PL182005B1 - Sposób i urzadzenie do pozycjonowania glowicy magnetooporowej oraz dysk pamieciowy urzadzenia do pozycjonowania glowicy magnetooporowej PL PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób pozycjonowania glowicy magnetooporowej wzgledem nosnika da- nych, znamienny tym, ze indukuje sie sy- gnal cieplny (119) w glowicy (80) przez nosnik danych i przesuwa sie glowice (80) w odpowiedzi na sygnal cieplny. F ig. 1 F ig. 2 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do pozycjonowania głowicy magnetooporowej oraz dysk pamięciowy urządzenia do pozycjonowania głowicy magnetooporowej względem nośnika danych w systemach pamięciowych danych.

Znany jest system pamięciowy danych, który zawiera nośnik magnetyczny do pamiętania danych w postaci magnetycznej i przetwornik do odczytu i/lub zapisu danych magnetycznych na nośniku danych. Na przykład urządzenie pamięciowe dyskowe zawiera jeden lub więcej dysków pamięciowych danych zamontowanych współosiowo na osi silnika obrotowego,

182 005 który obraca dyski z szybkością rzędu kilku tysięcy obrotów na minutę. Informacja cyfrowa, reprezentująca różne rodzaje danych, jest zapisywana i odczytywana z dysków pamięciowych danych przez jeden lub więcej przetworników lub głowic odczytu-zapisu, które są zamocowane do urządzenia uruchamiającego i przeprowadzane nad powierzchnią szybko obracających się dysków. Urządzenie uruchamiające zawiera zespół cewkowy i wiele wychodzących na zewnątrz ramion mających giętkie zawieszenia z jednym lub więcej przetwornikami i ślizgacze zamontowane na zawieszeniach. Zawieszenia przeplatają się w stosie z obracającymi się dyskami, przy pomocy zespołu ramion zamocowanego do urządzenia uruchamiającego. Zespół cewkowy współdziała ze strukturą magnesu trwałego i reaguje na sterownik. Do urządzenia uruchamiającego jest zamocowany także silnik z cewką drgającą VCM, przeciwległe po średnicy względem ramion urządzenia uruchamiającego.

W znanym cyfrowym systemie pamięciowym danych, dane cyfrowe są pamiętane w postaci przejść magnetycznych w szeregu koncentrycznych, oddalonych ścieżek na powierzchni magnesowalnych, sztywnych dysków pamięciowych danych. Ścieżki są podzielone na wiele sektorów, a każdy sektor zawiera pewną liczbę pól informacyjnych, z których jedno pole jest przeznaczone do pamiętania danych, podczas gdy inne pola zawierają na przykład informację identyfikacji i synchronizacji położenia ścieżek i sektorów. Dane są przenoszone i odzyskiwane z określonych lokacji ścieżek i sektorów przez przetworniki, które podążają po danej ścieżce i przesuwają się od ścieżki do ścieżki, przy sterowaniu z zastosowaniem serwomechanizmu rzez sterownik.

Slizgacz głowicy jest skonstruowany jako korpus, który podnosi się aerodynamicznie i podnosi głowicę z powierzchni dysku, gdy prędkość obrotowa silnika obrotowego wzrasta i powoduje, że głowica unosi się nad dyskiem na poduszce łożyska powietrznego, wytwarzanej w wyniku obracania się dysku z dużą prędkością. Odległość dzieląca głowicę i dysk, równa 0,1 mikrometra lub mniej, jest omawiana jako odległość głowica-dysk.

Zapis danych na dysku pamięciowym danych wywołuje przepływ prądu przez element zapisujący zespołu przetwornika w celu wytworzenia linii magnetycznych strumienia, który magnetyzuje określoną lokację na powierzchni dysku. Odczyt danych z określonej lokacji dysku jest realizowany przez element odczytujący zespół przetwornika wyczuwającego pole lub linie strumienia magnetycznego, pochodzące z magnetyzowanych lokacji dysku. Gdy element odczytujący przechodzi nad powierzchnią obracającego się dysku, oddziaływanie wzajemne pomiędzy elementem odczytującym i magnetyzowanymi lokacjami na powierzchni dysku powoduje wytwarzanie sygnałów elektrycznych w elemencie odczytującym. Sygnały elektryczne odpowiadają przejściom pola magnetycznego.

Znane jest na przykład z europejskiego opisu patentowego nr 0 353 852, że tarcie pomiędzy głowicą magnetooporową i powierzchnią nośnika danych powoduje zmiany temperatury głowicy, które wywołują zakłócenia sygnału odczytu z głowicy.

Znane systemy pamięciowe danych wykorzystują serwosystem sterowania w obwodzie zamkniętym do pozycjonowania urządzenia uruchamiającego i przetworników odczytu-zapisu w określonych lokacjach pamięci na dysku pamięciowym danych. Podczas normalnej pracy systemu pamięciowego danych, serwoprzetwomik, zamontowany w pobliżu przetworników odczytu-zapisu lub wprowadzony jako element odczytujący przetwornika, jest wykorzystywany do odczytu informacji w celu śledzenia określonej ścieżki oraz odszukiwania określonych lokacji ścieżki i sektora danych na dysku.

Znana jest procedura zapisu z serwomechanizmem, realizowana dla początkowego zapisu informacji obrazkowej na powierzchni jednego lub więcej dysków pamięciowych danych. Zespół zapisujący z serwomechanizmem jest stosowany w systemach pamięciowych danych do ułatwiania przenoszenia danych obrazkowych na jeden lub więcej dysków pamięciowych danych podczas procesu wytwarzania.

W serwotechnice wbudowana informacja obrazkowa jest zapisana na dysku wzdłuż segmentów usytuowanych w kierunku na zewnątrz od środka dysku. Wbudowany serwoobraz jest następnie tworzony pomiędzy sektorami pamięciowymi danych każdej ścieżki. Serwosektor zawiera obraz danych, często określony jako serwoobraz impulsowy, stosowany do zachowania optymalnego ustawienia przetworników odczytu-zapisu nad linią środkową

182 005 ścieżki przy odczycie i zapisie danych w określonych sektorach danych na ścieżce. Serwoinformacja może także zawierać kody identyfikacji sektora i ścieżki, które są stosowane do identyfikacji sektora i ścieżki, które są stosowane do identyfikacji położenia przetwornika. Wbudowany serwomechanizm zapewnia znacznie większe gęstości ścieżek niż dedykowany serwomechanizm, ponieważ serwoinformacja jest współlokalizowana z informacją danych wyjściowych i serwoinformacja może być pobrana z jednej, pojedynczej powierzchni dysku.

Znany jest z europejskiego opisu patentowego nr 0 590 676 nośnik danych zawierający profilowaną serwoinformację. Znane jest także rozwiązanie zwiększające pojemność dysku, w którym jest stosowany format serwoinformacji, nazywany techniką wytłaczanego, sztywnego dysku magnetycznego. Znany jest z publikacji Tanaka i in. pod tytułem „Charakterystyka procesu magnetyzacji wstępnie wytłoczonego serwowzoru dysków twardych z tworzywa sztucznego”, I.E.E.E. Transactions on Magnetics 4209, tom 30, nr 2, listopad 1994, wytłaczany, sztywny dysk magnetyczny zawierający serwoinformację w pewnej liczbie serwostref rozmieszczonych promieniowo na dysku. Każda serwostrefa zawiera wytłoczone wgłębienia i wzniesienia dla utworzenia dokładnego wzoru, znacznika zegarowego i kodu adresu. Dokładny wzór i kod adresu są stosowane do wytwarzania sygnałów serwoinformacji. W celu wytwarzania serwosygnałów kierunki namagnesowania wzniesień i wgłębień muszą być przeciwne. Proces magnetyzacji polega na najpierw namagnesowaniu całego dysku w jednym kierunku przy zastosowaniu silnego magnesu. Następnie głowica zapisująca jest stosowana do namagnesowania wzniesionych obszarów w przeciwnym kierunku.

Chociaż zastosowanie wytłaczanego, sztywnego dysku magnetycznego zwiększa pojemność dysku, jednak serwoinformacja jest wprowadzana na wytłaczany, sztywny serwodysk magnetyczny w dwuetapowym procesie magnetyzacji, co znacznie zwiększa czas wymagany do zapisu serwoinformacji na dysku. Ponadto podczas drugiego etapu procesu serwoinformacja nie jest jeszcze dostępna na dysku, więc stosuje się zewnętrzny system pozycjonujący, co komplikuje serwoproces zapisu. Poza tym technika wytłaczanego, sztywnego dysku magnetycznego wykazuje małą trwałość. Wytłaczany, sztywny dysk magnetyczny, podobnie jak w innych serwotechnikach z wytłaczaniem, nadal pamięta informację w przestrzeni dyskowej, która w innym przypadku mogłaby być zastosowana do pamiętania danych, w wyniku czego technika wytłaczanego, sztywnego dysku magnetycznego nie została szeroko zastosowana.

Sposób według wynalazku polega na tym, że indukuje się sygnał cieplny w głowicy przez nośnik danych i przesuwa się głowicę w odpowiedzi na sygnał cieplny.

Korzystnie wydziela się sygnał cieplny z sygnału odczytu głowicy.

Korzystnie podczas wydzielania doprowadza się selektywnie sygnał cieplny głowicy.

Korzystnie doprowadzanie realizuje się za pomocą adaptacyjnego filtru inwersyjnego.

Korzystnie przesuwanie głowicy realizuje się w odpowiedzi na pierwszy sygnał wyjściowy odpowiadający pierwszej składowej częstotliwościowej sygnału cieplnego i w odpowiedzi na drugi sygnał wyjściowy odpowiadający drugiej składowej częstotliwościowej sygnału cieplnego.

Korzystnie podczas przesuwania głowicy dodaje się pierwszą wartość, reprezentującą pierwszy i drugi sygnały wyjściowe komparatorów, do drugiej wartości reprezentującej przesunięcie osiowe głowicy i przebieg dysku pamięciowego, oraz wprowadza się sumę będącą wynikiem tego dodawania do sterownika dla pozycjonowania głowicy.

Korzystnie miesza się sygnał odczytu z pierwszą częstotliwością oscylatora i drugą częstotliwością oscylatora oraz filtruje się zmieszany sygnał odczytu dla uzyskania pierwszej i drugiej składowej częstotliwościowej sygnału cieplnego.

Korzystnie porównuje się pierwszą i drugą składową częstotliwościową sygnału cieplnego z pierwszą i drugą wartością progową dla wytwarzania pierwszego i drugiego sygnałów wyjściowych.

Korzystnie wzmacnia się sygnał odczytu, kompensuje się wzmocniony sygnał i otrzymuje się sygnał odczytu z kompensowanego sygnału przed mieszaniem.

Korzystnie wzmacnia się sygnał odczytu za pomocą dźwigniowego modułu elektronicznego.

182 005

Korzystnie kompensuje się wzmocniony sygnał za pomocą filtru inwersyjnego HR.

Korzystnie otrzymuje się sygnał odczytu za pomocą filtru dolnoprzepustowego FIR przesuwającego wartość średnią.

Korzystnie podczas przesuwania głowicy ocenia się prędkość promieniową głowicy względem wymaganej prędkości promieniowej głowicy, wyznacza się różnicę pomiędzy ocenianą prędkością i wymaganą prędkością oraz przesuwa się głowicę w odpowiedzi na wyznaczoną różnicę.

Korzystnie podczas oceny prędkości promieniowej głowicy względem wymaganej prędkości promieniowej głowicy wyznacza się różnicę czasu pomiędzy ścieżkami zawierającymi serwoinformacje dysku pamięciowego i dokonuje się podziału różnicy czasu na skok ścieżki informacyjnej dysku pamięciowego.

Korzystnie podczas oceny prędkości promieniowej głowicy reguluje się ocenianą prędkość promieniową dla przebiegu ścieżki.

Korzystnie podczas oceny prędkości promieniowej głowicy względem wymaganej prędkości promieniowej głowicy oblicza się liczbę ścieżek informacyjnych pomiędzy bieżącą ścieżką i wymaganą ścieżką.

Korzystnie wzmacnia się różnicę pomiędzy ocenianą prędkością i wymaganą prędkością przed przesuwaniem głowicy.

Korzystnie kalibruje się głowicę układu pamięciowego danych, mającego co najmniej jeden dysk pamięciowy i co najmniej jedną głowicę, a podczas kalibracji przesuwa się głowicę do strefy kalibracji dysku pamięciowego, mającej dany profil powierzchni, indukuje się sygnały cieplne w głowicy przez zmiany profilu powierzchni i wyznacza się charakterystyki głowicy i dysku pamięciowego przy zastosowaniu sygnałów cieplnych.

Korzystnie w strefie kalibracji stosuje się profil powierzchni o pierwszej częstotliwości i profil powierzchni o drugiej częstotliwości, a podczas kalibracji indukuje się cieplne sygnały częstotliwościowe w głowicy przez profile o pierwszej i drugiej częstotliwości i określa się cieplne poziomy progowe głowicy, przy zastosowaniu cieplnych sygnałów częstotliwościowych.

Korzystnie zapamiętuje się cieplne poziomy progowe w pamięci o dostępie bezpośrednim.

Korzystnie podczas wyznaczania charakterystyk głowicy i dysku pamięciowego wyznacza się przesunięcie osiowe głowicy i mimośrodowość dysku pamięciowego.

Korzystnie podczas wyznaczania uśrednia się wartości bezwzględne mimośrodowości dysku pamięciowego przy jednym obrocie dysku pamięciowego.

Korzystnie powtarza się etapy kalibracji dla każdej głowicy w układzie pamięciowym danych, ustala się położenie odniesienia jednej z głowic względem ścieżki fizycznej zero dla cylindra zero układu pamięciowego danych i odwzorowuje się głowice inne niż głowica odniesienia względem ścieżek fizycznych w oparciu o przesunięcie osiowe głowicy odniesienia.

Korzystnie jako głowicę odniesienia stosuje się głowicę o największym przesunięciu osiowym.

W urządzeniu według wynalazku do głowicy jest dołączony układ sterownika do sterowania względnym ruchem pomiędzy głowicą i nośnikiem danych, zawierający serwodemodulator dołączony do elementu magnetooporowego głowicy, czuły na odpowiedź cieplną głowicy.

Korzystnie serwodemodulator jest dołączony do sterownika wyszukiwania, który jest dołączony do sterownika profilu prędkości, dołączonego do pierwszego sumatora i generator sprzęgający jest dołączony do drugiego sumatora, a pomiędzy tymi dwoma sumatorami jest włączony obwód mnożący, drugi sumator jest dołączony poprzez serwokompensator do przetwornika cyfrowo-analogowego dołączonego do napędu i drugi sumator jest dołączony poprzez przełączniki do serwodemodulatora, który jest dołączony do sterownika odczytuzapisu i jest czuły na odpowiedź cieplną głowicy ruchomej względem nośnika danych.

Korzystnie serwodemodulator zawiera obwód demodulacji mieszania sygnałów częstotliwościowych odpowiedzi cieplnej.

Korzystnie nośnik danych zawiera dysk pamięciowy.

182 005

Korzystnie dysk pamięciowy zawiera znaczniki sektorów i znaczniki ścieżek zawierające serwoinformacje.

Korzystnie dysk pamięciowy zawiera ścieżki informacyjne rozdzielone przez znaczniki ścieżek zawierające serwoinformacje.

Dysk pamięciowy według wynalazku zawiera wiele wypukłych ścieżek informacyjnych, a każda ścieżka ma profilowaną wewnętrzną krawędź i profilowaną zewnętrzną krawędź, a te krawędzie ścieżek sąrozróżnialne cieplnie przez głowicę.

Korzystnie krawędzie ścieżek mają ząbkowania, które występują z pierwszą częstością i drugą częstością różną niż pierwsza częstość.

Korzystnie ząbkowanie krawędzi wewnętrznej jednej ścieżki informacyjnej i ząbkowanie krawędzi zewnętrznej sąsiednich ścieżek mają jednakową częstość.

Korzystnie pierwsza częstość jest równa podwójnej drugiej częstości.

Korzystnie ząbkowania mają przebiegi kwadratowe.

Korzystnie ząbkowania mają przebiegi sinusoidalne.

Korzystnie dysk zawiera znaczniki ścieżek zawierające serwoinformacje, mające zmiany topograficzne wysokości dysku pamięciowego.

Korzystnie pierwsza i dniga częstości mają cykle ząbkowań będące potęgą 2.

Korzystnie ząbkowania są wyosiowane promieniowo.

Korzystnie dysk zawiera strefę kalibracji profilowaną według kodu Graya odczytywalnego przez głowicę dla wyznaczania mimośrodowości dysku pamięciowego i przesunięcia osiowego głowicy.

Korzystnie kod Graya zawiera wgłębienia w dysku pamięciowym.

Korzystnie strefa kalibracji zawiera profil powierzchni o podwójnej częstotliwości, odczytywalny przez głowicę dla wyznaczania czułości cieplnej głowicy.

Korzystnie profil powierzchni o podwójnej częstotliwości ma pierwszą częstotliwość równoważną pierwszej częstości ząbkowań i drugą częstotliwość równoważną drugiej częstości ząbkowań.

Korzystnie profil powierzchni o podwójnej częstotliwości zawiera promieniowe rowki.

Korzystnie strefa kalibracji ma szerokość przynajmniej równą mimośrodowości dysku pamięciowego plus maksymalne przesunięcie wyosiowania głowicy.

Zaletą wynalazku jest umożliwienie wytwarzania systemów pamięciowych danych z formatem serwoinformacji, który jest ekonomiczny i optymalizuje pojemność dysku.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w widoku z góry system pamięciowy danych z usuniętą górną pokrywą obudowy, fig. 2 - w widoku z boku system pamięciowy danych zawierający wiele dysków pamięciowych danych, fig. 3 - w powiększonym widoku z boku dysk pamięciowy danych mający różne defekty i cechy powierzchni oraz odpowiedź cieplną i magnetyczną głowicy na takie defekty i cechy, fig. 4 - w przekroju poprzecznym element magnetooporowy przetwornika, pokazany w ustawieniu na ścieżce nad linią środkową ścieżki dysku, fig. 5 - w widoku z góry dysk według wynalazku, fig. 6 - w widoku perspektywicznym dwie sąsiednie ścieżki na dysku, podzielone przez znacznik ścieżki, fig. 7 - w widoku z góry szereg ścieżek i znaczników ścieżek dysku, fig. 8 - wykresy cieplnych odpowiedzi częstotliwościowych głowicy w funkcji położenia głowicy nad ścieżką dysku, fig. 9 - w schemacie blokowym układ demodulacji sygnału odczytu głowicy, fig. 10 - w ogólnym schemacie blokowym układ serwopozycjonowania głowicy wykorzystującej sygnały cieplnej odpowiedzi częstotliwościowej głowicy według wynalazku, fig. 11A - segment strefy kalibracji według wynalazku, fig. 1 IB - szczegółowo segment strefy kalibracji, fig. 12 - wykres odwzorowania głowic na ścieżki fizyczne dla cylindra, fig. 13 - w schemacie blokowym urządzenie do wydzielania sygnału cieplnego z sygnału odczytu indukowanego z głowicy, fig. 14 - sygnał odczytu indukowany w głowicy, mający zakłóconą stałoprądową linię podstawową, fig. 15 - sygnał odczytu z fig. 14, mający przywróconą stałoprądową linię podstawową do przetworzenia przez moduł rozdzielania-modulacji sygnału, fig. 16 - w schemacie moduł rozdzielania-modulacji sygnału do wydzielania sygnału cieplnego i sygnału magnetycznego z sygnału odczytu indukowanego w głowicy, fig. 17A - sygnał cieplny wydzielany z sygnału odczytu, indukowany w głowicy

182 005 przy określonej lokacji ścieżki, fig. 17B - sygnał odczytu otrzymywany z tej samej lokacji ścieżki po wymazaniu zmiennoprądowym, fig. 18A, 18B i 18C - sygnał odczytu indukowany w głowicy, przywróconą składową sygnału magnetycznego dla sygnału odczytu i nie przywróconą składową sygnału magnetycznego dla sygnału odczytu, fig. 19 i 20 - odpowiedź fazową i amplitudową filtru FIR o skończonej odpowiedzi impulsowej i filtru FIR z oknem, które są stosowane w module rozdzielania-przywracania sygnału, fig. 21 i 22 - konwencjonalną głowicę, fig. 23 - odpowiedź amplitudową i fazową przy filtrowaniu gómoprzepustowym typowego dźwigniowego modułu elektronicznego, fig. 24 i 25 - porównanie odpowiedzi amplitudowej i fazowej przy filtrowaniu gómoprzepustowym dźwigniowego modułu elektronicznego i filtru inwersyjnego mającego odwrotną funkcję przenoszenia niż skuteczny filtr gómoprzepustowy dźwigniowego modułu elektronicznego, fig. 26 - przebieg sygnału reprezentującego filtr inwersyjny z fig. 24 i fig. 25, fig. 27 - w schemacie inny przykład wykonania modułu rozdzielania-przywracania sygnału, wykorzystującego filtr HR o nieskończonej odpowiedzi impulsowej, fig. 28(a) - 28(c) - trzy przebiegi wytwarzane w różnych punktach przetwarzania w module rozdzielania-przywracania sygnału z fig. 27 i fig. 29 - wykresy porównawcze przywróconego sygnału magnetycznego i sygnału cieplnego, wskazujące obecność wypukłości na powierzchni dysku.

Figury 1 i 2 przedstawiają układ pamięciowy 20 danych z pokrywą (nie pokazaną) usuniętą z podstawy 22 obudowy 21. Układ pamięciowy 20 danych zawiera jeden lub więcej sztywnych dysków pamięciowych 24 danych, które obracają się wokół osi silnika obrotowego 26. Zespół uruchamiający 37 zawiera wiele ramion uruchamiających 30 ustawionych w stosie, a każde ramię ma jedno lub więcej zawieszeń 28 i przetworników 27. Przetworniki 27 zawierają element magnetooporowy do odczytu i cienkowarstwową głowicę magnetyczną do zapisu informacji na dyskach pamięciowych 24 danych. Przetwornik 27 jest na przykład głowicą magnetooporową mającą element zapisujący i element odczytujący. Zespół uruchamiający 37 zawierający zespół cewkowy 36 współpracuje ze strukturą magnesu trwałego, tworząc silnik 39 z cewką drgającą reagujący na sygnały sterujące wytwarzane przez sterownik 58. Sterownik 58 zawiera układ sterujący, który koordynuje przenoszenie danych na dyski pamięciowe 24 danych i z nich oraz współpracuje z silnikiem 39 z cewką drgającą dla przesuwania ramion uruchamiających 30, zawieszeń 28 i przetworników 27 na zadaną ścieżkę informacyjną 50 i lokacje sektora 52 przy odczycie danych z dysków 24 i zapisie danych na dyski 24.

Figura 3 przedstawia w powiększonym widoku z boku ślizgacz 79 głowicy unoszący się w pobliżu powierzchni 24a magnetycznego dysku pamięciowego 24 danych. Powierzchnia 24a dysku ma topografię zmieniającą się na poziomie mikroskopowym i zawiera różne defekty powierzchniowe, takie jak wgłębienie 122, wypukłość 124 lub luka powierzchniowa 126 materiału magnetycznego. Odpowiedź cieplna głowicy 80 zmienia się w funkcji odstępu y pomiędzy elementem magnetooporowym 78 głowicy 80 i powierzchnią 24a dysku. Zmiany odstępu głowica - dysk powodują zmiany przenoszenia ciepła pomiędzy elementem magnetooporowym 78 i dyskiem 24. To przenoszenie ciepła powoduje zmianę temperatury elementu ma· gnetooporowego 78. Zmiany temperatury elementu magnetooporowego 78 powodują zmiany rezystancji elektrycznej elementu magnetooporowego 78, a zatem napięcia wyjściowego elementu magnetooporowego 78.

W przypadku, gdy chwilowy odstęp y głowica-dysk wzrasta, powoduje on zwiększenie izolacji przestrzeni powietrznej pomiędzy głowicą 80 i powierzchnią 24a dysku, wywołując wzrost temperatury elementu magnetooporowego 78. Wzrost temperatury elementu magnetooporowego 78 powoduje zwiększenie rezystancji głowicy 80, związane z dodatnim współczynnikiem temperaturowym materiału stosowanego do wytwarzania elementu magnetooporowego 78. Zalecanym materiałem stosowanym do wytwarzania elementu magnetooporowego 78 jest na przykład permaloj, który ma współczynnik temperaturowy +3 x 10'³/°C. Przykładowo, głowica 80, przechodząca nad wypukłością 124 na powierzchni 24a dysku powoduje zwiększone przenoszenie ciepła występujące pomiędzy elementem magnetooporowym 78 i powierzchnią 24a dysku i przez to schłodzenie elementu magnetooporowego 78. Takie schłodzenie elementu magnetooporowego 78 powoduje zmniejszenie rezystancji tego

182 005 elementu, które z kolei wywołuje spadek napięcia v_TH na elemencie magnetooporowym 78 przy stałym prądzie polaryzacji.

W odniesieniu do wgłębienia 122 pokazanego na powierzchni 24a dysku widać, że napięciowy sygnał cieplny v_m 119 na elemencie magnetooporowym 78 zwiększa amplitudę w funkcji wzrastającego odstępu y głowica-dysk. Następnie w odniesieniu do wypukłości 124 pokazanej na powierzchni 24a dysku widać, że napięciowy sygnał cieplny v_ra 119 zmniejsza amplitudę w funkcji malejącego odstępu głowica-dysk. Cieplna składowa sygnału odczytu jest zatem w rzeczywistości sygnałem informacji, który jest stosowany do detekcji obecności i względnej wartości zmian topograficznych na powierzchni magnetycznego dysku pamięciowego 24 danych.

Figura 3 przedstawia także sygnał magnetyczny 121 odstępu, który jest przystosowany do reagowania na zmiany powierzchni 24a dysku. Sygnał magnetyczny 121 odstępu wskazuje nieprawidłowo obecność pewnych cech powierzchni, takich jak luki powierzchniowe 126 i zmiany topografii powierzchni 24a dysku. Sygnał magnetyczny 121 odstępu daje gorsze wskazanie innych cech powierzchni, takich jak wypukłości, w porównaniu z informacją obrazującą powierzchnię dysku, dostarczaną przy użyciu sygnału cieplnego 119.

Składowa cieplna sygnału odczytu elementu magnetooporowego 78 jest wydzielana w celu otrzymania informacji dotyczącej własności powierzchni obracającego się dysku 24. Serwoinformacja jest kodowana na przykład w profilu powierzchni dysku 24 i jest odczytywana przy zastosowaniu przetwornika mającego na przykład element magnetooporowy głowicy 80. Ze względu na to, że serwoinformacja jest zapewniana w profilu dysku i odczytywana równocześnie z danymi zapamiętanymi magnetycznie, dodatkowe 15%-20% dysku jest dostępne do pamiętania danych, to jest część dysku zastosowana poprzednio do wbudowanej serwoinformacji magnetycznej.

Figura 4 przedstawia element magnetooporowy 78 głowicy 80 ustawionej nad linią środkową 51 ścieżki informacyjnej 50. Głowica 80 jest na przykład typu stosowanego w konwencjonalnych systemach pamięciowych danych. Gdy element magnetooporowy 78 przechodzi nad ścieżką informacyjną 50 obracającego się dysku 24, przejścia magnetyczne uzyskiwane na powierzchni 24 dysku powodują wytwarzanie sygnału indukowanego w głowicy 80, będącego korzystnie sygnałem napięciowym.

Figura 5 przedstawia przykładowy dysk 24 mający wstępnie wbudowane lub wytłoczone znaczniki 108 ścieżek zawierające serwoinformacje i znaczniki 106 sektorów do dostarczania serwoinformacji na dysku w postaci zmian profilu powierzchni, na przykład odstępu głowica-dysk. Dysk 24 jest zaopatrzony w koncentiyczne ścieżki informacyjne 50 stosowane do pamiętania danych. Każda ścieżka informacyjna 50 jest podzielona na szereg sektorów 52 zidentyfikowanych przez znaczniki 106 sektorów. Sąsiednie ścieżki informacyjne 50 są rozdzielone przez znaczniki 108 ścieżek zawierające serwoinformacje. Znaczniki 108 ścieżek zawierające serwoinformacje i znaczniki 106 sektorów są uformowane jako zmiany na dysku 24, które mogą być zidentyfikowane przy zastosowaniu składowej cieplnej sygnału odczytu głowicy.

Figury 6 i 7 przedstawiają znaczniki 108 ścieżek zawierające serwoinformacyjne będące rowkami obwodowymi, zapewniającymi zmiany odstępu głowica-dysk pomiędzy sąsiednimi ścieżkami informacyjnymi 50, a znaczniki 106 sektorów są rowkami promieniowymi, zapewniającymi zmiany odstępu głowica-dysk pomiędzy sąsiednimi sektorami 52. Znaczniki 108 ścieżek zawierające serwoinformacje i znaczniki 106 sektorów są stosowane do dostarczania serwoinformacji. Dysk 24 jest także zaopatrzony w strefę kalibracji 110 i znacznik 112 indeksów, które są formowane przez blisko rozmieszczoną parę znaczników 106 sektorów. Cel strefy kalibracji 110 i znacznika 112 indeksów stanie się jasny później.

Figura 7 przedstawia ścieżki informacyjne 50 na dysku 24, mające ząbkowane krawędzie 50_id i 50_od, odpowiadające krawędzi wewnętrznej i zewnętrznej ścieżki. Dla każdej ścieżki ząbkowanie wewnętrznej krawędzi 50_id ma inną częstość ząbkowania niż ząbkowanie zewnętrznej krawędzi 50_od w celu dostarczania serwoinformacji kierunku promieniowego. Ząbkowania mają kształt przebiegu prostokątnego lub sinusoidalnego. Ząbkowania mają częstości ή i f₂, które różnią się o współczynnik dwa, chociaż ząbkowania mogą mieć wiele

182 005 różnych częstości, przy założeniu, że każda ścieżka ma krawędzie 50_ID i 50q_D o różnych profilach. Ząbkowane krawędzie 50_ID i 50_OD ścieżek informacyjnych 50 mogą mieć naprzemienną częstość ząbkowania, jak na rysunku. Dla przykładu, niektóre ścieżki informacyjne 50, omawiane jako ścieżki nieparzyste, mają wewnętrzną krawędź 50_ID o częstości ή ząbkowania i zewnętrzną krawędź 50_OD o częstości f₂ ząbkowania, podczas gdy parzyste ścieżki informacyjne 50 mają zewnętrzne krawędzie 50_OD o częstości f] ząbkowania i wewnętrzne krawędzie 50_id o częstości f₂ ząbkowania. Przez zmianę częstości ząbkowania sąsiednich ścieżek informacyjnych 50, krawędzie ząbkowania sąsiednich ścieżek informacyjnych 50 odpowiadają sobie. To powoduje, że znaczniki 108 ścieżek zawierające serwoinformacje, które rozdzielają sąsiednie ścieżki informacyjne 50, są łatwiejsze do wykrycia, a dyski 24 łatwiejsze do wytworzenia.

Ponadto ząbkowania są ustawione promieniowo, to jest ząbkowania są dalej oddalone przy przesuwaniu się promieniowo na zewnątrz. To byłoby użyteczne w systemie o stałej prędkości kątowej, gdy częstości ząbkowania względem głowicy 80 są stałe na całej powierzchni dysku 24. Poza tym liczba cykli ząbkowania wokół ścieżki informacyjnej 50 jest potęgą dwóch tak, że częstotliwość oscylatora układu pamięciowego 20 danych jest podzielona dla dokładnego określania każdej częstości ή i f₂ ząbkowania.

Figura 8 przedstawia odpowiedzi częstotliwościowe t(fj) i t(f₂) składowej cieplnej sygnału odczytu głowicy 80 w funkcji położenia tej głowicy na parzystej ścieżce informacyjnej 50, to jest ścieżce informacyjnej 50 mającej częstotliwość f₂ przy wewnętrznej krawędzi 50_ID i częstotliwości f, przy zewnętrznej krawędzi 50_OD. Gdy głowica 80 jest ustawiona nad środkiem 51 ścieżki informacyjnej 50, cieplne odpowiedzi częstotliwościowe t(f,) i t(f₂) powinny być bliskie zera. Gdy głowica 80 przesuwa się w kierunku krawędzi 50_ω wewnętrznej, parzystej ścieżki informacyjnej 50, wyczuwa ona ząbkowania krawędzi i sygnał cieplny t(f₂) wzrasta. Podobnie, gdy głowica 80 przesuwa się w kierunku zewnętrznej krawędzi 50_OD, sygnał cieplny t(fj) wzrasta. Gdy głowica nadal oddala się ścieżką, sygnały cieplne i(f,) i t(f₂) mają charakterystyki poziome. W wyniku badania częstotliwości składowej cieplnej sygnału odczytu, określa się kierunek i wielkość oddalenia się głowicy 80 i dostarcza się właściwy sygnał sterowania do ustawienia zespołu uruchamiającego 30 nad linią środkową ścieżki.

Cieplne odpowiedzi częstotliwościowe t(f]) i t(f₂), z których jest otrzymywana serwoinformacja, są uzyskiwane z okresowych zmian odstępu pomiędzy dyskiem 24 i głowicą 80. Serwoinformacja jest otrzymywana z wyczuwanych zmian cieplnej odpowiedzi częstotliwościowej, które są wynikiem przechodzenia głowicy 80 nad ząbkowanymi rowkami obwodowymi. Zmiana odstępu dysk-głowica może być odmiennie uzyskiwana przez zapewnienie podniesionych części pomiędzy ścieżkami. Jednak w typowym środowisku zalecane są rowki, ponieważ umożliwiają one działanie układu pamięciowego 20 danych przy minimalnym odstępie pomiędzy głowicami i ścieżkami danych. Serwoinformacja jest także uzyskiwana z innych zmian charakterystyk dysku, które są odzwierciedlone w składowej cieplnej sygnału odczytu. Na przykład znaczniki 108 ścieżek zawierające serwoinformacje mogą różnić się od ścieżek informacyjnych 50 co do cieplnej zdolności emisyjnej lub innych parametrów, które są odzwierciedlone w składowej cieplnej. Podobne zmiany charakterystyk dysku są zastosowane dla znaczników 106 sektorów.

Figura 9 przedstawia w schemacie blokowym układ demodulacji sygnału odczytu i wytwarzania serwopozycjonujących sygnałów wyjściowych 221 i 223. Chociaż układ demodulacji przedstawiony na fig. 9 jest wykonany jako układ cyfrowy, stosuje się także równoważny układ analogowy. Podczas pracy układ demodulacji wzmacnia sygnał odczytu 81 otrzymywany przy zastosowaniu głowicy 80, a wzmacnianie realizuje się na przykład przy zastosowaniu dźwigniowego modułu elektronicznego 202. Wzmocniony sygnał odczytu 203 jest próbkowany przez obwód próbkujący 204 z częstotliwością próbkowania w celu wytwarzania sygnału odczytu 205. Typowa częstotliwość próbkowania wynosi ponad 100 MHz. Próbkowany sygnał odczytu 205 jest dostarczany do kanału transmisji danych dla normalnego przetwarzania, a także dostarczany do detektora 230 przecięcia ścieżki w celu opisanym dalej. Sygnał odczytu 205 jest także dostarczany do filtru inwersyjnego 206, na przykład filtru IIR o odwrotnej, nieskończonej odpowiedzi impulsowej, dla kompensacji działania filtru górno

182 005 przepustowego w dźwigniowym module elektronicznym 202. Sygnał wyjściowy 207 filtru inwersyjnego 206 jest przeprowadzany przez filtr 208, na przykład filtr FIR dolnoprzepustowy o skończonej odpowiedzi impulsowej średniej kroczącej, dla odzyskania składowej cieplnej sygnału odczytu. Wyjście filtru 208 jest doprowadzone do obwodu demodulacji mieszania 210, który określa, czy cieplne składowe częstotliwościowe ¢(^) i t(f₂) sygnału odczytu 81 przekraczają poszczególne wartości progowe t_a i t_b. Działanie obwodu demodulacji mieszania 210 jest dokładniej wyjaśnione poniżej.

Podczas operacji odczytu sygnał odczytu 209 odbierany przez obwód demodulacji mieszania 210 jest dostarczany bezpośrednio z filtru 208. Jednak podczas operacji zapisu element zapisujący wytwarza ciepło, które jest przenoszone do głowicy magnetooporowej. Przenoszenie ciepła z głowicy zapisującej do głowicy magnetooporowej zakłóca składową cieplną sygnału odczytu. Dynamika przenoszenia ciepła z głowicy zapisującej do głowicy magnetooporowej jest przybliżona przez funkcję przenoszenia filtru dolnoprzepustowego pierwszego rzędu. Zakłócenia powodowane przez przenoszenia ciepła z głowicy zapisującej do głowicy magnetooporowej są zasadniczo zmniejszone przez przepuszczenie sygnału wyjściowego filtru 208 przez adaptacyjny filtr inwersyjny 240 mający funkcję przenoszenia odwrotną względem funkcji przenoszenia filtru dolnoprzepustowego. Sygnał 233 wskazujący operację odczytu i zapisu jest zastosowany do selektywnego sprzężenia adaptacyjnego filtru inwersyjnego 240. Dla przykładu, podczas operacji zapisu, sygnał 233 jest zastosowany do sprzęgania adaptacyjnego filtru inwersyjnego 240 tak, że sygnał opuszczający filtr 208 jest przepuszczany przez adaptacyjny filtr inwersyjny 240 przed odbiorem przez obwód demodulacji mieszania 210. Podczas operacji odczytu sygnał 233 jest stosowany do przepuszczania sygnału wyjściowego filtru 208 bezpośrednio do obwodu demodulacji mieszania 210.

Położenie biegunowe funkcji przenoszenia adaptacyjnego filtru inwersyjnego 240 zmienia się dla różnych głowic magnetooporowych. Położenie biegunowe dla danej głowicy magnetooporowej jest ocenione przy zastosowaniu cieplnej odpowiedzi chłodzenia głowicy magnetooporowej po rozpoczęciu operacji zapisu. Dla przykładu, krzywa chłodzenia jest prostą funkcją wykładniczą zanikającą o stałej czasowej, która jest określona na podstawie czasu, jaki upływa do osiągnięcia przez krzywą chłodzenia w przybliżeniu 36,8%, to jest e ' = 0,368 wartości maksymalnej. Stała czasowa lub wartość położenia biegunowego, która jest odwrotnością stałej czasowej, jest oceniona na miejscu dla każdej głowicy magnetooporowej i pamiętana w pamięci RAM o dostępie bezpośrednim. Funkcja przenoszenia adaptacyjnego filtru inwersyjnego 240 jest następnie aktualizowana w oparciu o stałą czasową głowicy magnetooporowej, która jest wybierana. Funkcja przenoszenia adaptacyjnego filtru inwersyjnego 240 dla każdej głowicy magnetooporowej jest aktualizowana w czasie dla zliczania zmian dynamiki przenoszenia ciepła z głowicy zapisującej do głowicy magnetooporowej i z głowicy magnetooporowej do dysku, które są powodowane przez zanieczyszczenia zbierające się na głowicach.

Adaptacyjny filtr inwersyjny 240 przywraca zakłóconą składową cieplną do takiej, która występowałaby podczas operacji odczytu. Zastosowanie sygnału odczytu, mającego składową cieplną przywróconą przez adaptacyjny filtr inwersyjny 240 jako wejście do obwodu demodulacji mieszania 210, zmniejsza błędną rejestrację ścieżki podczas zapisu. Ponadto ciągły charakter wyczuwania serwopozycjonowania, to jest wyczuwania podczas operacji zarówno odczytu jak i zapisu, eliminuje potrzebę zastosowania przyspieszeniomierzy lub innych czujników zewnętrznych do kontroli uderzeń i drgań w napędzie.

Obwód demodulacji mieszania 210 zawiera pierwszy i drugi obwody mnożące 212 i214, filtry 216Ϊ218 oraz pierwszy i drugi komparatory 220 i 222. Obwód demodulacji mieszania 210 wydziela sygnały t(f,) i t(f₂) cieplnej odpowiedzi częstotliwościowej z sygnału odczytu 209 i porównuje te sygnały z wartościami progowymi t_a i t_b w celu wytwarzania sygnałów wyjściowych 221 i 223 sterowania serwopozycjonowaniem.

Podczas pracy obwód demodulacji mieszania 210 odbiera sygnał odczytu 209 i dostarcza go do pierwszego i drugiego obwodu mnożącego 212 i 214. Obwody mnożące 212 i 214 mnożą sygnał odczytu 209 przez dwa lub więcej podzielonych sygnałów 225 i 227 oscylatorów. Sygnały 225 i 227 oscylatorów mają przebiegi i częstotliwości podobne do częstości

182 005 ząbkowań krawędzi, gdy dyski 24 obracają się z prędkością znamionową. Obwody mnożące 212, 214 dają na wyjściach sygnały odczytu 213 i 215, które mają wzmocnione składowe częstotliwościowe o częstotliwościach ή i f₂. Sygnały odczytu 213 i 215 są filtrowane dolnoprzepustowo przez filtry 216 i 218, skutkiem czego odrzucane są składowe o wielkich częstotliwościach sygnałów odczytu 213 i 215 dla wytwarzania sygnałów 217 i 219 o małych częstotliwościach odpowiedzi cieplnej ί(ή) i t(f₂). Sygnały cieplne 217 i 219 są dostarczane do komparatorów 220 i 222 dla porównania z wartościami progowymi t_a i t,,.

Figura 8 przedstawia, że wartości progowe t_a i t_b odpowiadają amplitudom progowym sygnałów cieplnych t(f,) i t(f₂), przy których głowica 80 odsunęła się od ścieżki i powinna być przestawiona. Wartości progowe t_a i t_b są wartościami określonymi wstępnie dla każdej głowicy 80 i są pamiętane w pamięci RAM o dostępie bezpośrednim. Wartości progowe t_a i t_b są określane przy uwzględnieniu różnic czułości cieplnej wzdłuż szerokości W elementu magnetooporowego różnych głowic 80 i mogą być różne dla różnych głowic.

Sygnału wyjściowe 221 i 223 komparatorów 220 i 222 mogą mieć wartość logiczną 0 lub 1. Gdy głowica 80 jest centrowana nad ścieżką informacyjną 50, oba sygnały wyjściowe 221, 223 przyjmują na przykład wartość logiczną 0. Jeżeli sygnał 217 cieplnej odpowiedzi częstotliwościowej przekracza wartość progową t_a, wówczas sygnał wyjściowy 221 komparatora ma wartość logiczną 1. Podobnie, jeżeli sygnał 219 przekracza wartość progową L, wówczas sygnał na wyjściu komparatora ma wartość logiczną 1. Jeżeli sygnały 217 i 219 mają składowe częstotliwościowe o częstotliwościach f, lub f₂ ząbkowań poniżej poszczególnych wartości progowych, wówczas oba sygnały wyjściowe 221 i 223 komparatorów będą równe zero. Sygnały wyjściowe 221 i 223 komparatorów są stosowane przez serwosystem sterowania śledzący ścieżkę do sterowania położeniem głowicy 80.

Figura 10 przedstawia serwosystem sterowania, wykorzystujący sygnały wyjściowe 221 i 223 komparatorów do serwopozycjonowania głowicy 80 naid ścieżką informacyjną 50. Serwosystem sterowania zawiera serwodemodulator 200, sterownik zapisu-odczytu 340, sterownik wyszukiwania 302, sterownik profilu prędkości 304, generator sprzęgający 306, pierwszy i drugi sumatory 308 i 310, obwód mnożący 312, serwokompensator 318, przetwornik cyforowo-analogowy 314 i napęd 316. Podczas pracy sterownik zapisu-odczytu 340 dostarcza sygnał 341 do serwosystemu sterowania, na przykład do serwodemodulatora 200. Sygnał 341 jest stosowany do sterowania rodzajem pracy lub trybem pracy, na przykład odczytemzapisem lub śledzeniem ścieżki, wyszukiwaniem lub ustawianiem. Dla przykładu, podczas śledzenia ścieżki sygnały wyjściowe 221 i 223 komparatorów sterują przełącznikami 320 i 322 dla doprowadzania wartości cyfrowych +I₀ i -I_o do sumatora 310. Gdy sygnał wyjściowy 221 komparatora przyjmuje wartość logiczną 1, przełącznik 320 zamyka się tak, że do sumatora 310 jest dostarczana wartość +I₀. Podobnie wartość -I_o jest dostarczana do sumatora 310, gdy sygnał 223 na wyjściu komparatora przyjmuje wartość logiczną 1. Wartości cyfrowe +I₀ i -I_o są dostarczane jako impulsowe wartości iniekcyjne dla sterowania ruchem zespołu uruchamiającego. Jeżeli oba sygnały wyjściowe 221 i 223 komparatorów są równe zero, oba przełączniki 320 i 322 pozostają otwarte i żadna impulsowa wartość iniekcyjna nie jest dostarczana do sumatora 310. Należy zaznaczyć, że jeżeli oba sygnały na wyjściach komparatorów przyjmują wartość logiczną 1, występuje błąd i sygnały wyjściowe komparatorów mogą być ignorowane.

Sumator 310 sumuje impulsową wartość iniekcyjną +I₀ i -I_o, jeżeli występuje, z wartością 307 generatora sprzęgającego 306 i dostarcza sumowany sygnał 311 do serwokompensatora 318. Chociaż sumator 310 odbiera sygnał 313, ten sygnał może być ignorowany lub nie być dostarczany w operacjach śledzenia ścieżki, ponieważ jest on stosowany głównie przy wyszukiwaniu ścieżki, jak to zostanie opisane poniżej. Wartość 307 reprezentuje przesunięcie osiowe głowicy i przebieg ścieżki w funkcji obrotów dysku 24 oraz jest dostarczana do sumatora 310 przez generator sprzęgający 306. Generator sprzęgający 306 pamięta wstępnie określone przesunięcie osiowe głowicy 80 i przebieg ścieżki dla każdej głowicy 80 w pamięci RAM o dostępie bezpośrednim urządzenia pamięciowego. Przebieg ścieżki i przesunięcie każdej głowicy 80 są określane przy zastosowaniu poniższej procedury kalibracji.

182 005

Serwokompensator 318, zwykle mikroprocesor, przetwarza sygnał 311 i biorąc pod uwagę typ ścieżki informacyjnej 50, to jest nieparzystą lub parzystą, wytwarza sygnał sterowania 319 serwopozycjonowaniem. Sygnał sterowania 319 jest przetwarzany na sygnał analogowy 315 przez przetwornik cyfrowo-analogowy 314 i dostarczany do napędu 316, który w odpowiedzi dostarcza prąd 317 do silnika 39 z cewką drgającą dla poruszania zespołu uruchamiającego 30. W ten sposób ruch zespołu uruchamiającego 30 jest sterowany tak, że głowica 80 śledzi daną ścieżkę informacyjną 50.

System serwosterowania jest także stosowany do wyszukiwania ścieżki, to jest przesuwania głowicy 80 do położenia nad określoną ścieżką informacyjną 50 na dysku 24. W operacji wyszukiwania ścieżki serwosystem sterowania wykorzystuje różnicę prędkości pomiędzy ocenianą prędkością promieniową głowicy 80 i wymaganą prędkością promieniową dla wytwarzania sygnału sterowania prędkością promieniową ramienia uruchamiającego 30, a zatem głowicy 80. Dla przykładu, jeżeli oceniana prędkość jest mniejsza niż wymagana prędkość, serwokompensator 318 wytwarza sygnał zwiększający prędkość promieniową głowicy 80 przez zwiększenie prędkości obrotowej ramienia uruchamiającego 30. Odwrotnie, jeżeli wymagana prędkość głowicy 80 jest mniejsza niż oceniana prędkość promieniowa głowicy 80, serwokompensator 318 wytwarza sygnał zmniejszający prędkość promieniową ramienia uruchamiającego 30.

Sterownik wyszukiwania 302 wytwarza sygnał 303 ocenianej prędkości głowicy EV, który jest odejmowany przez sumator 308 od sygnału 305 wymaganej prędkości DV głowicy, wytwarzanego przez sterownik profilu prędkości 304. Sygnał 309 różnicy prędkości DV-EV j est mnożony przez wzmocnienie prędkości +K lub -K w obwodzie mnożącym 312, a iloczyn 313 jest dostarczany do sumatora 310. Sterownik wyszukiwania 302 może także dostarczać sygnał 300 kierunku wyszukiwania do zastosowania przez obwód mnożący 312 do określania, czy jest stosowane wzmocnienie -K lub +K prędkości. Sumator 310 dodaje sygnał 313 różnicy prędkości do wartości 307 generatora sprzęgającego 306 i dostarcza wartość sumaryczną 311 do serwokompensatora 318, który przetwarza wartość 311 i wytwarza sygnał sterowania 319 serwopozycjonowaniem. Sygnał sterowania 319 jest przetwarzany w sygnał analogowy 315 przez przetwornik cyfrowo-analogowy 314 i dostarczany do napędu 316. Napęd 316 wytwarza prąd 317 dla silnika 39 z cewką drgającą zespołu uruchamiającego 37, zwiększając lub zmniejszając prędkość promieniową głowicy 80 tak, że głowica 80 może skutecznie wyszukiwać i być ustawiana nad wymaganą lokacją.

Sterownik wyszukiwania 302 wytwarza ocenianą prędkość głowicy przez pomiar czasu pomiędzy lukami składowej magnetycznej sygnału odczytu 81, które występują, gdy głowica 80 przechodzi nad znacznikami 106 sektorów, oraz podział tego czasu na ustalone skoki ścieżki, przy zastosowaniu impulsów oscylatora. Ocena prędkości jest dalej uściślona przez kompensację przebiegu ścieżki przez głowicę 80. Takie dalsze uściślenie jest dokonywane przy małych prędkościach głowicy, na przykład gdy głowica 80 jest ustawiana na określonej ścieżce informacyjnej 50. Oceniana prędkość może być także określona przy zastosowaniu wartości szczytowych składowej cieplnej, które, podobnie do luk magnetycznych, jeżeli dysk 24 jest zapisany magnetycznie, występują nad znacznikami 106 sektorów. Jednak składowe magnetyczne zapewniają większy współczynnik sygnału do szumu.

W uzupełnieniu do oceny prędkości głowicy 80, sterownik wyszukiwania 302 utrzymuje rejestrację liczby bieżącej ścieżki danych, nad którą głowica 80 jest usytuowana, a także zlicza przecięcia ścieżki danych. Przecięcia ścieżki danych są zliczane w detektorze 230 przecięć ścieżki, jak to pokazano na fig. 9, przez detekcję amplitudową wartości szczytowych składowej cieplnej lub luk składowej magnetycznej w sygnale odczytu, który występuje, gdy znaczniki 106 sektorów są przebywane poprzecznie przez głowicę zapisującą. Za każdym razem, gdy głowica przecina znacznik 106 sektora, wytwarzany jest impuls na linii 201 na wyjściu detektora 230 przecięcia ścieżki. Sterownik wyszukiwania 302 wykorzystuje liczbę bieżącej ścieżki i zliczanie ścieżek do określania różnicy pomiędzy liczbą bieżącej ścieżki danych, nad którą głowica 80 jest usytuowana, i docelową liczbą ścieżki danych, którą głowica 80 wyszukuje. Ta różnica liczby ścieżki jest omawiana jako liczba TTG ścieżek do przejścia i jest dostarczana przez sterownik wyszukiwania 302 do sterownika profilu prędkości 304.

182 005

Podczas operacji wyszukiwania sterownik wyszukiwania 302 zlicza impulsy przecięcia ścieżki występujące na linii 201 oraz kontynuuje aktualizację sygnału TTG 353 zliczania liczby TTG ścieżek do przejścia. Gdy sygnał TTG osiąga zero, to jest gdy głowica 80 zbliża się do ścieżki docelowej, prędkość promieniowa maleje gwałtownie i sterowanie zespołem uruchamiającym może spowodować przełączenie na tryb ustawiania, w którym sygnały wyjściowe 221 i 223 demodulatorów śledzących ścieżkę mogąbyć użyte łącznie z sygnałami na wyjściach detektorów przecięcia ścieżki w celu oceny prędkości. Przełącznik trybu ustawienia może zostać przełączony, jeżeli TTG jest poniżej pewnej liczby zliczenia, na przykład TTG <1-2 ścieżki.

Sterownik profilu prędkości 304 odbiera sygnał TTG 353 i wykorzystuje go do określana wymaganej prędkości głowicy 80. Wymagana prędkość jest określana na podstawie związku pomiędzy wymaganą prędkością głowicy i sygnałem TTG. Ten związek jest określony wstępnie i może być zapamiętany w tablicy przeglądowej w pamięci RAM dołączonej do sterownika profilu prędkości 304.

System serwosterowania zapewnia ciągłe serwosterowanie, ponieważ składowa cieplna głowicy 80 jest próbkowana równocześnie ze składową magnetyczną sygnału. Odmiennie niż tradycyjne serwotechniki magnetyczne, serwotechniki cieplne mogą osiągnąć częstotliwości próbkowania ponad 100 kHz. Większe częstotliwości próbkowania serwotechnik cieplnych zapewniają mniejsze prądy cewki zespołu uruchamiającego. Ponadto w związku z bezwładnością mechaniczną zespołu uruchamiającego, te małe prądy są całkowane dla wytwarzania bardzo łagodnych ruchów, zmniejszając przez to szarpnięcia zespołu uruchamiającego. Dokładniejsze sterowanie zespołem uruchamiającym umożliwia uzyskanie większych gęstości ścieżek, w przybliżeniu 6300 ścieżek na cm dla podwójnego zespołu uruchamiającego i znacznie poprawia wykrywanie wstrząsów i drgań dysku 24. Poza tym w celu predykcyjnej analizy uszkodzeń wykrywa się dowolny defekt na dysku 24, który może potencjalnie wytworzyć błędną rejestrację ścieżki. Podobnie wykrywa się dowolną przypadkową modulację głowicy 80, na przykład modulację powodowaną przez głowicę 80, która nie podnosi się z dysku 24.

Zastosowanie wstępnie wbudowanych dysków 24 wymaga tego, żeby serwoinformacja była wytwarzana na dysku przed montażem w napędzie dyskowym. Gdy są stosowane dyski wielokrotne, należy wziąć pod uwagę wyregulowanie serwoinformacji dla różnych dysków. Dla przykładu, w związku z tolerancjami mechanicznymi przy wytwarzaniu dysków 24 i zamontowaniu dysków 24 w urządzeniu pamięciowym, każdy dysk 24 w zespole dysków ma prawdopodobnie różną mimośrodowość lub przebieg. Poza tym tolerancje mechaniczne powodują przesunięcia osiowe pomiędzy głowicami 80. Zatem jest potrzebna procedura kalibracji do określania poszczególnego przebiegu dysku, przesunięć osiowych głowicy i różnic wyregulowania położenia obrotowego względem znaczników 112 indeksu promieniowego.

W celu kalibracji i formatowania dysków 24 w urządzeniu pamięciowym, każdy dysk 24 jest zaopatrzony w pierścieniową strefę kalibracji 110, która jest usytuowana gdziekolwiek na dysku 24, na przykład przy ograniczniku średnicy zewnętrznej dysku 24 lub przy ograniczniku średnicy wewnętrznej dysku 24. Strefa kalibracji 110 ma szerokość przynajmniej tak dużą, jak mimośrodowość dysku 24 w najgorszym przypadku plus maksymalne przesunięcie osiowe głowicy. Przykładowa szerokość wynosi 32 ścieżki.

Figury 11A i 1 IB przedstawiają, że strefa kalibracji 110 składa się z powtarzającego się wzoru kodu Graya, który może być równomiernie rozmieszczony i mieć sześć do ośmiu bitów. Wzór Graya przeplata się z pustym obszarem lub profilami 384 i 386 powierzchni. Wzór kodu Graya 382 i profile 384 i 386 powierzchni składają się ze zmian charakterystyk dysku, które są odczytywalne cieplnie. W przedstawionym przykładzie wzór kodu Graya 382 jest kodowany jako wbudowane wgłębienia, a profile 384 i 386 powierzchni zawierają promieniowe rowki. Głowica 80 odpowiada cieplnie na wgłębienie lub rowek przez sygnał w postaci krótkiego dodatniego impulsu.

Profile przedstawione na fig. 11A i 11B mają liniową gęstość na dysku tak, że ich częstotliwość przy prędkości znamionowej dysku jest współmierna z zakresem częstotliwości sygnału cieplnego. Dla przykładu, podczas gdy częstotliwości magnetyczne są

182 005 rzędu 100-200 MHz, częstotliwości cieplne są znacznie mniejsze, na przykład profile mogą mieć częstotliwość 100-200 kHz.

Figura HA przedstawia segment przykładowej strefy kalibracji 110, który pokazuje osiem ścieżek n-2, n-1, n, n+1, n+2,..., n+5, czterobitowy kod Graya {b₃, b₂, b_n b₀} i profile 384, 386 powierzchni. Kod Graya, który jest zapisywany przy skokach o szerokości ścieżki i przesunięciu o szerokości % ścieżki, jest oznaczony przez ...j-2, j-1, j+1, ... . Na fig. HA głowica 80 jest usytuowana na ścieżce n+2 strefy kalibracji. Gdy głowica przechodzi przez (j+4) kodu Graya /2 ścieżki, powstajądwa krótkie dodatnie impulsy {b₃, b₂}. Jeżeli niniejsza część głowicy przechodzi przez (j+3) kodu Graya '/2 ścieżki, powstaje mniejszy krótki impuls {b₀}. Krótkie impulsy są porównywane z wartością progową i jeżeli wartość progowa jest przekroczona, na wyjściu może być dostarczana wartość logiczna 1, w innym przypadku na wyjściu jest wartość logiczna 0. Dla przykładu, jeżeli tylko krótkie impulsy {b₃, b₂} przekraczają wartość progową, będzie dekodowany kod {1, 1, 0, 0}.

Kod Graya 382 jest przetwarzany w celu określenia przesunięcia osiowego i względnego głowicy oraz przebiegu ścieżki dla każdej głowicy 80 w urządzeniu pamięciowym. Przesunięcie głowicy i przebiegi ścieżki mogą być zapamiętane w pamięci RAM dołączonej do generatora ze sprzężeniem do przodu 302 i stosowane w systemie serwosterowania do śledzenia ścieżki i wyszukiwania ścieżki. Przesunięcie osiowe głowicy 80 jest określane przez obrócenie dysku 24 o jeden całkowity obrót i odczytywane wzoru kodu Graya 382 przez głowicę 80, po którym następuje uśrednienie sygnału. Cieplny sygnał kodu Graya jest tworzony w sygnale odczytu głowicy 80, gdy przechodzi ona nad wgłębieniami i wzniesieniami wzoru kodu Graya 382. Cieplny sygnał kodu Graya jest przetwarzany w celu określenia średnich pomiarów bezwzględnych przebiegu lub mimośrodowości dysku. Przesunięcie osiowe głowicy jest określone przez uśrednienie pomiarów bezwzględnych mimośrodowości dysku przy całkowitym obrocie. Przez realizację tego można określić położenie każdej głowicy 80 względem innych głowic 80.

Przesunięcia osiowe głowicy mogą być stosowane w wielokrotnych systemach dyskowych do określenia ścieżki fizycznej każdej głowicy 80 w cylindrze. Cylinder reprezentuje ścieżki fizyczne, nad którymi są usytuowane głowice 80. W przykładowym układzie ścieżka fizyczna zero głowicy 80 z największym przesunięciem osiowym jest odwzorowana na cylinder zero. Głowice 80 z mniejszym przesunięciem osiowym są odwzorowane na większe numery ścieżek fizycznych w oparciu o największe przesunięcie osiowe.

Figura 12 przedstawia przykład odwzorowania dla systemu pamięciowego mającego trzy dyski i sześć głowic 80. Ciągłe okręgi reprezentują położenie każdej głowicy 80 w strefie kalibracji 110. Odległość pomiędzy ciągłymi okręgami i osią poziomą reprezentuje przesunięcie osiowe każdej głowicy 80 od ścieżki fizycznej zero. Ponieważ głowica 80 o numerze 5 ma największe przesunięcie osiowe 5,5 ścieżek, jest odwzorowana na ścieżkę fizyczną zero. Pozostałe głowice 80 są odwzorowane na ścieżki fizyczne, które są oddalone o 5,5 ścieżek od ich położeń w strefie kalibracji 110. Przez odwzorowanie cylindra zero na ścieżkę fizyczną zero głowicy 80 z największym przesunięciem osiowym, wyszukiwanie wymagane podczas przełączania głowicy jest minimalizowane.

Profile 384 i 386 powierzchni są stosowane do pomiaru czułości cieplnej głowic 80 w celu określenia właściwych serwopoziomów progowych t_a i t_b dla danej głowicy. Serwopoziomy progowe t_a i t_b kompensują różne czułości cieplne pomiędzy głowicami 80, wynikające z różnic w wymiarach, cofnięciu, odległości ekranu elementu magnetooporowego i przewodzenia cieplnego doprowadzeń itd.

W celu określenia serwopoziomów progowych t_a i t_b dla każdej głowicy 80 w systemie pamięciowym, profile 384 i 386 powierzchni mają częstotliwości ząbkowań, które mogąbyć na przykład równe częstotliwościom ή i f₂ ząbkowań krawędzi 50_ro i 50_OD. Procedura kalibracji poziomu progowego dla urządzenia z wielokrotnymi dyskami zawiera następujące etapy. Po pierwsze wszystkie głowice 80 systemu pamięciowego są przesuwane do strefy kalibracji 110 poszczególnego dysku 24. Głowica 80 jest wybierana i poszczególny dysk 24 jest obracany. Cieplne odpowiedzi częstotliwościowe t(fi) i t(f₂) są wytwarzane, gdy głowica 80 przechodzi nad profilami 384 i 386 powierzchni. Poziomy progowe t_a i Ł są obliczane przy zastosowaniu

182 005 cieplnych odpowiedzi częstotliwościowych t(f,) i t(f₂). Na fig. 8 stosunek poziomów progowych do amplitud charakterystyk poziomych może być stały przy założeniu, że czułość cieplna wzdłuż szerokości W elementu magnetooporowego jest stała lub poziomy progowe są określane ze związków: t_a = k^fj i tb = k_bt(f₂). Poziomy progowe t_a i dla wybranej głowicy 80 są pamiętane w pamięci RAM i proces jest powtarzany dla innej głowicy 80, aż wartości progowe dla wszystkich głowic 80 w systemie pamięciowym zostaną obliczone.

Przykładowa procedura kalibracji do określania położenia wszystkich znaczników 112 indeksów na powierzchniach dysku 24 w zespole dysków ma następujące etapy. Identyfikowany jest znacznik 112 indeksów dysku 24 odniesienia i mierzona jest różnica czasu obejmująca czas przełączania głowicy pomiędzy znacznikiem 112 indeksów dysku 24 odniesienia i znacznikiem 112 indeksów drugiego dysku 24. Jest to powtarzane aż do ustalenia różnicy czasu pomiędzy wszystkimi znacznikami 112 indeksów i dlatego sektorami 52. Jest realizowana względna kalibracja regulacji w czasie równocześnie z kalibracją sygnału cieplnego.

Figura 13 przedstawia urządzenie do odczytu sygnału informacji, mającego składową magnetyczną i składową cieplną, z magnetycznego nośnika danych i oddzielania składowych cieplnej i magnetycznej od sygnału informacji. Głowicę 80 pokazano w bliskim sąsiedztwie powierzchni dysku 24 pamięciowego danych. Sygnał odczytu indukowany w głowicy 80 jest wzmacniany przez dźwigniowy moduł elektroniczny 202. Jest również realizowane filtrowanie sygnału odczytu przez dźwigniowy moduł elektroniczny 202. W postaci graficznej na wyjściu dźwigniowego modułu elektronicznego 202 analogowy sygnał odczytu 460, zawierający składową magnetyczną 46la o stosunkowo dużej częstotliwości, ma zakłóconą stałoprądową linię podstawową w związku z obecnością składowej modulacyjnej o małej częstotliwości. Modulowany sygnał odczytu 460 lub bardziej szczegółowo modulowana składowa magnetyczna 46la sygnału odczytu 460 była długo identyfikowana jako źródło wielu wad systemu pamięci dyskowej, w tym błędów serwosterowania i niedokładności, redukcji pamiętanych danych i niezawodności odzyskiwania danych, a w pewnych przypadkach nieprzywracalnej utraty danych.

Sygnał odczytu 460 jest sygnałem złożonym, zawierającym niezależne składowe magnetyczną i cieplną oraz linia podstawowa modulacyjnego sygnału odczytu o małej częstotliwości jest w rzeczywistości niezależną składową cieplną sygnału odczytu 460. Niepożądana modulacja sygnału odczytu 460 jest eliminowana lub zasadniczo zmniejszona co do wartości, zapewniając czysty sygnał magnetyczny reprezentujący dane lub serwoinformację.

Figury 14 i 15 przedstawiają kolejno zakłócony sygnał odczytu i niezakłócony sygnał odczytu, przywrócony przez moduł rozdzielania-przywracania 476 sygnału, jak to pokazano na fig. 13. Moduł rozdzielania-przywracania 476 sygnału przetwarza sygnał odczytu 460 dla przywracania linii podstawowej sygnału odczytu, jak to pokazano na fig. 15, przez eliminację niepożądanej modulacji linii podstawowej, skutkiem czego jest wytwarzany czysty, niezakłócony sygnał magnetyczny 46lb. Moduł rozdzielania-przywracania 476 sygnału reprezentuje urządzenie filtrujące sygnał odczytu serwodemodulatora 200 z fig. 9, potrzebny do wydzielania sygnału cieplnego z sygnału odczytu.

Figura 17 przedstawia przebiegi określające niezależność sygnału magnetycznego i sygnału cieplnego. Przebieg pokazany na fig. 17A przedstawia sygnał cieplny wydzielany ze złożonego sygnału odczytu przy zastosowaniu głowicy magnetooporowej i filtru cyfrowego skonstruowanego jako filtr dolnoprzepustowy. Po otrzymaniu przebiegu pokazanego na fig. 17A, ścieżka, przez którą przebieg był wytwarzany, była poddawana wymazywaniu zmiennoprądowemu. Ta sama głowica magnetooporowa była przesuwana do tej samej lokacji ścieżki wymazywanej w celu otrzymania przebiegu pokazanego na fig. 17B. Wydzielony sygnał cieplny z fig. 17A i sygnał odczytu, otrzymywany z wymazywanej ścieżki, pokazany na fig. 17B, są zasadniczo identyczne. Dwa przebiegi pokazane na fig. 17 potwierdzają, że dwa równocześnie odczytywane sygnały cieplny i magnetyczny są niezależne i możliwe do rozdzielenia.

Figura 16 przedstawia przykład wykonania modułu rozdzielania-przywracania 476 sygnału, omówiony poprzednio w odniesieniu do fig. 13. Moduł rozdzielania-przywracania 476 sygnału jest wykorzystywany do realizacji jedynego zadania rozdzielania niezależnego

182 005 sygnału magnetycznego od sygnału odczytu 460 w celu usunięcia składowej modulacji o małej częstotliwości sygnału odczytu 460, przyczyniającej się do wpływów sygnału cieplnego. W innym przykładzie wykonania moduł rozdzielania-przywracania 476 sygnału jest wykorzystywany do realizacji podwójnego zadania rozdzielania składowej magnetycznej od sygnału odczytu 460 w celu usunięcia składowej cieplnej o małej częstotliwości i poza tym wydzielania sygnału cieplnego, czyniąc dostępnymi dla następującego przetwarzania zarówno czysty sygnał magnetycznym, jak i czysty sygnał cieplny w postaci niezależnej.

Figura 16 przedstawia, że sygnał odczytu jest wyczuwany przez głowicę 80 usytuowaną w bliskim sąsiedztwie magnetycznego dysku 24 pamięciowego danych. Sygnał odczytu, odbierany z dźwigniowego modułu elektronicznego 202 z głowicy 80, jest przetwarzany z postaci analogowej do postaci cyfrowej przez przetwornik analogowo-cyfrowy 204. Cyfrowy sygnał odczytu jest następnie kierowany do urządzenia opóźniającego 486 i do filtru programowalnego 488. Filtr programowalny 488 jest filtrem FIR o skończonej odpowiedzi impulsowej, mającym długość N, gdzie N reprezentuje liczbę współczynników odpowiedzi impulsowej czyli zaczepów filtru programowalnego 488. Sygnał odczytu, dostarczany do wejścia filtru programowalnego 488, jest poddawany całkowitemu opóźnieniu sygnału, odpowiadającemu długości N filtru programowalnego 488, gdy sygnał odczytu przechodzi przez filtr programowalny 488.

Filtr programowalny 488 jest programowany z właściwymi współczynnikami zaczepów i współczynnikami ważenia tak, że przepuszcza składową cieplną o stosunkowo małej częstotliwości sygnału odczytu i odfiltrowuje składową magnetyczną o stosunkowo dużej częstotliwości. Filtr programowalny 488 jest skonstruowany jako filtr dolnoprzepustowy i zaprogramowany do przepuszczania sygnału cieplnego, który jest scharakteryzowany jako sygnał o średniej częstotliwości z większością energii w zakresie częstotliwości od w przybliżeniu 10 kHz do w przybliżeniu 100-200 kHz. Składowa magnetyczna sygnału odczytu ma częstotliwość w zakresie pomiędzy w przybliżeniu 20 MHz i 100 MHz. Sygnał cieplny 480 na wyjściu filtru programowalnego 488 jest doprowadzony do urządzenia sumującego 490 sygnały. Z wyjścia filtru programowalnego 488 sygnał cieplny 480 może być przesyłany do innych elementów w systemie pamięciowym danych, takim jak serwosterowanie do celów sterowania operacjami śledzenia ścieżki i wyszukiwania ścieżki.

Urządzenie opóźniające 486 odbiera sygnał odczytu 460 z przetwornika analogowocyfrowego 204 i opóźnia przesyłanie sygnału odczytu do urządzenia sumującego 490 sygnały przez czas trwania równoważny czasowi opóźnienia wymaganemu do przejścia sygnału odczytu 460 przez filtr programowalny 488. Sygnał odczytu 460, zawierający składową zarówno magnetyczną jak i cieplną, i sygnał cieplny 480, wydzielony z sygnału odczytu przez filtr programowalny 488, dochodzą do urządzenia sumującego 490 sygnały w zasadniczo tym samym czasie. Urządzenie sumujące 490 sygnały realizuje operację demodulacji sygnału odczytu 460 i sygnału cieplnego 480 w celu wytwarzania przywróconego sygnału odczytu 478. Zatem moduł rozdzielania-przywracania 476 sygnału, przedstawiony w przykładzie wykonania pokazanym na fig. 16, zapewnia rozdzielanie składowych magnetycznej i cieplnej złożonego sygnału odczytu i dodatkowo wytwarza niezakłócony, przywrócony, magnetyczny sygnał odczytu 478.

Na fig. 14 i 15 modulowany sygnał odczytu 460 z fig. 14 reprezentuje wystąpienie sygnału odczytu przed przetwarzaniem przez moduł rozdzielania-przywracania 476 sygnału. Sygnał odczytu na fig. 15 przedstawia sygnał odczytu z fig. 14 po przetworzeniu przez moduł rozdzielania-przywracania 476 sygnału. Niepożądany wpływ składowej cieplnej zakłóconego sygnału odczytu pokazanego na fig. 14 został wyeliminowany przez zastosowanie 9-zaczepowego filtru FIR w module rozdzielania-przywracania 476 sygnału w celu wytwarzania przywróconego, magnetycznego sygnału odczytu 478 z fig. 15.

Figura 19 przedstawia charakterystyki amplitudy i fazy 9-zaczepowego filtru FIR zastosowanego do wytwarzania przywróconego, magnetycznego sygnału odczytu 478 pokazanego na fig. 15.

182 005

Na fig. 19B 9-zaczepowy filtr ma doskonałą liniową odpowiedź fazową w badanym zakresie częstotliwości. Skuteczność 9-zaczepowego filtru FIR w eliminacji przesunięcia linii podstawowej lub modulacji sygnału odczytu jest przedstawiona na fig. 18.

Figura 18A przedstawia sygnał odczytu przedstawiający niestabilną lub zmienną w czasie linię podstawową. Na fig. 18B linia podstawowa modulacji sygnału odczytu pokazanego na fig. 18A została wyeliminowana po przejściu zakłóconego sygnału odczytu przez właściwie zaprogramowany 9-zaczepowy filtr FIR. Współczynniki ważenia zaczepów dla filtru 9-zaczepowego stosowanego do przywracania linii podstawowej sygnału odczytu są zdefiniowane tak, że zawierają współczynniki ważenia zaczepów:

B(i) = (l/9)* (-1,-1,-1,-1, 8,-1,-1,-1,-1), lub

B(i) = (-.111,-.111,-.111,-111,-.889,-.111,-.111,-.111,-.111)

Przebieg pokazany na fig. 18C był wytworzony przez przepuszczenie modulowanego sygnału odczytu pokazanego na fig. 18A, przez konwencjonalny filtr gómoprzepustowy Butterwortha, który jest jednobiegunowym filtrem gómoprzepustowym. Niepożądana linia podstawowa modulacji sygnału odczytu nie jest znacznie zmniejszona co do wartości po przejściu sygnału odczytu przez konwencjonalny filtr gómoprzepustowy.

Figury 19A i 19B przedstawiają charakterystyki amplitudy i fazy 9-zaczepowego filtru FIR stosowanego do przywrócenia linii podstawowej sygnału odczytu, jak pokazana na fig. 18B. Na fig. 19A widać, że w paśmie przepustowym filtru występują w pewnym stopniu tętnienia, które eliminuje się przez dostarczenie funkcji okna dla współczynników ważenia zaczepów 9-zaczepowego filtru FIR. Dla przykładu może być zastosowane okno Hamminga dla współczynników ważenia zaczepów 9-zaczepowego filtru FIR do wytwarzania przywracania z oknem filtru mającego następujące współczynniki ważenia zaczepów:

b(i) = (-.089,-.,0239,-.06,-.0961 ,-.8889,-.0961 ,-.06,-.0239,-.0089)

Figura 20A przedstawia wyjście 9-zaczepowego filtru FIR z oknem, mającego współczynniki ważenia zaczepów, które powoduje eliminację tętnień. Na fig. 20B 9-zaczepowy filtr FIR z oknem zachowuje doskonałą liniową odpowiedź fazową. Zastosowanie funkcji okna, takiej jak okno Hamminga, do współczynników ważenia zaczepów programowanego filtru FIR 488 umożliwia niezerowe wzmocnienie stałoprądowe i pewien wzrost odpowiedzi małej częstotliwości.

Figury 23-29 przedstawiają inny przykład wykonania modułu rozdzielania-przywracania 476 sygnału. W dźwigniowym module elektronicznym 202, jak przedstawiony na fig. 13, jest często potrzebne włączenie filtru gómoprzepustowego w połączeniu ze wzmacniaczem wstępnym w celu odrzucenia składowej o stosunkowo małej częstotliwości z sygnału odczytu wytwarzanego przez głowicę 80. Filtr gómoprzepustowy dźwigniowego modułu elektronicznego 202 zakłóca zarówno amplitudę jak i fazę składowej cieplnej złożonego sygnału odczytu. Wielkość zakłócenia sygnału cieplnego w związku z filtrem gómoprzepustowym zmienia się znacznie w zależności od odpowiedzi częstotliwościowej i fazowej określonego zastosowanego filtru gómoprzepustowego.

Dla przykładu, filtr gómoprzepustowy do zastosowania w dźwigniowym module elektronicznym 202 może mieć częstotliwość odcięcia w przybliżeniu 500 kHz i wykazywać nieliniową charakterystykę fazową. Częstotliwości związane z odstępem głowica-dysk zmieniają się, jednak są w zakresie poniżej 200 kHz. Ponadto sygnał cieplny sygnału odczytu ma częstotliwość w zakresie pomiędzy 10 kHz do w przybliżeniu 100 kHz. Filtr gómoprzepustowy, mający częstotliwość odcięcia w przybliżeniu 500 kHz, znacznie zakłóca amplitudę i fazę składowej cieplnej sygnału odczytu. Składowa magnetyczna sygnału odczytu pozostaje jednak nienaruszona przez filtr gómoprzepustowy, ponieważ zakres częstotliwości sygnału magnetycznego jest około 20 do 40 razy większy od zakresu częstotliwości odcięcia filtru gómoprzepustowego.

Na fig. 23(a) i 23(b) są pokazane kolejno wykresy pokazujące odpowiedź amplitudową i fazową filtru gómoprzepustowego dla typowego dźwigniowego modułu elektronicznego 202. Filtr gómoprzepustowy ma częstotliwość odcięcia w przybliżeniu 500 kHz. Funkcja

182 005 przenoszenia filtru gómoprzepustowego, mającego jeden biegun przy częstotliwości 500 kHz oraz odpowiedź amplitudową! fazową przedstawioną na fig. 23, może być określona:

_n _ b_k(\) + b_h(2)-z~^l _(1] + ^(2)-7-¹ gdzie: b_h(l) = 0,9876, b_h(2) = 0,9876 i a_h(2) = 0,9752.

Zakłócenie amplitudy i fazy sygnału cieplnego, wprowadzane przez filtr gómoprzepustowy dźwigniowego modułu elektronicznego 202, jest skutecznie eliminowane przy zastosowaniu filtru inwersyjnego mającego funkcję przenoszenia odwrotną do funkcji przenoszenia filtru gómoprzepustowego. Przepuszczanie wyjściowego sygnału odczytu z dźwigniowego modułu elektronicznego 202 przez filtr inwersyjny przywraca sygnał cieplny do jego postaci pierwotnej, zarówno co do amplitudy i fazy. Dla przykładu, funkcja przenoszenia filtru inwersyjnego dla określenia stanu sygnału odczytu przepuszczanego przez filtr gómoprzepustowy, mający opisaną powyżej funkcję przenoszenia z równania [1], jest:

H~' = 1 + ^(2)-7-¹

Ą(l) + Ą(2)·^

Figury 24 i 25 przedstawiają odpowiedź amplitudową i fazową filtru gómoprzepustowego dźwigniowego modułu elektronicznego 202 i filtru inwersyjnego. W szczególności odpowiedź amplitudowa filtru inwersyjnego i filtru gómoprzepustowego dźwigniowego modułu elektronicznego 202 jest kolejno pokazana jako krzywa 570 i 572 na fig. 24. Odpowiedź fazowa filtru inwersyjnego i filtru gómoprzepustowego jest kolejno pokazana jako krzywa 576 i 574.

Filtr o nieskończonej odpowiedzi impulsowej IIR jest zaprogramowany do reagowania jako filtr inwersyjny w celu przywracania sygnału cieplnego odfiltrowanego gómoprzepustowo sygnału odczytu. Chociaż w odmiennym przykładzie wykonania jest wykorzystywany filtr analogowy, filtr IIR ma wiele zalet przy zastosowaniu jako filtr inwersyjny w celu przywracania amplitudy i fazy sygnału cieplnego zakłócanego przez charakterystykę filtru gómoprzepustowego dźwigniowego modułu elektronicznego 202.

Figura 26 przedstawia przebieg sygnału filtru IIR pierwszego rzędu, skonstruowanego jako filtr inwersyjny. Współczynniki związane z przebiegiem sygnału z fig. 26 dla filtru inwersyjnego IIR pierwszego rzędu, mającego funkcję przenoszenia daną przez powyższe równanie [2] są: a! = 0,9876, a? = 0,9876, b] = 0,1 i b₂ = 0,9752.

Figura 28 przedstawia trzy przebiegi, które określają skuteczność filtru inwersyjnego do przywracania pierwotnej amplitudy i fazy składowej cieplnej sygnału odczytu, który został przepuszczony przez filtr gómoprzepustowy. Na fig. 28A jest pokazany sygnał odczytu wykrywany z wgłębienia w powierzchni dysku pamięciowego danych. Sygnał odczytu pokazany na fig. 28A, jest wykrywany ze ścieżki zapisanej z częstotliwością zapisu 20 MHz. Sygnał odczytu jest próbkowany przy 100 MHz i rozdzielczości 8-bitowej. Wykres pokazany na fig. 28B przedstawia obliczoną wartość międzyszczytową sygnału odczytu z fig. 28A. Sygnał pokazany na fig. 28B reprezentuje zgodnie z tym magnetyczny sygnał odstępu 560, który jasno pokazuje utratę sygnału magnetycznego w wyniku przejścia elementu odczytującego magnetooporowego nad wgłębieniem. Figura 28C przedstawia składową cieplną sygnału odczytu po przejściu przez filtr gómoprzepustowy 550 dźwigniowego modułu elektronicznego 202. Przez porównanie przebiegów z fig. 28B i 28C widać, że magnetyczna informacja odstępu i cieplna informacja odstępu nie odpowiadają ściśle sobie wzajemnie, z powodu zakłócenia składowej cieplnej, powodowanego przez filtr gómoprzepustowy 550, który poddał różniczkowaniu sygnał cieplny.

Na fig. 29 cieplny sygnał odstępu 562, przetwarzany przez filtr inwersyjny 556 i filtr cyfrowy 558, jest przedstawiony wraz z magnetycznym sygnałem odstępu 560 przepuszczanym przez filtr cyfrowy 552 i element logarytmujący 554. Linearyzowany magnetyczny sygnał odstępu 560 jest obliczany przez logarytmowanie sygnału międzyszczytowego i następnie pomnożenie przez znaną czułość zmiany napięcia wyjściowego względem zmiany odstępu

182 005 magnetycznego zgodnie z dobrze znanym równaniem Wallace'a. Na fig. 29 oprócz różnicy wysokości sygnału i nieznacznie większej stałej czasowej związanej z cieplnym sygnałem odstępu 562, magnetyczny sygnał odstępu 560 i cieplny sygnał odstępu 562 opisują wgłębienie powierzchni dysku. Zatem efekt całkowania przez filtr inwersyjny 556 zakłóconego sygnału cieplnego, pokazanego na fig. 28C, zapewnia wytwarzanie prawidłowego cieplnego sygnału odstępu 562.

Figura 27 przedstawia w schemacie blokowym układ przetwarzania sygnału odczytu do otrzymywania magnetycznej i cieplnej informacji odstępu głowicy od dysku. Sygnał odczytu jest wykrywany z powierzchni 24 dysku przez głowicę 80. Zakłada się, że sygnał odczytu jest sygnałem złożonym, zawierającym zarówno składową magnetyczną jak i cieplną. Sygnału odczytu wykrywany przez głowicę 80, jest przesyłany do dźwigniowego modułu elektronicznego 202 i następnie do filtru gómoprzepustowego 550. Filtr gómoprzepustowy 550 jest pokazany jako element zewnętrzny względem dźwigniowego modułu elektronicznego 202. Jednak w praktyce filtr gómoprzepustowy 550 jest wprowadzany do dźwigniowego modułu elektronicznego 202 i jest oznaczana funkcja przenoszenia H_o filtru gómoprzepustowego.

Sygnał wyjściowy filtru gómoprzepustowego 550 jest próbkowany przez przetwornik analogowo-cyfrowy 551 dla wytwarzania próbek cyfrowych odfiltrowanego gómoprzepustowo sygnału odczytu. Cyfrowy sygnał odczytu jest następnie przesyłany do filtru inwersyjnego 556, który koryguje zakłócenia wprowadzane przez filtr gómoprzepustowy 150 dźwigniowego modułu elektronicznego 202. Funkcja przenoszenia filtru inwersyjnego 556 jest oznaczona przez H_o'. Wartość średnia sygnału przepuszczanego przez filtr inwersyjny 556 jest otrzymywana przez odfiltrowanie cyfrowe przy zastosowaniu filtru cyfrowego 558 w celu wytworzenia sygnału cieplnego, który jest związany liniowo z odstępem głowica-dysk.

Sygnał odczytu dostarczany na wyjściu przetwornika analogowo-cyfrowego 551 może być także doprowadzany do filtru cyfrowego 552, takiego jak filtr FIR, który wydziela amplitudę międzyszczytową sygnału odczytu, żeby wydzielać składową magnetyczną z sygnału odczytu. Logarytm sygnału magnetycznego jest otrzymywany przez przepuszczenie sygnału magnetycznego przez element logarytmujący 554, który wytwarza sygnał magnetyczny związany liniowo z odstępem głowica-dysk. Po wydzieleniu zarówno magnetycznego jak i cieplnego sygnałów odstępów 560 i 562, sygnał cieplny może być kalibrowany, ponieważ kalibracja magnetyczna jest znana i zależy tylko od zarejestrowanej długości fali sygnału. Zarówno magnetyczny jak i cieplny sygnały odstępu 560 i 562 są proporcjonalne liniowo do odstępu głowica-dysk y.

Figury 21 i 22 przedstawiają ogólny układ podstawowych elementów w typowej połączonej głowicy 600. Elementy nie są narysowane w skali, lecz są raczej podane dla przedstawienia względnego ustawienia różnych elementów głowicy zawierającej parę ekranów 601 i 603. Element magnetooporowy 602 jest umieszczony pomiędzy ekranami 601 i 603 i działa jako element odczytujący głowicy 600.

Ekran 603 w połączeniu z elementem 604 tworzą cienkowarstwową głowicę magnetyczną działającą jako element zapisujący dla głowicy 600. Ekran 603 i element 604 działają jako pierwszy i drugi biegun magnetyczny cienkowarstwowego elementu zapisującego. Podwójna funkcja ekranu 603, to jest działanie jako pierwszy biegun elementu zapisującego i jako drugi ekran, daje połączone własności głowicy 600. Warstwy izolacyjne (nie pokazane dla uproszczenia), takie jak szkło, są wytworzone pomiędzy różnymi elementami głowicy 600.

Na fig. 21 i 22 pierwszy ekran 601, element magnetooporowy 602 i drugi ekran 603 rozciągają się do góry od powierzchni 501A dysku 501 w poszczególnych płaszczyznach pionowych. Element 604 stanowiący drugi biegun nie jest pokazany na fig. 21 dla uproszczenia. Płaszczyzny elementów są pokazane jako ustawione równolegle w kierunku płaszczyzny strony. Na rysunku płaszczyzna pierwszego bieguna-drugiego ekranu 603 jest najbliższa, po czym następuje element magnetooporowy 602, a pierwszy ekran 601 jest najdalej. Pokazane jest również ujemne i dodatnie doprowadzenie 701A i 70IB wytworzone w płaszczyźnie pomiędzy pierwszym ekranem 601 i pierwszym biegunem-drugim ekranem 603. Doprowadzania 701A i 701B są dołączone elektrycznie do elementu magnetooporowego 602. Do doprowadzeń 701A i 70 IB są dołączone przedłużone doprowadzenia 705A i 705B. Przedłużone

182 005 doprowadzenia 705A i 705B mają punkty przyłączeń 707A i 707B, które są dołączone do przewodów 709A i 709B doprowadzeń, które z kolei są dołączone do modułu wzmacniacza wstępnego 711.

Zjawisko fizyczne wytwarzania napięciowej odpowiedzi cieplnej v-_ni na elemencie magnetooporowym 602 głowicy magnetycznej polega na tym, że gdy chwilowy odstęp głowicadysk wzrasta, jest więcej przestrzeni powietrznej pomiędzy głowicą 600 i powierzchnią 101A dysku, powodując ogrzanie elementu magnetooporowego 602. To ogrzanie powoduje wzrost rezystancji głowicy 600 w związku z dodatnim współczynnikiem temperaturowym materiału, z jakiego jest wykonany element magnetooporowy 602. Dla przykładu permaloj ma współczynnik temperaturowy +3 x 10’³/°C, jak to wzmiankowano poprzednio. Przy stałym prądzie polaryzacji, napięciowa odpowiedź cieplna v_n! na rezystancji elementu magnetooporowego 602 wzrośnie. Jeżeli element magnetooporowy 602 dochodzi blisko do powierzchni 501A dysku, pomiędzy elementem magnetooporowym 602 i powierzchnią 501A dysku wystąpi większe przenoszenie ciepła, powodując schłodzenie elementu magnetooporowego 602. Uzyskane zmniejszenie rezystancji głowicy 600 powoduje obniżenie napięciowej odpowiedzi cieplnej v_TH na elemencie magnetooporowym 602 przy stałym prądzie polaryzacji.

182 005

FIG. 2

182 005

FIG. 3

182 005

FIG. 4

182 005

FIG. 5

182 005

182 005

FIG. 7

182 005

FIG. 8

182 005

210

182 005

SCI

316 ----- FIG. 10

182 005

OBRÓT DYSKU

182 005

Ρ % (Λ >ι Ο

182 005

DYSK 1	DYSK 2 DYSK 3
STRONA A B er	A B A	B
2 i t 1 i 1 |
C>] 1 · ' . 1 i
u C _____________'______________!______________!______________!_____________I_____________!______________
< υ 1 ł 1 ( ’ 1
H n li!'!!
Z H 5 ------------!--!-------------!------------:------------!------------i------------
W [Łt * 1 * 1 » 1
4 ---------!---------!--------Λ-----------------!---------!---------
1 * V· i 1 · rM ł-H i j । l t 1
«i x i__________।_________________< km 3--0-- - 7 ' ------------ .- --O---------- -.....
z h : / ; ; <
<ί U O ________/ ।________________1 «___________i________/
2 Λ......~ .......; /	1
1 ri—η ~ ;—^“r	1 1 1
Ścieżka o---?——ΐ---\-ΐ---Ζΐ--— • I \ ! >	1
-i - -i—4—A—V	J J... ..
s -2 —V—M—ΐ—L·—
g -3--;—V--Mh--	I ł
H -----!-----?-----;---V-----	\ 1
< <		\ 1
« -5 ------!-------	f |	\ 1
< .	t ł
W -6 _______!_______ -CS3 U .	1 t 1 1	......1
M i	1 t	1
H ________!_________	i 1	1
θ' 1	' 2 3 i	I 5 ’

NUMER GŁOWICY

FIG. 12

182 005

ΓΌ iZ

461a ^A60

SYGNAŁ CIEPLNY

182 005

AMPLITUDA (WOLTY)

CZAS (MIKRO:

0.4

182 005

AMPLITUDA (WOLTY)

FIG. 15

182 005

182 005

0.2

AMP LITUDA (WOLTY)

AMPLITUDA (WOLTY)

CZAS (MIKROSEKUNDY)

182 005

FIG. I8B

I

AMPLITUDA (WOLTY)

AMPLITUDA (WOLTY)

182 005

AMPLITUDA (WOLTY)

182 005

FAZA (RADIANY)

CZĘSTOTLIWOŚĆ (RADIANY)

182 005

CZĘSTOTLIWOŚĆ (RADIANY)

AMPLITUDA

FAZA (RADIANY)

182 005

FIG. 21

182 005 ο tD

CM CM

182 005

CZĘSTOTLIWOŚĆ (Hz)

AMPLITUDA

KĄT FAZOWY (STOPNIE)

182 005

WARTOŚĆ

182 OOS

KĄT FAZOWY (RADIANY)

FIG. 25

182 005

ω cu b

182 005

182 005

AMP. (mV)

182 005

AMP. (mV)

ΆΜΡ. (mV)

FIG. 28C

182 005

ODSTĘP MAGNETYCZNY (NANOMETRY)

182 005

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.

Cena 6,00 zł.

Claims (45)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób pozycjonowania głowicy magnetooporowej względem nośnika danych, znamienny tym, że indukuje się sygnał cieplny (119) w głowicy (80) przez nośnik danych i przesuwa się głowicę (80) w odpowiedzi na sygnał cieplny.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wydziela się sygnał cieplny (119) z sygnału odczytu (81,209) głowicy (80).
3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że podczas wydzielania doprowadza się selektywnie sygnał cieplny (119) głowicy (80).
4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że doprowadzanie realizuje się za pomocą adaptacyjnego filtru inwersyjnego (240).
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przesuwanie głowicy (80) realizuje się w odpowiedzi na pierwszy sygnał wyjściowy (221) odpowiadający pierwszej składowej częstotliwościowej sygnału cieplnego (119) i w odpowiedzi na drugi sygnał wyjściowy (223) odpowiadający drugiej składowej częstotliwościowej sygnału cieplnego (119).
6. 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że podczas przesuwania głowicy (80) dodaje się pierwszą wartość, reprezentującą pierwszy i drugi sygnały wyjściowe komparatorów, do drugiej wartości reprezentującej przesunięcie osiowe głowicy (80) i przebieg dysku pamięciowego (24), oraz wprowadza się sumę będącą wynikiem tego dodawania do sterownika (318) dla pozycjonowania głowicy (80).
7. 7. Sposób według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że miesza się sygnał odczytu (81, 209) z pierwszą częstotliwością oscylatora i drugą częstotliwością oscylatora oraz filtruje się zmieszany sygnał odczytu (213, 215) dla uzyskania pierwszej i drugiej składowej częstotliwościowej (217,219) sygnału cieplnego.
8. 8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że porównuje się pierwszą i drugą składową częstotliwościową (217, 219) sygnału cieplnego z pierwszą i drugą wartością progową (t_a, t_b) dla wytwarzania pierwszego i drugiego sygnałów wyjściowych (221, 223).
9. 9. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, źe wzmacnia się sygnał odczytu (81), kompensuje się wzmocniony sygnał (205) i otrzymuje się sygnał odczytu (209) z kompensowanego sygnału (207) przed mieszaniem.
10. 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że wzmacnia się sygnał odczytu (81) za pomocą dźwigniowego modułu elektronicznego (202).
11. 11. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że kompensuje się wzmocniony sygnał (205) za pomocą filtru inwersyjnego IIR (206).
12. 12. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że otrzymuje się sygnał odczytu (209) za pomocą filtru dolnoprzepustowego FIR (208) przesuwającego wartość średnią.
13. 13. Sposób według zastrz. 5 albo 6, znamienny tym, że podczas przesuwania głowicy (80) ocenia się prędkość promieniową głowicy (80) względem wymaganej prędkości promieniowej głowicy (80), wyznacza się różnicę pomiędzy ocenianą prędkością i wymaganą prędkością oraz przesuwa się głowicę (80) w odpowiedzi na wyznaczoną różnicę.
14. 14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, źe podczas oceny prędkości promieniowej głowicy (80) względem wymaganej prędkości promieniowej głowicy (80) wyznacza się różnicę czasu pomiędzy ścieżkami (108) zawierającymi serwoinformacje dysku pamięciowego (24) i dokonuje się podziału różnicy czasu na skok ścieżki informacyjnej (50) dysku pamięciowego (24).
15. 15. Sposób według zastrz. 13 albo 14, znamienny tym, że podczas oceny prędkości promieniowej głowicy (80) reguluje się ocenianą prędkość promieniową dla przebiegu ścieżki.

    182 005
16. 16. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że podczas oceny prędkości promieniowej głowicy (80) względem wymaganej prędkości promieniowej głowicy (80) oblicza się liczbę ścieżek informacyjnych (50) pomiędzy bieżącą ścieżką i wymaganą ścieżką.
17. 17. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że wzmacnia się różnicę pomiędzy ocenianą prędkością i wymaganą prędkością przed przesuwaniem głowicy (80).
18. 18. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kalibruje się głowicę (80) układu pamięciowego (20) danych, mającego co najmniej jeden dysk pamięciowy (24) i co najmniej jedną głowicę (80), a podczas kalibracji przesuwa się głowicę (80) do strefy kalibracji (110) dysku pamięciowego, mającej dany profil powierzchni, indukuje się sygnały cieplne (119) w głowicy (80) przez zmiany profilu powierzchni i wyznacza się charakterystyki głowicy (80) i dysku pamięciowego (24) przy zastosowaniu sygnałów cieplnych (119).
19. 19. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że w strefie kalibracji (110) stosuje się profil (384) powierzchni o pierwszej częstotliwości i profil (386) powierzchni o drugiej częstotliwości, a podczas kalibracji indukuje się cieplne sygnały częstotliwościowe (217, 219) w głowicy (80) przez profile (384, 386) o pierwszej i drugiej częstotliwości i określa się cieplne pomiary progowe (t_a, t_h) głowicy (80), przy zastosowaniu cieplnych sygnałów częstotliwościowych (217, 219).
20. 20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że zapamiętuje się cieplne poziomy progowe (t_a, t_b) w pamięci o dostępie bezpośrednim.
21. 21. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że podczas wyznaczania charakterystyk głowicy (80) i dysku pamięciowego (24) wyznacza się przesunięcie osiowe głowicy (80) i mimośrodowość dysku pamięciowego (24).
22. 22. Sposób według zastrz. 21, znamienny tym, że podczas wyznaczania uśrednia się wartości bezwzględne mimośrodowości dysku pamięciowego (24) przy jednym obrocie dysku pamięciowego (24).
23. 23. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że powtarza się etapy kalibracji dla każdej głowicy (80) w układzie pamięciowym (20) danych, ustala się położenie odniesienia jednej z głowic (80) względem ścieżki fizycznej zero dla cylindra zero układu pamięciowego (20) danych i odwzorowuje się głowice (80) inne niż głowica odniesienia względem ścieżek fizycznych w oparciu o przesunięcie osiowe głowicy odniesienia.
24. 24. Sposób według zastrz. 23, znamienny tym, że jako głowicę odniesienia stosuje się głowicę (80) o największym przesunięciu osiowym.
25. 25. Urządzenie do pozycjonowania głowicy magnetooporowej, zawierające głowice magnetooporową i nośnik danych ruchome względem siebie, a nośnik danych zawiera serwoinformację do indukowania odpowiedzi cieplnej w głowicy, znamienne tym, że do głowicy (80) jest dołączony układ sterownika (200, 302, 304, 306, 308, 310, 312, 314, 316, 318, 320, 322, 340) do sterowania względnym ruchem pomiędzy głowicą (80) i nośnikiem danych, zawierający serwodemodulator (200) dołączony do elementu magnetooporowego (78) głowicy (80), czuły na odpowiedź cieplną (119) głowicy (80).
26. 26. Urządzenie według zastrz. 25, znamienne tym, że serwodemodulator (200) jest dołączony do sterownika wyszukiwania (302), który jest dołączony do sterownika profilu prędkości (304), dołączonego do pierwszego sumatora (308) i generator sprzęgający (306) jest dołączony do drugiego sumatora (310), a pomiędzy tymi dwoma sumatorami (308, 310) jest włączony obwód mnożący (312), drugi sumator (310) jest dołączony poprzez serwokompensator (318) do przetwornika cyfrowo-analogowego (314) dołączonego do napędu (316) i drugi sumator (310) jest dołączony poprzez przełączniki (320, 322) do serwodemodulatora (200), który jest dołączony do sterownika odczytu-zapisu (340) i jest czuły na odpowiedź cieplną (119) głowicy (80) ruchomej względem nośnika danych.
27. 27. Urządzenie według zastrz. 25 albo 26, znamienne tym, że serwodemodulator (200) zawiera obwód demodulacji mieszania (210) sygnałów częstotliwościowych (217, 219) odpowiedzi cieplnej (119).
28. 28. Urządzenie według zastrz. 25 albo 26, znamienne tym, że nośnik danych zawiera dysk pamięciowy (24).

    182 005
29. 29. Urządzenie według zastrz. 27, znamienne tym, że dysk pamięciowy (24) zawiera znaczniki (106) sektorów i znaczniki (108) ścieżek zawierające serwoinformacje.
30. 30. Urządzenie według zastrz. 28, znamienne tym, że dysk pamięciowy (24) zawiera ścieżki informacyjne (50) rozdzielone przez znaczniki (108) ścieżek zawierające serwoinformacje.
31. 31. Dysk pamięciowy urządzenia do pozycjonowania głowicy magnetooporowej, znamienny tym, że zawiera wiele wypukłych ścieżek informacyjnych (50), a każda ścieżka ma profilowaną wewnętrzną krawędź (50_ID) i profilowaną zewnętrzną krawędź (50_OD), a te krawędzie ścieżek sąrozróżnialne cieplnie przez głowicę (80).
32. 32. Dysk według zastrz. 31, znamienny tym, że krawędzie (50_ID, 50_OD) ścieżek mają ząbkowania, które występują z pierwszą częstością (fj i drugą częstością (f₂) różną niż pierwsza częstość.
33. 33. Dysk według zastrz. 32, znamienny tym, że ząbkowanie krawędzi wewnętrznej jednej ścieżki informacyjnej (50) i ząbkowanie krawędzi zewnętrznej sąsiednich ścieżek mają jednakową częstość.
34. 34. Dysk według zastrz. 32, znamienny tym, że pierwsza częstość (fj jest równa podwójnej drugiej częstości (f₂).
35. 35. Dysk według zastrz. 32 albo 33, albo 34, znamienny tym, że ząbkowania mają przebiegi kwadratowe.
36. 36. Dysk według zastrz. 32 albo 33, albo 34, znamienny tym, że ząbkowania mają przebiegi sinusoidalne.
37. 37. Dysk według zastrz. 31, znamienny tym, że zawiera znaczniki (108) ścieżek zawierające serwoinformacje, mające zmiany topograficzne wysokości dysku pamięciowego (24).
38. 38. Dysk według zastrz. 32, znamienny tym, że pierwsza i druga częstości (f_w f₂) mają cykle ząbkowań będące potęgą 2.
39. 39. Dysk według zastrz. 32, znamienny tym, że ząbkowania są wyosiowane promieniowo.
40. 40. Dysk według zastrz. 32, znamienny tym, że zawiera strefę kalibracji (110) profilowaną według kodu Graya odczytywalnego przez głowicę (80) dla wyznaczania mimośrodowości dysku pamięciowego (24) i przesunięcia osiowego głowicy (80).
41. 41. Dysk według zastrz. 40, znamienny tym, że kod Graya (382) zawiera wgłębienia w dysku pamięciowym (24).
42. 42. Dysk według zastrz. 40, znamienny tym, że strefa kalibracji (110) zawiera profil (384, 386) powierzchni o podwójnej częstotliwości, odczytywalny przez głowicę (80) dla wyznaczania czułości cieplnej głowicy (80).
43. 43. Dysk według zastrz. 42, znamienny tym, że profil (384, 386) powierzchni o podwójnej częstotliwości ma pierwszą częstotliwość (fj równoważną pierwszej częstości (ή) ząbkowań i drugą częstotliwość (f₂) równoważną drugiej częstości (f₂) ząbkowań.
44. 44. Dysk według zastrz. 42, znamienny tym, że profil (384, 386) powierzchni o podwójnej częstotliwości zawiera promieniowe rowki.
45. 45. Dysk według zastrz. 40 albo 42, znamienny tym, że strefa kalibracji (110) ma szerokość przynajmniej równą mimośrodowości dysku pamięciowego (24) plus maksymalne przesunięcie wyosiowania głowicy (80).

    * * *