KR20110017662A - 전치 증폭기의 동작 방법, 전치 증폭기, 및 상기 전치 증폭기를 포함하는 장치들 - Google Patents

전치 증폭기의 동작 방법, 전치 증폭기, 및 상기 전치 증폭기를 포함하는 장치들 Download PDF

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Abstract

하드디스크 드라이브의 전치 증폭기의 동작 방법이 개시된다. 상기 방법은 라이트 데이터에 상응하는 차동 신호들의 차이와 기준 신호를 비교하고 비교 신호를 생성하는 단계와, 상기 비교 신호에 응답하여 상기 차동 신호들이 라이트 헤드로 전송되는 것을 허용하거나 차단하는 단계를 포함한다.
하드디스크 드라이브, 전치 증폭기, DC 라이트

Description

전치 증폭기의 동작 방법, 전치 증폭기, 및 상기 전치 증폭기를 포함하는 장치들{Method for operating preamplifier, preamplifier, and apparatuses having the preamplifier}
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 전치 증폭기에 관한 것으로, 특히 DC 라이트를 방지할 수 있는 전치 증폭기, 상기 전치 증폭기의 동작 방법, 및 상기 전치 증폭기를 포함하는 장치들에 관한 것이다.
하드디스크 드라이브는 데이터 저장 장치로서 널리 사용되고 있다. 따라서 라이트 데이터의 신뢰성을 높이기 위하여 상기 라이트 데이터는 상기 하드디스크 드라이버의 디스크에 정확하게 라이트되어야 한다. 그러나, 상기 라이트 데이터가 여러 가지 요인들에 의하여 상기 디스크에 정확하게 라이트되지 않는 경우, 리드 동작 시에 상기 라이트 데이터를 복원하기 어려워질 수 있다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 DC 라이트를 방지할 수 있는 전치 증폭기, 상기 전치 증폭기의 동작 방법, 및 상기 전치 증폭기를 포함하는 장치들를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 전치 증폭기의 동작 방법은 라이트 데이터에 상응하는 차동 신호들의 차이와 기준 신호를 비교하고 비교 신호를 생성하는 단계와, 상기 비교 신호에 응답하여 상기 차동 신호들이 라이트 헤드로 전송되는 것을 허용하거나 차단하는 단계를 포함한다.
상기 비교 신호를 생성하는 단계는 상기 차동 신호들의 상기 차이를 검출하는 단계와, 디지털 코드에 상응하는 상기 기준 신호를 생성하는 단계와, 상기 차이와 상기 기준 신호의 비교 결과에 상응하는 상기 비교 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 전치 증폭기는 라이트 데이터에 상응하는 차동 신호들을 드라이빙하기 위한 드라이버와, 상기 차동 신호들의 차이와 기준 신호의 비교 결과에 따라 라이트 제어 신호를 생성하기 위한 제어 회로를 포함하며, 상기 드라이버는 상기 라이트 제어 신호에 응답하여 인에이블/디스에이블된다.
상기 제어 회로는 상기 차동 신호들의 상기 차이를 검출하기 위한 차이 검출기와, 디지털 코드에 상응하는 상기 기준 신호를 생성하기 위한 디지털-아날로그 변환기와, 상기 차이 검출기의 출력 신호와 상기 기준 신호의 비교 결과에 상응하는 비교 신호를 생성하기 위한 비교기와, 상기 비교 신호를 래치하기 위한 래치를 포함하며, 상기 드라이버는 상기 래치로부터 출력된 상기 라이트 제어 신호에 응답 하여 인에이블/디스에이블된다. 상기 래치는 상기 전치 증폭기의 리드 동작을 지시하는 리드 인에이블 신호에 응답하여 초기화된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브의 전치 증폭기는 라이트 데이터에 상응하는 차동 신호들을 드라이빙하기 위한 드라이버와, 상기 차동 신호들의 차이와 기준 신호의 비교 결과에 따라 상기 드라이버의 출력 신호들이 라이트 헤드로 전송되는 것을 허용하거나 차단하기 위한 제어 회로를 포함한다.
상기 제어 회로는 상기 차동 신호들의 상기 차이를 검출하기 위한 차이 검출기와, 디지털 코드에 상응하는 상기 기준 신호를 생성하기 위한 디지털-아날로그 변환기와, 상기 차이 검출기의 출력 신호와 상기 기준 신호의 비교 결과에 상응하는 비교 신호를 생성하기 위한 비교기와, 상기 비교기로부터 출력된 상기 비교 신호를 래치하기 위한 래치와, 상기 래치로부터 출력된 라이트 제어 신호에 응답하여 상기 드라이버의 상기 출력 신호들이 상기 라이트 헤드로 전송되는 것을 허용하거나 차단하기 위한 스위치 회로를 포함한다.
상기 래치는 상기 전치 증폭기의 리드 동작을 지시하는 리드 인에이블 신호에 응답하여 초기화된다.
본 발명의 실시 예에 따른 하드디스크 드라이브는 자기 기록 매체와, 상기 자기 기록 매체에 라이트 신호들을 라이트하기 위한 라이트 헤드와, 상기 라이트 신호들을 상기 라이트 헤드로 공급하기 위한 전치 증폭기를 포함한다.
상기 전치 증폭기는 라이트 데이터에 상응하는 차동 신호들을 드라이빙하여 상기 라이트 신호들을 생성하기 위한 드라이버와, 상기 차동 신호들의 차이와 기준 신호의 비교 결과에 따라 상기 라이트 신호들이 상기 라이트 헤드로 전송되는 것을 허용하거나 차단하기 위한 제어 회로를 포함한다.
상기 제어 회로는 상기 차동 신호들의 상기 차이를 검출하기 위한 차이 검출기와, 디지털 코드에 상응하는 상기 기준 신호를 생성하기 위한 디지털-아날로그 변환기와, 상기 차이 검출기의 출력 신호와 상기 기준 신호의 비교 결과에 상응하는 비교 신호를 생성하기 위한 비교기와, 상기 비교기로부터 출력된 상기 비교 신호를 래치하기 위한 래치와, 상기 래치로부터 출력된 라이트 제어 신호에 응답하여 상기 드라이버의 상기 출력 신호들이 상기 라이트 헤드로 전송되는 것을 허용하거나 차단하기 위한 스위치 회로를 포함한다.
상기 하드디스크 드라이브는 상기 기준 신호의 레벨을 조절하기 위한 상기 디지털 코드를 상기 전치 증폭기로 전송하기 위한 프로세서를 더 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 컴퓨터 시스템은 하드디스크 드라이브와, 상기 하드디스크 드라이브의 라이트 동작을 제어하기 위한 메인 프로세서를 포함한다.
상기 하드디스크 드라이브는 자기 기록 매체와, 상기 자기 기록 매체에 라이트 신호들을 라이트하기 위한 라이트 헤드와, 상기 라이트 신호들을 상기 라이트 헤드로 공급하기 위한 전치 증폭기를 포함한다.
상기 전치 증폭기는 라이트 데이터에 상응하는 차동 신호들을 드라이빙하여 상기 라이트 신호들을 생성하기 위한 드라이버와, 상기 차동 신호들의 차이와 기준 신호의 비교 결과에 따라 상기 라이트 신호들이 상기 라이트 헤드로 전송되는 것을 허용하거나 차단하기 위한 제어 회로를 포함한다.
상기 제어 회로는 상기 차동 신호들의 상기 차이를 검출하기 위한 차이 검출기와, 디지털 코드에 상응하는 상기 기준 신호를 생성하기 위한 디지털-아날로그 변환기와, 상기 차이 검출기의 출력 신호와 상기 기준 신호의 비교 결과에 상응하는 비교 신호를 생성하기 위한 비교기와, 상기 비교기로부터 출력된 상기 비교 신호를 래치하기 위한 래치와, 상기 래치로부터 출력된 라이트 제어 신호에 응답하여 상기 드라이버의 상기 출력 신호들이 상기 라이트 헤드로 전송되는 것을 허용하거나 차단하기 위한 스위치 회로를 포함한다. 상기 컴퓨터 시스템은 불휘발성 메모리 장치를 더 포함하고, 상기 메인 프로세서는 상기 불휘발성 메모리 장치의 동작을 더 제어한다.
본 발명의 실시 예에 따른 전치 증폭기는 DC 라이트를 방지할 수 있는 효과가 있다. 따라서, 상기 전치 증폭기를 포함하는 하드디스크 드라이버는 상기 DC 라이트에 따른 오동작을 방지하고 데이터의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형 태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다 르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전치 증폭기를 포함하는 데이터 처리 장치의 블락도를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 데이터 처리 장치(10)는 프로세서(20)와 전치 증폭기(30)를 포함한다. 데이터 처리 장치(10)는 하드디스크 드라이브(hard disk drive(HDD))의 일부로서 구현될 수 있다.
라이트 동작 시에, 프로세서(20)는 메인 프로세서(예컨대, CPU 또는 호스트)로부터 출력된 라이트 데이터(DATA)를 수신하고, 수신된 라이트 데이터(DATA)를 전치 증폭기(30)에서 처리될 수 있는 다양한 신호들로 변환하고, 변환된 다양한 신호 들(RWn, WDX, WDY, SDATA, SCLK, 및 SEN)을 전치 증폭기(30)로 전송한다.
SDATA는 시리얼 클락 신호(SCLK)에 응답하여 전치 증폭기(30)로 전송되는 시리얼 데이터를 의미하고, SEN는 인에이블 신호를 의미한다. 따라서, 전치 증폭기 (30)는, 인에이블 신호(SEN)가 하이 레벨로 활성화된 때, 시리얼 클락 신호(SCLK)에 응답하여 입력되는 시리얼 데이터(SDATA)를 수신하여 해석하고 해석 결과에 따라 동작을 수행할 수 있다.
RWn는 액세스 동작을 지시하는 액세스 신호이다. 따라서, 전치 증폭기(30)는 제1레벨(예컨대, 로우 레벨)을 갖는 액세스 신호(RWn)에 응답하여 라이트 동작 (WRITE)을 수행하고, 제2레벨(예컨대, 하이 레벨)을 갖는 액세스 신호(RWn)에 응답하여 리드 동작(READ)을 수행한다. WDX와 WDY는 라이트 데이터(DATA)에 상응하는 차동 신호들이다.
리드 동작 시에, 프로세서(20)는 전치 증폭기(30)로부터 출력된 차동 신호들 (RDX와 RDY)을 수신하고, 수신된 차동 신호들(RDX와 RDY)을 메인 프로세서(예컨대, CPU 또는 호스트)에서 처리될 수 있는 리드 데이터로 변환하고, 변환된 리드 데이터를 상기 메인 프로세서로 전송한다. 차동 신호들(RDX와 RDY)은 자기 기록 매체, 예컨대 디스크로부터 리드된 신호들(RDX'와 RDY')에 상응하는 신호들이다.
본 발명의 실시 예에 따른 전치 증폭기(30)는, 라이트 동작 시, 차동 신호들(WDX와 WDY)의 차이(WDL)가 기준 신호(Vth)보다 낮을 때, 상기 차동 신호들(WDX와 WDY)에 상응하는 라이트 신호들이 자기 기록 매체, 예컨대 디스크에 라이트되는 것(이를, DC 라이트라 한다)을 방지하는 기능을 갖는다. 이러한 DC 라이트를 방지 하는 기능을 갖는 전치 증폭기(30)를 포함하는 데이터 처리 장치(10)는 디스크에 라이트된 데이터의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.
전치 증폭기(30)는 라이트 회로(40)와 리드 회로(50)를 포함한다. 라이트 회로(40)는 로우 레벨을 갖는 액세스 신호(RWn)에 응답하여 인에이블되고, 리드 회로 (50)는 하이 레벨을 갖는 액세스 신호(RWn)에 응답하여 인에이블된다.
정상적인 라이트 동작이 수행될 때, 라이트 회로(40)는 라이트 데이터(DATA)에 상응하는 차동 신호들(WDX와 WDY)을 처리(예컨대, 버퍼링, 증폭, 또는 드라이빙)하고, 처리된 차동 신호들(WDX'와 WDY')을 라이트 헤드(미 도시)로 전송한다.
리드 동작이 수행될 때, 리드 회로(50)는 리드 헤드(미도시)에 의하여 디스크로부터 리드된 차동 신호들(RDX'와 RDY')을 수신하고, 수신된 차동 신호들(RDX'와 RDY')을 처리(예컨대, 버퍼링, 증폭, 또는 드라이빙)하고, 처리된 차동 신호들 (RDX와 RDY)을 프로세서(20)로 전송한다.
도 2는 도 1에 도시된 전치 증폭기의 라이트 회로의 블락도의 일 실시 예를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 라이트 회로(40)는 제어 회로(42)와 드라이버(44)를 포함한다. 그 명칭에 불구하고 드라이버(44)는 차동 신호들(WDX와 WDY)을 처리, 예컨대 버퍼일, 또는 드라이빙할 수 있는 적어도 하나의 회로를 의미한다.
제어 회로(42)는 라이트 데이터(DATA)에 상응하는 차동 신호들(WDX와 WDY)의 차이와 기준 신호(Vth)의 비교 결과에 따라 라이트 제어 신호(DET 또는 EN1)를 발생한다.
드라이버(44)는 차동 신호들(WDX와 WDY)을 처리하고 처리된 차동 신호들 (WDX'와 WDY')을 라이트 헤드로 전송한다. 드라이버(44)는 상기 라이트 제어 신호(DET 또는 EN1)에 응답하여 인에이블되거나 디스에이블될 수 있다. 실시 예에 따라, 드라이버(44)는 라이트 제어 신호(DET 또는 EN1)와 라이트 액티브 신호(EN2)에 응답하여 인에이블되거나 디스에이블될 수 있다. 라이트 액티브 신호(EN2)는 시리얼 데이터(SDATA)의 일부에 포함되어 프로세서(20)로부터 전송될 수 있다.
제어 회로(42)는 차이 검출기(42-1), 디지털-아날로그 변환기(42-3), 및 비교기(42-5)를 포함할 수 있다.
차이 검출기(42-1)는 차동 신호들(WDX와 WDY)의 차이를 검출하고 검출된 차이(WDX-WDY, 또는 WDY-WDX)를 출력한다. 디지털-아날로그 변환기(42-3)는 디지털 코드(WIT<N:0>)에 상응하는 기준 신호(Vth)를 생성한다. 디지털 코드(WIT<N:0>)는 시리얼 데이터(SDATA)의 일부에 포함되어 프로세서(20)로부터 전송될 수 있다.
예컨대, 디지털 코드(WIT<1:0>)가 00인 경우 디지털-아날로그 변환기(42-3)는 70㎷를 출력하고, 디지털 코드(WIT<1:0>)가 01인 경우 디지털-아날로그 변환기 (42-3)는 140㎷를 출력하고, 디지털 코드(WIT<1:0>)가 10인 경우 디지털-아날로그 변환기(42-3)는 280㎷를 출력하고, 디지털 코드(WIT<1:0>)가 11인 경우 디지털-아날로그 변환기(42-3)는 400㎷를 출력할 수 있다.
여기서, 70㎷, 140㎷, 280㎷, 또는 400㎷는 DC 전압을 의미할 수 있고, 또한 오실레이션 신호의 피크-투-피크 전압을 의미할 수 있다. 또한, 상기 오실레이션 신호의 주파수는 차동 신호들(WDX와 WDY) 각각의 주파수와 동일할 수 있다.
비교기(42-5)는 차이 검출기(42-1)로부터 출력된 신호(WDL)와 기준 신호 (Vth)의 비교 결과에 상응하는 비교 신호(DET)를 생성한다. 비교 신호(DET)는 라이트 제어 신호로서 드라이버(44)로 직접 전송된다. 도 2에 도시된 비교기(42-5)의 입력 단자들의 극성은 설명의 편의를 위한 것으로서 반대로 될 수 있다.
실시 예에 따라 비교 신호(DET)가 직접 드라이버(44)로 전송될 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 비교 신호(DET)는 래치(42-7)를 경유하여 드라이버(44)로 전송될 수 있다. 즉, 래치(42-7)는 비교 신호(DET)를 래치한다. 이 경우 드라이버 (44)는 래치(42-7)로부터 출력된 라이트 제어 신호(EN1)에 응답하여 인에이블/디스에이블될 수 있다.
래치(42-7)는 전치 증폭기(30)의 리드 동작(READ)을 지시하는 하이 레벨을 갖는 액티브 신호(RWn)에 응답하여 초기화될 수 있다.
제어 회로(42)는 인에이블 신호(WIS)에 응답하여 인에이블 또는 디스에이블될 수 있다. 예컨대, 제어 회로(42)가 로우 레벨과 하이 레벨 중에서 어느 하나의 레벨을 갖는 인에이블 신호(WIS)에 응답하여 인에이블되는 경우, 드라이버(44)는 선택적으로 드라이버(44)의 출력 신호들(WDX'와 WDY')을 라이트 헤드로 전송할 수 있다.
또한, 제어 회로(42)가 상기 로우 레벨과 상기 하이 레벨 중에서 다른 하나의 레벨을 갖는 인에이블 신호(WIS)에 응답하여 디스에이블되는 경우, 드라이버 (44)는 무조건 드라이버(44)의 출력 신호들(WDX'와 WDY')을 라이트 헤드로 전송할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 전치 증폭기의 라이트 회로의 블락도의 다른 실시 예 를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 라이트 회로(40')는 드라이버(41), 및 제어 회로(42')를 포함할 수 있다. 드라이버(41)는 라이트 데이터(DATA)에 상응하는 차동 신호들(WDX와 WDY)을 처리하고 처리된 차동 신호들(WDX'와 WDY')을 스위칭 회로(42-9)를 통하여 라이트 헤드로 출력한다.
제어 회로(42')는 차동 신호들(WDX와 WDY)의 차이와 기준 신호(Vth)의 비교 결과에 따라 드라이버(41)의 출력 신호들(WDX'와 WDY')이 라이트 헤드로 전송되는 것을 허용하거나 차단한다.
도 3에 도시된 드라이버(41)와 스위치 회로(42-9)를 제외하면, 도 3의 라이트 회로(40')와 도 2의 라이트 회로(40)는 실질적으로 동일하다.
즉, 도 2에 도시된 라이트 회로(40)는 드라이버(44)를 인에이블/디스에이블시키는 스킴을 사용하고, 도 3에 도시된 라이트 회로(40')는 스위치 회로(42-9)를 인에이블/디스에이블시키는 스킴을 사용한다.
스위치 회로(42-9)는 라이트 제어 신호(즉, 래치(42-7)가 없는 경우에는 비교기(42-5)의 출력 신호(DET) 또는 래치(42-7)가 있는 경우에는 래치(42-7)의 출력 신호(EN1))에 응답하여 드라이버(41)와 라이트 헤드의 접속을 스위칭한다.
제어 회로(42')는 인에이블 신호(WIS)에 응답하여 인에이블 또는 디스에이블될 수 있다. 예컨대, 제어 회로(42')가 로우 레벨과 하이 레벨 중에서 어느 하나의 레벨을 갖는 인에이블 신호(WIS)에 응답하여 인에이블되는 경우, 스위치 회로(42-9)는 선택적으로 드라이버(41)의 출력 신호들(WDX'와 WDY')을 라이트 헤드로 전송 할 수 있다.
또한, 제어 회로(42')가 상기 로우 레벨과 상기 하이 레벨 중에서 다른 하나의 레벨을 갖는 인에이블 신호(WIS)에 응답하여 디스에이블되는 경우, 스위치 회로 (42-9)는 무조건 드라이버(41)의 출력 신호들(WDX'와 WDY')을 라이트 헤드로 전송할 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 전치 증폭기의 라이트 회로의 동작 타이밍 도의 일 실시 예를 나타낸다. 도 1, 도 2, 및 도 4를 참조하여, 라이트 액티브 신호(EN2)가 로우 레벨을 가질 때, 라이트 회로(40)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
액세스 신호(RWn)가 로우 레벨일 때, 즉 라이트 동작 시에, 차동 신호들(WDX와 WDY)의 차이(WDL)가 기준 신호(Vth)보다 높으면, 비교기(42-5)는 로우 레벨을 갖는 비교 신호(DET)를 출력한다. 따라서, 비교기(42-5)의 출력 신호(EN1=DET) 또는 래치(42-7)의 출력 신호(EN1))는 로우 레벨이므로, 드라이버(44)는 로우 레벨을 갖는 라이트 제어 신호(DET 또는 EN1)에 응답하여 온(ON) 또는 인에이블된다. 드라이버(44)는 차동 신호들(WDX와 WDY)을 처리하고 처리된 차동 신호들(WDX'와 WDY')를 라이트 헤드로 출력하므로, 상기 라이트 헤드는 차동 신호들(WDX'와 WDY')을 디스크에 라이트하는 정상 라이트 동작을 수행한다.
그러나, 차동 신호들(WDX와 WDY)의 차이(WDL)가 기준 신호(Vth)보다 낮으면, 비교기(42-5)는 하이 레벨을 갖는 비교 신호(DET)를 출력하므로, 비교기(42-5)의 출력 신호(EN1=DET) 또는 래치(42-7)의 출력 신호(EN1)는 하이 레벨이다. 따라서, 드라이버(44)는 하이 레벨을 갖는 라이트 제어 신호(DET 또는 EN1)에 응답하여 오 프(OFF)또는 디스에이블된다. 이 경우 드라이버(44)는 차동 신호들(WDX와 WDY)을 출력하지 못하므로, 라이트 헤드는 라이트 동작을 수행하지 못한다.
리드 동작을 수행하기 위하여 액세스 신호(RWn)가 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이하면, 래치(42-7)에 저장된 데이터, 즉 비교기(42-5)의 출력 신호(DET)에 상응하는 비트 값(예컨대, 0 또는 1)은 초기화된다. 즉, 래치(42-7)의 출력 신호(EN1)는 로우 레벨로 된다.
리드 동작이 종료된 후 라이트 동작은 차동 신호들(WDX와 WDY)의 차이(WDL)와 기준 신호(Vth)를 비교하는 동작부터 다시 시작된다.
도 1, 도 3, 및 도 4를 참조하여, 라이트 액티브 신호(EN2)가 로우 레벨을 가질 때 라이트 회로(40')의 동작을 설명하면 다음과 같다.
액세스 신호(RWn)가 로우 레벨일 때, 즉 라이트 동작 시에, 차동 신호들(WDX와 WDY)의 차이(WDL)가 기준 신호(Vth)보다 높으면, 비교기(42-5)는 로우 레벨을 갖는 비교 신호(DET)를 출력하므로, 비교기(42-5)의 출력 신호(EN1=DET) 또는 래치(42-7)의 출력 신호(EN1)는 로우 레벨이다.
이때 스위치 회로(42-9)는 로우 레벨을 갖는 라이트 제어 신호(DET 또는 EN1)에 응답하여 온(ON) 또는 인에이블된다. 드라이버(41)는 차동 신호들(WDX와 WDY)을 처리하고 처리된 차동 신호들(WDX'와 WDY')을 스위치 회로(42-9)로 출력하고, 스위치 회로(42-9)는 드라이버(41)로부터 출력된 차동 신호들(WDX'와 WDY')을 라이트 헤드로 출력한다. 상기 라이트 헤드는 차동 신호들(WDX'와 WDY')을 디스크에 라이트하는 정상 라이트 동작을 수행한다.
그러나, 차동 신호들(WDX와 WDY)의 차이(WDL)가 기준 신호(Vth)보다 낮으면, 비교기(42-5)는 하이 레벨을 갖는 비교 신호(DET)를 출력하므로, 비교기(42-5)의 출력 신호(EN1=DET) 또는 래치(42-7)의 출력 신호(EN1)는 하이 레벨이다. 따라서, 스위치 회로(42-9)는 하이 레벨을 갖는 라이트 제어 신호(DET 또는 EN1)에 응답하여 오프(OFF)또는 디스에이블되므로, 스위치 회로(42-9)는 드라이버(41)로부터 출력된 차동 신호들(WDX와 WDY)을 라이트 헤드로 출력하지 못한다. 따라서, 차동 신호들(WDX와 WDY)의 차이(WDL)가 기준 신호(Vth)보다 낮을 때, 라이트 헤드는 라이트 동작을 수행하지 못한다.
리드 동작을 수행하기 위하여 액세스 신호(RWn)가 로우 레벨로부터 하이 레벨로 천이하면, 래치(42-7)에 저장된 데이터는 초기화된다. 즉, 래치(42-7)의 출력 신호(EN1)는 로우 레벨이 된다.
리드 동작이 종료된 후 라이트 동작은 차동 신호들(WDX와 WDY)의 차이(WDL)와 기준 신호(Vth)를 비교하는 동작부터 다시 시작된다.
도 5는 도 2에 도시된 전치 증폭기의 라이트 회로의 동작 타이밍도의 다른 실시 예를 나타낸다.
도 1, 도 2, 및 도 5를 참조하여, 라이트 제어 신호(DET 또는 EN1)와 라이트 액티브 신호(EN2) 각각이 하이 레벨일 때, 라이트 회로(40)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
차동 신호들(WDX와 WDY)의 차이(WDL)가 기준 신호(Vth)보다 낮으면, 비교기 (42-5)는 하이 레벨을 갖는 비교 신호(DET)를 출력하므로, 비교기(42-5)의 출력 신 호(EN1=DET) 또는 래치(42-7)의 출력 신호(EN1)는 하이 레벨이다. 따라서, 드라이버(44)는 라이트 제어 신호(DET 또는 EN1)와 라이트 액티브 신호(EN2)에 응답하여 온(ON) 또는 인에이블되므로, 드라이버(44)는 차동 신호들(WDX와 WDY)을 처리하고 처리된 차동 신호들(WDX'와 WDY')을 라이트 헤드로 출력한다. 따라서, 라이트 헤드는 차동 신호들(WDX'와 WDY')을 디스크에 라이트하는 정상 라이트 동작을 수행한다.
계속하여, 도 1, 도 3, 및 도 5를 참조하여, 라이트 제어 신호(DET 또는 EN1)와 라이트 액티브 신호(EN2) 각각이 하이 레벨일 때, 라이트 회로(40')의 동작을 설명하면 다음과 같다.
차동 신호들(WDX와 WDY)의 차이(WDL)가 기준 신호(Vth)보다 낮으면, 비교기 (42-5)는 하이 레벨을 갖는 비교 신호(DET)를 출력하므로, 비교기(42-5)의 출력 신호(EN1=DET) 또는 래치(42-7)의 출력 신호(EN1)는 하이 레벨이다. 따라서, 스위치 회로(42-9)는 라이트 제어 신호(DET 또는 EN1)와 라이트 액티브 신호(EN2)에 응답하여 온(ON) 또는 인에이블된다. 드라이버(41)는 차동 신호들(WDX와 WDY)을 처리하고 처리된 차동 신호들(WDX'와 WDY')을 라이트 헤드로 출력한다. 차동 신호들(WDX와 WDY)의 차이(WDL)가 기준 신호(Vth)보다 낮아도 라이트 헤드는 차동 신호들(WDX'와 WDY')을 디스크에 라이트하는 정상 라이트 동작을 수행한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전치 증폭기의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 1부터 도 6을 참조하면, 제어 회로(42 또는 42')의 비교기(42-5)는 차동 신호들(WDX와 WDY)의 차이(WDL)와 기준 신호(Vth)를 서로 비교하고(S10), 차동 신호들(WDX와 WDY)의 차이(WDL)가 기준 신호(Vth)보다 높을 경우, 도 2의 드라이버 (44)의 출력 신호들(WDX'와 WDY') 또는 도 3의 드라이버(41)의 출력 신호들(WDX'와 WDY')은 라이트 헤드로 전송된다. 따라서, 정상적인 라이트 동작이 수행된다(S20).
그러나, 차동 신호들(WDX와 WDY)의 차이(WDL)가 기준 신호(Vth)보다 낮을 경우, 하이 레벨을 갖는 라이트 제어 신호(DET 또는 EN1)는 도 2의 드라이버(44) 또는 도 3의 스위치 회로(42-9)로 전송된다. 도 5에 도시된 바와 같이 라이트 액티브 신호(EN2)가 하이 레벨일 때, 차동 신호들(WDX와 WDY)의 차이(WDL)가 기준 신호 (Vth)보다 낮아도 도 2의 드라이버(44)의 출력 신호들(WDX'와 WDY') 또는 도 3의 드라이버(41)의 출력 신호들(WDX'와 WDY')은 라이트 헤드로 전송된다. 따라서, 정상적인 라이트 동작이 수행된다(S20).
그러나, 도 4에 도시된 바와 같이 라이트 액티브 신호(EN2)가 로우 레벨일 때, 도 2의 드라이버(44) 또는 도 3의 스위치 회로(42-9)는 디스에이블되므로, 도 2의 드라이버(44)의 출력 신호들(WDX'와 WDY') 또는 도 3의 드라이버(41)의 출력 신호들(WDX'와 WDY')은 라이트 헤드로 전송되지 못한다. 따라서, 라이트 동작은 멈춘다(S40).
결국, 라이트 동작이 수행되는 도중에 차동 신호들(WDX와 WDY)의 차이(WDL)가 기준 신호(Vth)보다 낮아지는(또는 작아지는) 경우, 전치 증폭기(30)의 제어 회로(42 또는 42')는 라이트 데이터(DATA)에 상응하는 차동 신호들(WDX와 WDY) 또는 차동 신호들(WDX와 WDY)에 상응하는 신호들(WDX'와 WDY')이 라이트 헤드로 전송되 는 것을 차단한다. 따라서 데이터 처리 장치(10)의 라이트 데이터의 신뢰성은 증가한다.
도 7은 도 1에 도시된 데이터 처리 장치를 포함하는 컴퓨터 시스템의 블락도를 나타낸다.
도 7에 도시된 컴퓨터 시스템(100)은 하드디스크 드라이브(10), 및 상기 하드디스크 드라이브(10)의 라이트 동작 또는 리드 동작을 제어하기 위한 메인 프로세서(110)를 포함한다.
도 1부터 도 7을 참조하면, 상기 하드디스크 드라이브(10)는 디스크와 같은 자기 기록 매체, 상기 자기 기록 매체에 라이트 신호들을 라이트하기 위한 라이트 헤드, 및 상기 라이트 신호들을 상기 라이트 헤드로 공급하기 위한 전치 증폭기(30)를 포함한다. 상기 전치 증폭기(30)는 프로세서(20)의 제어 하에 상기 메인 프로세서(110)부터 출력된 라이트 데이터에 상응하는 차동 신호들을 버퍼링하여 상기 라이트 신호들을 생성하기 위한 버퍼를 포함한다. 또한, 상기 전치 증폭기(30)는 상기 차동 신호들의 차이와 기준 신호의 비교 결과에 따라 상기 라이트 신호들이 상기 라이트 헤드로 전송되는 것을 허용하거나 차단하기 위한 제어 회로(42 또는 42')를 포함한다. 상기 라이트 헤드는 PMR(Perpendicular Magnetic Recording) 헤드로 구현될 수 있다. 예컨대, 도 1부터 도 7을 참조하여 설명한 기술적 사상은 PMR 헤드를 사용하는 하드디스크 드라이에서 사용될 수 있다.
도 8은 도 1에 도시된 데이터 처리 장치와 불휘발성 메모리 장치를 포함하는 컴퓨터 시스템의 블락도를 나타낸다. 도 8에 도시된 컴퓨터 시스템(200)은 자기적 기록 장치인 HDD(10)와 전자적 기록 장치인 불휘발성 메모리 장치(210)를 포함한다. 불휘발성 메모리 장치(210)가 HDD(10)의 내부에 구현될 경우, HDD(10)는 하이브리드 HDD의 기능을 수행한다.
불휘발성 메모리 장치(210)는 플래시 메모리 셀들을 포함할 수 있다.
메인 프로세서(110)는 HDD(10)의 디스크에 데이터를 라이트하기 위하여 또는 상기 디스크로부터 데이터를 리드하기 위하여 HDD(10)의 동작을 제어한다. 또한, 메인 프로세서(110)는 불휘발성 메모리 장치(210)에 데이터를 라이트하기 위하여 또는 상기 불휘발성 메모리 장치(210)로부터 데이터를 리드하기 위하여 HDD(10)의 동작을 제어한다. 또한, 메인 프로세서(110)는 필요에 따라 데이터를 HDD(10) 또는 불휘발성 메모리 장치(210)에 라이트할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전치 증폭기를 포함하는 데이터 처리 장치의 블락도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 전치 증폭기의 라이트 회로의 블락도의 일 실시 예를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 전치 증폭기의 라이트 회로의 블락도의 다른 실시 예를 나타낸다.
도 4는 도 2에 도시된 전치 증폭기의 라이트 회로의 동작 타이밍도의 일 실시 예를 나타낸다.
도 5는 도 2에 도시된 전치 증폭기의 라이트 회로의 동작 타이밍도의 다른 실시 예를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전치 증폭기의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 도 1에 도시된 데이터 처리 장치를 포함하는 컴퓨터 시스템의 블락도를 나타낸다.
도 8은 도 1에 도시된 데이터 처리 장치와 불휘발성 메모리 장치를 포함하는 컴퓨터 시스템의 블락도를 나타낸다.

Claims (20)

  1. 라이트 데이터에 상응하는 차동 신호들의 차이와 기준 신호를 비교하고 비교 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 비교 신호에 응답하여 상기 차동 신호들이 라이트 헤드로 전송되는 것을 허용하거나 차단하는 단계를 포함하는 하드디스크 드라이브의 전치 증폭기의 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비교 신호를 생성하는 단계는 상기 차동 신호들의 차이가 상기 기준 신호보다 작을 때 활성화된 상기 비교 신호를 생성하고,
    상기 전송하거나 또는 차단하는 단계는 활성화된 상기 비교 신호에 응답하여 상기 차동 신호들이 상기 라이트 헤드로 전송되는 것을 차단하는 하드디스크 드라이브의 전치 증폭기의 동작 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 비교 신호를 생성하는 단계는,
    상기 차동 신호들의 상기 차이를 검출하는 단계;
    디지털 코드에 상응하는 상기 기준 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 차이와 상기 기준 신호의 비교 결과에 상응하는 상기 비교 신호를 생성하는 단계를 포함하는 하드디스크 드라이브의 전치 증폭기의 동작 방법.
  4. 라이트 데이터에 상응하는 차동 신호들을 드라이빙하기 위한 드라이버; 및
    상기 차동 신호들의 차이와 기준 신호의 비교 결과에 따라 라이트 제어 신호를 생성하기 위한 제어 회로를 포함하며,
    상기 드라이버는 상기 라이트 제어 신호에 응답하여 인에이블/디스에이블되는 하드디스크 드라이브의 전치 증폭기.
  5. 제4항에 있어서, 상기 드라이버가 라이트 액티브 신호를 더 수신할 때,
    상기 드라이버는 상기 라이트 제어 신호와 상기 라이트 액티브 신호에 응답하여 인에이블/디스에이블되는 하드디스크 드라이브의 전치 증폭기.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제어 회로는,
    상기 차동 신호들의 상기 차이를 검출하기 위한 차이 검출기;
    디지털 코드에 상응하는 상기 기준 신호를 생성하기 위한 디지털-아날로그 변환기; 및
    상기 차이 검출기로부터 출력된 상기 차이와 상기 기준 신호의 비교 결과에 상응하는 상기 라이트 제어 신호를 생성하기 위한 비교기를 포함하며,
    상기 드라이버는 상기 라이트 제어 신호에 응답하여 인에이블/디스에이블되는 하드디스크 드라이브의 전치 증폭기.
  7. 제4항에 있어서, 상기 제어 회로는,
    상기 차동 신호들의 상기 차이를 검출하기 위한 차이 검출기;
    디지털 코드에 상응하는 상기 기준 신호를 생성하기 위한 디지털-아날로그 변환기;
    상기 차이 검출기의 출력 신호와 상기 기준 신호의 비교 결과에 상응하는 비교 신호를 생성하기 위한 비교기; 및
    상기 비교 신호를 래치하기 위한 래치를 포함하며,
    상기 드라이버는 상기 래치로부터 출력된 상기 라이트 제어 신호에 응답하여 인에이블/디스에이블되는 하드디스크 드라이브의 전치 증폭기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 래치는 상기 전치 증폭기의 리드 동작을 지시하는 리드 인에이블 신호에 응답하여 초기화되는 하드디스크 드라이브의 전치 증폭기.
  9. 라이트 데이터에 상응하는 차동 신호들을 드라이빙하기 위한 드라이버; 및
    상기 차동 신호들의 차이와 기준 신호의 비교 결과에 따라, 상기 드라이버의 출력 신호들이 라이트 헤드로 전송되는 것을 허용하거나 차단하기 위한 제어 회로를 포함하는 하드디스크 드라이브의 전치 증폭기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어 회로는,
    상기 차동 신호들의 상기 차이를 검출하기 위한 차이 검출기;
    디지털 코드에 상응하는 상기 기준 신호를 생성하기 위한 디지털-아날로그 변환기;
    상기 차이 검출기의 출력 신호와 상기 기준 신호의 비교 결과에 상응하는 라이트 제어 신호를 생성하기 위한 비교기; 및
    상기 라이트 제어 신호에 응답하여 상기 드라이버의 상기 출력 신호들이 상기 라이트 헤드로 전송되는 것을 허용하거나 차단하기 위한 스위치 회로를 포함하는 하드디스크 드라이브의 전치 증폭기.
  11. 제10항에 있어서, 상기 스위치 회로는 라이트 액티브 신호와 상기 라이트 제어 신호에 응답하여 상기 드라이버의 상기 출력 신호들이 상기 라이트 헤드로 전송되는 것을 허용하거나 차단하는 하드디스크 드라이브의 전치 증폭기.
  12. 제9항에 있어서, 상기 제어 회로는,
    상기 차동 신호들의 상기 차이를 검출하기 위한 차이 검출기;
    디지털 코드에 상응하는 상기 기준 신호를 생성하기 위한 디지털-아날로그 변환기;
    상기 차이 검출기의 출력 신호와 상기 기준 신호의 비교 결과에 상응하는 비교 신호를 생성하기 위한 비교기;
    상기 비교기로부터 출력된 상기 비교 신호를 래치하기 위한 래치; 및
    상기 래치로부터 출력된 라이트 제어 신호에 응답하여 상기 드라이버의 상기 출력 신호들이 상기 라이트 헤드로 전송되는 것을 허용하거나 차단하기 위한 스위치 회로를 포함하는 하드디스크 드라이브의 전치 증폭기.
  13. 제12항에 있어서, 상기 래치는 상기 전치 증폭기의 리드 동작을 지시하는 리드 인에이블 신호에 응답하여 초기화되는 하드디스크 드라이브의 전치 증폭기.
  14. 제12항에 있어서, 상기 스위치 회로는 라이트 액티브 신호와 상기 라이트 제어 신호에 응답하여 상기 드라이버의 상기 출력 신호들이 상기 라이트 헤드로 전송되는 것을 허용하거나 차단하는 하드디스크 드라이브의 전치 증폭기.
  15. 자기 기록 매체;
    상기 자기 기록 매체에 라이트 신호들을 라이트하기 위한 라이트 헤드; 및
    상기 라이트 신호들을 상기 라이트 헤드로 공급하기 위한 전치 증폭기를 포함하며, 상기 전치 증폭기는,
    라이트 데이터에 상응하는 차동 신호들을 드라이빙하여 상기 라이트 신호들을 생성하기 위한 드라이버; 및
    상기 차동 신호들의 차이와 기준 신호의 비교 결과에 따라, 상기 라이트 신호들이 상기 라이트 헤드로 전송되는 것을 허용하거나 차단하기 위한 제어 회로를 포함하는 하드디스크 드라이브.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제어 회로는,
    상기 차동 신호들의 상기 차이를 검출하기 위한 차이 검출기;
    디지털 코드에 상응하는 상기 기준 신호를 생성하기 위한 디지털-아날로그 변환기;
    상기 차이 검출기의 출력 신호와 상기 기준 신호의 비교 결과에 상응하는 비교 신호를 생성하기 위한 비교기;
    상기 비교기로부터 출력된 상기 비교 신호를 래치하기 위한 래치; 및
    상기 래치의 출력 신호에 응답하여 상기 라이트 신호들이 상기 라이트 헤드로 전송되는 것을 허용하거나 차단하기 위한 스위치 회로를 포함하는 하드디스크 드라이브.
  17. 제16항에 있어서, 상기 래치는 상기 전치 증폭기의 리드 동작을 지시하는 리드 인에이블 신호에 응답하여 초기화되는 하드디스크 드라이브.
  18. 제16항에 있어서, 상기 하드디스크 드라이브는,
    상기 기준 신호의 레벨을 조절하기 위한 상기 디지털 코드를 상기 전치 증폭기로 전송하기 위한 프로세서를 더 포함하는 하드디스크 드라이브.
  19. 하드디스크 드라이브; 및
    상기 하드디스크 드라이브의 라이트 동작을 제어하기 위한 메인 프로세서를 포함하며,
    상기 하드디스크 드라이브는,
    자기 기록 매체;
    상기 자기 기록 매체에 라이트 신호들을 라이트하기 위한 라이트 헤드; 및
    상기 라이트 신호들을 상기 라이트 헤드로 공급하기 위한 전치 증폭기를 포함하며, 상기 전치 증폭기는,
    상기 메인 프로세서부터 출력된 라이트 데이터에 상응하는 차동 신호들을 드라이빙하여 상기 라이트 신호들을 생성하기 위한 드라이버; 및
    상기 차동 신호들의 차이와 기준 신호의 비교 결과에 따라, 상기 라이트 신호들이 상기 라이트 헤드로 전송되는 것을 허용하거나 차단하기 위한 제어 회로를 포함하는 컴퓨터 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 컴퓨터 시스템은,
    불휘발성 메모리 장치를 더 포함하고,
    상기 메인 프로세서는 상기 불휘발성 메모리 장치의 동작을 더 제어하는 컴퓨터 시스템.
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