DE68920839T2

DE68920839T2 - Steuerung für Magnetplatten.

Info

Publication number: DE68920839T2
Application number: DE68920839T
Authority: DE
Inventors: Tohru Shinohara; Hiroshi Tsurumi
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1989-11-29
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2009-11-30
Also published as: EP0371777B1; AU611066B2; AU4569889A; US5070420A; KR920008278B1; DE68920839D1; JPH02149979A; JPH0685264B2; EP0371777A3; EP0371777A2; KR900008494A

Description

Magnetplattenlaufwerke sind Einrichtungen, bei welchen ein Magnetkopf auf einer spezifischen Spur einer rotierenden Magnetplatte positioniert wird, um Daten von einer Spur zu lesen oder Daten auf eine Spur zu schreiben. Der Magnetkopf schwebt auf der Oberfläche der Platte wegen der durch die Rotation der Platte über diese fließenden Luft, und somit kann der Kopf kontaktlose Lese-Schreib-Vorgänge durchführen. Wenn die Magnetplatte nicht rotiert, berührt der Kopf die Magnetplatte.
Derzeit machen die meisten Magnetplattenlaufwerke Gebrauch von einem sogenannten CSS- oder "Contakt Start Stop''-System, bei welchem der Kopf mit der Plattenoberfläche in Kontakt steht, wenn die Platte nicht rotiert. Dieses System ist praktisch, weil die Miniaturisierung des Kopfes die Größe des Drucks auf die Platte von dem Kopf reduziert hat. Die Verwendung von sehr viel reinerer Luft in dem Plattengehäuse und die Verwendung von einem Schmiermittel helfen auch, das System praktisch zu machen. Das Schmiermittel vermindert die dynamische Reibung zwischen dem Kopf und der Platte beim Starten und Stoppen der Rotation der Platte und vermindert einen Schaden, wenn der Kopf entweder aufgrund eines mechanischen Stoßes auf die Platte schlägt oder der Kopf Staub in die Platte drückt.
Jedoch, weil die Köpfe fortlaufend weiter miniaturisiert werden, und weil das Finish von sowohl den Kopf- als auch den Plattenoberflächen zunehmend glatter gemacht wird, hat der Kopf die Tendenz, an der Plattenoberfläche zu haften, wenn die Platte nicht rotiert wird. Diese Adhäsion wird bewirkt durch eine Art von Anziehungskraft, welche zwischen zwei spiegelglatten Oberflächen auftreten kann. Diese Adhäsion wird stärker mit Vorhandensein des Schmiermittels und würde einen schweren Schaden des Kopfes, dessen Aufhängungsstruktur oder der Platte hervorrufen, wenn die Magnetplatte rotiert wird, falls nicht richtig gelöst.
Aus diesem Grund muß vor dem Beginn des Rotierens der Magnetplatte die Adhäsion gelöst werden, indem der Magnetkopf in der Radialrichtung der Magnetplatte gezogen wird. Um das Lösen der Adhäsion vor dem Beginn des Rotierens der Platte sicherzustellen, machen herkömmliche Magnetplattenlaufwerke Gebrauch von einem speziellen Lösemechanismus. Dieser Mechanismus bewegt eine Kopfbetätigungseinrichtung längs der Radialrichtung der Platte, bevor die Platte zu rotieren beginnt. Weil die kardanischen Bügel der Aufhängungsstruktur genügend Steifigkeit in der Radialrichtung haben, kann der Kopf aus der Adhäsion gelöst werden, ohne irgendeinen Schaden der kardanischen Bügel hervorzurufen.
Es sind mehrere Wege zum Bewegen des Kopfes vorgeschlagen worden. In den U.S.-Patentschriften 4,530,021 und 4,589,036 wird dem Kopf ein Wechselstrom zugeführt, um eine "Mikrobewegung" hervorzurufen, wenn die Rotation der Platte begonnen wird. Weiterhin wird in der 4,589,036 die tatsächliche Bewegung des Kopfes abgefühlt und die "Mikrobewegung" dadurch gesteuert. Jedoch erfordern diese Methoden einen präzise gesteuerten Wechselstromgenerator und hochentwickelte Fühlschaltungen.
Eine andere Methode, welche eine viel einfachere Schaltung nutzt, wird in der Japanischen Ungeprüften Patentveröffentlichung No. 61-198480 (veröffentlicht 9. September 1986) beschrieben. Bei dieser Methode wird, wenn das Magnetplattenlaufwerk gestoppt ist, die Kopfbetätigungseinrichtung nahe einer Anschlageinrichtung positioniert. Die Anschlageinrichtung beschränkt die Bewegung der Betätigungseinrichtung und enthält ein elastisches Material. Beim Anfahren des Plattenlaufwerks wird die Kopfbetätigungseinrichtung zu dem Anschlag hin bewegt und komprimiert das elastische Material. Dies bewirkt, daß der Kopf geringfügig in der Radialrichtung versetzt wird, bevor die Platte tatsächlich zu rotieren beginnt. Diese Methode erfordert lediglich einen Treiberstrom der Kopfbetätigungseinrichtung, der groß genug ist, um das elastische Material zu komprimieren. Es wird eine Rechteckschwingungsform als Treiberstrom verwendet, weil die Bewegung der Betätigungseinrichtung durch den Anschlag sicher beschränkt ist.
Jedoch hat der Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, daß die oben beschriebene Methode einen Transistor mit hohem Leistungsverbrauch in einem Verstärker zum Erregen der Spule des Kopfbetätigungseinrichtungsmotors erfordert, wodurch der Verstärker größer in den Abmessungen, höher im Preis und größer im Leistungsverbrauch gemacht wird.
IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 22, No. 7, Dezember 1979, Seite 2660 beschreibt einen Leistungsverstärker für einen Motor, welcher zwischen zwei Spannungsquellen umschaltet, eine für eine hochschnelle Beschleunigung einer Antriebseinrichtung und eine für eine kleinere Beschleunigung für eine Konstantgeschwindigkeitsbewegung. Der Leistungsverstärker ist ein modifizierter "H"-Entwurf, bei welchem für einen Niedrigstrombetrieb der Motor zwischen Masse und, über einen einzigen Transistor, eine negative Spannungsquelle geschaltet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Magnetplattenlaufwerk geschaffen, enthaltend:
einen Träger zum Tragen eines Magnetkopfs zum Lesen oder Schreiben von Daten auf einer rotierenden Magnetplatte;
einen Motor zum Bewegen des Trägers;
eine Treiberschaltung zum Treiben des Motors; und
eine Steuerschaltung zum Anlegen eines Steuersignals und eines Adhäsionslösesignals an die Treiberschaltung;
wobei die Treiberschaltung enthält:
eine Brückenschaltung, die aus vier Transistoren besteht, zum Treiben einer Spule des Motors, wobei ein Paar von entgegengesetzten Übergängen der Transistoren mit einer ersten bzw. einer zweiten Stromquelle verbunden ist und das andere Paar von Transistorübergängen mit den beiden Enden der Spule verbunden ist, wobei die ersten und zweiten Stromquellen zusammen eine normale Stromquellenspannung liefern;
ein Paar von Steuerverstärkern zum Steuern der Brückenschaltung, um die Spule in einer positiven oder negativen Richtung entsprechend einem Steuereingangssignal von der Steuerschaltung zu treiben, wodurch ein Paar von entgegengesetzten Transistoren zu der gleichen Zeit EIN geschaltet werden;
gekennzeichnet durch:
eine Adhäsionssteuerschaltung, die vorgesehen ist zum Steuern der Brückenschaltung, um die Spule in einer Richtung zu treiben entsprechend einem Adhäsionslösebefehl von der Steuerschaltung bevor die Platte zu rotieren beginnt, und welche nur einen der vier mit einem Ende der Spule verbundenen Transistoren EIN schaltet und ein entgegengesetztes Ende der Spule mit einem Punkt eines Zwischenpegels zwischen der ersten und zweiten Stromquelle verbindet, wodurch während eines Ahäsionslösevorgangs die Spule und der eine der vier Transistoren durch eine niedrigere Stromquellenspannung als die normale Stromquellenspannung getrieben werden.
Durch ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann ein Magnetplattenlaufwerk geschaffen werden, bei welchem eine Motorspule zum Bewegen eines Magnetkopfträgers mit einem kleinen Strom zum Lösen der Adhäsion an dem Magnetkopf durch eine Adhäsionssteuerschaltung in der Treiberschaltung zum Treiben des Motors vor der Rotation der Magnetplatte versorgt wird, und welches in der Lage ist, kleinere und billigere Transistoren für den Motortreiberverstärker in einer Treiberschaltung zu verwenden, wodurch der Leistungsverbrauch reduziert wird.
Genauer kann durch ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Magnetplattenlaufwerk geschaffen werden, welches die Adhäsion des Magnetkopfes lösen kann, was eine Treiberschaltung zum Treiben eines Kopfbetätigungseinrichtungsmotors kleinerer Größe, niedrigeren Preises und geringeren Leistungsverbrauchs ermöglicht durch eine Reduzierung bei der dessen Transistoren zugeführten Spannung.
Bei Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ist eine Treiberschaltung zum Treiben des Betätigungseinrichtungsmotors des Magnetplattenlaufwerks gebildet durch: eine Spulentreiberschaltung, die aus vier Transistoren besteht, welche in einer Brückenform zur Erregung der Spule des Motors angeordnet sind, wobei ein Paar von entgegengesetzten Transistorübergängen jeweils mit der ersten und der zweiten Stromquelle verbunden sind, und das andere Paar von Transistorübergängen mit den beiden Enden der Spule verbunden ist; ein Paar von Steuerverstärkern zur Steuerung der Spulentreiberschaltung; und eine Adhäsionssteuerschaltung zur Steuerung des Verstärkers zum Lösen der Adhäsion des Magnetkopfs vor der Rotation der Platte. Wenn ein Adhäsionslösebefehl von einer Steuerschaltung des Magnetplattenlaufwerks der Adhäsionssteuerschaltung vor der Rotation der Platte zugeführt wird, wird nur einer von vier mit einem Ende der Spule verbundenen Transistoren EIN geschaltet und das entgegengesetzte Ende der Spule wird durch die Adhäsionssteuerschaltung mit dem Mittelpegelpunkt zwischen der ersten und der zweiten Stromquelle verbunden, um die Spule in einer Richtung zu erregen. Auf diese Weise wird während des Adhäsionslösevorgangs der Spule und dem Transistor nur eine Halbpegelspannung zugeführt, was zu einer Reduzierung der Arbeitslast an dem Arbeitstransistor führt, was den Bau eines kleineren und billigeren Laufwerks gestattet, welches weniger Leistung verbraucht.
Auf dem Wege des Beispiels wird Bezug genommen auf die begleitenden Zeichnungen, in welchen:
Fig. 1 ist ein teilweises Draufsichts- und Blockdiagramm eines bestehenden Magnetplattenlaufwerks;
Fig. 2 illustriert das Schaltungsdiagramm einer bestehenden Magnetkopfbetätigungsmotortreiberschaltung;
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die die Charakteristiken eines in der Schaltung des Treiberverstärkers in Fig. 2 verwendeten bipolaren Leistungstransistors repräsentiert;
Fig. 4 ist ein teilweises Draufsichts- und Blockdiagramm eines Magnetplattenlaufwerks gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 illustriert ein Schaltungsdiagramm des Treiberverstärkers und der Steuerverstärker in Fig. 4 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 illustriert ein Schaltungsdiagramm des Adhäsionssteuerverstärkers in Fig. 4 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7A bis 7D sind Schwingungsformen, die den Betrieb der Schaltungen in Fig. 5 und 6 illustrieren;
Fig. 8 illustriert ein Schaltungsdiagramm des Treiberverstärkers und der Steuerverstärker in Fig. 4 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Vor der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele soll eine Erläuterung gegeben werden von der in Fig. 1, 2 und 3 gezeigten bestehenden Art von Magnetplattenlaufwerk.
Fig. 1 zeigt ein bestehendes Magnetplattenlaufwerk. Das Magnetplattenlaufwerk gebraucht einen Motor 53 zum Rotieren eines Trägers (Kopfbetätigungseinrichtung von der Schwingarmart) 52, welcher sich um eine Achse 52a in Bezug auf eine rotierende Magnetplatte 50 dreht, und zum Positionieren eines Magnetkopfes 51, der an der Spitze des Trägers 52 angebracht ist, auf eine spezifischen Spur der Magnetplatte 50. In dem Träger 5 ist ein Paar von Anschlägen 52b vorgesehen, welche den Bewegungsbereich in Relation zu einem feststehenden Stab 54 beschränken. Diese Anschläge sind aus einem elastischen Material gemacht.
Der Motor 53 wird getrieben durch eine Treiberschaltung PA über ein Steuersignal von der Steuerschaltung CT. In der Treiberschaltung ist ein Treiberverstärker 1 vorgesehen, um den Motor 53 zu betreiben, und ein Paar von Steuerverstärkern 2, 3, um den Treiberverstärker 1 in Übereinstimmung mit dem von der Steuerschaltung CT angelegten Steuersignal zu steuern. Wenn die Platte 50 stoppt zu rotieren, wird der Träger 52 in der CSS-Zone positioniert, wobei er durch die Steuerschaltung CT einen der Anschläge 52b mit dem feststehenden Stab 54 in Berührung bringt.
Vor dem Starten der Rotation der Magnetplatte 50 wird ein Adhäsionslösevorgang durchgeführt durch Treiben des Motors 53 im Sinne eines Rotierens gegen den feststehenden Stab 54, so daß einer der Anschläge 52b des Trägers 52 durch den feststehenden Stab 54 komprimiert wird. Dieses bewirkt, daß der Magnetkopf 51 leicht in der Radialrichtung versetzt wird.
Fig. 2 zeigt eine bestehende Konfiguration der Treiberschaltung PA. Der Treiberverstärker 1 hat vier Transistoren Q1 - Q4, die in einer Brückenkonfiguration oder in einer H- Konfiguration geschaltet sind (ausgeglichene H-Typ-Gegentaktverstärkerschaltung genannt) in Bezug auf die Spule VCM des Kopfbetätigungsmotors 53, welcher durch die Transistoren getrieben wird, wobei die Emitterseiten der oberen Transistoren Q1 und Q2 gemeinsam angeschlossen sind an die erste (positive) Stromquelle VCC1 über eine Diode D9 und einen Widerstand R11, wogegen die Emitterseiten der unteren Transistoren Q3 und Q4 gemeinsam angeschlossen sind an die zweite (negative) Spannungsversorgung VEE1 über Stromerfassungswiderstände RS1 und RS2.
Ein Transistor Q5 zum EIN/AUS-Schalten der Transistoren Q1 und Q3 ist mit der Basis der Transistoren Q1 und Q3 verbunden, welche linear über die Spule VCM des Motors geschaltet sind. Der Kollektor des Transistors Q5 ist mit der Basis des Transistors Q1 über Spannungsteilerwiderstände R8, R9 verbunden, und der Ermitter ist mit der Basis des Transistors Q3 zusammen mit einem Widerstand R10 verbunden.
In der gleichen Weise ist ein Transistor Q6 zum EIN/AUS- Schalten der Transistoren Q2 und Q4 mit der Basis der Transistoren Q2 und Q4 verbunden, welche linear über die Spule VCM geschaltet sind. Der Kollektor des Transistors Q6 ist mit der Basis des Transistors Q2 über Spannungsteilerwiderstände R12, R13 verbunden, und der Emitter ist mit der Basis des Transistors Q3 zusammen mit einem Widerstand R14 verbunden. Dioden D5 bis D8 sind vorgesehen zu verhindern, daß eine umgekehrte Vorspannung an die jeweiligen Transistoren Q1 bis Q4 angelegt wird.
2a und 3a sind die Verstärkerteile der Steuerverstärker 2 bzw. 3; sie treiben die H-Typ-Gegentaktverstärkerschaltung in dem Treiberverstärker 1 durch ein Phasendifferenzial mit dem jeweiligen Steuereingang IN. Der Verstärker 2a legt einen Steuereingang IN zu dem nichtinvertierenden Eingang des Steuerverstärkers AMP1 fest, über den Widerstand R3, wobei eine Diode D2 und ein Widerstand R4 zwischen den nichtinvertierenden Eingang und Masse geschaltet sind, und verfügt weiterhin über einen mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers AMP1 verbundenen Widerstand R2, wobei das andere Ende des Widerstands mit einem Stromrückkopplungsteil verbunden ist, der unten beschrieben ist, wobei ein Widerstand R1 zwischen den invertierenden Eingang und Masse geschaltet ist, und eine Diode D1 zwischen den Ausgang und den invertierenden Eingang des Verstärkers AMP1 geschaltet ist. Auch wird der Ausgang des Steuerverstärkers AMP1 über den Widerstand R6 der Basis des Transistors Q7 eingegeben, wobei der Emitter des Transistors Q7 über den Widerstand R5 auf Masse geschaltet und der Kollektor mit der Basis des Transistors Q5 und dem Widerstand R7 verbunden ist.
Der Verstärker 3a gibt ein Steuereingangssignal IN über einen Eingangswiderstand R18 zu dem invertierenden Eingang des Steuerverstärkers AMP2 ein, welcher über eine Rückkopplungsdiode D3 verfügt, und ist auch über einen Eingangswiderstand R19 mit einem Stromrückkopplungsteil verbunden. Der nichtinvertierende Eingang ist über eine Diode D4 auf Masse geschaltet. Der Ausgang des Steuerverstärkers AMP2 wird über einen Widerstand R17 der Basis des Transistors Q8 eingegeben, wobei der Emitter des Transistors Q8 über einen Widerstand R16 auf Masse geschaltet und der Kollektor mit der Basis des Transistors Q6 und einem Widerstand R15 verbunden ist.
2b und 3b sind die Stromrückkopplungsteile der Steuerverstärker 2 bzw. 3 und steuern den invertierenden Eingang der Steuerverstärker AMP1 und AMP2 der Verstärker 2a und 3a entsprechend dem Potential an Stromerfassungswiderständen RS1 und RS2.
Wenn das Steuereingangssignal IN positiv ist, wird der nichtinvertierende Eingang durch die Diode D2 des Verstärkers 2a geklemmt und gleichzeitig wird die Eingangs/Ausgangs-Verbindung des Steuerverstärkers AMP1 durch eine Rückkopplungsdiode D1 kurzgeschlossen; somit wird am Ausgang des Verstärkers AMP1 ein leichtes positives Potential erzeugt und der Transistor Q7 schaltet nicht EIN.
Daher schalten die Transistoren Q1 und Q3 des Treiberverstärkers 1 AUS. Im Verstärker 3a hat der Ausgang des Verstärkers AMP2 ein negatives Potential, so daß der Verstärkungsfaktor durch die Diode D3 unendlich wird. Dementsprechend schaltet der Trnsistor Q8 EIN, was bewirkt, daß der Transistor Q6 und die Transistoren Q2 und Q4 des Treiberverstärkers 1 auch EIN geschaltet werden. Dies bewirkt, daß ein Strom +i in der Spule VCM in der (positiven) Rechte- Hand-Richtung fließt, über die Routen VCC1 - Diode D9 und Widerstand R11 - Transistor Q2 - Spule VCM - Transistor Q4 - Widerstand RS2 - (-VEE1).
Auf der anderen Seite, wenn das Steuereingangssignal IN negativ ist, wird der nichtinvertierende Eingang des Verstärkers 2b durch die Diode D4 geklemmt, und es wird ein kleines positives Potential am Ausgang des Steuerverstärkers AMP2 erzeugt, so daß der Transistor Q8 nicht EIN schaltet und die Transistoren Q2 und Q4 AUS geschaltet werden. Im Verstärker 2a ist der Ausgang des Verstärkers AMP1 ein negatives Potential, die Transistoren Q7 und Q5 schalten EIN und als ein Ergebnis schalten die Transistoren Q1 und Q3 EIN.
Daher wird in der Spule VCM ein Strom -i in der negativen Richtung (Linke-Hand-Richtung in der Zeichnung) erzeugt, über die Routen VCC1 - Diode D9 und Widerstand R11 - Transistor Q1 - Spule VCM - Transistor Q3 - Widerstand RS1 - (-VEE1). Auf diese Weise kann der verstärkte Strom i dazu gebracht werden, daß er in der Spule VCM entsprechend dem Steuereingangssignal IN fließt.
Diese Treiberschaltung wird zum Induzieren einer Adhäsion verwendet, zum Beispiel indem ein positives Steuereingangssignal von einer spezifizierten Verstärkung (Adhäsionslösezeitverstärkung) eingegeben wird, und somit die Transistoren Q2 und Q4 EIN geschaltet werden und bewirkt wird, daß ein Adhäsionslösestrom in der Spule VCM fließt.
Im übrigen wird bei diesem Adhäsionslösevorgang nur ein kleiner Strom benötigt, da dieser ausreichend ist, um einfach den Magnetkopf 51 mit einer niedrigen Geschwindigkeit zu bewegen.
Jedoch benötigt die H-Typ-Gegentaktverstärkerschaltung in dem Treiberverstärker 1 eine Quelle hoher Spannung, so wie ± 24V, so daß sie einen Strom ausgeben kann, der groß genug ist, um den Magnetkopf beim normalen Betrieb mit hoher Geschwindigkeit zu bewegen. Bei der elektrischen Verteilung dieser Stromquelle wird der Rest der von der Spule VCM verbrauchten Leistung durch den Linearbetrieb des Transistors Q4 verbraucht.
Im Gegensatz dazu, weil nur ein kleiner Strom (weniger als 1 Ampere) als ein Adhäsionslösestrom zum Lösen der Adhäsion benötigt ist, wird fast die gesamte Spannung (ungefähr 40 Volt) durch den Transistor Q4 hindurchgelassen. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist die Leistungsfähigkeit des bipolaren Transistors durch eine Stromgrenze beschränkt, die durch eine Linie 11 gezeigt ist, eine Grenze einer Kollektor-Emitter- Spannung VCE, die durch einen Punkt V1 gezeigt ist, und eine Wattleistungsgrenze, die durch eine Linie DL gezeigt ist. Der bipolare Transistor ist weiterhin beschränkt durch die zweite Durchbruchsbegrenzung eines Übergangs, die durch eine Linie SB gezeigt ist, um thermische Verluste zu verhindern. Als ein Ergebnis ist ein effektiver Bereich zur tatsächlichen Verwendung des bipolaren Transistors auf den beschränkt, der als ein schattierter stabiler Betriebsbereich gezeigt ist. Dementsprechend, wenn eine hohe Spannung an den Widerstand Q4 angelegt wird, ist der Kollektorstrom des Transistors Q4 durch die zweite Durchbruchslinie SB beschränkt, so daß der Spielraum des Kollektorstroms kleiner wird.
Um diesen Spielraum selbst ein bißchen größer zu machen, muß ein großer, teurer Hochspannungsleistungstransistor verwendet werden, so daß der Preis und der benötigte Installationsraum für das Plattenlaufwerk erhöht werden. Weiterhin wird fast die gesamte auf den Transistor Q4 gelenkte hohe Spannung in Verlustwärme umgesetzt, so daß keinerlei Verminderung des Leistungsverbrauchs erreicht wird.
Fig. 4 zeigt ein Magnetplattenlaufwerk gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung sind Teile, welche denen in Fig. 1 identisch sind, unter Verwendung der gleichen Ziffern identifiziert worden. Das Magnetplattenlaufwerk verwendet einen Motor 53 zum Rotieren eines Trägers 52, welcher sich um eine Achse 52a in Bezug auf die rotierende Magnetplatte 50 dreht, und positioniert einen an der Spitze des Trägers 52 angebrachten Magnetkopf auf einer spezifizierten Spur der Magnetplatte 50. Im Träger 52 sind ein Paar von Anschlägen 52b vorgesehen, welche den Bewegungsbereich in Relation zu einem feststehenden Stab 54 begrenzen. Diese Anschläge sind aus einem elastischen Material gemacht.
Der Motor 53 wird über die Treiberschaltung PA durch ein Steuersignal von der Steuerschaltung CT getrieben. In der Treiberschaltung ist ein Treiberstärker 1 vorgesehen, um den Motor 53 zu treiben, ein Paar von Steuerverstärkern 2, 3, um den Treiberverstärker 1 entsprechend dem von der Steuerschaltung CT zugeführten Steuersignal zu steuern, sowie eine Adhäsionssteuerschaltung 4, um den Motor 53 vor der Rotation der Platte 50 entsprechend dem von der Steuerschaltung CT angelegten Adhäsionslösesignal zu treiben. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Träger 52 durch die Steuerschaltung CT in der Zone CSS positioniert, wobei einer der Anschläge 52b den feststehenden Stab 54 berührt, wie in Fig. 1 gezeigt, wenn die Platte 50 zu rotieren aufhört.
Fig. 5 zeigt die Konfiguration der Treiberschaltung PA gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In den Zeichnungen sind Teile, welche denen in Fig. 2 identisch sind, unter Verwendung der gleichen Ziffern identifiziert worden. Der Treiberverstärker 1 ist in Bezug auf die Spule VCM des Kopfbetätigungsmotors 53, welcher durch den Verstärker getrieben wird, als eine ausgeglichene H-Typ- Gegentaktverstärkerschaltung geschaltet, wobei die Emitter der oberen Transistoren Q1 und Q2 über eine Diode D9 und einen Widerstand R11 gemeinsam mit der ersten (positiven) Stromquelle VCC1 verbunden sind, während die Emitter der unteren Transistoren Q3 und Q4 über die Stromerfassungswiderstände RS1 und RS2 gemeinsam mit der zweiten (negativen) Stromversorgung VEE1 verbunden sind. Ein Transistor Q5 zum EIN/AUS-Schalten der Transistoren Q1 und Q3 ist mit der Basis der Transistoren Q1 und Q3 verbunden, welche linear über die Spule VCM des Motors geschaltet sind. Der Kollektor des Transistors Q5 ist mit der Basis des Transistors Q1 über Spannungsteilerwiderstände R8, R9 verbunden, und der Ermitter ist mit der Basis des Transistors Q3 zusammen mit einem Widerstand R10 verbunden.
In der gleichen Weise ist ein Transistor Q6 zum EIN/AUS- Schalten der Transistoren Q2 und Q4 mit den Basen der Transistoren Q2 und Q4 verbunden, welche linear über die Spule VCM geschaltet sind. Der Kollektor des Transistors Q6 ist mit der Basis des Transistors Q2 über Spannungsteilerwiderstände R12, R13 verbunden, und der Emitter ist mit der Basis des Transistors Q3 zusammen mit einem Widerstand R14 verbunden. Dioden D5 bis D8 sind da, um zu verhindern, daß eine umgekehrte Vorspannung an die jeweiligen Transistoren Q1 bis Q4 angelegt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Transistor Q9 vorgesehen, um den Transistor Q2 durch Kurzschließen des Emitters und der Basis von dem Transistor Q2 in den AUS-Zustand zu zwingen, in Ansprache auf ein Signal am Punkt A, welcher mit einer später beschriebenen Adhäsionssteuerschaltung 4 verbunden ist.
2a und 3a sind die Verstärkerteile von Steuerverstärkern 2 bzw. 3; diese treiben die H-Typ-Gegentaktverstärkerschaltung in den Treiberverstärker 1 durch ein Phasendifferenzial mit dem entsprechenden Steuereingang IN. Der Verstärker 2a legt ein Steuereingangssignal IN auf den nichtinvertierenden Eingang des Steuerverstärkers AMP1 fest, über den Widerstand R3, wobei eine Diode D2 und ein Widerstand R4 zwischen den nichtinvertierenden Eingang und Masse geschaltet sind, und weiterhin einen mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers AMP1 verbundenen Eingangswiderstands R2 aufweist, wobei das andere Ende des Widerstands mit einem Stromrückkopplungsteil verbunden ist, welches unten beschrieben wird, wobei ein Widerstand R1 zwischen den invertierenden Eingang und Masse, und eine Diode D1 zwischen den Ausgang und den invertierenden Eingang des Verstärkers AMP1 geschaltet ist. Auch wird der Ausgang des Steuerverstärkers AMP1 über einen Widerstand R6 der Basis des Transistors Q7 eingegeben, wobei der Emitter des Transistors Q7 über einen Widerstand R5 auf Masse geschaltet und der Kollektor mit der Basis des Transistors Q5 und einem Widerstand R7 verbunden ist.
Der Verstärker 3a gibt ein Steuereingangssignal IN über einen Eingangswiderstand R18 zu dem invertierenden Eingang des Steuerverstärkers AMP2 ein, welcher über eine Rückkopplungsdiode D3 verfügt, und ist auch mit einem Stromrückkopplungsteil über einen Eingangswiderstand R19 verbunden. Der nichtinvertierende Eingang ist über eine Diode D4 auf Masse geschaltet. Das Ausgangssignal des Steuerverstärkers AMP2 wird der Basis des Transistors Q8 über einen Widerstand R17 eingegeben, wobei der Emitter des Transistors Q8 über einen Widerstand R16 auf Masse geschaltet und der Kollektor mit der Basis des Transistors Q6 und einem Widerstand R15 verbunden ist.
2b und 3b sind die Stromrückkopplungsteile der Steuerverstärker 2 bzw. 3, und steuern den invertierenden Eingang der Steuerverstärker AMP1 und AMP2 der Verstärker 2a und 3a entsprechend dem Potential an den Stromerfassungswiderständen RS1 und RS2.
Zusätzlich sind Punkte B und C vorgesehen, die mit einer hiernach beschriebenen Adhäsionssteuerschaltung 4 verbunden sind. Der Punkt B ist zwischen den Kollektoren der Transistoren Q2 und Q3 vorgesehen, und der Punkt C ist vorgesehen, um ein Signal zu der Basis des Transistors Q5 einzugeben.
Fig. 6 zeigt die Adhäsionssteuerschaltung 4, welche Punkte A, B und C aufweist, welche mit dem Treiberverstärker 1 verbunden sind. Die Adhäsionssteuerschaltung 4 verfügt über einen ersten Transistor Q11, wobei dessen Emitter auf Masse geschaltet ist, und dessen Basis das Adhäsionslösesignal von der Steuerschaltung CT eingegeben wird; einen zweiten Transistor Q12, dessen Basis über einen Basiswiderstand r&sub1; mit dem Kollektor des Transistors Q11 und mit einem Vorspannungswiderstand r&sub2; verbunden ist, und dessen Emitter mit -V verbunden ist; einen Widerstand r&sub5;, welcher das Kollektorsignal des Transistors Q12 als Punkt A zu der Basis des Transistors Q9 des Treiberverstärkers 1 in Fig. 5 ausgibt; sowie eine Diode D11 zum Umkehrvorspannungsschutz und zum Verbinden des Kollektors von dem Transistor Q12 mit dem Punkt C an der Basis des Transistors Q5 des Treiberverstärkers 1 in Fig. 5.
Weiterhin verfügt die Adhäsionssteuerschaltung 4 über einen dritten Transistor Q10, welcher an der Basis über eine Diode D12 und einen Widerstand r&sub3; mit dem Kollektor des Transistors Q12, sowie über einen Widerstand r&sub4; mit Masse verbunden ist; der Emitter des Transistors Q10 ist auf Masse geschaltet; und der Kollektor des Transistors Q10 ist über die Umkehrvorspannungsschutzdiode D10 mit dem Punkt B der Spule VCM in Fig. 5 verbunden.
Fig. 7A bis 7D sind Ansichten, die Schwingungsformen illustrieren, welche den Betrieb der Schaltungen in Fig. 5 und 6 zeigen. Das Adhäsionslösesignal *COMPRESS, welches von der Adhäsionssteuerschaltung CT der Basis des Transistors Q11 eingegeben ist, fällt am Beginn des Adhäsionsslösens auf Niedrig und kehrt am Ende des Adhäsionslösens auf Hoch zurück. Dieses Adhäsionslösesignal *COMPRESS wird mit dem Steuereingangssignal IN an den Steuerverstärkern 2a und 3a zum Adhäsionslösen synchronisiert. Um das Adhäsionslösen zu erreichen, wird dieses Steuereingangssignal IN den Verstärkern 2a, 3a der Steuerverstärker 2, 3 eingegeben, und das Adhäsionslösesignal *COMPRESS wird der Adhäsionssteuerschaltung 4 eingegeben.
In der Adhäsionssteuerschaltung 4 wird der Transistor Q11 durch das auf Niedrig wechselnde Adhäsionslösesignal *COMPRESS EIN geschaltet, und dies bewirkt, daß der Transistor Q12 auch EIN geschaltet wird. Wenn der Transistor Q12 EIN schaltet, ist das Potential am Punkt A und am Punkt C über den Widerstand r&sub5; und die Diode D11 fast -V. Wenn das Potential am Punkt C negativ wird, schaltet der Transistor Q5 des Treiberverstärkers 1 AUS, was die Transistoren Q1 und Q3 in den AUS-Zustand zwingt. Weiterhin, wenn das Potential am Punkt A negativ wird, schaltet der Transistor Q9 des Treiberverstärkers 1 EIN, was einen Kurzschluß über die Kollektor/Basis des Transistors Q2 bewirkt, und ein zwangsweises AUS des Transistors Q2 bewirkt, welcher EIN sein sollte entsprechend dem Steuereingangssignal IN.
Daher schaltet, durch das Steuereingangssignal IN, der Transistor Q6 des Treiberverstärkers 1 EIN, was lediglich den Transistor Q4 EIN schaltet. Wegen des EIN-Schaltens des Transistors Q12 in der Adhäsionssteuerschaltung 4 geht die Basis des dritten Transistors Q10 über die Diode D12 und die Widerstände r&sub3;, r&sub4; auf Niedrig, und der Transistor Q10 wird EIN geschaltet. Wenn der Transistor Q10 EIN geschaltet ist, ist der Punkt B der Spule VCM auf Masse geschaltet. Dies bildet einen Weg auf Masse über Transistor Q10 - Diode D10 - Spule VCM - Transistor Q4 - negative Stromquelle - VEE1, und es wird bewirkt, daß ein Adhäsionslösestrom in der Spule VCM nur mit einer negativen Stromquelle fließt. In anderen Worten, die Spule VCM wird durch eine einzige Stromquelle von -24V getrieben. Daher wird die Hälfte der normalen Spannung an die Spule VCM und den Transistor Q4 angelegt, und das Adhäsionslösen erfolgt.
Dies gestattet es, daß der Transistor Q4 verwendet wird, selbst bei einer niedrigen Spannung, innerhalb des großen Überschußwärmeverlustgrenzbereichs DL, ohne daß in dem zweiten Durchbruchbereich SB von Fig. 3 gearbeitet wird.
Dies bedeutet, daß der Transistor Q4 aus kleineren und billigeren Transistoren mit kleineren Widerständen gebildet sein kann, und es können beträchtliche Leistungseinsparungen realisiert werden.
Wenn am Ende des Adhäsionslösens das Adhäsionslösesignal *COMPRESS auf Hoch geht, schalten die Transistoren Q10, Q11, Q12 der Adhäsionssteuerschaltung 4 AUS, das Potential an den Punkten A und C kehrt auf deren ursprüngliche Werte zurück, der zwangsweise AUS-Zustand der Transistoren Q1, Q2 und Q3 wird aufgehoben, und das Potential am Punkt B wird nicht länger auf Masse geschaltet. Somit wird ein Treiberbetrieb ermöglicht durch ein Steuereingangssignal IN unter Verwendung der normalen positiven und negativen Potentiale +VCC1, -VEE1.
Man bemerke, daß der zwangsweise AUS-Zustand des Transistors Q2 dazu vorgesehen ist zu verhindern, daß er über das Steuereingangssignal EIN geschaltet wird, während der zwangsweise AUS-Zustand der Transistoren Q1 und Q3 vorgesehen ist zu verhindern, daß sie durch eine durch das auf Masse Schalten der Spule VCM bewirkte Änderung in dem Potential EIN geschaltet werden.
Die vorangehenden Absätze haben ein Ausführungsbeispiel beschrieben, in welchem der Transistor Q4 zum Zwecke des Adhäsionslösens getrieben wird. Jedoch, wenn ein Strom in der umgekehrten Richtung an die Spule VCM angelegt wird, wird er den Transistor Q3 treiben. In diesem Falle wird der Punkt C durch den Kollektor des Transistors Q8 ersetzt, der Punkt A wird durch den Basispunkt des Transistors Q9 ersetzt, der als Transistor Q1 eingesetzt wird, und der Punkt B wird zu dem Verbindungspunkt an der Seite des Transistors Q1 der Spule VCM, wie in Fig. 8 gezeigt, geändert.
Auch ist der Motor 53 als ein Schwingspulenmotor rotierender Art beschrieben worden, es kann aber auch jeder andere bürstenlose Gleichstrommotor verwendet werden, oder der Träger kann von der Art eines direkten Antriebs sein anstelle von der Art eines Schwingarms. In diesem Falle ist ein Direktantriebsschwingspulenmotor verwendet worden.

Claims

1. Magnetplattenlaufwerk mit:

einem Träger (52) zum Tragen eines Magnetkopfs (51) zum Lesen oder Schreiben von Daten auf einer rotierenden Magnetplatte (50);

einem Motor (53) zum Bewegen des Trägers (52);

einer Treiberschaltung (PA) zum Treiben des Motors (53); und

einer Steuerschaltung (CT) zum Anlegen eines Steuersignals und eines Adhäsionslösesignals an die Treiberschaltung (PA);

wobei die Treiberschaltung (PA) enthält:

eine Brückenschaltung (1), die aus vier Transistoren (Q1 bis Q4) besteht, zum Treiben einer Spule (VCM) des Motors (53), wobei ein Paar von entgegengesetzten Übergängen der Transistoren mit einer ersten bzw. einer zweiten Stromquelle verbunden ist und das andere Paar von Transistorübergängen mit den beiden Enden der Spule (VCM) verbunden ist, wobei die ersten und zweiten Stromquellen zusammen eine normale Stromquellenspannung liefern;

ein Paar von Steuerverstärkern (2, 3) zum Steuern der Brükkenschaltung (1), um die Spule (VCM) in einer positiven oder negativen Richtung entsprechend einem Steuereingangssignal von der Steuerschaltung (CT) zu treiben, wodurch ein Paar von entgegengesetzten Transistoren (Q1 und Q4, oder Q2 und Q3) zu der gleichen Zeit EIN geschaltet werden;

gekennzeichnet durch:

eine Adhäsionssteuerschaltung (4), die vorgesehen ist zum Steuern der Brückenschaltung (1), um die Spule (VCM) in einer Richtung zu treiben entsprechend einem Adhäsionslösebefehl (*COMPRESS) von der Steuerschaltung (CT) bevor die Platte (50) zu rotieren beginnt, und welche nur einen (Q4) der vier mit einem Ende der Spule (VCM) verbundenen Transistoren EIN schaltet und ein entgegengesetztes Ende der Spule mit einem Punkt eines Zwischenpegels zwischen der ersten und zweiten Stromquelle verbindet, wodurch während eines Ahäsionslösevorgangs die Spule (VCM) und der eine (Q4) der vier Transistoren durch eine niedrigere Stromquellenspannung als die normale Stromquellenspannung getrieben werden.

2. Magnetplattenlaufwerk nach Anspruch 1, bei dem die ersten und zweiten Stromquellen eine positive und eine negative Stromquelle sind.

3. Magnetplattenlaufwerk nach Anspruch 2, bei dem der Zwischenpegelpunkt Masse ist.

4. Magnetplattenlaufwerk nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem der Motor (53) ein Schwingspulenmotor rotierender Art ist.

5. Magnetplattenlaufwerk nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem der Motor (53) ein bürstenloster Gleichstrommotor ist.

6. Magnetplattenlaufwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Träger (52) einer direkt angetriebener Art ist.

7. Magnetplattenlaufwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Träger (52) einer vom Schwingarm-Typ ist.