[发明专利]具有多级别写电流的磁记录系统

说明书

背景技术

诸如硬盘驱动器的各种磁记录系统使用写头来在磁介质上记录数据。要被记录的数据被作为交变电流提供给写头线圈。电流经过围绕写头的金属线圈，产生磁场。通过该磁场来切换写头中极尖（pole tip）的磁化状态。随着磁化的极尖经过磁存储介质（例如，旋转的铁磁盘片），磁介质中的位于极尖下面的区域的磁化被改变并且随后可以被读回以获取数据。

在磁记录中，高速的写（记录）处理是具有挑战性的。就写电流脉冲特性而言，用来驱动写头以在给定的磁道上记录数据的传统写电流波形是固定的。然而，磁系统的切换响应是非线性的。可以将对于一个写脉冲的磁响应看作一个三阶段过程：切换（阶段I）、到饱和的转换（阶段II）以及饱和（阶段III）。当位单元周期（T）少于磁切换时间时，在高密度记录模式（pattern）情况下，第三阶段并且甚至可能第二阶段可能被截除。随着数据速率的增加，激励和响应信号之间的非线性更加明显，并且位序列包括更多的高频转换。该记录过程伴随有以下不利影响：第一，转换的曲率的增加；第二，位到位转换恶化；第三，磁道宽度调制。其结果，整体记录性能降低，并且数据速率和面密度受限。

由于磁记录系统在磁录密度和更快的数据速率上持续提升，所以现有技术中存在改进写处理的需要。

发明内容

本发明的多个实施例提供利用多级别写电流进行磁记录的装置、系统和方法。例如，公开了一种利用多级别写电流进行磁记录的装置，其包括：模式检测电路，可操作来检测要由磁性写头写入的数据中的模式并产生模式指示信号；以及写驱动器，可操作来生成用于磁性写头的多级别写电流。多级别写电流的至少一个电特性基于模式检测电路所检测的模式。在某些情况下，模式表示磁性写头的磁饱和级别。在某些实例中，写驱动器可操作来在磁性写头的磁饱和级别在特定饱和级别之上时生成用于要写入的数据中的转换的第一写电流级别，并且在磁性写头的磁饱和级别在该特定饱和级别之下时生成第二写电流级别，其中第一写电流级别比第二写电流级别更强烈。在某些实施例中，多级别写电流波形的电特性可以包括过冲（overshoot）脉冲幅度、过冲脉冲宽度、以及过冲脉冲之后的稳态电流级别中的一个或多个。

本发明内容仅仅提供根据本发明的某些实施例的概要描述。根据以下的详细描述、所附权利要求和附图，本发明的许多其它目的、特征、优点和其它实施例将变得更加全面清楚。

附图说明

通过参考附图（其在本说明书其余部分中描述），可以实现对本发明各个实施例的进一步理解。附图中，可以在多幅附图中始终使用相同的附图标记来表示相类同的组件。在某些情况下，将包含小写字母的下标与附图标记相关联，以只是多个相类同组件之一。当对附图标记进行引用而没有说明存在下标时，其意在表示所有这样的多个相类同的组件。

图1示出了根据本发明某些实施例的包括写通道电路、前置放大器和写头的磁存储系统；

图2示出了根据本发明某些实施例的多级别写电流的示例中已编码的写数据和相关写电流脉冲的波形；

图3A和3B示出了根据本发明某些实施例的分别在多级别写电流使能和禁止时的通道数据、前置放大器写电流以及写头磁场响应的波形；

图4示出了根据本发明某些实施例的模式检测电路的示意图；

图5示出了根据本发明某些实施例的多级别差分信号生成电路；

图6示出了根据本发明某些实施例的模式检测电路和多级别差分信号生成电路中各种信号的时序图；

图7示出了根据本发明某些实施例的可以在前置放大器中使用的具有多级别差分信号接收器和输出驱动器的多级别写驱动器；

图8示出了根据本发明某些实施例的可以在输出驱动器中使用的功率电流源；

图9示出了根据本发明某些实施例的可以在功率电流源中使用的开关式电流镜；

图10示出了根据本发明某些实施例的包括可以在前置放大器电路中使用的锁相环、模式检测电路和多级别写驱动器的前置放大器；以及

图11示出了根据本发明某些实施例的用于利用多级别写电流在磁存储设备中记录数据的方法的流程图。

具体实施方式