專利名稱：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備中適用于配合場維持電流使用的脈沖寫電流的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及磁性或磁光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及但不限于通過使用提供寫電流的寫驅(qū)動(dòng)電路利用磁場將數(shù)據(jù)寫入可磁化介質(zhì)來改進(jìn)數(shù)據(jù)傳送速率性能，所述寫電流包括與場維持連續(xù)電流有受控相位關(guān)系的磁場反向脈沖電流。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)中磁盤驅(qū)動(dòng)器被用作主要的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。典型的磁盤驅(qū)動(dòng)器包括一個(gè)或多個(gè)由主軸電動(dòng)機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的可磁化的硬存儲(chǔ)磁盤。一列讀寫磁頭在磁盤的磁道和主計(jì)算機(jī)間傳送數(shù)據(jù)。這些磁頭被安裝于一動(dòng)臂機(jī)構(gòu)上，決定所述動(dòng)臂機(jī)構(gòu)的位置以便將某一磁頭置于所希望的磁道附近。
在每張磁盤上涂有一層可磁化介質(zhì)，其中把數(shù)據(jù)作為所選擇的方向的一系列磁疇加以保存。通過相應(yīng)磁頭的寫元件將數(shù)據(jù)給予數(shù)據(jù)磁盤。通過磁頭的讀元件相繼地檢測如此存儲(chǔ)于磁盤的數(shù)據(jù)。雖然歷史上使用了多種磁頭結(jié)構(gòu)，在當(dāng)代的磁盤驅(qū)動(dòng)器中一般使用磁阻(MR)磁頭。MR磁頭寫驅(qū)動(dòng)器使用安排于具有寫磁隙的鐵磁芯周圍的薄膜電感線圈。由于電流流過線圈，就建立了磁性的寫磁場(有時(shí)被稱為“寫磁泡”)，它從芯部發(fā)出磁力線并從邊緣通過寫磁隙。所述磁力線延伸到可磁化的介質(zhì)以沿?cái)?shù)據(jù)磁盤上的磁道建立所選擇的方向或極性的磁化矢量。在相反極性的鄰近磁化矢量之間的邊界上形成磁通翻轉(zhuǎn)。
為了將計(jì)算機(jī)文件寫入磁盤，所述磁盤驅(qū)動(dòng)器從主計(jì)算機(jī)以輸入數(shù)據(jù)的形式接收文件，所述輸入數(shù)據(jù)通過接口電路緩沖。寫入信道將數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和串行化以產(chǎn)生數(shù)據(jù)輸入流，能將該數(shù)據(jù)流表示為上升和下降信號躍遷間長度不同的方波型信號。
寫驅(qū)動(dòng)器電路使用所述數(shù)據(jù)輸入流以產(chǎn)生應(yīng)用于寫磁頭的寫電流，建立所述寫磁泡將編碼數(shù)據(jù)寫入所選擇的磁盤的可磁化介質(zhì)。所述寫電流既反轉(zhuǎn)所述寫磁泡的極性，建立磁通翻轉(zhuǎn)，又在連續(xù)的磁通翻轉(zhuǎn)之間維持給定的極性。
常規(guī)寫驅(qū)動(dòng)器使用連續(xù)寫電流。連續(xù)電流的寫很適合于連續(xù)的磁通翻轉(zhuǎn)之間的較穩(wěn)定狀態(tài)。然而給予所述磁通翻轉(zhuǎn)連續(xù)電流寫，尤其是以較高的數(shù)據(jù)傳送速率，是較困難的。這是因?yàn)榕c反轉(zhuǎn)連續(xù)寫電流的極性有關(guān)的瞬時(shí)上升/下降特性(有時(shí)被稱為轉(zhuǎn)換速率)。
一些寫驅(qū)動(dòng)器使用脈沖寫電流。脈沖寫電流很適合于給出磁通翻轉(zhuǎn)。通過使用數(shù)據(jù)輸入流來觸發(fā)一系列持續(xù)時(shí)間很短的不連續(xù)脈沖電流，能夠建立具有較好邊緣分辨力的磁通翻轉(zhuǎn)。然而，在連續(xù)的磁通翻轉(zhuǎn)之間僅用一脈沖寫驅(qū)動(dòng)器維持寫電流，尤其是在較長比特單元長度上，會(huì)有問題。
本領(lǐng)域需要在不斷提高的數(shù)據(jù)傳送速率方面改進(jìn)，增強(qiáng)寫驅(qū)動(dòng)器性能，以便更好地利用所述兩種類型的寫驅(qū)動(dòng)器的好處。
發(fā)明概述本發(fā)明提供一種通過使用寫驅(qū)動(dòng)器電路用磁場將數(shù)據(jù)寫入可磁化介質(zhì)用于改進(jìn)數(shù)據(jù)傳送速率性能的裝置及相關(guān)方法，所述寫驅(qū)動(dòng)器電路提供包括與場維持連續(xù)電流有受控相位關(guān)系的磁場反轉(zhuǎn)脈沖電流的寫電流。
在本發(fā)明的一方面中，提供一種用磁力將數(shù)據(jù)記錄在可磁化介質(zhì)上作為磁通翻轉(zhuǎn)序列的方法。所述方法包括提供響應(yīng)于產(chǎn)生磁化可磁化介質(zhì)的寫磁場的電流的寫元件。所述方法進(jìn)一步包括移動(dòng)與所述寫元件有關(guān)的可磁化介質(zhì)。所述方法進(jìn)一步包括提供自適應(yīng)地響應(yīng)于數(shù)據(jù)流輸入寫電流，用以激活寫元件在第1方向磁性地定向所述介質(zhì)的第1區(qū)域，所述寫電流包括與連續(xù)電流有受控相位關(guān)系的脈沖電流。所述方法進(jìn)一步包括反轉(zhuǎn)所述寫電流以響應(yīng)所述數(shù)據(jù)流輸入，在第2方向磁性地定向所述介質(zhì)的第2區(qū)域。
在反轉(zhuǎn)所述寫電流之中，所述方法一般在轉(zhuǎn)換窗口期間施加經(jīng)反轉(zhuǎn)的寫電流，使所述第1區(qū)域的一部分保留在寫磁場之內(nèi)，以便通過所述經(jīng)反轉(zhuǎn)的寫電流磁性地重新定向所述第1區(qū)域的一部分，而所述第1區(qū)域的剩下部分保持第1磁化并穿過所述寫磁場，所述寫磁場包括所想要的數(shù)據(jù)比特長度的磁化矢量。具體而言，與轉(zhuǎn)換窗口相關(guān)的最長時(shí)間安排鄰接于所述第1區(qū)域的第2區(qū)域，使這兩個(gè)區(qū)域間無記錄間隙。
在本發(fā)明的另一方面中，提供一種適應(yīng)從主計(jì)算機(jī)接收數(shù)據(jù)輸入流并將該數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器的磁盤驅(qū)動(dòng)器存儲(chǔ)設(shè)備。所述磁盤驅(qū)動(dòng)器存儲(chǔ)設(shè)備包括一可旋轉(zhuǎn)的磁盤，所述磁盤具有以交變磁性取向?qū)?shù)據(jù)作為連續(xù)的磁化矢量存儲(chǔ)的可磁化介質(zhì)。所述磁盤驅(qū)動(dòng)器存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)一步包括鄰近于所述磁盤產(chǎn)生用于選擇性磁化所述可磁化介質(zhì)的寫磁場的寫元件。所述磁盤驅(qū)動(dòng)器存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)一步包括自適應(yīng)地響應(yīng)數(shù)據(jù)輸入流并向?qū)懺峁戨娏饕源判缘貙⒖纱呕橘|(zhì)定向于將所述數(shù)據(jù)輸入流寫入所述磁盤的可磁化介質(zhì)的寫驅(qū)動(dòng)器電路，所述寫驅(qū)動(dòng)器電路包括響應(yīng)于所述數(shù)據(jù)輸入流用于向所述寫元件提供連續(xù)電流的第1源、響應(yīng)于所述數(shù)據(jù)輸入流用于向所述寫元件提供脈沖電流的第2源以及對所述第1和第2源的響應(yīng)控制相位的延時(shí)器。
所述磁盤驅(qū)動(dòng)器存儲(chǔ)設(shè)備寫驅(qū)動(dòng)器提供寫電流以在第1方向中磁性地定向所述可磁化介質(zhì)的第1區(qū)域，并提供將反轉(zhuǎn)的寫電流在第2方向中磁性地定向所述可磁化介質(zhì)的第2區(qū)域，所述經(jīng)反轉(zhuǎn)的寫電流在轉(zhuǎn)換窗口期間提供。
再觀察下面的圖及其附隨的詳細(xì)說明，這些和其它特點(diǎn)和好處將變得顯而易見。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例構(gòu)造的磁盤驅(qū)動(dòng)器的平面圖。
圖2是圖1的磁盤驅(qū)動(dòng)器的一部分的圖解表示，示出了將數(shù)據(jù)寫入圖1的磁盤驅(qū)動(dòng)器的磁盤并從中讀取的方式。
圖3是圖2所示的與所述磁盤驅(qū)動(dòng)器的相應(yīng)磁盤上的一部分可磁化介質(zhì)相鄰的寫元件的圖解表示，示出了通過使所述寫元件受電流控制形成的寫磁泡。
圖4是理想寫驅(qū)動(dòng)器對于數(shù)據(jù)輸入流的理想響應(yīng)的圖形表示。
圖5是常規(guī)連續(xù)電流寫驅(qū)動(dòng)器的圖形表示。
圖6是常規(guī)脈沖電流寫驅(qū)動(dòng)器的圖形表示。
圖7是具有在時(shí)刻(t1)被激活的寫磁泡的寫元件的類似于圖3的圖解表示。
圖8是在隨后的寫磁泡瞬時(shí)不連續(xù)的時(shí)刻(t2)圖7的寫元件的圖解表示。
圖9是說明脈沖寫的標(biāo)記和修整方法的圖8所示的寫元件的圖解表示。
圖10是圖7的寫元件的圖解表示，說明了寫磁泡已不連續(xù)以至于在被磁化的介質(zhì)離開所述寫磁泡之前不發(fā)生隨后的磁化的情況。
圖11是在寫磁泡磁化具有相鄰數(shù)據(jù)比特之間形成的無記錄介質(zhì)間隙的介質(zhì)時(shí)的隨后的時(shí)刻圖10的寫元件的圖解表示。
圖12是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的寫驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的寫電流的圖形表示，還說明了一起形成寫電流的連續(xù)電流和脈沖電流分量。
圖13是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的寫驅(qū)動(dòng)器電路的原理圖。
較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明全面參考各附圖，尤其參考圖1，其中示出了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的磁盤驅(qū)動(dòng)器100的平面圖。所述磁盤驅(qū)動(dòng)器存儲(chǔ)設(shè)備100包括裝配各種磁盤驅(qū)動(dòng)器存儲(chǔ)設(shè)備組件的基臺102以及蓋104(部分剖切)，所述104蓋與所述基臺102以及周圍墊圈105一起形成了為所述磁盤驅(qū)動(dòng)器100提供封閉的內(nèi)部環(huán)境的外殼。下面的說明中不包括許多構(gòu)造細(xì)節(jié)，因?yàn)樗鼈儗τ诒绢I(lǐng)域的普通技術(shù)人員是眾所周知的并且對于理解本發(fā)明來說是不必要的。
設(shè)置于基臺102之上的是主軸電動(dòng)機(jī)106，多個(gè)磁盤108層疊于所述主軸電動(dòng)機(jī)上并由夾環(huán)110固定，以方向111高速旋轉(zhuǎn)。鄰近的磁盤一般由磁盤墊片分開(未畫出)。動(dòng)臂機(jī)構(gòu)112圍繞樞軸承114在樞軸上轉(zhuǎn)動(dòng)，位于平行于磁盤108的平面上。所述動(dòng)臂機(jī)構(gòu)112包括由樞軸承114支撐的動(dòng)臂機(jī)構(gòu)體115。所述動(dòng)臂機(jī)構(gòu)體115具有傳動(dòng)臂116(僅示其一)，當(dāng)所述傳動(dòng)臂116在相鄰磁盤108間移動(dòng)時(shí)它支持負(fù)載臂118跨越磁盤108移動(dòng)。所述負(fù)載臂118是支持諸如讀/寫磁頭120的數(shù)據(jù)傳送構(gòu)件的活動(dòng)構(gòu)件，其中讀/寫磁頭120的每一個(gè)鄰近磁盤108之一的表面并通過一滑動(dòng)塊(未畫出)維持?jǐn)?shù)據(jù)讀寫空間關(guān)系，所述滑動(dòng)塊在由旋轉(zhuǎn)磁盤108產(chǎn)生的空氣流支持的空氣軸承之上支持讀/寫磁頭120。
每個(gè)磁盤108具有包括劃分成同心圓數(shù)據(jù)磁道(未畫出)的數(shù)據(jù)記錄表面122的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。每個(gè)讀/寫磁頭120定位于鄰近的各自所需的數(shù)據(jù)磁道，以從該磁道讀出數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫入其中。通過圓形磁頭停放區(qū)124往內(nèi)部定界所述數(shù)據(jù)記錄表面122，在所述磁頭停放區(qū)中當(dāng)磁盤108不旋轉(zhuǎn)時(shí)所述讀/寫磁頭120能夠相對于各自的磁盤108停止移動(dòng)。能夠類似地通過最外的數(shù)據(jù)磁道之外的過沖緩沖區(qū)126往外定界所述數(shù)據(jù)記錄表面122。
所述動(dòng)臂機(jī)構(gòu)體115通過包括電線圈130和諸如磁鐵部件131的磁路源的音圈電機(jī)(VCM)128定位。所述磁鐵部件131通常包括由磁極支持以完成所述磁路的一個(gè)或多個(gè)磁鐵。當(dāng)受控電流流過動(dòng)臂機(jī)構(gòu)線圈130時(shí)，就建立了對所述磁鐵部件131的磁路有影響的使所述動(dòng)臂機(jī)構(gòu)線圈130移動(dòng)的電磁場。當(dāng)所述動(dòng)臂機(jī)構(gòu)線圈130由于受動(dòng)臂機(jī)構(gòu)體115的磁軛133部分支持而移動(dòng)時(shí)，所述動(dòng)臂機(jī)構(gòu)體115圍繞所述樞軸承114在樞軸上轉(zhuǎn)動(dòng)，使所述讀/寫磁頭120跨越磁盤108移動(dòng)。活動(dòng)部件方便了所述動(dòng)臂機(jī)構(gòu)部件112和諸如能置于所述基臺102之下的磁盤驅(qū)動(dòng)器印刷電路板(未畫出)間的電通信。所述彎曲部件包括與磁頭120電連接的寫磁盤驅(qū)動(dòng)器電路134。
圖2圖解地說明了圖1的磁盤驅(qū)動(dòng)器的一部分，尤其示出了數(shù)據(jù)在主計(jì)算機(jī)和磁盤108間傳送的方式。數(shù)據(jù)通信通道135包括將輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和串行化以形成輸入到前置放大器/驅(qū)動(dòng)器電路137的寫驅(qū)動(dòng)器134的數(shù)據(jù)流的寫入信道136。如下面所討論的那樣，所述寫驅(qū)動(dòng)器電路134將寫電流施加于所選擇的磁頭120的寫元件140以將數(shù)據(jù)流寫入各自的磁盤108中。為了讀取先前存入的數(shù)據(jù)，所述前置放大器137的檢測放大器141將偏壓電流施加于MR讀元件142并轉(zhuǎn)換磁盤108的磁化特性，形成與跨越所述讀元件142的電壓改變相關(guān)的讀回信號。所述檢測放大器141調(diào)整要輸入到所述數(shù)據(jù)通信通道135的讀出信道的所述讀回信號。
圖3是與各自的磁盤108有關(guān)的圖2的寫元件140的圖解說明。所述磁盤108包括附于基底150上的可磁化介質(zhì)148。注意到所述可磁化介質(zhì)148根據(jù)可操作的磁盤108旋轉(zhuǎn)以方向111移動(dòng)。所述可磁化介質(zhì)148按照一般在沿?cái)?shù)據(jù)磁道的方向中對齊方向的規(guī)定比特長度的一連串磁化向量存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
所述寫元件140包括鐵磁芯152，在其周圍纏繞導(dǎo)線154以形成線圈156。當(dāng)電流流過所述導(dǎo)線154時(shí)，在所述芯152中形成了穿過寫磁隙158的磁力線，產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的寫磁場160(或“寫磁泡”160)以磁性地定向所述可磁化介質(zhì)148的受遮蔽部分。
例如，在第1方向中的寫電流用來沿以磁化矢量162表示的方向磁性地定向所述可磁化介質(zhì)148。從而相反方向的寫電流以與所述磁化矢量162相反的方向定向所述可磁化介質(zhì)148。所述芯152具有前沿164和后沿166，在它們之間形成所述寫磁隙158。所述寫磁泡160超出間隙158之外磁化所述寫磁泡160的前沿和后沿165、167分別指出的介質(zhì)148。
從而，從最一般的意義上來說，所述寫驅(qū)動(dòng)器134(圖2)響應(yīng)于所述數(shù)據(jù)輸入流，向讀/寫磁頭120的寫元件140發(fā)送寫電流。圖4說明了理想寫驅(qū)動(dòng)器的理想響應(yīng)IIDEAL。注意到在理想的情況下，對于每個(gè)數(shù)據(jù)輸入流單元邊界，如168、170、172，所述寫驅(qū)動(dòng)器施加瞬時(shí)電流反向作為響應(yīng)。然而，元件的實(shí)際約束排除了這樣的理想響應(yīng)寫驅(qū)動(dòng)器的可能性，所述寫驅(qū)動(dòng)器電路根據(jù)所述元件實(shí)際約束構(gòu)造。例如，用于反轉(zhuǎn)寫電流方向的開關(guān)一般由晶體管形成，所述晶體管具有固有的結(jié)構(gòu)電容或寄生電容，阻止瞬時(shí)開關(guān)以響應(yīng)控制信號。而且，常規(guī)電路開關(guān)裝置包括許多協(xié)同操作的開關(guān)，從而混合阻止獲得理想響應(yīng)的困難。
圖5說明了使用連續(xù)寫電流Ic的常規(guī)寫驅(qū)動(dòng)器的典型響應(yīng)。與圖4的理想情況相比，如確定電流反向180、182、184以響應(yīng)所述數(shù)據(jù)單元邊界168、170、172的特性瞬時(shí)轉(zhuǎn)換速率所指出的那樣，所述連續(xù)寫電流Ic較緩慢地響應(yīng)。雖然能夠較簡單并且便宜地構(gòu)造，但是所述特性慢響應(yīng)限制了在高速率以及高密度數(shù)據(jù)傳送中連續(xù)電流寫驅(qū)動(dòng)器的使用。
圖6說明了一種備擇方法，其中使用脈沖寫電流Ip的寫驅(qū)動(dòng)器被用于“標(biāo)記和修整”數(shù)據(jù)寫入法。雖然所述脈沖寫電流Ip提供了對于所述電流反向的快速響應(yīng)以及優(yōu)越的邊緣形式，其中(如圖6中所示)比特長度大于脈沖寬度，所述脈沖寫電流Ip在對應(yīng)于所述數(shù)據(jù)單元邊界168、170、172的鄰近的磁通翻轉(zhuǎn)之間不能維持所述寫磁泡160。
對于連續(xù)電流寫驅(qū)動(dòng)器和/或?qū)τ诿}沖電流寫驅(qū)動(dòng)器的修正能夠改進(jìn)它們的適用性，以在寫驅(qū)動(dòng)器電路中單獨(dú)地或組合地使用。然而，這樣的修正需要較高的電路復(fù)雜度和成本。本發(fā)明提供了一種使用與簡單且便宜的脈沖寫電流電路有新的受控相位關(guān)系的簡單且便宜的連續(xù)寫電流電路的寫驅(qū)動(dòng)器，提供了一種實(shí)際且有效的雙級寫驅(qū)動(dòng)器134。
本發(fā)明的一方面在于對眾所周知的與反轉(zhuǎn)連續(xù)電流的不可預(yù)測性相關(guān)的問題的有利的解決辦法。如前面所注釋的那樣，用于反轉(zhuǎn)所述寫電流的開關(guān)具有阻止理想開關(guān)性能的內(nèi)部特性。已經(jīng)作出了許多嘗試以充分地排序和/或補(bǔ)償諸如那些用于普通H型橋接的開關(guān)對的同時(shí)開啟和關(guān)閉。在這樣的配置中，當(dāng)一開關(guān)在其互補(bǔ)開關(guān)之前打開或關(guān)閉時(shí)，由于斷路，所述寫電流瞬間間斷。此狀況瞬間抑制了所述寫磁泡160。
圖7是類似于圖3的圖，說明了位于所述寫磁泡160中的介質(zhì)148被立即磁化。在此瞬時(shí)時(shí)刻，用(t1)表示所述寫磁泡160的后沿。如果在緊接著時(shí)刻t1的時(shí)刻瞬間抑制所述寫磁泡160，所述介質(zhì)148將仍然保持從時(shí)刻(t1)起的其先前的磁化。圖8說明了在后一時(shí)刻(t2)的所述讀/寫磁頭140(以虛線示出當(dāng)前被抑制的寫磁泡160的先前位置)。所述寫磁泡的先前位置的后沿167以(t2)表示。
因此，在時(shí)刻(t1)之后存在一機(jī)會(huì)間隔，在此期間所述寫電流是不連續(xù)的并且仍然避免無記錄介質(zhì)148。換句話說，在從(t1)磁化的介質(zhì)148到達(dá)所述寫磁泡160的后沿之前必須重新激活所述寫電流。例如，圖9說明了在時(shí)刻(t2)立即重新激活所述寫電流。在這種情況下，新磁化的介質(zhì)覆蓋了一部分先前在時(shí)刻(t1)磁化的介質(zhì)148。這類似于一般與脈沖電流寫入法相關(guān)的“標(biāo)記和修整”方法。將注意到圖9的例子說明了相反極性的重新激活的寫電流，在邊界形成了磁通翻轉(zhuǎn)。作為備擇，例如所述重新激活的寫電流可以具有相同極性，以將比特長度擴(kuò)展到長于所述寫磁泡160。
然而，如圖10中時(shí)刻(t2)處，如果所述從時(shí)刻(t1)磁化的介質(zhì)148到達(dá)所述寫磁泡160的后沿，那么接著的磁化將導(dǎo)致在第1和第2磁化區(qū)域之間形成無記錄介質(zhì)148。例如，圖11說明了所述寫電流在時(shí)刻(t3)重新激活寫磁泡160，磁化一部分介質(zhì)148，該部分介質(zhì)不重疊于也不連續(xù)于先前在時(shí)刻(t1)磁化的介質(zhì)148。
因此，所述機(jī)會(huì)間隔(td)或“轉(zhuǎn)換窗口”被定義為小于或等于(t2-t1)的時(shí)間。對于給定的(t1)，(t2)被確切地定義成磁化區(qū)域從(t1)到穿過所述寫磁泡160的時(shí)間。在該轉(zhuǎn)換窗口(td)期間，所述寫電流可能是間斷的，如由于電路切換，并且所述寫驅(qū)動(dòng)器134能夠有效地重新激活所述寫磁泡160并繼續(xù)寫入數(shù)據(jù)而不用在鄰近的數(shù)據(jù)比特之間產(chǎn)生無記錄介質(zhì)148的間隙。如先前所討論的那樣，使用脈沖寫電流來激發(fā)所述寫磁泡160導(dǎo)致最快速的響應(yīng)和最好的數(shù)據(jù)比特邊緣形式。但是使用連續(xù)寫電流能在與長比特時(shí)間關(guān)聯(lián)的長電流反轉(zhuǎn)時(shí)間之間最佳地維持所述寫磁泡160極性。本發(fā)明提供一種最佳地利用所述兩種類型的寫電流并在它們之間具有新穎的受控相位關(guān)系的寫驅(qū)動(dòng)器134。
因此，本發(fā)明消除了與反轉(zhuǎn)連續(xù)寫電流關(guān)聯(lián)的不利的瞬時(shí)特性。這些瞬時(shí)特性，如轉(zhuǎn)換速率延遲以及電路切換間斷，是無作用的，因?yàn)樗隹纱呕橘|(zhì)148保持先前磁化直到寫電流在先前磁化的介質(zhì)148上的所希望的部分上給出磁通翻轉(zhuǎn)。實(shí)際上，所述寫驅(qū)動(dòng)器電流開關(guān)電路能夠利用整個(gè)轉(zhuǎn)換窗口(td)的任何部分，以進(jìn)行全面的電流開關(guān)處理。這就允許在本發(fā)明的高速寫驅(qū)動(dòng)器134中使用較簡單且較不昂貴的開關(guān)電路。
圖12是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的寫驅(qū)動(dòng)器134(圖2)產(chǎn)生的寫電流Iw的圖形表示。所述寫電流Iw由連續(xù)寫電流Ic和脈沖寫電流Ip的組合形成。所述寫驅(qū)動(dòng)器134在數(shù)據(jù)單元邊界反轉(zhuǎn)所述連續(xù)寫電流Ic，并且在一選擇的時(shí)刻(以圖12中表示為“t”的時(shí)間間隔說明)反轉(zhuǎn)所述脈沖寫電流Ip。從而，所述連續(xù)寫電流Ic和脈沖寫電流Ip不在同一時(shí)刻反轉(zhuǎn)。較佳的是，當(dāng)所述先前反轉(zhuǎn)的連續(xù)寫電流Ic標(biāo)稱為0或此后位于轉(zhuǎn)換窗口內(nèi)時(shí)反轉(zhuǎn)所述脈沖電流Ip。在這種方式下，所述寫電流Iw將更快速地反轉(zhuǎn)并且從0安培反轉(zhuǎn)到I(+/-)比從(+/-)反轉(zhuǎn)到(-/+)功率損耗較低。按上述定義，只要(t)處于所述轉(zhuǎn)換窗口(td)之中，那么將連續(xù)地記錄所述介質(zhì)148而沒有鄰近數(shù)據(jù)比特間的間隙。
這種連續(xù)電流和脈沖電流的相位受控反轉(zhuǎn)方式可用于優(yōu)化所述寫元件140的電流開關(guān)性能。也就是說，由在所述脈沖電流反轉(zhuǎn)時(shí)刻直接與所述連續(xù)電流的初始狀態(tài)相關(guān)的電流開關(guān)性能表征所述寫元件140的特性。從而，在所述先前反轉(zhuǎn)的連續(xù)電流Ic標(biāo)稱為0時(shí)或其之后并且處于轉(zhuǎn)換窗口之中，所述寫元件140的開關(guān)性能是最佳的。類似地，該相位受控反轉(zhuǎn)可用于寫驅(qū)動(dòng)器134以及寫元件140的功率損耗，當(dāng)在所述先前反轉(zhuǎn)的脈沖電流Ic標(biāo)稱為0時(shí)或其之后并且處于轉(zhuǎn)換窗口之中反轉(zhuǎn)所述脈沖電流Ip時(shí)，這同樣是最佳的。此外，該相位受控反轉(zhuǎn)可用于寫驅(qū)動(dòng)器134供電電流，當(dāng)所述連續(xù)電流和脈沖電流Ic、Ip不同時(shí)反轉(zhuǎn)時(shí)這是最佳的。
圖13是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的寫驅(qū)動(dòng)器134的示意圖。源224與源226并聯(lián)以接收數(shù)據(jù)輸入流。所述源224、226具有差動(dòng)輸出228、230和232、234，電連接它們，以組合每個(gè)的各自的輸出電流，產(chǎn)生所述寫電流Iw。
所述源224可包括一常規(guī)連續(xù)寫驅(qū)動(dòng)器電路以產(chǎn)生圖12所示的連續(xù)寫電流Ic。這樣的緩慢切換寫驅(qū)動(dòng)器電路是較簡單且不昂貴的。這樣的寫驅(qū)動(dòng)器電路的優(yōu)點(diǎn)例如由于峰值反轉(zhuǎn)電流由所述脈沖電流Ip電路提供，可以端接互連傳輸線而不損失凈空。同樣地，如上面所討論的那樣，通過緩慢地反轉(zhuǎn)所述連續(xù)電流Ic消耗較少功率。
所述電流源226可類似地包括一常規(guī)脈沖寫驅(qū)動(dòng)器電路以產(chǎn)生圖12所示的脈沖寫電流Ip。例如，圖13的所述源226包括脈沖發(fā)生器246。更廣義地來說，可以通過僅產(chǎn)生脈沖的一類電路產(chǎn)生所述脈沖寫電流Ip。作為備擇，所述脈沖發(fā)生器246可包括能夠產(chǎn)生選擇性地可變脈沖寬度的常規(guī)脈沖發(fā)生器。這樣的電路的優(yōu)點(diǎn)是例如響應(yīng)時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間快，全軌道對軌道操作可用飽和開關(guān)，并且功率要求低，可用較快的晶體管。同樣注意到終端晶體管235僅在慢開關(guān)源224上需要，從而最大的開關(guān)電壓不限于快速開關(guān)源226之中。
最后，延時(shí)器248提供了所述電流源224的連續(xù)寫電流的反轉(zhuǎn)與所述電流源226的脈沖寫電流的觸發(fā)之間的受控相位關(guān)系。如上面所定義的那樣，只要延時(shí)器248提供的時(shí)間延遲在所述轉(zhuǎn)換窗口(t2-t1)之間，所述脈沖電流Ip將磁化所述介質(zhì)148以在先前記錄的介質(zhì)148離開所述寫磁泡160之前規(guī)定數(shù)據(jù)比特邊緣，使鄰近的數(shù)據(jù)比特之間不形成無記錄間隙。作為備擇，所述延時(shí)器248能夠提供選擇性地可變時(shí)間延遲。
總的來說，如圖12-13中所說明的那樣，因?yàn)樵谀撤N程度上電流反轉(zhuǎn)不取決于所述連續(xù)寫電流Ic的瞬時(shí)性質(zhì)，因?yàn)橥ㄟ^脈沖電流寫的急劇轉(zhuǎn)換特性優(yōu)化數(shù)據(jù)比特邊緣，并且因?yàn)樗鲞B續(xù)電流寫驅(qū)動(dòng)器能夠在磁通翻轉(zhuǎn)之間維持所述寫磁泡160，本發(fā)明的寫驅(qū)動(dòng)器134提供增強(qiáng)的高速數(shù)據(jù)寫入性能。
由于所述寫驅(qū)動(dòng)器134僅依賴于快速脈沖Ip(在擴(kuò)展比特或開始下一比特中)重新激活寫磁泡160，所述寫驅(qū)動(dòng)器134在先前記錄轉(zhuǎn)換間隔內(nèi)提供什么瞬時(shí)寫電流Iw就無關(guān)緊要了。因此，在轉(zhuǎn)換窗口(t2-t1)期間，可以以實(shí)際且有效地開關(guān)晶體管為快速脈沖Ip作準(zhǔn)備來優(yōu)化所述寫驅(qū)動(dòng)器134。也就是說，本發(fā)明允許使用在此之前不能以高數(shù)據(jù)傳送速率寫入的簡單的開關(guān)配置。
從而，本發(fā)明的寫驅(qū)動(dòng)器134使用包括與場維持連續(xù)電流有相位受控關(guān)系的場反轉(zhuǎn)脈沖電流的寫電流。將注意到所述寫電流Iw可能是間斷的而不在可磁化介質(zhì)148中產(chǎn)生無記錄間隙。所述寫電流Iw可以具體間斷達(dá)等于或小于轉(zhuǎn)換窗口的時(shí)間而不在可磁化介質(zhì)中產(chǎn)生無記錄間隙。這就允許使用轉(zhuǎn)換窗口來有利地設(shè)計(jì)新穎的快速作用寫驅(qū)動(dòng)器電路形式的常規(guī)的、較不昂貴的且簡單的源。
作為另一特征，本發(fā)明的第1實(shí)施例是一種用于使用響應(yīng)于寫電流的寫元件將數(shù)據(jù)磁性地記錄于可磁化介質(zhì)148上作為磁通翻轉(zhuǎn)序列的方法。該方法包括用寫元件產(chǎn)生寫磁場，同時(shí)移動(dòng)所述可磁化介質(zhì)148穿過寫磁場。所述寫電流適合于響應(yīng)數(shù)據(jù)流輸入來激活所述寫元件在第1方向中磁性地定向所述介質(zhì)148的第1區(qū)域，并且反轉(zhuǎn)所述寫電流以響應(yīng)所述數(shù)據(jù)流輸入以在與所述第1方向相反的第2方向中磁性地定向所述介質(zhì)148的第2區(qū)域，所述寫電流包括與連續(xù)電流有預(yù)定相位關(guān)系的脈沖電流。所述脈沖電流以及所述連續(xù)電流的反轉(zhuǎn)174、180具有非0相位偏移較佳。
在第2實(shí)施例中，修正上述方法，以便在轉(zhuǎn)換窗口期間應(yīng)用經(jīng)反轉(zhuǎn)的寫電流，該轉(zhuǎn)換窗口包括的時(shí)間使所述第1區(qū)域的一部分在寫磁場中保持，以便由經(jīng)反轉(zhuǎn)的寫電流磁性地重定向所述第1區(qū)域的一部分，而所述第1區(qū)域剩下的部分保持第1磁化并穿過包括所想要的數(shù)據(jù)比特長度的磁化矢量162的寫磁場。
在第3實(shí)施例中，修正上述方法，以便使用等于或小于所述轉(zhuǎn)換窗口的時(shí)間來進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)電路開關(guān)處理以反轉(zhuǎn)所述寫電流。較佳的是，當(dāng)所述先前反轉(zhuǎn)的連續(xù)電流大約是0(即具有可忽略的幅度)時(shí)反轉(zhuǎn)所述脈沖電流。作為選擇，由電流開關(guān)性能表征所述寫元件的特性，所述電流開關(guān)性能直接與反轉(zhuǎn)所述脈沖電流時(shí)所述連續(xù)電流的初始狀態(tài)成比例，從而在所述連續(xù)電流標(biāo)稱為0之后所述寫元件開關(guān)性能是最佳的。
在第4實(shí)施例中，進(jìn)行上述方法，使得盡管所述寫電流中的實(shí)質(zhì)間斷(即大約等于轉(zhuǎn)換窗口的持續(xù)時(shí)間)，在可磁化介質(zhì)148中幾乎不形成無記錄間隙。
在第5實(shí)施例中，本發(fā)明是一種適用于從主計(jì)算機(jī)接收數(shù)據(jù)輸入流并存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備(如磁帶驅(qū)動(dòng)器或磁光磁盤驅(qū)動(dòng)器100)。所述設(shè)備包括在交變磁化方向中以連續(xù)的磁化矢量162存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的可磁化介質(zhì)148，以及鄰近所述介質(zhì)148產(chǎn)生用于選擇性地磁化所述介質(zhì)的寫磁場的寫元件。所述設(shè)備還包括自適應(yīng)地響應(yīng)數(shù)據(jù)輸入流并向所述寫元件提供寫電流以磁性地定向所述介質(zhì)148的寫驅(qū)動(dòng)器電路134。所述電路包括響應(yīng)于所述數(shù)據(jù)輸入流用于向所述寫元件提供連續(xù)電流的第1源224、響應(yīng)于所述數(shù)據(jù)輸入流用于向所述寫元件提供脈沖電流的第2源226以及在所述第1和第2源224、226的響應(yīng)中建立預(yù)定相位關(guān)系的延時(shí)器248。
在第6實(shí)施例中，修正上述設(shè)備，使所述寫驅(qū)動(dòng)器134給出寫電流以在第1方向中磁性地定向所述可磁化介質(zhì)148的第1區(qū)域，并且其中所述寫驅(qū)動(dòng)器134給出反轉(zhuǎn)的寫電流以在第2方向中磁性地定向所述可磁化介質(zhì)148的第2區(qū)域。在轉(zhuǎn)換窗口期間使用給出所述反轉(zhuǎn)的寫電流，所述轉(zhuǎn)換窗口包括的時(shí)間使所述第1區(qū)域的一部分在寫磁場中保持，以便由經(jīng)反轉(zhuǎn)的寫電流磁性地重定向所述第1區(qū)域的一部分，而所述第1區(qū)域剩下的部分保持第1磁化并穿過所述包括所想要的數(shù)據(jù)比特長度的磁化矢量162的寫磁場。所述延時(shí)器248提供小于或等于所述轉(zhuǎn)換窗口的相位受控響應(yīng)時(shí)間。所述延時(shí)器248可以是任選地可變并且/或者能夠?qū)λ鲰憫?yīng)控制相位，使得當(dāng)所述先前反轉(zhuǎn)的連續(xù)電流具有可忽略的幅度時(shí)反轉(zhuǎn)所述脈沖電流。
在第7實(shí)施例中，修正上述設(shè)備，使所述寫驅(qū)動(dòng)器134利用所述轉(zhuǎn)換窗口電切換所述電路來反轉(zhuǎn)所述寫電流。任選由與所述連續(xù)電流的初始狀態(tài)直接相關(guān)的功率損耗表征所述寫驅(qū)動(dòng)器134，使得當(dāng)所述脈沖電流反轉(zhuǎn)時(shí)或在所述先前反轉(zhuǎn)的連續(xù)電流大約為0之后所述寫驅(qū)動(dòng)器134功率損耗是最佳的。
在第8實(shí)施例中，修正上述第5實(shí)施例，這樣對于所述寫元件，所述脈沖電流和所述寫元件間連續(xù)的電連續(xù)性允許全軌道對軌道電壓脈沖。最佳的是，所述脈沖電流的脈沖寬度和所述連續(xù)和脈沖電流的幅度都是獨(dú)立地選擇可變的。所述寫驅(qū)動(dòng)器134供電電流還直接與所述連續(xù)和脈沖電流的相位受控反轉(zhuǎn)有關(guān)，使得當(dāng)所述連續(xù)和脈沖電流不同時(shí)反轉(zhuǎn)時(shí)，所述寫驅(qū)動(dòng)器134供電電流是最佳的。
顯然，本發(fā)明完全適應(yīng)于達(dá)到這里描述的結(jié)果和優(yōu)點(diǎn)。雖然為揭示起見而描述了較佳實(shí)施例，但是可以作出許多改變，這些改變將不難呈現(xiàn)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員面前，且包含在所附的權(quán)利要求揭示并定義的本發(fā)明要旨中。
權(quán)利要求
1.一種使用包括響應(yīng)于寫電流的寫元件的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備磁性地將數(shù)據(jù)記錄在所述設(shè)備中的可磁化介質(zhì)上作為磁通翻轉(zhuǎn)序列的方法，其特征在于所述方法包括以下步驟a)用所述寫元件產(chǎn)生寫磁場；b)移動(dòng)所述可磁化介質(zhì)通過所述寫磁場；c)使寫電流自適應(yīng)響應(yīng)于數(shù)據(jù)流輸入，用以激活寫元件在第1方向磁性地定向所述介質(zhì)的第1區(qū)域，并且反轉(zhuǎn)所述寫電流以響應(yīng)所述數(shù)據(jù)流輸入，在第2方向磁性地定向所述介質(zhì)的第2區(qū)域，所述寫電流包括與連續(xù)電流有預(yù)定相位關(guān)系的脈沖電流。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在轉(zhuǎn)換窗口期間使用所述自適應(yīng)步驟(c)的反轉(zhuǎn)寫電流，所述轉(zhuǎn)換窗口包括的時(shí)間使所述第1區(qū)域的一部分在寫磁場中保持，以便由經(jīng)反轉(zhuǎn)的寫電流磁性地重定向所述第1區(qū)域的一部分，而所述第1區(qū)域剩下的部分保持第1磁化并穿過所述包括預(yù)定數(shù)據(jù)比特長度的磁化矢量的寫磁場。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述脈沖電流和所述連續(xù)電流不同時(shí)反轉(zhuǎn)。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于使用等于或小于所述轉(zhuǎn)換窗口的時(shí)間來進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)電路切換處理以反轉(zhuǎn)所述寫電流。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于當(dāng)所述先前反轉(zhuǎn)的連續(xù)電流大約是0時(shí)反轉(zhuǎn)所述脈沖電流。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述寫電流可以間斷達(dá)等于或小于所述轉(zhuǎn)換窗口的時(shí)間而不在所述可磁化介質(zhì)中產(chǎn)生無記錄間隙。
7.一種適應(yīng)于從主計(jì)算機(jī)接收數(shù)據(jù)輸入流并存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其特征在于包括具有以交變的磁性取向?qū)?shù)據(jù)作為若干連續(xù)磁化矢量存儲(chǔ)的可磁化介質(zhì)的可旋轉(zhuǎn)磁盤；鄰近于所述磁盤產(chǎn)生用于選擇性磁化所述可磁化介質(zhì)的寫磁場的寫元件；自適應(yīng)地響應(yīng)所述數(shù)據(jù)輸入流并向所述寫元件提供寫電流以磁性地將可磁化介質(zhì)定向于將所述數(shù)據(jù)輸入流寫入所述磁盤的寫驅(qū)動(dòng)器電路，所述寫驅(qū)動(dòng)器電路包括響應(yīng)于所述數(shù)據(jù)輸入流用于向所述寫元件提供連續(xù)電流的第1源、響應(yīng)于所述數(shù)據(jù)輸入流用于向所述寫元件提供脈沖電流的第2源，以及對所述第1和第2源的響應(yīng)控制相位的延時(shí)器。
8.如權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其特征在于所述延時(shí)器對所述響應(yīng)控制相位，使得當(dāng)所述先前反轉(zhuǎn)的連續(xù)電流大約為0時(shí)反轉(zhuǎn)所述脈沖電流。
9.如權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其特征在于所述寫驅(qū)動(dòng)器利用轉(zhuǎn)換窗口來電切換電路以反轉(zhuǎn)所述寫電流。
10.如權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其特征在于對于所述寫元件，所述脈沖電流和所述寫元件間連續(xù)的電連續(xù)性允許全軌道對軌道電壓脈沖。
11.一種數(shù)據(jù)處理設(shè)備，其特征在于包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)；用于通過傳送包括與連續(xù)電流有受控相位關(guān)系的脈沖電流的寫電流在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)上寫入一系列數(shù)據(jù)比特以響應(yīng)數(shù)據(jù)輸入流的裝置。
全文摘要
一種用于將數(shù)據(jù)以形成具有交變磁性取向和選擇長度的磁化矢量的空分磁通翻轉(zhuǎn)的形式寫入可磁化介質(zhì)(148)的設(shè)備和方法。鄰近于所述介質(zhì)的寫元件(140)包括形成寫磁隙(158)的前沿(164)和后沿(166)，當(dāng)電流激活所述寫元件時(shí)，所述寫磁隙提供用于選擇性磁化所述可磁化介質(zhì)的寫磁場(160)。寫驅(qū)動(dòng)器電流(134)響應(yīng)于數(shù)據(jù)輸入流，提供激活所述寫元件的寫電流，所述寫電流包括與連續(xù)電流(I
文檔編號G11B5/09GK1443350SQ01807358
公開日2003年9月17日 申請日期2001年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月31日
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