[发明专利]包括扩展范围磁头接近度传感器的磁盘驱动器

说明书

技术领域

背景技术

在众多的应用中采用电流传感器，如光传感器，温度传感器，气体传感器，磁传感器，运动传感器，接近度传感器等。电流传感电路通常包括响应于外部刺激的适当换能器，例如响应于变化的光的光电二极管，响应于变化的磁通量的磁阻传感器，或者响应于元件的接近度，例如磁盘驱动器内磁头对磁盘的接近度，的隧穿电流接近度探头。通常，电流传感换能器的阻抗响应于外部刺激改变。因此，当偏置电压被施加到换能器时，由外部刺激的变化引起的阻抗的变化导致通过换能器的电流的相应变化。因此，电流传感器通常用于检测电流的变化，并从而检测外部刺激的变化。

某些电流传感换能器，例如前面提到的隧穿电流接近度传感器，相对于刺激以很大的阻抗操作，并因此他们转换极小的电流（例如，毫微安培）。因此，需要能够精确检测由某些电流传感换能器产生的极小电流的极其敏感的电流传感器。

发明内容

附图说明

图1A示出根据本发明实施例的磁盘驱动器，其包括在磁盘上致动的磁头，飞行高度换能器，以及包括电流传感器的控制电路，其中电流传感器可操作以检测流过飞行高度换能器的电流。

图1B示出根据本发明实施例的包括差分放大器的电流传感器，差分放大器可操作以使用第一增益在第一范围上放大流过飞行高度换能器的电流，以及使用比所述第一增益小的第二增益在第二范围上放大流过飞行高度换能器的电流。

图2A是说明根据本发明实施例的在两个不同的传感器电流范围上差分放大器的差分电压输出的曲线图。

图2B示出本发明的实施例，其中电流传感器包括由漏电流偏置的差分放大器。

具体实施方式

图1A示出根据本发明实施例的磁盘驱动器，其包括在磁盘4上致动的磁头2，以及可操作用于为磁头2产生飞行高度信号8的飞行高度换能器6。该磁盘驱动器进一步包括控制电路10，控制电路10包括可操作以检测流过飞行高度换能器6的电流的电流传感器12（图1B）。电流传感器12包括差分放大器，其可操作以使用第一增益在第一范围16上放大流过飞行高度换能器6的电流（图2A），以及使用比第一增益小的第二增益在第二范围18上放大流过飞行高度换能器6的电流。其中第二范围的至少部分与第一范围不同。

任何合适的飞行高度换能器6可以用于本发明的实施例，并且在一个实施例中，飞行高度换能器6将磁头2的飞行高度转换为极小的电流（例如，毫微安培）。例如，在一个实施例中，飞行高度换能器6可以包括相对于刺激以非常大阻抗操作的隧穿传感器，从而转换非常小的电流。此外，在磁头2开始接近直到最终接触磁盘4的时候，飞行高度换能器6表现出指数响应。因此，在一个实施例中，用于检测流过飞行高度换能器6的电流的电流传感器12在对应于更高飞行高度的第一范围上以第一增益操作，并且在飞行高度降低的时候，电流传感器12最终转变到第二增益，以便检测在第二范围上的电流。

再次参考图1B，在这个实施例中，电流传感器12包括根据第一和第二增益操作的差分放大器。该差分放大器包括表示在第一范围16上流过飞行高度换能器6的电流的第一差分电压输出（OUT_R1），以及表示在第二范围18上流过飞行高度换能器6的电流的第二差分电压输出。在一个实施例中，第二差分电压输出可以与OUT_R2相对应。在另一个实施例中第二差分电压输出可以通过相加上述的两个电压输出（OUT_R1+OUT_R2）产生。

在图1B的实施例中，差分放大器12包括连接到飞行高度换能器6的第一输入节点14A，以及通过第一电阻R120A连接到第一电源电压+V118A的第一输出节点16A。差分放大器12进一步包括连接到第一电源电压18A的第二输入节点22A，以及通过第二电阻R226A连接到第二电源电压+V218B的第二输出节点24A。在一个实施例中，第一电源电压+V118A基本等于第二电源电压+V218B，而在另一个实施实例中，第一电源电压+V118A基本不同于第二电源电压+V218B。本领域的技术人员应当明白，在图1B中示出的其他组件是具有相同的参考数字标号的镜像组件。