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1、第3章 光盘机的整机结构和工作过程n3.1CD唱机的基本组成n3.2VCD播放机结构和信号分析n3.3DVD播放机的结构方框图n3.4常见型号DVD的内部结构n35光盘机的工作流程n36光盘机的故障范围判断3.1 CD唱机的基本组成n3.1.1 激光唱机的电路组成激光唱机的电路组成nCD唱唱机机的的结结构构包包括括两两大大部部分分：机机械械部部分分和和电电路路部部分分。机机械械部部分分受受系系统统控控制制电电路路和伺服电路的控制，和伺服电路的控制，FETERFRFFETECLV激光唱机的电路组成n1激光检拾器（简称为激光头）n激光头发射和接收激光束转换成电信号。取得含有表示音视频信息的射频（R
2、F）信号，循迹误差信号（TE信号）和聚焦误差信号（FE信号）。为了正确读取光盘信号，激光束不得偏离信号轨迹。n2伺服系统n作用：保证重放过程中，激光束准确地跟踪信迹，即使聚焦光斑正确地落在正在拾取的信迹上，并以恒线速度跟踪CD光盘的信迹。n伺服系统包括四种伺服：（1）聚焦伺服n作用：使激光束在光盘的放音面上保持良好聚焦，即在垂直方向对准信迹。（2）循迹伺服n作用：保证光盘旋转时，激光束在水平方向对信迹进行很好的跟踪。（3）进给伺服n作用：利用进给电机移动激光头，与循迹伺服共同实现激光束水平方向跟踪扫描光盘的信迹，以使激光头准确读出数据。（4）主轴伺服n作用：使主轴电机按恒线速度（CLV）旋转，
3、从而保证激光头读出信息的速度保持恒定。3信号处理系统n（1）射频放大和伺服预处理：把激光头获得的反映音频信号有关信息的RF信号放大，同时形成伺服电路所需要的各种误差信号。（2）数字信号处理（DSP）：n把模拟信号形式的RF信号整形成数字信号EFM信号，并进行EFM信号解调。经EFM信号解调后的信号再经过纠错、去交织等处理，输出音频数据，同时分离出子码数据。存储器的作用是用以缓冲，存放数据。如提取出来的子码数据等。（3）D/A转换电路和数字滤波器：n数字滤波器是用以降低噪声和改善滤波效果。D/A转换器把音据数据信号转换成模拟音频信号。（4）音频前置放大：n把模拟音频信号放大后输出。4控制显示系统
4、n接收按键及遥控指令、子码数据和各种检测数据，并进行判别和输出相应的指令控制其它电路工作，以实现CD唱机的正常播放、选曲、出/入盘等功能，同时控制显示屏显示各种信息。5电源n向整机提供各种电压。包括数字处理，摸拟信号放大，电机及显示所需的各种电源。n312信号处理过程n光学装置接收到从唱片上反射回来的激光束,获得包含了所需要的聚焦、循迹和数据的信息,进行了射频放大后,然后分别送至聚焦聚焦伺服系统伺服系统、循迹伺服系统和数字信号处理器DSP电路. 聚焦伺服系统输出聚焦误差信号,去控制安装在光学装置上的聚焦线圈,达到保持激光束在唱片的放音面上聚焦的目的.312信号处理过程n循迹伺服系统输出循迹误差
5、信号,去控制安装在光学装置上的循迹线圈,达到保持循迹的要求. 而DSP电路把含有数据信息的信号进行EFM逆变换,并进行处理,然后输出原始的模拟信号的数字取样,送数字滤波器,经D/A转换后,恢复为模拟信号,通过音频前置放大器分左右声道输出音频信号;另外,DSP内产生位时钟信号送至主轴伺服系统,去控制主轴电机的旋转速度,达到恒线速控制3.2VCD播放机结构和信号分析n3.2.1 VCD播放机结构播放机结构nVCD播放机在电路结构方面主要包括两大部分：CD部分和VCD特有电路nVCD播放机和CD播放机在电路结构上的最本质的区别是，VCD播放机增加了音视频解压缩电路和视频信号处理通道。3.2.2 VC
6、D播放机的信号流程播放机的信号流程nCPU系统控制根据所检测到的托盘所在的状态，到位后首先点亮激光二极管，同时发出聚焦搜索信号；激光拾音器（激光头）发出激光，并接收由光盘反射回来的光信号，利用光电转换器，将光盘信号转化为电信号；该电信号先进行误差处理，并分别输出聚焦误差信号（FE）、循迹误差信号（TE）和反映数据信息的射频信号（RF）。3.2.2 VCD播放机的信号流程播放机的信号流程nVCD处理之后的信号在DSP中，RF信号经数据切块后形成的EFM信号。经DSP处理后产生的几个主要信号：位时钟BCK、左右声道时钟LRCK、DATA等，送入MPEG-1音视频解压缩电路进行解压缩处理。3.2.2
7、 VCD播放机的信号流程播放机的信号流程n在MPEG-1解压缩电路内，先进行图像和声音信息的分离，在活动图像微处理器的控制下进行解压缩。解压缩后的帧图像数据和音频数据存放在DRAM中，按时间顺序读出。图像数据经视频D/A、视频编码后输出模拟电视视频。VCD的图像输出一般有VIDEO(复合视频)、S-VIDEO(S视频)、RF。3.2.2 VCD播放机的信号流程播放机的信号流程n音频数据经数字滤波器、音频D/A，与卡拉OK处理电路送来的话音信号混合处理，经音频前置放大后输出左右声道立体声。3.3DVD播放机的结构方框图3.3DVD播放机的结构方框图n激光头从光盘中读取数据，然后送至射频放大进行数
8、据处理，数据处理后输出各伺服误差信号去驱动伺服系统，达到保证激光束始终准确跟踪轨迹并成像在光电检测器的目的。同时输出信号进入解码单元进行系统解码（压），将主画面信号与未解码的副画面数据（画面中叠加的文字、符号等）、音频数据分离，对音频数据做杜比AC-3解码并输出，副画面数据解码后与主画面信号混合，然后进行NTSC/PAL编码，输出视频信号。3.3DVD播放机的结构方框图nDVD的音频处理方式常用的有MPEG2，杜比AC-3和DTS。这些处理方式可提供包括左声道、右声道、中置音和左后环绕、右后环绕和超重低音的音效，因超重低音的频带很窄，认为只有0.1声道，故称为5.1声道。3.4常见型号DVD的
9、内部结构3.4常见型号DVD的内部结构35光盘机的工作流程3.5光盘机的工作流程n通电开机通电开机CPU及各芯片复位及各芯片复位检测各机构的检测各机构的开关状态：出开关状态：出/入盒开关是否在入盒状态，激光入盒开关是否在入盒状态，激光头（限位开关）是否处于最里面头（限位开关）是否处于最里面若是，则发若是，则发出激光通（出激光通（LD ON）指令，点亮激光）指令，点亮激光聚焦搜聚焦搜索（调焦）索（调焦）FOK是否有效是否有效若是，启动主轴若是，启动主轴电机电机启动循迹伺服和进给伺服启动循迹伺服和进给伺服读出索引信读出索引信号（号（TOC表），显示目录。若表），显示目录。若FOK不能变为有不能变为
10、有效，则效，则CPU发出停止指令，并显示发出停止指令，并显示“NO DISC”.35光盘机的工作流程n目录数据如在显示屏上显示，说明光盘机的激光头、系统控制、伺服电路及解码电路基本是正常的。在VCD和DVD机中，在光盘机播放机初始动作阶段，没有涉及到解压板。但需要说明的是：对有些机型，当解码板出现故障时，也可能使机器无法完成初始工件过程。36光盘机的故障范围判断36光盘机的故障范围判断学习要点与指导nCD唱机的结构包括两大部分：机械部分和电路部分。机械部分主要实现以下功能：n（1）出入CD光盘，以实现装取碟；n（2）转碟，使CD光盘按恒线速旋转；n（3）激光头进给，方法是通过聚焦和循迹线圈以及
11、进给电机使激光束准确对准CD光盘的轨迹，拾取信号；n（4）将装片机构状态（出或入）及光学装置的位置（处于引入区）信号传递给电路系统。学习要点与指导nCD唱机的电路主要是实现以下的信号处理过程：n激光拾音器接收到从光盘上反射回来的激光束，获得包含了所需要的聚焦、循迹和数据的信息，进行了射频放大然后输出聚焦误差信号FE、循迹误差信号TE和射频信号RF。信号分别送至聚焦伺服系统、循迹伺服系统和数字处理电路和数字锁相环电路PLL。n聚焦伺服系统利用聚焦误差信号FE驱动安装在激光头上的聚焦线圈，达到保持激光束在光盘的放音面上聚焦（光斑落在信息坑上）的目的。循迹伺服系统利用循迹误差信号TE驱动安装在激光头
12、上的循迹线圈，达到保持循迹的要求。RF信号经对光盘旋转速度进行控制，达到恒线速（CLV）控制。n而数字处理电路DSP利用PLL恢复的位时钟信号，把含有数据信息的信号进行EFM逆变换，并进行处理，滤去无用的信号，输出数据信号DATA，位时钟信号BCK及左右声道信号LRCK。n整个电路的工作是由CPU系统控制来协调的。学习要点与指导nVCD机、DVD机中相对独立地包含了CD机的电路结构。但增加了解压缩电路和视频处理电路。实训项目三VCD/DVD实物电路的认识n一、实验目的：n1.培养学生的识图能力，要求能够读电路原理图。n2.能够把电路图和实物图相对照进行分析。n二、实验器材n长虹红太阳VD300
13、0VCD视盘机或其它品牌的VCD和任一品牌的DVD一部，配有相应的电路图。三、实验内容n1.读懂电路图n2.找出激光头n3.找出RF放大和伺服处理电路n4.数字信号处理电路DSPn5.视频电路n6.音频电路n7.系统控制和显示电路n8.电源电路n9.对应实物认识电路图。n首先在辨认VCD/DVD机中一些主要的物体，即特征元件，如激光头和电路的主要元件，按信号流程去辨认主要集成电路的作用。4实验步骤n（1）先读懂电路图n（2）根据电路图，对应实物，找出如下器件或芯片：n激光头、主轴电机、进给电机、出/入盘电机、RF放大、伺服处理、伺服驱动、数据切块和数字锁相环、DSP、解压缩芯片、视频处理电路、音频数/模转换器、音频放大器、卡拉OK电路、CPU、显示屏、遥控的键控电路、电源电路。n（3）分析各个插排的作用。n（4）说明信号的流程和当出现故障时应如何检测。5实验报告n画出实验用机结构框图，标明主信号流程，伺服信号流程。要求标明各集成电路的型号和信号进出脚号。
