发明名称 具有阻尼控制之硬碟机写入放大器电路结构
摘要 一种磁性储存系统中之写入放大器电路,具有交互耦合电路及主动阻尼电路,以供应改进的写入电流给写入资料至磁性储存系统内的介质之读写头。由于包含交互耦合电路,所以,可减少与写入电流相关的上升时间及下降时间。主动阻尼电路可减少写入电流的负尖峰及振荡。因此,写入放大器电路适用于写至磁性介质之资料要求具有最少扭曲之高速资料储存写入应用。写入放大器电路藉由并入电路元件及使用负回馈路径和前馈路径,而取得这些写入电流的波形之改进。特别地,交互耦合电路在写入放大器电路内提供前馈路径给第一电流,第一电流会产生第二电流,第二电流系与第一电流成比例并大于第一电流,以致于第二电流增加可用于读写头之写入电流。同样地,主动阻尼电路从写入放大器电路的输出端提供负回馈路径给第三电流,第三电流会产生第四电流,第四电流系与第三电流成比例并大于第三电流,以致于第四电流可衰减与写入电流相关的负尖峰及振荡。
申请公布号 TW498316 申请公布日期 2002.08.11
申请号 TW089122166 申请日期 2000.10.21
申请人 新力电机股份有限公司 发明人 郑松吉;董尚京;小路法男;成泽敬二;迫美智也;竹内广
分类号 G11B5/02;G11B5/09;G11B5/00;G11B5/012 主分类号 G11B5/02
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种交互耦合电路,用于减少写入放大器电路供 应给感应元件之写入电流的切换响应时间,该写入 放大器电路包含具有输出端之第一驱动电路、具 有电流放大器之第二驱动电路、及耦合至第一和 第二驱动电路并耦合至感应元件之切换电路,其中 该感应元件将资料写至磁性介质,该交互耦合电路 包括: a.第一端,耦合至输出端,用于提供前馈路径给第一 电流; b.第二端,耦合至电流放大器,用于供应第一电流给 该电流放大器,以致于与第一电流成正比并大于第 一电流之第二电流会同时地形成于该切换电路中, 其中该切换电路供应写入电流给该感应元件,以致 于第二电流增加可用于该感应元件之写入电流;及 c.前馈元件,耦合至第一端及第二端,用于控制第一 电流。2.如申请专利范围第1项之交互耦合电路,其 中第一电流在写入电流的切换转换期间进入第一 端。3.如申请专利范围第1项之交互耦合电路,其中 第一电流系第一交流电流。4.如申请专利范围第1 项之交互耦合电路,其中第二电流系第一交流电流 。5.如申请专利范围第1项之交互耦合电路,其中该 前馈元件包含在第一端与第二端之间串联耦合之 电阻器及电容器,该电阻器及电容器均用以控制第 一电流的量値。6.如申请专利范围第5项之交互耦 合电路,其中该前馈元件又包含耦合至第一端及电 阻器之电压缓冲器,用于提供适当的偏压给该前馈 元件。7.如申请专利范围第6项之交互耦合电路,其 中该前馈元件系以差动配置耦合至输出端及该电 流放大器。8.如申请专利范围第1项之交互耦合电 路,其中该电流放大器包括电流镜,该电流镜具有 设于第二驱动电路内的第一电晶体及设于该切换 电路内并耦合至第一电晶体之第二电晶体,其中第 二电晶体用以执行放大电流,该放大电流与第一电 晶体执行的未放大电流成正比并比其大。9.如申 请专利范围第8项之交互耦合电路,其中该电流镜 又包含第一参考电阻器及第二参考电阻器,第一参 考电阻器系耦合至第一电晶体,用于接收第一电晶 体执行之电流,第二参考电阻器系耦合至第二电晶 体,用于接收第二电晶体执行之电流,其中第一参 考电阻器配置成具有与第二参考电阻器的电阻成 比例并比其大之电阻。10.如申请专利范围第9项之 交互耦合电路,其中第二电晶体执行的该放大电流 与第一电晶体执行的该未放大电流之电流比为40 。11.如申请专利范围第10项之交互耦合电路,其中 第一参考电阻器的电阻与第二参考电阻器的电阻 之电阻比为40。12.一种阻尼电路,用于减少写入放 大器电路供应给感应元件之写入电流的负尖峰及 稳定时间,该写入放大器电路包含具有电流放大器 之驱动电路及耦合至驱动电路之切换电路,该切换 电路具有耦合至该感应元件之第一输出端及耦合 至该感应元件之第二输出端,其中该感应元件将资 料写至磁性介质,该阻尼电路包括: a.第一端,耦合至第一和第二输出端,用于提供负回 馈路径给第一电流; b.第二端,耦合至该电流放大器,用于供应第一电流 给该电流放大器,以致于与第一电流成正比并大于 第一电流之第二电流会同时地形成于该切换电路 中,其中该切换电路供应写入电流给该感应元件, 以致于第二电流衰减与写入电流相关的振荡;及 c.阻抗元件,耦合至第一端及第二端,用于调整第一 电流的波形以加强由写入电流上的第二电流所执 行之阻尼功能。13.如申请专利范围第12项之阻尼 电路,其中第一电流系第一交流电流。14.如申请专 利范围第12项之阻尼电路,其中第二电流系第一支 流电流。15.如申请专利范围第12项之阻尼电路,其 中该阻抗元件包含在第一端与第二端之间串联耦 合之电阻器及电容器,该电阻器及电容器均用以控 制第一电流的波形。16.如申请专利范围第15项之 阻尼电路,其中该阻抗元件以差动配置耦合至第一 和第二输出端及该电流放大器。17.如申请专利范 围第12项之阻尼电路,其中该电流放大器包括电流 镜,该电流镜具有设于该驱动电路内的第一电晶体 及设于该切换电路内并耦合至第一电晶体之第二 电晶体,其中第二电晶体用以执行放大电流,该放 大电流与第一电晶体执行的未放大电流成正比并 比其大。18.如申请专利范围第17项之阻尼电路,其 中该电流镜又包含第一参考电阻器及第二参考电 阻器,第一参考电阻器系耦合至第一电晶体,用于 接收第一电晶体执行之电流,第二参考电阻器系耦 合至第二电晶体,用于接收第二电晶体执行之电流 ,其中第一参考电阻器配置成具有与第二参考电阻 器的电阻成比例并比其大之电阻。19.如申请专利 范围第18项之阻尼电路,其中第二电晶体执行的该 放大电流与第一电晶体执行的该未放大电流之电 流比为40。20.如申请专利范围第19项之阻尼电路, 其中第一参考电阻器的电阻与第二参考电阻器的 电阻之电阻比为40。21.一种写入放大器电路,用以 供应写入电流给感应元件,该感应元件系将资料写 至磁性介质,该写入放大器电路包括: a.切换电路,耦合至该感应元件以提供写入电流给 该感应元件,其中该切换电路包含耦合至该感应元 件之第一输出端及耦合至该感应元件之第二输出 端; b.第一驱动电路,耦合至并驱动该切换电路,其中第 一驱动电路包含输出端; c.第二驱动电路,耦合至并驱动该切换电路,其中第 二驱动电路包含电流放大器;及 d.交互耦合电路,耦合至第一驱动电路及第二驱动 电路,用于减少写入电流的切换响应时间。22.如申 请专利范围第21项之写入放大器电路,其中该交互 耦合电路包含: a.第一端,耦合至输出端,用于提供前馈路径给第一 电流; b.第二端,耦合至电流放大器,用于供应第一电流给 该电流放大器,以致于与第一电流成正比并大于第 一电流之第二电流会同时地形成于该切换电路中, 其中该第二电流增加可用于该感应元件之写入电 流;及 c.前馈元件,耦合至第一端及第二端,用于控制第一 电流。23.如申请专利范围第22项之写入放大器电 路,其中该前馈元件包含在第一端与第二端之间串 联耦合之电阻器及电容器,该电阻器及电容器均用 以控制第一电流的量値。24.如申请专利范围第23 项之写入放大器电路,其中该前馈元件又包含耦合 至第一端及电阻器之电压缓冲器,用于提供适当的 偏压给该前馈元件。25.如申请专利范围第24项之 写入放大器电路,其中该前馈元件系以差动配置耦 合至该输出端及该电流放大器。26.如申请专利范 围第21项之写入放大器电路,其中该电流放大器包 括电流镜,该电流镜具有设于第二驱动电路内的第 一电晶体及设于该切换电路内并耦合至第一电晶 体之第二电晶体,其中第二电晶体用以执行放大电 流,该放大电流与第一电晶体执行的未放大电流成 正比并比其大。27.如申请专利范围第26项之写入 放大器电路,其中该电流镜又包含第一参考电阻器 及第二参考电阻器,第一参考电阻器系耦合至第一 电晶体,用于接收第一电晶体执行之电流,第二参 考电阻器系耦合至第二电晶体,用于接收第二电晶 体执行之电流,其中第一参考电阻器配置成具有与 第二参考电阻器的电阻成比例并比其大之电阻。 28.如申请专利范围第21项之写入放大器电路,又包 括阻尼电路,耦合至切换电路及第二驱动电路,用 于减少写入电流的负尖峰及稳定时间。29.如申请 专利范围第28项之写入放大器电路,其中该阻尼电 路包含: a.回馈输入,耦合至第一和第二输出端,用于提供负 回馈路径给第三电流; b.回馈输出,耦合至该电流放大器,用于供应第三电 流给该电流放大器,以致于与第三电流成正比并大 于第三电流之第四电流会同时地形成于该切换电 路中,其中第四电流衰减与写入电流相关的振荡; 及 c.阻抗元件,耦合至回馈输入及回馈输出,用于调整 第三电流的波形以加强由写入电流上的第四电流 所执行之阻尼功能。30.如申请专利范围第29项之 写入放大器电路,其中该阻抗元件包含在回馈输入 与回馈输出之间串联耦合之回馈电阻器及回馈电 容器,该电阻器及电容器均用以控制第三电流的波 形。31.如申请专利范围第30项之写入放大器电路, 其中该阻抗元件以差动配置耦合至第一和第二输 出端及该电流放大器。32.一种写入放大器电路,用 于供应写入电流给感应元件,感应元件系将资料写 至磁性介质,该写入放大器电路包括: a.切换电路,耦合至感应元件以提供写入电流给该 感应元件,其中该切换电路包含耦合至该感应元件 之第一输出端及耦合至该感应元件之第二输出端; b.第一驱动电路,耦合至并驱动该切换电路,其中第 一驱动电路包含输出端; c.第二驱动电路,耦合至并驱动该切换电路,其中第 二驱动电路包含电流放大器;及 d.阻尼电路,耦合至该切换电路及第二驱动电路,用 于减少写入电流的负尖峰及稳定时间,阻尼电路包 含: i.回馈输入,耦合至第一及第二输出端,用于提供负 回馈路径给第一电流; ii.回馈输出,耦合至电流放大器,用于供应第一电 流给电流放大器,以致于与第一电流成正比并大于 第一电流之第二电流会同时地形成于该切换电路 中,其中第二电流会衰减与写入电流相关的振荡; 及 iii.阻抗元件,耦合至回馈输入及回馈输出,用于调 整第一电流的波形以加强由写入电流上的第二电 流所执行之阻尼功能。33.如申请专利范围第32项 之写入放大器电路,其中该阻抗元件包含在回馈输 入与回馈输出之间串联耦合之回馈电阻器及回馈 电容器,该回馈电阻器及回馈电容器均用以控制第 一电流的波形。34.如申请专利范围第33项之写入 放大器电路,其中该阻抗元件以差动配置耦合至第 一和第二输出端及该电流放大器。35.如申请专利 范围第32项之写入放大器电路,又包括交互耦合电 路,耦合至第一驱动电路及第二驱动电路,用于减 少写入电流的切换响应时间,该交互耦合电路包含 : a.第一端,耦合至输出端,用于提供前馈路径给第三 电流; b.第二端,耦合至该电流放大器,用于供应第三电流 给该电流放大器,以致于与第三电流成正比并大于 第三电流之第四电流会同时地形成于该切换电路 中,其中该第四电流增加可用于该感应元件之写入 电流;及 c.前馈元件,耦合至第一端及第二端,用于控制第三 电流。36.如申请专利范围第35项之写入放大电路, 其中该前馈元件包含在第一端与第二端之间串联 耦合之电阻器及电容器,该电阻器及电容器均用以 控制第一电流的量値。37.如申请专利范围第36项 之写入放大器电路,其中该前馈元件又包含耦合至 第一端及电阻器之电压缓冲器用于提供适当的偏 压给该前馈元件。38.如申请专利范围第37项之写 入放大器电路,其中该前馈元件系以差动配置耦合 至该输出端及该电流放大器。39.一种磁性储存系 统,包括: a.磁性介质,用于储存资料; b.感应元件,藉由将写入电流转换成磁场,以将资料 写至该磁性介质;及 c.写入放大器电路,用于供应写入电流给该感应元 件,该写入放大器电路包含: i.切换电路,耦合至该感应元件以提供写入电流给 该感应元件,其中该切换电路包含耦合至该感应元 件之第一输出端及耦合至该感应元件之第二输出 端; ii.第一驱动电路,耦合至并驱动该切换电路,其中 第一驱动电路包含输出端; iii.第二驱动电路,耦合并驱动该切换电路, 其中第二驱动电路包含电流放大器;及 iv.交互耦合电路,耦合至第一驱动电路及第二驱动 电路,用于减少写入电流的切换响应时间。40.如申 请专利范围第39项之磁性储存系统,其中该交互耦 合电路包含: a.第一端,耦合至输出端,用于提供前馈路径给第一 电流; b.第二端,耦合至该电流放大器,用于供应第一电流 给该电流放大器,以致于与第一电流成正比并大于 第一电流之第二电流会同时地形成于该切换电路 中,其中该第二电流增加可用于该感应元件之写入 电流;及 c.前馈元件,耦合至第一端及第二端,用于控制第一 电流。41.如申请专利范围第40项之磁性储存系统, 其中该前馈元件包含在第一端与第二端之间串联 耦合之电阻器及电容器,该电阻器及电容器均用以 控制第一电流的量値。42.如申请专利范围第41项 之磁性储存系统,其中该前馈元件又包含耦合至第 一端及电阻器之电压缓冲器,用于提供适当的偏压 给该前馈元件。43.如申请专利范围第42项之磁性 储存系统,其中该前馈元件系以差动配置耦合至该 输出端及该电流放大器。44.如申请专利范围第39 项之磁性储存系统,其中该电流放大器包括电流镜 ,该电流镜具有设于第二驱动电路内的第一电晶体 及设于该切换电路内并耦合至第一电晶体之第二 电晶体,其中第二电晶体用以执行放大电流,该放 大电流与第一电晶体执行的未放大电流成正比并 比其大。45.如申请专利范围第44项之磁性储存系 统,其中该电流镜又包含第一参考电阻器及第二参 考电阻器,第一参考电阻器系耦合至第一电晶体, 用于接收第一电晶体执行之电流,第二参考电阻器 系耦合至第二电晶体,用于接收第二电晶体执行之 电流,其中第一参考电阻器配置成具有与第二参考 电阻器的电阻成比例并比其大之电阻。46.如申请 专利范围第39项之磁性储存系统,又包括阻尼电路, 耦合至切换电路及第二驱动电路,用于减少写入电 流的负尖峰及稳定时间。47.如申请专利范围第46 项之磁性储存系统,其中该阻尼电路包含: a.回馈输入,耦合至第一和第二输出端,用于提供负 回馈路径给第三电流; b.回馈输出,耦合至该电流放大器,用于供应第三电 流给该电流放大器,以致于与第三电流成正比并大 于第三电流之第四电流会同时地形成于该切换电 路中,其中第四电流衰减与写入电流相关的振荡; 及 c.阻抗元件,耦合至回馈输入及回馈输出,用于调整 第三电流的波形以加强由写入电流上的第四电流 所执行之阻尼功能。48.如申请专利范围第47项之 磁性储存系统,其中该阻抗元件包含在回馈输入与 回馈输出之间串联耦合之回馈电阻器及回馈电容 器,该回馈电阻器及回馈电容器均用以控制第三电 流的波形。49.如申请专利范围第48项之磁性储存 系统,其中该阻抗元件以差动配置耦合至第一和第 二输出端及该电流放大器。图式简单说明: 图1系显示根据习知技艺之写入放大器电路。 图2系显示多个波形,代表不同的写入放大器电路 所供应之写入电流。 图3系显示根据本发明之写入放大器电路。 图4系显示根据本发明之写入放大器电路的较佳实 施例之详细图形。 图5A-C系显示代表根据习知技艺的写入放大器电路 所供应之写入电流之波形。 图6A-C系显示代表本发明的写入放大器电路供应的 写入电流之波形。
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