TW427051B - Peak detection apparatus - Google Patents

Description

427〇51 五、發明說明（1) ' —~— 本發明係關於用以在資訊信號中檢測正和負極性峰值的 裝置’該裝置係包括用以在該資訊信號中檢測正峰值的第 一峰俊檢測裝置，及用以在該資訊信號中檢測負峰值的第 二峰值檢測裝置。 上面所定義的裝置可從USP 4,73 6,1 63 (PHN 11.112) 知道。所知的裝置係用以檢測在音頻信號中 於能消除如此的刻劃。 以致 本發明的目標在於提供用以檢測峰值的裝置，而該峰值 糸ί ί使用在再生裝置’用以再生來自硬碟的資訊。因此 *本發月’用以檢測在資訊信號中諸如正極性的第一 檢.Μ在^ ^裝置，該裝置係包括第一峰值檢測裝置，用以 檢測在該資訊信號中的該第一極性峰值， 梦第一峰值檢測裝置係包括第一電容器，苐一峰值檢測 ^有，以充電第一電容器的上升時間及用以放電第一 :。的衰退時間，而上升時間係小於衰退時 制有用產生輸出信號的輸出，當第一峰值檢 鈐^在充電狀態而用以充電該第一電容器的時候，該 2乜唬具有第一輸出信號，而當第一峰值檢測裝置是在 i &電狀態的時候，該輸出信號具有第二輸出值，第—峰 次欢=裝置係適合將第一電容器放電至第一位準，並在該 貝j l唬位準低於該第一位準的時間間隔期間還維特在該 ^位準上所充電的第一電容器，該第一位準係大於零信 )位，，而且當該資喊信號位準超過第—電容器的充電位 準的時候，第一峰值檢測裝置會進/步在充電狀態。對於

427051 五、發明說明（2) 3=2:信號1的諸如負極性的第二極性峰值而 5 这裒置退包括第二峰值檢測裝置，田 信號中的該第二極性峰值。 以檢測在該資訊 —第二峰值檢测裝置係包括第二電

裝置具用以充電第二電容器的上升時°第二峰值檢測 電容器的衰退時間，該上升時間係小：d用士以放電第二 岭值檢測是在用以充電該第二電容器心=:，當第二 ，第二峰值檢測裝置具有用以產生包 、L 輸出，而當第二峰值檢測裝置是在非充：輸出信號值的 電容器放電至第二位準，並在該資合於將第二 於該第二位準的時間間隔期間，還維位準，對值低 二位準，該第二位準係大於零信號位準，：：二：在2 位準的絕對值高於第二電容器的充電二h貝讯k號 值檢測還是在充電狀態。 電位旱的時候’第二峰 本發明係基於認知提供健全的峰值檢測 不會在小的擬似峰值上起反應’而且在、 以它並 以生精確的位置。健全已藉由維持在峰值：：以 的電合益所確認，而此峰值檢測裝置係充電在大於雨 臨界位準上。此外，從第一至第二輸出值(在第—檢二的某 的情況）的峰值檢測之輸出信號變化是最大 \ 的位置指示。 平m ~間上 本發明的這些及其它觀點可從下列連同圖式的詳细 而更顯然，其中 、细迷

五、發明說明（3) ------- 圖1係根據本發明而顯示裝置的具體實施例， 圖2係顯示在裝置中所用峰值檢測的電路圖， 圖3係顯示在圖〗裝置中所發生時間功能的某些信 圖4係顯示具峰值檢測裝置之自動押益 實施例，a 目動增-控制電路的具體 圖5是如在硬碟上得磁轨所展現的伺服圖案。 圖1係根據本發明而顯示裝置的具體實施 J =端^，用以接收如在圖)中的信號3二= ::形二的資訊信號。&資訊信號可以是從硬碟所讀取的 L旒。輸入端I、2係耦合至整流器單元5的相對 。敫 有輸出6和7，它們係分別輕合至峰值檢測 和12的輸入9和13。峰值檢測1〇和12的輸出u 耦合至相對的輸出端14和16。 3保刀別 整流器單元5接收信號3和4，而這些信號係藉由只在作 號3和4的正位準時間傳輸來響應信號3，和4’產生。信號3, 和4’便可分別由峰值檢測1〇和12獲得。當假設是在^平1衡 形式的時候，該峰值檢測丨〇便可檢測資訊信號中的一極性 峰值，而且當假設是在非平衡形式的時候，該峰值檢測工2 便可檢測在資訊信號中的另一極性峰值。 圖2係』示峰值檢測的電路圖’例如峰值檢測1 〇。輸入9 係耦合能控制電晶體乃的電極（基極）。電晶體Τι的第一主 要電極（集極）係經由電阻2 4和二極體2 2的串聯而耦合至固 定的電位/(-)點。第二電晶體&具有其第一主要電極（集 極）’其係經由電阻26及該二極體22著串聯而耦合至固定

第10頁 4270 5 1 電位（-)點。電晶體的第二主要電極 ，並經由電流源3。而轉合至固定電位 從== ，‘f-主要電極會稱為‘集極，，第二主要電極二？ 射極，而控制電極會稱為（基極，，曰，為 係輕合至電晶體了3的集極，它的基極係輕合：體》：基： 集極。電晶體T3和電0a J 電日日體T丨的 晶體T5而搞合至固：；：4二射第極^ 1 电位、J的弟—點。電晶體Τ 66噻虹办 體的輸出11。電晶體T4的基極係耦4合至電晶 、電二體” 7體丁5的基極係耦合至電晶體Te和的基極 ㈠的第日曰一二電極’它們係轉合至固定電位 ,電bb體1的基極和集極係相互連接，並經 隼jn8:耦合至固定電位⑴的第二點。電晶體：的 晶體%的基極：隼】：：ί;ΓΓ=?二點。電 極。電晶體T異古主I 連 輕 電晶體Τ9的基 的集極係耗：至電2位(:)上二點的射極。它 極。雷曰μ ί日日體2的基極 耦合至電晶體Τ]«的射 極電曰曰體η。的集極係耦合至固定電位㈠的第一點 電晶體Tl。的基極係耦合至比較器34的輸出。該比較器34的 輸入36係輕合至電晶體丁9的集極和電容器32的連接端。該 輸入38係耗合至用以接收臨界電壓、的連 點 w 谷斋3 2的另一連接端係耦合至固定電位的第二 係^ :二二檢:體1: ί :說描述雪：容器32的充電 體了3和1的充電電流及電容器32的放電係

第U頁 4270 5 Ί 五、發明說明（5) 藉由流經電晶體τ9、τ8、和％的放電電流的裝置而實現。 電晶體Ts和Te是電流源，用以分別充電及放電電流。電晶 體T5和Τ'6係設定成充電電流的電流振幅，而由電晶體γ5所 實現的充電電流是η倍高於由電晶體1所實現的放電電流 。π能夠具有諸如5的值。因此，充電電流係高於放電電 流’所以充電電容器32的上升時間係小於放電電容器32的 衰退時間。 在信號反相（在圖中未顯示出）之後，峰值檢測丨〇的輸入 9會接收信號3 ’ 。當輸入信號（輸入信號的絕對值）高於電 容器3 2的充電位準的時候，該峰值檢測會藉由切換電晶體 A的導電狀態而開始及充電電容器3 2，所以充電電流會提 供給電容窃3 2。當在非開始情況的時後，電晶體1會截止 充電電流會經由電晶體八而提供給輸出11 ^ 當輸入信號（輸入信號的絕對值）低於電容器32的充電位 準的時候’電容器32會放電，直到電容器32的充電位準到 達充電位=vt為止，其係等於提供給輸入38的臨界位準。 現在’電合器Tlfl會導通，所以放電電流會經由電晶體了丨◦而 反相，結果，電容器3 2的充電位準係維持在值Vt。 峰值仏測的動作現要參考圖3而更詳細描述。圖3係顯示 ^ f f和負極性脈衝的資訊4〇。當信號提供給峰值檢測而 變成尚於Vt的時候，H ^ π ^ ^ ^ Τ ^ 即疋在圖3的瞬間時間，該峰值檢測 會開始對電容器32右带 丄 ,.^ ^ 窃以充電。由於此結果，在輸出11上的位準 /"φ β降至零。在信號峰值上’即是在時間瞬間h會停 而在輸出11上的輸出信號會重新導通（那是··電

第12頁 4270 5 五、發明說明（6) 流出現在輸出1 1上）。 峰值檢測的上升時間常數理想上 間的電容器32充電位準舍/仏λ ^ Z 的，其接近瞬 Ϊ ΪΪ Λ’，所以電容器32的充電位準會緩慢； 圖3冶著k號線43所示。在圖俜二 響應於資訊信號4。的峰值檢測!。之 $ 係顯示響應於資訊信號4。的峰值檢測號線44 所二述的裝置如此是非常…，它能免=臨界位 :Vt的假峰值。此外，肖裝置能使用在脈衝檢測的配置， 諸如所謂在硬碟上的磁執伺服圖案所展現雙比特 (cHMts)的檢測。該等雙比特是在一個負峰值的後面接著 =個正峰值的形式。若要檢測該等雙比特’該信號组合單 元18疋可使用。該組合單元ig具有兩個輸入，其係耗合至 連接端14和16 ’而輸出係耦合至連接端2〇。該組合單元18 能夠是正反器形式，其具有耦合至連接端14的設定輸入及 耦合至連接端丨6的重置輪入。當升緣發生在峰值檢測1〇的 輸出仏號上的％候’正反器18的輸出信號是從‘低電位’ 切換至‘高電位’。在峰值檢測1 2的升緣信號發生的時候 ，該輸出信號會從‘高電位’切換成‘低電位，。這會造 成在圖3中所提供的輸出信號4 5。 當使用信號4 5與兩輸出信號4 2和4 4做閘控處理的時候， 它能在信號4 2的第二及第三蜂值之間的時間間隔所錯過的 負峰值’如在圖3所看到的。此資訊能用來正確地識別雙 比特的兩峰值。

第13頁 4270 5 1 五、發明說明（7) 該信號組合單元18能包括進一步的電路，如此便能產生 響應於兩峰值檢測的不安全指示。該信號組合單元1 8能在 資訊信號中的正和負峰值的非交互檢測上產生不安全的檢 測信號。在信號组合單元1 8的另一製作上，該信號组合單 元1 8係適合於在超過預定時段的兩連續峰值之間的時間間 隔上產生不安全的檢測信號。更明讀而言，該信號組合單 元1 8能夠在超過該預定時段的相同極性之兩連續峰值之間 的時間間隔上產生不安全的檢測信號D所選取的預定時段 係專於t3 -12 ’請即參考圖3。 上述參考圖1、2、和3的裝置理想上能與自動增益控制 電路組合使用，如所描述的先前申請歐人專利案號 97201659.6(PHN 16.373)。 囷4係顯示自動增益控制電路的具體實施例，其提供具 有上述的裝置。該自動増益控制電路具有輸入連接端52， 用以接收輸入信號。此輸入信號是從硬碟逖所讀取的信號 、而且能再一次成為平衡信號的形式。用以接收平衡信號 的輸入連接端52·〗，52. 2係耦合至可變增益放大器54的輸 〇·。該放大器54的輸出係經由低通濾波器6〇耦合，其可考 二包括在放大器54中，至如上述的峰值檢測裝置的輸入 2。該峰值檢測裝置具有兩進—步的輸出^丨和”，其間 =信號是可用1係表示分別在兩蜂值檢測1()和12的電 1，上所出現的信號位準。峰值檢測裝置的該等輸出8 1和 J耦合至加法器單元61的輸入。該加法器單元。的輸出 '口至比較态單兀90的輸入62 ’而該比較器單元㈣具有

^270 5 t 五、發明說明（8) 耦合至連接端64的第二輸入63，其間的參考值Vy可提供 給輸入63。比較器單元90的輸出76係耦合至積分器單元70 的輸入68。積分器單元70的輸出66係耦合至可變增益放大 器54的控制信號輸入78。可變增益放大器54係響應於提供 給控制化號輸入7 8的增益控制信號而將提供給輸入的信號 放大’並將放大的信號提供給它的輸出。該峰值檢測裝置 係檢測在該放大信號的檢測峰值，而且響應於在峰值檢測 裝置的輸出81和83上所出現的輸出信號，該加法器單元61 會在其輸出上產生輸出信號Vp，而此輸出係表示提供給峰 值檢測裝置之輸入1、2的信號峰對峰值。 該比較器單元9〇會將 以致於衍生錯誤信號e , 從' 減去Vref，以致於能 在積分器單元70做積分 輸入78的控制信號，以 益。在放大器54中的增 值（〇 )來控制。 自動增益控制電路功 請上找到，其僅列出供 想上能使用在解調器電 錄的伺服圊案。 『 ΚΙ I” 〜卞入 ' 1更明確而言，該比較器單元9〇是 獲得該錯誤信號e。該錯誤信號e是 處理。如此便造成提供給控制信號 致於，控制可變增益放大器54的增ϋ 盈係藉由將錯誤信號控制在較小的 月匕的廣泛描述能在上述歐人專利申 參考。圖4的自動增益控制電路理 路，用以解調變在硬碟上預先所記 圖5係顯示伺服圖案的内容 係包括自動增益控制部分二ρ在硬碟上的磁义伺服圖案 益控制電路中的時間常數間：: β又：在自動増 間參考部分h ,其是在來自

5 五、發明說明（9^ ~ '~~~-------- 取資訊的正確時間關係中產生資料檢測電路(在 圖中，顯示出）’當從中心走向磁碟邊緣的時候，格雷在 ，八ρ，部分Ρ3會藉由增加數目來識別磁執，而飼服猝發 頭以控制’…在磁軌上的讀寫 係勺乜ΐ置疋在磁軌的橫方向。該自動增益控制部分P 數的諸如40個雙比特。_參考部分Ρ二包: ::=比二’二是包括由一或多個雙比特所組成 飼服佐i唬。該格Μ碼部分Ps是諸如13個雙比特長，而該 發。‘部分P4係包括許多諸如u個雙比特的多數伺服猝 在等中，斤服顯捽發：振幅檢測能藉由伺服控制器80實現，如 顯不的。在部分匕中的各種不同猝發振幅是讀 (在圖中未顯距離磁軌有多遠的指* U 在不正確位置上的時候，此讀寫頭位置因此而能；寫 地：J振：檢測能安全地實,見，假設自動增益控制已正確 "I田、〜果的V G Λ增盈太低的時候，該時間記號合 檢測（錯失正或負*值）或完全不能檢測。當 :s 2阿的時候，某些雜訊峰值能以時間記號檢測到。此 〜a不正確檢測會導至會在磁軌的錯誤位置上寫資料，可 月b會重寫在伺服圖案部份。 根據本發明的峰值檢測裝置能用來識別正確的Μ ， 艮 p j-ίί m 日 在圖“f全的指示信號。此不安全的檢測信號是 τ的信波線96出現，能提供給伺服控制器80。

第16頁 42705 7 五、發明說明（ίο) 對於不安全檢測信 正飼服控制信號，戶斤 增加峰值並不會影響 控制信號。 本發明係參考較佳 不疋限制的範例。因 技術是顯然的，而不 圍。應注意，在本發 ’無需將所描述的裝 此外，本發明係具 號，響應，該伺服猝發檢測器8〇能更 以是不安全的情況，因為錯過峰值 用以控制在磁軌上讀寫頭位置的伺^ t體實施例描述於，可了解到這些並 ^ ’各種不同的修改對在藝 申請專利所定義本發心 置轉換成ί k Ε的裝f而描述的情況 ί t處理非平衡信號的裝置。 有母項新特徵及特徵的組合。

Claims (1)

1. 42705 1 _案號 87118601_??年1丨月I牛曰_ML· 補允— 六、申請專利範圍 1 . 一種用以在資訊信號中偵測諸如正極性的第一極性峰 值之裝置，該裝置係包括用以在該資訊信號中檢測該第一 極性蜂值的第一岭值檢測裝置， - 該第一峰值檢測裝置係包括第一電容器，第一峰 值檢測裝置具有用以充電第一電容器的上升時間，及放電 第一電容器-的衰退時間，而上升時間係小於衰退時間，第 —峰值檢測裝置具有產生輸出信號的輸出，當第一峰值檢 測裝置是在充電狀態而用以充電該第一電容器的時候，該 輸出信號具有第一輸出信號值，而且當第一峰值檢測裝置 是在非充電狀態的時候，該輸出信號具有第二輸出值，該 第一峰值檢測裝置係適合於將第一電容器放電至第一位 準，並在該資訊信號位準低於第一位準的時間間隔期間， 進一步維持在該第一位準上所充電的第一電容器，該第一 位準係大於零信號位準，而且當該資訊信號位準超過第一 電容器的充電位準的時候，該第一峰值檢測裝置會進一步 在充電狀態。 2 .如申請專利範圍第1項之裝置，用以進一步偵測在該 資訊方面信號中的諸如負極性的第二極性峰值，該裝置還 包括用以偵測在該資訊中的該第二極性峰值的第二峰值檢 測裝置 一 該第二峰值檢測裝置係包括第二電容器，第二峰 值檢測裝置具有用以充電第二電容器的上升時間，及放電 第二電容器的衰退時間，而上升時間係小於衰退時間 ，第二峰值檢測裝置具有產生輸出信號的輸出，當第二峰

   O:\55\55Sl9.ptc 第1頁 2000.11. 13.018 d270 5 1 _案號 87118601_年 I丨月 If 曰__— 六、申請專利範圍 值檢測裝置是在充電狀態而用以充電該第二電容器的時 候，該輸出信號具有第三輸出信號值，而且當第二峰值檢 測裝置是在非充電狀態的時候，該輸出信號具有第四輸出 值，該第二峰值檢測裝置係適合於將第二電容器放電至第 二位準，並在該資訊信號位準低於第二位準的時間間隔期 間，進一步·維特在該第二位準上所充電的第二電容器，該 第二位準係大於零信號位準，而且當該資訊信號位準超過 第二電容器的充電位準的時候1該第二峰值檢測裝置會進 一步在充電狀態。 3 .如申請專利範圍第2項之裝置，其中該第一位準係等 於該第二位準。 4. 如申請專利範圍第2或3項之裝置，其中該裝置還包括 信號組合裝置，該裝置具有用以接收第一峰值檢測裝置之 輸出信號的第一輸入，和用以接收第二輸入峰值檢測裝置 之輸出信號的第二輸入，及用以響應該等輸出信號而提供 不安全指示信號的輸出。 5. 如申請專利範圍第4項之裝置，其中該信號組合裝置 係適合於在該資訊信號中的第一及第二極性峰值的非改變 方向上產生不安全的偵測信號。 6. 如申請專利範圍第4項之裝置，其中該信號組合裝置 係·適合在超過預定時段的兩連續峰值之間的時間間隔上產 生不安全的偵測。 7. 如申請專利範圍第6項之裝置，其中該信號組合裝置 係適合於在超過該預定時段的兩連續相同極性峰巔之間的

   O:\55\55S19.ptc 第2頁 2000.11. 13.019 4270 5 1

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