Tìm hiểu về DVD

Chia sẻ: Dinh Minh Toan | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

781
lượt xem 177
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khối Servo trong máy DVD gồm có bốn mạch servo chính: focus servo, tracking servo, sled servo, spindle servo, làm nhiệm vụ điều chỉnh vận tốc quay và pha quay của các motor, đồng thời điều chỉnh chùm tia laser của đầu đọc, đảm bào cho việc ghi phát tìn hiệu trên DVD luôn dược trung thực.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tìm hiểu về DVD

A. Khối servo của máy DVD: Khối Servo trong máy DVD gồm có bốn mạch servo chính: focus servo, tracking servo, sled servo, spindle servo, làm nhiệm vụ điều chỉnh vận tốc quay và pha quay của các motor, đồng thời điều chỉnh chùm tia laser của đầu đọc, đảm bào cho việc ghi phát tìn hiệu trên DVD luôn dược trung thực. 1. Mạch Focus servo: Mạch Focus servo có nhiệm vụ điều khiển vật kính sao cho tia laser đập đúng hố của nó, sơ đồ khối tổng quát được minh họa như sau: Hình : Sơ đồ khối tổng quát mạch Focus Servo Nguyên lý hoạt động của mạch như sau: Khối này nhận tín hiệu từ RF, điều chỉnh cuộn dây hội tụ, làm dịch chuyển vật kính theo phương thẳng đứng để chùm tia hội tụ đúng trên bề mặt DVD để tín hiệu phát lại trung thực nhất. Tùy thuộc vào vị trí của vật kính so với DVD mà chùm ánh sáng có hình dạng khác nhau. Cường độ sáng nhận được từ các diode A+C và B+D được đưa đến mạch khuếch đại so sánh để tạo ra tín hiệu sai lệch hội tụ (FE), sau đó đến mạch so pha, mạch khuếch đại thúc cấp điện áp sai lệch cho cuộn dây hội tụ sẽ tạo ra từ trường di chuyển vật kính theo phương thẳng đứng sao cho khoảng cách của vật kính đúng với bề mặt DVD để chùm tia hội tụ lên DVD thành một điểm cực nhỏ khi đó tín hiệu phát lại là trung thực nhất.
Sơ đồ khối mạch Focus servo máy DVD Khi khoảng cách vật kính đúng với DVD thì chùm sáng hội tụ lên các diode cảm quang là vệt sáng hình tròn, khi đó cường độ ánh sáng nhận được của A+C=B+D làm cho áp sai lệch hội tụ tạo ra từ mạch khuếch đại so sánh bằng 0, tức là vật kính đã đúng không cần điều chỉnh. Khi khoảng cách vật kính quá gần với DVD thì chùm sáng hội tụ lện các diode cảm quang là vệt sáng hình elip đứng, khi đó cừơng độ ánh sáng nhận được của diode A+C>B+D làm cho áp sai lệch hội tụ tạo ra từ mạch khuếch đại so sánh có giá trị dương (+), điện áp này cấp cho cuộn dây tạo từ trường di chuyển vật kính xa DVD. Khi khoảng cách vật kính quá xa với DVD thì chùm sáng hội tụ lện các diode cảm quang là vệt sáng hình elip ngang, khi đó cừơng độ ánh sáng nhận được của diode A+C
gặp các pít phản xạ trở lại, khi đến bán lăng kính chùm tia đổi phương 900 sau đó rọi lên 4 diode cảm quang ABCD. Tùy thuộc vào vị trí của chùm tia chính so với các đường track, mà chùm sáng phản xạ lại của E và F có cường độ khác nhau. Sơ đồ tracking servo máy DVD Cường độ sáng của diode E và F được đưa đến mạch khuêch1 đại so sánh sẽ tạo ra tín hiệu sai lệch tracking( TE), sau đó đến mạch so pah, mạch khuếch đại thúc cấp điện áp sai lệch cho cuộn dây hội tụ tạo ra từ trường di chuyển vật kính hteo phương nằm ngang sao cho chùm tia chính luôn đọc đúng các track để tín hiệu phát lại là trung thực nhất. Khi chùm tia chính đọc đúng các track, khi đó ánh sáng phản xạcua3 hai tia phụ lên hai diode E và F có cường độ bằng nhau, khi đó áp sai lệch tracking từ mạch so sánh bằng 0 tức là vị trí của vật kính đã đúng không cần điều chỉnh. Khi chùm tia lệch sang bên trái, khi đó ánh sáng phản xạ của hai tia phụ lên hai diode E và F có cường độ khác nhau, cường độ sáng nhận đuộc của hai diode E>F, khi đó áp sai lệch tracking từ mạch so sánh có giá trị âm (-), áp sai lệch này cấp cho cuộn dây tạo ra từ trường di chuyển vật kính sang bên phải giúp cho tia chính đọc đúng track để tín hiệu phát lại là trung thực nhất. Khi chùm tia lệch sang bên phải, khi đó ánh sáng phản xạ của hai tia phụ lên hai diode E và F có cường độ khác nhau, cường độ sáng nhận đuộc của hai diode E
Khối này phải đảm bảo vận tốc quay đĩa theo hệ thống CLV tức vận tốc dài không đổi từ 1,2 đến 1,4 m/s nhưng vận tốc gốc thay đổi từ 500 vòng/phút khi cụm quang học ở trong cùng và giảm dần còn 200 vòng/phút khi cụm quang học di chuyển ra ngoài biên. Mạch tự động điều chỉnh vận tốc quay motor như hình dưới đây: Sơ đồ khối mạch điều chỉnh vận tốc quay Spindle motor Để thực hiện được điều này mạch điều chỉnh vận tốc lấy tìn hiệu đồng bộ khưng(fFCK) tách được khi đọc lại để so sánh với vận tốc chuẩn tạo ra từ dao động thạch anh, kết quả tạo ra áp sai lệch vận tốc cấp cho mạch MDA để điều chỉnh lại vận tốc quay motor. Mạch điều chỉnh phase quay: mạch này phải đảm bảo pha quay của motor quay luôn được ổn định, tức làm đảm bảo sao cho pha của xung clock tương ứng với data khi phát lại (BCK) phải cùng pha với xung clock chuẩn đưa vào tri xuất dữ liệu. Sơ đồ khối mạch điều chỉnh phase quay Spindle motor Để thực hiện được điều này mạch điều chỉnh pha quay của motor lấy tín hiệu so sánh là pha của xung clock tương ứng với dữ liệu khi phát lại (fBCK) có
tần số đã ổn định bởi mạch điều chỉnh vận tốc, để so sánh với pha của xung clock chuẩn f=4,3218MHz tạo ra từ dao động thạch anh chuẩn, kết quả tạo ra sai lệch về pha cấp cho mạch MDA để điều chỉnh lại pha quay của motor. 4. Mạch Sled servo: Khối này nhận tín hiệu từ mạch tracking servo để đưa ra điện áp điều chỉnh sled motor, tạo tác động điều chỉnh cụm quang học theo từng bước trên các track từ phía vùng tâm đĩa ra ngoài, sao cho chùm tia luôn đọc đúng các track. Mạch Sled servo còn được gọi là mạch chỉnh thô, ngoài ra trên máy DVD còn trang bị các hệ thống nạp đĩa hoặc đưa đĩa ra ngoài. Toàn bộ vận hành của máy được điều khiển bởi khối vi xử lý. Sơ đồ khối mạch Sled servo máy DVD Điện áp trung bình của tín hiệu tracking error (TE) từ mạch tracking servo đưa tới, có giá trị theo thời gian, tín hiệu này được đưa tới mạch tích phân để sửa dạng, tín hiêu sau đó đưa tới tầng so sánh để so sánh với thành phần chuẩn, kết quả sai lệch sled motor tạo ra để lái sled motor sao cho vật kính được giử trong tầm điều chỉnh so với điện áp chuẩn ngay tại tâm của hệ cơ. B.KHỐI VI XỬ LÝ Hình khối mạch vi xử lý trong máy DVD
Khối vi xử lý là bộ phận trung tâm, làm nhiệm vụ điều hành tất cả các hoạt động trong máy, bằng cách tác động điều khiển trực tiếp đến tất cả các khối giúp cho việc ghi phát tín hiệu diễn ra một cách đồng bộ. Tác dộng đến khối cơ: diều khiển sự hoạt động của các phần tử trong khối cơ để thực hiện việc nạp đĩa vào, lấy đĩa ra, quay đĩa… Tác động đến khối nguồn: diều khiển việc cấp nguồn PC (power control) cho các mạch điện trong máy. Tác động đến khối tín hiệu: điều khiển việc xử lý tín hiệu khi ghi và phát tương ứng với từng chế độ làm việc của máy. Tác động đến khối chỉnh cơ, thực hiện việc điều khiển vòng quay của các motor giúp cho việc ghi phát tín hiệu diễn ra bình thường. Để tiện lợi cho việc khảo sát khối xử lý trong máy người ta phân chia ra thành từng khu vực khác nhau. Dựa vào chức năng hoạt động của khối, người ta phân chia khối vi xử lý ra làm 3 khu vực khảo sát chính như sau: 1. Khu vực phục vụ chính cho vi xử lý: là các điều kiện cần thiết để cho vi xử lý làm việc như: nguồn AT (5V), xung clock chuẩn, mạch Reset… 2. Khu vực các lệch ngỉ vào: có thể phân ra làm 3 loại +Các lệch ngỏ vào từ các phím điều khiển. +Các phím nằm phía dưới mặt máy, thông qua các phím nhấn này thì lệch được đưa về vi xử lý. + Các lệch ngỏ vào từ các cảm biến (sensor), thông thường các phím lệch này thiết kế để làm các mạch bảo vệ trong máy hoặc thực hiện các chuyền động nối tiếp trong máy. Lệch vào từ mạch tín hiệu, là các lệch được đưa về vi xử lý để điều khiển từng chế độ làm việc của máy. 3.Khu vực các lệch ngỏ ra: có thể chia làm 4 loại: +Lệch ra để điều khiển hoạt động của các motor trong các chế độ làm việc như: play, close/open, stop…lệch ra diều khiển đóng mở các mạch điện tín hiệu trong các chế độlàm việc như điều khiển mạch data strobe, mạch DSP, mạch công tắc E-E, mạch xử lý audio…lệch ra điều khiển các mạch đèn chỉ thị như điều khiển các đèn hiển thị các chế độ làm việc của máy…lệch ra điều khiển các nguồn PC (nguồn điều khiển) để cung cấp các mức nguồn cho mạch hoạt động. I.Khu vực phục vụ chính vi xử lý: Cấp nguồn cho vi xử lý: trước hết là nguồn áp AT (5V) cung cấp cho vi xử lý, nguồn này sẽ xuất hiện ngay khi mới cấp nguồn vào để vi xử lý sẳn sàng làm việc khi nhận các lệch mới. Nguồn xung clock chuẩn: vì hoạt động bằng xung nên vi xử lý phải được cung cấp một xung chuẩn thật ổn định gọi là xung clock. Thông thường xung clock chuẩn này được tạo ra từ mạchdao động thạch anh. Thực ra bên trong vi xử lý là tập hợp của các mạch điện dạng số như bộ đếm, các thanh ghi dịch… cho nên xung clock là cơ sở để tạo ra các số nhị phân và để truy xuất các dữ liệu trong khi xử lý. Thạcyh anh tạo xung dao động cấp cho vi xử lý có thể nằm trong hoặc nằm ngoài vi xử lý như hình dưới đây:
Cấu trúc của mạch dao động thạch anh -Đối với loại mạch sử dụng dao dộng thạch anh ngay bên trong vi xử lý, ta có thể nhận dạng dược nhờ chân lệch clock nối ra bên ngoài. Đối với mạch dao động từ bên ngoài, ta có thể nhận dạng nhờ chân clock in. - Lệch reset (chân ALC): chân lệch này nhằm trả dử liệu của vi xử lý về trạng thái ban đầu khi mới cấp điện vào để vi xử lý sẳn sàng tiếp nhận các lệch mới.Ví dụ máy đang hoạt động ở chế độ play, lúc đó dữ liệu trong vi xử lý tương ứng với trạng thái play, bổng nhiên bị cúp điện, khi có điện trở lại thì chân lệch reset sẽ tác động trả dữ liệu trong vi xử lý về trạng thái ban đầu. II. Khu vực các lệch vào vi xử lý: 1. Lệch vào từ các phím điều khiển: Lệch vào từ các phím điều khiển (key input) là những lệch vào tác động thông qua các phím điều khiển nằm phía dưới mặt máy như: play, close/open, FF… hoặc cácphim1 điều khiển từ remote control để đưa về vi xử lý. Để thực hiện được các lệch điều khiển loại này người ta thường dùng phương pháp ma trận phím như hình dưới đây: Sơ đồ mạch giải mã phím lệch
Ở phương pháp này, người ta thiết lập các đường xung địa chỉ AD1, AD2, AD3…và các đường nhận xung lệch ngỏ vào KE1, KE2, KE3…các xung địa chỉ có độ rộng khác nhau từ vi xử lý đi ra rồi lại đi vào vi xử lý thông qua các phím lệch diều khiển như: play, close/open, stop…Từ đó vi xử lý sẽ hiễu được phím lệch nào đã được tác động. Ví dụ khi ngỏ vào KE1 nhận dược xung có độ rộng nhỏ nhất thì đó là phim Eject được nhấn, cũng ngõ vào KE2 nhưng nếu nhận được xung AD3 có độ rộng lớn nhất thì đó là lệch stop được tác động. 2. Lệch vào từ các cảm biến : Cảm biến vị trí khay đĩa (tray sensor): có nhiệm vụ nhận dạng vị trí khay đĩa đang ở ngoài hay trong máy nhờ một khóa điện hoặc một cảm biến quay. Khay đĩa dịch chuyền theo rảnh trượt thông qua chuyển động quay của loading motor. Vị trí của khay đĩa ở trong hay ngoài hệ cơ được nhận dien bởi tray SW, có khi còn được gọi là open hay close SW dựa vào các mức cao hay thấp do các khóa điện tác động tạo ra. Sơ đồ cảm biến vị trí khay đĩa Sử dụng khóa điện: bình thường SW hở, vi xử ký nhận mức cao H. khi đĩa đã vào trong máy, SW đóng, vi xử lý nhận mức thấp, ra lệch ngắt motor loading.
sơ đồ mạch cảm biến vị trí khay đĩa dùng khóa điện Sử dụng photo transistor: người ta dựa vào khoảng che của hệ cơ để nhận biết trạng thái của khay đĩa. Chẵng hạn, khi đĩa vào vị trí ngoài cùng, ánh sáng từ led hồng ngoại không đến được photo transistor, transistor ngưng hoạt động, chân tray sensor ở mức cao. Khi đĩa ở vị trí trong cùng, ánh sáng đi đến photo transistor làm transistor dẫn, vi xử lý nhận mức thấp, lệch diều khiển MDA làm ngắt động cơ. Sơ đồ mạch cảm biến vị trí khay đĩa dùng bộ cảm quang Cảm biến nhận diện vị trí cụm quang học: trong máy cụm quang học được bố trí trên cơ chuyển động tịnh tiến từ trong ra ngoài hoặc từ ngoài vào trong theo phương vuông góc với các đường tròn đồng tâm của đĩa. Để dịch chuyển cụm quang học, người ta sử dụng sled motor. Khóa điện nhận dạng vị trí cụm quang học được sử dụng để khống chế chuyển động của khối này khi ở vị trí trong cùng hoặc ngoài cùng so với đĩa. Ví dụ trong các máy Sony, khóa điện up/down được trang bị để nhận dạng trạng thái của cụm quang học với mạch điện được minh họa như hình dưới đây: Sơ đồ cảm biến nhận diện vị trí cụm quang học Mạch cảm biến diều khiển từ xa: thông thường khối giải mã tín hiệu hồng ngoại được bố trí ngay bên trong vi xử lý. Để nhận tín hiệu từ bộ điều
khiển từ xa tới, người ta sử dụng bộ thu tín hiệu hồng ngoại IR (infrared receiver). Mô hình mạch có thể được biểu diễn như hình: Sơ đồ mạch điều khiển từ xa III. Khu vực các lệch ra: 1. Lệch ra điều khiển mở nguồn PC: Tương tự như máy VCR, trên máy CD, VCD, DVD người ta thiết kế mạch điều khiển đóng mở nguồn cung cấp bằng cách tác động lệnh power on/off. Điện áp ở ngỏ ra có thể được sử dụng để cung cấp cho các khối servo, DSP… và còn có thể để được dùng để cung cấp cho khối hiển thị. 2. Các lệch điều khiển motor: Các lệch điều khiển motor thường tồn tại dưới dạng một đường lếnh hay tổ hợp nhiều đường lệnh điều khiển thể hiện dưới mức logic (L/H). thông thường để điều khiển các motor thực hiện nhiều chế độ làm việc người ta thiết kế các mã lệnh điều khiển bằng cách tổ hợp tuyến tính các chân lệnh điều khiển từ vi xử lý. 3.Lệnh mở nguồn diode laser: Để tăng tuổi thọ của diode laser cũng như bảo vệ mắt khi chưa có đĩa vào máy, người ta không cấp nguồn cho diode laser khi khay ở vị trí bên ngoài, bằng cách thiết kế đường lệnh mở nguồn cho diode laser. Khi chân LD on = L, transistor Q dẫn, nguồn cấp chop diode laser, đây là mô hình chung nhất, thường gặp nhất trong các máy CD,VCD cũng như DVD. Mạch tự động điều chỉnh công suất phát tia laser (ALC) cơ bản thường được dùng có cấu trúc như hình
Sơ đồ mạch điều khiển đóng mở diode laser Lệch điều khiển đóng mở nguồn cấp tia laser xuất phát từ vi xử lý gọi là LD on tác động ở mức thấp, thường được sử dụng mạch có cấu trúc như hình Sơ đồ mạch điều khiển chỉnh công suất phát tia laser 3.Lệnh câm âm thanh: Lệnh Mute (audio mute) xuất phát từ khối vi xử lý thường được dùng đề làm câm tín hiệu âm thanh ngỏ ra bằng cách ngắt âm thanh ở ngỏ ra, nối mass ngỏ ra hoặc khống chế khối DSP. Các dạng làm câm âm thanh ở ngỏ ra: +Làm câm bằng mức logic: ở đây người ta sử dụng mức logic H hoặc L để ngắt âm thanh. Khi chân mute = H, Q1 ngưng, Q2 và Q3 dẫn, nối mass âm thanh ở ngỏ ra.
Sơ đồ mạch làm câm tín hiệu audio + Làm câm bằng chương trình: phương pháp này được thực hiện trên các máy hiện đại. khi sản xuất, người ta nạp chương trình ngắt vào bộ nhớ. Trong trường hợp ngắt, một chuổi xung nối tiếp được cấp vào IC DSP, bằng cách tách dò xung làm ngắt (bằng số lượng xung, căn cứ vào sư đột biến về cạnh và mức logic) mà khối DSP sẽ hoạt động hay bị khóa. Mô hình hoạt động của phương thức này được minh họa như hình CPU DSP Sơ đồ mạch làm câm tín hiệu audio 3. Lệch ra diều khiển khối giải mã hiển thỉ: Khối giải mã hiển thị (display) hiện nay được thiết kế theo hai dạng: bố trí ngay bên ngoài hoặc trong vi xử lý. Khối giải mã hiển thỉ bố trí chung với vi xử lý: khi đó bên ngoài người ta bố trí các chân giao tiếp với đèn hiển thị, đó là các chân G (grid), S (segment). Sơ đồ giao tiếp được minh họa như hình:
Sơ đồ mạch giao tiếp giao tiếp điều khiển và hiển thị Khối hiển thị ở bên ngoài: trong trường hợp này người ta thiết kế các chân dữ liệu (data), xung nhịp (clock), báo sẳn sàng (ready)…Để giao tiếp giữa vi xử lý và mạch giải mã hiển thị (display decoder). Mô hình hoạt động được biểu diễn như hình Sơ đồ mạch giao tiếp điều khiển và hiển thị