[发明专利]一种例如用于硬盘驱动器的自动增益控制电路

说明书

本发明涉及一个自动增益控制电路，它用于放大一个输入信号使它对一个参考值有特定的响应。该电路包括：

-输入装置，用于接收输入信号；

-可变增益放大器装置，用于根据增益控制信号放大输入信号；

-峰值检测器装置，用于检测放大了的输入信号的峰值，该峰值

 检测器装置具有一个上升时间常数和一个下降时间常数，以提

 供表示该放大了的输入信号的峰值的峰值检测器的输出信号；

-比较器装置，用于比较峰值检测器输出信号和参考值以从中得

 到一个误差信号；

-积分器装置，用于对误差信号进行积分以得到增益控制信号，

 再送给装有该自动增益控制电路的硬盘驱动器装置。

如第一段所定义的自动增益控制电路在本领域中众所周知，作为一个实例，它可以用于硬盘驱动器的伺服解调器电路。

本发明的目的是提供一个改进了的自动增益控制电路。根据本发明，该自动增益控制电路的特征在于峰值检测器装置包括根据误差信号控制下降时间常数的装置，至少在峰值检测器输出信号大于参考信号的情况下，该控制下降时间常数的装置会根据增大的误差信号而减小下降时间常数，至少在峰值检测器输出信号大于参考值的情况下，峰值检测器装置的上升时间常数T_a和下降时间常数T_d间存在如下关系：

                        T_d=c·T_a^p，这里c是一个正常数，p是一个大于1的常数。

本发明基于以下认识。硬盘包括许多事先存放在硬盘上的伺服模式。一个伺服模式包括一个例如40双比特长的脉冲串作为增益控制，随后是例如8双比特长的包括一个时标的同步基准部分，一个例如13双比特长的格雷码(Gray code)和随后的多个伺服脉冲串，每个脉冲串包括许多双比特。根据本发明，在自动增益控制电路中使用一个或多个峰值检测器检测输入信号中的峰值。当开始再生时，硬盘驱动器首先切换到搜索模式，此时应该能检测到时标。当信号被锁住时，检测系统有一个时间窗口来选通存在硬盘上的伺服模式。然而在搜索模式中，时间窗口还没有打开，因此自动增益控制电路会“看到”各种信号，例如不仅有伺服模式还有存放在硬盘上的实际数据。在这种情况下已知的自动增益控制电路无法在从硬盘读出的第一个伺服模式中检测到例如时标。改善自动增益控制电路性能的措施之一是利用本发明的峰值检测器上升时间和下降时间之间的关系。这使得峰值检测器能直接上升至输入信号的峰值点，使其性能达到最佳状态。

假设上升时间常数大于满足以上关系的最佳值，那么峰值检测器就不能上升至输入信号的峰值点。当上升时间常数小于最佳值时，趋势是正确的，但操作的噪声比要求的大。

以上方程中的参数p是一个基本上等于2的常数。对常数c而言，可以说常数c的值取决于送给峰值检测器的输入信号中出现的脉冲的形状。对于在峰值检测器输入端的纯正弦脉冲，c的值基本等于20或稍大些。对于在峰值检测器输入端的更接近洛伦兹形的脉冲，c的值大得多。一般情况下可以说常数c满足以下关系：

                          20≤c≤200。

在此应当指出，在如上给出的参数c的取值范围内，上升时间常数和下降时间常数应当表示为双比特数，或换言之，表示为伺服脉冲串中信号的伺服频率的周期数。在这种情况下，上升时间常数和下降时间常数是没有量纲的常数，参数c也如此。不用说上升时间常数和下降时间常数可以用“秒”来表示。此时，c具有跟以上所述不同的取值范围，而且量纲为1/秒。

该自动增益控制电路的特征还在于在以上所说的其它情形下，控制上升时间常数的装置会减小上升时间常数来适应误差信号的增大。

在搜索模式下，由于没有开启伺服模式的时间窗，检测时标不太可能。因而自动增益控制电路的控制功能将充分发挥作用。通过维持它的从自动增益控制电路控制区的双比特获得的增益值此后基本不变，检测扇区时标是可能的。

这里应当指出自动增益控制锁定于自动增益控制区的双比特，被认为是上述的第一种情形，而增益值应维持基本不变的情形，例如漏码时，可以被认为是另一种情形。

通过以下图示中说明的实施方案，本发明的各个方面都变得明了。其中，

图1表示的是自动增益控制电路的一个实施方案；

图2表示的是正弦波的半波整流和图1电路中峰值检测器单元的输出信号；