DE2832719A1 - Anordnung zur kompensation von ungleichen schreibfeldern in magnetischen datenspeichereinrichtungen, insbesondere in magnetplattenspeichern - Google Patents
Anordnung zur kompensation von ungleichen schreibfeldern in magnetischen datenspeichereinrichtungen, insbesondere in magnetplattenspeichernInfo
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Description
BASF Aktiengesellschaft - 2 - O. Z. 0050/033320
Anordnung zur Kompensation von ungleichen Schreibfeldern
in magnetischen Datenspeichereinrichtungen, insbesondere in Magnetplattenspeichern.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kompensation von ungleichen Schreibfeldern, insbesondere Gleichstrom-Stör-
-Magnetfeldern bei Schreibköpfen in magnetischen Datenspeichereinrichtungen;
wobei-die Ursachen die Köpfe selbst und/oder eine in der Nähe der Schreibköpfe befindliche
Löscheinrichtung sind, insbesondere in einem Magnetscheibenspeicher.
Ungleiche Schreibfelder oder Einflüsse von Störfeldern bewirken bei Datenspeichersystemen beim Lesen Signalspitzen-
-Versatz (peak shift) und somit digitalisierte Signale mit unterschiedlichen Zeitabständen (Daten-Jitter).
Diese Fehler werden verursacht durch
a) unsymmetrischen Aufbau oder eine unsymmetrische Wicklung des Schreib-/Lesekopfes
b) magnetische Einstreuung des Löschkopfes (Tunnel-Erase-
-He-ad) in den Schreibkopf3 insbesondere bei Magnetschei-"benspeichern
mit Tunnel-Lös-e-heinrichtiingen
c) Gleichst r-om-Vormagns t is ie rung des Kopfes.
U -ι
BASF Aktiengesellschaft - 3 - O. Z. 0050/033320
Physikalisch gesehen wird dem nicht ideal rechteckförmigen Ί
Schreibstrom durch die Ursachen a - c eine kleine St ör-
-Gleich-Magnetfeldkomponente überlagert. Hierdurch wird der wirksame Flußwechsel auf dem Speichermedium je nach Richtung
des Gleichfeldes im Vergleich zum Schreibstromfeld örtlich verschoben. Dies verursacht im Lesesignal Impulsabstände,
deren Breite von der Richtung des geschriebenen Magnetfeldes abhängig ist. Dieser Effekt ist unerwünscht und besonders
störend bei MFM-Aufzeichnung (Zwei-Frequenz-Aufzeichnung)
bei erhöhter Informationsdichte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, besagte Störeinflüsse mit einfachen Mitteln zu beseitigen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Anordnung der
eingangs näher charakterisierten Art dadurch gelöst, daß das Schreib-(Stör-)feld durch Einspeisen eines Kompensa- '
tionsgleiehstroms in eine der Wicklungen des Schreibkopfes egalisiert (kompensiert) wird, wobei der Zeitpunkt des Einspeisens
und des Kompensationsstromes vom Einschalten des Schreibkopfes bzw. vom Ein- oder Ausschalten der Löscheinrichtung
bestimmt wird.
Es wird somit ein dem Störfeld entgegenwirkendes Kompensations-Magnetfeld
zur Störungsbeseitigung verwendet. Im einzelnen wird das Störfeld durch Einspeisen eines gegenüber
dem wechselnden Schreibstrom in der Amplitude kleinen Kompensationsgleichstroms in eine der Wicklungen des
Schreibkopfes-kompensiert, wobei zweckmäßig der Kompensationsstrom
nur während der Zeiten eingespeist wird,· in denen das Störfeld auftritt.
In. vorteilhafter Ausbildung der erfindungsgemäßen Anordnung
ist die Größe- des:Kompensationsstromes einstellbar, insbe-35
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BASF Aktiengesellschaft - 4 - O. Z. 0050/033320
Sondere mittels mit dem Schreibkopf bzw. mit der Löschein- Ί
richtung ein- und abschaltbare Widerstände.
Da das durch die Löscheinrichtung verursachte Störfeld nicht mit dem vom Schreibkopf verursachten unsymmetrischen Schreibfeld
zeitlich übereinstimmt, ist es zweckmäßig, entsprechende !Compensationsströme mit in einer solchen Datenspeichereinrichtung
üblichen Steuerbefehlen Schreiben - Löschen, hoher
Schreibstrom - niedriger Schreibstrom zu steuern, wie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen von Anordnungen
hervorgeht.
In den Zeichnungen ist dargestellt in
Figur 1 ein Blockschaltbild eines Steuersystems eines Magnetplattenlaufwerks
mit einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung
Figur 2 den prinzipiellen Aufbau der Schaltungsanordnung aus Figur 1
Figur 3 mit der Schaltungsanordnung aus Figur 1 aufgenommene Meßkurven.
An den Eingangsklemmen El - E5 stehen die Steuersignale der
Steuereinheit (Controller) für mehrere Magnetplattenlaufwerke (Drives) an. Dabei sind die einzelnen Signale an
El die Schreibdaten (write data) E2 Schreibkopf eingeschaltet (write enable)
E3 Löschen eingeschaltet (erase) E4 Laufwerks-Auswahl (drive select)
E5 Schreibstrom (write current)
(z.B. Normalstrom groß, sonst umgeschaltet)
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BASF Aktiengesellschaft - 5 - O. Z. 0050/033^20
Von der Klemme El werden die Schreibdaten, wenn ein Lauf- Ί
werk ausgewählt ist (Signal an E4 vorhanden) über eine Flip-Flop-Stufe FF an die Schreibverstärker V1 und V„ gelegt,
wenn außerdem der Schreibkopf eingeschaltet ist (E2 positiv). Die Stufe FF erzeugt Impulssignale die bewirken,
daß V1 und Vp abwechselnd die Wicklungen W1 oder .
W2 des Kopfes 20 stromführend werden lassen. Damit wird
während des SchreibVorgangs einer der Wicklungen ein
Kompensationsstrom überlagert. Der Befehl "Löschen" (E3
positiv) hat über den Löschverstärker V, einen Stromfluß
durch die Löschwicklung W, zur Folge, der auf dem Magnetmedium
beidseitig der gerade geschriebenen Spur Restaufzeichnungen aus früheren Schreibvorgängen löscht, über den
Eingang E5 lassen sich die Schreibverstärker V. und Vp
steuern. Der Schreibstrom ist damit in zwei diskreten Amplitudenstufen je nach dev gerade zu schreibenden Informationsdichte
einstellbar, da bei flexiblen Magnetplatten die Informationsdichte mit abnehmender Spurlänge zunimmt.
An Klemmen X, Y und Z hinter den Klemmen E2, E3 und Ξ5 ist,
bei E2 und.E3 über UND Gatter, ein Widerstandsnetzwerk R angeschlossen, dessen Ausgänge mit den Ausgängen der
Schreibverstärker V. und V2 (Klemmen U und V) und damit mit
den Wicklungen W1 und W„ des Kopfes 20 verbunden sind. Das
Netzwerk R erzeugt erfindungsgemäß eine von der Zeitfolge
der Signalansteuerungen an El bis E5 abhängigen Stromfluß
durch Wicklung W^ oder W2 des Kopfes 20.
Die Störfeldkompensation mittels des Netzwerks R, das in Figur 2 im einzelnen dargestellt ist, hat folgende Funktion.
Im Schaltzustand "Schreiben" liegt am Eingang E2, und bei vorhandenem Signal an E4 auch an X, ein positives Signal
(z.B. 5 V). In der Größe bestimmt durch Rl fließt der gewünschte Kompensationsstrom, je nach der für einen Kopf
L. J
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BASF Aktiengesellschaft - 6 - O. Z. OO50/033320
festen Stellung der Schalter S. und S2, durch eine der bei-"1
den Kopfwicklungen W1 oder Wp und wirkt dem im Schreibkopf
20 hervorgerufenen Kopf unsymmetrisch entgegen. Wird der Schreibstrom durch ein an E5 fehlendes Signal und ein an
E4 anstehendes Signal an Klemme Z erniedrigt, fließt ein Strom durch D. und Rp und setzt auch den bisher durch R1
bestimmten Kompensationsstrom herab.
Die erforderlichen Werte der Widerstände R1 und R2 werden
für jeden Kopf gemäß der diesem eignen Schreibunsymmetrie entsprechend durch Ausmessen des Kopfes, z.B. durch Abgleichen
in einer Brückenschaltung, bestimmt. Der Wert des. Widerstands R1 wird zweckmäßig für minimalen Signalspitzen-Versatz
(peak shift) oder minimalen Daten-Jitter ohne eingeschaltete Löschung (Tunnel Erase) ermittelt. Bei flexiblen
Magnetplatten wird .infolge der räumlichen Trennung zwischen Schreibspalt und Randlöschspalt der Löschbefehl nicht synchron
mit dem Schreibbefehl gegeben. Dadurch ist eine zusätzliche Kompensation des Lösch-Störfeldes mittels eines
weiteren, durch einen Widerstand R, bestimmten Strom während
der Löschdauer (E3 positiv) erforderlich. R, ist zusätzlich
zu R1 - ebenfalls für minimalen Signalspiztenversatz
und Datenjitter - wie oben angedeutet, bestimmbar. Die Grundstellung der Schalter S1, S2, durch die der Kompensationsstrom
jeweils einer der Wicklungen zeitrichtig zugeführt wird, ist abhängig von der Polarität der Unsymmetrie
und muß im Einzelfall durch Ausmessen bestimmt werden. Für ein und denselben Schreibkopf bleibt die Grundstellung
der Schalter unverändert, sie muß erst bei einem Kopfwechsel verändert werden.
Anwendbar ist die beschriebene Schaltungsanordnung grundsätzlich
für alle Köpfe oder Kopfkombinationen mit mehr als einer Wicklung;, also mindestens zwei Wicklungen, wobei
hier bei W1 und W2 die zwei Wicklungen durch Vorsehen einer
(Mittelanzapfung gebildet werden (Figur 1 und 2). j
. 8Q9886/030Ö
BASF Aktiengesellschaft - 7 - O. Z. 0050/033320
5ben ist der Fall beschrieben, daß eine zusätzliche Kompen-Ί
sation für niedrige Schreibstromamplitude vorgesehen ist. Die Kopplung mit der Sehreibstromumsehaltung E5 ist natürlich
nur notwendig, wenn die Kompensationswiderstände wesentlich von der Stromamplitude abhängen.
In Figur 3a ist der bei einer Magnetplatte gemessene Daten-
-Jitter jeweils für die Innenspur (linker Bereich, I) und die Außenspur (rechter Bereich, A) und jeweils für die Signalzustände
0 und 1 einmal mit Kompensation stark ausgezogen und einmal ohne Kompensation (gestrichelt) dargestellt.
Als Ergebnis läßt sich eine Jitterreduzierung für die Spurbereiche ablesen:
Innenspur (I) Reduzierung von 900 nsec gegenüber
50 nsec entsprechend einer 18-fachen Verbesserung
Außenspur (A) Reduzierung von 200 nsec gegenüber " 20 nsec entsprechend
einer 10-fachen Verbesserung
Figur 3b zeigt die unter denselben Meßbedingungen erhaltenen
Ergebnisse für den Signalspitzen-Versatz (peak-shift) bei einem 0110110110-Flußwechsel-Muster und einem Soll-Abstand zwischen
den "!"-Flußwechseln von 2,u see. Bei Tn wurde die
Strompolarität durch den Schreibkopf gegenüber T,. invertiert. ·
Innenspur (I) In beiden Fällen Reduzierung auf 0,05.u see,
Außenspur (A) Reduzierung von 0,5,u see auf
0,0,u see.
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BASF Aktiengesellschaft -3 - ο.Ζ. ΟΟ5Ο/Ο3332Ο
"Die Kompensation wurde mit einem Widerstand R. von 5K und
einem Kompensationsstrom von etwa 0,8 mA vorgenommen.
Die Kompensation von durch Löscheinflüsse hervorgerufene Störfelder konnte mit Widerständen in der Größenordnung von
1 bis 20 KJl erfolgen. Dabei wurde festgestellt, daß die Vorgeschichte des Kopfes und dabei die Art der Löscheinrich
tung eine wesentliche Rolle spielt und bestimmt ob der Kompensationswiderstand R, am oberen oder unteren Bereich des
angegebenen Widerstandsbereichs liegt.
Zeichn. 15
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Leerseite
Claims (2)
- BASF Aktiengesellschaft O. Z. 0050/033320PatentansprüchefIy Anordnung zur Kompensation von ungleichen Schreibfeldern, insbesondere von Gleichstrom-Stör-Magnetfeldern bei Schreibköpfen in magnetischen Datenspeichereinrichtungen, wobei die Ursachejn die Köpfe selbst und/oder eine in der Nähe der Schreibköpfe befindliche Löscheinrichtung sind, insbesondere in einem Magnetscheibenspeicher, dadurch gekennzeichnet, daß das Schreib-(Stör-)-feld durch Einspeisen eines Kompensationsgleichstroms in eine der Wicklungen des Schreibkopfes egalisiert (kompensiert) wird, wobei der Zeitpunkt des Einspeisens und die Größe des Kompensationsstromes vom Einschalten des Schreibkopfes bzw. vom Ein- oder Ausschalten der Löscheinrichtung bestimmt wird.
- 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Kompensationsgleichstroms in Abhängigkeit von der Größe des Schreibstromes eingestellt ist. 203· Anordnung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Kompensationsgleichstromes durch mit dem Schreibkopf bzw. der Löscheinrichtung ein- und abschaltbare Widerstände einstellbar ist. 25218/76 De/ro 24.07.1978
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