專利名稱：設(shè)有熱噪聲檢測(cè)器的磁信息讀出系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及至少包括一個(gè)設(shè)有兩個(gè)磁敏電阻棒的讀出頭的磁信息讀出系統(tǒng)，所述兩個(gè)磁敏電阻棒在經(jīng)受相同的磁場(chǎng)變化時(shí)，其電阻率彼此朝相反方向變化，每個(gè)磁敏電阻棒都具有第一和第二連接端子，第一連接端子連接到電源負(fù)端，第二連接端子稱為磁敏電阻棒的輸出端子，通過電流源連接到電源正端，讀出頭還裝有一個(gè)具有兩個(gè)輸入端的差動(dòng)放大器，它的每個(gè)輸入端連接到磁敏電阻棒之一的輸出端子。
從美國專利No.5,420,736已經(jīng)知道這樣的讀出系統(tǒng)。在理論上，這個(gè)讀出系統(tǒng)對(duì)讀出頭與可能存在于信息存儲(chǔ)表面上的雜物或表面粗糙(asperity)之間的偶然接觸不敏感。確實(shí)，當(dāng)這樣的事件，下文稱為熱噪聲(thermal asperity)出現(xiàn)時(shí)，會(huì)使磁敏電阻棒的電阻率突然增大。結(jié)果，這時(shí)每個(gè)磁敏電阻棒輸出端的電壓便突然上升。因?yàn)閷?duì)于兩個(gè)磁敏電阻棒，電阻率的增長幅度相同，所以電壓的增長幅度也相同。從磁敏電阻棒的輸出端接收電壓的差動(dòng)放大器的共模抑制比高，所以差動(dòng)放大器輸入電壓的這些相同的增長將被忽略。
但是，無論如何，監(jiān)視這樣的事件是有用的。讀出頭與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)表面上存在的雜物或表面粗糙之間太強(qiáng)烈的和重復(fù)的接觸會(huì)損壞讀出頭或至少產(chǎn)生讀出誤差，或者還可能使在出現(xiàn)這種接觸的位置上存儲(chǔ)信息產(chǎn)生變化?？刂谱x出系統(tǒng)的的控制裝置，若得到通知有熱噪聲出現(xiàn)，就可以選擇忽略在產(chǎn)生這種事件處讀出的數(shù)據(jù)，或?qū)砻钭x出頭跳過曾經(jīng)產(chǎn)生過這種事件的位置，或作為另一方案，可以重新安排數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，使得不再需要引導(dǎo)讀出頭跨過這個(gè)位置。相應(yīng)地，本發(fā)明的目的是使讀出系統(tǒng)能夠檢測(cè)出并發(fā)出信號(hào)說明有熱噪聲。
為了達(dá)到這一目的，按本發(fā)明的讀出系統(tǒng)，其特征在于，它包括具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的檢測(cè)模塊，所述輸入端中的每一個(gè)連接到磁敏電阻棒之一的輸出端，檢測(cè)模塊包括兩個(gè)阻值基本相等的電阻；具有一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的放大器和具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的比較器，每個(gè)電阻的接線端子連接到檢測(cè)模塊的輸入端，這電阻器的另外的接線端子連接在一起而形成的公共連接點(diǎn)，所述公共連接點(diǎn)通過第一串聯(lián)電容連接到所述放大器的輸入端，所述放大器的輸出端通過第二串聯(lián)電容連接到所述比較器的輸入端，所述比較器的另一輸入端接收基準(zhǔn)電壓，所述比較器的輸出端形成模塊的輸出端。
熱噪聲在磁敏電阻棒端子引起的電壓變化的幅度可達(dá)讀出系統(tǒng)正常操作時(shí)遇到的磁數(shù)據(jù)值的變化所引起的電壓額定變化幅度的25％-200％。讀出頭與表面粗糙或雜物接觸越激烈，熱噪聲的影響就越大。調(diào)整基準(zhǔn)電壓就可以確定熱噪聲的允許閾值。
在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，如上所述的讀出系統(tǒng)的特征在于，所述檢測(cè)模塊 包括具有N個(gè)輸出端的稱為基準(zhǔn)寄存器的可編程寄存器和具有N個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述基準(zhǔn)寄存器含有基準(zhǔn)電壓的數(shù)字表達(dá)，而基準(zhǔn)寄存器的N個(gè)輸出端連接到數(shù)模轉(zhuǎn)換器的N個(gè)輸入端，而其輸出端連接到所述比較器的輸入端中接收基準(zhǔn)電壓的一個(gè)輸入端。
采用這樣的電路就可以對(duì)讀出系統(tǒng)熱噪聲允許閾值進(jìn)行靈活控制，例如用軟件實(shí)施。
大部分磁信息讀出系統(tǒng)都利用幾個(gè)讀出頭，它們以這樣的方式分布，使得存有信息的每個(gè)表面以及每個(gè)表面的每一個(gè)區(qū)域都可以盡可能快地存取。在一給定的時(shí)刻t，只有屬于控制裝置命令要讀的信息所處的區(qū)域的那一個(gè)讀出頭起作用。
因而，本發(fā)明的有益的實(shí)施例包括如上所述的讀出系統(tǒng)，其特征在于，它包括P個(gè)讀出頭，P大于或等于2，和具有P對(duì)輸入端和兩個(gè)輸出端的選擇模塊，所述選擇模塊包括具有K個(gè)輸出端的可編程寄存器，或選擇寄存器，以及具有K個(gè)輸入端和P個(gè)輸出端的譯碼器，選擇寄存器的K個(gè)輸出端連接到譯碼器的K個(gè)輸入端，而選擇模塊包括P對(duì)開關(guān)，每對(duì)開關(guān)由譯碼器的P個(gè)輸出端中的一個(gè)控制，每對(duì)開關(guān)具有一對(duì)輸入端和一對(duì)輸出端，開關(guān)的P對(duì)輸入連接到選擇模塊的P對(duì)輸入端子，而P對(duì)開關(guān)的P對(duì)輸出端中的每一對(duì)連接到選擇模塊的兩個(gè)輸出端子，所述選擇模塊的P對(duì)輸入端子中的每一對(duì)連接到P個(gè)讀出頭中每一個(gè)的磁敏電阻棒的輸出端子，選擇模塊的兩個(gè)輸出端子連接到檢測(cè)模塊的兩個(gè)輸入端。
因此，這樣的讀出系統(tǒng)所有的讀出頭一起只需要一個(gè)檢測(cè)模塊?？刂蒲b置不僅確定必須用讀出頭中的哪一個(gè)來進(jìn)行讀出操作，而且同時(shí)還可以用軟件手段，通過把使譯碼器能夠控制P對(duì)開關(guān)的數(shù)字值輸入選擇寄存器，來選擇對(duì)應(yīng)的磁敏電阻棒的輸出端子，使得只有激活的讀出頭的磁敏電阻棒的輸出端子上所出現(xiàn)的信號(hào)才能輸入檢測(cè)模塊。
下面將參照若干個(gè)純粹是用作例子的實(shí)施例和附圖比較詳細(xì)地解釋本發(fā)明，附圖中

圖1是按本發(fā)明的讀出系統(tǒng)的部分電路圖；圖2表示幾條曲線，舉例說明出現(xiàn)在按本發(fā)明的讀出系統(tǒng)中的各種信號(hào)逐步下降的情況；圖3是按本發(fā)明的有益的實(shí)施例的讀出系統(tǒng)的部分電路圖；圖1表示按本發(fā)明的磁數(shù)據(jù)讀出系統(tǒng)的一部分。這樣的讀出系統(tǒng)包括至少一個(gè)設(shè)有兩個(gè)磁敏電阻棒(MR10，MR20)的讀出頭H0，其輸出電阻率(RMR10，RMR20)在它們遇到同樣的磁場(chǎng)變化時(shí)，產(chǎn)生彼此相反方向的變化。每個(gè)磁敏電阻棒(MR10，MR20)具有第一和第二連接端子。第一連接端子連接到電源負(fù)端GND，而第二連接端子(M10，M20)稱為磁敏電阻棒的輸出端子，通過電流源I0連接到電源正端VCC。讀出頭H0還裝設(shè)一個(gè)具有兩個(gè)輸入端的差動(dòng)放大器A0，每個(gè)輸入端連接到所述磁敏電阻棒之一的各自的輸出端子(M10，M20)。讀出系統(tǒng)包括被稱為檢測(cè)模塊DET的具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的模塊。這些輸入端的每一個(gè)連接到所述磁敏電阻棒的各自輸出端子(M10，M20)。檢測(cè)模塊包括兩個(gè)阻值基本上相同的電阻R、具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的放大器A和具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的比較器Cp。每個(gè)電阻R有一個(gè)接線端連接到檢測(cè)模塊的輸入端，而所述電阻的另外的接線端相互連接，從而形成公共接點(diǎn)NC。公共接點(diǎn)NC通過第一串聯(lián)電容C連接到放大器A的輸入端，而放大器A的輸出端通過第二串聯(lián)電容C連接到比較器Cp的一個(gè)輸入端。比較器的另一輸入端接收基準(zhǔn)電壓Vref。比較器Cp的輸出端構(gòu)成檢測(cè)模塊DET的輸出端。檢測(cè)模塊DET還包括被稱為基準(zhǔn)寄存器的具有N個(gè)輸出端的可編程寄存器RD和具有N個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的數(shù)模轉(zhuǎn)換器D/A?；鶞?zhǔn)寄存器RD包含基準(zhǔn)電壓Vref的數(shù)字表達(dá)。基準(zhǔn)寄存器RD的N個(gè)輸出端連接到數(shù)模轉(zhuǎn)換器的N個(gè)輸入端，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸出端連接到比較器Cp接收基準(zhǔn)電壓Vref的一個(gè)輸入端。
圖2用來表示按照本發(fā)明的讀出系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種信號(hào)逐步下降的情況。信號(hào)VM10代表讀出系統(tǒng)正常操作時(shí)提供給端子M10的電壓。這個(gè)電壓表明它圍繞著一個(gè)恒定值V0振蕩。若RMR10＝RMR20＝RMR，則V0＝RMR.I0。所述振蕩表示讀出頭在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的表面上面移動(dòng)時(shí)所經(jīng)受的磁場(chǎng)局部變化。這里未示出的信號(hào)VM20說明由端子M20提供的電壓逐步下降的情況，該信號(hào)也表現(xiàn)出與VM10相似的圍繞著同一常數(shù)值V0的振蕩，但相位與后者相反。信號(hào)V’M10代表出現(xiàn)熱噪聲時(shí)由端子M10提供的電壓。這個(gè)電壓在時(shí)刻ta之前表現(xiàn)出圍繞著V0的振蕩，然后熱噪聲引起磁敏電阻棒MR10的電阻率突然增大時(shí)，其表現(xiàn)是所述棒輸出電壓突然增大。此外，磁敏電阻棒MR10的電阻率還取決于讀出頭H0在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的表面上面移動(dòng)時(shí)所經(jīng)受的磁場(chǎng)局部變化。相應(yīng)地，信號(hào)V’M10也表現(xiàn)出振蕩，但這時(shí)是圍繞先出現(xiàn)峰值然后逐漸向V0下降的電壓。為了表現(xiàn)得更加清楚，這里舉一個(gè)極端的例子，在這里，熱噪聲引起的電壓變化幅度是讀出系統(tǒng)正常操作時(shí)遇到的磁數(shù)據(jù)值變化引起的電壓變化標(biāo)稱幅度的200％左右。未示出的說明由端子M20提供的電壓逐步下降情況的信號(hào)V’M20，在同樣的情況下會(huì)表現(xiàn)出類似于V’M10的振蕩，但相位與后者相反，在時(shí)刻ta之前圍繞著同一個(gè)不變值V0，而后圍繞同一個(gè)先出現(xiàn)峰值然后逐漸下降至V0的電壓。信號(hào)V+代表比較器在其非反相輸入端接收的與基準(zhǔn)電壓Vref比較的電壓。因?yàn)槌霈F(xiàn)在檢測(cè)模塊上的電阻具有相同的阻值R，所以相位相反的振蕩彼此勾銷，而公共接點(diǎn)NC所提供的電壓便是所得的常數(shù)電壓值V0，由熱噪聲引起的電壓峰值疊加在所述電壓值上。第一串聯(lián)電容消除了直流分量，亦即常數(shù)電壓V0。放大器A放大代表熱噪聲的信號(hào)。第二串聯(lián)電容消除任何在所述放大過程中出現(xiàn)的直流分量。這樣得到的信號(hào)V+然后用比較器Cp與基準(zhǔn)電壓Vref比較。這個(gè)值Vref確定了一個(gè)閾值，在所述閾值以外考慮熱噪聲的作用。因而，它確定了熱噪聲到什么程度才算明顯。從V+超過Vref的一點(diǎn)開始，檢測(cè)模塊DET輸出端TA提供的信號(hào)VTA改變成邏輯電平“1”，表示檢測(cè)到明顯的熱噪聲。
圖3表示按照本發(fā)明有益的實(shí)施例的讀出系統(tǒng)的一部分。這樣的讀出系統(tǒng)包括P個(gè)讀出頭(H0...Hp-1)，P大于或等于2，以及被稱為選擇模塊的具有P對(duì)輸入端子和兩個(gè)輸出端子的模塊SEL。選擇模塊SEL包括被稱為選擇寄存器的具有K個(gè)輸出端的可編程寄存器和具有K個(gè)輸入端和P個(gè)輸出端(S0...Sp-1)的譯碼器DEC。選擇寄存器RS的K個(gè)輸出端連接到譯碼器DEC的K個(gè)輸入端。選擇模塊SEL包括P對(duì)開關(guān)(PI0...PIp-1)，每對(duì)由譯碼器DEC的P個(gè)輸出端中的一個(gè)控制。每對(duì)開關(guān)(PI0...PIp-1)包括一對(duì)輸入端和一對(duì)輸出端，所述開關(guān)的P對(duì)輸入端連接到選擇模塊的P對(duì)輸入端子。開關(guān)(PI0...PIp-1)的P對(duì)輸出端中的每一對(duì)都連接到所述選擇模塊的兩個(gè)輸出端子。所述選擇模塊的P對(duì)輸入端子中的每一對(duì)連接到P個(gè)讀出頭(H0...Hp-1)的每一個(gè)的磁敏電阻棒的輸出端子((M1j，M2j)，其中j＝0到p-1)。所述選擇模塊SEL的兩個(gè)輸出端子連接到檢測(cè)模塊DET的兩個(gè)輸入端子。在這樣的讀出系統(tǒng)中，選擇寄存器RS含有令譯碼器DEC能夠控制P對(duì)開關(guān)(PI0...PIp-1)的數(shù)字值，使得只有激活的讀出頭的磁敏電阻棒的輸出端子上出現(xiàn)的信號(hào)才會(huì)輸入檢測(cè)模塊。
權(quán)利要求
1.至少包括一個(gè)設(shè)有兩個(gè)磁敏電阻棒的讀出頭的磁信息讀出系統(tǒng)，所述兩個(gè)磁敏電阻棒在經(jīng)受相同的磁場(chǎng)變化時(shí)，其電阻率彼此朝相反方向變化，每個(gè)磁敏電阻棒都具有第一和第二連接端子，第一端子連接到電源負(fù)端，第二連接端子稱為磁敏電阻棒的輸出端子，通過電流源連接到電源正端，讀出頭還裝有具有兩個(gè)輸入端的差動(dòng)放大器，它的每個(gè)輸入端連接到所述磁敏電阻棒之一的輸出端子，所述讀出系統(tǒng)的特征在于它包括檢測(cè)模塊，后者具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，每個(gè)所述的輸入端連接到所述磁敏電阻棒之一的輸出端，該檢測(cè)模塊包括兩個(gè)阻值基本相等的電阻；具有一個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的放大器和具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的比較器，每個(gè)電阻有一連接端子連接到檢測(cè)模塊的輸入端，所述電阻器的其他端子連接在一起而形成公共連接點(diǎn)，所述公共連接點(diǎn)通過第一串聯(lián)電容連接到所述放大器的輸入端，所述放大器的輸出端通過第二串聯(lián)電容連接到所述比較器的輸入端，所述比較器的另一輸入端接收基準(zhǔn)電壓，所述比較器的輸出端形成模塊的輸出端。
2.權(quán)利要求1所要求的讀出系統(tǒng)，其特征在于所述檢測(cè)模塊，包括具有N個(gè)輸出端的被稱為基準(zhǔn)寄存器的可編程寄存器和具有N個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述基準(zhǔn)寄存器含有基準(zhǔn)電壓的數(shù)字表達(dá)，而基準(zhǔn)寄存器的N個(gè)輸出端連接到數(shù)模轉(zhuǎn)換器的N個(gè)輸入端，而其輸出端連接到所述比較器的輸入端中接收基準(zhǔn)電壓的一個(gè)輸入端。
3.權(quán)利要求1或2所要求的讀出系統(tǒng)，其特征在于它包括P個(gè)讀出頭，P大于或等于2，和具有P對(duì)輸入端和兩個(gè)輸出端的選擇模塊，所述選擇模塊包括具有K個(gè)輸出端的稱為選擇寄存器的可編程寄存器，以及具有K個(gè)輸入端和P個(gè)輸出端的譯碼器，選擇寄存器的K個(gè)輸出端連接到譯碼器的K個(gè)輸入端，而選擇模塊包括P對(duì)開關(guān)，每對(duì)開關(guān)由譯碼器的P個(gè)輸出端中的一個(gè)控制，每對(duì)開關(guān)具有一對(duì)輸入端和一對(duì)輸出端，開關(guān)的P對(duì)輸入端連接到選擇模塊的P對(duì)輸入端子，而P對(duì)開關(guān)的P對(duì)輸出端中的每一對(duì)連接到選擇模塊的兩個(gè)輸出端子，所述選擇模塊的P對(duì)輸入端子中的每一對(duì)連接到P個(gè)讀出頭中每一個(gè)的磁敏電阻棒的輸出端子，選擇模塊的兩個(gè)輸出端子連接到檢測(cè)模塊的兩個(gè)輸入端。
全文摘要
磁信息讀出系統(tǒng)包括至少一個(gè)設(shè)有兩個(gè)磁敏電阻棒的讀出頭。該讀出系統(tǒng)包括檢測(cè)模塊DET，后者包括兩個(gè)電阻R、放大器A和具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的比較器Cp。每一個(gè)電阻R連接到所述磁敏電阻棒中的一個(gè)的輸出端子，而電阻的其他端子彼此連接形成公共接點(diǎn)NC。將公共接點(diǎn)NC上的電壓放大，并通過比較器Cp與基準(zhǔn)電壓Vref比較。比較器Cp的輸出是標(biāo)志讀出頭與可能在信息存儲(chǔ)表面上存在的雜物或表面粗糙之間發(fā)生偶然接觸的信號(hào)。
文檔編號(hào)G11B5/40GK1166031SQ97110589
公開日1997年11月26日 申請(qǐng)日期1997年4月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月17日
發(fā)明者李鑾, E·迪斯邦納茲 申請(qǐng)人:菲利浦電子有限公司