背景技術(shù)：

磁盤驅(qū)動器包括磁盤以及連接到致動器臂的遠端的磁頭，所述致動器臂通過音圈電機(vcm)圍繞樞軸旋轉(zhuǎn)以便將所述磁頭徑向定位在磁盤上方。所述磁盤包括用于記錄用戶數(shù)據(jù)扇區(qū)和嵌入式伺服扇區(qū)的多個徑向間隔的同心磁道。嵌入式伺服扇區(qū)包括磁頭定位信息(例如，磁道地址)，所述磁頭定位信息由磁頭讀取，并且由伺服控制器處理以便當致動器臂從磁道到磁道進行查找時控制所述致動器臂的速度。

由于磁盤高速旋轉(zhuǎn)，在磁頭與磁盤之間形成了空氣支承。由于寫入/讀取信號的質(zhì)量取決于磁頭的飛行高度，因此，傳統(tǒng)磁頭(例如，磁變阻頭)可以包括用于控制飛行高度的致動器?？梢圆捎萌魏魏线m的飛行高度致動器，如通過熱膨脹來控制飛行高度的加熱器、或壓電式(pzt)致動器。期望確定實現(xiàn)磁頭的目標飛行高度的適當飛行高度致動器控制信號(例如，適用于加熱器的適當電流)。

數(shù)據(jù)存儲設備可以包括用于任何合適目的的一個或多個傳感器，如確定適用于使磁頭接觸磁盤表面的飛行高度致動器的控制信號(觸下檢測)。然后，可以通過來自引起觸下的飛行高度致動器控制信號的反饋來實現(xiàn)操作飛行高度。在另一個應用中，可以在磁頭內(nèi)制作傳感器以便檢測磁盤表面上的缺陷，如粗糙、劃痕、凹坑等。

附圖說明

圖1a示出了根據(jù)實施例的采用磁盤驅(qū)動器形式的數(shù)據(jù)存儲設備，所述數(shù)據(jù)存儲設備包括磁盤以及用于訪問磁盤的磁頭。

圖1b示出了根據(jù)實施例的控制電路，所述控制電路包括感測電路，所述感測電路的輸入端連接到交流校準信號，所述交流校準信號具有預定偏移和振幅。

圖1c是根據(jù)實施例的流程圖，其中，評估傳感器的輸出以便響應于交流校準信號而檢測感測電路的偏移和增益中的至少一項。

圖2a示出了根據(jù)實施例的控制電路，其中，計數(shù)器對交流校準信號超過閾值的次數(shù)進行計數(shù)。

圖2b示出了實施例，其中，通過調(diào)節(jié)閾值來檢測交流校準信號的不同信號水平。

圖3是根據(jù)實施例的流程圖，其中，通過調(diào)節(jié)閾值來檢測交流校準信號的5個不同信號水平。

圖4是根據(jù)實施例的流程圖，其中，基于所檢測到的信號水平中的至少一個信號水平來調(diào)節(jié)感測電路的偏移參數(shù)和增益參數(shù)。

圖5a示出了實施例，其中，感測電路的偏移參數(shù)包括被增加到數(shù)模轉(zhuǎn)換器(dac)的輸入設置的偏移，并且增益參數(shù)包括放大器的增益設置。

圖5b示出了實施例，其中，將被增加到dac的輸入設置的偏移作為輸入設置的函數(shù)而生成。

圖5c示出了實施例，其中，感測電路的偏移參數(shù)包括被增加到交流傳感器信號的偏移。

圖6示出了根據(jù)實施例的感測電路，所述感測電路被配置成用于檢測交流傳感器信號的正峰值和負峰值。

圖7是根據(jù)實施例的流程圖，其中，調(diào)節(jié)交流校準信號的振幅以便調(diào)節(jié)感測電路的非線性參數(shù)(例如，dac)。

具體實施方式

圖1a示出了根據(jù)實施例的采用磁盤驅(qū)動器形式的數(shù)據(jù)存儲設備，所述數(shù)據(jù)存儲設備包括磁盤2、用于訪問磁盤2的磁頭4以及用于生成交流傳感器信號8的傳感器6(圖1b)。磁盤驅(qū)動器進一步包括被配置成用于執(zhí)行圖1c的流程圖的控制電路10，其中，傳感器6與感測電路12的輸入端11斷開連接(框14)，并且當傳感器6斷開連接時，向感測電路12的輸入端11中注入交流校準信號16(框20)，其中，交流校準信號16包括預定偏移和振幅。評估感測電路12對交流校準信號16的響應以便檢測感測電路12的偏移和增益中的至少一項(框22)。

圖1b中的感測電路12可以處理在磁盤驅(qū)動器的正常操作期間由任何合適的傳感器6生成的任何合適的交流傳感器信號8。例如，在一個實施例中，傳感器6可以包括集成到磁頭4的滑塊中的飛行高度傳感器或觸下傳感器，其中，交流傳感器信號8的振幅可以表示磁頭4在磁盤2上方的飛行高度(或觸下)。在另一個實施例中，傳感器6可以是集成到磁頭4的滑塊中的讀取元件(例如，磁阻式(mr)讀取元件)，其中，當從磁盤讀取數(shù)據(jù)時，交流傳感器信號8可以表示讀取信號。在又另一個實施例中，傳感器6可以包括被配置成用于致動在磁盤2上方的磁頭4的致動器的部件，如集成到磁頭4中的音圈電機(vcm)和/或微致動器、磁頭常平架組件(hga)或懸浮件。

不管采用哪種類型的傳感器6，在一個實施例中，感測電路12可以展現(xiàn)未知偏移和/或增益，因為例如制造公差和/或環(huán)境條件的改變，如溫度的改變。因此，在一個實施例中，可以通過向感測電路12中注入交流校準信號16并評估響應來檢測感測電路12的偏移和/或增益。在一個實施例中，可以基于所檢測到的偏移和/或所檢測到的增益中的至少一項來調(diào)節(jié)感測電路12的參數(shù)，從而使得感測電路12在磁盤驅(qū)動器正常操作期間展現(xiàn)對交流傳感器信號8的標稱響應。在圖1b的框18處，可以采用任何合適的控制電路來生成交流校準信號16，如包括合適的共振元件(例如，電容器、電感器、壓電式、晶體等)的任何合適的振蕩器電路。

在圖1b的實施例中，在這些實施例中可以采用任何合適的感測電路12和偏移/增益檢測器24，如圖2a中示出的控制電路，其中，感測電路的輸入端11通過增益電路26被放大。在比較器30處，將放大信號28與由數(shù)模轉(zhuǎn)換器(dac)34生成的閾值電壓32進行比較，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器基于可編程輸入設置36而被配置。在圖2a的實施例中，在比較器30處，每次放大信號28超過閾值電壓32時，計數(shù)器38加一，其中，可以在預定間隔后評估計數(shù)器38的輸出，以便檢測交流傳感器信號8的振幅。

圖2a的感測電路12中的任何模擬部件可以展現(xiàn)可能影響輸出的精確度的未知偏移和/或增益，如增益電路26、比較器30和/或dac34。例如，感測電路12中的未補償偏移和/或增益可以轉(zhuǎn)化為由計數(shù)器38檢測的異常大的信號振幅。因此，在一個實施例中，可以通過向輸入端11中注入交流校準信號16并且評估感測電路12的響應來檢測所述感測電路12的偏移和/或增益。

圖2b示出了具有預定正偏移和預定振幅的示例交流校準信號16，所述交流校準信號被注入到感測電路12的輸入端11中。圖3是根據(jù)實施例的用于檢測感測電路12的偏移和/或增益中的至少一項的流程圖，參照圖2b將理解所述流程圖。將感測電路12的閾值32初始化為零(框40)，并且在預定間隔后讀取計數(shù)器38(框42)。如果計數(shù)值沒有超過零(框44)，則增大閾值32并且重復流程圖直到在框44處計數(shù)值超過零，在所述點處閾值32表示圖2b中示出的初始水平。在一個實施例中，重置計數(shù)器38，并且執(zhí)行類似的操作(框48)直到計數(shù)值超過預定值(“a”值)，在所述點處閾值32表示圖2b中示出的基準水平。在一個實施例中，在每個間隔之后重置計數(shù)器38，從而使得當計數(shù)值超過預定間隔以上“a”值時，框48處的流程終止。重置計數(shù)器38，并且執(zhí)行類似的操作(框50)直到計數(shù)值下降到預定值(“n”值)以下，在所述點處閾值32表示圖2b中示出的信號水平。重置計數(shù)器38，并且執(zhí)行類似的操作(框52)直到計數(shù)值下降到預定值(“b”值)以下，在所述點處閾值32表示圖2b中示出的峰值水平。重置計數(shù)器38，并且執(zhí)行類似的操作(框54)直到計數(shù)值為零，在所述點處閾值32表示圖2b中示出的最終水平。

圖4是在圖1c的流程圖上進行延伸的流程圖，其中，在確定圖2b中示出的信號水平之后，可以基于初始閾值和/或基準閾值來檢測感測電路12的偏移，并且可以進行相應的調(diào)節(jié)(框56)以便對所檢測到的偏移進行補償。在一個實施例中，感測電路12的偏移可以被檢測為初始閾值和基準閾值的平均值。再次參照圖4，可以基于信號閾值和/或峰值閾值來檢測感測電路12的增益，并且可以進行相應的調(diào)節(jié)(框58)以便對所檢測到的增益誤差進行補償。在一個實施例中，可以基于信號閾值與初始閾值之差和/或基于峰值閾值與基準閾值之差和/或基于這些差的平均值來檢測感測電路12的增益。在一個實施例中，可以對感測電路12進行偏移和/或增益調(diào)節(jié)直到圖2b中示出的信號水平實質(zhì)上匹配所有5個信號水平(初始、基準、信號、峰值和最終)的目標水平。

在一個實施例中，可以調(diào)節(jié)感測電路12的合適的參數(shù)以便對偏移和/或增益的誤差進行補償。圖5a示出了實施例，其中，可以調(diào)節(jié)被增加到dac34的輸入設置36的偏移60以便對感測電路12的偏移誤差進行補償。還是在圖5a的實施例中，可以調(diào)節(jié)增益電路26的增益62以便對感測電路12的增益誤差進行補償。在一個實施例中，可以調(diào)節(jié)偏移60和/或增益62并且重復圖3的流程圖直到感測電路12的偏移和/或增益展現(xiàn)出如圖2b中所示的從測量的信號水平中確定的標稱響應。

在一個實施例中，感測電路12的偏移和/或增益可以展現(xiàn)非線性誤差。例如，在一個實施例中，dac34可以展現(xiàn)相對于輸入設置36的振幅的非線性偏移。圖5b示出了實施例，其中，可以將被增加到dac34的輸入設置36的偏移60作為輸入設置36的函數(shù)64而生成。在一個實施例中，可以通過調(diào)節(jié)交流校準信號16的振幅并且通過在交流校準信號的不同振幅水平上執(zhí)行圖3的流程圖來測量如圖2b中示出的信號水平來確定函數(shù)64。

在圖5c中示出的另一個實施例中，可以在模擬域調(diào)節(jié)感測電路12的偏移，如通過將模擬偏移66加到感測電路12的輸入端11上。在另一個實施例中，可以將模擬偏移66增加到增益電路26的輸出。在又另一個實施例中，可以將模擬偏移66增加到dac34的輸出。不管如何補償感測電路12的偏移和/或增益，在一個實施例中，在磁盤驅(qū)動器的正常操作期間，對感測電路12的調(diào)節(jié)實現(xiàn)對交流校準信號16的標稱響應以及因此對交流傳感器信號8的標稱響應。

圖6示出了根據(jù)實施例的感測電路12，所述感測電路能夠檢測雙極性交流傳感器信號8的正振幅和負振幅。在圖6的實施例中，復制以上參照圖2a描述的感測電路12的部件以便檢測交流傳感器信號8的負振幅?；蜷T68生成組合信號70，當交流傳感器信號8的振幅超過比較器30a處的正閾值32a或比較器30b處的負閾值32b時，所述組合信號是有效的。多路復用器72被配置成用于從比較器30a或30b或組合信號70中選擇輸出以便驅(qū)動計數(shù)器38。因此，計數(shù)器38可以對交流傳感器信號8的正振幅或負振幅中的任一者或兩者的閾值交叉點進行計數(shù)。在一個實施例中，可以執(zhí)行圖3的流程圖以便針對正振幅或負振幅中的任一者或兩者來測量交流校準信號的信號水平。在一個實施例中，控制電路可以校準感測電路12的偏移和/或增益調(diào)節(jié)，當感測正振幅或者當感測負振幅時可以應用所述控制電路。例如，可以使用偏移60(如圖5a中所示出的)根據(jù)感測電路12是否被配置成用于感測交流傳感器信號8的正振幅或負振幅來調(diào)節(jié)dac34的輸入設置36。在另一個實施例中，可以對圖6中示出的感測電路的正振幅分支和負振幅分支兩者進行偏移和/或增益的調(diào)節(jié)，以便使得能夠同時檢測交流傳感器信號8的正振幅和負振幅兩者。

圖7示出了根據(jù)實施例的流程圖(在圖1c的流程圖上延伸)，其中，將交流校準信號的振幅初始化為例如低水平(框74)。然后，向感測電路的輸入端中注入交流校準信號(框14)，以便在交流校準信號的當前振幅處檢測感測電路的偏移和/或增益(框20)。然后，在調(diào)節(jié)(例如，增加)交流校準信號的振幅之后，重復所述流程圖(框78)。一旦已經(jīng)在交流校準信號的振幅范圍內(nèi)檢測到感測電路的偏移和/或增益(框76)，那么調(diào)節(jié)感測電路的非線性參數(shù)以便對非線性響應進行補償(框80)。例如，在一個實施例中，dac34可以展現(xiàn)對輸入設置36的振幅的非線性響應，所述非線性響應可以基于被評估的交流傳感器信號8的振幅而改變。因此，在一個實施例中，如圖5b中所展示的，被增加到輸入設置36的偏移60可以作為輸入設置36的函數(shù)64而生成，其中，可以通過執(zhí)行圖7的流程圖來校準函數(shù)64。

在一個實施例中，感測電路12的偏移和/或增益可能由于環(huán)境條件的改變(如溫度的改變)而發(fā)生改變。因此，在一個實施例中，可以在不同環(huán)境條件下評估感測電路12的響應，以便在不同環(huán)境條件下檢測(并且可選地補償)偏移和/或增益誤差。在一個實施例中，控制電路可以采用一個或多個環(huán)境傳感器(例如，溫度傳感器)，以便根據(jù)需要響應于環(huán)境條件的改變而在磁盤驅(qū)動器的正常操作模式期間調(diào)節(jié)感測電路12的偏移和/或增益補償。

在一個實施例中，每個生產(chǎn)磁盤驅(qū)動器可以包括圖1b中示出的生成交流校準信號16所需的控制電路18。在此實施例中，每個生產(chǎn)磁盤驅(qū)動器可以通過生成交流校準信號16并將其注入到感測電路12的輸入端11中來測量感測電路12的響應。在替代性實施例中，可以將每個生產(chǎn)磁盤驅(qū)動器插入到制造測試臺中，所述制造測試臺包括圖1b中示出的生成注入到感測電路12的輸入端11中的交流校準信號16所需的控制電路18。因此，在本實施例中，數(shù)據(jù)存儲設備可以包括插入到制造測試臺中的生產(chǎn)磁盤驅(qū)動器。在一個實施例中，制造測試臺可以評估感測電路12的所測量響應，以便為每個生產(chǎn)磁盤驅(qū)動器配置適當?shù)难a償參數(shù)，并且在另一個實施例中，在每個生產(chǎn)磁盤驅(qū)動器內(nèi)的控制電路可以測量所述響應并配置這些補償參數(shù)。

在一個實施例中，數(shù)據(jù)存儲設備可以包括用于在多個生產(chǎn)磁盤驅(qū)動器上執(zhí)行任何合適的制造過程(如校準或篩選過程)的制造測試臺。在一個實施例中，可能存在在采用裝配生產(chǎn)線模式的多個生產(chǎn)磁盤驅(qū)動器上執(zhí)行相同的校準或篩選過程的多個類似的測試臺。當校準和/或篩選生產(chǎn)磁盤驅(qū)動器時，可能令人期望的是，在每個制造測試臺中所采用的感測電路12本質(zhì)上展現(xiàn)了在偏移和/或增益方面的相同響應，從而使得所有生產(chǎn)磁盤驅(qū)動器使用一致的測試標準被以相似的方式校準并且/或者作為次品被篩選出。因此，在一個實施例中，可以通過執(zhí)行圖3的流程圖來評估在每個制造測試臺內(nèi)的感測電路12，以便檢測如圖2b中示出的交流校準信號的信號水平。然后，可以調(diào)節(jié)在每個制造測試臺內(nèi)的每個感測電路來本質(zhì)上展現(xiàn)在偏移和/或增益方面的相同響應。在一個實施例中，在將感測電路12安裝到制造測試臺之前，可以針對每個感測電路12來執(zhí)行圖3的流程圖。也就是說，在將感測電路12插入到用于測試生產(chǎn)磁盤驅(qū)動器的制造測試臺之前，可能存在用于測量每個感測電路12的響應以及用于為每個感測電路12配置補償值的專用臺。

可以在數(shù)據(jù)存儲設備或測試臺中采用任何合適的控制電路來實施以上實施例中的流程圖，如任何合適的集成電路或多個集成電路。例如，可以在讀取通道集成電路內(nèi)或在與讀取通道分離的部件(如磁盤控制器)內(nèi)實施控制電路，或者可以通過讀取通道來執(zhí)行以上所描述的某些操作并且通過磁盤控制器來執(zhí)行其他操作。在一個實施例中，讀取通道和磁盤控制器被實施為單獨的集成電路，并且在替代性實施例中，它們被制作到單個集成電路或片上系統(tǒng)(soc)中。此外，控制電路可以包括合適的前置放大電路，所述前置放大電路被實施為單獨的集成電路、被集成到讀取通道或磁盤控制器電路中、或者被集成到soc中。

在一個實施例中，控制電路包括執(zhí)行指令的微處理器，這些指令可操作用于使微處理器執(zhí)行在此所描述的流程圖。這些指令可以存儲在任何計算機可讀介質(zhì)中。在一個實施例中，它們可以存儲在soc中的微處理器外部的或者與所述微處理器相集成的非易失性半導體存儲器上。在另一個實施例中，這些指令存儲在磁盤上并且當磁盤驅(qū)動器被上電時被讀入到易失性半導體存儲器中。在又另一個實施例中，控制電路包括合適的邏輯電路，如狀態(tài)機電路。

在各種實施例中，磁盤驅(qū)動器可以包括磁盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器等。此外，雖然以上示例涉及磁盤驅(qū)動器，但是各種實施例并不限于磁盤驅(qū)動器并且可以應用于其他數(shù)據(jù)存儲設備和系統(tǒng)，如測試臺、磁帶驅(qū)動器、固態(tài)驅(qū)動器、混合驅(qū)動器等。此外，一些實施例可以包括如計算設備、數(shù)據(jù)服務器設備、媒體內(nèi)容存儲設備等包括如以上所描述的存儲介質(zhì)和/或控制電路的電子設備。

可彼此獨立地使用，也可以各種方式組合上文所描述的各種特征和過程。所有可能的組合和子組合均旨在落入本公開的范圍內(nèi)。此外，在某些實施方式中，可省略某些方法、事件或過程框。在此所描述的這些方法和過程也不限于任何特定順序，并且與其有關(guān)的框或狀態(tài)可以其他適當?shù)捻樞驁?zhí)行。例如，所描述的任務或事件可以除了具體公開的順序以外的順序執(zhí)行，或多個任務或事件可在單個框或狀態(tài)中組合。這些示例任務或事件可串聯(lián)地、并聯(lián)地、或以其他某種方式執(zhí)行?？蓮乃_的示例實施例中添加或移除任務或事件。在此所描述的這些示例系統(tǒng)和組件可被配置成與所描述的不同。例如，與所公開的這些示例實施例相比，可添加、移除或重新安排元素。

雖然已經(jīng)描述了某些示例實施例，但是這些實施例僅以示例的方式呈現(xiàn)，并且不旨在限制在此所公開的本發(fā)明的范圍。因此，上述描述中的任何內(nèi)容均不旨在暗示任何特定特征、特性、步驟、模塊、或框是必要的或不可缺少的。實際上，在此所描述的新穎的方法和系統(tǒng)可以采用各種其他形式呈現(xiàn)；此外，在不背離在此公開的本發(fā)明的精神的情況下，可以采用在此所描述的方法和系統(tǒng)的形式做出各種省略、替代和改變。