盘驱动系统的写通驱动器技术方案

提供用于盘驱动系统中的写通驱动器的电路和方法。写通驱动器是包括写驱动器电路和接收器电路的收发器。写驱动器通过第一导电互连将电流信号驱动到写元件。写元件响应于来自写驱动器电路的电流信号将数据图案写入磁硬盘。电流信号通过第二导电互连返回到接收器电路。返回信号可以用于诊断写安全状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于在盘驱动系统中写入数据的技术，更特别地，本专利技术涉 及向盘驱动系统中的写元件提供写电流的写驱动器。
技术介绍
磁数据存储装置，特别是硬盘驱动存储装置已经成为现代计算机系统的基本部件。在图1中显示了公知硬盘驱动存储装置100的示例。硬盘驱动器 100包括外壳101，其包含一个或多个磁介质圆盘或盘102、读元件104、写 元件105、致动器臂悬架(actuator arm suspension ) 106、传输线互连108、读 /写集成电路(IC) 110、柔性互连线缆112和盘外壳连接器114。》兹介质盘102在它们的表面上存储信息。将读元件104和写元件105安 装在致动器臂悬架106上，并且将其定位在盘102的表面附近。致动器臂悬 架106将读/写元件移动到包含要被读取的信息或具有要记录新信息的开放区 域(叩en area)的盘102的所选择的部分附近。写元件105响应于输入电信 号写入信息，而读元件104读取所记录的信息并输出表示该信息的电信号。通过传输线互连108在读/写元件和读/写集成电^各110之间通信电信号。 读/写集成电路110调节(condition)电信号，使得它们可以在写入期间驱动 写元件105,并且在读取期间放大来自读元件104的电信号。通过柔性线缆 112在读/写集成电路110和盘外壳连接器114之间通信信号。盘外壳连接器 114使用盘外壳101外部的电路来引导信号。在图2中显示了具有两个盘102A和102B的硬盘驱动器100的结构的轮 廓图。盘驱动器100具有四个读元件104A-D和四个写元件105A-D。在读 /写集成电路110选择读或写元件之一后，从所选择的元件读取或向其写入数 据。读/写IC 110典型地包括将电流驱动到写元件之一的写驱动器。典型的写驱动器电路设计消耗大量功率。这些高功率设计引起通过致动器臂的不希望 的大量热扩散。在典型的硬盘驱动器存储系统中，读/写集成电路110位于离读和写元件相对远的位置(大约5cm)。由于在电路110和读/写元件之间传输线互连的 长度，所以当向盘写入信息时很难获得理想的性能。来自写驱动器的写电流 反相所需的时间通常在较高数据率的次纳秒范围内，这对典型写驱动器电路 设计的输出电阻产生了设计挑战。典型地，写驱动器的输出电阻值配置被设置为等于或大于传输线互连的 特征电阻。利用该值配置，对于在输出电阻大于传输线互连电阻时的情况， 写信号工作良好，或可能具有一些超调(overshoot )。如果写元件的电阻与传 输线互连的特征电阻不匹配，则可能发生来自写元件的信号反射(signal reflection)。然后被反射的信号在写驱动器的输出端的输出端口终止。被反射 的信号可以影响所传送的信号，引起失真和破坏的信号完整性。因此，最好提供消耗更少功率的写驱动器电路，获得更高的性能，并且 最小化在传输线互连上的信号反射。
技术实现思路
本专利技术提供在盘驱动系统中的写通(write through )驱动器的电路和方法。 写通驱动器是包括写驱动器电路和接收器电路的收发器。写驱动器电路通过 第一导电互连将电流信号驱动到写元件。写元件响应于来自写驱动器电路的 电流信号将数据图案(data pattern )写入磁硬盘。电流信号通过第一导电互连 返回到写通驱动器的接收器电路。返回信号可以用于诊断写安全状态。考虑下面的详细描述和附图，本专利技术的其它目标、特征和优点将变得更 加明显。附图说明图1是现有技术硬盘驱动存储系统的方框图。图2是现有技术硬盘驱动存储系统的另 一方框图。图3图解根据本专利技术实施例的写通驱动器。图4是图解由图3的写通驱动器产生的写电流的示例的图示。具体实施例方式图3是根据本专利技术实施例的写通驱动器电路的图示。图3图解读/写集成 电路(IC) 301、导电传输线互连304和305以及写元件310。读/写IC 301 通过导电传输线互连304和305耦合到写元件310。读/写IC301包括写驱动器302、电阻器303、写感测电^各311和端子丁l 和T2。端子T1和T2分别耦合到传输线互连304和305。电阻器303耦合在 端子T2和地之间。电阻器303可以是诸如无源电阻器或有源元件(如晶体管) 之类的任意类型的电阻电路。读/写IC301形成在单一的芯片(die)上。写元件310通常是与包含读/ 写IC 301的芯片分离的芯片的一部分。写元件310包括电阻器306、电容器 308和电感器307。写元件310仅仅是可以用于本专利技术的写通驱动器的写元件在写元件310中，电阻器306与电感器307串联。电容器308与电阻器 306和电感器307并联。电感器307和电容器308通过传输线互连305耦合 到读/写IC301中的电阻器303。写驱动器302的输入端被耦合来接收差分输入电压Vjn。写驱动器302 的单端输出通过传输线互连(TLI) 304耦合到写元件310。写驱动器302响 应于输入电压信号VjN从其单端输出端向写元件310传输单端写电流信号Iw。 输入电压信号VjN是沿柔性互连线缆112从信道IC ( channel IC )传送的高速 读/写数据信号。写电流信号Iw驱动写元件310来在磁硬盘上写入磁数据图案。读/写IC301具有包括写驱动器302和电阻器303的收发器。该收发器在 输出端Tl传送输出电流信号Iw，并且在输入端T2接收返回信号。在写电流 Iw通过写元件310从写驱动器302传送到电阻器303这方面看来，收发器是 写通驱动器。写驱动器302在收发器中用作传送器电路，这是因为其将写电 流信号Iw传送到写元件310。电阻器303在收发器中用作接收器电路，这是 因为其从写元件310接收写电流信号。图3的写通驱动器通过将单端电流信号通过写元件310从写驱动器302 传送到电阻器303，实质上将写元件电感器307当作短路。沿从写驱动器302 到地的路径，写元件310被当作两个传输线304和305之间的连接。当前的写元件的电阻与写驱动器的输出电阻和传输线互连的特征电阻相 比相对较小。在过去，写元件的电感已经在20 - 50纳亨(nH)的范围内。 已经显著降低了当前写元件的电感。例如，在目前制造的硬盘驱动器中的写 元件可以是例如大约3nH。写元件310中的电阻器306的电阻非常小，例如大约3ohm。在IC 301 和写元件310之间的传输线互连304和305的每一个的总电阻可以是例如大 约O.lohms，并且电容器308的电容可以是例如大约0.5皮法(pF)。这里提 供的电流、电阻、电感和电容值是示例，并且不意欲限制本专利技术的范围。可 以使用具有其它电流、电阻、电感和电容值的电路元件来利用本专利技术。许多现有技术设计使用写元件来终止写电流信号。由于许多写元件具有 固有的低电感和低电阻的元件，因此它们不与传输线互连Zo的特征电阻严密 地匹配。另一方面，图3的写通驱动器可以利用具有低电感值的写元件工作。在 图3的配置中，写元件310中的低电感值不降低盘驱动器的写性能或增加传 输线互连上的信号反射，这是因为电阻器303终止写电流信号。电容器303 提供比低电阻写元件更精确的接收器终止。可以选择电阻器303来匹配传输 线互连304 - 30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盘驱动系统，包括：收发器电路，包括写驱动器传送器电路和接收器电路；写元件，用于响应于由写驱动器传送器电路产生的写信号在盘存储介质上写入数据图案；第一导电互连，用于将写驱动器传送器电路连接到写元件；和第二导电互连，用于将写元件连接到接收器电路，其中写信号经过第一导电互连、写元件和第二导电互连，到接收器电路。

【技术特征摘要】
US 2006-11-14 11/559,8241.一种盘驱动系统，包括收发器电路，包括写驱动器传送器电路和接收器电路；写元件，用于响应于由写驱动器传送器电路产生的写信号在盘存储介质上写入数据图案；第一导电互连，用于将写驱动器传送器电路连接到写元件；和第二导电互连，用于将写元件连接到接收器电路，其中写信号经过第一导电互连、写元件和第二导电互连，到接收器电路。2. 如权利要求1所述的盘驱动系统，其中接收器电路包括至少一个无源 电阻器。3. 如权利要求1所述的盘驱动系统，其中接收器电路包括至少一个晶体管。4. 如权利要求1所述的盘驱动系统，其中写驱动器传送器电路具有单端 输出端。5. 如权利要求1所述的盘驱动系统，还包括写感测电路，其耦合到接收器电路，用于感测通过接收器电路的电流。6. 如权利要求5所述的盘驱动系统，其中写感测电路感测写安全状态。7. 如权利要求1所述的盘驱动系统，其中收发器电路和写元件位于分离 的芯片。8. 如权利要求1所述的盘驱动系统，其中写元件包括电感器。9. 一种盘驱动系统，包括读/写集成电路(IC),包括第一和第二端子、具有与第一端子耦合的单端输出端的写驱动器电路和与第二端子耦合的电阻接收器电路；和用于在盘存储介质上写入lt据图案的写元件，写元件耦合到读/写IC的 第一和第二端子。10. 如权利要求9所述的盘驱动系统，其中电阻接收器电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰T康特雷拉斯，克拉斯B克拉森，
申请(专利权)人：日立环球储存科技荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]