DE2629710C3 - - Google Patents
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- DE2629710C3 DE2629710C3 DE2629710A DE2629710A DE2629710C3 DE 2629710 C3 DE2629710 C3 DE 2629710C3 DE 2629710 A DE2629710 A DE 2629710A DE 2629710 A DE2629710 A DE 2629710A DE 2629710 C3 DE2629710 C3 DE 2629710C3
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/58—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
- G11B5/596—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on disks
- G11B5/59633—Servo formatting
- G11B5/59655—Sector, sample or burst servo format
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- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Description
DiL' Erfindung betrifft einen Datenspeicher und insbesondere eine Steueranordnung für einen Magnetplattenspeicher
mit einem Servosystem, mit dessen Hilfe ein Magnetkopf ständig in einer gewünschten
Position in bezug auf eine vorgegebene Leitbahn gehalten werden kann.
Bei Datenspeichern, die einen Stapel rotierender Magnetplatten als Aufzeichnungsmedium verwenden,
ist es notwendig, daß ein Magnetkopf ständig in einer solchen gewünschten Position gehalten werden kann.
Dabei werden Daten normalerweise in konzentrischen Datenspuren auf den Oberflächen der Magnetplatten
aufgezeichnet. Die Aufzeichnungsspuren liegen sehr dicht beieinander, mit beispielsweise 118 Datenspuren
je cm Radius (300/Zoll), und die Aufzeichnungsdichte
der Daten ist größer als 2000 Bit je cm (500/Zoll). Um
nun Zugriff zu diesen aufgezeichneten Daten zu erhalten, muß ein Aufzeichnungs-Widergabekopf nach
einer gewünschten Spur geführt werden, in der die gewünschte Information aufgezeichnet ist, wobei dann
dieser Aufzeichnungs-Wiedergabekopf bei Anwesenheit einer möglichen Störung für die gesamte Zeit mit
einem möglichst kleinen Ausrichtfehler genau über der Spurmitte gehalten werden kann, in der Information
gelesen oder geschrieben wird. Diese Funktionen lassen sich beispielsweise durch ein Einstellservosystem für
einen Magnetkopf erzielen, wie es beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung P 26 12 111,9 beschrieben
ist
In dem, in dieser Patentanmeldung beschriebenen System wird die Spurpositionsinformation nur von
einem Servokopf abgeleitet, der einer in dem Plattenstapel enthaltenen Servomagnetplatte zugeordnet ist Den
der Datenaufzeichnung und -wiedergabe dienenden Magnetplatten des übrigen Stapels sind dann Aufzeichnungs-
und Wiedergabeköpfe zugeordnet, die sich im Gleichlauf mit dem Servokopf bewegen. Entsprechende
elektronische Servoschaltungen erzeugen dann ein Positionsfehlersignal, das die Position de? Datenköpfe
in radialer Richtung in bezug auf die gewünschte Datenspur auf den Datenplatten anzeigt
Ein Nachteil dieser Art von Speichervorrichtung liegt darin, daß sich Lage-abweichungen der Datenköpfe aus
verschiedenen beeinflussenden Faktoren ergeben können wie z. B. eine leichte Exzentrizität der Platten, eine
gewisse Neigung der Platten auf der Plattenspindel und unterschiedliche Ausdehnung aufgrund unterschiedlicher
Wärmeeinflüsse. Jeder dieser Einflüsse für sich oder beliebige Kombinationen dieser Einflüsse können
zur Folge haben, daß einer oder mehrere der Datenköpfe außerhalb der Spur liegt, obgleich der
Servokopf genau über seiner Servcspur geführt ist Während der Aufzeichnung und Wiedergabe von
Daten, ist es erwünscht daß die Einstellung der Datenköpfe über den entsprechenden Datenspuren mit
einer Genauigkeit erfolgt die besser ist als ein Zehntel des Abstandes zwischen benachbarten Spuren. Bei der
heute verwendeten hohen Spurendichte können solche unerwünschten niederfrequenten Störungen eine Verschiebung
der Datenköpfe hervorrufen, die die zulässigen Grenzen bei weitem überschreitet so daß der
so Datenspeicher nicht mehr richtig arbeitet
Ein weiterer Vorschlag, der diesen Nachteil nicht aufweist besteht darin, die Servoplatte überhaupt
wegzulassen und dafür die Servopositionsinformation auf jeder Datenplatte in Sektoren anzubringen, die sich
mit den Datensektoren abwechseln. Dadurch erhält man die Möglichkeit die Servopositionsinformation ständig
aus der gerade angesteuerten Platte abzuleiten, so daß die obenerwähnten niederfrequenten Störungen keinen
Einfluß ausüben. Ein System unter Verwendung von in
μ Sektoren angebrachter Servoinformation ist in der
britischen Patentschrift 13 14 695 beschrieben. Servosysteme
dieser Art haben aber den weiteren Nachteil, daß das sich dabei ergebende Positionsfehlersignal eine zu
geringe Bandbreite aufweist als daß es bei der heute
μ üblichen Zugriffsgeschwindigkeit noch brauchbar wäre.
Der Datenspeicher gemäß der Erfindung besteht aus einem auf einer Antriebsspindel angebrachten Magnetplattenstapel,
einer entsprechenden Anzahl von Daten-
aufzeichnungsfläcben for eine Datenaufzeichnung und
-wiedergabe durch den Datenspuren zugeordnete Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfe, wobei jede
Datenspur aus Datensektoren für die Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von darin aufgezeichneten Daten
durch die Datenköpfe besteht, die sich mit voraufgezeichnete Datenspurpositionsinformation enthaltenden
Servosektoren für diese Spur abwechseln, welche durch
den zugeordneten Datenkopf und den Servokopf im Gleichlauf mit den übrigen Datenköpfen in der Weise
gelesen werden können, daß der Servokopf einer Servofläche einer der Platten zugeordnet ist, wobei
fortlaufend Datenspurpositionsinformation aus voraufgezeichneten Servospuren über die durch den Servokopf
auslesbare Servoaufzeichnungsfläche geliefert wird. Dabei werden die von der Servoaufzeichnungsfläche
abgeleiteten Betriebssignale für eine Steuerung der Bewegung der Datenköpfe bei einer Spurzugriffsoperation
benutzt, während die von den Servosektoren auf den Datenaufzeichnungsflächen abgeleiteten Signale
für die Positionssteuerung der Datenköpfe während einer Spurnachiaufoperation verwendet werden.
Der Datenspeicher gemäß der vorliegende* Erfindung
vereinigt in sich den Vorteil einer sehr kurzen Zugriffszeit, der sich mit einer besonderen Servoaufzeichnungsfläche
verbindet, mit dem Vorteil einer sehr genauen Positionierung eines Kopfes bei einer Spurnachlaufoperation
in einem Datenspeicher, bei der jede Datenspur Sektoren von Servoinformation enthält
Daher wird die besondere Servooberfläche ausschließlich während eines Spurzugriffs eingesetzt, während für
eine Spurnachiaufoperation erforderliche relativ niederfrequente Positionsinformation aus der Sektorinformation
der angesteuerten Datenspur abgeleitet wird. Ein Merkmal des Systems gemäß der Erfindung besteht
darin, daß für die Erhöhung der Bandbreite der Servoschleife erforderliche höherfrequente Komponenten
aus der speziellen Servooberfläche abgeleitet werden können.
Die unter Schutz zu stellenden Merkmale der Erfindung sind den Patentansprüchen im einzelnen zu
entnehmen.
Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen im
einzelnen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 schematisch ein Blockschaltbild für die Erzeugung eines Datenkopf-Positions/ehlersignals gemäß
einem Merkmal der Erfindung,
Fig.2 ein Blockschaltbild eines Datenspeichers gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig.3 ein Blockschaltbild der Servosteuerschaltungen
in F i g. 2,
F i g. 4a bh> c Impulsdiagramme zur Steuerung des in
der Servosteuerschaltung von Fig.3 enthaltenen phasenstarren Oszillators,
F i g. 4b bis 4h verschiedene Ausgangsimpulszüge des phasenstarren Oszillators in der Servosteuerschaltung
nach F i g. 3,
F i g. 4i und 4j Impulszüge, die durch Taktschaltung
für fehlende Taktimpulse erzeugt werden, die einen Teil der Servosteuerschaltung in F i g. 3 darstellt,
Fig.5 ein Blockschaltbild mit Einzelheiten der Taktschaltung zur Erzeugung der ausfallenden Taktimpulse
gemäß F i g. 4j,
Fig.6 eine Schaltungsanordnung der Servosektor-Detektorschaltung,
die in der Servosteuerschaltung gemäß F i g. 3 enthalten ist und
in den Servosteuerschaltungen der F i g. 3 enthalten ist.
Obgleich, wie bereits erläutert, die Einstellung des
Datenkopfs durch ausschließlich aus der Sektorservoinformation
auf der Plattenoberfläche abgeleitete Information
gesteuert werden kann, wird in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Bandbreite der
Positionsinformation dadurch erhöht, daß die höherfrequenten Komponenten des von der Servoaufzeichnungsfiäche
abgeleiteten Signals zu dem von den
ίο Servosektoren der Datenaufzeichnungsfläche abgeleiteten
Signal hinzuaddiert wird. Dies ist schematisch in F i g. 1 der Zeichnungen dargestellt
Das durch den Datenkopf gelesene, von den Servosektoren abgeleitete und abgetastete Positionsfehlersignal
wird einem Eingang 1 eines Tiefpaßfilters 2 zugeführt Dieses Signal enthält die niederfrequentere
Information der Position des Datenkopfes in bezug auf die Sollposition über der angesteuerten Spur. Obgleich
in der hier bevorzugten Ausführungsform 65 Servosektoren auf jeder Datenspur vorgesehen sind, so ist diese
Frequenz wahrscheinlich noch nicht hch genug, um ein
Positionsfehlersigna! ausreichend große: Bindbreite zu überzeugen, damit die Servoschleife ohne Einführen
einer merklichen Phasenverzögerung geschlossen werden kann. Demgemäß werden die höherfrequenten, aus
dem kontinuierlichen Positionsfehlersignal stammenden Komponenten, die durch den Servokopf von der
besonderen Servooberfläche abgeleitet werden, zi dem
aus den Servosektoren abgeleiteten Position rfehlersignal hinzuaddiert Das von der besonderen Servofläche
abgeleitete Positionsfehlersignal wird daher der Eingangsklemme 3 zugeführt und durch ein Hochpaßfilter
4 geleitet Die niederfrequentere Positionsinformation der besonderen Servooberfläche, die durchaus
durch niederfrequente Schwankungen beeinflußt sein kann, wird dadurch ausgesiebt Die beiden gefilterten
Signale werden in einer Mischstufe 5 miteinander kombiniert, und man erhält dadurch an der Ausgangsklemme
6 ein breitbandiges Positionsfehlerfignal, das den wahren Positionsfehler des Datenkopfes in bezug
auf die gerade gelesene Spu; darstellt
D*-. Blockschaltbild der Speichervorrichtung zeigt F i g. 2. Ein Stapel Magnetplatten 7 ist für eine Rotation
auf einer Spindel 8 befestigt Voraufgezeichnete Servospuren 9 sind auf einer Oberfläche einer der
Platten vorgesehen, in diesem Füll die unterste Piatte des Stapels, und diese Servospuren werden durch einen
nur zum Lesen geeigneten Servokopf 10 gelesen. Da diese Oberfläche nur Servoinformation enthält, wird sie
als besondere Servooberfläche bezeichnet Die besondere Servooberfläche enthält Positionsinformation für
die Datenspuren auf den Aufzeichnungsflächen der Platten, die durch eine Anzahl von zum Aufzeichnen und
Wiedergeben von Daten dienenden Köpfen 11 angesteuert werden, wobei für jede der verbleibenden
Plattenoberflächen jeweils ein Kopf vorgesehen ist Die Datenköpfe U und der Servokopf 10 werden alle
gemeinsam im Gleichlauf durch eine Magnetkopfeinstellvorrichtung 12 über die Plattenoberflächen bewegt
Das durch den jervokopf 10 aus der auf der besonderen Servooberfläche voraufgezeichneten Servoinformation
9 abgeleitete kontinuierliche Positionsfehlersignal wird ausschließlich benutzt, während eines
Spurzugriffs die entsprechende Positionsinformation zu
h> liefern. Diese Positionsinformation nimmt dabei die
Form von das Überqueren von Spuren anzeigenden
Impulsen an, die aus dem Fehlersignal, nachdem dieses einen Vorverstärker 13 und einen Regelverstärker 14
durchlaufen hat, durch die Servosteuerschaltungen 15
abgeleitet werden. Die Adresse der Spur wird den Servosteuerschaltungen 15 von einem äußeren Steuersystem
zugeführt, und aus dieser Information leitet die Servosteuerschaltung die notwendigen Steuerströme
für die Magnetkopfeinstellvorrichtung 12 ab, so daß die Datenköpfe einem vorbestimmten Geschwindigkeitsprofil folgend, nach der gewünschten Spur bewegt
werden.
Die tatsachlich für die Steuerung des Spurzugriffs in
der bevorzugten Ausführungsform der Speichervorrichtung verwendete Servoschaltung ist in der obengenannten
deutschen Patentanmeldung ausführlich beschrieben. Selbstverständlich lassen sich auch andere Schaltungen
für die Steuerung eines Spurzugriffs aufbauen, die anstelle der dort beschriebenen Schaltung verwendet
werden können. Obgleich dort das sogenannte Drei-Bit-Servomuster verwendet wird, so ist doch ohne
weiteres einleuchten^ daß die Servoinformstion such in
vielfach anderer Weise codiert sein und in gleicher Weise benutzt werden kann. Da die Arbeitsweise und
der Aufbau der Servoschaltungen während eines Spurzugriffs keinen Einfluß auf die vorliegende
Erfindung hat und da eine ausreichende Beschreibung des Drei-Bit-Servomusters, wie es tatsächlich verwendet
wird, in der bereits genannten deutschen Patentanmeldung beschrieben ist, bedarf dieser Teil der
Speichervorrichtung keiner weiteren Erläuterung.
Während einer Spurnachlaufoperaiion wird das
Positionsfehlersignal, das dazu benutzt wird, den Datenkopf genau über der Datenspur zu halten, von der
in einzelnen Sektoren der Datenspur selbst voraufgezeichneten Servoinformation abgeleitet. Die Soll-Position
über der Datenspur ist dann erreicht, wenn der Servokopf in der Mitte zwischen zwei voraufgezeichneten
Servospuren liegt. Weicht die Position des Kopfes von dieser Soll-Position ab, so wird ein Fehlersignal
abgeleitet, daß nach Verarbeitung zur Steuerung des der Magnetkopfeinstellvorrichtung 12 zugeführten Stromes
benutzt wird, so daß sich ein geschlossener Regelstromkreis ergibt.
Wie im Fall des Servomusters auf der besonderen Servofläche, hat auch der genaue Aufbau des codierten
Servomusters, das zum Aufzeichnen der Servospuren verwendet wird, keine Beziehung zur vorliegenden
Erfindung. Jedes Codierverfahren, das ein Fehlersignal erzeugt, das durch seine Amplitude und Polarität den
Grad und die Richtung der Spurabweichung von der richtigen Spurposition anzeigt, kann hier verwendet
werden. Es gibt tatsächlich im Stand der Technik viele andere Lösungen und es ist daher nicht notwendig, die
Codierung der Sektor-Servoinformation hier noch einmal zu besprechen.
Die durch einen ausgewählten Datenkopf 11 gelesene Daten- und Servoinformation durchläuft einen Vorverstärker
17 und einen Regelverstärker 18. Die Auswahl des Datenkopfes kann dabei in völlig normaler Weise
erfolgen. Die in 65, gleiche Abstände voneinander aufweisenden Sektoren rund um die Datenspur
voraufgezeichnete Servoinformation wird, gesteuert durch ein ServoschutzsignaL dessen Erzeugung noch
beschrieben wird, durch die Servosteuerschaltungen 15
hindurchgeschaltet
Der Gleichstromanteil und die niederfrequentere Information der in Sektoren aufgezeichneten Servoinfonnation
wird in den Servosteuerschaltungen 15 mit der von der besonderen Servooberfläche abgeleiteten
höherfrequenten Information kombiniert Das sich dabei ergebende kombinierte Signal größerer Bandbreite
wird dann zur Erzeugung der Treiberströme für die Steuerung der Magnetkopfeinstellvorrichtung 12 in
üblicher Weise verwendet. Die vom Regelverstärker 18
kommenden Signale werden außerdem über den Datenkanal 51 an das Steuersystem 16 weitergegeben,
so daß die zwischen den Servosektoren aufgezeichneten Daten in der üblichen Weise verarbeitet werden
können. Das Auftreten von Datensignalen am Datenkopf wird durch ein niedriges Potential des Servoschutzsignals
angezeigt, wb sich noch aus der nachfolgenden Beschreibung der Erzeugung dieses
Signals ergibt. Die Kopfauswahlschaltungen und andere Merkmale des Datenkanals stehen in keiner Beziehung
zur vorliegenden Erfindung und werden daher nicht beschrieben.
Einzelheiten der Servoschaltungen zur Erzeugung des Datenkopf-Positionsfehlersignals werden nunmcnr
anhand Hps RlorksrhalthilHür. tier F i g. 3 beschrieben.
Die Servosteuerschaltung hat dabei die Aufgabe, die Datensignale zu geeigneten Zeitpunkten abzuiiihlen, um
dabei die in Sektoren angeordneie Servoinformation zu
entnehmen. Der Ort des Beginns eines jeden Servosektors in den Datenspurrn wird durch eine Servoadreßjs
marke angezeigt, die an zugehörigen Speicherplätzen
rund um die entsprechenden Servospuren der besonderen ServoP.äche aufgezeichnet sind. Diese Adreßmarken
Können dabei beliebig aufgebaut scm, abhängig davon, wie die Servoinformation codiert ist. Da in der
Vorrichtung die Servocodierung das modifizierte Drei-Bit-Muster verwendet, erschien es zweckmäßig,
eine Servoadreßmarke dadurch zu kennenzeichnen, daß sie durch ein vorbestimmtes Muster fehlender Taktimpulse
in einem sonst ununterbrochenen Strom von
is Taktimpulsen dargestellt wird, die durch die Drei-Bit-Muster
auf der besonderen Servooberfläche erzeugt werden. Die Feststellung des richtigen Musters der
fehlenden Taktimpulse, die die Servoadreßmarke darstellen, zeigt an, daß der zugehörige Sektor von
Servoinformation gerade bei jedem Datenkopf angekommen ist.
Die vom Servokopf 10 kommende Servoinformation wird vom Regelverstärker 14 nach dem Eingang einer
Positionsfehler-Detektorschaltung 20 abgegeben. Diese Schaltung erzeugt auf der Leitung 21 in Abhängigkeit
von der Taktinformation, die von Drei-Bit-Mustern der voraufgezeichneten Servospuren abgeleitet wurde,
Taktimpulse, die nach dem phasenstarren Oszillator 22 weitergeleitet werden. Der phasenstarre Oszillator 22
so erzeugt wiederum Steuertaktimpulse auf Leitung 23 für die Detektorschaltung 20. Die Detektorschaltung 20
demoduliert die Positionssignale aus den Drei-Bit-Mustern und liefert auf der Ausgangsleitung 24 ein
PositionsfehlersignaL Eine ausführliche Beschreibung der Positionsfehler-Detektorschaltung findet man in der
obengenannten deutschen Patentanmeldung, wo sie ausführlich beschrieben ist Diese Beschreibung muß
daher hier nicht wiederholt werden.
Aufbau und Arbeitsweise des phasenstarren Generate >
tors ist ebenfalls in der obengenannten Patentanmeldung, insbesondere in bezug auf das Blockschaltbild der
Fig. 11 und die Impulszüge der Fig. 12, beschrieben.
Eine zusätzliche Funktion des phasenstarren Oszillators 22, die für die vorliegende Erfindung erforderlich ist und
in der genannten Patentanmeldung nicht beschrieben ist ist eine logische Schaltung zur Erzeugung der
fehlenden Taktimpulse jedesmal dann, wenn dem normalen kontinuierlichen Strom von Taktimpulsen,
wie sie aus der besonderen Servooberfiäche abgeleitet werden, ein wirklicher Taktimpuls fehlt. Die logische
Schaltung gibt also jedesmal dann, wenn eine Servoadreßmarke
durch den Servokopf gelesen wird, ein Muster von fehlenden oder ausgefallenen Taktimpulsen
ab.
Die Signalimpulszüge des phasenstarren Oszillators s:i*J in Fig.4a bis 4h gezeigt. Das dem Oszillator
zugtJfQhrte Servotaktsignal zeigt F i g. 4a, das Ausgangssignal
einer durch die Servotaktimpulse angesteuerten monostabilen Kippschaltung zeigt die F i g. 4b, das
Ausgangssignal einer Taktverriegelungsschaltung zeigt Fig. 4c, und Fig. 4d, e, f, g und h sind die
Ausgangssignale der im phasenstarren Oszillator verwendeten Zähler CTl, CTl, CTX CTA bzw. CT5,
die zur Demodulation der Positionsfehlersignale in der Positions-Detektorschaltung 20 dienen. Die drei Signalimpulszüge,
die durch die logische Schaltung für die ausfallenden Taktimpuls? hpniityt wprHpn einrj in
Fig.4b als Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung,
Fig.4f als Ausgangssignal des Zählers 3 (CT3) und Fig.4g als Ausgangssignal des Zählers 4
(CTA) dargestellt In dem Servotaktimpulszug der F i g. 4a ist ein ausfallender Taktimpuls gezeigt, um
damit die Arbeitsweise der logischen Schaltung für den ausfallenden Taktimpuls klarer zu machen. Folgerichtigerweise
ist die zugehörige monostabile Kippschaltung ebenfalls weggelassen worden. F i g. 4i zeigt den
Signaipegel am Ausgang eines Teils der Detektorlogik für den ausgefallenen Taktimpuls und 4j zeigt die
F-zeugung des tatsächlich ausgefallenen Taktimpulses als Ausgangssignal der Detektorlogik.
Die logische Schaltung zur Erzeugung des ausgefallenen Taktimpulses in Fig.5 besteht aus einer durch
Impulskanten gekippten bistabilen JK-Kippschaltung 25, die auf positiv gerichtete Impulskanten anspricht.
Das der ]-Einstellklemme 50 der Verriegelungsschaltung zugeführte Eingangssignal ist das Signal CT3, d. h.,
daß immer dann, wenn das Signal CT3 (Fig.4f) einen
negativen Wert annimmt, die Verriegelungsschaltung 25 eingestellt wird. Das Ausgangssignal dieser Verriegelungsschaltung
ist in Fig. 4i gezeigt. Das dem K-Rückstelieingang 51 zugeführte Eingangssignal entstammt
einer monostabilen Kippschaltung, d. h. immer dann, wenn das einer monostabilen Kippschaltung
entstammende Signal F i g. 4b negativ wird, dann wird die Verriegelungsschaltung 25 zurückgestellt. Im Fall
eines ausfallenden Taktimpulses, wie er beim nächsten Taktintervall in F i g. 4a gezeigt ist, wird die monostabile
Kippschaltung nicht betätigt, so daß die Verriegelungsschaltung 25, die durch das Ausgangssignal von CT3
eingestellt wurde, nicht zurückgestellt wird, wodurch ausgangsseitig ein hohes Potential beibehalten wird, wie
Fig.4i zeigt Das am (^-Ausgang der Verriegelungsschaltung auftretende Ausgangssignal wird einem
UND-Glied 26 mit drei Eingängen zugeleitet, während an den übrigen beiden Eingängen die Ausgangssignale
CT3 und CTA in F i g. 4f bzw. 4g liegen. Kurz nach dem Auftreten des fehlenden Taktimpulses sind dann die
Bedingungen für das UND-Glied erfüllt, so daß ω
ausgangsseitig so lange ein hohes Potential auftritt bis die Signale CT3 und CTA abfallen. Dieses positive, vom
UND-Glied 28 kommende, über Leitung 28 abgegebene Potential ist ein Impuls, der anzeigt daß in dem
normalerweise kontinuierlichen Strom von Taktimpulsen, die aus der besonderen Servooberfiäche abgeleitet
wurden, ein Impuls fehlt
auf Leitung 28 des phasenstarren Oszillators 22 wird als Eingangssignal einer Sektor-Detektorschaltung 29 in
F i g. 3 zugeleitet Wenn also eine Servoadreßmarke von der besonderen Servooberfiäche gelesen wird, dann
wird ein entsprechendes Muster von ausgefallenen Tatkimpulsen durch die logische Schaltung auf der
Leitung 28 erzeugt, die nach der Sektor-Detektorschaltung
29 führt Diese Sektor-Detektorschaltung 29 dient dazu, das Servoadreßmarkenmuster festzustellen und
auf seiner Ausgangsleitung 30 ein Servoschutzsignal zu
erzeugen. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß das Servoschutzsignal für die Dauer des nachfolgenden
zugehörigen Sektors der Servoinformation in entsprechenden Datenspuren auf der Datenoberfläche andauert.
Die Servo-Detektorschaltung 29 ist in Fig.6 dargestellt und besteht aus einem Schieberegister 11,
das so viele Stufen aufweist, wie Servoadreßmarken erkannt werden müssen. In diesem Beispiel besteht die
Taktbits. Die fehlenden Taktbits sind natürlich der Kehrwert der tatsächlich aus dem ursprünglichen Strom
von Taktimpulsen ausgelassenen Tatkimpulse. Das Schieberegister 31 weist 9 Stufen auf, die für ein
paralleles Auslesen an einem positiven UND-Glied 32 angeschlossen sind. Die Inverter 33 sind dabei in die
Ausgangsleitungen der zweiten und letzten Stufe des Schieberegisters eingeschleift, so daß die eingangsseitigen
Bedingungen für das UND-Glied 32 nur dann erfüllt sind, wenn die tatsächlich nötigen acht Bits der
Servoadreßmarke in den acht Stufen des Schieberegisters 31 enthalten sind. Als Takteingang für das
Schieberegister 31 dient das Ausgangssignal des Zählers 4, (CTA), das vom phasenstarren Oszillator 22 über die
Leitung 34 zugeführt wird. Dieses Ausgangssignal ist in F i g. 4g gezeigt und dient dazu, die fehlenden Taktimpulse
mit der Taktfrequenz durch das Schieberegister hindurchzuschieben. Sobald die Indexmarke festgestellt
worden ist, stellt ein durch das UND-Glied 32 hindurch übertragener positiver Impuls die Verriegelungsschaltung
35 ein. Das auf Leitung 30 auftretende Ausgangssignal der Verriegelungsschaltung 35 ist das bereits
erwähnte Servoschutzsignal und muß daher für die Dauer des zugeordneten Sektors der Servoinformation
auf der Datenplatte einen positiven Wert behalten.
Jeder Sektor der Servoinformation hat eine Länge von 12 Byte (6 Servozellen). Das von der Verriegelungsschaltung 35 abgegebene Servoschutzsignal wird daher
einem Eingang eines UND-Gliedes 37 zugeführt, an dessen anderen Eingang ein über Leitung 34 von Zähler
4 (CTA) des phasenstarren Oszillators ankommendes Ausgangssignal zugeführt wird. Das vom UND-Glied 37
kommende Ausgangssignal wird einem durch 6 teilenden Zähler 38 zugeführt, dessen Ausgangssignal
zur Rückstellung der Verriegelungsschaltung 35 benutzt wird. Auf diese Weise wird das Servo-Schutzsignal zum
richtigen Zeitpunkt beendet Das von der Verriegelungsschaltung 35 kommende Servoschutzsignal durchläuft
eine Inverterstufe 39 und dient zum Zurückstellen des Zählers 38.
Das auf Leitung 30 (F i g. 3) auftretende Servoschutzsignal wird in üblicher Weise zur Durchschaltung der
Sektoren von Servoinformation von den Datenoberflächen über die Dateneingangsleitung 40 nach den
Demodulatorschaltungen 41 verwendet Der Aufbau dieser Demodulatorschaltungen hängt natürlich von der
bestimmten jeweiligen Servocodierung zur Speicherung
der Sektoren von Servoinformation ab. Wie auch bei den besonderen Servooberflächen, können verschiede-
ne Arten von Demodulationsschaltungen benutzt werden, die ein Datenkopf-Positionsfehlersignal erzeugen,
das durch Größe und Richtung die Abweichung des Datenkopfes von der Soll-Position über der Datenspur
anzeigt Weil derartige Systeme im Stand der Technik allgemein bekannt sind, wird die Demodulation der
Sektor-ServoinforrAation hier nicht beschrieben. Was im Fall der von der besonderen Servofläche abgeleiteten
Positionsfehlersignale nicht der Fall zu sein braucht, trifft im vorliegenden Fall jedoch zu, d. h, das über die
Ausgangsleitung 42 des Demodulators abgegebene Positionsfehlersignal ist für die angesteuerte Datenspur
richtig. Das auf Leitung 24 auftretende, von der besonderen Servooberfläche abgeleitete Positionsfehlersignal
kann dem Einfluß niederfrequenter Schwankungen ausgesetzt sein und kann unter Umständen
für die gerade angesteuerte Spur nicht richtig sein. Die hochfrequenten Komponenten dieses Servosignals
werden jedoch dazu benutzt, die Bandbreite des von der
hen.
Die Kombination der Gleichstrom- und der niederfrequenten Komponenten des Sektor-Servopositionsfehlersignals
mit den höherfrequenten Komponenten des Servo-Positionsfehlersignals aus der besonderen
Servooberfläche werden in der Servomischstufe 43 gemischt. Das sich dabei ergebende hybride Servopositionsfehlersignal
auf der Ausgangsleitung 44 wird in üblicher Weise dadurch kompensiert, daß ein die
Phasenvor- oder Nacheilung berücksichtigender Kompensator 45 vorgesehen ist und daß das phasenkompensierte
Fehlersignai auf der Leitung 46 einer üblichen Steuerschaltung 47 zugeführt wird. Diese erzeugt
ihrerseits einen Steuerstrom auf der Steuerleitung 48, der mit geeigneter Amplitude und Polarität die
Magnetkopfeinstellvorfichtung 12 (Fig.2) ansteuert, wodurch die Servoschleife geschlossen ist.
Die Servomischstufe 43 ist in F i g. 7 dargestellt. Sie besteht im wesentlichen aus einem Operationsverstärker
49, in dessen Gegenkopplungsweg eine Parallelkombination aus einem Widerstand R1 und einem
Kondensator Ci angeordnet ist. Das über Leitung 42 ankommende Sektor-Positionsfehlersignal wird dem
invertierenden Eingang des Operationsverstärkers über einen Widerstand R 2 zugeführt. Das der besonderen
Servooberfläche entstammende Positionsfehlersignal wird über Leitung 24 über einen Kondensator Cl am
gleichen Eingang des Verstärkers zugeleitet. Der andere sirigsrig eic; vcrstarKcrs ;;; gccract
."ar; Sicm, sau
diese Schaltung für das über die Eingangsleitung 42 ankommende Sektor-Positionsfehlersignal als Tiefpaß
und für das über die Leitung 24 ankommende Servosignal als Hochpaß wirkt. Die Werte der
Bauelemente der Schaltung sind so gewählt, daß die Durchlaßgrenzen beider Durchlaßbereiche bei 100 Hz
liegen. Das kombinierte Positionsfehlersignal tritt dann
auf der Ausgangsleitung 44 der Mischstufe auf und dient zum Schließen, des Regeis!romkreises.
Claims (5)
1. Steueranordnung für Magnetplattenspeicher mit einer durch einen Seryokopf abtastbaren, mit
voraufgezeichneter Servoinformation versehenen Servoplatte, zur gleichlaufenden selektiven Einstellung
eines Datenkopfes Ober der Mitte einer Datenspur, mit einer durch Positionsfehlersignale
ansteuerbaren Steuerschaltung für die Betätigungsvorrichtung der im Gleichlauf einstellbaren Magnetköpfe,
dadurch gekennzeichnet, daß eine durch die Datenköpfe (U) aus Sektorinformationen
der Datenplatten (7) entnehmbare zweite Servoinformation vorgesehen ist und daß diese beiden
Servoinfonnationen fiber getrennte Kanäle (13,14, 17, 18) einer summenbildenden Steuerschaltung (5,
15; Fig.3) zur Ableitung eines kombinierten Positionsfehlersignals zur Ansteuerung der Magnetkopfeinstellvorrichtung
(12) zuführbar sind.
2. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Servosteuerschaltung (15;
Fig.3) for die von den Scrvosekioren der
Datenplatte abgeleitete Servoinformation einen Demodulator (41) und für die von der Servoplatte
abgeleitete Servoinformation einen Positionsfehlerdetektor (20) enthält, die beide ausgangssei tig mit
einer Servosignal-Mischstufe (43; F i g. 7) verbunden sind
3. Steueranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Servosteuerschaltung (15;
Fig.3) zur Taktgabe einen über einen Positionsfehlerdetekto;
(20) angesteuerten phasenstarren Oszillator (22) und einen durch diesen angesteuerten
Sektordetektor (29) zur Feststellung der Auftrittszeitpunkte der Servosekturen der Datenplatte
aufweist
4. Steueranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Servokopf
der Servoplatte kommende Servokanal (3, 13, 14)
einen Hochpaß (4; R 2) und der von der Datenplatte (7) kommende Servokanal (1,17,18) einen Tiefpaß
(2; R2) aufweist, deren Durchlaßbereiche aneinander grenzen, und daß zur Summenbildung ein
gegengekoppelter Operationsverstärker (49) vorgesehen ist, an dem die beiden Kanäle angeschlossen
sind.
5. Steueranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzen der niederfrequenten
Servosignalkomponenten unterhalb von 100 Hz und die Frequenzen der höherfrequenten
Servosignalkomponenten oberhalb von 100 Hz liegen.
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