DE2755652C2 - Verfahren zur Steuerung der Spurverfolgung eines Schreib/Lesekopfes in einem Datenspeicher und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

wobei die Datenspuren aus einer Folge von miteinander abwechselnden Sektoren von Servo- bzw. Dateninformation bestehen. Eine der Plattenflächen ist als Servoaufzeichnungsfläche den übrigen Datenflächen zugeordnet und wird von einem Servokopf abgetastet, der mit den genannten Schreib/Leseköpfen mechanisch gekuppelt und mit diesen im G leichlauf bewegbar ist

Bei der zwischen den Daten in Sektoren untergebrachten Servoinformation handelt es sich um Lageinformation für die Steuerung des Schreib/Lesekopfes während der Spurverfolgung auf eben dieser Datenspur. Im Gegensatz hierzu verläuft die auf der genannten Servofläche voraufgezeichnete Servoinformation kontinuierlich. Die durch den Servokopf von ihr abgeleiteten Signale dienen zur Steuerung des Zugriffs der Schreib/Leseköpfe zu den Datenspuren. Die von den Servosektoren in den Datenspuren abgeleitete Servoinformation dient nur der genauen Zentrierung der Schreib/Leseköpfe Ober der betreffenden Datenspur, also der Spurverfolgung während des Betriebes. Zur Verbesserung des letztgenannten Vorganges werden aber den relativ niederfrequenten Signalen, die von in die Datenspuren eingefügten Servosektoren stammen, höherfrequente Komponenten zugesetzt, die aus der kontinuierlichen Servoinformation von der zugeordneten Servoaufzeichnungsfläche abgeleitet sind. Das so erzeugte hybride Signal weist größere Bandbreite auf und erbringt bei der Spurverfolgung bessere Resultate.

Obwohl die in der vorangegangenen Beschreibung dargestellte Anlage eine wesentliche Verbesserung gegenüber Früheren Einrichtungen darstellt, leidet sie auch unter dem Nachteil, der durch den zyklischen Charakter und somit die Nichtlinearität der Positionsinformationen hervorgerufen ist, mit denen der Servoantrieb gesteuert wird. Das Problem ergibt sich durch Störungen, die die mechanische Stabilität des Geräte.« beeinflussen und dazu führen können, daß der Servokopi beträchtlich gegenüber der echten Spurposition über der zugehörigen Servospur versetzt ist, obwohl der Datenkey f genau über der verfolgten Datenspur steht.

Unter Umständen kann der Servokopf soweit gegenüber der Spur versetzt sein, daß die vom Servokopf gelieferten Positionsinformationen vom nichtlinearen Teil des Signals stammen. Das bedeutet, daß sie keine lineare Beziehung zur Versetzung gegenüber der Position über der Servospur haben. Da die Hochfrequenzkomponenten dieses Signals zur Bildung eines Hybridservosignals für die Spurverfolgung gebraucht werden, schwankt die Verstärkung der Servokreise bei hohen Frequenzen mit wechselnder Versetzung gegenüber der Position auf der Servospur. Da diese Servokopfversetzungen großenteils durch externe Störungen wie Temperaturschwankungen oder Stöße und Schwingungen sowie durch interne Einflüsse wie Exzentrizität und Neigung der Platte auf der Plattenspindel hervorgerufen werden, sind sie meist unkontrollierbar. Die ständigen und unvorhersehbaren Änderungen der Verstärkung der Servoschaltungen können zu einer Instabilität des Regelkreises und/oder zu einer längeren Ausschwingzeit des Kopfes führen, wovon das eine so unerwünscht ist wie das andere.

Dies gill auch für eine aus der DE-OS 26 12 111 bekannte Schaltungsanordnung zur Steuerung der Spureinstellung eines Magnetkopfes bei einem Plattenspeicher. Dabei wird aus den linearen Bereichen zweier um 90° phasenverschobener Positionssignale ein Signal über die Geschwindigkeit abgeleitet, und zwar durch Betrachtung der Linearität des jeweiligen Positionssignals. Vom nichtlinearen Teil des Positionssignals gelieferte Positionsinformationen können auch hier störende Einflüsse bei der Spurverfolgung haben.

Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein entsprechendes Verfahren sowie eine Schaltungsanordnung .ciur Durchführung des Verfahrens anzugeben, durch die der störende Einfluß der Servosignale aus nichtlinearen Bereichen stammenden Positionsinformationen des Servokopfes vermieden werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 sowie im Anspruch 4 gekennzeichnet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.

Durch diese Maßnahmen wird in vorteilhafter Weise der Linearbereich der Servosignale für die Spurverfolgung erweitert, wodurch Schwankungen der Verstärkung im Servoregelkreis mit all ihren nachteiligen Folgen vermieden und statt dessen stabiles Arbeiten gewährleistet werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen niedergelegt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden anschließend näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 in Blockform ein Datenspeichergerät,

F i g. 2 normale und 90° phasenverschobene Positionsfehlersignale und davon abgeleitete logische Wellenzüge.

F i g. 3 eine Schaltung für ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Erweiterung des linearen Bereiches des in F i g. 2 gezeigten normalen Signals und

Fig.4 eine Schaltung nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Bildung eines hybriden Positionsfehlersignals, das für die Spurverfolgung und zur Erweiterung des linearen Bereiches des normalen 5s Signals gebraucht wird.

Das in F i g. 1 in Blockform dargestellte Datenspeichergerät enthält einen Magnetplattenstapel 1, der sich auf einer Spindel 2 dreht. Vorgezeichnete Servospuren 3 sind auf einer Fläche einer Platte vorgesehen und werden durch den zugehörigen Servokopf 4 gelesen. Da diese Plattenfläche nur Servoinformation enthält, wird sie »zugeordnete Servofläche« genannt. Die zugeordnete Servofläche enthält kontinuierliche Information über die Position von Datenspuren auf den anderen Flächen der Platten, die von einer Anzahl Lese/Schteibköpfen 5 angesteuert werden, wobei für jede Plattenfläche ein Kopf vorgesehen ist. Die Lese-/Schreibköpfe 5 und der Servokopf 4 sind so miteinander verbunden, daß sie durch einen Kopfversetzungsantrieb 6 gemeinsam über der Plattenfläche hin- und herbewegt werden.

Während der Spurzugriffsoperationen werden die vom Servokopf 4 abgeleiteten kontinuierlichen Positionsfehlersignale über einun Vorverstärker 9 und einen geregelten Verstärker 10 an die Servosteuerschaltung 11 geleitet, die auch Adresse und Polarität der Bestimmungsspur für jede Spurzugriffsoperation von einem externen Steuersystem 12 empfängt. Aus diesen Informationen erzeugt die Servoschaltung die notwendigen Treiber-

ströme für den Kopfversetzungsantrieb 6, um die Datenköpfe grob über die gewünschte Bestimmungsspur zu stellen.

Während der Spurverfolgungsoperationen werden die Feineinstellungs-Fehlersignale, mit denen die Datenköpfe genau auf der Spur gehalten werden, von der Servoinformation abgeleitet, die in Sektoren um die Datenspur selbst herum voraufgezeichnet ist. Von einem gewählten Datenkopf 5 gelesene Daten- und Servoinformation wird über den Vorverstärker 7 und den geregelten Verstärker 8 an die Servosteuersehaltung 11 gegeben. Hier werden die Gleichspannungs- und die Niederfrequenzkomponente der Sektor-Servoinformation vom Datenkopf in den Servosteuerschaltungen 11 mit Hochfrequenzinformation kombiniert, die von der zugeordneten Servofläche abgeleitet ist. Das resultierende Hybridsignal mit großer Bandbreite wird dann zur

ίο Erzeugung geeigneter Treiberströme zum Steuern des Kopfversetzungsantriebs 6 in einem geschlossenen Regelkreis benutzt, um den Datenkopf genau auf der gewählten Datenspur zu führen.

Die vom Servokopf 4, der die voraufgezeichnete Servoinformation 3 auf der zugeordneten Servofläche liest, abgeleiteten Positionsfehlersignale sind in Fig. 2 dargestellt. Zwei auf der Platte aufgezeichnete Arten von Servospuren lassen diese beiden Positionsinformationssignale entstehen, die normale (Welle N) und 90° phasenverschobene (Welle Q) Signale genannt werden. Die Erzeugung dieser Signale ist in der belgischen Patentschrift Nr. 8 40 207 vollständig beschrieben worden. Wenn der Servokopf die Platte ansteuert, ändern sich das normale und das 90° phasenverschobene Signal zyklisch beim Überschreiten der Wellenmittellinie, die in diesem Fall Null VuIi isi, während der Servu'icopi die zugehörigen Scrvospurcn mit dem normalen oder dem phase.nverschober.er! Signal auf der Platte kreuzt und eine maximale Spannung in der Mitte zwischen den Spuren erreicht. Die Null-Übergänge oder die Auf-Spur-Positionen 0,1,2... des Normalsignals (Welle N)s\na vorher so aufgezeichnet, daß sie mit den entsprechenden Datenkopfpositionen auf der Spur zusammenfallen. Wie oben schon gesagt wurde, können jedoch Störungen die mechanische Stabilität des Gerätes beeinträchtigen und verhindern, daß die Servokopfposition auf der Spur der Datenkopf position auf der Spur korrekt entspricht.
Auf der zugeordneten Plattenfläche sind besondere Servomuster aufgezeichnet, so daß die resultierenden von einer Spur abgeleiteten Positionsinformationssignale in einem Bereich von ± 1/4 der Spurbreite um die genaue Position auf der Spur im wesentlichen linear sind. So eine Position ist beispielsweise in F i g. 2 mit P1 bezeichnet. Unter der Voraussetzung, daß der Servokopf während der Ds snspurverfolgung nicht mehr als ±1/4 der Spurbreite abweicht, ist die pro Versetzungseinheit erzeugte Spannung konstant und die Verstärkung der Servosteuerkreise ist auf dem gewünschten Wert ebenfalls konstant. Wenn die Versetzung jedoch größer ist, so daß der Servokopf von seiner richtigen Position P 1 auf der Spur um mehr als ± 1/4 der Spurbreite abweicht, so daß er bei der Spurverfolgung z. B. auf der Position P 2 liegt, dann verlaufen die Änderunger» der Positionsfehlerspannung nicht mehr linear bezogen auf die Positionsänderungen um P2 und die Leistungsfähigkeit des Positionsregelkreises wird erheblich verschlechtert. Dieses Problem läßt sich in nachfolgend beschriebener Weise dadurch lösen, daß man mit dem phasenverschobenen Positionsfehlersignal, das bei der Spurverfolgung normalerweise nicht benutzt wird, den linearen Bereich des normalen Fehlersignals über ±1/4 Spurbreite hinaus erweitert und dadurch die Wechselspannungsverstärkung der Servokreise über dem ganzen Versetzungsbereich, der bei der Spurverfolgung auftreten kann, konstant hält.

Das verwendete spezielle Servomuster hat den Vorteil, daß der lineare Teil der Welle Q beginnt, wenn der lineare Teil der Normalwelle N endet und umgekehrt. Durch Anlegen einer Gleichspannungsverset/.ung an das

■to 90° phasenverschobene Positionsfehlersignal mit oder ohne Signalinversion kann also der lineare Bereich des normalen Signals ausgedehnt werden, wie es beispielhaft durch die gestrichelte Welle Q' in F i g. 2 gezeigt ist. Wenn der Kopf jetzt zur Position P2 versetzt ist, ist seine Positionsfehlerspannung bezüglich der Kopfversetzung immer noch linear und die Wechselspannungsverstärkung des Kreises ist konstant.

Das Ende des linearen Bereiches des normalen Fehlersignals läßt sich leicht dadurch ermitteln, daß man den Zeitpunkt bestimmt, an dem der Wert des normalen Fehlersignals N größer wird als der Wert des phasenverschobenen Fehlersignals Q. Von diesem Punkt an wird mit dem phasenverschobenen Fehlersignal und einer Gleichspannungsversetzung der lineare Bereich des normalen Fehlersignals N effektiv erweitert. Die Polarität der erforderlichen phasenverschobenen Spannung und der Versetzungsspannung ist durch die Polarität des zu erweiternden normalen Fehlersignals und die Versetzungsrichtung nach links oder rechts gegenüber der SoII-Position auf der Spur gegeben. Für den in F i g. 2 dargestellten Fall liegt die Position P1 für eine geradzahlige Spur 2 korrekt auf der Spur, und die nachstehende Tabelle zeigt die vier möglichen Bedingungen, die zur Erweiterung des linearen Bereiches des normalen Signals erforderlich sind. Die erforderliche Polarität der 90" Phasenverschiebung und der Gleichspannungsversetzung ist in jedem Fall zusammen mit den logischen Pegeln zur Steuerungsumschaltung vom normalen linearen Bereich in den erweiterten linearen Bereich angegeben.

Spur Versetzt nach Signal erforderlich Logische Pegel

Polarität A/>0 Q-N Q+N

Bei einer stärkeren Linksversetzung des Kopfes als 1/4 der Spurbreite aus der Verfolgungsposition einer ungeraden Spur ist also das benötigte Erweiterungssignal für den normalen linearen Bereich das Signal Q und eine Gleichspannungsversetzung geeigneter Größe. Beim Betrachten der F i g. 2 sieht man, daß die benötigte Gleichspannungsversetzung dem doppelten Spannungswert des Signals Q und des normalen Signals entspricht, wenn sie gleiche Größe haben. Für eine stärkere Rechtsversetzung als 1/4 der Spurbreite auf einer ungeraden

ungerade (—)	links	Q + Versetzung	1	0	1
ungerade (—)	rechts	— Q — Versetzung	0	1	0
gerade ( + )	links	Q — Versetzung	0	1	0
gerade(+)	rechts	— Q + Versetzung	1	0	1

Spur ist das erforderliche Signal —Q und eine negative Gleichspannungsversetzung. In ähnlicher Weise ist bei einer Linksversetzung aus einer geradzahligen Spur ein Signal Q und eine negative Gleichspannungsversetzung und bei einer R^chtsversetzung ein invertiertes phasenverschobenes Signal — ζ) und eine positive Gleichspannungsversetzung erforderlich.

Die logischen Signalpegel zur Bezeichnung der Kopfversetzung von mehr als 1/4 einer Spurbreite in jeder 5 Richtung aus der Position auf der Spur bei geradzahlig oder ungeradzahlig numerierten Spuren sind in der Tabe'le aufgeführt. Die Wellenzüge, welche die aus den Positionsfehlersignalen Q und N abgeleiteten logischen Signalpegel zeigen, sind in F i g. 2 dargestellt. Die Bildung der logischen Signalpegel aus den Positionsfehlersi- ;j

gnalen erfolgt durch übliche Vergleicherschaltungen. ;|

Durch Exklusiv-ODER-VerknüpfungiX/O) des Signals (<?—N)m\t dem Signal (Q + N)erhäh man ein Signal A, 10 ;'

dessen obere Signalpegel den nichtlinearen Teilen des normalen Fehlersignals N entsprechen. Die erforderliche '/■

Polarität des 90° phasenverschobenen Signals erhält man durch Exklusiv-ODER-Verknüpfung [XIQ) des Signals $

N>0 mit dem Polaritätssignal der Steuerung, das für Zugriffe zu geradzahligen Spuren auf seinen oberen Pegel t

und für Zugriffe zu ungeradzahligen Spuren auf seinen unteren Pegel gestellt wird. Das GERADE-Signal wird '

auf ganz herkömmliche Art von der Steuerung 12 zu Beginn einer Zugriffsoperation geliefert. 15

In Fig.3 ist eine Schaltung zum Umschalten vom normalen linearen Bereich in den erweiterten linearen Bereich gezeigt. Die Schaltung besteht aus einem gewöhnlichen Drei-Kanal-Operationsverstärker 13. Die betreffenden Kanäle werden durch einen positiven Signalpege! auf einer der drei Kanalwahlleitungen 14,15 und 16 gewählt. Das normale Positionsfehlersignal N wird an den Eingangsanschluß 17 angelegt und von dort auf den positiven Eingang des Kanals 1 zum Verstärker 13 gegeben. Das phasenverschobene Positionsfehlersignal Q 20 wird an den Eingang 18 angelegt und dann an den positiven Eingang des Kanals 2 über den Widerstand R und an den negativen Eingang des Kanals 3 über einen identischen Widerstand R. Die Versetzungsspannung, die doppelt so groß ist wie die Grundspannung, d. h. wie jener Wert, da phasenverschobenes Signal und normales Signal gleich groß sind, wird als positive Spannung an den Eingang 19 angelegt, wenn eine ungeradzahlige Spur :

verfolgt wird, oder sie wird als negative Spannung derselben Größe angelegt, wenn eine geradzahlige Spur 25 verfolgt wird. Die Polarität der Versetzungsspannung wird gesteuert durch das GERADE-Signal von der Steuerschaltung 12 umgeschaltet, und weil das ein üblicher Vorgang ist, nicht näher beschrieben. Die Versetzungsspannung wird zu den an den positiven Eingang des Kanals 2 und den negativen Eingang des Kanals 3 angelegten Signalen addiert.

'Vährend des Betriebes wird das an den Eingang 17 angelegte normale Fehlersignal Ndurch die logische Wahl 30 des Kanals 1 während des linearen Bereiches des normalen Signals, an den Ausgang 20 übertragen, d. h. während des niedrigen Pegels des Signals A (Fig.2). Zu allen anderen Zeiten wird das an den Eingang 18 angelegte phasenverschobene Signal mit einer positiven oder negativen Versetzungsspannung durch die logische Wahl des Kanals 2 an den Ausgang 20 übertragen, oder es wird invertiert und an den Ausgang 20 übertragen, wobei wieder die positive oder negative Versetzungsspannung durch die logische Wahl des Kanals 3 addiert wird. 35 ,

Dabei ist zu beachten, daß die Polarität des Signals am Verstärkerausgang 20 für grad- und ungradzahlige ■'■

Datenspuren bei Spurabweichungen des Kopfes in einer gegebenen Richtung verschieden ist. Bevor dieses ^;i

Signal zur Steuerung des Stellgliedes 6 verwendet werden kann, muß es deshalb bei der Verfolgung abwechselnder Spuren immer wieder invertiert werden. Diese Umschaltung erfolgt am einfachsten unter entsprechender · Steuerung durch das GERADE-Signal. a '·

Die aus den Exklusiv-ODER-Gliedern 21 und 22, den UND-Gliedern 23 und 24 und den Invertern 25 und 26 bestehenden logischen Schaltkreise werden mit den entsprechenden logischen Signalpegeln versorgt und übernehmen die Kanalwahl. Der nichtlineare Bereich des normalen Signals wird demgemäß erfaßt durch Anlegen ' des Signals (Q—N)>0 an den Eingang 27 und des Signals (Q + N)>0 an den Eingang 28 des Exklusiv-ODER-Gliedes 21. dessen Ausgang nur im linearen Bereich des normalen Signals N niedrig ist. Nach Inversion durch 45 .'i den Inverter 25 wird mit diesem Signal daher der Kanal 1 während des linearen Bereiches des Normalsignals gewählt und die UND-Glieder 23 und 24 werden während der nichtlinearen Bereiche eingeschaltet. Das "^j Spurpolaritätssignal GERADE der Steuerung wird an den Eingang 29 und das Signal N>0 an den Eingang 30 ■; des Exklusiv-ODER-Gliedes 22 angelegt, um den betreffenden Kanal 2 und 3 über die UND-Glieder 23 und 24 ΐ zu wählen. Für eine GERADE-Spur beispielsweise mit einer Linksversetzung ist somit N>0 negativ und der 50 ^ Ausgang des Exklusiv-ODER-Gliedes 22 ist hoch und wählt über das UND-Glied 23 den Kanal 2. Das Ausgangs- :■ signal auf der Leitung 20 entspricht daher dem linearen Bereich des phasenverschobenen Signals mit einer _s|; negativen Gleichspannungsversetzung nach Darstellung in der obigen Tabelle. Die anderen möglichen Bedin- j| gungen lassen sich leicht mit Hilfe der Tabelle und der in F i g. 2 wiedergegebenen Wellenzüge prüfen. ||

Um Diskontinuitäten im Signal des erweiterten linearen Bereiches beim Einschalten des phasenverschobenen 55 ä Signals mit der Versetzungsspannung zu vermeiden, muß die Versetzungsspannung genau doppelt so groß sein ί-ΐ

wie die erwähnte Grundspannung des normalen oder des phasenverschobenen Signals. Die Versetzungsspan- j|

nung kann natürlich mit jeder gewünschten Genauigkeit erzeugt werden, die Grundspannung hat jedoch keine j

konstante Größe, da sie Änderungen wegen unbestimmbarer Schaltungstoleranzen unterworfen ist. Der in M

F i g. 3 gezeigte Schaltkreis hat somit den Nachteil, daß beim Obergang vom linearen Normalbereich in den mit ω p dem phasenverschobenen Signal erweiterten linearen Bereich Diskontinuitäten auftreten können. Daher muß in sj

die Schaltung eine Rückkopplungsschleife eingebaut werden, die die Servosignal-Verstärkungsregelung so Sj

steuert daß die Grundspannung auf die Hälfte der Gleichspannungsversetzung normiert wird. In dem anschlie- Ig;

Bend zu beschreibenden Ausführungsbeispiel wird die Wechselstromkopplung des zugeordneten Fehlersignals W

in der Hybridschaltung zur Lösung dieses Problems vorteilhaft genutzt 65 %

F i g. 4 zeigt eine Schaltung zur Erzeugung des Hybridservosignals für die Spurverfolgung im erweiterten i?_;]

linearen Bereich. Die Polarität des an den Anschluß 31 angelegten phasenverschobenen Signals Q wird in diesem :?j

Fall durch einen Zwei-Kanal-Operationsverstärker 32 gewählt der als schaltbarer Inverter wirkt Das Signal Q A

wird über den Kanal 1 unverändert weitergeleitet, wenn dieser durch niedren Pegel des Signals N> O, angelegt an den Anschluß 33 und invertiert durch den Inverter 34, gewählt ist, und über den Kanal 2 invertiert, wenn letzterer durch hohen Pegel des Signals N> 0 gewählt wird. Das normale Positionsfehlersignal N wird unverändert an den Eingangsanschluß 35 angelegt, wenn die Sollage des Kopfes eine gradzahlige Spur ist, aber invertiert, wenn es sich um eine ungradzahlige Spur handelt. Diese Inversion kann beispielsweise durch einen invertierenden Verstärker (nicht dargestellt) erreicht werden, der durch das GERADE-Signal gesteuert wird. Die Datcnkopf-Positicr.sfehlersignale von der zu der verfolgten Spur gehörenden Sektorservoinformation werden an den Eingangsanachluß 36 gegeben.
Die Kondensatoren C1 und C2 und Widerstände R 1 sind wie dargestellt geschaltet und dienen als Hochpaßfilter für das phasenverschobene Signal und das normale Signal von der zugeordneten Servofläche und als Tiefpaßfilter für die Sektorservoinformation von der Datenfläche. Dadurch wird ein hybrides phasenverschobenes Positionsfehlersignal am Knotenpunkt Q und ein hybrides normales Positionsfehlersignal am Knotenpunkt N erzeugt. Um die Funktion des erweiterten Linearbereiches einzuschließen, muß zwischen diesen beiden Signalen ohne Einbringen einer Diskontinuität umgeschaltet werden. Diese Umschaltung erfolgt mittels der Schalter 51 und 52. In der Fig. 4 ist der Betrieb im normalen linearen Bereich gezeigt, wenn der Schalter 5Ί geschlossen und der Schalter 52 geöffnet ist. Während dieser Zeit wird das normale hybride Signal direkt auf den positiven Eingang des Verstärkers 39 gegeben und erscheint als Signal Λ/'auf der Ausgangsleitung 40. Durch Hie Rückkopplungsleitung um den Verstärker 39 herum zwingt dieses gepufferte hybride Positionsfehlersignal N', das während des normalen linearen Bereiches erscheint, die Spannung des Knotenpunktes Q, die an den negativen Eingang des Operationsverstärkers 39 angeschlossen ist, über den geschlossenen Schalter 51 auf den gleichen Spannungswert, den der Knotenpunkt N hat. Wenn jetzt das normale Positionsfehlersignal die Grenze seines linearen Bereiches erreicht, öffnet 51 und 52 schließt unter Steuerung des an den Eingang 42 angelegten logischen Signals. Unter diesen Umständen erscheint das hybride phasenverschobene Signal, das an den positiven Eingang des Verstärkers 41 angelegt ist, als gepuffertes Signal (?'an dessen Ausgang. Durch die Rückkopp-

lungsleitung um den Verstärker 41 herum treibt das gepufferte Signal Q' jetzt den Knotenpunkt N, der mit dem negativen Eingang des Operationsverstärkers 41 über den geschlossenen Schalter 5 2 verbunden ist, zur Annahme der Spannung des Knotenpunktes Q. Da die Spannung an Q vorher zwingend auf denselben Wert gebracht wurde wie die Spannung bei N, so wird die Gleichspannungsversetzung der benötigten Größe automatisch ohne Diskontinuität am Umschaltpunkt geliefert. Das hybride Fehlersignal des erweiterten linearen Bereiches er-

scheint jetzt an beiden Knotenpunkten Λ/und Q. Das logische Signal zum Schließen von 51 und Öffnen von 52 ist das vom Inverter 25 in Fig.3 erscheinende an den Eingang 42 angelegte Linearbereichssignal (-A). Die Verbindung ist in F i g. 3 gestrichelt dargestellt. Das Signal am Ausgang 40 weist bei gegebener Kopfversetzung von grad- und ungradzahligen Spuren dieselbe Polarität auf. Eine zusätzliche Umschaltung ist in diesem Fall nicht mehr notwendig. Die in F i g. 4 gezeigte Schaltung benutzt den Zwei-Kanal-Verstärker 32 und zwei weitere Verstärker 39 und 41. Ihre Funktionsweise erfüllt die in der obigen Tabelle aufgeführten Bedingungen und liefert die erforderliche Frequenzmischung des hybriden Positionsfehlersignals.

Ein in Mehrfachschaltkreisen der in Fig.4 gezeigten Art wohlbekanntes Problem ist der unerwünschte Aufbau einer Ladung in den Kondensatoren als Folge mehrfachen Schaltens und Akkumulation kleiner Versetzungsfehlerspannungen, die in den Verstärkern und Schaltern existieren. Dieses Problem läßt sich auf herkömmliehe Weise leicht dadurch lösen, daß man eine Hysterese in die logischen Vergleicherschaltungen einführt, die ein Schaltsignal auf de·· Leitung 42 für die Schalter 51 und 5 2 erzeugen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Steuerung der Spurverfolgung eines Schreib/Lesekopfes in einem Datenspeicher, welch letzterer einen rotierenden Plaüenstapel mit einer Anzahl Datenflächen und einer Servofläche sowie eine

den Datenflächen entsprechende Anzahl im Spurzugriff verschiebbarer Schreib/Leseköpfe und einen mit diesen starr gekoppelten Servokopf umfaßt, wobei in den Datenspuren Folgen von miteinander abwechselnden Sektoren mit Daten bzw. Spurlageinformation zwecks Verfolgung der betreffenden Spur und in den Servospuren kontinuierliche, den Datenspuren zugeordnete Lageinformationen aufgezeichnet sind, t*-.e der Gewinnung erster und zweiter zyklischer, gegeneinander um 90° phasenverschobener Lagesignale mit in

ίο wesentlichen Bereichen linearem Verlauf dienen, der jeweils durch Signalgröße und Polarität das Maß und die Richtung einer Lageabweichung des Servokopfes von der angestrebten Endlage einer Verschiebungsstrecke mit ganzzahlig Vielfachem eines Datenspurabstandes angibt dadurch gekennzeichnet, daß aus den genannten zyklischen Lagesignalen (N, Q) ein neues Lagesignal (F i g. 4) mit erweiterten linearen Bereichen gebildet wird, wenn die Lageabweichung de; Servokopfes (4) von der Servospurmitte den linearen Bereich des ersten genannten Lagesignals (N) überschreitet derart, daß beim Abweichen des Servokopfes (4) von der Mitte der angestrebten Servospur das Ende des linearen Bereiches des zugehörigen ersten Lagesignals (N) ermittelt und beim Erreichen dieses Endes zwecks Fortführung des linearen Bereiches die erforderliche Polarität und Gleichspannungsversetznng für die Benutzung des nächstliegenden linearen Bereiches des zweiten Lagesignals (Q) eingestellt wird und daß ein zusammengesetztes Datenspur-Verfolgungssignal

2ö (Fig.3) zur Steuerung eines Kopfversetzungsantriebs (6) der Schreib/Leseköpfe (5) gebildet wird, das aus von der Spurlageinformation der zu verfolgenden Datenspur abgeleiteten Komponenten und solchen des ersten Lagesignals (N) bzw. des genannten neuen Lagesignals besteht

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Wechsel vom ersten Lagesignal (N) zum zweiten (Q), nach allfälliger Polaritätsänderung und/oder Gleichspannungsversetzung des letzteren, in dem Zeitpunkt vorgenommen wird, da die Momentanspannung der beiden gleich ist.

3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß 7 χ Slidung des zusammengesetzten Datenspur-Verfolgungssignals niederfrequente Komponenten der Spurlageinformation der zu verfolgenden Spur und hochfrequente Komponenten des ersten Lagesignals (N) bzw. des neuen Lagesignals ausgefiltert und zusammengeführt werden.

4. Schal'ufigsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß erste Schaltmitel (39) zur Bildung eines ersten zusammengesetzten Datenspur-Verfolgungssignals, bestehend aus Komponenten der Spurlageinformation und solchen des ersten Lagesignals (N) und zweite Schaltmittel (4t) zur Bildung eines zweiten zusammengesetzten Datenspur-Verfolgungssignals, bestehend aus Komponenten der Spurlageinformation und solchen des zweiten Lagesignals (Q) vorgesehen sind, daß ferner ein erster Gegenkopplungspfad vom Ausgang (40) der ersten Schaltmittel (39) außer mit einem Eingang derselben über einen während der linearen Periode des ersten Lagesignals (N) geschlossenen ersten Schalter (Sl) mit einem Eingang der zweiten Schaltmittel (41) und mit letzterem zusätzlich ein erstes Spannungsspeicherelement (Cl) verbunden ist, daß ein zweiter Gegenkopplungcpfad *.?m Ausgang der zweiten Schaltmittel (41) außer mit einem Eingang derselben über einen während der nicht-linearen Periode des ersten Lagesignals (N) geschlossenen zweiten Schalter (52) mit einem Eingang der ersten Schaltmittel (39) und mit letzterem zugleich ein zweites Spannungsspeicherelement (C2) verbunden ist, und daß schließlich die aus Spurlageinformation abgeleiteten Signale je über ein Widerstandselement (R 1) an Eingänge der ersten und zweiten Schaltmittel (39,41) geführt, erste Lagesignale (N) an das zweite Spannungsspeicherelement (C2) und zweite Lagesignale (Q) an das erste Spannungsspeicherelement (Cl) gelegt sind, wobei während der Spurverfolgung das entsprechende Steuersignal vom Ausgang der ersten oder jenem der zweiten Schaitmittel (39 bzw. 41) abnehmbar ist.

5. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß dem Eingang der zweiten Lagesignale (Q) an das erste Spannungsspeicherelement (Cl) logische Schaltelemente (32,34) vorgeschaltet sind, durch welche die erforderliche Polarität des zweiten Lagesignals (Q)t-W Bildung des neuen Lagesignals einstellbar ist.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der Spurverfolgung eines Schreib/Lesekopfes in einem Datenspeicher und eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens. Der Datenspeicher umfaßt einen rotierenden Plattenstapel mit einer Anzahl Datenflächen und einer Servofläche, sowie eine den Datenflächen entsprechende Anzahl im Spurzugriff verschiebbarer Schreib/Leseköpfe und einen mit diesen Starr gekoppelten Servokopf. In den Datenspuren sind Folgen von miteinander abwechselnden Sektoren mit Daten bzw. Spurlageinformation zwecks Verfolgung der betreffenden Spur und in den Servospuren kontinuierliche, den Datenspuren zugeordnete Lageinformationen aufgezeichnet, die der Gewinnung erster und zweiter zyklischer, gegeneinander um 90° phasenverschobener Lagesignale mit in wesentlichen Bereichen linearem Verlauf dienen. Letzterer gibt jeweils durch Signalgröße und Polarität das Maß und die Richtung einer Lageabweichung des Servokopfes von der angestrebten Endlage einer Verschiebungsstrecke mit ganzzahlig Vielfachem eines Datenspurabstandes an.

In der belgischen Patentschrift Nr. 8 42 421 ist eine Datenspeichereinrichtung beschrieben worden, die über einen auf einer drehbaren Spindel aufgebauten Magnetplattenstapel mit einer Anzahl Aufzeichnungsflächen und entsprechende Schrcib/Leseköpfe verfügt. Auf den Plattenflächen ist Servoinformation voraufgczcichnci,