Устройство для позиционирования магнитных головок записи - воспроизведения

 

Изобретение относится к накоплению информации, а именно к устройствам для позиционирования магнитных головок записи-воспроизведения , и позволяет повысить точность позиционирования. Это достигается введением дешифратора, инвертора , делителя, первого и второго постоянных запоминающих устройств (ПЗУ), первого и второго цифровых аттенюаторов и суммирующего усилителя. Причем разрядные входы дешифратора соединены с разрядными выходами суммирующего блока, выход дешифратора подключен к управляющему входу первого аналогового ключа и через инвертор соединен с управляющим входом второго аналогового ключа, вход которого подключен к выходу цифроаналогоэвого преобразователя, разрядные входы делителя подключены к шине управления, а разрядные выходы - к разрядным входам первого и второго ПЗУ, разрядные выходы которых подключены к управляющим входам первого и второго цифровых аттенюаторов , входы которых подключены к соответствующим выходам интерферометрического датчика, а выходы - к входам суммирующего усилителя, выход которого подключен к входу первого аналогового ключа. 1 ил. С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я)5 G 11 В 21/04

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4758159/10 (22) 13.11,89 (46) 23.09,91, Бюл. М 35 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) С,К.Каушинис, P.3.Бурнейка, А.С.Валис и А.-А.Ю.Мальджюнас (53) 681.84,083,8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 408372, кл. G 11 В 21/04, 1972.

Авторское свидетельство СССР

М 1247937, кл. G 11 B 21/04, 1985. (5.4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ МАГНИТНЫХ ГОЛОВОК ЗАПИСИВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ (57). Изобретение относится к накоплению информации, а именно к устройствам для позиционирования магнитных головок записи-воспроизведения, и позволяет повысить точность позиционирования, Это достигается введением дешифратора, инвертора, делителя, первого и второго постоИзобретение относится к накоплению информации, а именно к устройствам для позиционирования магнитных головок записи-воспроизведения.

Целью изобретения является повышение точности позиционирования.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит интерферометрический датчик 1 перемещения каретки, подключенный первым и вторым выходами через усилители- ограничители 2 к первому и второму входам блока 3 определения направления перемещения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым (суммирующим) и вторым (вычитающим) входами реверсивного счетчика

„„SU „„1679545 А1 янных запоминающих устройств (ПЗУ). первого и второго цифровых аттенюаторов и суммирующего усилителя. Причем разрядные входы дешифратора соединены с разрядными выходами суммирующего блока, выход дешифратора подключен к управляющему входу первого аналогового ключа и через инвертор соединен с управляющим входом второго аналогового ключа, вход которого подключен к выходу цифроаналого вого преобразователя. разрядные входы делителя подключены к шине управления, а разрядные выходы — к разрядным входам первого и второго ПЗУ, разрядные выходы которых подключены к управляющим входам первогЬ и второго цифровых аттенюаторов, входы которых подключены к соответствующим выходам интерферометрического датчика, а выходы — к входам суммирующего усилителя, выход которого подключен к входу первого аналогового ключа. 1 ил.

4, Вход вычислителя 5 соедиен с входной шиной 6 управления и третьими входами реверсивного счетчика 4. Первый и второй выходы вычислителя 5 соединены соответственно с четвертым и пятым входами реверсивного счетчика 4, Первый и второй выходы датчика 1 подключены к первому и второму входам блока 7 формирования линейной функции действительной координаты каретки, выходы усилителей; .,ограничителей 2 подключены к третьему и четвертому входам блока 7 формирования . 7 линейной фунции действительной координаты каретки, пятый и шестой входы которого подключены к первому и второму выходам блока 3 определения на1679545 правления перемещения, Разрядные выходы блока 7 формирования линейной функции действительной координаты каретки соединены с первыми входами суммирующего блока 8, разрядные выходы реверсивного счетчика 4 соединены с вторыми входами суммирующего блока 8, разрядные выходы вычислйтеля 5 соединены с третьими входами суммирующего блока 8. Разрядные выходы суммирующего блока 8 подключены к входам цифроаналогового преобразователя 9 и к разрядным входам дешифратора 10, выход которого подключен к управляющему входу аналогового ключа 11 и через инвертор 12 подключен к управляющему входу аналогового ключа 13, вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя 9. Разрядные входы делителя 14 подключены к входной шине б, а" разрядные выходы соединены соответственно с разрядными входами постоянных запоминающих устройств (ПЗУ) 15 и 16. разрядные выходы которых подключены к управляющим входам цифровых аттенюаторов 17 и 18, входы которых подключены соответственно к выходаМ интерферометрического датчика 1, а выходы— к входам суммирующего усилителя 19, выход которого подключен к входу аналогового ключа 11. Выход аналогового ключа 11 и выход аналогового ключа 13 подключены к входу усилителя 20, выход которого соеди.нен с входом усилителя 21 мощности, выход которого подключен к управляющему входу линейного двигателя 22, кинематически связанного с кареткой 23, на которой закреплены головки записи воспроизведения (не показаны) и подвижная часть интерферометрического датчика 1 перемещения каретки.

Фотоприемники (не показаны) интерферометрического датчика 1 смещены друг относительно друга на четверть периода пространственной интерференционной волны. Периоды этих сигналов соответствуют величине смещения каретки 23 на половину длины волны оптического излучения лазерного источника; т,е. на Л/2. При перемещении каретки 23 фотоприемники датчика 1 выдают электрические сигналы 01 и02, связанные с текущей координатой 5 каретки

23 следующими зависимостями:

S..

01 = 0в1 з и 4 7г Л., S

02 = Um2 cos 4ë ó9 где 0>, 02 — амплитудные значения сигналов датчика 1;

Л вЂ” длина волны оптического излучения лазера интерфераметрического датчика 1;

S — текущая линейная координата положения каретки.

Блок 7 формирования линейной функции действительной координаты каретки 23

5 предназначен для формирования кодового сигнала; линеаризирующего сигнал действительной координаты каретки в пределах четверти периода датчика 1 перемещения (в

Л пределах отрезка 8 ) по закону;

Кдл= <(S- ) аЛ

8 где К вЂ” коэффициент пропорциональности;

S —. действительная координата кэрет15 ки;

m — целое число отрезков в координате;

Л вЂ” дл ина волны оптического излучения лазера датчика 1, Устройство работает следующим обра20 зом.

По входной шине 6 управления на реверсивный счетчик 4, вычислитель 5 и делитель 14 поступает управляющий сигнал, задающий координату позиционирования

25 каретки 23 в виде кода координаты. На выходе вычислителя 5 формируются младшие разряды сигнала, задающего движение каЛ ретки в пределах отрезка — с дискретно8

Л и-и

30 стью шага — . На выходе счетчика 4

8 формируются старшие разряды кода управления, младший разряд которого соответствует изменению координаты на величину

35 Л

Суммирующий блок 8 предназначен для формирования цифрового разностного. сигнала между кодовым сигналом, задающим координату позиционирования каретки 23,и

Л кодовым сигналом с дискретностью — 2

8 от блока 7 действительного положения каретки путем суммирования управляющего

45 сигнала задаваемой координаты каретки 23 и сигнала ее действительной координаты.

На выходе блока 8 формируется полный цифровой разностный сигнал с дискретностью — ° 2, поступающий на вход цйфроаЛ л

8 налогового преобразователя 9 и на вход дешифратора 10.

Дешифратор 10 предназначен для формирования сигнала определения нахождеЛ

55 ния каретки в зоне + — (четверти периода

8 сигнала датчика 1 перемещения) от заданной координаты по поступающим кодам от блока 8.

16,9545

При нахождении каретки в зоне +—

8 от заданной координаты сигнал на выходе дешифратора 10 отсутствует, поэтому сигнал с выходы инвертора 12 поступает нэ управляющий вход аналогового ключа 13 и открывает его. На вход усилителя 20 через ключ 13 поступает сигнал с выхода преобразователя 9. Выходной сигнал усилителя 20 через усилитель 21 мощности поступает на линейный двигатель 22, который смещает каретку 23, на которой закреплены головки записи-воспроизведения и подвижная часть датчика 1 перемещения, При перемещении каретки 23 интерферометрический датчик 1 перемещения каретки формирует сигналы в виде сдвинутых по фазе (на четверть периода ) напряжений.

Периоды зтих синусоидальных сигналов соответствуют величине смещения каретки 23 на половину длины волны оптического излуЛ чения, т,е. на —, Сигналы датчика 1 преоб2 разуются усилителями-ограничителями 2 в двухполупериодные знаковые сигналы, несущие информацию о полярности. Блок 3 определения перемещения в моменты смены уровней знаковых сигналов формирует импульсы, соответствующие смещению каретки 23, характеризующие действительное прямое или обратное перемещение каретки

° 23 с периодом смещения каретки на величиА ну —., поступающие на соответствующие

8 входы реверсивного счетчика 4, В реверсивном счетчике 4 осуществляется вычитание сигналов задаваемого и действительного движения каретки от блока 3, в результате чего на выходе счетчика 4 формируются старшие разряды разностного кода управления, младший разряд которого соответстil вует изменению координаты на 8

Младшие разряды сигнала действительной координаты при перемещении каретки формируются в блоке 7, В результате на входы суммирующего блока 8 поступают следующие сигналы: на первый младшие разряды кодового сигнала действительной координаты с дискретностью — 2 от блока 7 формирования ли-и

8 нейной функции действительной координаты каретки 23; на второй младшие разряды кодового сигнала задаваемой коЛ -п ординаты с дискретностью 8 2 от вычислителя 5 и на третий разностный сигнал между старшими разрядами кодовых сигналов задаваемой и действительной коорди1. наты с дискретнсстью — от реверсивного счетчика 4. На выходе блока 8 формируется полный управляющрй кодовый сигнал с диЛ скретностью — ° 2, поступающий на вход

8 цифроаналогового преобразователя 9 и на вход дешифратора 10. ,-1

При достижении кареткой зоны - - — m

10 8 заданчой координаты с выхода дешифратора 10 поступает сигнал на управляющий вход -налогового ключа 11 и через .;нвертар

".2 на управляющий вход аналогового ключа

13. Аналоговый ключ 13 закрывается и снимает сигнал цифроаналогового преобразователя 9 с входа усилителя 20, Аналоговый ключ 11 открь.вается и подключает на г.ход усилителя 20 curHan суммирующего . c . j и20 теля 19 .

U =Um sill(4 л-у- +(p)=Um(cQs pslA 4 л л- + .S

+з(п icos 4 тг;(- ), S где Um — амплитудное значение сигнала; р- фаза сигнала поотношению сигнала датчика 1 перемещения.

Сигнал 0 формируется от поступающих сигналов 03 и U4 с выходов цифровых атте нюаторов 17 и 18

Оз = cosp sin 4 л (- = А sin 4 г S, S

U4 = s!n icos 4 л = Аг соя 4л

S S

Амплитудным значениям А1, Ар соответствуют предварительно записанные B ПЗУ

15 и 16 коды, формирующие сигналы ОЗ и U4 цифровыми аттенюаторами от сигналов датчика 1 перемещения по закону

А> =cosy;

А2= sing

Кодами, записанными в ПЗУ 15 и 16, управляют коды на выходе делителя 14, соответствующие каждой заданной координа45 Te llo отношению K периоду сигнала датчика

1 перемегцения по закону

N- =— = КР+п1, P где л — число дискретов, соответствующее заданной координате (позиции);

P — число дискретов в периоде сигнала;

К вЂ” количество полных периодов сигнала датчика перемещения; п1 — число дискретов, соответствующее заданной координате в периоде сигнала датчика t перемещения.

Фаза сигнала, соответствуюшая заданной позиции (координате) 1679545

40 п1 2л

У р

Сигнал U = Um (4 л +q) ) c выхода

S усилителя 20 поступает через усилитель 21 мощности на линейный двигатель 22 и смещает каретку 23 до тех пор, пока сигнал на выходе усилителей 19-21 не станет равным нулю, Таким образом, обеспечивается установка каретки 23 в заданную координату.

Подключение сформированного сигнала позиционирования по сигналам датчика перемещения в цепь управления линейным двигателем уменьшает погрешность позиционирования в пределах шага квантования, не менее 2,7 раза и повышает надежность слежения за. установленной позицией головок записи-воспроизведения.

Формула изобретения

Устройство для позиционирования магнитных головок записи-воспроизведения, содержащее интерферометрический датчик перемещения каретки, выходы которого через усилители-формирователи подключены к входам блока определения направления перемещения, подключенного выходами к первому и второму входам реверсивного счетчика, третьим входом подсоединенного к шине управления, присоединенной к входу вычислителя, первый выход которого и выход реверсивного счетчика подключены соответственно к первому и второму входам суммирующего блока, второй и третий выходы вычислителя подключены к четвертому и пятому входам реверсивного счетчика, а выход сумм и рую щего блока подкл ючен к входу цифроаналогового преобразователя, первый и второй аналоговые ключи, выходы которых подключены к входам усилителя, соединенного через усилитель мощности с управляющим входом линейного электродвигателя, кинематически связанного с кареткой, на которой закреплены головки записи- воспроизведения и подвижная часть интерферометрического датчика, блок формирования линейной функции действительной координаты каретки, первый и второй входы которого подключены к выходам интерферометрического датчика перемеще10 ния, третий и четвертый входы подключены к выходам усилителей-формирователей, пятый и шестой входы подключены к выходам блока определения направления перемещения, а выход — к третьему входу суммирующего блока, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что., с целью повышения точности позиционирования, в него введены дешифратор, инвертор, делитель, первое и второе постоянные запоминающие устройства (ПЗУ), первый и второй цифровые аттенюаторы и суммирую- . щий усилитель, причем разрядные входы дешифратора соединены с разрядными выходами суммирующего блока, выход дешифратора подключен к управляющему входу первого аналогового ключа и через инвертор соединен с управляющим входом второго аналогового ключа, вход которого подключен к выходу цифроаналогового преобразователя, разрядные входы делителя подключены к шине управления, а разрядные выходы -к разрядным входам первого,и второго постоянного запоминающего устройства ПЗУ, разр щные выходы которых подключены к управляющим входам первого и второго цифровых аттенюаторов, входы которых подключены к соответствующим выходам интерферометрического датчика, а выходы — к входам суммирующего усилителя, выход которого подключен к входу первого аналогового ключа.

1679545

Корректор М,Максимишинец

Заказ 3218 Тираж 317 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издатепьский комбинат "Патент", г. Ужгород, уп.Гагарина, 101

Редактор Г.Гербер

Составитель В.Сергеев:

Техред М.Моргентал