DE3019261A1 - Schaltung zur steuerung des wandlers einer regelschaltung fuer den magnetkopf eines plattenspeichers - Google Patents
Schaltung zur steuerung des wandlers einer regelschaltung fuer den magnetkopf eines plattenspeichersInfo
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Description
Registered Representatives
before the
European Patent Office
μ α.- ο · u it Möhlstraße37
Magnetic Peripherals Inc. D-8000 München 80
Minneapolis, Minn., V. St. A. Tel 089/982085-87
Telex: 0529802 hnkl d
Telegramme: ellipsoid
20. Mai 1980 577-WG
Schaltung zur Steuerung des Wandlers einer Regelschaltung für den Magnetkopf eines Plattenspeichers.
Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Steuerung eines
Wandlers bei seiner Bewegung von einer Position zu einer anderen und speziell einen Zeitoptimal-Funktionsgenerator (time
optimal function generator) für das Grobpositioniersystem einer Magnetplattenvorrichtung zur Ausrichtung der Magnetköpfe
von einer vorhergehenden Aufzeichnungsspur über einer neuen Aufzeichnungsspur. Insbesondere betrifft die Erfindung
eine Servotreiberschaltung, um den Magnetkopf-Ausrichtwandler
schnell von der vorhergehenden Spurposition zu dem Punkt beschleunigen zu lassen, an welchem er verzögern muß, um
sanft bzw. ruckfrei in der neuen Spurposition anzukommen.
In der Physik ist es allgemein bekannt, daß die schnellste Möglichkeit für die Beförderung eines Gegenstands von einem
Punkt A zu einem Punkt B darin besteht, den Gegenstand zu Beginn der Bewegung so schnell und gleichmäßig wie möglich bis
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zu dem genauen Punkt zu beschleunigen, ab welchem er
Gleichmäßig und schnell verzögert werden muß, um am Ankunftsort B ruckfrei anzuhalten. Dieses Prinzip wird
allgemein bei Magnetplattensystemen angewandt, um die mit angestrebten Betriebsbedingungen vereinbare, kürzestmögliche
Ansprechzeit zu erreichen. Diese angestrebten Betriebsbedingungen umfassen auch das Erfordernis, daß
die Magnetköpfe sanft bzw. ruckfrei (smoothly) die neue Spurposition erreichen, ohne in negativer oder positiver
Richtung über diese Position hinauszuschwingen und dann bis- zum Erreichen der neuen Position hin- und herzupendeln.
Die meisten derzeitigen Systeme enthalten allgemein einen Servoregelkreis mit einem sogenannten Zeitoptimal-Funktionsgenerator
zur Lieferung des Stellungssteuersignals für den Stellungswandlermechanismus zwecks Gewährleistung
eines einwandfreien Ergebnisses. Die Erfindung fällt somit in die Kategorie solcher Funktionsgeneratoren
zur Steuerung von Magnetplattensystemen bei der Grob-Positioniersteuerung
entsprechend einer Positionsadresse.
Der Magnetkopfausricht-Servoregelkreis (magnetic recording head servo position control loop) für einen Plattenspeicher
verwendet normalerweise einen Zeitoptimal-Funktionsgenerator im Rückkopplungskreis, um die mittlere
Direktzugriffszeit (random average access time) möglichst zu verkürzen. Dieser Funktionsgenerator modifiziert das
Stellungsfehlersignal in angenäherter Quadratwurzelfunktion, wodurch eine nahezu konstante Verzögerung für alle
Suchstrecken erreicht wird. Wenn die Verzögerungsgröße ungefähr gleich der Beschleunigungsgröße gewählt wird, wird
eine angenäherte Zeitoptimaloperation erreicht, und die mittlere Direktzugriffszeit wird weitgehend verkürzt. Darüber
hinaus müssen sich die Aufzeichnungs- bzw. Magnetköpfe
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der gewünschten Datenspur mit nahezu kritischer Dämpfung
nähern, um ein Überschwingen in negativer oder positiver Richtung zu verhindern. Dies macht es erforderlich, daß
die kleine Signalverstärkung des Funktionsgenerators der Größe gleich ist, die für die kritische Dämpfung des Grobservoregelkreises
erforderlich ist.
Die von einem System zur Steuerung des Ausrichtwandlers
zur Gewährleistung guter Setzeigenschaften ohne Überschwingen
oder Pendeln geforderte Charakteristik besteht darin, daß das Servosystem kritisch gedämpft sein sollte,
wenn sich der Fehler der Größe Null annähert. Anhand von Untersuchungen läßt sich bestimmen, daß dieses Servokreisansprechen
für kleine Positionsunterschiede zwischen der Ist- und der Sollposition linear sein sollte. Dies steht
im Gegensatz zum gewünschten Ansprechverhalten eines Zeitoptimal-Funktionsgenerators
für große Positionsunterschiede, bei denen dieses Ansprechen zur Hervorbringung einer optimal gesteuerten Verzögerung ein Quadratwurzelansprechen
(spuare root response) sein sollte.
Der Grobausricht- oder -positionierkreis ist normalerweise
ein Servokreis zweiter Ordnung. Für kleine Störungen lassen sich die Schleifenverstärkungen einfach für kritische
Dämpfung einstellen. Bei zunehmender Größe der Störungen wird ein Punkt erreicht, an dem die Proportional-Steuerung
während der Verzögerung verloren geht. An diesem Punkt muß die Positionsfehlerverstärkung reduziert werden, um
eine proportionale Verzögerungssteuerung aufrechtzuerhalten. Wenn das Positionsfehlersignal quadratwurzelmäßig
reduziert wird, wird die Last über einen weiten Bereich
von Eingangsstörungen mit konstanter Größe verzögert. Fig. 1 veranschaulicht einen typischen bisherigen Servoregelkreis
zweiter Ordnung mit dem Funktionsgenerator im Positionsfehlerabschnitt des Regelkreises.
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Die bisherigen Funktionsgeneratoren bestehen aus Schältkreisen unter Verwendung von Dioden-Transistor-Widerstands.-NetzweTken,
die zur Annäherung an die Quadratwürzelübertragungsfunktion so vorgespannt sind, daß sie
bei bestimmten Spannungen oder Durchbruchwerten leiten. Durch die Erfindung soll nun eine verbesserte Funktionsgeneratorschaltung
geschaffen werden, bei u/elcher das Dioden-Transistor-Widerstands-Netzwerk
durch eine kostensparende Analogmultiplizierschaltung ersetzt ist und die gewünschte
·· 2
Ubertragungsfunktionsform von A. = K,e + K„e erzielt
wird. Außerdem soll dabei das normalerweise bei in Quadratwurzelschaltungen verwendeten Analogmultiplizierschaltungen
auftretende Gleichstrom-Driftproblem ausgeschaltet werden.
Der zu beschreibende Gegenstand der Erfindung verwendet
das Ausgangssignal eines Digital/Analog-Wandlers zur Verarbeitung des Digitalinhalts eines Differenzregister, das
die Differenz zwischen der neuen und der derzeitigen Spurädresse
enthält, zwecks Ableitung eines Steuer- oder Regelsignals für den Servorpostioniermechanismus eines Magnetplattenantriebs.
Das System verwendet einen Verstärker mit linearem Ansprechen oder Kennlinie (response) und mit
einem Rückkopplungskreis, der eine herkömmliche Analοgspannuhg-Multiplizierschaltung
enthält, die zwischen der Eingangs- und. der Ausgangsspannung arbeitet und eine Signalkomponente
zweiter Ordnung erzeugt, die zur Übersteuerung des linearen Teils der Signaleingänge benutzt wird.
Durch Einschaltung in die Rückkopplungsstrecke wird der
Digital/Analog-Wandler zu einem Teil des Funktionsgenerators. Somit ist eine Analog-Multiplizierschaltung zwischen
die Ausgangsspannung des Funktionsgenerators und den Bezugsspannungseingang des Digital/Analog- bzw. D/A-Wandlers
eingeschaltet. Wenn sich der Ausgangsspannungspegel
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des D/A-Wandlers erhöht und damit eine größere Differenz
zwischen der Ist- und der Soll-Position anzeigt, bewirkt die Analog-Multiplizierschaltung eine Verringerung der
Bezugsspannung und somit der inkrementellen Verstärkung
der Schaltung.
Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der
beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild eines bisherigen Grobpositionierkreises zweiter Ordnung als
Beispiel für ein Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Funktionsgenerators,
Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung des Verfahrens, nach dem das analoge Eingangsspannungssignal
gewonnen wird,
Fig. 3 ein Schaltbild einer Analogs.chaltung
unter Verwendung einer Multiplizierschaltung mit linearem Ausgang für kleine
Signale und Quadratwurzelbeziehung für große Signale und
Fig. 4 ein Schaltbild einer Schaltung gemäß der Erfindung.
Fi'g. 2 veranschaulicht die übliche Ausführung (implementation) des Positionssummierknotenpunkts in einem Plattenspeicher-Servokreis.
Ein Differenzregister liefert ein digitales Ausgangssignal entsprechend dem Fehler zwischen
der Ist- und der Soll-Spur. Ein Digital/Analog- bzw. D/AWandler erzeugt einen dem Ausricht- oder Stellungsfehler
proportionalen Strom.
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Fig. 3 zeigt eine Schaltung mit einer Analogmultiplizierschaltung,
die das Ausgangssignal des A/D-Wandlers in eine Fehlerspannung ums.etzt, die bei kleinen
Signalen linear ist und für große Signale einer Quadratwurzelfunktion entspricht. Gleichung (1) in Fig. 3 zeigt,
daß die Verstärkungsgrade bei kleinen und großen Signalen
durch die Koeffizienten e bzw. e qesteuert werden. Dies
ο ο 3
ermöglicht die unabhängige Steuerung des Dämpfungsverhält-
R2 nisses nahe Null durch Änderung des Verhältnisses -^r sowie
die unabhängige Regelung der Verzögerungsgröße durch Ände-
R3
rung des Verhältnisses -sy. Nachteiligerweise besitzen jedoch
Analogmultiplizierschaltungen eine mangelhafte Nulldrift-Charakteristik, die bei dieser Schaltung zu einer
übermäßigen Drift des Nullpunktes des Funktionsgenerators führt.
In Fig. 4 ist nun ein System gemäß der Erfindung dargestellt,
bei dem ein digitales Eingangssignal an einer Eingangsleitung 11 und eine Ausgangsspannung an einer Ausgangsleitung
20 anliegen. Das digitale Eingangssignal wird als Ausgangssignal eines Differenzregisters gemäß Fig. 2 erhalten.
Das System muß somit eine neue Adresse suchen, die in einem Adressenregister für neue Spuren enthalten ist.
Das System überwacht kontinuierlich die augenblickliche bzw, Ist-Spurposition und speichert diese Information in einem
Istspur-Adressenregister ab, .und zwar sowohl dann, wenn
das System eine Position auf einer Spur für das Auslesen
oder Einschreiben beibehält, als auch dann, wenn das System von einer anfängliehen Spurposition auf eine neue Spurposition
übergeht. Ein Komparator liefert die digitale Differenz zwischen den beiden Spuradressen im Register für neue
Spur und im Istspur-Register. Ein Differenzregister speichert
dieses Differenzergebnis ständig und liefert es zum D/A-Wandler.
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Gemäß Fig. 4 empfängt ein D/A-Wandler 12 ein digitales
Eingangssignal auf einer Eingangsleitung 11 und eine zweite Bezugsspannung auf Leitung 36 vom Ausgang
des Verstärkers 24. Das Ausgangssignal des D/A-Wandlers
12 wird einem Verstärker 18 eingegeben, der einen zwischen
seinen Eingang und Ausgang geschalteten Rückkopplungs-Widerstand 16 aufweist. Wie erwähnt, ist der Ausgang
des Verstärkers 18 die Ausgangsleitung 20 der erfindungsgemäßen Schaltung. Gemäß allgemeiner Schaltungstheorie
stellt das Produkt aus D/A-Wandler-Stromverstärkung χ R(16) den vom Verstärker 18 gewährleisteten Verstärkungsgrad dar.
Die Signalverstärkung (signal gain) der Schaltung gemäß der Erfindung wird durch einen Rückkopplungskreis gesteuert,
der die Analogmultiplizierschaltung 22 enthält, deren einer Eingang die Ausgangssignalspannung auf der Ausgangsleitung
20 vom Verstärker 18 ist. Diese Ausgangsspannung an der Leitung 20 wird an den positiven X-Eingang der Multiplizierschaltung
angelegt. Der negative X-Eingang wird später noch näher erläutert werden. Die Multiplizierschaltung ist von an sich bekannter Art, und sie liefert als
Ausgang die Analogmultiplikation mit einem Proportionierfaktor der beiden Eingangsspannungen. Der zweite Eingang
der Multiplizierschaltung 22 ist deren positive Y-Eingangsklemme (positive Y going input terminal), während die
negative Y-Eingangsklemme als Massebezugspunkt dient. Der Ausgang der Multiplizierschaltung 22 ist über einen Widerstand
28 an eine Verzweigung angeschlossen, die den Eingang zu einem Verstärker 24 bildet. An dieselbe Verzweigung zwischen
dem Widerstand 28 und dem Eingang zum Verstärker 24 ist ein Widerstand 30 angeschlossen, dessen anderes Ende
mit einer Eingangsbezugsspannung E auf einer Eingangsleitung 34 verbunden ist. Letztere steuert den Verhältnisanteil
(proportionate share) des von dieser Schaltung gelieferten Wurzelsignals, der bei der Bestimmung des Großsignalansprechens
eine Rolle spielt. Bei Änderung der Bezugsspannung E wird nämlich das Großsignalansprechen der Schal-
tung geändert. Eine Schaltung gemäß der Erfindung kann
somit eine einfache Potentiometersteuerung oder -regelung in einem Spannungsteiler mit geregelter Spannung zur Bestimmung
und Einstellung des Großsignalansprechens vertuenden. Zur Einstellung des GroQsignalansprechens «/erden
weder Widerstandswerte noch zahlreiche andere Schaltungsbauteile benötigt.
Der Ausgang des Verstärkers 24 ist mit der positiven
Klemme des zweiten Eingangs zur Multiplizierschaltung 22 verbunden, und er bildet auch über eine Leitung 36 eine
Verbindung zur Multiplizierschaltung 12.
Die Schaltung nach Fig. 4 und Gleichung (2) gelten für Widerstände 28 und 30 jeweils gleichen Werts. Wenn diese
Widerstände gleiche Werte oder Größen besitzen, vereinfacht sich Gleichung (2), so daß sie das Arbeitsprinzip ohne
weiteres verdeutlicht. Widerstände 28 und 30 verschiedener Größe können in Anpassung an einen speziellen Anwendungsfall verwendet werden, doch wird dabei Gleichung (2) komplexer.
Der D/A-Wandler wird zu einem Teil der Funktionsgeneratorschaltung,
wenn sein Ausgang zum Modifizieren seiner eigenen Bezugspannung benutzt wird. Gemäß Fig. 1 ist eine
Analogmultiplizierschaltung in einen Kreis zwischen der Ausgangsspannung und der Bezugsspannung des D/A-Wandlers
eingeschaltet. Wenn sich das Ausgangssignal des D/A-Wandlers »erhöht, verringert die Analogmultiplizierschaltung
die Bezugsspannung und damit auch die inkrementelle Verstärkung.
Gleichung (2) nach Fig. 4 verdeutlicht die Übertragungsfunktion dieses Funktionsgenerators. Sie zeigt, daß die
gewünschte Form des Eingangs (Ai) einem linearen Ausdruck
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plus einer Quadratform des Ausgangssignals (e ) entspricht.
Dieser Funktionsgenerator ermöglicht eine unabhängige Einstellung nur der Verzögerungsgröße. Durch
Einstellung der Anfangssteilheit wird auch die Verzögerungsgröße
geändert.
In einer normalen Anlage vi/ird zunächst die Anfangssteilheit für kleine Perturbationen eingestellt, während
in einem zweiten Schritt die Verzögerungsgröße für lange Bewegungen (long moves) eingestellt wird. Wenn die Analogmultiplizierschaltung
in den Bezugsspannungskreis eingeschaltet ist, beeinflußt ihre Nulldrift nicht den Nullpunkt
des D/A-Wandlers. Die Eingangssignale der Analogmultiplizierschaltung
variieren zwischen I V und 10 V, und ihre Dirft in der Größenordnung von Millivolt bedingt nur eine
geringe Änderung der Verzögerungsgröße und der Anfangssteilheit.
Die Kleinsignalverstärkung kann unmittelbar mittels des Widerstands 16 variiert werden, während die Großsignalverstärkung
unmittelbar durch Änderung der Größe der Bezugsspannung E variiert werden kann. Diese Schaltung bietet
eine gleichmäßige (smooth) Wurzelfunktion ohne Unterbrechungspunkte, und sie ermöglicht eine einfache Einstellung
der Großsignalverstärkung. Die Probleme bezüglich der Gleichspannungs-Drift bei Analogmultiplizierschaltjngen
sind unbeduetend, weil die auf die Eingangsgröße bezogene Drift in der Größenordnung von Millivolt liegt und die
Eingangsspannungen e und e im Bereich von 1 - 10 V liegen. Kleine Änderungen dieser beiden Spannungen verändern
die Gesamtverstärkung nur geringfügig.
Insgesamt bietet also dieser Funktionsgenerator die gewünschte Übertragungsfunktion bei Verwendung einer kostensparenden
Analogmultiplizierschaltung. Die Übertragungsfunktion ist frei von Näherungen, schärfen Unterbrechungs-
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punkten und Änderungen infolge von Halbleiter-Drift. Außerdem
bietet dieser Funktionsgenerator verbesserte Einstellmöglichkeiten
zur Einstellung der Anfangssteilheit und des Verzögerungsgrads.
Zusammenfassend wird mit der Erfindung also ein Zeitoptimal-Funktionsgenerator
für ein Grobpositioniersystem für Magnetköpfe bei einer Magnetplattenvorrichtung geschaffen^
der so ausgelegt ist, daß die Magnetköpfe schnellstmöglich bis zu dem genauen Punkt beschleunigt werden, von
dem aus sie möglichst schnell verzögert werden müssen, um bei der Bewegung von einer vorherigen Spurposition an einer
neuen Spurposition anzuhalten. Die Vorrichtung verwendet als Eingangssignal das Ausgangssignal eines Differenzregisters,
das die Differenz zwischen der Ist-Spuradresse und der neuen bzw. Soll-Spuradresse enthält. Das System
ist so ausgelegt, daß das Servowandler-Positioniersystem bei der Annäherung an die neue Spuradresse im wesentlichen
linear, bei einer großen Differenz aber mit einer Quadratwurzelfunktion gesteuert wird. Das System enthält einen Quadratwurzelansprechteil
und einen Linearansprechteil mit Bewertungsvorrichtungen zur Steuerung des Proportionalansprechens
des Systems.
Claims (7)
- Henkel, Kern, Feiler & Hänzel PatentanwälteRegistered Representativesbefore theEuropean Patent OfficeMagnetic Peripherals Inc. D^COOMünchen 80Minneapolis, Minn., V. St. A. M. 089/982085_87: " : Telex: 05 29 802 hnkl dTelegramme: ellipsoid20. Mai 1980 577-WGPatentansprücheSchaltung zur Steuerung eines Wandlers einer Regelschaltung für den Magnetkopf eines Plattenspeichers bei der Bewegung desselben von einer Position zu einer anderen, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Lieferung eines Eingangssignals, das für die Differenz zwischen der Augenblicksposition des Wandlers und der gewünschten neuen bzw. Soll-Position repräsentativ ist, durch eine Eingangssignaleinrichtung mit einem ersten und einem zweiten Eingang zur Abnahme des Eingangssignals am ersten Eingang und zur Erzeugung eines Ausgangssignals, das für die elektronische Analog-Kombination der an erstem und zweitem Eingang empfangenen Signale repräsentativ ist, durch eine Verstärkereinheit zur Abnahme des Ausgangssignals der Eingangssignaleinrichtung und zur Lieferung eines Ausgangssignals, welches das Ausgangssignal der Steuerschaltung darstellt, und durch ein aktive Elemente enthaltendes Rückkopplungsnetzwerk, dessen einer Eingang mit dem Aus-030051/0679gang der Verstärkereinheit und dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang der Eingangssignaleinrichtung verbunden ist und das eine dem Quadrat der Eingangsspannung proportionale Ausgangsspannung erzeugt, wobei der Proportionierfaktor von einer Eingangsbezugsspannung abhängig ist.
- 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Lieferung eines Eingangssignals eine Einrichtung zur Bestimmung der binären Differenz zwischen einer ersten und einer zweiten binären Positionsadresse, ein an die letztgenannte Einrichtung angeschlossenes Differenzregister und einen mit letzterem verbundenen Digital/Analog- bzw. D/A-Wandler, der als Ausgangssignal das genannte Eingangssignal erzeugt, umfaßt.
- 3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückkopplungsnetzwerk eine elektronische Analogmultiplizierschaltung mit zwei Eingangspaaren, von denen die positiven oder Plus-Klemmen des ersten Paars den Eingang zum Rückkopplungsnetzwerk darstellen, wobei der Ausgang der Multiplizierschaltung mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Widerstand verbunden ist, die in Reihe geschaltet sind, einen ersten Verstärker, der ein Eingangssignal von der Verbindung zwischen erstem und zweitem Widerstand abnimmt und ein Ausgangssignal zur negativen bzw. Minus-Klemme des z.weiten Eingangspaars der Multiplizierschaltung sowie zum zweiten Eingang der Eingangssignaleinrichtung liefert, eine an die Verbindung zwischen zweitem und drittem Widerstand angeschlossene Eingangs-Bezugsspannungsquelle, deren Einstellung eine Einstellung der Ausgangssignalamplitude des Rückkopplungsnetzwerks bewirkt, und einen mit dem dritten Widerstand verbundenen, zweiten Verstärker umfaßt, dessen Ausgang an die Minus-Klemme des ersten Eingangspaars der Multiplizierschaltung angeschlossen ist.030051/0679
- 4. Zeitoptimal-Funktionsgeneratorschaltung zur Steuerung eines Magnetkopfwandlers bei einer Magnetplattenvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Lieferung eines Signals, das die binäre Differenz zwischen einer binären Adresse für eine neue oder Soll-Position und einer binären Adresse für eine augenblickliche oder Ist-Position repräsentiert, durch eine Eingangssignal-Verarbeitungseinrichtung mit zwei Eingängen zur Erzeugung eines Ausgangssignals entsprechend einem ersten und einem zweiten, an ersten bzw. zweiten Eingang angelegten Eingangssignal, wobei der erste Eingang zur Abnahme eines Ausgangssignals von der Einrichtung zur Signallieferung geschaltet ist, durch eine Verstärkereinheit zur Abnahme des Ausgangssignals der Verarbeitungseihrichtung und durch ein Rückkopplungsnetzwerk, dessen Eingang mit dem Ausgang der Verstärkereinheit und dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang der Verarbeitungseinrichtung verbunden ist und das eine dem Quadrat der Eingangsspannung proportionale Ausgangsspannung erzeugt, wobei der Proportionierfaktor von einer Eingangs-Bezugsspannung abhängig i st .-■■■-,
- 5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückkopplungsnetzwerk eine elektronische Analogmultiplizierschaltung mit einem ersten und einem zweiten Eingang, zwei Verstär.kereinheiten, deren Eingänge an ersten bzw. zweiten Eingang der Multiplizierschaltung angeschlossen sind, ein an die Ausgänge der Multiplizierschaltung und der beiden Verstärkereinheiten angeschlossenes Spannungsteilernetzwerk und eine Einrichtung zur Verbindung einer Bezugsspannungsquelle mit dem Spannungsteilernetzwerk zwecks Steuerung der Ausgangsspannungsamplitude des Rückkopplungsnetzwerks umfaßt.030051/06793019281
- 6. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückkopplungsnetzwerk eine elektronische Analogmultiplizierschaltung mit zwei Eingangspaaren, von denen die positiven oder Plus-Klemmen des ersten Paars den Eingang zum Rückkopplungsnetzwerk darstellen, wobei der Ausgang der Multiplizierschaltung mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Widerstand verbunden ist, die in Reihe geschaltet sind, einen ersten Verstärker, der ein Eingangssignal von der Verbindung zwischen erstem und zweitem Widerstand abnimmt und ein Ausgangssignal zur negativen bzw. Minus-Klemme des zweiten Eingangspaars der Multiplizierschaltung sowie zum zweiten Eingang der Eingangssignaleinrichtung liefert, eine an die Verbindung zwischen zweitem und drittem Widerstand angeschlossene Eingangs-Bezugsspannungsquelle, deren Einstellung eine Einstellung der Ausgangssignalamplitude des Rückkopplungsnetzwerks bewirkt, und einen mit dem dritten Widerstand verbundenen, zweiten Verstärker umfaßt, dessen Ausgang an die Minus-Klemme des ersten Eingangspaars der Multiplizierschaltung angeschlossen ist.
- 7. Schaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Lieferung eines Signals eine Einrichtung zur Bestimmung einer binären Differenz zwischen einer ersten binären Positionsadresse und einer zweiten binären Positionsadresse und ein mit dieser Bestimmungseinrichtung verbundenes Differenzregister aufweist und daß die Eingangssignaleinrichtung ein mit dem Differenzregister verbundener Digital/ Analog-Wandler ist, der das genannte Eingangssignal als sein Ausgangssignal erzeugt.030051/0679§019261Schaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangssignal-Verarbeitungseinrichtung eine Multiplizierschaltung ist, wobei das Ausgangssignal für eine elektronische Analogmultiplikation von an erstem und zweitem Eingang' abgenommenen Signalen repräsentativ ist.030051/0679
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0111665A1 (de) * | 1982-12-20 | 1984-06-27 | International Business Machines Corporation | Automatische Referenzeinstellung für ein Positionsfehlersignal bei einem Servosystem für Platten |
| EP0111654A1 (de) * | 1982-11-22 | 1984-06-27 | International Business Machines Corporation | Vorrichtung zur Generierung eines Geschwindigkeitsprofiles für die Bewegung eines Körpers durch ein Servosystem |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE32075E (en) * | 1980-09-24 | 1986-01-28 | Quantum Corporation | Data transducer position control system for rotating disk data storage equipment |
| US4660106A (en) * | 1980-09-24 | 1987-04-21 | Quantum Corporation | Data transducer position control system for rotating disk data storage equipment |
| US4381526A (en) * | 1980-11-10 | 1983-04-26 | Memorex Corporation | Velocity control system for a data storage apparatus |
| US4462053A (en) * | 1981-07-02 | 1984-07-24 | Irwin International, Inc. | Method for controlling a disc head |
| US4544968A (en) * | 1982-05-17 | 1985-10-01 | International Business Machines Corporation | Sector servo seek control |
| US4498036A (en) * | 1983-08-15 | 1985-02-05 | Pneumo Corporation | Adaptive control system |
| US4779253A (en) * | 1985-07-30 | 1988-10-18 | Laser Magnetic Storage International Company | Sampled servo for an optical disk drive |
| WO1988002913A1 (en) * | 1986-10-14 | 1988-04-21 | Maxtor Corporation | Method and apparatus for controlling the position of a moveable head assembly |
| US5283791A (en) * | 1988-08-02 | 1994-02-01 | Cray Research Systems, Inc. | Error recovery method and apparatus for high performance disk drives |
| US5218689A (en) * | 1988-08-16 | 1993-06-08 | Cray Research, Inc. | Single disk emulation interface for an array of asynchronously operating disk drives |
| JPH0738136B2 (ja) * | 1988-08-22 | 1995-04-26 | 三菱電機株式会社 | 位置決め制御装置 |
| KR0135113B1 (ko) * | 1994-06-29 | 1998-04-22 | 김광호 | 디스크 구동 기록 장치의 서보 제어 방법 및 장치 |
| KR100400036B1 (ko) * | 2001-02-22 | 2003-09-29 | 삼성전자주식회사 | 하드 디스크 드라이브의 탐색 서보 장치 및 방법 |
| US6915363B2 (en) * | 2001-12-13 | 2005-07-05 | Seagate Technology Llc | System for selectively controlling spin-up control for data storage devices in an array using predetermined out of band (OOB) signals |
| US6937431B2 (en) | 2002-04-09 | 2005-08-30 | Seagate Technology Llc | Matching peak velocities of acceleration and deceleration seek profiles in a disc drive |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4030132A (en) * | 1975-03-27 | 1977-06-14 | Memorex Corporation | Dual mode velocity servo control for a linear actuator motor |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US3399391A (en) * | 1964-06-10 | 1968-08-27 | Sperry Rand Corp | Holding circuit for servo mechanism |
| GB1324511A (en) * | 1970-01-17 | 1973-07-25 | Int Computers Ltd | Positioning apparatus |
| US3699555A (en) * | 1970-10-23 | 1972-10-17 | Zerox Corp | Apparatus for rapid action displacement control |
| US4096534A (en) * | 1977-04-12 | 1978-06-20 | International Business Machines Corporation | Track accessing circuitry for a disk file with switchable filter |
| US4184108A (en) * | 1977-11-23 | 1980-01-15 | Sperry Rand Corporation | Self-regulating electronic tachometer |
| US4168457A (en) * | 1977-12-29 | 1979-09-18 | Sperry Rand Corporation | Self adaptive speed control system |
-
1979
- 1979-06-15 US US06/048,871 patent/US4257074A/en not_active Expired - Lifetime
-
1980
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- 1980-05-20 DE DE3019261A patent/DE3019261C2/de not_active Expired
- 1980-06-13 FR FR8013219A patent/FR2459531B1/fr not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4030132A (en) * | 1975-03-27 | 1977-06-14 | Memorex Corporation | Dual mode velocity servo control for a linear actuator motor |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| IBM I.Res.Develop., Nov. 1974, S. 506-512 * |
| IEEE Transactions of Magnetics, Vol. MAG-14, Nr. 4, Juli 1978, S. 182-184 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0111654A1 (de) * | 1982-11-22 | 1984-06-27 | International Business Machines Corporation | Vorrichtung zur Generierung eines Geschwindigkeitsprofiles für die Bewegung eines Körpers durch ein Servosystem |
| EP0111665A1 (de) * | 1982-12-20 | 1984-06-27 | International Business Machines Corporation | Automatische Referenzeinstellung für ein Positionsfehlersignal bei einem Servosystem für Platten |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU5829180A (en) | 1980-12-18 |
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