KR920001143B1

KR920001143B1 - 적응 임계값 조정방법 및 장치

Info

Publication number: KR920001143B1
Application number: KR1019880003031A
Authority: KR
Inventors: 지민 쳉; 쥴리안 반 원가아든
Original assignee: 이그자 코오포레이숀; 원본미기재
Priority date: 1987-03-23
Filing date: 1988-03-22
Publication date: 1992-02-06
Also published as: US4771188A; ATE67885T1; EP0284280B1; JPS6453622A; KR880011729A; JP3298631B2; DE3865056D1; EP0284280A1

Abstract

내용 없음.

Description

적응 임계값 조정방법 및 장치

제1도는 진폭검정(amplitude qulification)을 사용하는 종애의 피이크(peak) 검출시스템의 개통도.

제2도는 본 발명에 의한 임계레벨들과 신호 변화를 나타내는 타이밍도.

제3도는 본 발명에 의한 적응 임계값 조정(adaptive threshold adjudtment)회로의 개통도.

제4도는 진폭 및 시간 검정피이크 검출 시스템에 부합된 제3도의 회로의 개통도.

제5도는 제4도의 실시예에서의 여러 신호들의 타이밍도.

제6도는 제4도의 실시예의 적응 임계값 조정부의 개략회로도.

본 발명은 신호 피이크 검파장치내의 피이크들의 진폭검정에 관한것으로, 특히 진폭검정을 귀한 기준레벨의 설정에 관한 것이다.

자기 디스크상에 기록된 바이나리 데이터를 재구성하기 위해, 극성이 반전되는 자속 피이크들을 검파하여 디지털 펄스들로 변환해야 한다. 의사 피이크들 또는 잡음으로 이한 착오데이타(false data)를 제거하는 방법의 하나로서 어떤 피이크든지 가능한 데이터 페이크로서 고려되기 위해서는 최소진폭으로 하는 것이 요구된다.

그러한 시스템은 프라이스등에게 허여된 미국특혀 제 4,081,756호에 기술된 것으로 제1도에 나타냈다.

제1도를 참조하면, 디스크 판독헤드(12)는 반전되는 자속을 신호로 바꾸고, 이 신호는 전치증폭기(14)와 이퀄라이저(16)를 통해 처리된후, 자동이득 제어증폭기(18)에 의해 신호레벨의 변화에 응답하여 이득이 조정된다. 그 다음 그 신호는 미분기(20)를 통해 처리되어 영-교차검파기(22)에 연결된다.

여기서 영교차 검파기는 일반적으로 주파수 검파방식의 일종으로 수신신호가 제로축과 교차할 시간에서 직접 기저대(baseband)신호를 얻는 방식 즉, 수신신호의 제로교차에 의해서 일정한 진폭과 길이의 사각형파를 만들고 이것을 저역여파기에 의해 적분하여 기저대 신호를 얻는 방식을 말한다.

영교차들은 검파된 신호의 피이크들에 해당한다. 그 신호는 분리된 채널에서, 포텐시오메터(28)로부터 기준입력을 수신하는 한쌍의 비교기(24,26)에 공급된다. 비교기들(24,26)의 출력은 일련의 논리게이트들(30)을 통해 AND 게이트(32)에 입력된다. 따라서, 포텐시오메터(28)에 의해 설정된 임계값을 양이나 음방향으로 초과하는 신호는 어떤것이든 AND 게이트(32)의 한 입력에 논리 신호를 발생시키게 된다.

AND 게이트(32)의 다른 입력은 피이크를 나타내는 영교차 검파기(22)의 출력아다. 이출력은 두 채널경로들이 동일하도록 지연회로(34)에 의해 지연된다. 따라서, AND 게이트(32)의 출력은 피이크가 포텐시오메터(28)에 의해 설정된 진폭을 초과할 경우만 피이크의 지시를 제공한다.

진폭검정을 사용할때의 문제점은 자기 디스크상의 지점마다 신호레벨이 다르다는 것이다. 예를들어, 비트들이 좀더 근접하여 함께 몰려있는 디스크의 중심근처에서의 신호레벨은 더욱 작아진다.

이를 보상하기 위한 방법의 하나는 진폭임계값을 신호레벨의 일정페센트로서 만들어주는 것이다. 이 방법은 프라이스에게 허여된 미국특허 4,001,884에 설명되어 있다. 그러나 그러한 시스템은 RC회로에 의존하여 신호레벨을 추종하므로 신호레벨에서의 변동을 순시적으로 조정할 수 없다.

본 발명은 신호 피이크 검파장치내의 진폭검정을 위해 임계레벨을 순시적으로 조정하기 위한 방법 및 장치이다.

두 임계레벨 즉, 상부 임계레벨과 하부 임계레벨이 제공된다. 입력신호레벨이 제1검정값을 초과하면 진폭임계값은 하부 임계레벨로 설정되고 만일 입력신호가 계속 증가하여 제1검정값 보다 더 높은 제2검정값을 초과하면, 진폭 임계값은 상부 임계레벨로 설정된다.

따라서, 각 개별 피이크마다 하부 임계레벨은 그 피이크가 높은 값을 초과하기 전까지는 진폭검정을 위한 적당한 레벨인 것으로 본다. 따라서, 낮은 시호레벨들에 대해서는 하부 임계값이 사용되지만 피이크가 높은 레벨을 초과하는 순간에 상부 임계값이 사용된다.

양호한 실시예에서, 한쌍의 비교기들의 음의 입력들에는 차동입력신호가 걸린다. 이 입력들은 전압 임계레벨을 설정하는 전류원에 각각 결합된 각 비교기의 양의 입력에 저항을 통해 각각 결합되어 있다. 그 입력신호는 정류되어 논리회로에 입력되어 한쌍의 검정전압 레벨들과 비교된다. 이 논리회로의 출력은 전류원들을 제어함으로서 진폭검정용 임계레벨을 제어하는데 사용된다.

각 전류원은 2전류원 트랜지스터들을 사용하는데 한 트랜지스터는 하부 임계전압에 대해 스위치 오프되며, 또한 두 트랜지스터들은 상부 임계전압에 대해서 스위치온된다.

일실시예에서, 상부와 하부 임계레벨들은 입력신호의 일정한 퍼센테이지로서 두 임계레벨들을 유지시키도록 자동이득 제어회로의 제어하에 스스로 변화한다.

본 발명의 특징 및 장점을 충분히 이해하기 위해 첨부도면을 참조하여 양호한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명의 적응 임계값 조정방법을 그래프로 나타낸다. 일련의 피이크들을 갖는 정류된 입력신호(36)가 도시되어 있다. 신호(36)는 하부 검정레벨(28) 및 상부 검정레벨(40)과 비교된다. 신호(36)가 검정레벨(38)을 초과하는 시간(42)에 임계전압신호(44)는 상부 임계레벨로부터 하부 임계레벨로 조정되고, 그 후 신호(36)가 상부 검정레벨(40)을 초과하는 시간(46)에 임계전압신호(44)는 하부 임계레벨로부터 상부 임계레벨로 상승되어, 결국 신호(36)가 피이크(48)에 도달하면 그 값은 임계전압신호(44)의 상부 임계레벨과 비교된다.

그 다음 신호(36)는 시간(50)에서 검정레벨(38)을 초과한 다음, 임계전압신호(44)는 다시 하부레벨로 강하한다.

본 예에서, 신호(36)는 상부 검정레벨(40)을 초과하지 않고 피이크(52)에 도달하게 되어 피이크(52)는 임계전압신호(44)의 하부 임계값과 비교된다. 결국 이 피이크는 에이타 피이크로서 검정된다. 시간(54)에서 신호(36)가 상부 검정레벨을 다시 초과할때까지 하부 임계레벨을 유지된다. 상부 및 하부 검정레벨들은 상부와 하부 임계레벨들과 다르다.

이는 임계레벨들이 잡음을 제거하도록 설계된 피이크값들의 작은 비율인 반면 검정레벨들은 총피이크 진폭내의 변동들을 검출하도록 선택되기 때문이다.

제2도에서 볼 수 있는 것은 또한 피이크 검파장치의 출력을 이네이블(enable)시키는 역할을 하는 윈도우(window)신호(56)이다. 도시된 바와같이 보다 작은 피이크들에 대해 하부 임계레벨을 사용하면 일정한 임계레벨을 제공할 때 보다 더 넓은 윈도우가 제공된다.

여유있는 윈도우 마아진은 이들 보다 작은 피이크들이 검파되는 것을 보장해준다.

제3도는 본 발명에 의한 적응 임계조정회로의 개통도를 나타낸다. 입력신호는 라인(58)을 통해 정류기(60)와 윈도우 발생기(62)에 공급된다. 여기서 윈도우 발생기(62)는 일종의 윈도우 검출기로서, 입력신호가 미리 정해진 허용 변화 범위를 이탈할 때 출력이 변화하는 전압 비교회로를 말하는 것으로, 입력신호를 임계전압과 비교하여 그 신호가 임계값을 초과할 경우, 라인(64)을 통해 고레벨 출력을 공급한다. 정류기(60)로부터 정류된 신호는 비교기 논리 랫치회로(66)에 공급된다. 논리회로(66)는 정류된 신호를 상부 검정레벨(68)과 하부 검정레벨(70)과 비교한다.

논리회로(66)의 출력은 윈도우 발생기(62)의 임계전압을 변동시키는 전류원(72)을 제어한다. 제3도의 회로는 제2도에 나타낸 바와같이 동작하여 임계전압을 변화시켜 피이크 검파장치의 이네이블 입력에 공급될 적당한 윈도우 신호를 발생시킨다. 상부와 하부 검정레벨들(68,70)은 자동이득 제어(AGC)레벨전이회로(74)에 의해 임의로 제공된다. 따라서 AGC회로를 사용하면, 두 임계레벨들 이외에 상부와 하부 검정레벨들을 조정할 수 있는 또 다른 조정급수를 제공할 수 있다.

제4도는 진폭 및 시간검정을 사용하는 신규한 피이크 검파장치내에 부합하는 본 발명에 의한 적응 임계조정회로를 나타낸다.

시간검정은 각 규정된 시간주기마다 단 하나의 피이크만이 검파되도록 허락하므로 결국 데이터 펄스검파시에 오차가 줄어든다.

제4도에서 판독헤드(76)는 자기디스크로부터 신호를 픽엎하여 전치증폭기(78)에 공급한다. 그 다음 그 신호는 이득 수정증폭기(80)를 통하여 상호 레지스턴스 증폭기(82)에 공급된다. 그 다음 그 신호는 이득 수정증폭기(80)를 통하여 상호 레지스턴스 증폭기(82)에 공급된다. 그다음 그 신호는 피이크들을 검파하기 위해 제1채널내의필터(84)를 통해 미분기(86)와 영교차 비교기(88)룰 통과하는 한편 제2채널의 필터(90)와 전압버퍼(92)에도 공급된다.

전압버퍼(92)로부터의 차동신호의 양 및 음의 출력들은 양의 임계값 비교기(94)와 음의 임게값 기교기(96)의 한 입력에 공급된다. 이들 비교기들의 다른 입력에는 제어된 전류원회로(102)내의 전류원들에 의해 설정된 바와같은 기준전압 임계값을 제공하도록 저항들(98,100)이 연결되어 있다. 상부 또는 하부 임계값은 제어된 전류원(102)에 의해 제공된다.

임계값 비교기들(94,96)의 출력은 영교차 비교기(88)로부터 검파된 양 및 음의 차동피이그들과 함께AND 게이트들(106,108)에서 각각 앤드 연산된다. 따라서, 피이크들은 진폭검정된다. 만일 적당한 진폭임계값이 되는 양 또는 은의 피이크가 있을 경우, 이 피이크는 게이트(110)를 통해 원 쇼트(one shot)(112)로 통과된 다음 플립플롭(114)을 클록시킨다. 플립플롭(114)의 D입력은 영교차 비교기(88)로부터 공급된다. 원쇼트(112)는 각 검파된 피이크가 종전의 검파된 피이크로부터 적어도 최소시간에 있도록 진폭검정이외에 시간검정을 한다. 플립플롭(114)의 출력은 적당하게 검정된 피이크가 검파되는 즉시 펄스를 제공하는 원쇼트(116)에 공급된다.

전압버퍼(92)의 출력은 또한 전파정류기(118)에도 공급된다.

정류기(118)의 출력신호(XFW)은 한쌍의 비교기(120,122)에 공급된다. 비교기들(120,122)은 정류된 신호(XFW)를 하부 전압 검정레벨(VSH) 및 상부 검정레벨(0.8VGC)과 비교한다. 비교기들(120,122)의 출력들(W3,W2)은 그 다음 적응 임계값 조정논리회로(124)에 공급된다. 논리회로(124)의 출력신호(XSH)는 제어된 전류원(102)에 공급된다.

제6도에서 볼 수 있고 후술되는 바와같이, 제어된 전류원(102)은 두 출력들 각각이 저항들(98,100)에 결합되는 한쌍의 전류원 트랜지스터들을 사용한다. 논리회로(124)로부터의 신호(XSH)가 낮을 때 각 쌍내의 전류원 트랜지스터들중 하나가 디스에이블(disable)되므로 전류값의 절반과 임계전압의 절반이 잘린다. 신호(xsh)가 논리적으로 고일 때 각 쌍내의 두 전류원 트랜지스터가 이네이블되므로 임계전압(vsh)의 전체값이 상부 임계값으로 제공된다.

임계전압(VSH)는 제어된 전류원(102)에 외부에서 제공된다.

임계전압(VSH)의 레벨은 제3도에 보인 방식으로 AGC회로에 의해 선택적으로 변화될 수 있다.

정류기(118)로부터의 신호(XFW)는 또한 자동이득 제어류프(130)내의 비교기(128)에도 공급된다. 비교기(128)는 정류된 신호를 이득전압(VAGC)과 비교하여 그 출력을 적분기(132)에 공급한다. 적분기(132)의 출력은 이득수정 증폭기(80)의 이득을 제어하는 제어된 전류원(134)에 공급된다.

제4도의 회로의 각 부분들의 파형들을 제5도의 타이밍도에 나타낸다. 종류된 입력신호 136(XFW)가 하부 검정레벨(VSH)을 초과하면 임계전압신호(138)는 임계전압(VSH)의 상부 임계값으로부터 0.5VSH의 하부 임계값으로 강하된다. 신호 136(XFW)가 0.8VAGC의 상부 검정레벨을 초과하면, 임계전압신호(138)는 임계전압(VSH)의 상부 임계레벨로 상승한다. 임계레벨은 비교기(120,122)로부터의 입력들(W2,W3)에 응답하는 논리회로(124)의 출력(XSH)에 응답하여 설정된다. 타이밍도로부터 볼 수 있는 바와같이, 적응임계값 조정논리회로(124)의 출력(XSH)은 두 입력들(W2,W3)이 동일할때는 언제나 논리적으로 고레벨상태에 있는다. W3가 저레벨, W2가 고레벨이 되는 조건은 결코 발생하지 않는다. 왜냐하면, W3은 그것이 하부 검정레벨이기 때문에 항상 W2에 앞서 작동되기 때문이다.

제6도는 비교기(120,122), 적응 임계논리(124) 그리고 제어된 전류원(102)의 회로도이다. 레벨전이 및 버퍼회로(101)는 적응 임계값논리(124)와 제어된 전류원(102)간에 구성된다.

한쌍의 전류원 트랜지스터(103,103)는 항상 온상태로서 저항(98,100)을 통해 비교기(96,94)에 제각기 하부 전류레벨을 공급한다.

두 개의 추가 전류원 트랜지스터(107,109)는 적응 임계값 조정논리회로(124)로부터 버퍼(101)을 통하는 신호에 의해 작동된다. 작동시, 전류원 트랜지스터들(107,109)는 저항(98,100)을 동해 전류를 두배로 만들어 상부 검정레벨을 비교기(96,94)에 공급한다.

상부 및 하부 임계레벨들의 값은 외부전압(VSH)에 의해 제어되어 입력라인(111)으로부터 전류원 트랜지스터들(103,105,107,109)에 공급된다.

본 기술분야에서 숙련자는 잘 알고있는 바와같이, 본발명은 그의 정신과 요지로부터 벗어나지 않는 범위내에서 다른 형으로 여러 수정변경이 가능함을 이해할 것이다. 예를들어 제4도에 보인 바와같이 자동이득 제어회로(130)을 임의로 빼거나 또는 시간 윈도우(원쇼트 112)를 추가하지 않고 진폭검정만을 사용할 수도 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 양호한 실시예들의 내용은 단지 설명을 위한 것이므로 본 발명의 범위를 제한하지 않으며 오직 청구범위에 의해서만 제한된다.

Claims

신호 피이크 검파장치에서 입력신호중 신호 임계값(44) 이상의 피이크들을 검파하는 상기 신호 임계값(44)를 조정하는 방법에 있어서, 하위 임계값을 제공하는 단계와, 상위 임계값을 제공하는 단계와, 상기 입력신호가 제1검정값(38)을 초과할 때 상기, 신호 임계값을 상기 하위 임계값으로 조정하는 단계와, 그리고 상기 입력신호가 상기 제1검정값보다 큰 제2검정값(40)을 초과할 때 상기 신호 임계값을 상기 상위 임계값으로 조정하는 단계를 포함하는 것이 특징인 적응 임계값 조정방법.
제1항에 있어서, 상기 조정단계들은 상기 입력신호가 상기 신호 임계값을 초과할 때, 이네이블 신호가 상기 신호 피이크 검파장치에 공급되는 것이 특징인 적응 임계값 조정방법.
입력신호중 임계값 이상의 피이크들을 검파하기 위한 피이크 검파 장치에 있어서, 상기 임계값을 발생시키는 수단(102)와. 제1검정신호를 발생하는 수단(70)과, 상기 제1검정신호 보다 높은 제2검정신호을 발생하는 수단(68)과, 상기 입력시호를 상기 제1 및 제2검정신호들과 비교하는 수단(66)과, 그리고 상기 입력신호가 상기 제1검정신호를 초과할 때 상기 임계값을 하위 임계레벨로 그리고 상기 입력신호가 상기 제2검정신호를 초과할 때 상기 임계값을 하위 임계레벨로 그리고 상기 입력신호가 상기 제2검정신호를 초과할 때 상위 임계레벨로 조정하는 수단(124)을 포함하는 것이 특징인 적응 임계값 조정장치.
입력신호중 임계값 이상의 피이크들을 검파하기 위한 피이크 검파 장치에 있어서, 상기 임계값을 발생하는 수단(102)과, 제1검정신호를 발생하는 수단(70)과 상기 제1검정신호보다 높은 제2검정신호를 발생하는 수단(68)과, 상기 입력신호를 상기 제1 및 제2검정신호들과 비교하는 수단(66)과, 상기 입력신호가 상기 제1검정신호를 초과할 때 상기 임계값을 하부 임계레벨로 상기 입력신호가 상기 제2검정신호를 초과할 때 상부 임계레벨로 조정하는 수단(124)과, 상기 입력신호를 정류하여 상기 비교수단에 공급하는 전파정류기(118)를 포함하는 것이 특징인 적응 임계값 조정장치.
제4항에 있어서, 상기 비교수단은, 상기 정류된 입력신호를 수신하도록 결합된 제1입력, 제1검정신호를 발생시키는 상기 수단에 결합된 제2입력 및 출력을 갖고 있으며 또한 상기 정류된 입력신호가 상기 제1검정신호를 초과할 때 고레벨 출력신호를 발생시키는 제1비교기(120)와, 그리고 상기 정류된 입력신호를 수신하도록 결합된 제1입력, 제2검정신호를 발생시키는 상기 수단에 결합된 제2입력 및 출력을 갖고 있으며, 또한 상기 정류된 입력신호가 상기 제2검정신호를 초과할 때 고레벨 출력신호를 발생시키는 제2비교기(122)를 포함하는 것이 특징인 적응 임계값 조정장치.
제3항에 있어서, 상기 임계값을 발생시키는 수단(102)은 저항과 상기 저항에 결합된 전류원이고 또한 상기 조정수단은 상기 전류원에 의해 발생된 전류의 양을 변화시키도록 동작하는 갓이 특징인 적응 임계값 조정장치.
제3항에 있어서, 상기 임계값을 조정하는 수단(102)은 적어도 한쌍의 전류원 트랜지스터들(103,105,107,109)과 상기 하부 임계값을 발생시키도록 상기 트랜지스터들중 하나를 디스에이블시키는 수단(101,124)을 포함하는 것이 특징인 적응 임계값 조정장치.
입력신호중 신호임계값 이상의 피이크들을 검파하기 위한 피이크 검파장치에 있어서, 상기 신호 임계값을 발생시키는 수단(102)과, 제1검정신호를 발생시키는 수단(70)과, 상기 제1검정신호보다 큰 제2검정신호를 발생시키는 수단(68)과, 상기 입력신호를 정류시키고 또한 정류된 입력신호를 제공하는 전파정류기(118)와 상기 정류된 입력신호를 수신하도록 결합된 제1입력, 상기 제1검정신호를 발생시키는 수단에 결합된 제2입력 및 출력을 갖고 있으며 또한 상기 정류된 입력신호가 상기 제1검정신호를 초과할 때 고레벨 출력신호를 발생시키는 제1비교기(120)와, 그리고 상기 정류된 입력신호를 수신하도록 결합된 제1입력, 상기 제2검정신호를 발생시키는 수단에 결합된 제2입력 및 출력을 갖고 있으며, 또한 상기 정류된 입력신호가 상기 제2검정신호를 초과할 때 고레벨 출력신호를 발생시키는 제2비교기(122)와, 한쌍의 전류원 트랜지스터들(103,105,107,109)과, 그리고 상기 정류된 입력신호가 상기 제1검정신호를 초과할 때 상기 신호 임계값의 하부 임계값을 발생시키도록 상기 트랜지스터들중 하나를 디스에이블시키고 또한 상기 정류된 입력신호가 상기 제2검정신호를 초과할 때 상기 신호 임계값의 상부 임계값을 발생시키도록 상기 트랜지스터를 이네이블시키기 위해 상기 비교기들에 결합된 수단(101,124)을 포함하는 것이 특징인 적응 임계값 조정장치.