DE68922425T2

DE68922425T2 - Positionierung-Servogerät.

Info

Publication number: DE68922425T2
Application number: DE68922425T
Authority: DE
Inventors: Takatoshi C Ofujitsu Limi Sato; Toru C Ofujitsu Limi Shinohara
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1988-03-10
Filing date: 1989-03-09
Publication date: 1995-09-07
Anticipated expiration: 2009-03-10
Also published as: EP0332200B1; KR920003996B1; US4963806A; DE68922425D1; JPH01230109A; EP0332200A3; JPH0820905B2; KR890015252A; EP0332200A2

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Servopositionierungsvorrichtung, beispielsweise zur Verwendung beim Positionieren eines Lese/Schreibkopfs einer Magnetaufzeichnungsplatte, und sie betrifft insbesondere ein Filter, das in einer Rückkopplungsschleife eines Servosteuerschaltungsaufbaus der Vorrichtung verwendet wird.
Servopositionierungsvorrichtungen werden zur raschen und genauen Positionierung mechanischer Elemente, wie eines Magnetkopfs in einer Magnetaufzeichnungsplattenvorrichtung, verbreitet verwendet. Ein typisches Servosteuersystem einer derartigen Plattenvorrichtung ist in Fig.1 veranschaulicht. Magnetaufzeichnungsplatten 10 sind auf einer Achse 11 montiert, die von einem Spindelmotor 12 angetrieben wird, um sich zu drehen. Magnetköpfe 13 sind an Akzessoren 140 montiert, die mit einem bewegbaren Teil eines Schwingspulenmotors 14 verbunden sind. Die Akzessoren 140 werden von einer Spule 141 und einem Magneten 142 des Schwingspulenmotors in einer im wesentlichen radialen Richtung der Platten 10 bewegt. Nachstehend angegebene Positionen oder Geschwindigkeiten beziehen sich auf Positionen oder Geschwindigkeiten in radialen Richtungen der Platten 10, d.h. in einer Suchrichtung. Die oben angegebenen Teile sind in einer Magnetplatteneinheit 1 installiert, die in einem Plattengehäuse 16 eingeschlossen ist. Die Platteneinheit 1 ist in einem Hauptchassis einer Magnetplattenvorrichtung montiert, kann jedoch für Wartungsarbeiten, etc., davon abgenommen werden.
Ein Grob-Kontroller (d.h. eine Geschwindigkeitssteuerschaltung) 2 erzeugt ein Geschwindigkeitsfehlersignal ΔV in Abhängigkeit von einem Positionssignal PS, das von einem durch einen Magnetkopf 13 erzeugten Servosignal erhalten wird. Nachstehend werden Details des Kontrollers 2 beschrieben. Das Positionssignal PS gibt die radiale Position (des Magnetkopfs) relativ zu einer benachbarten Spur (auf einer Platte 10) an, und wird allgemein ausgebildet, um Null zu sein, wenn der Kopf auf einer Mittenlinie einer zu verfolgenden Spur positioniert ist. Ein Fein-Kontroller (d.h. ein Positionskontroller) 3 erzeugt ein Positionsfehlersignal ΔP aus dem phasenkompensierten Positionssignal PS, das unter Verwendung einer Proportionalsteuerung (P), Differential-Steuerung (D) und Integralsteuerung (I) verarbeitet wird. Ein Kontroller 4, der aus einem Mikroprozessor besteht, berechnet eine Anzahl von zu überspringenden Spuren gemäß einer Instruktion von einer oberen Prozessoreinheit, schaltet dann durch das Ausgeben eines Modusschaltsignals MS an einen Schalter 5 in einen Grob/Feinmodus, und gibt Instruktionen an den Grob-Kontroller 2 und Fein-Kontroller 3 aus, jeweils zum Treiben des Schwingspulenmotors 14. Somit bilden der Grob-Kontroller 2, der Fein-Kontroller 3, der Kontroller 4 und der Schalter 5 einen Servokontroller CT.
Wenn nun vom Kontroller 4 der Grobmodus angewiesen wird, verbindet der Schalter 5 einen Anschluß "a" mit dem Ausgang des Servokontrollers CT, und demgemäß wird ein Treibstrom proportional zum Geschwindigkeitsfehlersignal ΔV von einem Energieverstärker 6 dem Schwingspulenmotor 14 zugeführt. Daher wird der Magnetkopf 13 zu einer Zielspur in Übereinstimmung mit einem vorherbestimmten Geschwindigkeitsplan in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen einer Zielgeschwindigkeit Vc und einer tatsächlichen Geschwindigkeit Vr des Kopfs 13 bewegt, die vom Positionssignal PS erhalten wird. Wie in Fig.2 gezeigt, betätigt bei der Detektion, daß der Kopf eine Zielspur gemäß dem Positionssignal PS erreicht hat, der Kontroller 4 den Schalter 5, um einen Anschluß "b" mit dem Ausgang des Servokontrollers CT zu verbinden. In Fig.2 bezeichnet α die Breite einer zu verfolgenden Spur, und MS bezeichnet ein Signal zum Betätigen des Schalters 5.
Wenn der Anschluß "b" mit dem Ausgang des Servokontrollers CT verbunden ist, liefert der Fein-Kontroller 3 das Positionsfehlersignal ΔP an den Verstärker 6. Demgemäß wird ein Treibstom Im proportional zum Positionsfehlersignal ΔP (wenn der Anschluß "a" angeschlossen war, war Im proportional zum Geschwindigkeitsfehlersignal ΔV) vom Energieverstärker 6 dem Schwingspulenmotor 14 zugeführt. Daher wird der Kopf gesteuert, um eine Zielspur zu verfolgen oder sich zu dieser zu bewegen.
Wie in Fig.3 veranschaulicht, leiden jedoch die bewegbaren Teile der Vorrichtung natürlich unter einer mechanischen Resonanz. Daher wurde ein Sperrfilter 32 in der Servoschleife (d.h. Rückkopplungsschleife) der Servopositionierungsvorrichtung verbreitet verwendet, um eine unerwünschte Oszillation der Köpfe 13, die durch die mechanische Resonanz verursacht wird, zu dämpfen.
Beispielsweise offenbart die JP-A-61-224185 einen Kopfpositionierungsmechanismus mit einer Resonanzfrequenz und einem Kontroller zum Vorsehen eines Servosignals, welches von einem Positionssignal abgeleitet ist, das die Position des Kopfs relativ zur verfolgten Spur repräsentiert, welcher Kontroller ein Sperrfilter mit einer Sperrfrequenz im wesentlichen gleich der Resonanzfrequenz aufweist.
Details des Fein-Kontrollers 3 in Fig.1 sind in Fig.4 sowie Fig.5(a) und 5(b) angegeben. Ein Feinpositionsverstärker 30 erzeugt aus dem Positionssignal PS ein Signal, das Null Volt wird, wenn der Kopf am Zentrum einer Spur angeordnet ist, und positive oder negative Werte proportional zu Abweichungen des Kopfs vom Zentrum der Spur zu einer Seite oder der anderen annimmt. Eine Klemmschaltung 31 erzeugt ein Klemmpositionssignal, welches eine Modifikation des vom Feinpositionsverstärker 30 ausgegebenen Signals ist, das auf vorherbestimmten positiven und negativen Pegeln gesättigt ist. Ein Sperrfilter 32 hat eine Dämpfungskennlinie wie in Fig.5(b) gezeigt, so daß die Dämpfung bei der Frequenz f&sub0; einer mechanischen Resonanz maximal ist. Ein zweites Filter 33 dämpft die Hochfrequenzverstärkung der Servoschleife, um einen stabilen Servobetrieb zu erzielen. Es ist auch eine Phasenkompensationsschaltung 34 vorgesehen, um einen stabilen Servobetrieb zu erreichen. Eine Integratorschaltung 34a integriert einen Ausgang aus dem zweiten Filter 33 zur Integralsteuerung, ein Verstärker 34b verstärkt den Ausgang aus dem zweiten Filter 33 zur Proportionalsteuerung, und eine Differenziererschaltung 34c differenziert den Ausgang aus dem zweiten Filter 33 zur Differentialsteuerung. Eine Addiererschaltung 34d addiert die Ausgänge aus der Integratorschaltung 34a, dem Verstärker 34b und der Differenziererschaltung 34c, und gibt dann das Positionsfehlersignal ΔP zum Schalter 5 aus.
Das Sperrfilter 32 besteht typischerweise aus einem Filter vom Doppel-T-Typ, wie in Fig.5(a) gezeigt. Das Sperrfilter der JP-A-61-224185 ist ähnlich jenem in Fig.5(a). Eine Parallelschaltung der Kondensatoren C&sub1; und C&sub2;, die mit einem Verbindungspunkt der Widerstände r&sub1; und r&sub2; verbunden sind, bildet ein erstes Netzwerk vom T-Typ. Eine Serienschaltung der Widerstände r&sub3; und r&sub4;, die mit einem Verbindungspunkt der Kondensatoren C&sub3; und C&sub4; verbunden sind, bildet ein zweites Netzwerk vom T-Typ. Diese beiden Netzwerke vom T-Typ sind parallelgeschaltet, um ein Filter vom Doppel-T-Typ zu bilden. Ein Ausgang aus dem Widerstand r&sub2; und Kondensator C&sub4; wird in einen Verstärker AMP1 mit einer Eins-Verstärkung eingegeben. Ein Ausgang des Verstärkers AMP1 wird durch die Widerstände r&sub5; und r&sub6; geteilt, und der geteilte Ausgangspegel wird in einen anderen Verstärker AMP2 mit einer Eins-Verstärkung eingegeben. Der Ausgang des zweiten Verstärkers AMP2 wird einem Rückführ- oder Rückleiteranschluß t&sub3; zugeführt, welcher der Verbindungspunkt der Kondensatoren C&sub1;, C&sub2; und des Widerstands r&sub4; ist.
Eine Sperrfrequenz f&sub0; dieses Filters wird durch die folgende Formel angegeben, wobei die Widerstände r&sub1; bis r&sub4; gleiche Widerstandswerte R aufweisen, und die Kondensatoren C&sub1; bis C&sub4; gleiche Kapazitätswerte C haben.
Demgemäß kann die Sperrfrequenz f&sub0; durch das Variieren des Widerstandswerts R oder des Kapazitätswerts C eingestellt werden.
Ein Problem beim Filter vom Doppel-T-Typ ist, daß alle vier Widerstände r&sub1; bis r&sub4; oder alle vier Kondensatoren C&sub1; bis C&sub4; gemäß der Formel (1) ersetzt werden müssen, um die Resonanzfrequenz einzustellen, wobei die Dämpfung unverändert gehalten wird, wenn die Platteneinheit 1 zur Wartung, etc., ausgetauscht wird.
Die US-A-2 996 689 offenbart ein Sperrfilter vom überbrückten Doppel-T-Typ, in welchem Widerstände durch Potentiometer vorgesehen sind, die miteinander gekoppelt sind, und gleichzeitig im Wert variiert werden können, um die Sperrfrequenz einzustellen, wobei die Dämpfung unverändert bleibt.
Ein weiteres Sperrfilter, das in der Servosteuerschaltung verwendet werden kann, ist ein Filter vom überbrückten T-Typ, wie in Fig.6 gezeigt. Die Probleme bei diesem Filter- Typ sind, daß die verfügbare Dämpfung nicht adäquat ist, beispielsweise -12 dB, und drei oder vier Kondensatoren oder Widerstände zum Einstellen der Resonanzfrequenz ersetzt werden müssen, wobei die Dämpfung unverändert gehalten wird.
Platteneinheiten haben nicht immer dieselbe Resonanzfrequenz, auch wenn sie die gleiche Ausbildung aufweisen, und, wenn die Ausbildung aus Gründen einer Verbesserung, etc., geändert wird, ändert sich demgemäß ferner die Resonanzfrequenz. Das Sperrfilter ist im allgemeinen auf einer Leiterplatte montiert, die in einem Hauptchassis installiert ist, an dem die Plattenvorrichtung installiert wird. Der Austausch von drei oder vier Schaltungselementen ist eine zeitaufwendige Tätigkeit, die ein präzises Instrument erfordert. Der Austausch der Leiterplatte ist natürlich teuer. Auf jeden Fall sind die Produktions- und Wartungskosten erheblich. Um dieses Problem zu vermeiden, kann das Sperrfilter an der auswechselbaren (abnehmbaren) Platteneinheit 1 montiert werden, wobei die Sperrfrequenz in der Fabrik abgeglichen wird, wie in der Japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Tokukai Sho 58-188374 (JP-A-58-188374) geoffenbart. Es gibt jedoch insofern weiterhin ein Problem, als die Frequenzeinstellung auch in der Fabriksproduktion eine mühevolle Tätigkeit bleibt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Servopositionierungsvorrichtung vorgesehen, mit:
einem Mechanismus zum Positionieren eines Objekts, wobei der Mechanismus eine Resonanzfrequenz aufweist; und
einem Kontroller zum Vorsehen eines Servosignals, welches von einem Positionssignal abgeleitet ist, das eine Position des Objekts, beispielsweise relativ zu einer vom Objekt zu verfolgenden Spur, repräsentiert, wobei der genannte Kontroller ein Sperrfilter mit einer Sperrfrequenz im wesentlichen gleich der genannten Resonanzfrequenz enthält;
dadurch gekennzeichnet, daß:-
das genannte Sperrfilter ein Netzwerk umfaßt, das aus den folgenden Elementen besteht:-
einem ersten bis dritten Kondensator, welche in einer Serienschaltung verbunden sind, die einen Eingangsanschluß des genannten Netzwerks und einen Ausgangsanschluß des genannten Netzwerks überbrückt;
einem ersten Widerstand, der zwischen einem dritten Anschluß des genannten Netzwerks und einem Verbindungspunkt des genannten ersten und zweiten Kondensators angeschlossen ist;
einem zweiten Widerstand, der zwischen dem genannten dritten Anschluß und einem Verbindungspunkt des genannten zweiten und dritten Kondensators angeschlossen ist; und
einem dritten Widerstand, der mit der genannten Serienschaltung des ersten bis dritten Kondensators parallelgeschaltet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist auch eine derartige Vorrichtung vorgesehen, bei welcher der genannte Mechanismus zum Positionieren des Objekts in einer Einheit installiert ist, die von anderen Teilen der Vorrichtung abgenommen werden kann, und bei welcher ein Element zum Abgleichen der genannten Sperrfrequenz getrennt in der genannten Einheit installiert ist.
Ferner ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Servopositionierungsvorrichtung vorgesehen, mit:
einem Mechanismus zum Positionieren eines Objekts, wobei der genannte Mechanismus in einer Platteneinheit installiert ist, und der genannte Mechanismus eine Resonanzfrequenz aufweist; und
einem Kontroller zum Vorsehen eines Servosignals, welches von einem Positionssignal abgeleitet ist, das eine Position des Objekts relativ zu einer vom Objekt zu verfolgenden Spur repräsentiert, wobei der genannte Kontroller ein Sperrfilter vom überbrückten seriellen T-Typ mit einer Sperrfrequenz im wesentlichen gleich der genannten Resonanzfrequenz enthält;
dadurch gekennzeichnet, daß:-
das genannte Filter ein Netzwerk umfaßt, bestehend aus:
einer Serienschaltung eines ersten bis dritten Kondensators, die einen Eingangsanschluß des genannten Netzwerks und einen Ausgangsanschluß des genannten Netzwerks verbindet;
einem ersten Widerstand, der mit der genannten Serienschaltung des genannten ersten bis dritten Kondensators parallelgeschaltet ist; und
einem zweiten und dritten Widerstand, die zwischen einem dritten Anschluß des genannten Netzwerks und einem Verbindungspunkt des genannten ersten und zweiten Kondensators in Serie geschaltet sind, wobei ein Ende des genannten dritten Widerstands mit dem genannten dritten Anschluß verbunden ist; und
einem vierten und fünften Widerstand, die zwischen dem genannten dritten Anschluß und einem Verbindungspunkt des genannten zweiten und dritten Kondensators in Serie geschaltet sind, wobei ein Ende des genannten fünften Widerstands mit dem genannten dritten Anschluß verbunden ist, und der genannte dritte und fünfte Widerstand getrennt in der genannten Platteneinheit installiert sind.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein effizient einstellbares Filter vorsehen, das in einer Servopositionierungsvorrichtung eingesetzt wird, die beispielsweise bei der Positionierung eines Lese/Schreibkopfs einer Magnetaufzeichnungsplatte verwendet wird.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine austauschbare Platteneinheitsstruktur vorsehen, die hinsichtlich ihrer Wartungscharakteristiken wirtschaftlich ist.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat ein Sperrfilter, das in einer Servoschleife zur Dämpfung einer mechanischen Resonanz von sich bewegenden Teilen des servozusteuernden Mechanismus verwendet wird, ein CR (Kondensator-Widerstand)-Netzwerk, das eine Serienschaltung eines ersten bis dritten Kondensators mit ungefähr gleichen Kapazitätswerten enthält, die zwischen einem Eingangsanschluß des Filters und einem Ausgangsanschluß des CR-Netzwerks angeschlossen sind; einen ersten Widerstand, der zwischen einem Rückleiteranschluß des CR-Netzwerks und einer Verbindung des ersten und zweiten Kondensators angeschlossen ist; einen zweiten Widerstand, der zwischen dem Rückleiteranschluß und einer Verbindung des zweiten und dritten Widerstands angeschlossen ist; und einen dritten Widerstand, der mit den drei seriellen Kondensatoren parallelgeschaltet ist.
Die Sperrfrequenz des Filters wird durch das Variieren der Widerstandswerte nur des ersten und zweiten Widerstands eingestellt. Der erste und zweite Widerstand können aus einem oder mehreren festen und/oder variablen Widerständen vom Potentiometer-Typ bestehen, wobei der variable Anschluß dann der Rückleiteranschluß wird.
Ein Ausgang vom CR-Netzwerk kann geteilt werden, um zum Rückleiteranschluß rückgekoppelt zu werden. Der Widerstand (die Widerstände) zum Einstellen der Sperrfrequenz kann (können) getrennt in einer abnehmbaren Platteneinheit installiert werden, die den servozusteuernden Mechanismus enthält.
Daher ist die Frequenzeinstellung effizient, die abnehmbare Platteneinheit ist kostengünstiger, und ferner kann die abnehmbare Platteneinheit ausgebildet werden, um eine individuelle Sperrfrequenz aufzuweisen, die vorher in der Fabrik auf die Resonanzfrequenz des individuellen Mechanismus abgeglichen wird.
Anhand von Beispielen wird auf die beigeschlossenen Zeichnungen bezuggenommen, in denen:-
Fig.1 ein schematisches Blockbild einer Servopositionierungsvorrichtung ist, die in einem herkömmlichen Aufzeichnungsplattensystem verwendet wird;
Fig.2 ein Zeitdiagramm ist, das schematisch ein Positionssignal nahe bei einer zu verfolgenden Zielspur und die Zeitsteuerung zum Einschalten eines Steuermodus veranschaulicht;
Fig.3 eine graphische Darstellung ist, die eine Servoschleifenverstärkung gegenüber der Frequenz vor der Kompensation von Frequenzcharakteristiken der Schleife veranschaulicht;
Fig.4 ein schematisches Blockbild eines in der Servopositionierungsvorrichtung verwendeten Fein-Kontrollers ist;
Fig.5(a) ein schematisches Schaltbild eines Sperrfilters vom Doppel-T-Typ ist, das in einer früher vorgeschlagenen Servopositionierungsvorrichtung verwendet wurde;
Fig.5(b) eine graphische Darstellung ist, die Dämpfungskennlinien des Sperrfilters in Fig.5(a) veranschaulicht;
Fig.6 ein schematisches Schaltbild eines früher vorgeschlagenen Sperrfilters vom überbrückten T-Typ ist, das in einer Servopositionierungsvorrichtung verwendet wird;
Fig.7 ein schematisches Blockbild einer Servopositionierungsvorrichtung ist, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
Fig.8 eine schematische Darstellung eines Sperrfilters vom überbrückten seriellen T-Typ gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig.9(a) eine graphische Darstellung ist, die Frequenzkennlinien des Filters in Fig.8 veranschaulicht;
Fig.9(b) eine graphische Darstellung ist, die den Effekt der Variation eines Widerstandswerts auf die Sperrfrequenz eines Filters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig.10 eine graphische Darstellung ist, die den Effekt des Variierens des Rückkopplungsverhältnisses auf die Frequenzkennlinien eines Filters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig.11(a) und 11(b) graphische Darstellungen sind, die Phasenkennlinien von Sperrfiltern veranschaulichen;
Fig.12(a) und 12(b) schematische Schaltbilder von Sperrfiltern gemäß entsprechenden weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind; und
Fig.13 ein schematisches Schaltbild eines Sperrfilters gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Mit Bezugnahme auf das Blockbild in Fig.7 wird nachstehend eine Vorrichtung zur Servopositionierung von Lese/Schreibköpfen eines Aufzeichnungsplattensystems, in dem eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, repräsentativ beschrieben.
Magnetaufzeichnungsplatten 10 sind auf einer Achse 11 montiert, die von einem Spindelmotor 12 angetrieben wird, um sich zu drehen. Magnetköpfe 13 sind mit einer Spule eines Schwingspulenmotors 14 verbunden. Die Köpfe 13 werden vom Schwingspulenmotor 14 in einer im wesentlichen radialen Richtung der Platten 10 bewegt.
Ein Positionssignalgenerator 7 erzeugt ein Positionssignal PS in Abhängigkeit von einem Servosignal SVS, das durch einen der Köpfe 13 erzeugt wird, der Servosignale der Spur, auf welcher sich der Kopf derzeit befindet, und ihrer benachbarten Spur, die beide auf einer Servooberfläche (typischerweise der Unterseite der zweiten Platte) aufgezeichnet sind, liest. Der Positionssignalgenerator 7 enthält einen AGC (automatische Verstärkungssteuerung)-Verstärker 70, der das Servosignal SVS auf einer im wesentlichen konstanten Amplitude hält; und einen Positionssignaldetektor 71, der das AGC-gesteuerte Servosignal SVS decodiert, um ein Positionssignal PS vorzusehen (wie in Fig.2 gezeigt).
Ein Zielgeschwindigkeitsgenerator 20 im Geschwindigkeitskontroller 2 erzeugt eine Zielgeschwindigkeit Vc gemäß einem vorherbestimmten Plan, der typischerweise aus einem konstanten Beschleunigungsabschnitt, einem konstanten Geschwindigkeitsabschnitt und einem konstanten Bremsabschnitt besteht, in Abhängigkeit von der Anzahl der zu überspringenden Spuren, wobei die Anzahl von einem Kontroller 4 angewiesen wird. Ein Geschwindigkeitssignalgenerator 21 erzeugt ein Geschwindigkeitssignal Vr, das proportional die tatsächliche Geschwindigkeit des Kopfs in Abhängigkeit vom Positionssignal PS und einem Anzeigestrom ii angibt, der proportional die Amplitude eines vom Energieverstärker 6 zugeführten Treibstroms Im des Schwingspulenmotors 14 angibt. Ein Fehlersignalgenerator 22 erzeugt und liefert einen Geschwindigkeitsfehler ΔV in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Zielgeschwindigkeit Vc und dem Geschwindigkeitssignal Vr an den Schalter 5. Demgemäß bewegt sich der vom Schwingspulenmotor 14 angetriebene Kopf 13 mit der so angegebenen Geschwindigkeit zur Zielspur.
Der Kontroller 4 besteht aus einem Mikroprozessor, um eine Suchinstruktion und eine Zielspurnummer zu empfangen, die von einer oberen (höheren) Verarbeitungsanordnung erteilt werden, und gibt Instruktionen zur Suchsteuerung aus. In den Kontroller 4 werden auch das Positionssignal PS vom Positionssignaldetektor 71 und das Geschwindigkeitssignal Vr vom Geschwindigkeitssignalgenerator 21 eingegeben, und dann berechnet der Kontroller 4 die Anzahl der zu überspringenden spuren für eine Ausgabe an den Zielgeschwindigkeitsgenerator 20. Bei der Ankunft des Kopfs 13 an der Zielspur, wie in Fig.2 gezeigt, detektiert der Kontroller 4 diese Tatsache aus dem Positionssignal PS, und gibt ein Grob/Fein-Schaltsignal MS an den Schalter 5 aus, um den Schalter von seiner "a" Position in seine "b" Position zu ändern, d.h. vom Grob- Kontroller 2 zum Fein-Kontroller 3, um die Spur, auf der sich der Kopf nun befindet, zu verfolgen (auch wenn die Spur exzentrisch rotiert). Der Kontroller 4 hat auch eine Funktion des Ausgebens eines Such-Ende-Signals an die obere (höhere) Verarbeitungsanordnung, wenn ein Suchbetrieb beendet ist.
Ein Fein-Kontroller 3 besteht aus: einen Feinpositionsverstärker 30, der in Abhängigkeit vom Positionssignal PS ein Signal erzeugt, das eine neutrale Spannung (z.B. Null Volt) aufweist, wenn der Kopf am Zentrum einer Spur angeordnet ist, und proportional zur Abweichung vom Zentrum der Spur zu einer Seite oder der anderen positiver oder negativer wird; einer Klemmschaltung 31, die ein Klemmpositionssignal erzeugt, wobei dieses eine Modifikation des vom Feinpositionsverstärker 30 ausgegebenen Signals ist, so daß es auf vorherbestimmten positiven und negativen Pegeln gesättigt ist; einem Sperrfilter 32, das eine Sperrfrequenz gleich einer mechanischen Resonanzfrequenz f&sub0; sich bewegender Teile des servozusteuernden Mechanismus aufweist, d.h. des Schwingspulenmotors 14, der Köpfe 13 und von Akzessorgliedern, welche die Köpfe mit dem Schwingspulenmotor 14 verbinden, so daß eine unerwünschte Oszillation der Köpfe 13 verhindert wird. Details des Sperrfilters 32 werden nachstehend beschrieben. Ein zweites Filters 33, das aus einem Tiefpaßfilter besteht, ist mit dem Ausgang des Sperrfilters 32 verbunden, um die Hochfrequenzverstärkung der Servoschleife zu dämpfen, so daß ein Rauschen entfernt wird, und ein stabiler Servobetrieb erzielt wird. Eine Phasenkompensationsschaltung 34 ist mit dem Ausgang des zweiten Filters 33 verbunden, um einen Servobetrieb mit stabiler Qualität zu erreichen. Die Phasenkompensationsschaltung 34 enthält: eine Integratorschaltung 34a zum Integrieren eines Ausgangs aus dem zweiten Filter 33 zur Integralsteuerung; einen Verstärker 34b zum Verstärken des Ausgangs aus dem zweiten Filter 33 zur Proportionalsteuerung; und eine Differenziererschaltung 34c zum Differenzieren des Ausgangs aus dem zweiten Filters 33 zur Differentialsteuerung. Eine Addiererschaltung 34d addiert Ausgänge aus der Integratorschaltung 34a, dem Verstärker 34b und der Differenziererschaltung 34c, und gibt dann das so abgeleitete Positionsfehlersignal ΔP zum Schalter 5 aus.
In Fig.8 ist ein praktisches schematisches Schaltbild eines Filters vom überbrückten seriellen T-Typ einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, das als Sperrfilter 32' in Fig.7 zu verwenden ist. Eine Serienschaltung von Kondensatoren C&sub1;, C&sub2; und C&sub3; ist zwischen einem Eingangsanschluß t&sub1; und einem Ausgangsanschluß t&sub2; eines CR (Kondensator, Widerstand)-Netzwerks angeschlossen. Ein erster Widerstand R&sub1; verbindet einen Rückleiteranschluß t&sub3; und einen Verbindungspunkt der Kondensatoren C&sub1; und C&sub2;. Ein zweiter Widerstand R&sub2; verbindet den Rückleiteranschluß t&sub3; und einen Verbindungspunkt der Kondensatoren C&sub2; und C&sub3;. Somit bilden sie eine serielle T-Formation. Ein dritter Widerstand R&sub3; verbindet, d.h. überbrückt, die Enden der Serienschaltung der Kondensatoren C&sub1; bis C&sub3;. Ein Ausgang aus dem Ausgangsanschluß t&sub2; des CR-Netzwerks wird in einen Verstärker AMP1 mit allgemein einer Eins-Verstärkung eingegeben. Ein Ausgang des Verstärkers AMP1 hat allgemein eine Eins-Verstärkung. Ein Ausgang des Verstärkers AMP1 wird durch die Widerstände R&sub4; und R&sub5; geteilt, und der geteilte Ausgangspegel wird in einen zweiten Verstärker AMP2 mit allgemein einer Eins-Verstärkung eingegeben. Der erste Verstärker AMP1 isoliert das CR-Netzwerk gegenüber den Effekten der Eingangsimpedanz der nächsten Stufe, d.h. des zweiten Filters 33, und der Teiler- Widerstände R&sub4; und R&sub5;. Der Ausgang des zweiten Verstärkers AMP2 ist mit dem Rückleiteranschluß t&sub3; verbunden.
In diesem Filter vom überbrückten seriellen T-Typ wird eine Sperrfrequenz f&sub0;, bei der eine Verstärkung des Filters signifikant verringert wird, durch die folgende Gleichung angegeben, wobei
C&sub1; = C&sub2; = C&sub3; = VC
R&sub3; = 6 (R&sub1;+R&sub2;) (2)
Demgemäß kann die Sperrfrequenz, wie in Fig.9(a) gezeigt, durch das Ändern der Widerstandswerte von R&sub1; und R&sub2; von f&sub0; zu f&sub0;' verschoben werden. In einem typischen Fall, wo der Kapazitätswert C&sub1; = C&sub2; = C&sub3; = 2200 pF, der Widerstandswert R&sub3; = 287 k ohm, und ein R&sub1; und R&sub2; zugeordneter Teilwiderstand variiert wird, wobei der gesamte Widerstandswert R&sub1; und R&sub2; = 47,7 k ohm, ist der Effekt des variierten Widerstands auf die Sperrfrequenz in Fig.9(b) gezeigt. Wie in Fig.9(b) ersichtlich, wird eine Sperrfrequenzvariation von mehr als 1 kHz erzielt, was adäquat ist, um die Variation der Resonanzfrequenzen (im Servosystem) abzudecken.
Das Teilungsverhältnis des Ausgangs des Verstärkers AMP1 durch die Widerstände R&sub4; und R&sub5; bestimmt das Rückkopplungsverhältnis (R&sub4;/R&sub4;+R&sub5;) zum Netzwerk. Die Effekte des Rückkopplungsverhältnisses auf die Bandbreite der Sperrfrequenz f&sub0; sind in Fig.10 gezeigt, wo die Werte der Elemente im CR-Netzwerk gleich sind wie die oben angegebenen.
In Fig.10 entsprechen die Kurven (a) bis (e) Rückkopplungsverhältnissen von 0,15, 0,35, 0,55, 0,75 bzw. 0,95. Wie in dieser Figur ersichtlich, gilt: je größer das Rückkopplungsverhältnis, desto schmäler die Bandbreite des Filters, wobei die Dämpfung bei der Sperrfrequenz im wesentlichen konstant gehalten wird.
Die Dämpfung bei der Sperrfrequenz kann auch im wesentlichen unverändert gehalten werden, wenn die Sperrfrequenz gemäß dem Fall in Fig.9(b) variiert wird. Dann kann die Dämpfung bei der Sperrfrequenz sogar 40 dB oder mehr betragen, was zur Dämpfung der mechanischen Resonanz im Rückkopplungssystem adäquat ist, auch wenn eine gewisse Frequenzabwanderung stattfindet. Das in Fig.6 gezeigte Filter vom überbrückten T-Typ erreicht nur höchstens -12 dB.
Die Phasenrotation durch das Sperrfilter ist ein Faktor, der im Servosteuersystem zu regulieren ist, insbesondere in einem unteren Frequenzband, typischerweise von 300 bis 800 Hz, bei dem der Servomechanismus am häufigsten getrieben wird. Wenn die Phasenrotation in diesem Band übermäßig ist, wird die Stabilität des Servosystems verschlechtert. Phasenkennlinien des Sperrfilters mit den oben angegebenen Elementwerten und einem Rückkopplungsverhältnis von 0,95 sind in Fig.11(a) gezeigt. Wie aus diesen Kennlinien hervorgeht, ist der Betrag der Phasenrotation bei 800 Hz 10º, was völlig zufriedenstellend ist. Zum Vergleich ist ein ähnliches Filter mit einem Rückkopplungsverhältnis von Null, d.h. der Rückleiteranschluß t&sub3; ist geerdet, in Fig.11(b) dargestellt. Das Filter vom überbrückten T-Typ in Fig.6 kann ein Problem mit der Phasenrotation haben, wie das Filter in Fig.5(a).
Ein praktisches Verfahren zum Einstellen der Sperrfrequenz ist wie folgt. Vor der Einstellung der Sperrfrequenz des Sperrfilters 32 wird zuerst die mechanische Resonanzfrequenz des servozusteuernden Mechanismus gemessen. Durch den mit dem Anschluß "b" verbundenen Schalter 5 wird ein Niederpegel-Testsignal mit einem Frequenzhub von 300 Hz bis ungefähr 5,0 kHz in den Anschluß "b", d.h. einen Eingangsanschluß des Energieverstärkers 6, von einem Signalgenerator (in der Figur nicht gezeigt) eingegeben. Dann werden ein Ausgangspegel "x" vom Feinpositionsverstärker 30 und die Stromanzeige "i", die proportional zum Schwingspulen-Strom Im ist, und demgemäß den Ausgangspegel des Schwingspulen- Stroms zum Energieverstärker 6 angibt, für die variierten Eingangsfrequenzen gemessen. Anschließend wird die Verstärkung des Energieverstärkers 6 und der bewegbaren Teile des Mechanismus, d.h. x/i, berechnet. Die Verstärkung-Frequenz- Kurve wird wie in Fig.3 gezeigt aufgetragen. Der Ort des Maximums der Verstärkungskurve repräsentiert die mechanische Resonanzfrequenz f&sub0;. Als nächstes wird die so erhaltene Resonanzfrequenz f&sub0; in die Gleichung (3) eingesetzt, um die Widerstandswerte für R&sub1; und R&sub2; zu erhalten. Die Widerstände R&sub1; und R&sub2; werden eingestellt, um die so berechneten Widerstandswerte aufzuweisen.
Das Ersetzen von nur zwei Widerständen (gemäß Gleichung (3)) anstelle von vier Elementen des früher vorgeschlagenen Filters vom Doppel-T-Typ oder drei Elementen des früher vorgeschlagenen Filters vom überbrückten T-Typ reduziert die Arbeitszeit erheblich, die für die Frequenzeinstellung des Filters bei der Produktion oder während der Wartung notwendig ist, wobei der Austausch der Plattenvorrichtung erforderlich ist.
Mit Bezugnahme auf Fig.12(a) und 12(b) werden weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. In diesen Ausführungsformen bestehen der erste und zweite Widerstand R&sub1; und R&sub2; aus einem Widerstand R&sub1;' plus einen zusätzlichen Widerstand R&sub1;" (Fig.12(a)) oder einen zusätzlichen Widerstand R&sub6;' (Fig.12(b)); bzw. einem Widerstand R&sub2;' plus einen zusätzlichen Widerstand R&sub2;" (Fig.12(a)) oder R&sub7;' (Fig.12(b)). Die Summe der Widerstandswerte der Widerstände R&sub1;', R&sub2;', R&sub1;" (oder R&sub6;') und R&sub2;" (oder R&sub7;') werden im wesentlichen bei einem Sechstel des Widerstandswerts R&sub3; gehalten, um die Gleichung (2) zu erfüllen. Die Einstellung der Sperrfrequenz f&sub0; wird durchgeführt durch die Änderung der Widerstandswerte von R&sub1;" und/oder R&sub2;" für die Konfiguration in Fig.12(a), oder durch die einfache Auswahl (mittels eines Schalters SW) eines der Verbindungspunkte A, B oder C (jeweils an einem Verbindungspunkt der Widerstände R&sub1;', R&sub6;', R&sub7;' und R&sub2;') als Rückleiteranschluß t&sub3;, mit dem die Rückkopplung vom Verstärker AMP2 verbunden ist, für die Konfiguration in Fig.12(b). Somit werden die Widerstandswerte des ersten und zweiten Widerstands R&sub1; und R&sub2; der Gleichung (3) variiert.
Unter der Annahme, daß R&sub2;' = R&sub1;' + R&sub6;' + R&sub7;' für die Konfiguration von Fig.12(b), und wenn der Schalter den Verbindungspunkt "c" auswählt, gilt:
R&sub1; = R&sub1;' + R&sub6;' + R&sub7;'
R&sub2; = R&sub2;' (4)
Demgemäß wird die Sperrfrequenz am niedrigsten.
Wenn der Schalter den Verbindungspunkt "B" auswählt, gilt:
R&sub1; = R&sub1;' + R&sub6;'
R&sub2; = R&sub2;' + R&sub7;' (5)
Demgemäß wird die Sperrfrequenz höher als jene der Bedingung (4).
Wenn der Schalter den Verbindungspunkt "A" auswählt, gilt:
R&sub1; = R&sub1;'
R&sub2; = R&sub2;' + R&sub6;' + R&sub7;' (6)
Demgemäß wird die Sperrfrequenz am höchsten.
Daher kann die Sperrfrequenz ausgewählt werden, um auf drei verschiedene Frequenzen abgeglichen zu werden, um mit der Resonanzfrequenz f&sub0; des Mechanismus der Magnetplatteneinheit 1 übereinzustimmen. Die Anzahl von Abgriffen oder Verbindungspunkten für zusätzliche Widerstände kann willkürlich in Abhängigkeit von den Ausbildungsanforderungen gewählt werden; das heißt, zwei Abgriffe zwischen den Widerständen R&sub1; und R&sub2;' ermöglichen die Auswahl von zwei Frequenzen, während vier Abgriffe auch die Auswahl von vier Frequenzen ermöglichen.
Die in Fig.12(a) verwendeten beiden Widerstände R&sub1;" und R&sub2;" können durch einen variablen Widerstand R&sub8; vom Potentiometer-Typ ersetzt werden, wie in Fig.13 gezeigt. Zwei feste Enden, bezeichnet mit "m" und "n", des variablen Widerstands R&sub8; sind mit den Widerständen R&sub2;' bzw. R&sub1;' verbunden. Die Summe der Widerstandswerte der Widerstände R&sub1;', R&sub2;' und des festen Teils von R&sub8; ist im wesentlichen ein Sechstel des Werts des Widerstands R&sub3;. Ein variabler Anschluß "l" des variablen Widerstands R&sub8; entspricht dem Rückleiteranschluß t&sub3;, mit dem der Ausgang des zweiten Verstärkers AMP2 verbunden ist. Demgemäß kann die Frequenzeinstellung präzise und effizient bewirkt werden, indem die Frequenzkennlinien des Filters auf einer Spektrumanalysatoranzeige beobachtet wird, während die Eingangsfrequenz in das Filter verschoben wird, oder durch Berechnung aus Gleichung (3).
Auch wenn, wie oben erwähnt, Platteneinheiten in der gleichen Ausbildung erzeugt werden, haben einzelne Einheiten geringfügig voneinander verschiedene Resonanzfrequenzen. Daher können Frequenzeinstellelemente, wie die beiden Widerstände R&sub1;" und R&sub2;", die in Fig.12(a) eingesetzt werden, die Widerstände R&sub6;', R&sub7; und ihr Schalter SW, die in Fig.12(b) verwendet werden, oder der variable Widerstand R&sub8; vom Potentiometer-Typ in einer Leiterplatte 17, die auf einer Platteneinheit 1 montiert ist, installiert werden, getrennt vom nachstehend beschriebenen Hauptteil des Filters, wie in Fig. 13 veranschaulicht. Fig. 13 veranschaulicht repräsentativ den Fall, wo der variable Widerstand R&sub8; verwendet wird. In der Platteneinheit 1 sind auch die Magnetaufzeichnungsplatten 10, der Spindelmotor 12, der Lese/Schreibkopf 13 und der Schwingspulenmotor zum Treiben der Köpfe 13 installiert. Die Platteneinheit 1 kann vom Hauptchassis der Magnetplattenlaufwerksvorrichtung abgenommen werden, um ein Austauschen von aufgezeichneten Platten oder die Wartung einer fehlerhaften Einheit zu erleichtern. Der Hauptteil des Sperrfilters 32, der die Elemente enthält, die keine Einstellung erfordern, wie die Kondensatoren C&sub1; bis C&sub3;, die Widerstände R&sub1;', R&sub2;' und R&sub3;, die Verstärker AMP1 und 2, ist auf einer Leiterplatte (die in Fig.13 mit der Bezugszahl 32' angegeben ist) in einem Hauptchassis der Magnetplattenlaufwerksvorrichtung installiert. Im Hauptchassis der Magnetplattenlaufwerksvorrichtung können die Widerstandswerte und die Kapazitätswerte des Filters für jedes Produkt im wesentlichen gleich und konstant gehalten werden. Daher wird in einer Fabrik, wo eine neue Platteneinheit fertiggestellt wird, zuerst jede der fertiggestellten Einheiten 1 im Hauptchassis der Magnetaufzeichnungsvorrichtung als Einstellvorrichtung montiert. Als nächstes werden die mechanischen Resonanzcharakteristiken der Einheit beispielsweise gemäß dem oben beschriebenen Verfahren gemessen. Dann werden die in der Einheit 1 installierten Widerstände R&sub1;" und R&sub2;' oder der variable Widerstand R&sub8; eingestellt, so daß die Sperrfrequenz auf die mechanische Resonanzfrequenz dieser montierten Einheit gemäß dem oben beschriebenen Verfahren abgeglichen wird. Als nächstes wird die Platteneinheit 1 aus dem Hauptchassis entfernt, um als versandbereite Einheit zu dienen. Wenn eine fehlerhafte Platteneinheit 1 durch eine neue Einheit vor Ort zu ersetzen ist, d.h. zur Wartung, benötigt die neue Einheit keine Frequenzeinstellung mehr, was zu einer effizienten Wartung führt.
Ferner kann die elektronische Schaltung, welche in der Platteneinheit 1 installiert ist, die bei der Wartung ersetzt werden muß, kostengünstiger gemacht werden, da der Hauptteil des Filters nicht ausgetauscht werden muß. Daher können die Wartungskosten sowohl hinsichtlich der erforderlichen Zeit als auch der Hardware-Kosten reduziert werden.
Obwohl in der obigen Beschreibung in bezug auf Ausführungsformen der Erfindung angegeben wird, daß ein einzelnes Sperrfilter im Fein-Kontroller 3 verwendet wird, hat ein Mechanismus (Servosystem) im allgemeinen zwei oder mehr Resonanzen. In diesem Fall wird das Sperrfrequenz typischerweise auf die Hauptresonanz der Resonanzen abgeglichen. Alternativ dazu kann eine Vielzahl von Sperrfiltern vorgesehen sein.
Obwohl in der obigen Beschreibung in bezug auf Ausführungsformen der Erfindung angegeben wird, daß ein erster Verstärker AMP1 vorgesehen ist, um das CR-Netzwerk gegen die Effekte der Teilungswiderstände und der Eingangsimpedanz des zweiten Filters 33 zu isolieren, kann der erste Verstärker AMP1 weggelassen werden, solange die Effekte der Teilungswiderstände und der Eingangsimpedanz des zweiten Filters 33 vernachlässigbar sind oder innerhalb eines durch das CR- Netzwerk einstellbaren Bereichs liegen.
Obwohl in der obigen Beschreibung in bezug auf Ausführungsformen der Erfindung angegeben wird, daß ein zweiter Verstärker AMP2 vorgesehen ist, um das Netzwerk gegen die Effekte der Teilungswiderstände zu isolieren, kann der zweite Verstärker AMP2 weggelassen werden, solange die Effekte der Teilungswiderstände vernachlässigbar sind oder innerhalb eines durch das CR-Netzwerk einstellbaren Bereichs liegen.
Obwohl in der obigen Beschreibung in bezug auf Ausführungsformen der Erfindung angegeben wird, daß die Kapazitätswerte der Kondensatoren C&sub1; bis C&sub3; im wesentlichen gleich gewählt werden, können die Kapazitätswerte voneinander verschieden sein, solange die Effekte der unterschiedlichen Kapazitäten vernachlässigbar sind oder innerhalb eines durch das CR-Netzwerk einstellbaren Bereichs liegen.
Obwohl in der obigen Beschreibung in bezug auf Ausführungsformen der Erfindung angegeben wird, daß die Summe der Widerstandswerte der Widerstände R&sub1; und R&sub2; ausgewählt wird, um im wesentlichen ein Sechstel der Widerstandswerte des Widerstands R&sub3; zu betragen, können die Widerstandswerte von dieser Bedingung abweichen, solange der Effekt vernachlässigbar ist oder innerhalb eines durch das Netzwerk einstellbaren Bereichs liegt.
Obwohl oben auf die Verwendung von Ausführungsformen der Erfindung in bezug auf eine Magnetplattenlaufwerksvorrichtung bezuggenommen wird, ist dies nur repräsentativ oder ein Beispiel. Ausführungsformen der Erfindung können in Servopositionierungsvorrichtungen in jedem beliebigen anderen System, wie einer optischen Aufzeichnungsplattenvorrichtung, etc., verwendet werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht ein Sperrfilter, das in einer Servoschleife verwendet wird, zum Dämpfen einer mechanischen Resonanz sich bewegender Teil des servozusteuernden Mechanismus aus einem Filter vom seriellen T-Typ, das heißt einem CR-Netzwerk, das enthält: eine Serienschaltung eines ersten bis dritten Kondensators, die zwischen einem Eingangsanschluß des Filters und einem Ausgangsanschluß des CR-Netzwerks angeschlossen sind; einen ersten Widerstand, der zwischen einem Rückleiteranschluß des CR-Netzwerks und einer Verbindung des ersten und zweiten Kondensators angeschlossen ist; einen zweiten Widerstand, der zwischen einem Rückleiteranschluß und einer Verbindung des zweiten und dritten Kondensators angeschlossen ist; und einen dritten Widerstand, der mit den drei seriellen Kondensatoren parallelgeschaltet ist. Die Sperrfilter wird durch das Variieren der Widerstandswerte des ersten und zweiten Widerstands eingestellt. Der erste und zweite Widerstand können aus Festwiderständen und/oder variablen Widerständen vom Potentiometer-Typ bestehen. Ein Ausgang aus dem CR-Netzwerk kann geteilt werden, um zum Rückleiteranschluß rückgekoppelt zu werden. Isolationsverstärker können hinzugefügt werden zur Ausgangsschaltung und die Rückkopplungsschaltung zum Rückleiteranschluß. Nur der (die) Widerstand (Widerstände) zum Einstellen der Sperrfrequenz kann (können) getrennt in einer abnehmbaren Platteneinheit installiert werden, die den servozusteuernden Mechanismus enthält. Die Sperrfrequenz kann effizient eingestellt werden, indem nur die beiden Festwiderstände ersetzt werden, oder ein variabler Widerstand eingestellt wird, und die Kosten der Platteneinheit können reduziert werden.
Die vorliegende Erfindung sieht eine Servopositionierungsvorrichtung vor, mit einem Mechanismus zum Positionieren eines Objekts, beispielsweise eines Magnetkopfs in einem Magnetplattenaufzeichnungssystem, und einem Kontroller zum Vorsehen eines Servosignals, welches von einem Positionssignal abgeleitet ist, das die Position des Objekts repräsentiert, beispielsweise in bezug auf eine auf der Platte zu verfolgende Spur. Der Kontroller hat ein Sperrfilter, dessen Sperrfrequenz einer Resonanz des Mechanismus entspricht.
Komponenten des Sperrfilter-Netzwerks, beispielsweise Widerstände, die ausgetauscht oder variiert werden können, um die Sperrfrequenz zu ändern, werden getrennt von anderen Komponenten installiert, so daß sie leichter zugänglich sind oder ausgetauscht werden können, ohne daß ein Zugang oder Austausch anderer Komponenten erforderlich ist.
Das Sperrfilter hat beispielsweise eine überbrückte serielle T-Konfiguration mit einer Serienschaltung von Kondensatoren, beispielsweise drei Kondensatoren, mit einem parallelgeschalteten Widerstand, und mit weiteren Widerständen, die jeweils mit Verbindungspunkten zwischen aufeinanderfolgenden Kondensatoren der Serie verbunden sind.
Die Sperrfrequenz kann durch das Austauschen oder Variieren dieser weiteren Widerstände geändert werden, die so die getrennt zu montierenden Komponenten bilden.

Claims

1. Servopositionierungsvorrichtung, mit:

einem Mechanismus (6; 14) zum Positionieren eines Objekts (13), wobei der Mechanismus eine Resonanzfrequenz aufweist; und

einem Kontroller (CT; 2, 3, 4, 5) zum Vorsehen eines Servosignals (ΔV, ΔP), welches von einem Positionssignal (PS) abgeleitet ist, das eine Position des Objekts (13), beispielsweise relativ zu einer vom Objekt zu verfolgenden Spur, repräsentiert, wobei der genannte Kontroller ein Sperrfilter (32'; 32") mit einer Sperrfrequenz im wesentlichen gleich der genannten Resonanzfrequenz enthält;

dadurch gekennzeichnet, daß:-

das genannte Sperrfilter (32'; 32") ein Netzwerk umfaßt, das aus den folgenden Elementen besteht:-

einem ersten bis dritten Kondensator (C&sub1;, C&sub2;, C&sub3;), welche in einer Serienschaltung verbunden sind, die einen Eingangsanschluß (t&sub1;) des genannten Netzwerks und einen Ausgangsanschluß (t&sub2;) des genannten Netzwerks überbrückt;

einem ersten Widerstand (R&sub1;; R&sub1;', R&sub1;"; R&sub1;', R&sub6;', R&sub7;'; R&sub1;', R&sub8;), der zwischen einem dritten Anschluß (t&sub3;; A, B, C; l) des genannten Netzwerks und einem Verbindungspunkt des genannten ersten (C&sub1;) und zweiten (C&sub2;) Kondensators angeschlossen ist;

einem zweiten Widerstand (R&sub2;; R&sub2;', R&sub2;"; R&sub2;', R&sub7;'; R&sub2;', R&sub8;), der zwischen dem genannten dritten Anschluß (t&sub3;; A, B, C; l) und einem Verbindungspunkt des genannten zweiten (C&sub2;) und dritten (C&sub3;) Kondensators angeschlossen ist; und

einem dritten Widerstand (R&sub3;), der mit der genannten Serienschaltung des ersten bis dritten Kondensators (C&sub1;, C&sub2;, C&sub3;) parallelgeschaltet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der genannte erste bis dritte Kondensator (C&sub1;, C&sub2;, C&sub3;) im wesentlichen gleiche Kapazitätswerte aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Summe der Widerstandswerte des genannten ersten (R&sub1;; R&sub1;', R&sub1;"; R&sub1;', R&sub6;', R&sub7;'; R&sub1;', R&sub8;) und zweiten (R&sub2;; R&sub2;', R&sub2;"; R&sub2;', R&sub6;', R&sub7;'; R&sub2;', R&sub8;) Widerstands im wesentlichen gleich einem Sechstel des Widerstandswerts des genannten dritten Widerstands (R&sub3;) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei welcher der genannte dritte Anschluß (t&sub3;; A, B, C; l) effektiv geerdet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei welcher ein Ausgang aus dem genannten Filter rückgekoppelt ist (AMP1, R&sub4;, AMP2) zum genannten dritten Anschluß (t&sub3;; A, B, C; l).

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, bei welcher ferner ein erster Verstärker (AMP1) zwischen dem genannten Ausgangsanschluß (t&sub2;) des genannten Netzwerks und einem Ausgangsanschluß des genannten Filters vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher der genannte erste Verstärker (AMP1) im wesentlichen eine Eins-Verstärkung aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, oder Anspruch 6 oder 7, wenn auf Anspruch 5 rückbezogen, bei welcher die Rückkopplung zum genannten dritten Anschluß (t&sub3;; A, B, C; l) zugeführt wird von einem Verbindungspunkt eines Endes eines vierten Widerstands (R&sub4;), von dem ein anderes Ende mit dem genannten Ausgangsanschluß des genannten Filters verbunden ist, und eines Endes eines fünften Widerstands (R&sub5;), von dem ein anderes Ende mit einem effektiv geerdeten Pegel verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 8, oder Anspruch 6 oder 7, wenn auf Anspruch 5 rückbezogen, bei welcher ferner ein zweiter Verstärker (AMP2) zum Eingeben der Rückkopplung zum genannten dritten Anschluß (t&sub3;; A, B, C; l) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei welcher der genannte zweite Verstärker (AMP2) im wesentlichen eine Eins-Verstärkung aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welcher der genannte erste (R&sub1;', R&sub8;) und zweite (R&sub2;', R&sub8;) Widerstand aus einem variablen Widerstand vom Potentiometer- Typ bestehen, von dem ein variabler Anschluß (l) der genannte dritte Anschluß ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welcher der genannte Mechanismus (6, 14) zum Positionieren des Objekts (13) in einer Einheit (1) installiert ist, die von anderen Teilen der Vorrichtung abgenommen werden kann, und bei welcher ein Element (R&sub1;, R&sub2;; R&sub1;", R&sub2;"; R&sub6;', R&sub7;', SW; R&sub8;) zum Abgleichen der genannten Sperrfrequenz getrennt in der genannten Einheit (1) installiert ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher das genannte Sperrfilter (32', 32") von einem überbrückten seriellen T-Typ ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei welcher

der genannte erste Widerstand (R&sub1;') zwischen einem vierten Anschluß (A; n) des genannten Netzwerks und dem Verbindungspunkt des genannten ersten (C&sub1;) und zweiten (C&sub2;) Kondensators angeschlossen ist;

der genannte zweite Widerstand (R&sub2;') zwischen einem fünften Anschluß (C; m) des genannten Netzwerks und dem Verbindungspunkt des genannten zweiten (C&sub2;) und dritten (C&sub3;) Kondensators angeschlossen ist;

zwei weitere Widerstände (R&sub1;", R&sub2;"; R&sub6;', R&sub7;'; R&sub8;) zwischen dem genannten vierten (A; n) und fünften (C; m) Anschluß in Serie geschaltet sind;

wobei ein Ausgangssignal vom genannten Ausgangsanschluß zum genannten dritten Anschluß (t&sub3;; B; l) rückgekoppelt wird, der sich am Verbindungspunkt der genannten beiden weiteren Widerstände (R&sub1;", R&sub2;"; R&sub6;', R&sub7;'; R&sub8;) befindet; und

die genannten beiden weiteren Widerstände (R&sub1;", R&sub2;"; R&sub6;', R&sub7;'; R&sub8;) in der genannten abnehmbaren Einheit installiert sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, bei welcher die genannten beiden weiteren Widerstände aus einem variablen Widerstand (R&sub8;) vom Potentiometer-Typ bestehen, dessen variabler Anschluß (l) den genannten dritten Anschluß vorsieht.

16. Servopositionierungsvorrichtung, mit:

einem Mechanismus (6; 14) zum Positionieren eines Objekts (10), wobei der genannte Mechanismus in einer Platteneinheit (1) installiert ist, und der genannte Mechanismus eine Resonanzfrequenz aufweist; und

einem Kontroller zum Vorsehen eines Servosignals (ΔV, ΔP), welches von einem Positionssignal (PS) abgeleitet ist, das eine Position des Objekts relativ zu einer vom Objekt (10) zu verfolgenden Spur repräsentiert, wobei der genannte Kontroller ein Sperrfilter (32'; 32") vom überbrückten seriellen T-Typ mit einer Sperrfrequenz im wesentlichen gleich der genannten Resonanzfrequenz enthält;

dadurch gekennzeichnet, daß:-

das genannte Filter ein Netzwerk umfaßt, bestehend aüs:

einer Serienschaltung eines ersten bis dritten Kondensators (C&sub1;, C&sub2;, C&sub3;), die einen Eingangsanschluß (t&sub1;) des genannten Netzwerks und einen Ausgangsanschluß (t&sub2;) des genannten Netzwerks verbindet;

einem ersten Widerstand (R&sub3;), der mit der genannten Serienschaltung des genannten ersten bis dritten Kondensators (C&sub1;, C&sub2;, C&sub3;) parallelgeschaltet ist; und

einem zweiten (R&sub1;') und dritten (R&sub1;"; R&sub8;) Widerstand, die zwischen einem dritten Anschluß (t&sub3;; l) des genannten Netzwerks und einem Verbindungspunkt des genannten ersten (C&sub1;) und zweiten (C&sub2;) Kondensators in Serie geschaltet sind, wobei ein Ende des genannten dritten Widerstands (R&sub1;'; R&sub8;) mit dem genannten dritten Anschluß verbunden ist; und

einem vierten (R&sub2;') und fünften (R&sub2;"; R&sub8;) Widerstand, die zwischen dem genannten dritten Anschluß (t&sub3;; l) und einem Verbindungspunkt des genannten zweiten (C&sub2;) und dritten (C&sub3;) Kondensators in Serie geschaltet sind, wobei ein Ende des genannten fünften (R&sub2;"; R&sub8;) Widerstands mit dem genannten dritten Anschluß (t&sub3;; l) verbunden ist, und der genannte dritte (R&sub1;"; R&sub8;) und fünfte (R&sub2;"; R&sub8;) Widerstand getrennt in der genannten Platteneinheit installiert sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, bei welcher ein Ausgang (t&sub2;) des genannten Netzwerks zum genannten dritten Anschluß (t&sub3;; l) rückgekoppelt wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, bei welcher ferner ein erster Verstärker (AMP1) zwischen dem genannten Ausgangsanschluß (t&sub2;) des genannten Netzwerks und einem Ausgangsanschluß des genannten Filters vorgesehen ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, bei welcher der genannte erste Verstärker (AMP1) im wesentlichen eine Eins-Verstärkung aufweist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 17, oder Anspruch 18 oder 19, wenn auf Anspruch 17 rückbezogen, bei welcher die Rückkopplung zum genannten dritten Anschluß (t&sub3;; l) zugeführt wird von einem Verbindungspunkt eines Endes eines sechsten Widerstands (R&sub4;), von dem ein anderes Ende mit dem genannten Ausgangsanschluß des genannten Filters verbunden ist, und eines Endes eines siebenten Widerstands (R&sub5;), von dem ein anderes Ende mit einem effektiv geerdeten Pegel verbunden ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 20, oder Anspruch 18 oder 19, wenn auf Anspruch 17 rückbezogen, bei welcher ferner ein zweiter Verstärker (AMP2) zum Eingeben der Rückkopplung in den genannten dritten Anschluß (t&sub3;; l) vorgesehen ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, bei welcher der genannte zweite Verstärker (AMP2) im wesentlichen eine Eins-Verstärkung aufweist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, bei welcher der genannte dritte und fünfte Widerstand aus einem variablen Widerstand (R&sub8;) vom Potentiometer-Typ bestehen, von dem ein variabler Anschluß den genannten dritten Anschluß (l) vorsieht.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 23, bei welcher die genannte Platteneinheit (1) von anderen Teilen der Vorrichtung als der genannten Platteneinheit abnehmbar ist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 24, bei welcher der genannte Kontroller ferner umfaßt:

eine Phasenkompensationsschaltung (34) zum Einstellen von Phasencharakteristiken der Servoschleife.