vcd數(shù)碼機芯電路系統(tǒng)

1、第三章 VCD影碟機數(shù)碼機芯電路系統(tǒng)工作原理,3.1 激光頭電路的工作原理及檢修方法,激光頭將從光盤拾取的信號送到ICS1，產(chǎn)生RF信號并送入ICS3，分別處理成聚焦、循跡、進給和主軸伺服控制信號并進行DSP處理（數(shù)字信號處理）。聚焦和循跡誤差控制信號送到ICS5，經(jīng)驅(qū)動放大后分別驅(qū)動聚焦線圈和循跡線圈，使物鏡自動跟蹤光盤軌跡；,第三章 VCD影碟機數(shù)碼機芯電路系統(tǒng)工作原理,3.1 激光頭電路的工作原理及檢修方法,進給伺服控制信號送到I

2、CS4，經(jīng)驅(qū)動放大后驅(qū)動進給電機，帶動激光頭沿徑向運動，對光盤軌跡進行掃描；主軸伺服控制信號送到ICS4，經(jīng)驅(qū)動放大后驅(qū)動主軸電機帶動光盤作恒線速度轉(zhuǎn)動；,第三章 VCD影碟機數(shù)碼機芯電路系統(tǒng)工作原理,3.1 激光頭電路的工作原理及檢修方法,DSP將RF信號處理成串行數(shù)據(jù)（DATA）信號、位時鐘（SCLK）信號、左右聲道時鐘（WCLK）信號和C2PO指針（錯誤指示）信號并送入解碼電路。,索尼數(shù)碼平臺機芯電路組成框圖,第三章 VCD影碟機

3、數(shù)碼機芯電路系統(tǒng)工作原理,3.1 激光頭電路的工作原理及檢修方法,激光頭拾取信號經(jīng)I/V（電流/電壓）轉(zhuǎn)換后送入D110，產(chǎn)生RF信號、循跡誤差信號、聚焦誤差信號、進給信號。這些信號送入D109進行數(shù)字處理后送入D105驅(qū)動放大，用以控制聚焦、循跡線圈、進給電機、主軸電機進行伺服。同時，D109輸出的串行數(shù)據(jù)（DATA）、位時鐘（BCK）、左右聲道信號（LRCK）送入解碼電路作進一步處理。,（1）激光頭電路基本工作原理,反映光盤播放信息

4、,用于聚集伺服控制,用于循跡伺服控制,用于調(diào)節(jié)PD的初始工作電流,（1）激光頭電路基本工作原理,（1）激光頭電路基本工作原理,TDA1300,TDA1300內(nèi)部結(jié)構(gòu),,TDA1300,,TDA1300,,TDA1301T,,TDA1301T,TDA7073,TDA7073,（2）激光頭APC電路分析,索尼機芯APC電路,LD的驅(qū)動電流由Q提供，Q輸出的電流大小受APC電路控制。APC電路實際是一個運算放大器，集成在伺服集成電路之中。激光

5、功率檢測二極管PD用于檢測LD發(fā)光強弱，并將強弱信號送入APC電路，經(jīng)運算放大后輸出控制電壓去調(diào)節(jié)Q的驅(qū)動電流。,（2）激光頭APC電路分析,索尼機芯APC電路,電位器VR用于設(shè)置PD的偏置電壓，通過調(diào)整VR可設(shè)置LD發(fā)射的初始激光功率。VR安裝在機芯上，當因光頭老化而讀盤困難或不能讀盤時，可適當調(diào)整VR來提高LD初始發(fā)射激光功率，從而短時間增強讀盤能力。,飛利浦機芯采用分離元件構(gòu)成的APC電路,（2）激光頭APC電路分析,T1為驅(qū)動管

6、，為LD提供驅(qū)動電流，T2, T3構(gòu)成APC電路，其控制原理與上述基本相同。,（3）激光頭常見故障及檢修方法,1）激光頭常見故障現(xiàn)象,A、插入光盤后光盤不轉(zhuǎn)；B、時而讀碟，時而不讀碟，讀碟時間表長；C、插入光盤后，光盤旋轉(zhuǎn)幾秒后停轉(zhuǎn)；D、播放時出現(xiàn)馬賽克現(xiàn)象嚴重，停頓次數(shù)多，畫面不流暢等。,①波形法 用示波器查看時，在RF測試點上應(yīng)能看到清晰的眼圖。RF信號的電壓幅度一般可達到1.2~1.5V（峰-峰值）左右。

7、 一個清晰的RF圖案，表示全機的電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及伺服功能基本上是正常。 眼圖的眼框模糊表示聚焦偏置未調(diào)好。,2）檢修方法,這一測試點在判斷整機前端有無故障非常關(guān)鍵。,RF, TE和FE信號的波形,②電流法 測量激光發(fā)射管的電流，正常時為35~60mA。若大于100mA，調(diào)節(jié)功率電位器電流也不變，說明激光二極管老化。 如調(diào)節(jié)后工作正常，但增加了LD的電流，會加快LD老化。

8、 也可測量LD正向電阻（20~36kΩ），阻值越大，性能越差。,2）檢修方法,③代換法,3.2 數(shù)碼伺服電路的工作原理及檢修方法,數(shù)碼伺服電路,聚集伺服循跡伺服進給伺服主軸伺服,,激光頭正確拾取光盤上的信號必須同時具備四個條件,①激光束的焦點必須落在光盤的信息軌道上。②光盤在旋轉(zhuǎn)過程中，激光束焦點必須沿著信息軌跡準確地掃描。③激光頭由內(nèi)到外圈，光盤每旋轉(zhuǎn)一周激光束焦點移動一個信息軌跡的間距。④光盤的旋轉(zhuǎn)線速度必

9、須保持恒定。,3.2.1 聚集伺服電路原理及檢修方法,(1)聚焦伺服電路基本原理,反射激光經(jīng)光電二極管轉(zhuǎn)換成電信號，送聚焦誤差檢測器處理成誤差信號，經(jīng)相位補償后送驅(qū)動器處理為驅(qū)動電流，經(jīng)聚焦線圈形成磁場，推動物鏡上下移動，使光束焦點落在信息軌跡上。,3.2.1 聚集伺服電路原理及檢修方法,(1)聚焦伺服電路基本原理,開機時，視盤機首先進行聚焦搜索，控制電路先斷開聚集伺服電路，由系統(tǒng)向驅(qū)動電路送鋸齒波狀的搜索驅(qū)動信號，使物鏡上下移動三次，

10、找到焦點后再接通伺服電路；如果系統(tǒng)沒有找到焦點系統(tǒng)顯示“NO DISC”。,聚焦搜索的兩個作用：一是使物鏡進入聚焦伺服電路的控制范圍，二是判斷機內(nèi)有無光盤。,3.2.1 聚集伺服電路原理及檢修方法,（2）聚焦伺服電路分析,1）索尼聚焦伺服電路,索尼激光頭采用6分光敏接收器，其中A，B，C，D用于接收主光束，產(chǎn)生聚焦信號與RF信號；兩個邊緣光敏管E，F(xiàn)接收輔助光，產(chǎn)生循跡信號。,3.2.1 聚集伺服電路原理及檢修方法,（2）聚焦伺服電路分

11、析,1）索尼聚焦伺服電路,索尼激光組件控制電路,CXA1821M,CXD2545Q,BA6392FP,3.2.1 聚集伺服電路原理及檢修方法,主光束反射入4分光敏接收器A，B，C，D中，轉(zhuǎn)變?yōu)镽F信號。若聚焦良好，照在A，B，C，D上的是一個圓，各光敏接收器接收相等光通量，此時無誤差信號輸出；當物鏡聚焦不良時，也就是光盤與物鏡間距離過近或過遠時，照在A，B，C，D上的是一個橫向或豎向橢圓。,1）索尼聚焦伺服電路,此時在A，B和C，D上的

12、光通量不等，即 (A+C)-(B+D)≠0，此誤差信號為聚焦驅(qū)動電流的依據(jù)，經(jīng)電路處理后控制聚焦線圈動作，使聚焦達到最佳狀態(tài)。 信號流程如書中圖3.4所示，4分光敏接收器A，B，C，D接收主光束并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)電信號→送入D110產(chǎn)生聚焦誤差信號→經(jīng)D109進行數(shù)字處理，轉(zhuǎn)變?yōu)榫劢筆WM信號從⑧，⑨腳輸入D105進行聚焦驅(qū)動后將控制信號加于聚焦線圈→聚焦線圈受控帶動物鏡上下微動重新聚焦。,3.2.1 聚集伺服電路原理及檢修方

13、法,（2）聚焦伺服電路分析,1）索尼聚焦伺服電路,注：在D110的14腳接聚焦偏置調(diào)整電位器，用來調(diào)整聚焦執(zhí)行機構(gòu)的偏差，校正物鏡與光盤的距離。,3.2.1 聚集伺服電路原理及檢修方法,（2）聚焦伺服電路分析,3.2.1 聚集伺服電路原理及檢修方法,（2）聚焦伺服電路分析,2）飛利浦聚焦伺服電路,飛利浦CDM12機芯的激光頭發(fā)射出的3束激光經(jīng)光盤反射回光頭，其主光束被分裂成兩束，分別照在5分檢測器D2，D3和D4上。兩束輔助光投射在D1

14、，D5上，用于檢測循跡狀況。D2，D3上檢測到的信號用于聚焦伺服，其聚焦伺服過程為：當發(fā)射的激光離焦時→D2，D3上接收的反射光不相等→聚焦誤差信號D2-D3≠0→經(jīng)ICS3（SAA7372）進行A/D轉(zhuǎn)換并處理→ICS3的26 腳送出控制信號→經(jīng)RS16，RS17，CS20和CS23低通濾波，產(chǎn)生聚焦伺服誤差電壓→送入ICS5的⑥腳并被放大為成比例的驅(qū)動電流→經(jīng)ICS5的13 、16 腳送達聚焦線圈→聚焦線圈驅(qū)動物鏡動作并使其緊盯盤面

15、，直到新的聚焦使誤差為零為止。,3.2.1 聚集伺服電路原理及檢修方法,（3）聚焦伺服電路常見故障及檢修方法,常見故障：無搜索動作、顯示無盤,檢修方法： 先不放盤，觀察激光頭是否有聚焦搜索動作，若無，說明聚焦伺服電路故障，可查聚焦線圈、聚焦驅(qū)動元件、聚焦WPM形成電路及誤差檢測電路； 放入光盤通電，如光盤不轉(zhuǎn)動，可測聚集標志（FOK）信號，若FOK為高，則故障在主軸伺服系統(tǒng)，若FOK不為高，測RF信號波形

16、，幅度約為1.2VPP。若幅度過小，多為激光頭老化或物鏡臟。,3.2.2 循跡伺服電路原理及檢修方法,（1）循跡伺服電路原理,反射的激光束經(jīng)輔助光電管轉(zhuǎn)換為電信號，送循跡誤差檢測器，處理成誤差信號，經(jīng)相位補償和驅(qū)動放大，產(chǎn)生驅(qū)動電流，流經(jīng)循跡線圈形成一定磁場，推動物鏡徑向移動，這時誤差信號為零。,3.2.2 循跡伺服電路原理及檢修方法,（2）循跡誤差信號的檢測,光通量相同，相應(yīng)電信號也相同E=F，TE=0,E＞F，TE ＞0,E＜F，

17、TE ＜0,TE經(jīng)放大后用于驅(qū)動循跡線圈進行修正激光頭掃描軌跡的偏差。,（3）循跡伺服電路分析（索尼）,（3）循跡伺服電路分析（飛利浦）,（4）循跡伺服電路常見故障及檢修方法,1）故障分析方法,循跡伺服不良一般表現(xiàn)為：主軸能夠旋轉(zhuǎn)，但讀不出信息，或激光頭一直向外移動。,2）檢修方法,1、播放時觀察PWM信號，幅度為60mV，若無，檢查數(shù)字伺服處理電路。2、播放和讀盤時，循跡線圈驅(qū)動輸出應(yīng)有變化的電壓，若無，說明驅(qū)動電路有問題。3、若

18、有驅(qū)動電壓輸出，斷電測循跡線圈的電阻（只有幾歐姆），測量時，物鏡可左右移動。,3.2.3 進給伺服電路原理與檢修方法,（1）進給伺服電路原理,循跡伺服電路只能帶動物鏡在小范圍內(nèi)移動（±0.3mm）跟蹤信息紋軌中心，要帶動物鏡讀完光盤所有信息紋軌，需要進給伺服電路，它能帶動物鏡在盤片有效工作區(qū)作徑向移動（可移動35mm）。在進給伺服（跟蹤粗伺服）和循跡伺服（跟蹤精伺服）的配合下，物鏡可準確跟蹤信息紋軌中心并讀出信息。

19、 正常播放時，進給伺服電路的工作是間歇的，相當于循跡伺服的粗調(diào)。 開機或停止工作時，進給伺服電路使激光頭停在光盤導入?yún)^(qū)。,3.2.3 進給伺服電路原理與檢修方法,（2）進給伺服與循跡伺服的區(qū)別,進給伺服電路的誤差信號實際上是取自循跡誤差信號（TE），當TE超過規(guī)定電平時，進給伺服控制進給電機啟動。,（3）進給伺服電路工作原理分析,進給伺服電路。進給誤差信號由光敏接收器E，F(xiàn)產(chǎn)生，循跡誤差信號由D110輸出后經(jīng)低通濾波

20、器取出低頻成分，形成進給誤差信號；然后送D109數(shù)字處理后經(jīng)D105驅(qū)動放大；最后驅(qū)動進給電機轉(zhuǎn)動并傳動激光頭水平移動，使激光頭組件進入循跡伺服控制范圍。（圖3.7）,3.2.3 進給伺服電路原理與檢修方法,（4）進給伺服電路常見故障及檢修方法,進給伺服電路常見故障表現(xiàn)為開機后激光頭不能復位。檢修方法： 斷電，撥動傳動齒輪將激光頭移到光盤外邊沿，通電觀察激光頭應(yīng)能向內(nèi)移動；否則，測量是否有PWM信號輸出，若有，故障在進

21、給電機及驅(qū)動電路；若無PWM，故障在數(shù)字伺服處理電路。 若通電后激光頭內(nèi)移失控，檢察限位開關(guān)是否良好。參考下頁圖。,3.2.3 進給伺服電路原理與檢修方法,3.2.4 主軸伺服電路原理及檢修方法,（1）主軸伺服電路的基本工作原理,光盤在刻錄的時候，是以恒定線速度（CLV）刻錄信息坑點的（線速度為1.25m/s），激光頭在讀取光盤信息時，應(yīng)該勻速讀取坑點信息，但光盤各圈半徑不同，要達到恒線速度旋轉(zhuǎn)，主軸電機的轉(zhuǎn)速應(yīng)隨光盤

22、半徑增大而變慢。讀取光盤內(nèi)圈時，主軸轉(zhuǎn)動應(yīng)快；讀外圈時應(yīng)轉(zhuǎn)慢一點，始終保持光頭與被讀取信軌的相對速度為1.25m/s。 主軸伺服的原理是先從RF信號中取出位脈沖，正常時位脈沖的頻率為7.35kHz，但當主軸電機旋轉(zhuǎn)過快或過慢時，從RF信號中取出的位脈沖頻率將大于或小于7.35kHz。此時讀出的位脈沖頻率與機內(nèi)標準的7.35kHz信號相比較，產(chǎn)生伺服誤差信號，經(jīng)主軸伺服電路控制主軸電機的旋轉(zhuǎn)速度達到伺服目的，避免因此而引起

23、的圖像抖動和彩色閃爍。 。,3.2.4 主軸伺服電路原理及檢修方法,（2）主軸伺服電路工作原理分析,（圖3.8）從D110輸出的RF信號送入D109進行分離位時鐘信號，分離出的位時鐘頻率與電路固有頻率進行比較，比較過程就是CLV處理。處理所獲誤差信號轉(zhuǎn)變?yōu)樗欧刂菩盘枺?jīng)D105驅(qū)動放大后改變主軸電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)恒線速的目的。 由上可見，D109 CXD2545Q是一個數(shù)字伺服處理集成電路，功能齊全；D105 BA639

24、2FP主要是4個驅(qū)動放大電路，完成信號的放大。,3.2.4 主軸伺服電路原理及檢修方法,飛利浦主軸伺服電路工作原理分析,,RF信號經(jīng)ICS1的⑨腳輸入ICS3的15 腳并在內(nèi)部進行比較，產(chǎn)生主軸速度伺服控制電壓。此電壓經(jīng)ICS3的 33，34 腳輸出，經(jīng)低通濾波后輸入ICS4的①，②腳進行驅(qū)動放大，經(jīng)ICS4的 13， 16腳送入主軸電機，控制主軸電機轉(zhuǎn)速。,3.2.4 主軸伺服電路原理及檢修方法,（3）主軸伺服常見故障及檢修方法,1）