專利名稱：時鐘發(fā)生器和盤驅(qū)動器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及時鐘發(fā)生器和適用于諸如采樣伺服型磁盤驅(qū)動設(shè)備的盤驅(qū)動器。
采樣伺服型磁盤驅(qū)動器根據(jù)從時鐘圖形再生的信號產(chǎn)生時鐘信號。時鐘信號提供時間信息，用于從磁盤表面檢測頭位置伺服信息。時鐘圖形包括在伺服區(qū)中，伺服區(qū)在磁盤表面的同心記錄磁道上分立地且等間距地排列。
對于用于生成時鐘信號的鎖相環(huán)，本發(fā)明的申請人先前建議了一種線性組合型相位比較器(日本未決專利No．Hei 6-290545)，它提供時鐘圖形再生信號采樣值的線性組合作為相位比較結(jié)果。

圖16A，16B，16C描繪了所建議的相位比較器的操作原理。圖16A表示時鐘信號在相位上滯后于時鐘圖形的情況，圖16B表示時鐘圖形和時鐘信號在相位上相匹配的情況，圖16C表示時鐘信號在相位上超前于時鐘圖形的情況。
通過將兩個值相加得到相位比較器的輸出Pk。其中一個值是通過將從在時間t=(k-1)T有效的時鐘圖形的一個邊沿再生的隔離波形的采樣值Sk-1乘以一個加權(quán)系數(shù)C0得到的；另一個值是通過將在時間t=(k+1)T有效的再生隔離波形的采樣值Sk+1乘以一個加權(quán)系數(shù)C1得到的。因為從一個時鐘圖形邊沿再生的隔離波形基本對稱，C0=1和C1=0。
如果再生隔離波形的峰值恰巧和時鐘相位一致并且如果在T=KT時有這個峰值，則采樣值Sk-1和Sk+1基本一樣并且相位比較輸出Pk為0(圖16B)。如果存在相位差異，再生隔離波形的峰值和時鐘相位不一致，則相位比較輸出Pk不為0。(圖16A和圖16C)除以上兩個采樣值外，時鐘圖形的再生隔離波形的更多的采樣值可以用于獲得相位比較輸出。為了進一步改進，申請人還建議了一種最大似然相位比較器(日本未決專利No．Hei 8-69668)，它大致等于時鐘圖形再生信號的差分波形的采樣值的用于線性組合的加權(quán)系數(shù)，從而獲得了相位比較精確級別接近于理論極限。
從時鐘圖形再生的隔離波形有陡斜率時，采樣值的電平相對于相位改變變化顯著。這最小化了噪聲的不利影響并允許有效地檢測到任何相位差。另一方面，時鐘圖形的差分波形有大的幅度電平，其中再生隔離波形的斜率陡峭。這允許在線性組合的加權(quán)系數(shù)和時鐘圖形再生信號的差分波形的采樣值基本一樣時，精確地獲得相位比較輸出。
示例地，時鐘圖形的再生隔離波形的采樣值Zk-8，…Zk可以如圖17所示使用。在這個例子中，時鐘圖形再生信號的差分波形的采樣值C0…C8可以用作如圖18所描述的加權(quán)系數(shù)。這里在兩個矢量之間計算內(nèi)部乘積，一個有元素(Zk-8，…Zk)，另一個有元素(C0，…C8)。這以高精度提供了相位比較輸出。
采樣伺服型磁盤驅(qū)動器典型的每個盤道有200個伺服區(qū)。這樣一個增強的伺服采樣頻率允許盤驅(qū)動器以高精度定位其頭。產(chǎn)生的高軌道密度提供了大的存儲容量。
但是在數(shù)據(jù)記錄中，從數(shù)據(jù)記錄到伺服數(shù)據(jù)再生的延長的切換時間會增加磁盤上的無用區(qū)。這將惡化介質(zhì)表面的有效利用使大存儲容量的益處有折扣。例如，假定每個盤道有200個伺服區(qū)，伺服采樣頻率大約是15KHZ，切換時間是1-3μs。在這種情況下，可用磁盤表面的2％-5％將成為無用區(qū)。切換時間是內(nèi)部電路狀態(tài)(例如磁頭溫度變化和頭放大器狀態(tài)改變)穩(wěn)定和在每一次記錄／再生切換之后再生信號波形的DC電平穩(wěn)定所需的時間。
即使對于申請人先前建議的線性組合類相位比較器或最大似然相位比較器也存在降低介質(zhì)表面使用率的不利之處，以實現(xiàn)用時鐘信號的精確的磁頭位置檢測。
因此本發(fā)明的一個目的是提供一個時鐘發(fā)生器和盤驅(qū)動器，從而在相位方面阻止了將被比較的信號的DC波動對相位比較產(chǎn)生的不利影響。
為了實現(xiàn)本發(fā)明，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了時鐘發(fā)生器包括用于產(chǎn)生時鐘信號的時鐘信號發(fā)生設(shè)備；采樣設(shè)備，用于采樣一個相位比較目標(biāo)信號，該信號被以預(yù)定時間間隔提供并有一個第一間隔，在比第一間隔短的每個第二間隔根據(jù)所述時鐘信號，在第一間隔期間輸出N個采樣值，N為一個自然數(shù)；內(nèi)部乘積計算設(shè)備，計算一個包括N個采樣值的信號矢量和有個N加權(quán)系數(shù)的系數(shù)矢量的內(nèi)部乘積，以將計算結(jié)果作為一個相位比較信號輸出；和用于根據(jù)相位比較信號控制時鐘信號發(fā)生設(shè)備的相位控制設(shè)備，使相位比較目標(biāo)信號和時鐘信號在相位上匹配；其中N個采樣系數(shù)的總和基本為0。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了用于驅(qū)動盤類存儲介質(zhì)的盤驅(qū)動器，存儲介質(zhì)上以預(yù)定間隔距離記錄了用于發(fā)生時鐘信號的參考圖形，盤驅(qū)動器包括訪問設(shè)備，用于再生記錄在盤類存儲介質(zhì)上的信號以輸出一個再生的信號；用于發(fā)生時鐘信號的時鐘信號發(fā)生設(shè)備；采樣設(shè)備，用于對從包括在每個預(yù)定時間間隔中的參考圖形再生的信號進行采樣，該信號有第一間隔，在比第一間隔短的第二間隔根據(jù)時鐘信號，輸出N個采樣值，N為自然數(shù)；內(nèi)部乘積計算設(shè)備，計算一個包括N個采樣值的信號矢量和有個N加權(quán)系數(shù)的系數(shù)矢量的內(nèi)部乘積，以將計算結(jié)果作為一個相位比較信號輸出；和相位控制設(shè)備，根據(jù)相位比較信號控制時鐘信號發(fā)生設(shè)備，使從參考圖形再生的信號和時鐘信號在相位上匹配；其中內(nèi)部乘積計算設(shè)備的N個采樣系數(shù)的總和為0。
根據(jù)本發(fā)明按照時鐘信號對相位比較目標(biāo)信號進行采樣，準(zhǔn)備一個由N個采樣值組成的信號矢量。計算該信號矢量和有其總和基本為0的N個加權(quán)系數(shù)的系數(shù)矢量的內(nèi)部乘積。計算內(nèi)部乘積提供一個相位比較信號。由于N個加權(quán)系數(shù)的總和基本為0，相位比較目標(biāo)信號中任何DC波動對相位比較信號的影響最小化。不受相位比較目標(biāo)信號中DC波動的影響，時鐘信號發(fā)生設(shè)備所產(chǎn)生的時鐘信號和相位比較目標(biāo)信號精確地同相。
盤驅(qū)動器處理一個盤類存儲介質(zhì)，該介質(zhì)上記錄了用于在與數(shù)據(jù)記錄區(qū)無關(guān)的區(qū)域上產(chǎn)生時鐘信號的參考圖形。在記錄模式下，從記錄到再生的切換在從數(shù)據(jù)記錄區(qū)到伺服區(qū)的轉(zhuǎn)變時進行。一般切換需要一個切換時間如上所述使再生信號的DC電平穩(wěn)定。在本發(fā)明的使相位比較目標(biāo)信號中的DC波動最小化的方法中，需要一個時鐘信號和參考圖形再生信號精確同步而與這樣的DC波動無關(guān)。這不再需要傳統(tǒng)上再生信號的DC電平完全穩(wěn)定所需的時間。從記錄到再生的切換之后，就可以立即開始再生伺服信息。
圖1是用于實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式的磁盤的概括圖；圖2A和2B是從時鐘圖形獲得的雙脈沖的概括圖；圖3是作為實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式的采樣伺服型磁盤驅(qū)動器的方框圖；圖4是一方面表示頭的位移和另一方面從第一到第四相位精確圖形再生的信號之間的關(guān)系圖；圖5是一方面表示頭的位移和另一方面從第一到第三相位精確圖形再生信號的提取信號和從第二到第四相位精確圖形再生信號的提取信號之間的關(guān)系圖；圖6是表示精確圖形和抗磁效果類頭(MR類頭)之間的位置關(guān)系概括圖；圖7是磁盤驅(qū)動器的時鐘發(fā)生器的構(gòu)成部分的框圖；圖8是表示系數(shù)發(fā)生器的典型構(gòu)成的框圖；圖9A-9M是說明時鐘發(fā)生器如何工作的時序圖；圖10是在數(shù)據(jù)再生模式下再生信號的波形圖；圖11在數(shù)據(jù)記錄模式下再生信號的波形圖；圖12是本發(fā)明最佳模式所用的傳統(tǒng)的時鐘發(fā)生器所用的比較典型系數(shù)的示意圖；(總系數(shù)計數(shù)N=11)圖13是本發(fā)明最佳模式所用的傳統(tǒng)的時鐘發(fā)生器所用的比較典型系數(shù)的另一個示意圖；(總西系數(shù)計數(shù)N=21)圖14是從用于模擬的伺服區(qū)再生的信號的波形圖；圖15是表示加在從伺服區(qū)再生的信號上的DC分量”d”如何產(chǎn)生一個誤差；圖16A，16B，16C是描述日本未決專利No．Hei 6-290545所公開的相位比較器是如何工作的波形圖；圖17和18是描述日本未決專利No．Hei 8-69668所公開的相位比較器是如何工作的示意圖；圖1表示一個用于實現(xiàn)本發(fā)明的最佳模式的采樣伺服型磁盤11。在磁盤11上，形成多個伺服區(qū)SAR以劃分等距離間隔排列的數(shù)據(jù)區(qū)DAR。示意性的表示每個道有200個伺服SAR。
數(shù)據(jù)區(qū)DAR以扇區(qū)為單位容納數(shù)據(jù)，每扇區(qū)512字節(jié)。記錄在每一扇區(qū)的數(shù)據(jù)加有一個扇區(qū)ID(扇區(qū)標(biāo)識碼)和ECC(糾錯碼)。除了一個頭號(定義多個頭之一)，道號和扇區(qū)號之外，每個扇區(qū)ID可以包括由于故障扇區(qū)不可用的信息。
每個伺服區(qū)SAR包括一個地址區(qū)ADA，一個時鐘區(qū)CKA和一個精細(xì)區(qū)FNA。
地址區(qū)ADA在其上記錄有一個地址圖形12(道地址碼)。在道搜索模式時需要地址圖形12，在這種模式下，伺服定位操作將磁頭移到一個目標(biāo)道。地址圖形12由反射碼構(gòu)成，反射碼有一個長度可變的碼型和形式，這樣每一道的地址就彼此不同。
時鐘區(qū)CKA有一個時鐘圖形13以徑向連續(xù)方式記錄在其上，作為時鐘信號發(fā)生器的時序參考圖形。在這種情況下，從時鐘圖形13再生的隔離波形中的峰值的時序給數(shù)據(jù)和伺服系統(tǒng)提供和磁盤11轉(zhuǎn)數(shù)同步的時鐘信息。
精確區(qū)FNA上記錄有精確圖形14。在道模式下需要精確圖形14，其中伺服定位操作將磁頭精確定位到目標(biāo)道的中心。精確圖形指定磁頭對于磁道的相對位置。
精確區(qū)的精確圖形14包括第一到第四相位精確圖形P0，P1／2，P1，P3／2，每一圖形在盤的徑向上距相鄰圖形以1／2道距放置，即其相位和相鄰圖形的相位相差90度。在這種安排下，徑向上精確圖形P0，P1／2，P1，P3／2的寬度等于道距TP。第一和第三精確圖形P0和P1每一個的中心位于兩個相鄰的道之間。第二和第四精確圖形P1／2和P3／2每一個的中心位于相應(yīng)磁道的中心。
由圖3所示的時鐘發(fā)生器46提供和時鐘圖形13的同步。因此提供唯一的圖形檢測信號UDP并建立同步，需要搜索有關(guān)時鐘圖形13的大概位置。為此目的，位移圖形作為用于同步的輔助圖形被提供。示意地，地址區(qū)ADA中的地址圖形12被位于每個道中的預(yù)定間隔的多個唯一圖形15所替代。唯一圖形15是以徑向連續(xù)方式提供的多條線的的組合。這樣，即使在產(chǎn)生同相時鐘信號之前也能容易地檢測到唯一圖形15。典型地，這些圖形將由不會出現(xiàn)在編碼數(shù)據(jù)序列中的禁止碼構(gòu)成。
代替地址圖形12，每個道可以記錄一個初始位置索引圖形16。根據(jù)已知的磁盤11的轉(zhuǎn)動方向初始位置索引圖形16作為轉(zhuǎn)動的始點。建立初始同步之后，等待檢測初始位置索引圖形16，以發(fā)現(xiàn)磁盤11的一個轉(zhuǎn)動位置(由磁頭訪問的位置)。檢測到初始位置索引圖形16，就進入數(shù)據(jù)記錄或再生模式。
磁盤11由盤基襯11a和磁層11b組成。伺服信息以下述兩種方法之一被記錄在磁盤11的伺服區(qū)SAR上。第一種方法是根據(jù)伺服信息通過刻蝕或類似技術(shù)部分地將磁層從平面基襯以去；剩余的磁層是由磁頭或別的設(shè)備非定向的DC-磁化而成的。第二種方法是在事先在其整個表面上根據(jù)伺服信息形成有凸凹的基襯上形成磁層，凸凹是從相反方向經(jīng)DC磁化的。
圖1包括的截面圖A-A表示磁盤的一個截面，在其上以上述第一種方法記錄了伺服信息。伺服區(qū)的磁層上的箭頭表示磁化方向。
當(dāng)磁頭(未示出)再生記錄在伺服區(qū)SAR的圖形時，從每個圖形的前沿和尾沿再生隔離波形。兩個波形相組合形成雙脈沖PD1。圖2A和圖2B表示從時鐘圖形13獲得的雙脈沖PD1。圖2A表示一種情況，通過第一種方法在其上記錄了伺服信息的磁盤11上的時鐘圖形13，而圖2B提供通過第二種方法在其上記錄了伺服信息的磁盤11上的時鐘圖形13。圖2A和2B的磁層中的箭頭表示磁化方向。
圖3是實現(xiàn)本發(fā)明最佳模式的采樣伺服型磁盤驅(qū)動器20的框圖。
磁盤驅(qū)動器20包括一個電感型磁頭21A，用于將數(shù)據(jù)寫入磁盤11上的數(shù)據(jù)區(qū)DAR，和一個抗磁效果型(MR)磁頭21B用于從數(shù)據(jù)區(qū)DAR和伺服區(qū)SAR讀取數(shù)據(jù)。頭21A和頭21B集成地形成一個組和頭21。
組合頭21被安裝在一個浮動滑動器(未示出)上，它又和懸架的觸頭相接觸，懸架的觸頭又固定在支樞臂組合的一端，其另一端自由旋轉(zhuǎn)。懸架用于提供浮動滑動器上的負(fù)載。臂的一端有語音線圈馬達(dá)(VCM)22用作驅(qū)動馬達(dá)。浮動滑動器被設(shè)計為當(dāng)后者以固定速率轉(zhuǎn)動時在距離磁盤11表面預(yù)定距離處浮動。
磁盤驅(qū)動器20有接口裝置23和主機接口，從整體上控制磁盤驅(qū)動器的微處理器(MPU)24，裝有微處理器24的操作程序和其他信息的ROM(只讀存儲器)25。在這一步來自主機的寫和讀命令經(jīng)接口裝置23被送給微機24。
磁盤驅(qū)動器20還包括寫數(shù)據(jù)緩沖器26和寫數(shù)據(jù)處理電路27。寫數(shù)據(jù)緩沖器26臨時地保存從主機經(jīng)接口裝置23發(fā)送來的寫數(shù)據(jù)WD。寫數(shù)據(jù)處理電路27加上糾錯碼并數(shù)字調(diào)制從緩沖器26獲得的寫數(shù)據(jù)WD，同時將數(shù)據(jù)記錄在磁盤上，從而準(zhǔn)備好記錄數(shù)據(jù)。典型地用MFM方法(改進的頻率調(diào)制)或RLL方法(全程限制)進行數(shù)字調(diào)制。
磁盤驅(qū)動器20還包括寫補償電路28，將來自數(shù)據(jù)處理電路27的記錄數(shù)據(jù)進行寫補償，和一個記錄放大器29，為電感型磁頭21A提供一個代表補償電路28的輸出數(shù)據(jù)的記錄電流信號。補償電路在寫時間補償磁化反向時間，同時考慮在高密度記錄期間對磁化反向干擾有影響的讀信號峰值偏移。
磁盤驅(qū)動器20還包括一個再生放大器31，可變增益放大器32，一個AD變換器33和一個均衡器34。在讀時間使用再生放大器31放大由MR型頭21B從磁盤11再生的信號SMR?？勺冊鲆娣糯笃?2調(diào)整再生放大器31的輸出信號的電平。A／D轉(zhuǎn)換器33將可變增益放大器32的輸出信號變換為數(shù)字信號。均衡器34用FIR濾波器或類似裝置將A／D變換器33的輸出信號進行波形均衡。
磁盤驅(qū)動器20還包括數(shù)據(jù)檢測器35，讀取數(shù)據(jù)處理電路36和讀取數(shù)據(jù)緩沖器37。數(shù)據(jù)檢測器35檢測從均衡器34的輸出信號再生的數(shù)據(jù)。讀取數(shù)據(jù)處理電路36將經(jīng)數(shù)據(jù)檢測器35檢測的再生數(shù)據(jù)進行數(shù)字解調(diào)和糾錯以獲取讀數(shù)據(jù)RD。讀取數(shù)據(jù)緩沖器37臨時保存從讀取數(shù)據(jù)處理電路36輸出的讀取數(shù)據(jù)RD。讀取數(shù)據(jù)處理電路36還從讀取數(shù)據(jù)中提取上述扇區(qū)ID。將提取的扇區(qū)ID提供給微機24。
磁盤驅(qū)動器20還包括VCM驅(qū)動器41，伺服控制器42，幅度檢測器43和伺服信息檢測器44。VCM驅(qū)動器41驅(qū)動語音線圈馬達(dá)22。伺服控制器42控制VCM驅(qū)動器41以將頭21A和21B定位在磁盤11上的目標(biāo)道上。幅度檢測器43檢測來自A／D變換器33的輸出信號的信號幅度并給可變增益放大器32提供一個增益控制信號SGC。伺服信息檢測器44檢測來自A／D變換器33的輸出信號的伺服信息。
給伺服控制器42提供從伺服信息檢測器44獲得的磁道地址信息TAD和磁道信息TRA。在寫或讀時間，也從微處理器24給伺服控制器42饋送目標(biāo)磁道地址信息ADO。
伺服信息檢測器44根據(jù)從地址圖形12再生的信號檢測道地址信息TAD，根據(jù)從精確圖形14再生的信號檢測道信息TRA。如下所示生成道信息給出A／D變換器33的輸出信號，伺服信息檢測器44首先檢測分別從精確圖形P1／2，P3／2，P0，P1再生的信號F1／2，F(xiàn)3／2，F(xiàn)0，F(xiàn)1的幅度。幅度F0的提取幅度F1提供一個提取信號(F0-F1)。然后伺服信息檢測器44調(diào)整提取信號(F0-F1)的電平和正負(fù)符號，從而產(chǎn)生磁道信息TRA。
圖4表示當(dāng)MR類頭21B如圖6所示在磁盤11上徑向移動時分別從精確圖形P1／2，P3／2，P0，P1再生的信號F1／2，F(xiàn)3／2，F(xiàn)0，F(xiàn)1。圖5表示提取信號(F0-F1)和(F1／2-F3／2)。為了簡化和說明的目的，圖4和圖5所示的信號是當(dāng)MR類頭21B的寬度“W”恰好和道距Tp一致時有效的信號。在圖6中，參考符號TRC表示一個道中心。
提取信號(F0-F1)的正負(fù)符號和磁頭的位移方向和道之間彼此相反。但是由于提取信號(F1／2-F3／2)也在每一磁道使它自己的符號反向，使用這個信號提供調(diào)制，以保持各磁道之間提取信號(F0-F1)的正負(fù)符號和磁頭的設(shè)置方向之間的恒定關(guān)系。
磁盤驅(qū)動器20還包括一個唯一圖形檢測器45，一個時鐘發(fā)生器46和一個時序發(fā)生器47。唯一圖形檢測器45檢測唯一圖形15。時鐘發(fā)生器46產(chǎn)生和磁盤11轉(zhuǎn)速同步的時鐘信號CLK。時序發(fā)生器47產(chǎn)生定時信號以在磁盤11上定位多個信息位置。
時鐘發(fā)生器46產(chǎn)生和從時鐘圖形13再生的信號同步的時鐘信號CLK。從唯一圖形檢測器45給時鐘發(fā)生器46提供唯一圖形檢測信號UPD，并從微處理器24給它提供1-比特模式信號R／W，表示是寫模式還是讀模式有效。這樣由時鐘發(fā)生器46產(chǎn)生的信號CLK被饋送給幅度檢測器43，伺服信息檢測器44和時序發(fā)生器47。
除了如上所述從時鐘發(fā)生器46饋送的時鐘信號CLK外，時序發(fā)生器47從伺服信息檢測器44接收一個信號STP，指定如圖1所示在檢測到初始位置索引圖形11時最初獲得的位置。時序發(fā)生器47從開始計算時鐘脈沖數(shù)并根據(jù)這些計數(shù)產(chǎn)生各種時序信號。
圖7描述了時鐘發(fā)生器46的典型結(jié)構(gòu)。這個時鐘發(fā)生器46由一個采用線性組合型相位比較器的數(shù)字PLL(鎖相環(huán))構(gòu)成。
時鐘發(fā)生器46包括一個壓控振蕩器(VCO)51，相位比較器52，D／A轉(zhuǎn)換器53，和環(huán)路濾波器54。壓控振蕩器51在接收到環(huán)路濾波器54的輸出信號時，輸出一個時鐘信號CLK作為控制信號。相位比較器52在相位上比較從時鐘圖形13再生的信號和時鐘信號CLK。D／A轉(zhuǎn)換器53將相位比較器52輸出的相位比較誤差信號f(θ)轉(zhuǎn)換成一個模擬信號。環(huán)路濾波器54濾除額外的噪聲和包括在D／A轉(zhuǎn)換器53的輸出信號中的諧波分量，并確定一個時域響應(yīng)特性和一個頻域響應(yīng)特性。來自壓控振蕩器51的時鐘信號CLK被作為采樣時鐘信號提供給A／D變換器33和作為操作時鐘信號提供給相位比較器52。
相位比較器52包括數(shù)字內(nèi)部乘積算術(shù)裝置61，D觸發(fā)器62和系數(shù)發(fā)生器63。數(shù)字內(nèi)部乘積算術(shù)裝置61計算N個采樣值的線性組合和N個加權(quán)系數(shù)(N為一個自然數(shù))。通過使用一個時鐘信號CLK對從時鐘圖形13再生的信號Z(t)采樣獲得N個采樣值，由系數(shù)發(fā)生器63輸出N個加權(quán)系數(shù)(隨后描述)。(在這里計算的是兩個矢量的內(nèi)部乘積，一個矢量是有N個采樣值的信號矢量，這N個采樣值是通過時鐘信號CLK對從時鐘圖形13獲得的再生信號進行采樣而獲得的，另一個矢量是有N個加權(quán)系數(shù)的系數(shù)矢量)。D觸發(fā)器62鎖存通過涉及信號和系數(shù)矢量的算術(shù)裝置61進行的內(nèi)部乘積計算結(jié)果，并輸出相位比較誤差信號f(θ)。系數(shù)發(fā)生器63輸出多達(dá)N個加權(quán)系數(shù)。
圖8描述了系數(shù)發(fā)生器63的一種典型結(jié)構(gòu)。系數(shù)發(fā)生器63包括一個用于存儲系數(shù)的系數(shù)存儲器63a，一個地址發(fā)生器63b，產(chǎn)生組成將被饋送給系數(shù)存儲器63a的5-比特讀地址信號ADR的低位4比特的信號(a1，a2，a3，a4)。地址發(fā)生器63b由PLL控制器64的時間信號STM復(fù)位，連續(xù)的產(chǎn)生組成和時鐘信號CLK同步的地址讀信號ADR低4位比特的信號(a0，a1，a2，a3)，以便和從時鐘圖形13再生的信號同步地從系數(shù)存儲器63a中讀取N個加權(quán)系數(shù)Ci。
如上所述，來自微機24的模式信號R／W被作為一個構(gòu)成讀地址信號ADR的最有效比特(a4)的信號提供。這就使得有可能在每一次讀寫操作中從系數(shù)存儲器63a讀取不同的N個加權(quán)系數(shù)Ci。
算術(shù)裝置61包括乘法器71和累加器72。乘法器71連續(xù)地將信號矢量的N個分量乘以系數(shù)矢量的N個加權(quán)系數(shù)。由加法器72a和累加寄存器72b組成的累加器72將乘法器71的乘積結(jié)果累加。乘法器71的輸出側(cè)和加法器72a的一個輸入端連接。加法器72a的輸出側(cè)和累加器寄存器72b的輸入側(cè)連接。寄存器72b的輸出側(cè)和加法器72a的另一輸入端連接。
相位比較器52還包括一個PLL控制器64，提供時序信號STM，清除信號SCL和鎖存使能信號SLA。時序信號STM被提供給系數(shù)發(fā)生器63，表示開始輸出N個加權(quán)系數(shù)。清除信號SCL被饋送給構(gòu)成算術(shù)裝置61的一部分的累加器寄存器72b。鎖存使能信號SLA被提供給D觸發(fā)器62。將來自唯一圖形檢測器45的唯一圖形15檢測信號UPD提供給PLL控制器64。唯一圖形的細(xì)節(jié)見日本未決專利No．Hei 6-290545(U．S．P5，526，200)。參考這樣的時間點，唯一圖形被檢測到PLL控制器64產(chǎn)生上述時序信號STM，清除信號SCL和鎖存使能信號SLA。
在唯一圖形15被檢測到的時間點開始計算的預(yù)定數(shù)目的時鐘脈沖定義的預(yù)定時間間隔過后，輸出時序信號STM(圖9H和9I)。如果時鐘信號CLK恰好和從時鐘圖形13再生的信號同相位，構(gòu)成上述信號矢量的第一個分量在預(yù)定時間周期過后被發(fā)送給算術(shù)裝置61中的乘法器71。在算術(shù)裝置61已經(jīng)完成計算信號矢量和系數(shù)矢量的內(nèi)部乘積之后輸出鎖存使能信號SLA(圖9L)。清除信號SCL(在圖9A-9M中都沒有示出)在輸出鎖存使能信號SLA之后和由算術(shù)裝置61開始另一次內(nèi)部乘積計算之前被輸出。
以下描述圖7的時鐘發(fā)生器46是如何工作的。從時鐘圖形13再生的信號Z(t)在提供給相位比較器52之前被A／D轉(zhuǎn)換器33轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。在相位比較器52中，數(shù)字信號被發(fā)送給數(shù)字內(nèi)部乘積算書裝置61，計算線性組合，即上述信號矢量和系數(shù)矢量的內(nèi)部乘積。具體的，用時鐘信號CLK對從時鐘圖形13再生的信號Z(t)進行采樣，以輸出組成信號矢量的N個采樣值Z(i．Ts)(圖9B)，而系數(shù)乘法器63輸出N個加權(quán)系數(shù)的Ci組成系數(shù)矢量(圖9C和9K)。因此準(zhǔn)備好對信號矢量和系數(shù)矢量進行加法計算。根據(jù)計算結(jié)果，D觸發(fā)器62輸出相位比較誤差信號f(θ)(圖9G)。
相位比較誤差信號f(θ)被D／A轉(zhuǎn)換器53轉(zhuǎn)換為模擬信號。環(huán)路濾波器54從模擬信號中移除不必要的噪聲和諧波分量并確定信號的時域響應(yīng)特性和頻域響應(yīng)特性。產(chǎn)生的信號被作為控制信號發(fā)送給壓控振蕩器51。給定控制信號，壓控振蕩器51控制其輸出時鐘信號CLK的相位。這提供了和從時鐘圖形13再生的信號Z(t)同步的時鐘信號CLK。
當(dāng)N代表11和時鐘信號CLK恰巧和從時鐘圖形13再生的信號同相位時，提供圖9A-9M的時序圖。接著相位比較誤差信號f(θ)為0。圖9D表示乘法器71的輸出信號Sa，圖9E描述加法器72a的輸出信號Sb，圖9F表示累加器寄存器72b的輸出信號Sc，圖9J說明饋送給系數(shù)寄存器63a的讀地址信號ADR。
如所述，相位比較器52中的算術(shù)裝置61計算用時鐘信號CLK對從時鐘圖形13再生的信號采樣所獲得的N個采樣值Z(i．Ts)和由系數(shù)發(fā)生器63輸出的N個加權(quán)系數(shù)Ci的線性組合。
例如，當(dāng)系數(shù)(N)的總數(shù)為11時，算術(shù)裝置61分別用相應(yīng)的加權(quán)系數(shù)Ci(i=-5，-4，…0，4，5)去乘連續(xù)提供的信號-采樣值Z(i．Ts)(i=-5，-4，…0，4，5)，并累加乘積。因此由以下表達(dá)式(1)定義相位比較誤差信號f(θ)。也就是，誤差信號將相位比較結(jié)果作為一個從時鐘圖形13再生的信號和時鐘信號CLK之間的相位誤差的函數(shù)。f(θ)=Σi=-55z(i·Ts-θ)·Ci------(1)]]>其中Ts表示采樣時間。
已經(jīng)建議了一種在相位比較中獲得高精度的技術(shù)(日本未決專利No．Hei8-69668)。所建議的技術(shù)包括使用從時鐘圖形13再生的信號(相位比較目標(biāo)信號)的理想值作為加權(quán)系數(shù)C(i)，即系數(shù)C1i等于根據(jù)時鐘圖形13從無噪聲再生信號S(t)的差分波形得到的采樣值，如以下表達(dá)式(2)所定義的(以下系數(shù)C1i將指傳統(tǒng)的加權(quán)系數(shù))Cli=∂s(t)∂|(t=i·Ts)]]>從另一方面看，由以上表達(dá)式(1)定義的線性組合計算可以被看作是計算信號矢量Z(θ)和系數(shù)適量C的內(nèi)部乘積，信號矢量有信號采樣Z(1．TS-θ)，系數(shù)矢量包括加權(quán)系數(shù)”C”。信號矢量Z(θ)由表達(dá)式(4)定義而系數(shù)矢量C由表達(dá)式(5)表示，其中T表示轉(zhuǎn)置。
f(θ) =z(θ)TC (3)z(θ) =[z(-5Ts-θ)，z(-4Ts-θ)，…，z(I·Ts-θ)，…，z(4Ts-θ)，z(5Ts-θ)]T(4)c=[c-5，c-4，…，ci，…，c4，c5]T(5)當(dāng)磁盤驅(qū)動器20在數(shù)據(jù)再生模式時，它從伺服區(qū)SAR再生伺服信息，經(jīng)過基于伺服的頭定位，同時從數(shù)據(jù)區(qū)DAR再生數(shù)據(jù)。由于磁頭21(MR型頭)和頭放大器(再生放大器31)在再生操作中固定安裝，所以從伺服區(qū)SAR和數(shù)據(jù)區(qū)DAR連續(xù)輸出再生信號，如圖10所示，再生信號的DC分量保持穩(wěn)定。
當(dāng)磁盤驅(qū)動器20在數(shù)據(jù)記錄模式時，它從伺服區(qū)SAR再生伺服信息，并通過基于伺服的頭定位將數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)區(qū)DAR。這意味著每次磁頭21到達(dá)伺服區(qū)SAR時，磁頭要1和頭放大器從記錄切換到再生。圖11說明了在這樣的切換附近有效的再生信號波形。盡管可以獲得一個緊接在再生操作開始之后的代表伺服信息的再生信號，所有再生信號的DC電平都波動，如下所述。這種現(xiàn)象稱為基線波動。
DC電平波動的特點在于，在每次切換之后電平慢慢穩(wěn)定而代表波動速度的常量在幾μ秒或更大的數(shù)量級。如下所述有兩種引起DC電平波動的主要可能性。
首先，磁頭21中的各種電流(記錄電流，感測電流，偏置電流)都在在記錄和再生之間切換時被切斷和接通。開-關(guān)動作改變頭的熱值，改變磁阻效應(yīng)部件的溫度。這又改變了磁抗效果部件的電阻，使再生信號的DC電平波動。
第二，在包括寫和讀電路的頭放大器IC裝置中，控制相對大電流(例如30ms)的寫電路干擾控制極低電壓(如蜂峰值700μv-1mv)的讀電路。該干擾使再生信號的DC電平在從記錄到再生的切換之后波動。
出于避免DC波動的不利影響的目的，本發(fā)明的時鐘發(fā)生器采用無DC系數(shù)C2i作為其加權(quán)系數(shù)Ci，它的總和是0以實現(xiàn)和時鐘圖形13的準(zhǔn)確相位比較。
當(dāng)系數(shù)的總數(shù)為11時，可以容易的用以下表達(dá)式(6)得到系數(shù)C2I。
C2i=C1i-Σk=-55C1k/11,i=-5,-4,…,0,…,4,5(6)]]>系數(shù)c2I的總數(shù)是否為0不能由表達(dá)式(7)確定。
Σi=55C2i=Σi=-55(C1i-Σk=-55C1k/11)]]>=Σi=-55C1i-11·Σk=-55C1k/11=0]]>采用系數(shù)C2I，即使將從時鐘圖形13再生的信號加在DC分量上也不會使線性組合計算的結(jié)果即相位比較誤差信號f(θ)受到影響。這最終可以由以下的表達(dá)式(8)來說明。表達(dá)式(8)表示一個當(dāng)將DC分量“d”加在從時鐘圖形13獲得的再生信號上時有效的相位比較誤差信號f(θ)。
f(θ)=∑z(i·Ts-θ)+d)·c2i ( 8 )=(∑z(i·Ts-θ)·c2i)+(d·∑c2i)表達(dá)式8的右側(cè)第二項是來自表達(dá)式(7)的0。這意味著，如以下表達(dá)式(9)所示，相位比較誤差信號f(θ)完全不受可能加在再生信號上的DC分量“d”的影響。
圖12和圖13表示在寫操作時圖形比較本發(fā)明時鐘發(fā)生器的加權(quán)系數(shù)和其傳統(tǒng)的相應(yīng)部分的加權(quán)系數(shù)(由日本共同專利No．Hei 8-69668公開)。由于從時鐘圖形13再生的信號Z(t)沒有DC直流波動并在讀操作中保持穩(wěn)定，所以本發(fā)明的實施例可以在讀時間用傳統(tǒng)的加權(quán)系數(shù)C1i實現(xiàn)上述最大似然相位比較。
通過根據(jù)表達(dá)式(2)差分從時鐘圖形13得到的無噪聲再生信號S(t)獲得加權(quán)系數(shù)C1i。理論上，如果這些沒有加在其上的DC分量的系數(shù)的總和是無限的，它們的總合∑C1i應(yīng)為0。在實際中，系數(shù)的總和是有限的且它們的總和∑C1i非0，因為對應(yīng)于波形的基準(zhǔn)的系數(shù)未被使用。
圖12表示當(dāng)計算12個信號的采樣的線性組合時所用的典型加權(quán)系數(shù)c1i，c2i。在每用表達(dá)式(2)差分從時鐘圖形13而來的無噪聲再生信號S(t)所獲得的傳統(tǒng)加權(quán)系數(shù)中，有負(fù)極性的系數(shù)被包括在11個信號采樣中。另一方面，有正極性的所有系數(shù)都在時域廣泛分布而不包括在11個采樣中。結(jié)果是這樣，在11個系數(shù)中有正極性的那些構(gòu)成的總和小于那些有負(fù)極性的構(gòu)成的總和。也就是，總和∑C1i不是0而是負(fù)值(在圖13，N=21的情況也適用)相反，本發(fā)明的加權(quán)系數(shù)C2i這樣安排，使它們的總和∑C1i為0。也就是系數(shù)在正側(cè)比傳統(tǒng)的加權(quán)系數(shù)c1i偏移的更多些。
圖13也表示了在計算21個信號采樣的線性組合時有效的典型的加權(quán)系數(shù)c1i，c2i．在這個例子中，系數(shù)在時域廣泛分布，這樣傳統(tǒng)加權(quán)系數(shù)的總和∑C1i基本接近于0。由于這種原因，在寫時間本發(fā)明實施例的加權(quán)系數(shù)C2i是那些通過在正側(cè)輕微偏移傳統(tǒng)的加權(quán)系數(shù)而獲得的。
使用圖12和13的加權(quán)系數(shù)提供了結(jié)合表達(dá)式(8)和(9)所述的益處。這使得相位比較誤差信號f(θ)不受加在從時鐘圖形13而來的再生信號上的DC分量的不利影響。結(jié)果，獲得和從時鐘圖形13再生的信號精確同步的時鐘信號CLK。
由于不用等待再生信號中的DC分量在從記錄到再生切換時完全穩(wěn)定就能開始再生伺服信息，所以有可能大大減少為了DC電平穩(wěn)定而設(shè)在數(shù)據(jù)區(qū)DAR和伺服區(qū)SAR之間的無用區(qū)域。這又使得可以增加每一磁盤表面的數(shù)據(jù)記錄密度從而實現(xiàn)存儲介質(zhì)的有效利用。
圖14，15模擬表示如上實施本發(fā)明所提供的定量確定結(jié)果。
圖14圖形表示模擬中所使用的伺服區(qū)SAR再生信號Z(t)。這個信號是通過將從記錄-再生切換產(chǎn)生的DC分量加在從由單個凸緣組成的時鐘圖形而來的雙脈沖再生信號S(t)上。信號還有加在其上的噪聲n(t)，以更好的模擬實際的磁盤驅(qū)動器。
在本發(fā)明人的模擬中，以下值被用作參數(shù)以模擬實際的磁盤驅(qū)動器時鐘圖形13的寬度(凸緣長度)是200ns。構(gòu)成一個雙脈沖的兩個隔離的再生波形是有100ns的半寬度的羅倫茲型脈沖。噪聲N(t)是磁盤記錄和再生系統(tǒng)共有的高斯白噪聲。噪聲n(t)的平均值為0，它相對于上述隔離波形的0峰值的標(biāo)準(zhǔn)偏離是1／20(-26dB)。為了統(tǒng)計分析相位比較結(jié)果和實際值的誤差，提供了200個統(tǒng)計上彼此相同而其上卻加了不同噪聲的再生信號Z(t)。這些再生信號被送給相位比較器52(見圖7)。200個相位比較誤差信號相對于實際信號的誤差被統(tǒng)計分析并獲得一個誤差的平均值。系數(shù)的總數(shù)為11，采樣時間Ts為25ns。
圖15表示加在再生信號上的DC分量如何影響一個誤差。其中使用了傳統(tǒng)的加權(quán)系數(shù)C1i，誤差的平均值E1(θ)和DC分量波動成反比；加權(quán)系數(shù)受到DC分量的嚴(yán)重影響。其中使用了本發(fā)明的加權(quán)系數(shù)，相反，誤差的平均值E2(θ)總為0，完全不受DC分量的不利影響。
從上述模擬可見，采用本發(fā)明的加權(quán)系數(shù)C2i實際上避免了加在從時鐘圖形13再生的信號Z(t)上的DC分量或有關(guān)DC電平波動的不利影響。這確保以一種高穩(wěn)定和精確的方式進行相位比較。通過本發(fā)明的加權(quán)系數(shù)使磁盤驅(qū)動器20在它的操作中進一步穩(wěn)定，磁盤11上數(shù)據(jù)區(qū)DAR和伺服區(qū)SAR之間的間隔可以比以前更窄。這轉(zhuǎn)換到一個允許更高的存儲能力的更寬的數(shù)據(jù)域。
以下描述圖3的磁盤驅(qū)動器20如何工作。
在上電或發(fā)生失相之后立即建立上述初始化同步。在這種情況下，由MR類頭21B從磁盤11再生的信號被饋送并被再生放大器31放大。時鐘發(fā)生器發(fā)生46和那些從包括在從磁盤11上的伺服區(qū)SAR再生的信號中的時鐘圖形13再生的信號同步的時鐘信號CLK，如前所述。
這樣建立初始同步，進行寫或讀操作。如下執(zhí)行寫操作從主機接收到寫命令后，微機24將命令中的邏輯塊號轉(zhuǎn)換成磁盤11上的物理位置(由指定多個頭之一的頭號，道號和扇區(qū)號指定)。轉(zhuǎn)換涉及使用包括在ROM中的轉(zhuǎn)換表。轉(zhuǎn)換后的物理位置允許識別目標(biāo)道地址和寫開始扇區(qū)。
微處理器24將目標(biāo)道地址信息ADO置入伺服控制器42，并啟動一個道搜尋操作。如下執(zhí)行道搜尋操作伺服控制器42比較目標(biāo)道地址和頭21A或21B如從伺服信息檢測器44獲得的道地址信息所指定的當(dāng)前道地址。通過比較，伺服控制器42使VCM驅(qū)動器41控制語音線圈馬達(dá)22，以使當(dāng)前道地址和目標(biāo)道地址相匹配。當(dāng)使當(dāng)前道地址和目標(biāo)道地址相匹配時，伺服控制器42使VCM驅(qū)動器41控制語音線圈馬達(dá)22，以使頭21A或21B將定位在目標(biāo)道的中心。根據(jù)上述從伺服信息檢測器44獲得的精確位置信號TRA執(zhí)行中心定位操作。頭21A和21B位于目標(biāo)道的中心，就結(jié)束道搜索操作。
道搜索操作之后，微機24參考一個從讀數(shù)據(jù)處理電路36提取的扇區(qū)ID。參考提取的扇區(qū)ID，微處理器24可以訪問寫開始扇區(qū)，并開始從在從主機發(fā)送后數(shù)據(jù)被臨時保存的寫數(shù)據(jù)緩存器26檢索寫數(shù)據(jù)。寫數(shù)據(jù)處理電路27通過給來自寫數(shù)據(jù)緩沖器26的寫數(shù)據(jù)WD提供糾錯碼并將寫數(shù)據(jù)進行數(shù)字調(diào)制準(zhǔn)備記錄數(shù)據(jù)。在提供給記錄放大器29之前，用寫補償電路28對記錄數(shù)據(jù)進行寫補償。
記錄放大器29輸出對應(yīng)于寫數(shù)據(jù)WD的記錄電流信號。記錄電流信號被饋送給電感型頭21A。頭將主機發(fā)送的寫WD數(shù)據(jù)寫入磁盤11上的由寫命令指定的扇區(qū)。在格式化時，扇區(qū)ID碼被記錄在磁盤11上的數(shù)據(jù)區(qū)DAR。
每次磁頭21在操作期間搜索一個伺服區(qū)SAR，磁頭21和頭放大器在記錄和再生之間切換，如上所述。在開始讀操作后所有再生信號的DC電平立即波動。在這種情況下，如所述時鐘發(fā)生器46通過計算信號矢量和系數(shù)矢量的內(nèi)部積進行相位比較。信號矢量包括通過采樣時鐘圖形13的再生信號獲得的N個采樣值Z(i．Ts)，系數(shù)矢量有N個加權(quán)系數(shù)Ci，其總和∑C2i為0。該裝置使時鐘圖形再生信號Z(t)中的DC電平波動對相位比較結(jié)果的不利影響最小化。使得可以獲得時鐘信號CLK和從時鐘圖形13再生的信號Z(t)的精確同步。
如下進行讀操作當(dāng)從主機接收到一條讀命令后，微處理器24將命令中的邏輯塊號轉(zhuǎn)換成磁盤11上的物理位置(由頭號，道號和扇區(qū)號指定)。轉(zhuǎn)換使用在ROM25中存儲的轉(zhuǎn)換表。轉(zhuǎn)換的物理位置允許識別目標(biāo)道地址和讀開始扇區(qū)。
微處理器24將目標(biāo)道地址信息ADO置入伺服控制器42，并開始道搜索操作。道搜索操作以和上述寫操作同樣的方式進行。
在讀操作中，MR類頭21B從磁盤11上的數(shù)據(jù)區(qū)DAR再生的信號被饋送并被再生放大器31放大。用可變增益放大器32調(diào)整放大的信號并用A／D轉(zhuǎn)換器33進行數(shù)字化。A／D轉(zhuǎn)換器33的輸出信號經(jīng)均衡器34的波形均衡。數(shù)據(jù)檢測器35檢測從均衡器34的輸出信號再生的數(shù)據(jù)。從數(shù)據(jù)檢測器35再生的數(shù)據(jù)被提供給讀數(shù)據(jù)處理電路36。讀數(shù)據(jù)處理電路36將再生的數(shù)據(jù)進行數(shù)字解調(diào)和糾錯，從而獲得讀數(shù)據(jù)RD。
完成道搜索操作后，微處理器24參考從讀數(shù)據(jù)處理電路36提取的扇區(qū)ID。參考提取的扇區(qū)ID，微處理器24能夠訪問讀開始扇區(qū)。之后，微處理器24將讀數(shù)據(jù)處理電路36輸出的讀數(shù)據(jù)經(jīng)讀數(shù)據(jù)緩沖器37傳送給主機。以這種方式，從讀命令指定的磁盤11上的這些扇區(qū)獲得讀數(shù)據(jù)RD。這樣獲得的讀數(shù)據(jù)被發(fā)送給主機。
在讀操作期間，磁頭21和頭放大器保持切換到再生。從時鐘圖形13再生的信號Z(t)中沒有DC電平波動，且信號保持穩(wěn)定。為此原因，在讀操作中，時鐘發(fā)生器46將等于從根據(jù)時鐘圖形13再生的無噪聲信號的時間差分波形的系數(shù)C1i用作其加權(quán)系數(shù)，如上所述，從而進行最大似然相位比較。顯然，在寫操作中所用的同樣的加權(quán)系數(shù)也被用于讀操作。
上述實施例獲得多個采樣值的線性組合，這多個采樣值是通過對A／D變換器33所獲得的數(shù)字采樣進行數(shù)字化操作所必需的。本發(fā)明的這個方面也用于這樣一種情況，如日本未決專利No．Hei 8-69668所公開的，模擬延遲電路和操作放大器連續(xù)計算線性組合，并使計算結(jié)果在由采樣脈沖發(fā)生器所給定的時間進行采樣保持，以獲得一個采樣比較輸出。在這種情況下，當(dāng)用于加權(quán)的運算放大器的增益總和被安排為0時提供本發(fā)明的相同的益處。
在以上實施例中，設(shè)計相位比較器處理每一個都包括單一凸緣的時鐘圖形13的再生雙脈沖波形。另外，還可以安排相位比較器處理每個有多個凸緣的時鐘圖形的再生波形。這一種選擇更可取以便更好的消除從中間噪聲或頭噪聲產(chǎn)生的相位比較誤差，從而進一步降低相位比較輸出抖動。在這種情況下，線性組合加權(quán)系數(shù)的總和也被設(shè)置為0，以便以高穩(wěn)定的形式實現(xiàn)時鐘再生，不受每次從記錄到再生的切換后的DC電平波動的影響。
另外，本發(fā)明還可以被應(yīng)用于這樣一種相位比較器，它被設(shè)計為不把時鐘圖形作為專用時鐘圖形13而是用于那些可以被包括伺服區(qū)SAR中的其他目的的圖形。這另外一種方法也確保穩(wěn)定和精確的時鐘再生。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的時鐘發(fā)生器計算信號矢量和系數(shù)矢量的內(nèi)部乘積以獲得相位比較結(jié)果，信號矢量包括以適當(dāng)?shù)牟蓸娱g隔通過對相位比較目標(biāo)信號采樣所獲得的N個采樣值，系數(shù)矢量包括總和基本為0的N個加權(quán)系數(shù)。本發(fā)明的時鐘發(fā)生器最小化相位比較目標(biāo)信號中DC電平波動對相位比較結(jié)果的不利影響，從而提供一個和相位比較目標(biāo)信號精確同步的時鐘信號。
裝備有上述時鐘發(fā)生器，根據(jù)本發(fā)明的磁盤驅(qū)動器可以在從記錄到再生的切換之后立即開始再生伺服信息，而不用等待再生信號中的DC分量穩(wěn)定。這允許本發(fā)明的磁盤驅(qū)動器顯著地減少數(shù)據(jù)和伺服區(qū)之間為使DC電平穩(wěn)定所提供的無用區(qū)域，從而增加每個磁盤表面的數(shù)據(jù)存儲容量。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的時鐘發(fā)生器和相關(guān)的設(shè)備可使用于多種包括采樣伺服型磁盤驅(qū)動器的裝置。
權(quán)利要求
1．時鐘發(fā)生器包括用于產(chǎn)生時鐘信號的時鐘信號發(fā)生設(shè)備；采樣設(shè)備，用于采樣一個相位比較目標(biāo)信號，該信號被以預(yù)定時間間隔提供并有一個第一間隔，在比所述第一間隔短的所述每個第二間隔根據(jù)所述時鐘信號，在所述第一間隔期間輸出N個采樣值，N為一個自然數(shù)；內(nèi)部乘積計算設(shè)備，計算一個包括所述N個采樣值的信號矢量和有個N加權(quán)系數(shù)的系數(shù)矢量的內(nèi)部乘積，以將計算結(jié)果作為一個相位比較結(jié)果輸出；和用于根據(jù)所述相位比較信號控制所述時鐘信號發(fā)生設(shè)備的相位控制設(shè)備，使所述相位比較目標(biāo)信號和所述時鐘信號在相位上匹配；其中所述N個采樣系數(shù)的總和基本為0。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的時鐘發(fā)生器，其特征在于所述內(nèi)部乘積計算設(shè)備包括乘法器，加法器和寄存器。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的時鐘發(fā)生器，其特征在于所述相位比較目標(biāo)信號在所述第一間隔內(nèi)有第一最大值和與所述第一最大值極性不同的第二最大值。
4．用于驅(qū)動盤類存儲介質(zhì)的盤驅(qū)動器，存儲介質(zhì)上以預(yù)定間隔距離記錄了用于發(fā)生時鐘信號的參考圖形，所述盤驅(qū)動器包括訪問設(shè)備，用于再生記錄在所述盤類存儲介質(zhì)上的信號以輸出一個再生的信號；用于發(fā)生時鐘信號的時鐘信號發(fā)生設(shè)備；采樣設(shè)備，用于對從包括在每個預(yù)定時間間隔中的所述參考圖形再生的信號進行采樣，該信號有第一間隔，在比所述第一間隔短的所述第二間隔根據(jù)所述時鐘信號，輸出N個采樣值，N為自然數(shù)；內(nèi)部乘積計算設(shè)備，計算一個包括所述N個采樣值的信號矢量和有個N加權(quán)系數(shù)的系數(shù)矢量的內(nèi)部乘積，以將計算結(jié)果作為一個相位比較信號輸出；和相位控制設(shè)備，根據(jù)所述相位比較信號控制所述時鐘信號發(fā)生設(shè)備，使從所述參考圖形再生的所述信號和所述時鐘信號在相位上匹配。其中所述內(nèi)部乘積計算設(shè)備的所述N個采樣系數(shù)的總和為0。
5．根據(jù)權(quán)利要求4的盤驅(qū)動器，其特征在于所述內(nèi)部乘積計算設(shè)備包括乘法器，加法器和寄存器。
6．根據(jù)權(quán)利要求4的盤驅(qū)動器，其特征在于從所述參考圖形再生的所述信號在所述第一間隔有第一最大值和與所述第一最大值極性不同的第二最大值。
7．根據(jù)權(quán)利要求4的盤驅(qū)動器，進一步包括控制設(shè)備，用于在再生模式和記錄模式之間切換；其中所述訪問設(shè)備在所述再生模式下從所述盤類存儲介質(zhì)再生所述參考圖形和信息信號，并從所述盤類存儲介質(zhì)再生所述參考圖形，在所述記錄模式下將信息信號記錄在所述盤類存儲介質(zhì)上；和其中至少在所述記錄模式下，所述內(nèi)部乘積計算設(shè)備的所述N個加權(quán)系數(shù)的總和為0。
8．權(quán)利要求7的盤驅(qū)動器，其特征在于所述控制設(shè)備將所述內(nèi)部乘積計算設(shè)備的N個加權(quán)系數(shù)切換為所述再生模式和所述記錄模式下的不同值。
9．根據(jù)權(quán)利要求4的盤驅(qū)動器，其特征在于所述盤類存儲介質(zhì)是一個磁盤。
全文摘要
公開了用于采樣伺服型磁盤驅(qū)動器的時鐘發(fā)生器。從時鐘圖形再生的信號Z(t)在被饋送到相位比較器(52)之前被A/D轉(zhuǎn)換器(33)數(shù)字化。算術(shù)裝置(61)以線性組合計算N個采樣值和N個加權(quán)系數(shù)的內(nèi)部乘積,和一個D觸發(fā)器(62)提供一個相位比較誤差信號。信號在被作為控制信號經(jīng)環(huán)路濾波器(54)提供之前由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬格式。來自VCO的時鐘信號KLC被控制得同相位以產(chǎn)生一個和再生信號同步的時鐘信號CLK。將配置加權(quán)系數(shù)的總和變?yōu)?時,信號不受加在再生信號上的DC分量的不利影響,從而獲得時鐘信號CLK和再生信號Z(t)的精確同步。
文檔編號G11B27/24GK1205104SQ97191401
公開日1999年1月13日 申請日期1997年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月8日
發(fā)明者矢田博昭 申請人:索尼公司