软驱的组成及工作原理

撰稿人：张   俊   李   军
1996-07-26

        软驱主要由盘片驱动系统、磁头定位系统、信号检测系统、数据读、写、抹电路系统四部分组成。在控制电路的作用下，完成对软盘数据的读写。
        一、盘片驱动系统
        盘片驱动系统由主轴电机、皮带轮、盘片托盘、主轴稳速电路组成。其作用是使盘片准确地在主轴中心定位并压紧，在主轴的带动下，以360RPM(转/分)的速度旋转。
        主轴稳速电路类似于串联式稳压电源，由软驱适配卡上的“电机启动”信号MOTOR ON控制，输出直流电压给主轴电机，再从主轴伺服电机输出一个反映转速的反馈信号，送到比较器与标准电压进行比较，以调节主轴电机的转速。调整标准电压(即调整分压电阻)，即可调整主轴电机的转速。
        二、磁头定位系统
        磁头定位系统由步进电机、钢带、磁头小车、导轨等组成，其作用是将磁头定位在指定的磁道和扇区位置上，主要通过控制步进电机的“步进脉冲”来实现。
        步进电机共有四个绕组，每次有两个绕组通电(即所谓的四相双拍式步进电机)。当“方向”信号DIRECTION=0时，磁头向盘中心(79道)移动；DIRECTION=1时，磁头离开盘中心退向00道。“步进”信号STEP是脉冲信号，它由两个D触发器组成。在“方向”信号控制下，步进电机每收到一个脉冲信号就移动一步(一般的步距为3.6度/步)。这样磁头即可实现进退移动，定位在指定的磁道和扇区位置上。
        三、信号检测系统
        为了保证软驱正确可靠地读写数据，采用了以下三种信号检测电路：
        1.00道检测电路：用以检测磁头起始道的位置，有微动开关和光电传感器两种(目前绝大多数软驱均采用光电传感器)。当磁头小车回到00道位置时，产生“00道”信号TRACK-00，送给软驱适配卡，表示磁头已处于00道位置，不允许磁头继续向外移动。
        2.索引信号检测电路：由发光二极管和光敏三极管组成，对软盘的索引孔进行检测。在主轴电机转速为360转/分时，产生的“索引脉冲”信号INDEX周期为200ms，脉宽约为4ms。该信号作为一个磁道的第一个扇区开始的标志，当主轴电机转动，且该软驱被选中后(其中插有软盘)才出现。如果没有索引信号，则说明软驱没有准备好，不能进行读、写操作。
        3.写保护检测电路：有微动开关和光电传感器两种，用于检测软盘写保护口的状态。当软盘处于写保护时，只能进行读取数据操作。
        四、数据读、写、抹电路
        数据读出电路主要由前置放大器、低通滤波器、带通放大器、微分鉴零限幅放大器及脉冲整形电路组成。
        执行读操作时，选中的磁头绕组从软盘中感应出微小的电压(该电压代表软盘中存储的数据)，是一个近似于正弦波的信号，经放大、滤波，整形后，输出脉宽为1ms的数据信号。数据写电路包括面选开关、写数据触发器、写驱动电路；抹电路由两个单稳延迟电路组成，第一个单稳产生前延迟，保证在“写选通”信号延迟一段时间后再产生抹电流，使它能清除因磁头定位精度误差造成的磁道边缘不规整部分。第二个单稳保证在“写选通”信号无效使写数据结束后，抹电流仍然保持一段时间，以避免出现遗漏的不规整磁化段。
        当面选开关选中0面或1面磁头进行写操作时，如软盘未写保护，磁头线圈中产生写电流，对软盘的磁层进行不同方向的磁化。由于写电流的变化规律代表了需要写入的数据，因此，随着软盘的转动，数据就被记录在软盘上了。
        为避免写电流幅度的变化对读出信号峰点漂移的影响，采用恒流源电路提供恒定的写电流。
        软驱印刷电路上有若干信号测试点，根据上述工作原理逐点测量，可以方便地进行故障诊断，迅速找到故障部位。
 
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