自动测量电阻的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于通过流过电阻上的偏流Ｉｍｒ和出现在电阻两端的偏压Ｖｍｒ来测量电阻ＭＲ的装置。按照本发明专利技术，该装置包括：电压比较器ＣＭＰ、上计数／下计数装置ＵＰＣＮＴ和馈送其值代表由所述电流源在连接到上计数／下计数装置ＵＰＣＮＴ的控制输入端接收的数字值ＯＵＴ（０：Ｎ－１）的偏流Ｉｍｒ的电流源。本发明专利技术能够自动地测量电阻的数字值。本发明专利技术可用于包含在用于读取磁信息的读取头中的磁阻棒的静态电阻的测量。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过使偏置电流流过电阻和在电阻两端产生偏置电压来测量电阻值的装置。最常用的测量方法是基于欧姆定律的应用，按照欧姆定律电阻值等于施加到这个电阻两端的电压值和流过这个电阻的电流值的商。因此，只要测量偏置电流和电压，就可以直接得到电阻的数值。虽然这种方法可以实现比较容易地测量一个分离元件的电阻值，但这种方法不太适合测量集成在一个单元上的一个元件的电阻值，而在单元中的元件则是根本不能从该单元的外部访问的。情况是这样的，例如，被集成在用于读出磁信息的读取头上的磁阻棒的静态电阻的测量，在这种测量期间，显而易见与磁阻棒并联连接一个电压表和与所述磁阻棒串联连接一个电流表是不可能的。另外，如果这样使用，则测量结果，即电阻值将按电信号的形式表示，而在许多情况下电阻值是采用数字形式表示的。本专利技术的一个目的是通过提供用于测量电阻值的装置来满足这些要求，其中测量在装置内自动进行，而无须任何外部的介入，所述测量的结果直接是数字形式的。为此，按照本专利技术，在开头一段所限定类型的磁信息读出装置的特征在于包括-具有用于分别接收偏压和参考电压的第一和第二输入端和具有一个输出端的电压比较器，-具有连接到该比较器的输出端的选通输入端和具有形成该装置输出端的数字输出端的上计数/下计数装置，和-电流源，用于馈送其值代表由所述电流源在控制输入端接收的数字值的偏流，所述控制输入端被连接到上计数/下计数装置的数字输出端。这种测量装置的操作是基于这样一个事实，即它的输出信号确定了该电阻的偏流的值。因此，这个电流是逐渐变化的，直至在该偏流的作用下由电阻产生的电压等于参考电压的电压。然后，上计数/下计数装置被停止和其输出馈送代表该电阻值的一个数字值。本专利技术的一种变形提供一个测量电阻值的装置，该装置施加一个偏压和用于产生一个偏流，该装置的特征在于它包括-具有用于分别接收代表偏流电流和参考信号的第一和第二输入端和具有一个输出端的电流比较器，-具有连接到该比较器的输出端的选通输入端和具有形成该装置输出端的数字输出的上计数/下计数装置，和-用于馈送其值代表由电压源在控制输入端接收的数字值的偏压的电压源，所述控制输入端被连接到上计数/下计数装置的数字输出端。在本专利技术的这个变形中，电阻被该偏压偏置，和在这个偏压的作用下产生一个偏流，这个偏流的目的是为了与参考信号进行比较。该装置的输出信号确定偏压的值。因此，这个电压逐渐地变化，直至该偏流的值等于参考信号的值。然后，上计数/下计数装置被停止和它输出馈送一个代表电阻值的数字值。本专利技术的另外一个变形提供一种通过在电阻上流过一个偏流和在该电阻两端产生一个偏压进行测量电阻值的装置，通过一个用于控制该电阻消耗的功率的模块可同时控制该偏流和偏压的值，该装置的特征在于包括-用于接收第一电流、代表偏流的第二电流、和代表偏压的第三电流的电流乘法器，该乘法器用于产生具有其值正比于第三电流与第二电流的商被第一电流相乘的第四电流，-具有分别用于接收第四电流和参考电流的第一输入端和第二输入端，和具有一个输出端的电流比较器，-具有连接到比较器输出端的选通输入端，和具有形成该装置的输出的数字输出端的上计数/下计数装置，和-用于馈送代表由所述电流源在一个控制输入端接收的数字值的第一电流的电流源，该控制输入端被耦合到上计数/下计数装置的数字输出端。在本专利技术的这个另外一种变形中，通过控制模块确定偏压和偏流值并且不被该测量装置单独影响。只有这两个值之间的比值是有用的，因为它始终保持为常数。因此，电流乘法器的作用是产生一个代表这个比值的信号，该信号是由第四电流形成的并取决于其值由该装置的输出确定的第一电流。第一电流以及第四电流逐渐地改变，直至所述第四电流的值变为等于参考信号的值。然后，上计数/下计数装置被停止和其输出馈送一个代表该电阻值的数字值。上述测量装置有利于在用于读出磁信息的装置中使用，该装置至少具有一个读出头，该读出头包括至少一个用于产生代表由该读出头读出的信息的数据脉冲的磁阻棒。这种读出装置通常用于读出存储在计算机硬盘中的信息。这些盘一般具有一种被读出头扫描的磁阻的表面。旋转运动传递给盘，同时该读出头被连接到一个向读出头传递径向运动的臂上。盘的表面被分为多个子表面，在子表面中存在一个局部的磁场，该磁场的符号代表二进制信息的内容。用户读出装置的操作基于这样一个事实，即当一个磁阻棒暴露在一个磁场中时其阻值改变。在大多数现有的磁信息读出装置中，在电阻的变化产生一个电压脉冲的情况下，借助一个预定值直流偏流偏置磁阻棒，该电流流过所述磁性阻棒，或者在电阻的变化产生一个电流脉冲的情况下，借助于施加在所述棒两端的预定值的直流电压偏置磁阻棒。在上述两种情况下，随着预定值的升高，产生的被称为数据脉冲的脉冲幅度将升高。因此，似乎尽可能高地选择该预定值更有利，以便获得尽可能高的信噪比。但是，该预定值还支配磁阻棒所消耗的功率。因此，太高的预定值由于过度的持续消耗引起的焦耳(Joule)效应可能导致磁阻棒的过早报废。再有，从这种选择导致的高数据脉冲幅度可能使呈现的功率脉冲太高不能被磁阻棒无损害地耗散并能导致磁阻棒的破坏。因此，该预定值的选择将是一种折衷，即在一方面优化数据脉冲的信噪比而另一方面减小磁阻棒的损坏和击穿，即减小所述棒的功耗。在目前使用选择该预定值的现有技术方法的状态下，当这个磁阻棒未遇到任何磁信息时，利用磁阻棒电阻假设的值。当然，在一方面，称为静态电阻的这个值基本上用于计算该数据脉冲将具有的幅度，另一方面计算在磁阻棒上的功耗。因此，为了确定最佳的折衷，根据上面说明的原理静态电阻的值被认为是必不可少的。但是，静态电阻的值构成对其它目的有用的信息，而不仅仅是磁阻棒的偏置。例如，静态电阻代表了磁阻棒的损坏情况。因此，通过在整个读出装置的寿命期间按规定的时间周期比较连续测量的结果所检测的磁阻棒的电阻值的明显降低，表明所述磁阻棒的性能恶化。这个信息可以用作一种警告通过预防措施，存储在表面的数据将被设置有磁阻棒的读出头进行扫描，被转移到盘的另外的区域或另外的盘上，然后禁止存取原来的区域。本专利技术还涉及一种用于读出磁信息的装置，该装置具有至少一个读取头，该读取头包括至少一个用于产生代表由该头读出的信息的数据脉冲的磁阻棒，其特征在于，还包括用于测量如上所述的磁阻棒的电阻的数字值的装置。借助于下面参照各附图以非限制性例子给出的描述，全面地理解本专利技术，其中附图说明图1是代表根据本专利技术的测量装置的部分功能图；图2是代表根据本专利技术的一种变形的测量装置的部分功能图；图3是代表根据本专利技术的另一种变形的测量装置的部分功能图；图4是代表该测量装置中包括的一个电流乘法器的电路图。图1是代表用于测量电阻MR值的装置的功能图，该装置是通过流过电阻一个偏流Imr和在电阻两端产生一个偏压Vmr进行测量的。这个装置包括-电压比较器CMP，具有安排为分别接收偏压Vmr和预定值的参考电压Vref的第一和第二输入端，和具有一个输出端；-上计数/下计数装置UPCNT，具有连接到比较器CMP输出端的选通输入端EN，和具有N比特编码的数字输出，所述数字输出形成该装置的输出；和-一个电流源，适于馈送其值代表由所述电流源在控制输入端接收的数字值OUT(0N-1)的偏流Imr，该控制输入端被耦本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于利用通过电阻的偏流和在电阻两端产生的偏压测量电阻值的装置，该装置的特征在于包括：－具有用于分别接收偏压和参考电压的第一和第二输入端和具有输出端的电压比较器；－具有连接到该比较器的输出端的选通输入端和具有形成该装置的输出的数字 输出端的上计数／下计数装置；和－电流源，用于馈送其值代表由所述电流源在控制输入端接收的数字值的偏流，所述控制输入端被连接到上计数／下计数装置的输出端。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JNVL拉马尔霍，GW德永，JAM拉梅克斯，E皮雷尔茨，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]