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1、第5章 VCD、DVD维修入门与提高学习要点： 本章主要讲述VCD和DVD影碟机的基本原理、基本电路及维修技术。学习本章时，读者应转变思想观念，并从影碟机的结构框图入手，逐步掌握其工作原理和维修技巧。在学习电路工作原理时，要将重点放在信号流程、解码电路、伺服系统等方面；在学习维修技术时，应将重点放在激光头的检修、伺服系统的检修及解码电路的检修等方面5.1怎样学好音视设备维修技术25.2 VCD与DVD影碟机的基本知识35.3 VCD与DVD影碟机的工作原理8四. 伺服处理器（4课时）135.4 机 芯185.5 VCD与DVD整机电路分析205.6 VCD与DVD的检修335.1怎样学好音视设
2、备维修技术一.要转变思想观念1. 分析信号流程时要转变思想观念模拟信号的传输只存在平衡传输和不平衡传输两种情况。数字信号的传输存在串行传输和并行传输两种方式。2. 在分析某一电路工作原理时要转变思想观念数字电路对信号的处理方式有：格式变换、存储、读出、纠错、压缩、解压缩、运算等等。在分析数字电路时，必须把握三点：一是要弄清各单元电路的功能。二是弄清信号流程。三是把握好时钟信号。二. 学会“庖丁解牛”“庖丁解牛”技术的精髓在于能够化整为零，这种化整为零的技术也正是学习音视设备所需要的。三. 要掌握元器件的防损及拆装技术1. ESD器件的防损影碟机中的激光头、数字处理电路及解码电路都是ESD器件，
3、维修时要注意防静电处理。具体做法如下：共6点，见教材2. 拆装片状集成块时应注意的事项共10点3. 片状电阻、电容及电感的拆装1）拆卸方法2）安装方法4. 片状集成块的拆装1）拆卸方法2）安装方法四. 常用的维修工具1. 尖头烙铁2. 特殊的解焊尖头烙铁3. 吹风机（一般选择4号，温度等级为7）4. 集成块拨离器5. 解锡线（或解锡带）6. 防静电烙铁7. 热风枪5.2 VCD与DVD影碟机的基本知识一. 激光影碟机发展过程简介 1. 影碟机的发展1）LD 2）CD-G和CD-V3）VCD、CVD及SVCD4）DVD2. 各类影碟机与CD机的性能比较见教材表5-1二. VCD与DVD光碟的结构
4、1. VCD光碟1）VCD光碟的区域分布VCD光碟的直径为12cm，厚度为1.2mm，其信息面示意图见教材图5-4所示中心孔：夹持区：导入区：信息区：导出区：边沿区：2）VCD光碟的结构VCD光碟共由三层材料制成。见教材图5-5（a）所示。第一层为透明基片，中间层为反射层（信息层），第三层为保护层。数字信息通过光刻的工艺记录在反射层，形成一群一群的有序排列的凹凸坑点。见教材图5-5（b）所示。2. VCD的软件版本软件版本的英语名称是Version，缩写为Ver，它主要表现光碟在应用中的操作功能上，与计算机的系统操作软件版本有点类似。VCD的版本号已从Ver1.0经Ver1.1发展到Ver2.
5、0。Ver1.0版本：Ver1.1版本：Ver2.0版本：具有重放控制功能（即PBC功能）、简易的人机对话功能、多层菜单选择功能、可重放高清晰度的静止图像。3. DVD光碟DVD光碟的直径也为12mm，但数据存储量比VCD光碟大得多，最高可达17GB。DVD光碟有四种类型，即单面单层、单面双层、双面单层、双面双层。DVD碟上的坑点比VCD碟的坑点小、密度高。DVD激光头的激光波长比VCD短。三.VCD与DVD信号的记录过程1. VCD信号的记录过程VCD信号的记录过程见图5-8所示。图5-8在A/D变化过程中，音频信号的取样频率为44.1kHz，Y信号的取样频率为6.75MHz，U和V信号的取
6、样频率为3.375MHz。MPEG-1编码器负责对数字音、视频信号进行压缩编码处理，使音、视频信号的数据量大大减少。CIRC纠错编码电路的作用是在数字信号中加入校正码，以便重放时实现纠错处理。控制字又称子码，它是8位附加数据字。控制字的作用是提供光碟所录制信号内容的一些相关信息，包含TOC信息。EFM调制是一种8-14位调制方式，EFM是Eight to Fourteen Modulation的缩写，即8位扩展到14位的调制。同步字有两方面作用：一是确定待处理数据的起始点，确保读出信号和录入信号同步；二是作为光碟转速控制电路的比较信号。2. DVD信号的记录过程DVD信号的记录过程与VCD大同
7、小异，不同的地方主要体现在如下几个方面：（1）DVD采用MPEG-2编码方式，其压缩比更大。（2）DVD不再采用CIRC纠错技术，而采用RS-PC纠错技术。（3）DVD不再采用EFM调制技术，而采用EFM PLUS调制技术（8-16位调制），以提高效率。四.MPEG数字压缩技术介绍MPEG数字压缩技术是由国际动画专家组研究出来的。共有四种标准，见表5-3所示。表5-3技术标准图、声质量应用范围MPEG-1图像清晰度一般，伴音质量好VCDMPEG-2图像清晰度较高，伴音质量好DVD、CVD、SVCDMPEG-3图像清晰度最高，伴音质量好高清数字电视MPEG-4图像清晰度最差，伴音质量差动画、游戏
8、等方面1. MPEG-1数字压缩技术的图像参数见教材表5-4所示按1.2Mbit/s的传送速率来算，VCD碟总播放时间为1.2小时左右。由于MPEG-1标准是根据广播电视级标准降半制定的，其亮度信号带宽约3.1MHz，水平清晰度约为250线。2. MPEG-2数字压缩技术的图像参数该标准见表5-5和表5-6所示。从表中可以看出，MPEG-2标准的采样频率和每行亮度采样点数都是MPEG-1标准的两倍。MPEG-2标准的另一个特点是采用了VBR编码技术。五. MPEG-1编码及解码1. MPEG-1图像信号编码原理1）图像的分割细化2）三种帧的定义为了实现图像的压缩编码，MPEG-1将图像帧定义为
9、I、P和B三种。具体解释上述三种帧I帧不得压缩。P帧只传送主体变化的差值，重放时，依靠帧存储器将I帧的主体部分和P帧的差值进行运算后得出新画面。B帧信息量最少，它只传送反映在I、P帧间的运动主体变化情况，重放时，B帧是通过参考前面的I帧和后面的P帧来获得的。3）MPEG-1编码框图见教材图5-11所示对编码过程稍微提一下，没有完全弄清2. MPEG-1图像信号的解码原理见教材图5-12所示3. MPEG-1的音频信号编码和解码5.3 VCD与DVD影碟机的工作原理 一. VCD和DVD的结构框图1. VCD的结构框图VCD的结构框图见教材图5-15所示1）激光头用来读取光碟上信息。2）RF信号
10、处理RF信号处理器负责对激光头输出的信号进行运算和放大处理，产生RF信号。3）数字信号处理器（DSP）数字信号处理器又叫DSP电路，其主要作用是对RF信号进行EFM解调及CIRC纠错处理，输出DATA、BCLK及LRCK信号送到MPEG-1解码器。4）伺服处理器（SSP）它由聚焦伺服、循迹伺服、进给伺服及主轴伺服电路组成。其作用是确保读碟的准确性。5）MPEG-1解码器该电路是VCD的核心，它负责对压缩的视频信号和音频信号进行解压缩处理。6）视频编码及D/A变换该电路的作用是将解压缩后的数字视频信号进行PAL/NTSC制编码，以形成PAL/NTSC制数字信号。再对数字信号进行D/A变换，输出模
11、拟视频信号。7）系统控制电路它由CPU构成，能处理遥控指令和键控指令，并根据遥控指令和键控指令指挥整机工作。8）VCD中的电机VCD中一般有三个电机，即托盘电机、主轴电机和进给电机。2. DVD的结构框图DVD的结构框图如图5-16所示，图中仅画出了信号处理部分，其余电路与VCD类似。图5-16DVD与VCD的主要区别有如下两点：（1）DVD的DSP电路中包含两个通道，一个专门用来处理DVD信号，它能对信号进行EFM PLUS解调和RS-PC纠错处理；另一个专门用来处理CD/VCD信号，它能对信号进行EFM解调及CIRC纠错处理。（2）DVD采用MPEG-2解码器，它兼容MPEG-1解码。二.
12、 激光头1. 激光头的结构激光头主要由激光管、光学系统、光敏接收器、聚焦线圈及循迹线圈等构成。1）激光管激光管是一个能产生激光的二极管。VCD光头所用的激光管发射出来的激光波长为780nm，而DVD为635/650nm。2）光学系统光学系统又称光路，它负责对激光管产生的激光进行加工处理，并将激光传送到光碟信息面；还对光碟的反射光进行加工处理，并传送到光敏接收器。根据光学系统的结构来分，激光头可分为三光束激光头和全息激光头。这两种激光头的光学系统见教材图5-18所示。3）光敏接收器光敏接收器又叫光敏组件，其作用是将光碟反射回来的光转化为电信号。三光束光头的光敏接收器由六只光敏二极管组成；全息激光
13、头的光敏组件由五只二极管D1、D2、D3、D4、D5组成。见教材图5-19所示。4）循迹线圈和聚焦线圈在激光头上安装有循迹线圈和聚焦线圈。当聚焦线圈中通以正、反向电流时，物镜会上、下移动，以确保焦点落在光碟的信息面上，这个过程称为聚焦控制。当循迹线圈中通以正、反向电流时，物镜会左、右摆动，以确保焦点落在信息纹上，这个过程称为循迹控制。2. 激光管供电电路一般采用自动功率控制（APC）电路来给激光管供电。参考教材图5-21（a）这是由IC构成的APC电路，LD为激光二极管，用来发射激光。PD为激光功率检测管，用来检测LD发射激光的强弱，并将激光的强弱转化为电流送入APC电路，经运算放大后输出控制
14、电压去控制VT的驱动电流，进而调节LD的发光强弱。3. 激光头电路图见教材图5-22所示。三.RF信号处理及DSP处理1. RF信号处理电路RF信号处理电路的主要作用：产生和放大RF信号，同时还要对激光头各个光敏二极管输出的信号进行放大。两种光头的RF放大器如图5-23所示。图5-23 2. DSP处理器VCD的DSP处理器负责对RF信号进行EFM解调及纠错处理，输出DATA信号、BCLK信号及LRCK信号。DSP处理器的框图如下所示。DVD的RF处理器及DSP电路的工作原理与VCD基本相似，只是在DSP中增添了EFM PLUS解调方式和RS-PC纠错方式而已。四. 伺服处理器（4课时）1.
15、FE和TE信号的产生1）FE信号的形成对于三光束光头来说，A、B、C、D四个光敏二极管输出的信号经加减运算后，形成聚焦误差信号FE，如图5-26所示。图5-26 对于全息激光头来说，FE信号是由D2和D3信号相减后形成的，即FE=D2-D3。2）TE信号的形成对于三光束光头来说，两个边缘光束用来拾取循迹误差信号。如图5-27所示，循迹误差信号TE=E-F=0。对于全息激光头来说，TE信号是由D1和D5相减后形成的，即：TE=D1-D5图5-27 2. 聚焦伺服原理聚焦伺服电路的功能是：确保激光束的焦点准确地落在碟面上。聚焦伺服电路框图如图5-28所示。图5-28 当焦点落在碟面上时，FE等于0，物镜不会上下移动。当焦点未落在碟面上时，FE会
