采用包括用于级联集成电路的读/写传递的预放大器的磁盘驱动器

摘要

本发明公开一种磁盘驱动器，包括多个磁盘表面和多个对应的磁头。磁盘驱动器还包括预放大器，该预放大器包括耦合到第一组多个磁头的第一集成电路。第一集成电路包括用于输出预放大后的读取信号的第一读取-输出、用于接收第一写入信号的第一写入-输入、用于响应于第一写入信号而输出传递写入信号的写入-输出-传递、以及用于接收传递读取信号的读取-输入-传递。预放大器还包括耦合到第二组多个磁头的第二集成电路，其中第二集成电路包括用于输出传递读取信号的第二读取-输出、和用于接收传递写入信号的第二写入-输入。

说明书

背景技术

磁盘驱动器通常包括多个磁盘，其中在顶部磁盘表面和底部磁盘表 面中的每一个上驱动磁头。每个磁头连接到驱动臂的远端，音圈电机 (VCM)使驱动臂绕着枢轴旋转以在磁盘上方径向地定位磁头。磁盘包 括多个径向间隔的同心磁道，用于记录用户数据扇区和伺服扇区。伺服 扇区包括磁头定位信息(例如磁道地址)，其由磁头读取并且由伺服控制 系统处理以控制驱动臂从磁道到磁道寻道时的速度。

磁盘驱动器通常还包括预放大电路，用于放大在读取操作期间从磁 头中的一个发出的读取信号，以及用于在写入操作期间将写入电流施加 到磁头中的一个。预放大电路通常实现为单独的集成电路，其安装到驱 动臂组件并且通过柔性电路连接到印刷电路板(PCB)，印刷电路板安装 到磁盘驱动器的基座。PCB上安装的其他控制电路在读取操作期间处理 预放大后的读取信号以解调磁盘上记录的数据，以及产生在写入操作期 间施加到预放大电路的数据调制的写入信号。

附图说明

图1A和图1B示出根据本发明的实施例的磁盘驱动器，其包括多个 磁盘表面、多个对应的磁头以及预放大器；

图1C示出根据本发明的实施例的预放大器，其包括具有读/写传递 (passthrough)信号的第一集成电路，读/写传递信号耦合到第二集成电 路；

图2A示出根据本发明的实施例的用于实现写入电路的预放大器的 细节；

图2B示出根据本发明的实施例的用于实现读取电路的预放大器的 细节；

图3A和图3B示出根据本发明的实施例的预放大电路，其中第一和 第二集成电路大致相同，并且每个集成电路包括用于解码磁头选择地址 的寻址电路。

具体实施方式

图1A和图1B示出根据本发明的实施例的磁盘驱动器，其包括多个 磁盘表面4₁-4_n和对应的多个磁头2₁-2_n。磁盘驱动器还包括预放大器6(图 1C)，其包括耦合到第一组多个磁头的第一集成电路8A，其中第一集成 电路8A包括用于输出预放大后的读取信号10的第一读取-输出 (RD_OUT)、用于接收第一写入信号12的第一写入-输入(WR_IN)、 用于响应于第一写入信号12而输出传递写入信号14的写入-输出-传递 (WR_OUT_PT)以及用于接收传递读取信号16的读取-输入-传递 (RD_IN_PT)。预放大器6还包括耦合到第二组多个磁头的第二集成电 路8B，其中第二集成电路8B包括用于输出传递读取信号16的第二读取 -输出(RD_OUT)和用于接收传递写入信号14的第二写入-输入 (WR_IN)。

图1A的磁盘驱动器还包括控制电路18，其可操作来配置预放大器6 以在读取操作期间选择磁头中的一个，以及配置预放大器6以在写入操 作期间选择磁头中的一个。控制电路18在读取操作期间处理第一集成电 路8A的读取-输出处的预放大后的读取信号10，并且在写入操作期间将 第一写入信号12施加到第一集成电路8A的写入-输入。在图1C的实施 例中，控制电路18产生施加到第一集成电路8A和第二集成电路8B两 者的至少一个控制信号19，用于选择磁头中的一个，其中施加到第一集 成电路8A和第二集成电路8B的控制信号19是线或(wire-OR)的。

在图1A的实施例中，每个磁盘表面(例如磁盘表面4₁)包括由多个 嵌入伺服扇区22₁-22_n限定的多个磁道20。随着磁头2₁经过伺服扇区， 控制电路18将预放大后的读取信号10解调为位置误差信号(PES)。PES 被适当的补偿滤波器滤波以产生施加到音圈电机(VCM)26的控制信号 24。VCM 26使驱动臂28绕着枢轴旋转，以在降低PES的方向上在磁盘 4₁上方径向地定位磁头2₁。

在一个实施例中，耦合到第一集成电路8A的读取/写入信号(包括 预放大后的读取信号10和第一写入信号12)以及在第一集成电路8A和 第二集成电路8B之间的传递信号(包括传递读取信号16和传递写入信 号14)包括差分信号，其中差分信号可以由任何合适的差分传输线承载。

图2A示出根据本发明的实施例的用于实现写入电路的预放大器6的 细节。第一写入信号被施加到第一集成电路8A的写入-输入(WR_IN)， 由放大器30A放大。放大器30A的输出被施加到放大器32A₁-32A_n的 输入，放大器32A₁-32A_n的输出被施加到相应的磁头。放大器30A的输 出还施加到放大器34A，其产生传递写入信号14。当写入操作选择耦合 到第一集成电路8A的磁头之一时，使能对应的放大器32A₁-32A_n。当 写入操作选择耦合到第二集成电路8B的磁头之一时，使能放大器34， 以将第一写入信号12传递到第二集成电路8B作为传递写入信号14。传 递写入信号14被施加到第二集成电路8B的写入-输入(WR_IN)，其被 放大器30B放大。放大器30B的输出被施加到放大器32B₁-32B_n的输入， 放大器32B₁-32B_n的输出被施加到相应的磁头。当写入操作选择耦合到 第二集成电路8B的磁头之一时，使能第一集成电路8A中的放大器34A， 使能第二集成电路8B中的放大器30B，并且使能第二集成电路8B中的 对应的磁头放大器32B₁-32B_n。

图2B示出根据本发明的实施例的用于实现读取电路的预放大器的 细节。第一集成电路8A包括多个放大器36A₁-36A_n，其每个接收相应 磁头产生的读取信号。当使用耦合到第一集成电路8A的磁头中的一个进 行读取操作时，多路复用器38A选择对应放大器36A₁-36A_n的输出作为 由控制电路18处理的预放大后的读取信号10。可以使用任何合适的电路 来实现多路复用器38A，其中在一个实施例中，多路复用器38A包括放 大器，该放大器具有耦合到放大器36A₁-36A_n的线或输出的输入，并且 通过使能所选择的放大器36A₁-36A_n实现多路复用操作。第一电路8A 还包括用于响应于传递读取信号16而产生预放大后的读取信号10的放 大器40A。当使用耦合到第二集成电路8B的磁头中的一个进行读取操作 时，多路复用器38B选择对应的(使能的)放大器36A₁-36A_n的输出作 为传递读取信号16。第一集成电路8A中的放大器40A被使能并且被38A 选择作为由控制电路18处理的预放大后的读取信号10。

在图2A和图2B的实施例中，第一集成电路8A不同于第二集成电 路8B仅仅在于第一集成电路8A可以包括以上描述的传递放大器。在替 换实施例中，第一集成电路8A可以与第二集成电路8B基本相同，两个 集成电路均可以包括传递放大器，其中集成电路之一(或者更多)被配 置为传递集成电路。由此方式，可以使用相同的工艺制造集成电路8A和 8B，并且按照期望级联和配置。

图3A示出预放大器的实施例，其中对于第一集成电路8A和第二集 成电路8B，写入电路基本相同。每个集成电路包括寻址电路42A和42B， 用于产生施加到放大器32A₁-32A_n和32B₁-32B_n的使能信号44A和 44B，以及施加到放大器30A和30B以及放大器34A和34B的使能信号。 寻址电路42A和42B基于以上描述的哪个磁头被选择用于写入操作来配 置使能信号。在一个实施例中，基于耦合到每个集成电路的磁头配置寻 址电路42A和42B。在图3A的示例中，第二集成电路8B耦合到磁头1 到n，第一集成电路8A连接到磁头n+1到m，并且寻址电路42A和42B 相应地配置。在一个实施例中，响应于每个集成电路8A和8B的外部管 脚46A和46B配置寻址电路42A和42B。在图3A的实施例中，第一集 成电路8A的寻址电路42A被配置为通过将外部管脚46A接地来寻址磁 头n+1到m，并且第二集成电路42B的寻址电路42B被配置为通过使外 部管脚46B开路来寻址磁头1到n。

图3B示出预放大器的实施例，其中对于第一集成电路8A和第二集 成电路8B，读取电路基本相同。寻址电路42A和42B产生施加到所选择 的放大器36A₁-36A_n以及36B₁-36B_n中的一个的使能信号48A和48B， 产生施加到传递放大器40A和40B的使能信号，以及产生用于针对所选 择的磁头选择放大器36A₁-36A_n和36B₁-36B_n中的一个的输出的选择 信号。

可以采用任何合适的控制电路来实现本发明的实施例，例如任何合 适的集成电路或者电路。例如，控制电路可以被实现在读取通道集成电 路内，或者实现在与读取通道分离的部件中，例如磁盘控制器，或者可 以由读取通道执行以上描述的某些步骤并且由磁盘控制器执行其它步 骤。在一个实施例中，读取通道和磁盘控制器被实现为分离的集成电路， 在替代实施例中，它们被制造到单个集成电路中或者片上系统(SOC) 中。

在一个实施例中，控制电路包括执行指令的微处理器，指令可操作 来使微处理器实现本发明的实施例。指令可以存储在任何计算机可读介 质中。在一个实施例中，它们可以存储在微处理器外部的非易失性半导 体存储器中，或者与微处理器集成在SOC中的非易失性半导体存储器中。 在另一实施例中，指令存储在磁盘上并且当磁盘驱动器加电时被读到易 失性半导体存储器中。在又一实施例中，控制电路包括适当的逻辑电路， 诸如状态机电路。