KR910007431B1

KR910007431B1 - 서어보 피드백에 의한 무편차 위치제어회로

Info

Publication number: KR910007431B1
Application number: KR1019890007316A
Authority: KR
Inventors: 이강석
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 정용문
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1991-09-26
Also published as: KR900018972A

Abstract

내용 없음.

Description

서어보 피드백에 의한 무편차 위치제어회로

제1도는 종래의 회로도.

제2도는 본 발명에 따른 위치신호 샘플링회로도.

제3도는 본 발명에 따른 먹스(20) 및 샘플/홀드부(3,5)의 상세회로도.

제4도는 본 발명에 따른 회로의 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 헤드 2:프리앰프

3, 5 : 샘플/홀드부 7:비교기

9 : 마이컴 11:디스크

12 : 스핀들 모터 15:D/A변환기

20 : 먹스

본 발명은 디지털 데이터 스토리지(Digital Data Storage)장치에 관한 것으로, 특히 스텝핑 모터(Stepping Motor)를 사용하여 다수의 동심원으로 이루어진 트랙(Track)위에 리드/라이트(Read/Write) 헤드(Head)를 정확히 안착시키기 위한 장치에 관한 것이다.

종래에는 제1도에서 도시한 바와 같이 헤드(1)에서 읽어들인 2상의 위치 서어보(servo)신호는 프리앰프(2)를 거쳐 증폭된 후 각각 샘플/홀드(Sample/Hold)(3,5)로 입력된다. 상기 샘플/홀드(3,5)에서는 단자(T1,T2)로부터 정해진 샘플신호(4,6)에 의해서 캐패시터(C1,C2)에 각각 충전된다. 상기 충전된 신호는 서어보 신호의 피크 진폭 값을 가지며 이 값이 비교기(70)에 의해 크기가 비교되어 출력된다. 상기 출력신호(8)는 마이컴(9)에 입력되어 2개의 위치신호가 같아지도록 모터(M)를 회전시킨다. 여기서 샘플/홀드(3,5)의 외부 캐패시터(C1,C2) 및 비교기(7)의 오차에 의해서 헤드(1)로부터 읽혀진 신호가 정확히 같을 때에도 비교기(7)의 출력은 두 신호의 크기가 다른 것으로 출력된다. 즉 DC바이어스(bias)가 생겨서 마이컴에 의한 위치제어가 정확하게 되지 못하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 모터를 사용해서 회전하는 디스크 상에 쇄기 모양의 부분에 기록된 2상의 위치 서어보신호를 편차없이 읽어들여 그 신호의 크기를 비교해서 리드/라이트 헤드를 목표한 위치에 정확하게 안착시킬 수 있는 서어보 피드백에 의한 무편차 위치제어회로를 제공함에 있다. 이하 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 본 발명에 따른 위치신호 샘플링회로도로서, 헤드(1)로부터 읽혀진 신호를 증폭하는 프리앰프(2)와, 타이밍발생기에 의해서 발생된 신호로 샘플링신호를 만드는 먹스(20)와, 상기 프리앰프(2)의 출력신호를 상기 먹스(20)의 출력신호에 의하여 샘플링해서 그 값을 충전하기 위해 제1,2샘플/홀드부(3,5)로 이루어진 샘플/홀드수단과, 상기 샘플/홀드수단으로부터 출력되는 제1,2신호의크기를 비교하기 위해 제1오피앰프(OP1), 제2비교기(OP2,OP3) 및 저항(R1-R7)으로 이루어진 비교수단과, 상기 비교수단의 출력신호와 상기 먹스(20)의 출력신호를 입력하여 헤드(1)가 정해진 위치에서 벗어났는지의 유무를 인지하는 마이컴(9)와, 상기 마이컴(9)으로부터 출력되는 신호를 아날로그 신호로 변환하여 모터(M)를 돌리게 하는 D/A변환기(15)로 구성한다.

제3도는 본 발명에 따른 먹스(20) 및 샘플/홀드부(3,5)의 상세회로도로서, 스트로브신호(STA)에 의해 세트되고 클리어신호(

)에 의해 클리어되는 제1플립플롭(16)과, 인덱스신호(INDEX)를 이분주하여 출력하는 제2플립플롭(17)과, 스트로브신호(STB)에 의해 세트되고 클리어신호(

)에 의해 클리어되는 제3플립플롭(18)과, 홀드신호(HOLD)에 의해 세트되고 스트로브신호(

)에 의해 클리어되는 제4플립플롭(19)과, 상기 제1-3 플립플롭(16-18)의 출력신호를 논리조합하여 제1,2샘플신호(SAMA,SAMB)를 발생하기 위해 앤드게이트(G1-G4) 및 오아게이트(G5,G6)로 이루어진 게이트수단으로 구성하는 먹스(20)와 샘플/홀드부(3,5)로 구성한다.

제4도는 본 발명에 따른 회로의 파형도이다.

상술한 구성에 의거 본 발명을 제2-4도를 참조하여 상세히 설명한다. 우선 제2도에서 도시한 바와같이 스핀들 모터(spindle motor)(12)의 허브(hub)에 정착된 디스크(11)가 회전을 하고 이 디스크는 많은 동심원으로 된 트랙으로 되어 있다. 상기 디스크(11)중의 한면에는 헤드(1)의 위치를 정확히 제어하기 위한 서보신호가 기록되어 있는데, 이 신호는 스핀들 모터(12)가 1회전할때 마다 생기는 인덱스(Index)신호를 기준으로 일정한 각도내에 기록되어 쇄기현상을 이룬다. 상기 헤드(1)로부터 읽혀진 위치신호는 프리앰프(2)를 거쳐서 증폭되고 이 증폭된 신호는 제1,2샘플/홀드부(3,5)로 인가하여 먹스(20)의 출력신호(13,14)에 의해서 동작된다. 샘플링된 신호는 외부 캐패시터(C1,C2)에 의해서 위치신호의 최대값이 홀드되어 각각 제1,2신호(V1,V2)값을 가진다.

상기, 제1,2신호(V1,V2)은 제1오퍼앰프(OP1)와 저항(R1-R3)에 의해서 상기 더해진 신호는 저항(R5)또는 저항(R7)을 통해 각각 제1비교기(OP2), 제2비교기(OP3)의 반전 입력단자로 입력하고 제1신호(V1)은 저항(R4)을 통해 제2신호(V2)는 저항(R6)을 통해 제2비교기(OP2) 및 제3비교기(OP3)의 반전 입력단자로 각각 입력한다. 상기 제2,3비교기(OP2,OP3) 출력신호인 제1,2파인신호가 마이컴(9)의 A파인, B파인단자(AF,PF)로 인가하여 제1,2신호(V1,V2)의 크기가 저항(R1-R5) 및 저항(R1-R3,R6,R7)에 의해 각각 결정되는 비율의 범위내에 있으면 0이되고 그렇지 않으면 1이 된다. 즉 하기(1)식 및(2)와 같다.

마이컴(9)에서는 A파인단자(AF) 또는 B파인단자(BF)가 먹스(26)로부터 인가되는 스웨프신호(SWAP)의 상태에 따라서 헤드(1)의 이동방향을 결정한다.

상기 먹스(20)와 샘플/홀드부(3,5)에 대해 제3도와 제4도의 파형도로부터 하기에 설명한다.

상기 먹스(20)는 제1-4플립플롭(16-19)과 앤드게이트(G1-G4)와 오아게이트(G5,G6)로 이루어져 도시 되지 않는 타이밍 발생기로부터 스트로브신호(STA,STB,

) 및 클리어신호(

,

) 및 홀드신호(HOLD) 및 인덱스신호(INDEX)가 제4도(2A) 및 (4A) 및 (6A-10A)의 타이밍으로 먹스(20)에 공급된다. 먹스(20)내의 제2플립플롭(17)은 스핀들 모터(12)로부터 공급되는 인덱스신호(INDEX)를 이분주하여 스웨프신호(

)와 반전 스웨프신호(SWAP)를 만든다. 제1,3,4플립플롭(16,18,19)는 각각 스트로브신호(STA,STB) 및 홀드신호(HOLD)에 의해 세드되고 클리어신호(

,

) 및 스트로브신호(

)에 의해 클리어된다.

상기 제1플립플롭(16)의 출력은 앤드게이트(G1,G3) 입력단자로 입력하고 상기 제2플리플롭(17)의 출력은 앤드게이트(G1,G4) 입력단자로 입력하며 이 제2플립플롭(17)의 반전출력은 앤드게이트(G2,G3) 입력단자로 입력하고 상기 제3플립플롭(18)의 출력은 앤드게이트(G2,G4)로 입력된다. 상기 앤드게이트(G1,G2)로 입력한 신호는 각각 논리곱하여 오아게이트(G5)로 입력하여 논리합한 후 샘플 A신호인 제1샘플신호(SAMA)를 출력하고, 상기 앤드게이트(G3,G4)로 입력한 신호는 각각 논리곱하여 오아게이트(G6)로 입력하여 논리합한 후 샘플 B신호인 제2샘플신호(SAMB)를 출력한다. 즉 하기(3) 및 (4)식과 같이 되어 제4도(11A) 및 (12A) 타이밍을 나타낸다.

SAMB=(STA AND SWAP) OR (SRB AND SWAP): ………………(3)

SAMB=(STA AND SWAP) OR (SRB AND SWAP): ………………(4)

한편 헤드(1)로부터 읽어진 위치신호는 제4도(13A)의 서어보신호(SERVO)의 타이밍과 같이 동일 주파수의 버스트 A와 버스트 B신호가 헤드(1)의 위치에 따라서 크기의 차를 나타낸다. 상기 크기의 차는 헤드(1)가 정해진 위치에서 벗어나는 정도와 방향에 따라서 크기가 변한다.

상기 서어보신호(SERVO)는 제1샘플신호(SAMA)와 제2샘플신호(SAMA)에 의해서 제1,2샘플/홀드부(3,5)의 게이트를 닫아줄 때 캐패시터(C1,C2)에 각각 피크가 디텍트(detect)된다.

한편 매 인덱스신호(INDEX)마다 서어보(SERVO)구간을 지정하는 홀드신호(HOLD)가 발생되며 이 홀드신호(HOLD)는 제4플립플롭(19)의 클럭에 입력되어 제4(5A)타이밍같이 다스차아지신호(DISCHRGE)를 1로하여 제1,2샘플/홀드부(3,5)의 캐패시터(C1,C2)를 방전시킨다. 제1,2신호(V1,V2)가 제4도(14A) 및 (15A) 타이밍에서 보는 바와같이 서어보 버스트 A와 버스트 B는 제1샘플신호(SAMA)와 제2샘플신호(SAMB)의 어긋난 타이밍으로 서어보 버스트 및 서어보 버스트 B가 샘플/홀드부(3,5)에 의해서 교대로 샘플링된다.

상기와 같이 동작하게 되면 캐패시터(C1,C2) 및 저항(R1-R7) 및 제1,2샘플/홀드부(3,5) 및 비교기(7)등의 특성 편차에 의해서 발생하는 DC바이어스를 줄일 수 있다. 또 마이컴(9)는 비교기(7)의 출력신호인 제1파인신호 및 제2파인신호와 스웨프신호(SWAP)의 상태에 따라서 2개의 위치신호의 크기가 같아지도록 출력하고 이 신호는 D/A(Digital/Analog)변환기(15)를 거쳐 모터(M)을 돌리게 되므로 정핸진 위치로 제어된다.

상술한 바와같이 시분할로 기록된 2개의 위치신호를 2개의 샘플/홀드신호를 사용하여 피크를 검출하고 크기를 비교할 때 2개의 위치신호를 교대로 2개의 샘플/그리하여 드 입력으로 경로를 변경시켜줌으로써 캐패시터 및 저항, 오피앰프, 비교기등 외부소자의 특성 또는 허용오차의 차등에 의한 바이어스를 없애주어 편차가 없는 정확한 위치제어를 할 수 있는 이점이 있다.

Claims

스핀들 모터(12)의 회전에 의해 돌아가는 디스크(11)에 기록된 위치신호를 헤드(1)를 사용하여 읽어들여 헤드(1)를 미리 정해진 위치에 안착시키기 위한 회로에 있어서, 상기 헤드(1)로부터 읽혀진 신호를 증폭하는 프리앰프(2)와, 타이밍발생기에 의해서 발생된 신호로 샘플링신호를 만드는 먹스(20)와, 상기 프리앰프(2)의 출력신호를 상기 먹스(20)의 출력신호에 의하여 샘플링해서 그 값을 충전하는 샘플/홀드수단과, 상기 샘플/홀드수단으로부터 출력되는 제1,2신호의 크기를 비교하는 비교수단과, 상기 비교수단의 출력신호와 상기 먹스(20)의 출력신호를 입력하여 헤드(1)가 정해진 위치에서 벗어났는지의 유무를 인지하는 마이컴(9)와, 상기 마이컴(9)으로부터 출력되는 신호를 아날로그 신호로 변환하여 모터(M)을 돌리게 하는 D/A변환기(15)로 구성함을 특징으로 하는 서어보 피드백에 의한 무편차 위치제어회로.
제1항에 있어서, 먹스(20)가 인덱스신호를 이분주하여 출력하며 스트로브신호 및 홀드신호에 의해 래치하는 플립플롭수단과, 상기 플립플롭수단의 출력신호를 논리조합하여 제1,2샘플신호를 발생하는 게이트수단으로 구성함을 특징으로 하는 서어보 피드백에 의한 무편차 위치제어회로.
제2항에 있어서, 플립플롭수단의 또하나의 출력신호가 매 인덱스신호 발생시마다 프리앰프(2)출력신호를 방전함을 특징으로 하는 서어보 피드백에 의한 무편차 위치제어회로.
제3항에 있어서, 샘플/홀드수단이 먹스(20)으로부터 출력하는 제1,2샘플신호 먹스(20)내의 스웨프신호에 의해 매 인덱스신호 발생시마다 교대로 서어보 버스트 A 및 서어보 버스트 B를 샘플링함을 특징으로 하는 서어보 피드백에 의한 무편차 위치제어회로.
제4항에 있어서, 마이컴(9)이 비교수단으로부터 출력하는 제1,2파인신호의 크기를 같게 하여 출력함을 특징으로 하는 서어보 피드백에 의한 무편차 위치제어회로.