专利名称：用于读磁性存储介质的读出机构、存储设备和方法
技术领域：
本发明总体涉及用于读磁性存储介质的读出机制，该磁性存储介质例如用于存储数据的磁带，并且更具体地，本发明涉及这样的读出机构，其中读出机构的读出元件的中点电压保持相等。
背景技术：
磁带驱动器是备份数据的常用方式。在典型的磁带驱动器中，磁性存储带盒被插入磁带驱动器中。磁带驱动器具有读/写磁头以便在写操作期间，当其跨越磁头移动时将数据写到磁带，并且以便在读和写操作二者期间，当其跨越磁头移动时从磁带读数据。写/读磁头通过在写操作期间磁化磁带以及通过在读操作期间读磁带的磁极性转换而起作用。
特别对于读操作，磁带驱动器的读/写磁头具有读出机构，该读出机构具有多个读出元件。磁带被移动经过读出元件，并且当其移动经过读磁头时，读出元件检测出磁带的磁极性的转换。读出元件通常是磁阻元件，其中给定读出元件的电阻根据读出元件磁化的量级和方向而变化。对于磁性存储设备，使用从例如磁带或磁盘的存储介质发出的磁性信号来改变读出元件的读出器磁化。
读出机构的每个读出元件可具有不同的外加电流或偏置电流以便获得读出元件对磁带的磁极性的最佳灵敏度。每个读出元件可具有独立于驱动其他读出元件的电流源或电压源的自己的电流源或电压源。需要对读出元件进行不同地偏置，因为读出元件可具有不同的固有最优偏置点。例如，在单个生产线内，磁阻读出元件的制造容差(tolerance)允许它们的电阻变化达到二倍。另外，这样的差异要求部件之间，甚至在具有多个读出元件的单个读/写磁头内的部件之间，具有宽范围的偏置电流。
然而，对读出机构的读出元件进行不同的偏置意味着相对于彼此以及相对于气垫面(ABS)的其他部分，读出元件可处于不同的电压，该气垫面是为了由元件进行读出，磁性介质经过其移动的读出元件的表面。这些电压差可造成磁带和读出元件的组件之间的电化学镀层效应以及其他的电化学效应。例如，电化学镀层效应包括金属粒子从磁带到读出机构的迁移。这些粒子在读出元件上聚集，并且最终将读出元件的不同组件电桥接在一起，以阻止它们从磁带读磁性信号的能力。
例如电镀效应的电化学效应可通过读出元件和周围材料之间的电压差来加剧，该周围材料例如磁带或其中嵌入读出元件的衬底，以及读出元件的金属屏蔽和磁极，其也被称为读/写磁头。已知通过相对于其中金属被熔解的电镀槽来将衬底的电压设置在固定的有差异的值上，可完成金属到衬底上的有意识的电镀。尽管是不期望地和不利地，但将材料从磁带电镀到读/写磁头上也类似地完成。通过将所有的组件设置在相同的电压上可最小化该电镀。传统的电流偏置方案对所有的读出元件使用相同的标称偏置电阻，并改变通过每个读出元件的偏置电流。因此结果是每个读出元件处于离固定地电压的不同的相对电压，引起不期望的电化学镀层。
因此，在现有技术中需要阻止在磁带和读出机构的读出元件之间的此类的电化学镀层效应和其他的电化学效应，同时仍保持独立地改变针对各个读出元件的偏置电流的能力。更具体地，需要具有相对于彼此处于相同电压的读出元件。出于这些和其他原因，所以需要本发明。
发明内容
本发明涉及用于读例如磁带的磁性存储介质的读出机构。一种实施方式的读出机构包括第一可变电阻元件、第二可变电阻元件和读出元件。每个第一可变电阻元件和第二可变电阻元件具有可变电阻。每个读出元件具有至少依赖于当前正在被读的磁性存储介质的部分的电阻。每个读出元件的第一端电连接到对应的第一可变电阻元件，而每个读出元件的第二端电连接到对应的第二可变电阻元件。
对于每个读出元件，读出元件电连接到的第一可变电阻元件的可变电阻等于读出元件电连接到的第二可变电阻元件的可变电阻。结果是，在每个读出元件处的中点电压是相等的。而且，对于每个读出元件，选择读出元件电连接到的第一和第二可变电阻元件的可变电阻，从而使得期望的电流流过该读出元件。
本发明的一种实施方式的存储设备包括一个或多个马达，用于移动磁性存储介质；以及读出机构，用于当磁性存储介质被移动时读该磁性存储介质。读出机构包括读出元件、可变电阻机构和电压源。每个读出元件具有至少依赖于当前正在被读的磁性存储介质的部分的电阻。每个可变电阻机构电连接到对应的读出元件的第一端和第二端，以选择性地改变流过对应的读出元件的电流，同时保持读出元件处的中点电压等于每个其他的读出元件处的中点电压。
本发明的一种实施方式的方法包括基于流过读出机构的期望电流来设置电连接到读出机构的读出元件的第一端的第一可变电阻元件的可变电阻，以读磁性存储介质。将电连接到读出机构的读出元件的第二端的第二可变电阻元件的可变电阻设置成等于第一可变电阻元件的可变电阻，以在读出元件处保持恒定的中点电压。该方法检测读出元件的交流(AC)电阻信号，并基于检测到的AC电阻信号确定存储在磁性存储介质中的值。
这里参考的附图构成本说明书的一部分。附图中所示出的特征仅是对本发明的某些实施方式的说明，除非明显地指出，其不是对本发明的所有实施方式进行说明，并且不进行反面暗示。
图1是根据本发明的一种实施方式的用于读磁性存储元件的读出机构的示图；
图2是与可实施本发明的实施方式有关的磁带存储介质的示图；图3是根据本发明的一种实施方式的基本的大容量存储设备的框图；图4是根据本发明的一种实施方式的对图1的读出机构的一部分的更为详细的示图；图5是根据本发明的一种实施方式的可关于图1和/或图4的读出机构使用的读出元件的示图；图6是根据本发明的一种实施方式的方法的流程图。
具体实施例方式
在下文对本发明的示例性实施方式的详细描述中，针对形成其一部分的附图进行参考，并且借助于说明本发明可在其中实施的特定示例性实施方式来示出这些附图。充分详细地描述了这些实施方式，使得本领域技术人员能够实施本发明。在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以使用其他的实施方式，以及做出逻辑、机械和其他的改变。因此，将不在限制性的意义上采用下面的详细描述，并且本发明的范围仅由所附权利要求书限定。
概述图1示出根据本发明的一种实施方式的用于读磁性存储介质(例如磁性存储带)的读出机构100。读出机构100包括多个读出元件102A，102B，...，102N，统称为读出元件102。读出机构100还包括第一组可变电阻元件104A，104B，...，104N，统称为可变电阻元件104。读出机构100另外包括第二组可变电阻元件106A，106B，...，106N，统称为可变电阻元件106。电压源108可以是读出机构100的一部分，或独立于读出机构100。如本领域普通技术人员可以理解的，除了图1中所示出的组件之外，读出机构100可包括附加的组件。
读出元件102检测存储在磁性存储介质的部分上的数据，其中读出元件102当前与该磁性存储介质的部分相关联。在一种实施方式中，读出元件102可以是薄膜读出器。每个读出元件102具有固有电阻RseY，其根据这些读出器当前所位于的磁性存储介质的当前部分上的数据而变化。即，读出器当前所位于的磁性存储介质的部分中的磁极性的转变造成读出元件102中的每一个的电阻的变化。通过这种方式，读出元件102可用于读存储在磁性存储介质上的数据。读出元件102中的每一个的固有电阻RseY标称上是相等的，但实际上是不同的，这是由于影响这些电阻的制造容差、局部加热和其他因素。因此，对应于N个读出元件102的电阻RseY，其中Y＝1..N，对于每个读出元件Y来说通常是不同的。一个磁性存储设备与另一个磁性存储设备的电阻也可以不同，而读出机构100(即，包括电压源108)内的偏置电路在标称上是相同的，因为在电子工业内可以获得更高的容差。
读出元件102的任意一端电连接到可变电阻元件104和可变电阻元件106。可变电阻元件104和可变电阻元件106统称为可变电阻机构。因此，对于读出元件102A，可变电阻元件104A电连接到读出元件102A的一端，可变电阻元件106A的一端电连接到读出元件102A的另一端，并且元件106A的另一端连接到电压源108的地，或连接到另一个偏移电压，这可以是任意的。因此，存在电连接到读出元件102A的由元件104A和106A构成的可变电阻机构。同样地，对于读出元件102B，可变电阻元件104B电连接到读出元件102B的一端，而可变电阻元件106B电连接到读出元件102B的另一端，等等。
每个第一可变电阻元件104具有可变电阻值R1vrY，而每个第二可变电阻元件106具有可变电阻值R2vrY，其中Y＝1..N，对应于N个可变电阻元件104和N个可变电阻元件106。电阻R1vrY和电阻R2vrY可彼此独立设置。因此，任意的第一可变电阻元件Y的电阻R1vrY可以被设置成不同于任意其他的第一可变电阻元件Y的电阻R1vrY。同样的，任意的第二可变电阻元件Y的电阻R2vrY可以被设置成不同于任意其他的第二可变电阻元件Y的电阻R2vrY。类似地，任意的第一可变电阻元件Y的电阻R1vrY可以被设置成不同于任意的第二可变电阻元件X的电阻R2vrY，其中X可以等于Y或不同于Y。对于给定的元件Y，将R1vrY和R2vrY的值选择为在标称上是相等的。
存在流过读出元件102的电流110A，110B，...，110N，这些电流统称为电流110。对于任意给定的读出元件Y，流过读出元件的相应电流iY等于iY=VccR1vrY+RseY+R2vrY.---(1)]]>在式(1)中，对于读出元件Y，R1vrY是电连接到该读出元件一端的第一可变电阻元件Y的电阻，而R2vrY是电连接到该读出元件另一端的第二可变电阻元件Y的电阻。电阻RseY是读出元件Y自身的电阻。电压Vcc是由电压源108提供的电压。如图1中所示，同一个电压源108被连接到读出元件102。即，存在相对于电压源108的彼此并联的N个电路支路，其中每个并联支路包括第一可变电阻元件、读出元件和第二可变电阻元件。
流过任意给定的读出元件Y的电流iY是变化的，从而这是对应于读出元件关于所讨论的磁性存储介质的最优读出能力的电流。本领域内的普通技术人员公知确定最优电流的方式。为了改变流过任意给定读出元件Y的电流iY以便该电流是最优的或期望的电流，根据上面的式(1)对连接到该读出元件一端的第一可变电阻元件Y的可变电阻和连接到该读出元件另一端的第二可变电阻元件Y的可变电阻进行设置。即，因为Vcc是已知的，并且RseY是已知的，通过根据上面的式(1)适当地改变第一和第二可变电阻元件Y的可变电阻R1vrY和R2vrY，可以指定期望的电流iY。因此流过任意给定读出元件Y的电流iY独立于流过其他读出元件102的电流。
另外，在读出元件102的中点处有统称为中点电压112的中点电压112A，112B，...，112N。即，在任意给定的读出元件处的中点电压是在读出元件的两端之间的中间(在一种实施方式中是在读出元件的中点)的可测量的电压。对于任意给定的读出元件Y，在该读出元件中点处的相应中点电压VmY等于VmY=Vcc(RseY2+R2vrYR1vrY+RseY+R2vrY).---(2)]]>如在式(1)、式(2)中，对于读出元件Y，R1vrY是电连接到该读出元件一端的第一可变电阻元件Y的电阻，而R2vrY是电连接到该读出元件另一端的第二可变电阻元件Y的电阻。电阻RseY是读出元件Y自身的电阻。电压Vcc是由电压源108提供的电压。
即使不是为了完全消除，也是为了最小化读出元件102之间的电化学镀层效应以及其他的电化学效应，如在背景部分中所描述的，期望将中点电压112设置为使得它们彼此相等地。即，通过使VmY是同一个值，而无论所讨论的读出元件Y，本发明的实施方式基本上减小或消除了在背景部分所描述的电化学效应，因为在读出元件102之间不存在绝对电压差。因此，降低了由读出元件102读的磁性存储介质和读出机构100之间进行交互而引起关于读出元件102的此类电化学效应的可能性。
本发明的实施方式通过针对任意给定的读出元件Y设置R1vrY等于R2vrY来实现保持相等的中点电压112，同时仍允许各个电流110独立地变化。因此，通过适当改变可变电阻R1vrY和R2vrY，可获得针对任意给定的读出元件Y的期望的电流iY。规定了附加的限制，即对于任意给定的读出元件Y，R1vrY等于R2vrY，这进一步确保对于所有的读出元件102，VmY是相同的。
这可简单地通过在上式(2)中将R2vrY设置等于R1vrY来证明。做出该替换可得到下式VmY=Vcc(RseY2+R1vrYR1vrY+RseY+R1vrY)=Vcc2.---(3)]]>因此，对于任意给定的读出单元Y，只要R2vrY等于R1vrY，则VmY仅取决于Vcc，而不取决于任何电阻值RseY和R1vrY。这样，通过改变连接到该读出元件的第一和第二可变电阻元件Y的电阻R1vrY和R2vrY，可以获得流过任意给定读出元件Y的期望电流iY，而只要R1vrY保持与R2vrY相等，则对于所有的读出元件102保持相同的VmY，。
注意到图1的示出使得对于所有的读出元件102存在单个电源108。然而，在另一种实施方式中，每个读出元件可具有其自身的电源。利用单个的电源是有利的，因为这消除了每个读出元件102的供应电压中的变化。因此，在对读出元件102使用单独的电源的情况下，它们的容差范围应该充分的最小，以确保将相同的电压提供给每个读出元件。另外，在另一种实施方式中，可存在比读出元件102数目更少的电源，其中每个电源连接到读出元件102的子集。
背景技术：
图2示出可根据本发明的实施方式实施的典型磁带存储介质200。存在读/写磁头202，已经描述过的读出机构100可以完全或部分地安置在该磁头上。磁带存储介质200自身包括供带卷轴204，在上面缠绕有一批磁带208。介质200还包括回收卷轴206。一个或多个马达使供带卷轴204和/或回收卷轴206工作，从而磁带208可以经过读/写磁头202移动。即，磁带208从供带卷轴204解缠绕，并在回收卷轴206上缠绕。在磁带208经过读/写磁头202移动的同时，磁头202能够读存储在磁带208上的数据。因此，在任意给定的时间，磁头202能够读其当前所关联的磁带208的部分上存储的数据。正如本领域普通技术人员将理解到，在实际使用磁带存储介质200期间，磁带208可在前向方向和反向方向上经过读/写磁头202移动，如箭头210所指示出。
图3示出根据本发明的一种实施方式的大容量存储设备300的基本示图。大容量存储设备300包括一个或多个马达302、读出机构100和控制器304。马达302用于移动磁性存储介质，例如已经结合图2描述过的磁带208。读出机构100用于读出已经磁性地存储在磁性存储介质上的信息，并且可以是图2的读/写磁头202的一部分。在其他的任务中，控制器304操作马达302和读出机构100以实现设备300的读/写方面。控制器304可以在软件、硬件或软件和硬件的组合中实施。
尽管这里关于是磁带盒的磁性存储介质基本上描述了本发明的实施方式，但关于其他类型的磁性存储介质(例如硬盘驱动器等)，其他的实施方式也可实现。因此，正如本领域普通技术人员所能理解的，在一种实施方式中，其中磁性存储介质是磁带盒，磁性存储介质可拆卸地插入到大容量存储设备300中。同样本领域普通技术人员也能理解，在其中磁性存储介质是硬盘驱动器的一种实施方式中，磁性存储介质是大容量存储设备300中的一部分并固定在该设备中。
详细的实施方式图4示出根据本发明的一种实施方式的更为详细的读出机构100。为了示例性的简明和方便，仅在图4中示出机构100的一个电路支路。即，在图4中仅示出包括读出元件102A、可变电阻元件104A和可变电阻元件106A的支路。如关于图1已经描述的，该支路代表机构100的其他电路支路，并且这里关于图4对该支路的描述也可应用于机构100的其他电路支路。
图4中示出的可变电阻元件104A包括彼此并联的多个电阻器402A、402B、402C和402D，统称为电阻器402，并且具有对应的开关404A、404B、404C和404D，统称为开关404。示出的四个电阻器402仅用作示例，并且其他的实施方式可具有或多或少的电阻器402。每个开关404控制是否将对应的一个电阻器402进行电连接。通过选择性地闭合或打开不同的开关404，可在整体上获得可变电阻元件104的不同可变电阻R1vrY。
更具体地，可变电阻元件104的可变电阻R1vrY等于R1vr1=1S11R1+S21R2+...+SM1RM.---(4)]]>
在式(4)中，RY是称为电阻器Y的给定电阻器402的电阻，其中有总计M个电阻器402。另外，SY是二元变量，当给定的开关404(称为开关Y)闭合时，其等于1，当开关打开时，其等于0。因此，对于每个电阻器Y，如果其对应的开关Y是闭合的，使得SY等于1，则该电阻器的电阻RY对总电阻R1vrY做出贡献，如果其对应的开关Y是打开的，使得SY等于0，则该电阻器的电阻RY对总电阻R1vrY不做出贡献。
图4中还示出了可变电阻元件106A，包括彼此并联地电连接的多个电阻器406A、406B、406C和406D，统称为电阻器406，并且具有对应的开关408A、408B、408C和408D，统称为开关408。每个开关408控制是否将对应的一个电阻器406进行电连接。通过选择性地闭合或打开不同的开关404，可整体上获得可变电阻元件106的不同可变电阻R2vr1。当开关闭合时，则说明开关处于其接通位置，而当开关断开时，则说明开关处于其断开位置。
更具体地，可变电阻元件106的可变电阻R2vr1类似地等于R2vr1=1S11R1+S21R2+...+SM1RM.---(5)]]>在式(5)中，RY是称为电阻器Y的给定电阻器406的电阻，其中有总计M个电阻器406。另外，SY是二元变量，当给定的开关406(称为开关Y)闭合时，其等于1，当开关打开时，其等于0。因此，对于每个电阻器Y，如果其对应的开关Y是闭合的，使得SY等于1，则该电阻器的电阻RY对总电阻R2vr1做出贡献，如果其对应的开关Y是打开的，使得SY等于0，则该电阻器的电阻RY对总电阻R2vr1不做出贡献。当给定的电阻器的对应开关闭合，则说明电阻器已经接通。同样地，当给定的电阻器的对应开关打开，则说明电阻器已经断开。
为了确保R1vr1总是等于R1vr2，可变电阻元件104A的电阻器402应该在数目上与可变电阻元件106A的电阻器406相等，并且在值上与可变电阻元件106A的电阻器406相对应。因此，电阻器402A的电阻应该与电阻器406A的电阻相等，电阻器402B的电阻应该与电阻器406B的电阻相等，等等。而且，对应的开关404和408应该同时打开或同时闭合。因此，如果开关404A打开，则开关408A应该被打开，如果开关404B闭合，则开关408B应该被闭合，等等。
在一种实施方式中，图4的实施方式中的读出机构100还包括两个恒定电阻元件410和412。恒定电阻元件410具有恒定电阻，并且电连接到读出元件102A的一端和第一可变电阻元件104A。然而，在这种情况下，在这里可变电阻元件104A仍电连接到读出元件102A。恒定电阻元件412也具有恒定电阻，其等于可变电阻元件410的恒定电阻，并且电连接到读出元件102A的另一端和第二可变电阻106A。然而，在这种情况下，在这里可变电阻元件106A仍电连接到读出元件102A。
在一种实施方式中，说明读出元件102A的可变电阻机构包括可变电阻元件104A和106A，并因此包括它们的组成电阻器402和406以及开关404和408，以及恒定电阻元件410和412。可变电阻元件104A和106A的电阻器402和406，以及恒定电阻元件410和412可以被实现为分立电阻器，该电阻器可被焊接或以另外的方式安装在读出机构100的印刷电路板上。可选地，它们可以是在读出机构100的集成电路中形成的薄膜电阻器。开关404和408可以是场效应晶体管(FET)，其他类型的晶体管，或完全其他类型的开关。
在图4的实施方式中通过选择性地打开和闭合开关404来控制流过读出元件102A的期望电流110A，从而产生可变电阻元件104A和106的期望可变电阻。如所述的，其中电阻器402在数目上和值上都对应于电阻器406，其中和开关408相一致，开关404被接通，并且其中恒定电阻元件410和412的电阻相等，在读出元件102A处的中点电压112A保持在电压源108的二分之一电压处。即，只要可变电阻元件104A的电阻等于可变电阻元件106A的电阻，并且其中恒定电阻元件410和412的电阻彼此相等，则可以改变流过读出元件102A的期望电流110A，而同时保持相同的中点电压112A，如所述的那样。
如本领域普通技术人员可以理解的，图4的读出机构100可包括各个耦合点。例如，可以存在耦合点414A和414B，统称为耦合点414。耦合点414可以经由高阻抗直流耦合器连接到读出机构100的其他部分，其中机构100的这些部分在机构100的操作频率范围内自身具有低的电抗。例如，耦合点414可以被电容性地耦合到读出元件102A的地。
作为另一个例子，可以存在耦合点416A和416B，统称为耦合点416。耦合点416可以连接到读出机构100的检测电路，其在图4中没有特别地示出。这样的连接可以通过高阻抗直流电元件，该元件在读出机构100的操作频率范围内具有低的电抗。例如，耦合点416可以被电容性地耦合到差分放大器的输入。
图5详细地示出了根据本发明的一种实施方式的作为所有读出元件102的示例性代表的读出元件102A。图5的实施方式中的读出元件102A被实现为薄膜层电阻器(thin film sheet resistor)。读出元件102A具有第一端502和第二端504，第一可变电阻元件104A和恒定电阻元件410电连接到该第一端502，第二可变电阻元件106A和恒定电阻元件412电连接到该第二端504。为了说明清楚，在图5中没有示出电阻元件104A和电阻元件106A自身。
读出元件102A的电阻Rse1均匀地分布在读出元件102A的长度506上。这就是为什么在上式(3)中读出元件102A的中点508处的中点电压112A是基于二分之一的Rse1。因此，从读出元件102A的端504到中点508，读出元件102A的电阻是其总电阻的一半，或Rse1的二分之一。
如图5中所示，存在连接到读出元件102A的端502的连接导线510，以及连接到读出元件102A的另一端504的连接导线512。导线510和导线512可以是金属的。这样，导线510和512本身具有小的电阻值。导线510和512分别连接到图4的耦合点416A和416B。与这些导线510和512相对的表面515是气垫面(ABS)。ABS是读出元件102A的表面，磁性介质靠着该表面移动，从而读出元件102能够检测到磁性介质的磁极性中的转变或变化。
方法图6示了根据本发明的一种实施方式的方法600。尽管针对已经描述过的读出机构100的读出元件102A描述方法600，但方法600可应用于所有的读出元件102。方法600被划分成两个部分。部分602、604、606、608、610、612、614和616涉及读出元件102A的校准，并且更具体地，涉及如何设置可变电阻元件104A和106A的可变电阻以使得它们对于特定的读出元件102A是最优的。与之对比，部分618和620涉及读出元件102A的使用，并且更具体地，涉及在元件102A已被配置之后，如何使用读出元件102A读存储在磁性存储介质上的数据。
注意到贯穿图6的方法600的讨论，可变电阻元件104A的电阻总是设置成与可变电阻元件106A的电阻相等。接着，首先，可变电阻元件104A和106A的可变电阻被设置到它们的最大值(602)。例如，考虑这样的实施方式，其中元件104A和106A中的每一个包括N个电阻器，这些电阻器可以被可切换地彼此并联，如关于以上图4所做出的描述。因此可变电阻元件104A和106A的每一个的最高可变电阻是Rvr＝Rx(6)在式(6)中，Rx是N个电阻器中的任意一个的最大电阻，其中仅具有该电阻Rx的电阻器被接通，使得没有任何的其他电阻被接通并且使得没有其他的电阻器对电阻Rvr做出贡献。接着，通过使用多种不同的常规方法中的任意一种确定读出元件102A的电阻(604)。例如，正如本领域内的那些普通技术人员可以理解到，可以使用Kirkov准则。
此后，基于读出元件102A的电阻，可以确定可期望使用可变电阻的哪些可能值用作一组电阻(606)。即，为了读出元件能够最优地工作，可以知道应该流过读出元件102A的电流的期望范围。其中，该电流的期望范围可以基于读出器振幅、合适的信号时间响应、热和电降解的可靠性、以及误比特率(BER)的最小化等。因此，由于流过读出器的电流是由电压源108提供的电压除以与可变电阻元件104A和106A的可变电阻串联的读出元件的电阻，因此可以确定可变电阻元件104A和106A可以采取的一组电阻，其中可变电阻元件104A和106A采取该组电阻用于得到期望范围内的电流。
例如，图4中的每个可变电阻元件104A和106A可包括多达四个的图4中彼此并联的电阻器402和406。因此，图4的相应开关404和408可以以不同种组合进行选择性地接通或断开以不同地电连接到相应的电阻器402和406。因此，在存在四个这样的开关S1、S2、S3和S4的情况下，对于每个元件104A和106A，则存在这些开关的十五种不同的设置(S1，S2，S3，S4)＝(1，0，0，0)，(0，1，0，0)，(0，0，1，0)，(0，0，0，1)，(1，1，0，0)，(1，0，1，0)，(1，0，0，1)，(0，1，1，0)，(0，1，0，1)，(0，0，1，1)，(1，1，1，0)，(1，1，0，1)，(1，0，1，1)，(0，1，1，1)和(1，1，1，1)。
结果是，根据哪些电阻器被接通，存在相应的四个电阻器的多达十五种不同的可能组合，并且因此对于每个可变电阻元件104A和106A，存在多达十五种可能的不同可变电阻。然而，在这些可能的不同可变电阻中，仅较少(或至少不大于其)数目可产生处于电流的最优范围内的流过读出元件102A的电流。因此这些电阻形成在部分606中确定的该组可变电阻。
接下来，可变电阻元件104A和106A的可变电阻中的每一个首先被设置成该组电阻内的最高值(608)。即，元件104A和106A的各个电阻器被适当地接通或断开以产生该最高电阻值。接着例如通过测量读出元件102A对于写在磁带介质上的预定校准数据的响应来确定读出元件102A的性能(610)。如果还没有以这种方式检查该组电阻内的所有值(612)，则可变电阻元件104A和106A的每个的可变电阻被设置成该组电阻内的最高值(614)，并且方法600在部分610处重复。该处理继续，直到该组电阻内的所有电阻值都已经被检查为止。
读出元件102A的性能将是最佳的，或最优的，其中可变电阻元件104A和106A的每个的可变电阻已经被设置成该组电阻内的值的最优给定的一个值。例如，读出元件102A对于写在磁性存储介质上的预定校准数据的响应可能在其中可变电阻元件104A和106A的每个的可变电阻被设置到该组电阻内的特定值的情况下对预定校准数据最为灵敏。因此，作为校准处理一部分，每个可变电阻元件104A和106A最终所设置到的电阻处于提供读出元件102A的这样的最优性能的该组电阻内(616)。
一旦已经获得了读出元件102A的校准，使得对元件104A和106A已经设置了最优可变电阻值，则读/写磁头(读出元件102A是其一部分)可以准备好常规操作，使得可以读磁性存储介质。通过针对给定的介质的当前部分检测读出元件的交流(AC)电阻信号，磁性存储介质被读(618)，并且基于所读的信号，确定存储在介质当前部分的数据(620)。
作为一个简单的例子，其中AC电阻信号不改变，则数据被确定为逻辑零，而其中存在AC电阻信号的转化，则数据被确定为逻辑一。在实际的操作中，读磁性存储介质是更为复杂的，但对于本领域的那些普通技术人员来说是熟知的。因为读出元件102的中点电压112是彼此相等的，尽管流过读出元件102的电流110独立地变化并且可以彼此不相等，即使没有完全消除电化学镀层效应和其他效应，也将显著减小电化学镀层效应和其他效应。
优点和结论本发明的实施方式提供超出现有技术的优势。在现有技术中，用于读磁性存储介质的读出机构的读出元件的中点电压可以相对于彼此并相对于在气垫面处的周围的材料和介质本身进行改变，引起电化学镀层效应和其他电化学效应。通过比较，在要求权益的本发明中，使得这些中点电压，特别是读出元件102的中点电压112彼此相等。以关于读出元件自身已经描述的类似方式，在ABS处的其他导电材料也可被设置成与元件的中点电压相同的电位，或设置在相对于元件的中点电压的某个固定值处。然而，可以使用固定电阻而不是可变电阻，并且电阻值可以很大，在一千到一千万欧姆量级。这样，电化学镀层效应和其他电化学效应被显著地减小或消除。然而，经由本发明，流过读出元件102的电流110依然是独立可变的，从而通过读出元件102仍可获得对磁性存储介质的最优读出。
注意，尽管在这里已经示出和描述了本发明的特定实施方式，但本领域普通技术人员将理解到，所计算的用于实现相同目的的任何设置可以替换示出的特定实施方式。因此，本申请旨在覆盖本发明的实施方式的任何适应或变形。因此，显然本发明旨在仅受权利要求书及其等效的限制。
权利要求
1.一种用于读磁性存储介质的读出机构，包括多个第一可变电阻元件，每个第一可变电阻元件具有可变电阻；多个第二可变电阻元件，每个第二可变电阻元件具有可变电阻；以及多个读出元件，每个读出元件具有至少依赖于当前正在被读的磁性存储介质的部分的电阻，电连接到对应的第一可变电阻元件的第一端，以及，电连接到对应的第二可变电阻元件的第二端，其中，对于每个读出元件，所述读出元件电连接到的所述第一可变电阻元件的可变电阻等于所述读出元件电连接到的所述第二可变电阻元件的可变电阻，从而使得在每个读出元件处的中点电压相等，并且其中，对于每个读出元件，选择所述读出元件电连接到的所述第一可变电阻元件的可变电阻和所述第二可变电阻元件的可变电阻，从而使得期望的电流流过所述读出元件。
2.根据权利要求1所述的读出机构，其中尽管在每个读出元件处的所述中点电压是相等的，但是流过每个读出元件的电流独立于流过每个其他读出元件的电流。
3.根据权利要求1所述的读出机构，其中流过每个读出元件的电流至少基于所述读出元件的电阻、所述对应的第一可变电阻元件的所述可变电阻以及所述对应的第二可变电阻元件的所述可变电阻。
4.根据权利要求1所述的读出机构，其中在每个读出元件处基本上相等的中点电压减小了在所述读出机构和所述磁性存储介质之间的交互对所述读出元件引起的电化学镀层效应的可能性。
5.根据权利要求1所述的读出机构，其中在每个读出元件处的中点电压是在所述读出元件的所述第一端和所述第二端之间的中间的可测量的电压。
6.根据权利要求1所述的读出机构，其中，对于每个读出元件，跨越串联的所述第一可变电阻元件、所述读出元件和所述第二可变电阻元件电连接相同的电压源，使得在每个读出元件处的所述中点电压等于所述电压源提供的电压的二分之一。
7.根据权利要求6所述的读出机构，进一步包括所述电压源。
8.根据权利要求1所述的读出机构，进一步包括多个第一恒定电阻元件，每个第一恒定电阻元件具有恒定的电阻，并且电连接到读出元件和对应的第一可变电阻元件；以及多个第二恒定电阻元件，每个第二恒定电阻元件具有恒定的电阻，并且电连接到读出元件和对应的第二可变电阻元件，其中，对于每个读出元件，所述读出元件电连接到的所述第一恒定电阻元件的恒定电阻等于所述读出元件电连接到的所述第二恒定电阻元件的恒定电阻。
9.根据权利要求1所述的读出机构，其中所述每个第一可变电阻元件和第二可变电阻元件包括多个电阻器，被组织成彼此并联；以及多个开关，每个开关具有接通位置，其中对应的电阻器电连接到读出元件，并具有断开位置，其中对应的电阻器从所述读出元件电断开连接，其中所述开关可以被选择性地接通和断开，从而使得所述期望的电流流过所述读出元件。
10.一种用于读磁性存储介质的读出机构，包括多个读出元件，每个读出元件具有至少依赖于当前正在被读的磁性存储介质的部分的电阻、第一端和第二端；以及用于选择性地改变流过所述每个读出元件的电流，同时保持在每个读出元件处的相等的中点电压的装置。
11.根据权利要求10所述的读出机构，其中对于每个读出元件，所述装置包括多个第一可变电阻元件，每个第一可变电阻元件具有可变电阻；以及多个第二可变电阻元件，每个第二可变电阻元件具有可变电阻；其中所述第一可变电阻元件的可变电阻等于所述第二可变电阻元件的可变电阻。
12.根据权利要求10所述的读出机构，其中在每个读出元件处的中点电压是在所述读出元件的所述第一端和所述第二端之间的中间的可测量的电压。
13.一种存储设备，包括一个或多个马达，用于移动磁性存储介质；以及读出机构，用于当磁性存储介质被移动时读所述磁性存储介质，所述读出机构包括多个读出元件，每个读出元件具有至少依赖于当前正在被读的磁性存储介质的部分的电阻、第一端和第二端；以及多个可变电阻机构，每个可变电阻机构电连接到对应的读出元件的第一端和第二端，以选择性地改变流过对应的读出元件的电流，同时保持读出元件处的中点电压等于每个其他的读出元件处的中点电压。
14.根据权利要求13所述的存储设备，其中所述每个可变电阻机构包括第一恒定电阻元件，具有恒定电阻并且电连接到对应的读出元件的第一端；第二恒定电阻元件，具有恒定电阻并且电连接到对应的读出元件的第二端，第一可变电阻元件，具有可变电阻并且电连接到所述第一恒定电阻元件；以及第二可变电阻元件，具有可变电阻并且电连接到所述第二恒定电阻元件，其中，所述第一可变电阻元件的可变电阻等于所述第二可变电阻元件的可变电阻，从而使得不论流过所述对应的读出元件的电流怎样改变，所述中点电压都保持恒定。
15.根据权利要求14所述的存储设备，其中每个第一可变电阻元件和每个第二可变电阻元件包括多个电阻器，被组织成彼此并联；以及多个开关，每个开关具有接通位置，其中对应的电阻器电连接到读出元件，并具有断开位置，其中对应的电阻器从所述读出元件电断开连接，其中所述开关可以被选择性地接通和断开，从而使得改变流过所述读出元件的电流。
16.根据权利要求14所述的存储设备，进一步包括磁性存储介质，从而使得所述磁性存储介质固定在大容量存储设备中。
17.根据权利要求14所述的存储设备，其中所述磁性存储介质可拆卸地插入到所述大容量存储设备中。
18.一种方法，包括设置电连接到用于读磁性存储介质的读出机构的读出元件的第一端的第一可变电阻元件的可变电阻；将电连接到所述读出机构的所述读出元件的第二端的第二可变电阻元件的可变电阻设置成等于所述第一可变电阻元件的可变电阻，以在所述读出元件处保持恒定中点电压；检测所述读出元件的交流(AC)电阻信号；以及基于检测到的所述读出元件的AC电阻信号确定存储在所述磁性存储介质中的值。
19.根据权利要求18所述的方法，其中设置所述第一可变电阻元件的所述可变电阻包括选择性地接通所述第一可变电阻元件的一个或多个开关，以将所述第一可变电阻元件的一个或多个对应的电阻器电连接到所述读出元件。
20.根据权利要求19所述的方法，其中设置所述第二可变电阻元件的可变电阻包括选择性地接通所述第二可变电阻元件的一个或多个开关，以将所述第二可变电阻元件的一个或多个对应的电阻器电连接到所述读出元件。
全文摘要
一种用于读磁性存储介质的读出机构，包括第一和第二可变电阻元件以及读出元件。每个第一和第二可变电阻元件具有可变电阻。每个读出元件具有至少依赖于当前正在被读的介质的部分的电阻。每个读出元件的第一端和第二端分别电连接到对应的第一和第二可变电阻元件。对于每个读出元件，读出元件电连接到的第一可变电阻元件的可变电阻等于读出元件电连接到的第二可变电阻元件的可变电阻，使得在每个读出元件处的中点电压相等。对于每个读出元件，选择读出元件电连接到的第一和第二可变电阻元件的可变电阻，从而使得期望的电流流过读出元件。
文档编号G11B19/20GK101083079SQ20071010474
公开日2007年12月5日 申请日期2007年4月25日 优先权日2006年5月31日
发明者I·E·伊本, L·L·特雷特 申请人:国际商业机器公司