitsteuerdiagramm für eine Ausführungsform eines Channel-Preamp Dynamic Wave Shape(CP-DWS)-System, welches eine vorwärtsgerichtete dreistufige Überschwingungsregelung verwendet. Das Zeitsteuerdiagramm in 4A veranschaulicht die Zeitsteuerungsbeziehungen zwischen dem Auslösesignal (Ausl.) 46S und anderen Signalen. Die ausgewählten beispielhaften Datenbitwerte in den durch den Kanal 31A empfangenen Schreibdaten werden oben angezeigt. Das System verwendet die Schreibdatenübergänge als Zwischenspeicher/Auslösesignal für das Erfassen und Laden des vorbestimmten Puffers. Das AML-CML-Signal, das von dem Kanal 31A erzeugt wird, und der resultierende Vorverstärker-Treiberausgang mit dynamischer Wellenformung werden dargestellt. In diesem Beispiel zeigt (kodiert) die AML-CML-Signalstufe (Amplitude) zu Beginn jedes Übergangs den Überschwingungsstrom, der von dem Vorverstärker angelegt werden sollte. Andere Kodierungen des Überschwingungssignals sind in anderen Beispielen/Ausführungsformen ebenfalls möglich. In dem hier gezeigten Beispiel sind drei Überschwingungsstufen verfügbar, im Allgemeinen können aber N-Stufen verwendet werden. Die 1T-Muster erhalten zusätzlichen Überschwingungsstrom, während lange Magneten unter Verwendung von reduzierten Spitzenströmen geschrieben werden, um spurübergreifende Störungen/Löschungen zu minimieren. Die empirische Optimierung der musterabhängigen Stromeinstellungen ist erforderlich, um optimale Fehlerraten zu erreichen, während in einer bestimmten Ausführungsform gleichzeitig die spurübergreifenden Störungen verringert werden und die Flächendichte maximiert wird. Die hierin veranschaulichte beispielhafte Ausführungsform verwendet eine vorwärtsgerichtete Strategie, wobei die für jeden Übergang angewendete Überschwingung nur von den nachfolgenden Bits in dem Datenstrom abhängt, und nicht von zuvor aufgezeichneten Daten. Jedoch kann auch das allgemeine Verfahren verwendet werden, um ausschließlich rückwärtsgerichtete oder kombinierte rückwärtsgerichtete/vorwärtsgerichtete Strategien einzuschließen, um die größtmöglichen Fähigkeiten für die Anpassung der Schreibwellenform auf jede spezifische Bitsequenz in den Daten bereitzustellen.

Das vorstehend beschriebene Wellenformbeispiel in 4A (d. h. vorwärtsgerichtete dreistufige Überschwingungsregelung) wird in der untenstehenden Tabelle 1 zusammengefasst (für die nicht nullende (non-return-to-zero, NRZ) Kodierung), wobei der unterstrichene Datenbit-Übergang das Zielbit darstellt. „TNEXT” bezieht sich auf die Anzahl von Zeitabschnitten bis zum nächsten Übergang, d. h. „vorwärtsgerichtet”. Die drei Stufen werden als niedrig, nominal und hoch bezeichnet. Der Nominalwert wird gewählt, wenn eine Anzahl von Zeitabschnitten bis zu einem nächsten magnetischen Übergang für den Satz von Datenbits in einem vorgegebenen Bereich liegt, welcher in diesem Beispiel zwei und drei Zeitabschnitte (2T und 3T) umfasst. In dem Beispiel beträgt die Anzahl von Bits mit niedriger Frequenz (N_LF) drei, sodass jeder Übergang, der von einem Magneten gefolgt wird, der Muster mit mehr als drei Zeitabschnitten (3T) aufweist, mit einer reduzierten (niedrigen) Überschwingung geschrieben wird, während alle Muster mit einem Zeitabschnitt (1T) mit erhöhter (hoher) Überschwingung geschrieben werden. Diese Strategie erleichtert das Erfassen von 1T-Mustern (unter Verwendung großer Spitzenströme), während gleichzeitig spurübergreifende Störungsprobleme aufgrund der langen Magneten reduziert werden, indem niedrigere Spitzenströme verwendet werden.

Beschreibung	TNEXT	Beispieldaten (TNEXT)	OSA (gesamt)
OSA Nennwert	2T ≤ TNEXT ≤ N_LFT	*101 (= 2T)	OSA
OSA niedrig für lange Magneten	> N_LFT	*10...01 (> 3T)	OSA – OSA_LF
OSA hoch für hohe Freq.	= 1T	*11 (= 1T)	OSA + OSA_Dibit1

Tabelle 1. Beispiel mit vorwärtsgerichteter dreistufiger Überschwingungsregelung.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform ist eine integrierte Lösung, die den Schreibsignalpfad nutzt, um das Überschwingungssteuersignal zu übertragen. Andere alternative Ausführungsformen umfassen das Multiplexen der Lesesignalleitung, um die Überschwingungssignalstufe zu übermitteln, da die Lesesignalleitung während des Schreibvorgangs nicht anderweitig genutzt wird. Eine andere alternative Ausführungsform könnte eine dedizierte Signalleitung verwenden, um die Überschwingungssignalstufe zu übermitteln. Bei beiden dieser Alternativen würde die Überschwingungssignalstufe mit dem Schreibdatensignal synchronisiert, welches durch die Schreibsignalübergänge ausgelöst/geladen würde.
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform können in einigen Anwendungen Zeitsteuerungsprobleme auftreten, wobei das Laden der vorbestimmten Puffer und die Verzögerung D3 bei hohen Datenraten problematisch sein könnten. Daher zeigt 5 eine zweite Ausführungsform mit einer alternativen Architektur mit Schreibtreiber-Vorverstärker 18B, vorbestimmter OSA-Verzögerung D1 35B und Schreibpfadverzögerung D2 34B, wo die Voreinstellung der positiven Stromüberschwingungen OSA:+Iw und der negativen Stromüberschwingungen OSA:–Iw nicht in derselben Phase vorgenommen werden wie die Schreibdaten. Diese Architektur würde das Vorladen der Überschwingung für den nachfolgenden Schreibdatenübergang ermöglichen. Die in 5 gezeigte Ausführungsform verwendet einen abwechselnden Schaltpuffer 47 mit den getrennten Auslöser-Abtastblöcken 47P, 47N für positive (+Iw) und negative (–Iw) Schreibströme, welcher eine Einrichtungszeit von einem Zeitabschnitt (1T) zwischen Übergängen ermöglicht. Zu beachten ist, dass für diese Ausführungsform kein vorbestimmter Puffer erforderlich ist.
6 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung, die einen getrennten Signalpfad für die Überschwingungsregelung verwendet. Diese Ausführungsform verwendet den Kanal 31C, der ein Überschwingungssteuersignal 33S des Schreibpuffers 32C bereitstellt, das auf den Lesesignalleitungen multiplexiert wird, die im Laufe der Schreibvorgänge nicht anderweitig verwendet werden. Der Schreibtreiber-Vorverstärker 18C mit vorbestimmter OSA-Verzögerung D1 35C und Schreibpfadverzögerung D2 34C umfasst den AML-Demodulator 41C, der das Überschwingungssteuersignal 33S empfängt, aber ansonsten wie bei der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform funktioniert.
4B ist ein Signalzeitsteuerdiagramm, welches ausgewählte Signale für einen beispielhaften Datenstrom für eine Ausführungsform der Erfindung zeigt, die eine vorwärtsgerichtete zweistufige Überschwingungsregelung verwendet.

Beschreibung TNEXT Beispieldaten OSA (gesamt)

OSA Nennwert > 2T *10101010001 OSA

OSA hoch ≤ 2T *1110101011 OSA + OSA_Dibit1

Tabelle 2. Beispiel mit vorwärtsgerichteter zweistufiger Überschwingungsregelung.
Das vorstehend beschriebene Wellenformbeispiel in 4B (d. h. vorwärtsgerichtete zweistufige Überschwingungsregelung) wird in der untenstehenden Tabelle 2 zusammengefasst (für die nicht nullende (non-return-to-zero, NRZ) Kodierung), wobei der unterstrichene Datenbit-Übergang das Zielbit darstellt.
Die zwei Stufen werden als nominal und hoch bezeichnet. Der Nominalwert wird gewählt, wenn eine Anzahl von Zeitabschnitten bis zu einem nächsten magnetischen Übergang für den Satz von Datenbits größer als ein vorgegebener Wert ist, der in diesem Beispiel mehr als zwei Zeitabschnitte (> 2T) beträgt. Alle anderen Zeitabschnitte, die in diesem Beispiel nur Muster mit einem oder zwei Zeitabschnitten (≤ 2T) umfassen, werden mit erhöhter (hoher) Überschwingung geschrieben.
4B zeigt auch eine CML-Verzögerungsverschiebung von ½T, die durch den Kanal 31A gesteuert wird. Obwohl ein Wert von ½T gezeigt wird, kann der Kanal programmiert werden, um diese Verzögerung anzupassen, um die Phase in dem Kanal 31A und dem Schreibtreiber-Vorverstärker 18A zu berücksichtigen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6826003 [0007]

Claims

Plattenlaufwerk, umfassend: eine Platte mit magnetischem Dünnfilmmaterial auf einer Oberfläche; einen induktiven Schreibkopf zum selektiven Magnetisieren von Abschnitten des magnetischen Materials auf der Oberfläche der Platte und Erstellen magnetischer Übergänge für das Aufzeichnen von Datenbits; ein Kanalsystem, das einen Satz von Datenbits analysiert, welcher auf die Platte geschrieben werden soll, um die Menge der erforderlichen magnetischen Übergänge zu bestimmen, um die eingestellten Datenbits aufzuzeichnen, und für jeden Übergang ein entsprechendes Überschwingungssteuersignal erzeugt, das eine Überschwingungsamplitudenstufe aus einem Satz von Überschwingungsamplitudenwerten auswählt, der zwei oder mehr vorgegebene Werte umfasst, wobei die Überschwingungsamplitudenstufe in Abhängigkeit von der Erkennung vorgegebener Muster von Datenbits ausgewählt wird, die auf jeden magnetischen Übergang mit einer vorprogrammierten Verzögerung zwischen den Schreibdaten und dem Überschwingungssteuersignal folgen; und einen Schreibtreiber-Vorverstärker, der ein oder mehrere Signale von dem Kanalsystemsignal empfängt, welche die magnetischen Übergänge für den Satz von Datenbits und das entsprechende Überschwingungssteuersignal kodieren, wobei der Schreibtreiber-Vorverstärker ein Ausgangssignal für den induktiven Schreibkopf erzeugt, welches die Überschwingungsamplitudenstufe basierend auf dem Überschwingungssteuersignal anwendet.
Plattenlaufwerk nach Anspruch 1, wobei das von dem Schreibtreiber-Vorverstärker empfangene Überschwingungssteuersignal als ein amplitudenstufenmoduliertes(AML-)Signal kodiert wird.
Plattenlaufwerk nach Anspruch 1, wobei das von dem Schreibtreiber-Vorverstärker empfangene Überschwingungssteuersignal als ein amplitudenstufenmoduliertes(AML-)Signal kodiert wird, das Teil eines zusammengesetzten Signals ist, welches ein Stromschaltlogik(Current Mode Logic, CML)-Signal umfasst, das die Datenbits kodiert.
Plattenlaufwerk nach Anspruch 1, wobei der Schreibtreiber-Vorverstärker ein Zwischenspeichertaktsignal für einen Auslöser-Abtastblock aus den Schreibdatenübergängen erzeugt und der Auslöser-Abtastblock ein Amplitudenregelungssignal für einen Schreibtreiber erzeugt.
Plattenlaufwerk nach Anspruch 4, wobei der Auslöser-Abtastblock ein Signal von einem Amplitudenstufen-Demodulator empfängt, welcher die Überschwingungsamplitude bestimmt.
Plattenlaufwerk nach Anspruch 5, wobei der Amplitudenstufen-Demodulator ein amplitudenstufenmoduliertes(AML-)Signal von dem Kanalsystem über einen Signalpfad empfängt, der auch ein Lesesignal überträgt.
Plattenlaufwerk nach Anspruch 5, wobei der Amplitudenstufen-Demodulator ein amplitudenstufenmoduliertes(AML-)Signal von dem Kanalsystem als Teil eines zusammengesetzten Signals empfängt, welches ein Stromschaltlogik(Current Mode Logic, CML)-Signal umfasst, das die Datenbits kodiert.
Plattenlaufwerk nach Anspruch 1, wobei der Schreibtreiber-Vorverstärker einen vorbestimmten Puffer enthält, der mit einem Überschwingungsamplitudenregelungswert für einen nachfolgenden Schreibdatenübergang vorgeladen ist.
Plattenlaufwerk nach Anspruch 1, wobei der Schreibtreiber-Vorverstärker einen ersten Auslöser-Abtastblock für positive Schreibströme und einen zweiten Auslöser-Abtastblock für negative Schreibströme umfasst, verwendet werden, und eine Einrichtungszeit zwischen Schreibdatenübergängen einem Zeitabschnitt (1T) entspricht.
Plattenlaufwerk nach Anspruch 1, wobei der Satz von Überschwingungsamplitudenwerten drei diskrete Werte umfasst, welche einer nominalen Überschwingungsamplitude, einer niedrigen Überschwingungsamplitude, die geringer als die nominale Überschwingungsamplitude ist, und einer hohen Überschwingungsamplitude, die größer als die nominale Überschwingungsamplitude ist, entsprechen, und wobei der nominale Überschwingungsamplitudenwert gewählt wird, wenn eine Anzahl von Zeitabschnitten bis zu einem nächsten magnetischen Übergang für den Satz von Datenbits in einem vorgegebenen Bereich liegt, und der niedrige Überschwingungsamplitudenwert gewählt wird, wenn die Anzahl von Zeitabschnitten bis zu dem nächsten magnetischen Übergang größer als der vorbestimmte Bereich ist, und der hohe Überschwingungsamplitudenwert gewählt wird, wenn die Anzahl von Zeitabschnitten bis zu dem nächsten magnetischen Übergang kleiner als der vorgegebene Bereich ist.
Plattenlaufwerk nach Anspruch 1, wobei der Satz von Überschwingungsamplitudenwerten zwei diskrete Werte umfasst, welche einer nominalen Überschwingungsamplitude und einer hohen Überschwingungsamplitude, die größer als die nominale Überschwingungsamplitude ist, entsprechen, und wobei der nominale Überschwingungsamplitudenwert gewählt wird, wenn eine Anzahl von Zeitabschnitten bis zu einem nächsten magnetischen Übergang für den Satz von Datenbits größer als ein vorgegebener Wert ist, und der hohe Überschwingungsamplitudenwert gewählt wird, wenn die Anzahl von Zeitabschnitten bis zu dem nächsten magnetischen Übergang kleiner oder gleich dem vorgegebenen Wert ist.
Plattenlaufwerk, umfassend: eine Platte mit magnetischem Dünnfilmmaterial auf einer Oberfläche; einen induktiven Schreibkopf zum selektiven Magnetisieren von Abschnitten des magnetischen Materials auf der Oberfläche der Platte und Erstellen magnetischer Übergänge für das Aufzeichnen von Datenbits; ein Kanalsystem, das einen Satz von Datenbits analysiert, welche auf die Platte geschrieben werden sollen, und ein Stromschaltlogik(Current Mode Logic, CML)-Signal erzeugt, das einen Satz von magnetischen Übergängen kodiert, welche erforderlich sind, um die eingestellten Datenbits aufzuzeichnen, und das für jeden Übergang ein entsprechendes amplitudenstufenmoduliertes(AML-)Überschwingungssteuersignal erzeugt, das eine Überschwingungsamplitudenstufe aus einem Satz von Überschwingungsamplitudenwerten auswählt, der zwei oder mehr vorgegebene Werte umfasst, wobei die Überschwingungsamplitudenstufe in Abhängigkeit von der Erkennung vorgegebener Muster von Datenbits ausgewählt wird, die auf jeden magnetischen Übergang mit einer vorprogrammierten Verzögerung zwischen den Schreibdaten und dem Überschwingungssteuersignal folgen; und einen Schreibtreiber-Vorverstärker, der ein oder mehrere Signale von dem Kanalsystemsignal empfängt, welche das Stromschaltlogik(Current Mode Logic, CML)-Signal und das amplitudenstufenmodulierte(AML-)Überschwingungssteuersignal umfassen, wobei der Schreibtreiber-Vorverstärker einen Demodulator für das AML-Überschwingungssteuersignal umfasst, welcher die entsprechende Überschwingungsamplitudenstufe bestimmt, die für einen Auslöser-Abtastblock bereitgestellt wird, wobei der Auslöser-Abtastblock von einem Zwischenspeichertakt angesteuert wird, der durch Übergänge in dem Stromschaltlogik(Current Mode Logic, CML)-Signal eingestellt wird, und wobei der Schreibtreiber-Vorverstärker ein Ausgangssignal für den induktiven Schreibkopf erzeugt, der die entsprechende Überschwingungsamplitudenstufe basierend auf dem Stromschaltlogik(Current Mode Logic, CML)-Signal und dem Überschwingungssteuersignal aus dem Auslöser-Abtastblock anwendet.
Plattenlaufwerk nach Anspruch 12, wobei das eine oder die mehreren von dem Schreibtreiber-Vorverstärker aus dem Kanalsystem empfangenen Signale ein zusammengesetztes Signal umfassen, welches das Stromschaltlogik(Current Mode Logic, CML)-Signal und das amplitudenstufenmodulierte(AML-)Überschwingungssteuersignal umfasst.
Plattenlaufwerk nach Anspruch 12, wobei der Demodulator das amplitudenstufenmodulierte(AML-)Überschwingungssteuersignal von dem Kanalsystem über einen Signalpfad empfängt, der auch ein Lesesignal überträgt.
Plattenlaufwerk nach Anspruch 12, wobei der Schreibtreiber-Vorverstärker einen vorbestimmten Puffer umfasst, der mit einem Überschwingungsamplitudenregelungswert für einen nachfolgenden Schreibdatenübergang vorgeladen ist.
Plattenlaufwerk nach Anspruch 12, wobei der Auslöser-Abtastblock eine erste Einheit für positive Schreibströme und eine zweite Einheit für negative Schreibströme umfasst, verwendet werden und eine Einrichtungszeit zwischen Schreibdatenübergängen einem Zeitabschnitt (1T) entspricht.
Plattenlaufwerk nach Anspruch 12, wobei der Satz von Überschwingungsamplitudenwerten drei diskrete Werte umfasst, welche einer nominalen Überschwingungsamplitude, einer niedrigen Überschwingungsamplitude, die geringer als die nominale Überschwingungsamplitude ist, und einer hohen Überschwingungsamplitude, die größer als die nominale Überschwingungsamplitude ist, entsprechen, und wobei der nominale Überschwingungsamplitudenwert gewählt wird, wenn eine Anzahl von Zeitabschnitten bis zu einem nächsten magnetischen Übergang für den Satz von magnetischen Übergängen, und der niedrige Überschwingungsamplitudenwert gewählt wird, wenn die Anzahl von Zeitabschnitten bis zu dem nächsten magnetischen Übergang größer als der vorgegebene Bereich ist, und der hohe Überschwingungsamplitudenwert gewählt wird, wenn die Anzahl von Zeitabschnitten bis zu dem nächsten magnetischen Übergang kleiner als der vorgegebene Bereich ist.
Plattenlaufwerk nach Anspruch 12, wobei der Satz von Überschwingungsamplitudenwerten zwei diskrete Werte umfasst, welche einer nominalen Überschwingungsamplitude und einer hohen Überschwingungsamplitude, die größer als die nominale Überschwingungsamplitude ist, entsprechen, und wobei der nominale Überschwingungsamplitudenwert gewählt wird, wenn eine Anzahl von Zeitabschnitten bis zu einem nächsten magnetischen Übergang für den Satz von magnetischen Übergängen größer als ein vorgegebener Wert ist, und der hohe Überschwingungsamplitudenwert gewählt wird, wenn die Anzahl von Zeitabschnitten bis zu dem nächsten magnetischen Übergang kleiner oder gleich dem vorgegebenen Wert ist.