專利名稱：降低外部信號對磁盤存儲系統(tǒng)信號干擾的方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種降低外部信號對磁盤存儲系統(tǒng)信號干擾的方法，特別指一種用在電腦、掌上電腦或膝上型電腦的磁盤驅動器中的降低外部信號對磁盤存儲系統(tǒng)信號的干擾的方法。
背景技術：
隨著便攜式電腦朝向輕、薄、短、小的趨勢發(fā)展，其所運用的數據存儲器要求也越來越小。尺寸小、容量大、能耗低、成本低和重量輕，這些都是存儲器必須具備的特性。而且，現在磁盤存儲器越來越趨向于實用，比如將磁盤驅動器作為主板電路的組裝元件，還有將磁盤驅動器應用在掌上電腦和其它電子裝置上時，這些都需要磁盤存儲系統(tǒng)具有良好的抵抗外界信號干擾的能力。

發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術問題是關于一種降低外部信號對磁盤存儲系統(tǒng)信號干擾的方法，特別指一種用在電腦、掌上電腦或膝上型電腦的磁盤驅動器中的降低外部信號對磁盤存儲系統(tǒng)信號的干擾的方法。
本發(fā)明所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的本發(fā)明降低外部信號對磁盤存儲系統(tǒng)信號干擾的方法，所述的方法包括(a)提供一導電機架，所述機架進一步包括一頂蓋；一墊圈；及一基板，所述基板具有一上升邊緣與所述的頂蓋配合形成一內部空間；所述機架的具有良好的導電性而為所述的內部空間提供一良好的電磁屏障；(b)將所述的磁盤、讀寫傳感器、馬達、模數和數模轉換電路及模擬電路安裝于所述的內部空間；(c)在基板上安裝一個饋通連接器；(d)將數模和模數轉換電路的數字部分連接到所述饋通連接器，用來為位于機架內部空間的所述模擬電路和位于外部的所述數字信號處理電路間提供數字接口；(e)將所述頂蓋固定于所述基板上，所述墊圈置于所述頂蓋和所述基板的上升邊緣間，以提供良好的密封性，且在所述基板和所述頂蓋間提供電通路。
本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)明通過將模擬電路及其信號線封入頭盤組件中，且加入信號轉換電路，該等信號轉換電路將頭盤組件中的需要傳輸到頭盤組件外部的信號在傳輸到頭盤組件外部前轉換成數字信號，而頭盤組件外部就僅包括處理數字信號的電路，從而降低外部信號對磁盤存儲系統(tǒng)信號的干擾。

下面參照附圖結合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
圖1是本發(fā)明降低外部信號對磁盤存儲系統(tǒng)信號干擾的方法所用到的磁盤驅動器結構的立體分解圖。
圖2A是本發(fā)明降低外部信號對磁盤存儲系統(tǒng)信號干擾的方法所用到的磁盤驅動器結構的俯視圖。
圖2B是本發(fā)明降低外部信號對磁盤存儲系統(tǒng)信號干擾的方法所用到的磁盤驅動器結構的沿2B-2B的方向視圖。
圖2C是本發(fā)明降低外部信號對磁盤存儲系統(tǒng)信號干擾的方法所用到的磁盤驅動器結構的沿2C-2C的方向視圖。
圖3是本發(fā)明降低外部信號對磁盤存儲系統(tǒng)信號干擾的方法所用到的磁盤驅動器的俯視圖。
圖4是圖3沿著剖面線4-4的剖面圖。
圖5是本發(fā)明降低外部信號對磁盤存儲系統(tǒng)信號干擾的方法所用到的磁盤驅動器的電路框圖和部分結構圖。
具體實施方式請參閱圖1，本發(fā)明硬盤驅動器1包括一頂蓋26、一磁盤10、一安裝該磁盤的夾具12、一旋轉馬達3、旋轉制動器15、一凸輪結構18、一慣性鎖定器16、一基板6和電路板2。
請結合參閱圖2A、2B、2C及圖3，磁盤驅動器1的電子組件部分集成在頭盤組合件中，另一部分電子元件集成在印刷電路板2中，該磁盤驅動器1從外緣32到外緣33測量的寬度大約為35厘米，從外緣34到外緣35測量的寬度為50.8厘米。這樣，該磁盤驅動結構1的覆蓋區(qū)為35×50.8厘米。該磁盤驅動器1層疊在該印刷電路板2上(參見圖2A、圖2C)，在該層疊裝配關系中，從磁盤驅動結構1頂部到印刷電路板2底部的結合深度大約為10厘米。該磁盤驅動結構1的頭盤組合件重量少于50克。
該磁盤驅動器1的上蓋26和基座6相互密封，包容了至少一磁盤10，該磁盤10夾持在一主軸馬達3和軸承之間。該殼體內還裝設有一旋轉驅動結構15，該旋轉驅動結構15包括若干懸臂14，若干磁頭5、一凸輪裝置18、一柔性互連電路44、一內部防撞裝置25和一永久磁鐵(圖未標識)。懸臂14支撐在該基座6上，可圍繞一中心軸(圖未標識)旋轉，該懸臂延伸兩加載臂14-1、14-2，該加載臂14-1、14-2一端結合一磁頭5，其末端裝設有一提升桿17，該磁頭5飛行時與磁盤10盤面平行，該提升桿17的中心線相對加載臂14-1、14-2的中心線偏離一偏移量；該凸輪裝置18安裝在基座6上并靠近該提升桿17與磁盤10的邊緣，該凸輪裝置18具有一凸輪面18-1，該凸輪面18-1前端延伸一具有一定角度的傾斜面18-2，該傾斜面18-2用來將該提升桿17導入該凸輪面18-1。該凸輪面18-1與提升桿17相互配合支撐該懸臂14，提升桿接觸該凸輪面以沿該加載臂的中心線產生一支撐力。
該等采用動態(tài)磁盤讀寫方式的磁頭5裝設在加載臂14-1、14-2的末端，并利用一提升桿17來實現磁頭5在磁盤10上的起飛與停泊動作，該等提升桿17也分別裝設在該加載臂14-1、14-2的末端，磁頭5在非工作狀態(tài)時，提升桿1 7?？吭谠撏馆喲b置18之上，該凸輪裝置18用來支撐該提升桿17，防止破壞磁頭5或劃傷磁盤10。該種磁盤驅動結構在工作狀態(tài)可承受10克震動力，在非工作狀態(tài)可承受200克的震動力。印刷電路板2緊靠在該磁盤驅動結構1的下方，磁盤驅動結構1的基板6由鋁材鑄造而成，該基板6形成一開口7，主軸馬達3的外緣部分稍稍延伸超過該開口7的邊緣，所以組裝后該開口7被主軸馬達3所封閉。該基板6還形成有一開口8，以使空氣可以在殼體內部和外部間流通，一特定的空氣過濾器9密封在該基板6的開口8上，該空氣過濾器9的外徑大于該開口8的內徑，以過濾進入殼體的空氣防止污染。磁盤10旋轉支撐在該心軸11上，并通過一夾具12將該磁盤10夾持在心軸11上。
該磁盤驅動結構1的工作電壓為3.0或5.0伏，其采用傳統(tǒng)的接觸式動態(tài)磁頭讀寫，在非工作狀態(tài)下磁頭?？吭诖疟P表面的著陸區(qū)。
基板6上設有饋通連接器19及該饋通連接器上延伸的若干終端20。該饋通連接器19為頭盤組合件的內外電路提供電連接。例如，電路板2上包括多個電路(下文將結合圖5和7B進行更為詳細的描述)。讀寫集成電路21中包括了讀寫前置放大器電路，讀寫前置放大器集成電路21通過連接器20與饋通連接器19的終端20的連接來與磁盤驅動器1的外部通信。從旋轉馬達3出來的信號和通往旋轉馬達3的信號皆通過扁平電纜23傳輸。扁平電纜23的一端連接著旋轉馬達3，另一端連接著連接器24。連接器24插于饋通連接器19的部分終端20上而與磁盤驅動器1的外部進行通信。
電路板2上的母連接器28位于饋通連接器19的終端20正下方而將磁盤驅動器1內部的信號連接到電路板2上。公連接器29將磁盤驅動器1的頭盤組合件和電路板2上的電路直接連接到磁盤驅動器1和其附屬電路連接著的系統(tǒng)。磁盤驅動器1和其使用到的系統(tǒng)間的接口可以有多種形式，如SCSI，微通道或AT總線。電路2上的集成電路30和31實現外部驅動電路裝置(如圖5所示)。
圖5是電路板2中包括的驅動電路和控制電路裝置的電路框圖及部分結構圖，以及包括在磁盤驅動器1的機架之內的讀寫模擬集成電路21。旋轉馬達3的起轉和驅動控制都是通過旋轉控制和驅動電路74的電子控制完成的，在本實施例中，旋轉控制電路74被包括在電路板2中。旋轉控制電路74可通過Allegro微系統(tǒng)公司的元件號為ULM8902的芯片來實現，名為具有反電動勢感應的無刷三相直流馬達驅動器。上載入臂14-1位于磁盤10的讀寫區(qū)域上方，并按需要定位傳感器，表明磁道地址。電纜(圖未示)中的電子傳導元件提供來自讀寫前置放大器21上的讀寫記錄元件的模擬信息。該電子傳導元件在本實施例中位于基板6上。該讀寫前置放大器21可通過Silicon系統(tǒng)公司的元件號為32R2030的放大器來實現。讀寫前置放大器21使記錄和重放磁盤10表面的數字信息更為便利。這種功能是業(yè)界所熟知的。來自讀寫前置放大器21的信號被提供到讀寫合成電路87，并且讀寫前置放大器21也接收來自讀寫合成電路87的信號。在本實施例中，讀寫合成電路87被包括在電路板2中。
圖5中的制動器驅動和斷電卸載電路88提供用來定位將讀寫元件的控制信號。到制動器線圈45的控制信號是模擬信號且由制動器驅動和斷電卸載電路88提供。如業(yè)界所熟知的，嵌入式伺服系統(tǒng)所提供的反饋信號是模擬信號。而主計算機設備89所提供的用來將讀寫記錄元件定位在設計的磁道上的尋找控制信號是數字信號。為了將嵌入式伺服環(huán)路反饋的模擬信號轉換為數字信號，且將定位一個特殊磁道所需要的數字信號轉換為模擬信號，本電路裝置中使用了一制動器數模與模數轉換電路90。該電路90可使用美國馬薩諸塞州諾伍德市的模擬設備公司生產的元件號為AD7773的芯片來實現，名為硬盤驅動器的完全嵌入式伺服前端。
磁盤控制器91連接在讀寫合成電路87、數據總線92和RAM緩沖器93之間，并通過連接器29與電路板2的外部電路通信。磁盤控制器91可使用加利福尼亞的Milpitas公司的Cirrus Logic電路來實現，名為整合PC盤和控制器，元件號為CL-SH265。RAM緩沖器93可以是任何具有32k地址容量、帶寬為8位的數據存儲設備。
電路板2進一步包括微處理器94，該微處理器94連接著數據總線92、只讀存儲器95、門陣列96。微處理器94可以使用型號為68HC11的摩托羅拉微處理器或者元件號為80C196的英特爾的微處理器，或者是具有同樣功能的其它微處理器。只讀存儲器95可以是適合的具有32k地址容量、帶寬為8位的數據存儲設備。多路復用的低地址和數據總線92連接著門陣列96可使得微處理器94和門陣列96間的信息雙向流動。
通過圖5所示的電路可實現磁盤驅動器1使用的嵌入式伺服系統(tǒng)。如圖5所示硬盤10進一步多個環(huán)形磁道，例如磁道121-I和121-(I+1)。如果硬盤10的兩面都用來存儲數據，則硬盤表面對應的磁道近似于住面。每一磁道被嵌入式伺服區(qū)域120-1到120-n內預先記錄的信息分成一個或者多個扇區(qū)，如SCT-01、SCT-02，……，SCT-n。每一個伺服區(qū)域120-j，j＝1，2，…，n，包括m個同中心的伺服區(qū)域，m為磁盤上同心數據磁道的數量，也就是j位置上的每個數據磁道的伺服區(qū)域(磁盤表面共有n*m個伺服區(qū)域)。
請參閱圖4和圖5，業(yè)界中通常將裝有磁頭磁盤的密封殼中所包括的磁頭磁盤結構及該密封殼中含有其它的裝置及電路稱為頭盤組件。該密封殼必須是超凈的以支持低的飛行高度，因此，其中的氣流系統(tǒng)必須充分的密封與隔離。本發(fā)明中，該密封殼除了包括上述的基板6及頂蓋26外，還包括提供一墊子27，基板6和頂蓋26最好由鋁材制成，但也可以是其他導電材料制成。為了使該密封殼達到靜電屏蔽作用，該墊子27可由導電材料制成，例如可以是鍍銀材料，在基板6和頂蓋26間提供電傳導。該墊子27也可以由彈性材料制成，該材料必須有足夠好的空氣密封性，且當基板6與頂蓋26固定在一起時，該墊子不會影響基板6和頂蓋26間的金屬與金屬的接觸。
為了防止外部電信號的干擾，可以將電路封入該密封殼。因為該基板6與頂蓋26都是導電的，結合以上的密封技術就可提供一個防止外部電信號侵入及進而影響電路功能的密封殼。外部電信號的干擾通常是僅針對載有模擬信號的電路和導體。所以將模擬電路及其信號線封入頭盤組件中，且加入信號轉換電路，該等信號轉換電路將頭盤組件中的需要傳輸到頭盤組件外部的信號在傳輸到頭盤組件外部前轉換成數字信號，而頭盤組件外部就僅包括處理數字信號的電路。這樣就提供了一個抵抗外部信號干擾的磁盤驅動系統(tǒng)。當然，數字電路也可以包括在載頭盤組件中，但是，這樣會增大頭盤組件的體積且無必要。而且一些數字電路會產生噪音信號，該噪音信號會影響低級模擬信號，所以將需要將兩者分開。例如，總線或接口電路通常被強烈地驅動產生突出的信號邊緣，突出的信號邊緣會產生噪音進而影響低級模擬信號，例如圖5讀寫傳感器和讀寫前置放大器21間傳輸的信號。
請繼續(xù)參閱圖5，圖5中用虛線125將圖5所示電路的模擬電路和數字電路分隔開，虛線125右下方所示的電路處理模擬信號，且在信號傳輸到虛線125左方所示的電路前將其轉換為數字信號。尤其是讀寫前置放大器21、讀寫合成電路87、制動器驅動和斷電卸載電路88、旋轉控制和驅動電路74及制動器模數和數模轉換電路90都是處理模擬信號的，但是模擬信號在傳輸磁盤驅動系統(tǒng)的其它電路前被轉換成數字信號。
本發(fā)明將前述的模擬電路放置于頭盤組件的密封殼中，且將通過適當的連接器將數字信號傳輸到磁盤驅動系統(tǒng)的其它部分，該密封殼具有電磁屏蔽作用。在本發(fā)明的磁盤驅動系統(tǒng)中僅有數字信息從頭盤組件的內部傳輸到頭盤組件外部的電路中，其中的任何電路接口都不會影響數字信號，因為數字信號與其它類型的信號相比不易受到干擾。所以本發(fā)明有效地降低外部信號對磁盤存儲系統(tǒng)信號的干擾。
權利要求
1.一種降低外部信號對磁盤存儲系統(tǒng)信號干擾的方法，所述的磁盤存儲系統(tǒng)包括一磁盤驅動器，所述磁盤驅動器具有至少一磁盤以存儲信息和一用來轉動所述磁盤的馬達，所述磁盤存儲系統(tǒng)進一步包括一傳感器制動器裝置，一讀寫傳感器，模擬電路包括用來定位所述讀寫傳感器的模擬電路，既使用模擬信號也使用數字信號的電路，模數轉換電路和數摸轉換電路，用來處理所述系統(tǒng)中的數據的數字信號處理電路，所述的方法包括以下步驟(a)提供一導電機架，所述機架進一步包括一頂蓋；一墊圈；及一基板，所述基板具有一上升邊緣與所述的頂蓋配合形成一內部空間；所述機架的具有良好的導電性而為所述的內部空間提供一良好的電磁屏障；(b)將所述的磁盤、讀寫傳感器、馬達、模數和數模轉換電路及模擬電路安裝于所述的內部空間；(c)在基板上安裝一個饋通連接器；(d)將數模和模數轉換電路的數字部分連接到所述饋通連接器，用來為位于機架內部空間的所述模擬電路和位于外部的所述數字信號處理電路間提供數字接口；及(e)將所述頂蓋固定于所述基板上，所述墊圈置于所述頂蓋和所述基板的上升邊緣間，以為所述頂蓋提供良好的密封性，且在所述基板和所述頂蓋間提供電通路。
2.如權利要求1所述的降低外部信號對磁盤存儲系統(tǒng)信號干擾的方法，其特征在于步驟(a)進一步包括提供鋁材料制成的所述頂蓋和基板。
3.如權利要求1所述的降低外部信號對磁盤存儲系統(tǒng)信號干擾的方法，其特征在于步驟(a)進一步包括提供電導材料制成的所述墊圈。
4.如權利要求1所述的降低外部信號對磁盤存儲系統(tǒng)信號干擾的方法，其特征在于步驟(a)進一步包括提供彈性材料制成的所述墊圈。
5.如權利要求4所述的降低外部信號對磁盤存儲系統(tǒng)信號干擾的方法，其特征在于執(zhí)行步驟(e)使得所述頂蓋接觸所述基板。
全文摘要
一種降低外部信號對磁盤存儲系統(tǒng)信號干擾的方法，所述的方法包括(a)提供一導電機架，所述機架進一步包括一頂蓋；一墊圈；及一基板，所述基板具有一上升邊緣與所述的頂蓋配合形成一內部空間；所述機架的具有良好的導電性而為所述的內部空間提供一良好的電磁屏障；(b)將所述的磁盤、讀寫傳感器、馬達、模數和數模轉換電路及模擬電路安裝于所述的內部空間；(c)在基板上安裝一個饋通連接器；(d)將數模和模數轉換電路的數字部分連接到所述饋通連接器；(e)將所述頂蓋固定于所述基板上，所述墊圈置于所述頂蓋和所述基板的上升邊緣間，以提供良好的密封性，且在所述基板和所述頂蓋間提供電通路。
文檔編號H05K9/00GK1505033SQ0215210
公開日2004年6月16日 申請日期2002年11月29日 優(yōu)先權日2002年11月29日
發(fā)明者布魯斯·依莫, 詹姆士·莫利郝斯, 邁克爾·尤坦里克, 約翰·布拉蓋勒, 尤坦里克, 莫利郝斯, 布拉蓋勒, 布魯斯 依莫 申請人:深圳易拓科技有限公司