KR960005416B1 - 디스크드라이브 시스템 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

디스크드라이브 시스템

제1도는 모터의 회로도.

제2도는 본 발명의 바이폴라 드라이브 제어회로를 사용하여 형성되는 포맷위치의 다이어그램.

제3도는 모터의 매 360 전기 각 당 20스텝을 이루기위한 스위칭 패턴을 나타내는 도표.

제4도는 서로 다른 극성의 전류로 모터의 서로 다른 권선을 여자함으로서 형성될 수 있는 위치를 나타내는 다이어그램.

제5도는 특정 트랙에 도달하기 위해서는 어떤 위상이 여자되어야 하는가를 보여주는 표이며, 모터의 2 멈춤위치 사이에 헤드가 위치되는 방법을 나타냄.

제6도는 데이타트랙의 섹터에서 홀수/짝수 및 싱크(sync)/버스트(burst)의 상대적 위치를 나타냄.

제7도는 홀수/짝수 및 싱크/버스트의 상대적 배치를 나타내는 제6도에 도시된 섹터 중 하나의 확대도.

제8도는 10상 스텝모터를 구동하여 캐리지의 위치를 설정한 사용되는 전자장치의 간략한 회로도.

제9도는 제8도에 도시된 회로의 출력으로부터 모터권선으로 신호를 전송하는데 사용되는 출력단의 상세한 회로도.

제10도는 본 발명을 사용한 디스크드라이브 작동기의 요소를 나타내는 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 디스크 23 : 변환기

40, 42 : 서보버스트 50 : 서보섹터

60 : R/W증폭기 및 복조기 64 : 변환기

66 : DC오프셋 80 : 서보논리

82 : 시스템클럭 86 : 싱크버스트

93 : 증폭기

본 발명은 자기디스크 기억장치에 사용하기 위한 서보제어시스템에 관한 것이며, 특히 디스크상의 데이타트랙에 대해 데이타헤드를 위치시키고, 또 데이타헤드를 디스크상의 트랙 중심선 위로 위치시키기 위해 제어용 스텝모터권선의 새로운 배열을 이용한 서보제저시스템에 관한 것이다.

본 발명은 특히 1986년 10월 2일 출원된 미합중국 특허출원 제914,690호에서 설명된 바와 같이 디스크드라이브장치와 함께 사용하기에 유용한 것이며, 참고로서 본 발명에 인용되었다.

디스크기억장치는 일반적으로 밀리초의 시간으로 액세스 가능하게 되는 비교적 대용량의 정보를 저장하기 위한 데이타처리장치에 사용된다. 구조적으로 통상의 기억장치는 하나 이상의 적층된 원반의 어셈블리 형태로 되어있는 수개의 표면을 갖는 회전하는 자기디스크 매체를 포함하며, 그 위에 원형의 데이타트랙 중심선상에 위치한 어드레스 가능한 섹터에서 데이타가 자기적으로 감지 또는 기록된다. 상기 디스크 어셈블리는 일정한 고속으로 회전하는 기억장치내의 구동스핀들 위에 탑재된다. 또한 기억장치는 디스크의 각 표면과 연관되어 있는 하나 이상의 변환기 또는 읽기/쓰기 헤드를 가지고 있다. 그 변환기는 이동할 수 있는 캐리지의 아암 위에 설치되며 디스크의 표면과 간격을 가지고 떨어져 있다. 서보제어기는 어떠한 데이타헤드라도 선택된 트랙 중심선 위에 위치시키기 위해 모든 데이타헤드가 함께 방사상으로 디스크 표면위로 이동되도록 캐리지의 작동을 제어한다. 캐리지 위의 모든 데이타헤드가 함께 이동하기 때문에 디스크 기억장치는 또한 데이타변환작용을 수행하기 위해 읽기/쓰기 헤드중 어느 하나를 선택하는 제어회로를 가지게 된다.

서보제어기는 데이타처리 시스템으로부터의 명령을 받아 동작한다. 서보제어기는 그 명령을 아날로그 서보 신호로 변환시켜 통상 전력증폭기를 통해 변환기 캐리지에 연결되는 전기적 작동자를 구동시키게 된다. 전형적으로 디스크드라이브장치는 2가지 모우드 중의 한가지 모우드로 동작한다. 제 1 의 모우드(개방 루우프)에서는 캐리지와 따라서 선택된 데이타헤드가 원하는 원형트랙중심선 근방으로 이동하게 되는 것이며, 그 다음 데이타헤드가 그 근방에 도달했을때 시스템이 트랙추종(폐쇄 루우프, 사이버 제어된) 모우드로 전환되는 것이다. 트랙추종 모우드에 있어서, 작동기 또는 캐리지의 위치가 서보제어된 선택된 데이타헤드의 중심이 데이타트랙의 중심선과 일치하도록 된다.

정렬상의 에러를 최소화하기 위해서 서보시스템은 제어기가 데이타헤드와 트랙 중심선 사이의 변위를 검출하게 만드는 데이타 디스크상에 미리 기록된 포멧팅 정보를 채용하고 있다. 하나의 포맷은 디스크 어셈블리의 지정된 표면상의 서보트랙을 따라 연속적으로 미리 기록되어 있는 서보데이타(지정된 서보데이타)와 함께 원주상으로 배열된 산재된 서보섹터에 미리 기록되거나 또는 디스크 어셈블리의 데이타 표면상의 데이타 섹서의 인접한 쌍 사이에 묻혀있는 서보데이타(매입된 서보데이타)로 구성된다. 지정된 서보데이타는 통상 판독전용 서보헤드에 의해 독출되고, 매입된 서보데이타는 읽기/쓰기헤드에 의해 독출되는 데이타와 함께 독출되며, 이후 서보데이타 처리회로에 의해 일반 데이타로부터 분리된다.

상기 지정된 서보데이타 및 매입된 서보데이타는 모두 디스크 제어기에 의해 해독되어 이에 의해 서보제어신호를 조절할 수 있게 되고, 필요하다면 데이타헤드를 선택된 데이타트랙 중심선과 일직선상으로 연속적으로 놓이게 유지시킬 수 있다. 그러나, 몇가지 요인에 의해 디스크 기억장치의 배열상의 정확도와 얻을 수 있는 최대 데이타트랙 밀도가 제한받고 있다. 그 요인중의 가장 일반적인 것은 전기적 및 기계적인 간섭 또는 잡음에 있다. 전기적 간섭의 예로서는 직류 바이어스전압 및 전기적인 오프셀이 그것이며, 또한 주요한 기계적 간섭으로서는 트랙의 실제적인 중심선과 디스크의 정착시 중심으로부터의 고정거리에 위치된 헤드에 부여되는 유효 중심선 사이의 차이에 기인한 스핀들 런아웃 또는 요동을 말할 수 있다. 이것은 통상 디스크를 드라이브 스핀들 위에 장착시킬때 약간 편심되는 것에 의해 발생된다. 런아웃은 교환가능한 디스크 카트리지를 사용하는 디스크 구동시스템에서 디스크를 장착할때 약간의 중심편이(예로 1천분의 1인치)는 물론 장착후 디스크 카트리지의 안착에 있어 미끄러짐 또는 기울기로부터 발생된다. 캐리지, 아암디스크 또는 변환기의 불균일한 열팽창에 기인한 불일치는 물론 변환기 캐리지와 그 안내 로드 사이에서 캐리지가 운동하는 것 또한 기계적 장애를 부여한다. 일반적으로, 위치설정 오차는 트랙피치(즉, 인접한 트랙중심선 사이의 간격)의 최대값의 ±10% 내에 있어야 한다. 따라서, 예를들면 인치당 1000 트랙의 서보시스템은 데이타헤드를 데이타트랙 중심선의 ±100 마이크로인치내로 유지시켜야만 하다. 현재 상용의 교환가능한 디스크 시스템에서는 위와같은 배치정확도를 용이하게 얻을 수 없게 되어 있다.

위치설정의 정화도에 영향을 미치는 또 하나의 요인으로서 제어시스템의 시간지연을 들 수 있다. 시간지연은 제어기가 오프-트랙 상태를 감지하고나서 작동자가 변환기를 데이타트랙 중심선과 일치하도록 이동시키는 것을 개시할 때까지의 시간간격을 말한다. 이러한 시간지연은 예를들어 낮은 샘플링 비율로부터 야기되는 것과 같은 서보제어시스템의 전기적 응답 특성에 어느 정도 원인이 있다. 그 나머지 원인이 전기적 작동자의 응답특성으로 돌릴 수 있다. 위와같은 시간 지연은 서보제어시스템의 대역폭을 규정한다. 대역폭의 커짐에 따라 위치설정시스템의 오프-트랙상태에 대한 빠른 응답이 이루어질 수 있고, 이에 의해 데이타헤드의 위치설정을 긴밀하게 제어할 수 있게 된다. 큰 대역폭을 갖는 위치설정시스템은 중심선이 작은 허용오차내로 유지될 수 있음으로서 데이타트랙 밀도가 증가되게 한다. 트랙 추종 동작에 있어서도 불일치를 야기시키는 다른 요인들이 있을 수 있다.

서보 대역폭을 증가시키는 종래의 방법은 기계적인 공진 주파수를 증가시키고, 지정된 서보 표면으로부터 연속적인 위치정보를 피이드백 시키고, 데이타 표면으로부터 출력되는 위치 정보의 피이드백에 대한 높은 샘플링 비율을 제공함을 특징으로 한다.

전기적 및 기계적인 장애의 효과를 어느 정도 극복하기 위한 방법으로서 서보시스템의 기계적 및 전기적 회로소자의 허용오차를 개선하고자 하는 노력이 이루어졌다. 그러나, 이러한 노력은 ㅂ용이 많이 들고, 문제를 해결하는데 있어 기껏해야 최저한의 대책밖에 안된다. 또한 서보 보상회로망이 기계적 요소의 불균일한 열적 영향에 의한 크기 또는 위치변화로부터 야기되는 헤드 정렬의 불일치를 저감시키는데 사용되고 있다. 이러한 대책은 런아웃 에러에 대하여는 보정을 할 수 없고, 단지 평균 오프셀 에러를 얼마만큼보정하고자 하는 시도에 기준을 두고 있기 때문에 헤드의 정렬상 불일치 에러를 부분적으로 보정하게 될 뿐이다.

헤드 정렬을 전자적으로 개선시키기 위한 여러가지 대책이 발표된 바 있다. 그 하나의 대책으로서 지정된 디스크 표면상의 서보 위치정보를 대신하거나 보완하는 것으로서 데이타 저장 트랙상에 구획되고 매입된 서보 위치설정 데이타를 제공하고자 한 것이 있다, 그러나 이 시도는 대역폭 제한을 극복하지 못한다. 또 하나의 대책으로서는 헤드가 회전하는 디스크의 위치 기준 트랙위로 방사상으로 고정된 고정 기준점에 위치하도록 하여 위치 오차를 검출하는 것이다. 그러나 이러한 시도 역시 표면보상, 노이즈 감색 또는 독출되는 실제 트랙의 위치설정에 있어서의 특수성에 관련된 긴밀한 고정관계를 결여시키고 있기 때문에 최적의 결과를 제공하지는 못한다.

또 다른 시도로서 위치 오차신호를 디스크 매체보다는 변환기 캐리지 위의 코스 위치설정기로부터 얻어내게 한 것이 있으나, 이것 역시 노이즈 감쇄 및 재현성이 결여된 것이다.

다른 대책으로서 저장 데이타트랙의 중심선에 대해 트랙 절반의 폭으로 방사상으로 이동된 중심선에서의 또 다른 트랙 위치로 기록된 데이타 표면위에 제 1 및 제 2 의 서보신호를 제공하는 것이 있다. 그러나 이와같은 서보 신호정보를 사용하는 대책은 몇개의 정보를 통과하게 하여 일단의 위치 에러신호를 기억하게 만들어 보정신호가 후속하는 읽기/쓰기 동작중에도 이용되게 하고 있다. 이러한 시스템은 대형의 처리장치 및 정보를 기억하기 위한 대용량의 기억공간을 요구하고 있다. 더우기, 위의 대책은 시스템 사용중에 발생될 수 있는 변경에 대한 동적인 보정을 불가능하게 만든다.

정확한 위치 설정시스템에 있어서의 다른 중요한 제한은 모터코일의 배치 및 여자 순서일 것이다. 콘토오크를 가지고 다수의 스텝을 만들어내는 다상의 모터가 공지된 것일지라도 코일에 공급되는 전류를 변환시키기 위한 제어회로에 대한 중요성이 대두되었다. 이와같은 제어회로는 통상 매우 복잡하고 또 전기적 회전당 원하는 수의 스텝을 제공하기에는 불가능한 것이다.

본 발명의 목적은 디스크드라이브장치에 사용되는 다중권선을 갖는 개선된 스텝핑 모터용 제어회로를 제공하는데 있다.

또 다른 목적은 매 전기적 회전당 매우 많은 수의 스텝을 허용하나 단지 최소한의 구동 트랜지스터와 스텝모터리이드, 또는 직렬저항을 요구하는 스텝모터용 제어회로 제공하는 데 있다.

또 다른 목적은 디스크의 모든 회전에 많은 수의 서보버스트를 제공할 수 있는 개선된 서보제어시스템을 제공함으로서 변환기 캐리지의 모든 이동시에 읽기/쓰기 변환기의 위치를 데이타트랙의 정확한 중심위에 일치시킬 수 있게 하는데 있다.

또 다른 목적은 판독될 트랙의 중심에 스텝모터의 코스 탐색을 사용하는 트랙 탐색시스템과 호환될 수 있는 서보시스템을 제공하여 폐쇄루우프 서보데이타 조직이 데이타트랙의 중심위에 헤드가 정확히 위치하도록 제어하는데 있다.

간략히 말해, 본 발명은 5-권선성형구조를 형성하기 위해 직렬쌍으로 접속되어 있으며, 각 쌍의 권선의 한단부가 공통 접속점에 접속되는 10개의 권선으로 이루어진 다권선 바이폴라 드라이브를 포함한다. 상기 권선의 다른 단부는 4 또는 5 이상이 향상 온 되도록 선택적으로 도통되는 한쌍의 바이폴라 트랜지스터 사이에 연결된다. 위상의 수와 상기 위상을 통해 흐르는 전류의 극성을 선택적으로 변경함으로서, 360°전기각 내에서 20 스텝이 한정될 수 있다.

읽기/쓰기헤드를 데이타트랙 위에 정확히 위치시키기 위해서는 서보버스트가 디스크의 주위에 공간져 떨어져 있는 섹터에 기록된다. 싱크(sync) 버스트뿐 아니라 홀수 및 짝수 서보버스트는 각 섹터에 기록되는데, 싱크버스트는 중심선에 기록되고 홀수 및 짝수 버스트는 읽기/쓰기 데이타트랙의 중심선이 되는 데이타트랙의 양쪽 위의 1/2 스텝에 기록된다. 따라서, 대략 원하는 트랙의 위치로 캐리지 및 변환기헤드를 이동시키기 위해 개방 루우프제어를 사용한 코스 탐색을 우선 수행하고, 그 다음에 판독될 데이타트랙의 중심위에 정확히 읽기/쓰기헤드를 위치시키기 위해 먼저 싱크버스트의 탐색에 반응한 후 홀수/짝수 서보버스트에 반응하는 폐쇄루우프제어를 사용함으로서 읽기/쓰기 변환기는 판독될 트랙위에 정확히 위치될 수 있다.

본 발명은 청구범위에서 특별하게 설명되고 있으며, 본 발명의 목적 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.

제1도에서는 권선 또는 고정자코일(A-E)를 갖는 10-상 모터가 도시되어 있는데, 상기(A-E)의 각각은 직렬로 연결된 2개의 권선으로 형성된다. 따라서 제1도의 하부에 기입된 바와같이 권선(A1) 및 (A2)는 직렬로 연결되어 고정자코일 등을 형성한다. 이 코일들은 공통접속점(12)에 성형으로 접속된다. 각쌍의 권선의 맞은편 단부에 있는 리이드(14)는 제어트랜지스터(16-25)로 유도된다.

회전자(도시 않됨)는 N 및 S국을 갖는 정반대로 자화된 영구자석이다. 권선은 제3도에 도시된 표에 따라 여자되기 때문에, 회전자의 회전을 유도하는 고정자의 자계는 회전된다. 회전자는 고정자코일의 선택적인 여자에 의해 형성되는 자기벡터의 각 새로운 위치에 대해 그 자체를 재정렬하려고 시도한다. 자계가 이동되고 회전자가 회전되게 하는 스위칭 패턴이 제3도에 도시되어 있다. 여자의 최종 결과는 제2도에 설명된 바와 같은 20-단에 벡터 다이어그램을 만들어내는 것이다. 이 위상위치는 4위상은, 그 다음 5위상온, 그 다음 4위상온의 반스텝구조를 사용하여 360°전기각을 통해 이것을 반복함으로서 얻어진다. 그 결과는 각 360°전기각 동안 스텝모터의 20 스텝을 만들어내는 것이다.

제10도는 본 모터 및 서보제어시스템을 사용할 수 있는 디스크 드라이브 작동기를 나타내며, 여기서 도면번호(21)은 데이타저장용 디스크를 나타낸다. 적층되는 디스크(21)는 일정한 고속으로 전기모터(도시 않됨)에 의해 화살표 방향으로 회전되는 회전축(22)에 고정된다. 다수의 변환기(23)는 디스크트랙상의 데이타를 판독하거나 기록하기 위해 디스크와 함께 동작하도록 제공된다. 변환기(23)는 아암(25)에 의해 지지되고, 이 아암은 운반기(24)에 의해 지지된다. 또한 변환기(23)는 운반기(24)에 의해 화살표(B) 및 (B')에 따라 앞뒤로 움직인다. 따라서, 변환기(23)는 해당하는 자기디스크(21)에 관련된 방사방향으로 그리고 해다하는 자기디스크(21)의 약간 위로 움직인다. 이같은 변환기의 이동은 제1도의 하부에 도시된 바이폴라 트랜지스터를 통해 가해지는 신호의 제어에 따라 제1도에 설명된 타입의 모터에 의해 이루어진다.

제1도의 모터의 회전자에 토오크를 발생시키기 위해서는 고정자권선(A, B, C, D, E)의 입력에 있는 전압이 서로에 대해 다른 극성을 갖는 것이 필요하다. 각각의 입력선(14)에서의 전압극성의 적당한 변경에 따라 회전자는 예정된 방향으로 회전하는 전계에 의해 구동된다. 제3도에 도시된 순서에 따라 전압을 공급함으로서, 회전자는 변환기가 트랙으로부터 트랙으로 디스크의 표면을 따라 이동되도록 도시된 방법에 따라 20개의 분리된 스텝을 통해 회전할 것이다. 한꺼번에 단지 하나의 코일을 통해 가해진 전류는 제어회로에 의해 변화되고, 이것에 의해 선택적으로 5위상 또는 4위상이 온된다는 것이 "위상온"란에 표시된 순서를 검토함으로서 이해될 수 있다.

따라서, 예를들어 라인(14A)를 통해 연결되는 코일쌍(A)의 출력단부를 바이폴라 트랜지스터(24) 및 (25)의 접속점에 연결할때, 트랜지스터(24)는 양의 전압원(UM)에 연결된다. 이 양은 전압은 코일(A)를 통해 연결되고 또 다른 코일을 통해 접지로 흘러나간다. 따라서, 예를들어 트랜지스터(24)는 양의 모터전압을 코일(A)에 연결하도록 도통될 것이고, 트랜지스터(17)는 코일(B)를 통해 접지로 회로를 형성하도록 도통될 것이다. 따라서, 2개의 트랜지스터(17), (24)가 도통됨으로서 코일(A) 및 (B)가 여자된다. 트랜지스터(16-25)에는 기술에 숙련된 자에게 잘 알려진 방법으로 수행되는 제8도에 도시된 순차논리회로가 이용되어 제3도에 도시된 표에 따라 전압이 가해진다.

예를들어, 포맷트랙(13F)에 도달하는 데 필요한 코일 여자패턴을 구현하기 위해서, 트랜지스터(24)는 오프되고, 트랜지스터(25)는 코일(A)가 접지에 연결되도록 온되고, 트랜지스터(16)은 코일(B)가 ＋ 전압에 연결되도록 온되고, 트랜지스터(17)은 오프되고, 트랜지스터(18)을 코일(C)가 ＋ 전압에 연결되도록 온되고, 트랜지스터(19)는 오프되고, 트랜지스터(20)은 오프되고, 트랜지스터(21)은 코일(D)가 접지에 연결되도록 온되고, 트랜지스터(22)는 코일(E)가 ＋ 전압에 연결되도록 온되고, 그리고 트랜지스터(23)은 오프될 것이다. 이것은 5위상은 위치인 반면 다음의 인접한 트랙(14F)에서는 트랜지스터(18)이 오프되는 유일한 변화가 일어나 단지 4위상만이 온되어 회전자는 다음의 트랙위치로 이동한다는 것에 주목해야 한다. 트랙(13F)과 트랙(14F)에 도달하는 것의 주 차이점은 트랙(14F)에 도달하기 위해 코일(C)에 전류가 흐르지 않는다는 것이다.

제2도는 모터에 대한 360°전기각(기계각이 아님)의 한 배열을 나타낸다. 이 모터는 이 전기적 배열을 매 360°전기각으로 반복되는데, 이 경우에는 매 20스텝을 반복한다. 한 실시예에서, 모터는 실질적으로 디스크의 표면을 가로질러 1,060스텝을 만든다. 제2도의 패턴은 디스크의 전표면을 가로질러 변환기 헤드를 완전히 움직이는데 53번 반복된다. 제2도는 트랙 0F~19F에 도달하기 위해 여자되는 위상을 보여주는 전기각이다. 트랙 19F에 도달된 후 다음 트랙은 20F가 될 것이며, 이 트랙 20F는 트랙 0F에 도달하기 위해 사용된 것과 동일한 위상을 여자함으로서 도달될 것이고, 이같은 절차는 1,060까지 계속될 것이다.

데이타트랙 위의 읽기/쓰기헤드의 정확한 실제위치설정을 이해하기 위해서는 제4도와 제2도를 비교하는 것이 중요하다. 따라서, 세트 ABCDE와 다음의 인접세트 ABCE를 비교해보면 코일 D에 전류가 흐르지 않는다는 차이점을 알 수 있으며, 이것은 다음의 멈춤위치로의 이동을 위해 회전자, 캐리지 및 변환기의 동작을 일으킨다는 것을 알 수 있다. 본 발명에 따르면, 아래에서 설명되는 바와같이, 서보버스트 정보는 자화되는 2세트의 코일에 의해 모터의 멈춤 스텝위치상에 직접 기록된다. 데이타가 기록되는 실제 트랙은 상기 2 멈춤스텝 사이의 1/2 거리에 있다. 이 1/2 트랙위치는 1/2 전류를 코일에 가함으로서 도달되는데, 위의 경우가 아니면 상기 코일에는 전류가 흐르지 않을 것이다. 따라서, 제4도의 15RW로 표시된 트랙에 도달하기 위해서는 1/2 전류가 캐리지 및 변환기헤드를 이동시키기 위해 코일 D에 가해질 것이며, 이것은 읽기/쓰기 트랙의 중심으로 1/2 스텝 이동한 것이다.

좀 더 상세히 설명하면, 헤드는 상기 1/2 트랙위치로 움직이고, 서보정보는 읽기/쓰기 트랙의 양쪽에 있는 2개의 인접한 서보트랙으로부터 판독되므로, 이 서보데이타를 처리함으로서 트랙위의 변환기 헤드의 실제 위치설정과 동시에 데이타트랙의 중심위의 읽기/쓰기헤드의 매우 정확한 위치설정이 이루어질 수 있다.

1/2 코일 전류는 양쪽에 있는 멈춤위치설정 트랙으로부터 판독되는 서보정보에 의해 요구되는대로 변경된 것이며, 이 1/2 코일전류는 제5도의 코일여자순서에 도시된 바와같이 디지털/아날로그 변환기(DAC)의 제어하에 가해진다. 제5도는 제3도와 다른데, 이것은 위상온의 리스트에서 하나의 위상이 항상 전전류를 받아들아지 않는 것으로 도시되어 있다는 점에서 다른 것이다. 서보-신호-변조된 1/2 전류를 받아들이는 이 코일은 데이타트랙 위에 읽기/쓰기헤드를 정확히 위치시킨다.

본 설계는 스텝모터의 먼춤위치가 매우 정확하다는 사실때문에 그 정확성이 인정된다. 따라서, 판독되는 서보데이타에 따라서 상기 멈춤위치상에 서보정보를 기록하고 위치설정코일에 공급되는 전류를 변경함으로서, 상기 헤드는 2개의 연속적인 모터 멈춤위치로부터 판독되는 서보버스트가 정확히 균형잡히는 위치로 정확하게 움직여질 수 있다. 만약 반대의 현상이 이루어져서 그리고 읽기/쓰기 위치가 스텝모터의 멈춤위치에 일치한다면, 이때 서보데이타는 상기 멈춤위치의 양쪽에 기록되어야만 할 것이므로, 이것은 반복되는 조건에서 정확히 이루어지기가 극히 어렵다.

본 발명의 큰 이점은 비록 제1도에 도시된 바와같이 단지 10개의 구동 트랜지스터 5개의 스톱메터리이드 및 5개의 직렬저항만을 사용할지라도 매 전기적 회전당 20 스텝을 얻을 수 있다는 것이다. 따라서, 본 발명을 위한 제어회로는 종래의 모터 제어회로에 비해 크게 단순화된다.

하나의 데이타디스크(21)상의 서보데이타의 일반적인 배열이 제6도에 도시되어 있으며, 제7도에는 좀더 세부적으로 도시되어 있다. 홀(40) 및 짝수(42) 서보버스트는 모터의 4 또는 5 코일을 여자함으로서 도달되는 멈춤위치상에 기록된다. 싱크버스트는 데이타가 판독되고 기록되는 중심선(44)상에 기록된다. 다수의 서보섹터( 본 실시예에서는 16)는 각 데이타디스크의 표면위에 있는 규칙적으로 공간적 떨어진 원주위치에 기록된다는 것을 제6도로부터 알 수 있다. 상기 서보섹터의 각각은 모터멈춤 위치상에 기록되는 교번하는 홀수 및 짝수버스트와 읽기/쓰기 중심선상에 기록되는 싱크버스트를 갖는다. 상기 서보버스트(40), (42)는 각각 80밀리초가 되고 싱크버스트, 홀수버스트 및 짝수버스트로 이루어진다. 따라서, 읽기/쓰기 트랙의 중심선으로 변환기를 움직이는 동작에 있어서, 코일은 멈춤위치 중 하나에 코스탐색모우드, 그리고 따라서 데이타트랙의 중심에 정확히 헤드의 위치를 설정하는 폐쇄루우프 서보제어를 사용하여 제3도에 도시된 포맷에 따라 순서적으로 여자된다.

제6도에 도시된 바와같이 홀수/짝수 및 싱크로 데이타를 포함하는 상기 서보섹터는 각 데이타디스크(21)의 원주둘레에 기록된다. 따라서, 디스크(21)가 고속으로 계속적으로 회전할때, 읽기/쓰기헤드는 계속적으로 홀수/짝수 서보버스트를 판독할 수 있으며, 여자되지 않은 코일에 가해지는 1/2 전류신호를 변조함으로서 읽기/쓰기 트랙의 중심에 상기 헤드를 정확히 위치시키기 위해 상기 정보에 따라 움직인다. 코일을 여자함으로서 스텝모터를 위치시키는데 사용되는 제어회로의 세부적인 내용이 제8도에 도시되는데, 출력전달부는 제9도에서 서보신호에 반응해서 헤드를 위치시키기 위해 변조된 또는 1/2 전류를 코일을 실질적으로 여자한다.

공지된 기술에 따라 설계된 순차논리(50)는 트랜지스터(16-25)의 각각의 베이스에 12V 또는 0V를 가하기 위해 선(52), (54), (56) 및 (58)의 제어마이크로프로세서부터 수신된 4개의 제어신호에 따라 제5도에 설명된 포맷을 추종하도록 간단히 프로그램 된다. 상기 배열의 결과는 읽기/쓰기 트랙에 변환기를 정확히 위치시키는 것을 이루는 것이며, 12V 또는 0V는 5위상(A), (B), (C), (D), (E)중 4개에 공급됨과 동시에 변조된 1/2 전류신호는 구동회로를 통해 다섯번째 코일에 공급된다.

어드레스된 트랙에 도달될때, 트랙 추종신호는 상태를 변화하고, 홀수/짝수 서보버스트(40), (42)는 제8도의 읽기/쓰기 앰프 및 복조기(60)에 의해 판독되며 합산기(62)에서 1/2 트랙 DC 오프셋 신호에 합해진다. 오프셋의 방향은 순차논리(50)으로부터 선(66)의 제어신호에 의해 변환기(64)에서 확립된다. 신호가 공급될 코일을 스위치(72)를 제어하기 위해 선(67), (68), (69), (70) 또는 (71)에 나타나는 제어신호 AOS-EOS 중 하나에 의해 한정된다. 따라서, 복조기(60)로부터의 출력에 선(74)을 통해 공급되는 DC 트랙오프셋을 합한 것과 같은 코일중 선택된 하나에 공급되는 전압은 홀수/짝수 서보데이타를 균형잡음으로서 헤드가 위치될 실제 읽기/쓰기 중심선에 헤드가 도달하게 한다. 1/2 트랙위치설정을 유도하는 고정된 DC오프셋(66)을 사용함으로서, 선(73)에 발생되는 서보신호는 2모터멈춤 위치 사이의 정확한 1/2 트랙중심으로부터 약간 이탈될 필요가 있고, 그리고 다음의 인접 모터멈춤으로부터의 전 1/2 트랙오프셋을 점유할 필료가 없다.

좀더 특별하게, 서보논리(80)는 읽기/쓰기 트랙중심선의 반대편을 한정하는 2 모터멈춤 위치 사이의 위치에서 헤드가 코스탐색을 완료할 때를 감지하기 위해 시스템클럭(82)에 의해 제어된다. 이때 코일(84)을 통해 읽기/쓰기 증포기(60)는 각 읽기/쓰기 트랙중심선의 중심에 기록되는 싱크버스트(86)을 찾는다. 싱크버스트를 감지한 경우, 상기 서보논리(80)는 홀수/짝수 서보버스트(40), (42)를 감지하고 증폭기(93)을 통해 신호를 발생시킬 수 있는 읽기/쓰기 증폭기변조기(60)내에 있는 표준회로를 활성화하기 위해 게이트라인(90), (91)을 개방하는데, 이것은 선(74) 위의 적당한 코일에 정확한 위치설정 신호를 제공하기 위해 합산기(62)에 있는 표준 1/2 트랙 DC 오프셋을 변조하는데 필요한 오프셋을 나타낸다.

16 서보섹터(50)가 읽기/쓰기헤드를 계속적으로 통과하면서 회전할때, 선(73)상에서의 출력은 홀수 및 짝수 서보버스트(40), (42) 사이의 폭의 차이를 나타낸다. 읽기/쓰기헤드가 중심선에 정확히 일치된때, 읽기/쓰기 복조기로부터의 선(73)상의 출력은 0이다. 읽기/쓰기 트랙 중심선으로부터 어떤 오프셋이 있다면 그 오프셋을 나타내는 양 또는 음의 전압이 선(73)상에 나타난다. 따라서, 예를들어 제6도로 돌아가서 만약 읽기/쓰기헤드가 위치(A)에 있고 홀수 및 짝수 서보데이타의 트랙 사이에 중심이 위치한다면, 선(73)상의 출력신호(73)는 균형을 이룰 것이다. 그러나, 만약 읽기/쓰기헤드가 위치(D)에 있고 하나의 서보트랙쪽으로 또는 다른쪽으로 오프셋이라면, 서보신호가 중심위치쪽으로 헤드를 구동하기 위해 선(73)상에 발생될 것이다. 신호는 항상 순차논리로부터의 출력으로서 어떤 다른 신호를 수신하지 않는 위상에 가해진다는 것을 주목해야 하며, 이것은 제5도의 관찰로부터 발견될 수 있다. 그러나, 만약 헤드가 5위상에 의해 한정되는 멈춤위치로 움직였다면, 이때 하나의 위상은 순차논리로부터의 출력 신호를 수신하는 한 차단되며, 그때 선(74)상의 신호를 수신한다.

모터멈춤 위치로부터 실제 트랙중심으로의 탐색은 선(58)상의 트랙추종신호가 선(73)의 스위치(95)를 차단하는 로우(low)인때 일어나며, 또한 한 코일에 가해질 변조된 1/2 트랙 DC 오프셋신호를 공급하기 위해 스위치(72)중의 적당한 하나가 차단되도록 만든다.

제9도에 도시된 출력단(A)는 트랜지스터(Q4) 및 (Q8)로부터 유도되는 것으로서 코일을 정상적으로 구동하는 신호를 보여주는 것이다. 트랙탐색의 정상 동작중 상기 두 트랜지스터는 출력단의 좌측에 있는 증폭기(101)를 분리한다.

트랙추종 모우드에서, 트랜지스터(Q4) 및 (Q8)는 차단되고, 코일(A)를 구동하기 위한 신호로 표시된 제어신호는 증폭기(101)로부터의 출력이 된다.

본 발명의 변경은 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 자에 의해 쉽게 이루어질 수 있으므로, 본 발명의 범위는 다음의 청구범위에 의해서만 제한된다.

Claims (9)

1. 각각의 트랙이 중심선을 가지고, 인접한 트랙의 중심선이 고정된 트랙공간거리에 의해 공간져 떨어져 있는 다수의 데이타 저장트랙을 갖는 디스크형 데이타저장매체가 서보섹터와 데이타 트랙중심선의 한쪽 위치와 상기 중심선으로부터의 상기 트랙공간거리의 1/2 위치에 저장된 다수의 제 1 의 서보데이타 및 데이타 트랙중심선의 다른쪽 위치와 상기 중심선으로부터의 상기 트랙공간거리의 1/2 위치에 저장된 다수의 제 2 의 서보데이타를 포함하는 상기 서보섹터내의 서보데이타를 포함하고, 상기 서보 트랙과 상기 데이타트랙을 판독하고 상기 제 1 및 제 2 의 서보버스트 데이타를 나타내는 서보신호를 일으키기 위한 위치설정 가능한 액세스 수단이 상기 서보 및 데이타정보를 액세스 하기 위한 변환기. 상기 변환기를 지지하고 상기 변환기의 위치를 설정하기 위한 작동기, 그리고 다수의 모터멈춤 위치를 한정하기 위한 상기 코일의 전부 또는 하나를 제외한 전부의 선택된 극성의 전류로 선택적이며 동시적인 여자에 영향을 받는 다수의 고정자 코일을 갖는 스텝모터를 포함하고, 상기 서보데이타가 상기 모터멈춤 위치에 의해 한정되는 위치에 위치되며, 상기 데이타트랙에는 상기 모터멈춤 서보트랙 위치에 도달하기 위해 여자되지 않은 상기 하나의 코일에 상기 여자전류의 1/2을 공급함으로서 상기 변환기에 의해 도달되며, 상기 트랙중심선의 다른쪽에 있는 모터멈춤 위치에는 선택된 극성의 전류를 상기 모든 코일을 여자함으로서 도달되는 것을 특징으로 하는 디스크드라이브시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 서보데이타가 상기 디스크 표면의 V형 섹터에 기록되고, 상기 섹터가 상기 제 1 및 제 2 의 서보데이타를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크드라이브시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 각 V형 섹터가 상기 변환기의 이동방향에 관련된 상기 섹터의 유도 가장자리에 동기신호를 포함하여 상기 데이타트랙 중심선과 정렬되고, 상기 드라이브가 상기 동기신호를 감지하고 그리고, 상기 데이타트랙 위에 상기 변환기를 위치시키기 위한 상기 제 1 및 제 2 의 서보 데이타버스트를 판독하기 위한 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크드라이브시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 멈춤 위치중 선택된 한 위치로 상기 모터를 움직이기 위해 상기 코일중 전부 또는 하나를 제외한 전부를 동시에 여자하기 위한 수단과 데이타트랙의 한쪽에 서보트랙 멈춤위치를 한정하는데 사용되지 않는 상기 코일중 하나에 변환기를 상기 데이타트랙 위에 위치시키는 1/2 전류를 가하기 위해 사용되는 데이타트랙 위치 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크드라이브시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 제어수단이 상기 서보버스트 정보를 읽기 위한 수단과 상기 변화기를 상기 데이타트랙의 중심에 일치시키기 위해 상기 제어수단에 의해 판독되는 상기 서보버스트 정보로서 상기 코일에 가해지는 상기 1/2 전류를 변조하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크드라이브시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 제어수단이 2개의 연속적인 모터멈춤 위치로부터의 상기 서보정보를 읽기 위한 수단을 포함하고, 상기 변환기가 상기 서보정보를 일정하게 함으로서 상기 멈춤위치 사이의 상기 데이타트랙 중간에 위치되는 것을 특징으로 하는 디스크드라이브시스템.
7. 제1항에 있어서, 상기 스텝모터가 10개의 코일로 이루어지고, 상기 스텝모터의 인접한 멈춤위치가 상기 코일중 10개 또는 8개를 여자함으로서 도달되고, 상기 인접한 멈춤위치의 중간인 데이타트랙 위치는 전전류 여자 또는 부여자가 인접한 서보트랙 또는 모터멈춤 위치 사이의 차이를 한정하는 단일위치 설정코일을 여자함으로서 도달되고, 상기 여자는 상기 모터의 각 코일을 여자하는 1/2 정상전류로 이루어지고, 이들에 의해 모터는 서보트랙 사이의 데이타트랙 위치중간으로 변환기를 움직이는 것을 특징으로 하는 디스크드라이브시스템.
8. 제1항에 있어서, 상기 변환기를 상기 데이타트랙 중심선 위치위에 정렬하기 위해 고정된 오프셋 신호를 상기 모터의 선택된 하나의 코일에 공급하기 위한 수단과, 상기 중심선의 양쪽에 있는 데이타트랙에 기록되는 상기 서보버스트 데이타를 감지하기 위한 수단과 데이타트랙 중심선으로부터 상기 변환기의 오프셋을 나타내는 상기 서보버스트 데이타로부터의 오프셋 신호를 일으키기 위한 전류수단, 그리고 변환기를 데이타트랙 위에 일치시키기 위해 상기 어프셋 신호와 함께 상기 코일에 가해진 1/2 전류 신호를 변조하기 위한 상기 회로수단에 반응하는 변조수단을 포함하는 디스크드라이브시스템.
9. 제1항에 있어서, 상기 스텝핑모터가 다수의 성형 결선된 고정자권선, 상기 권선에 흐르는 전류의 변화에 따라 상기 작동기의 위치를 설정하기 위한 상기 디스크드라이브의 상기 작동기에 접속된 회전자, 그리고 상기 모터의 위치설정을 위해 상기 권선에 흐르는 전류를 제어하기 위한 상기 권선의 각 단부에 연결된 제어회로 수단을 포함하고, 상기 작동기가 상기 권선의 각각의 한단부에 접속된 공통연결점을 갖는 한쌍의 바이폴라 트랜지스터를 이루어지고, 상기 트랜지스터가 전압원 및 접지 사이에 연결되고 상기 전압원 및 접지 사이에 상기 권선쌍을 선택적으로 연결하기 위해 상기 트랜지스터의 베이스에 가해지는 제어신호에 반응하므로 상기 모터의 위치를 설정하기 위한 상기 권선에 흐르는 전류의 방향이 제어되는 것을 특징으로 하는 디스크드라이브시스템.

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