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1、第 4 章 CD 机原理与维修4.1 CD 机基础知识4.1.1 模拟信号和数字信号1、模拟信号模拟实际物理量的电信号称为模拟信号，特点是信号的幅度随时间连续地变化。造成模拟系统性能指标不能做得很高的主要原因是噪声。信号在记录、传输、重放过程中，会有噪声混入，如图 41 所示。混入的噪声叠加在模拟信号上很难予以消除。2、数字信号与数字量相对应的电信号称为数字信号，最常见的形式是矩形脉冲序列，即可以用0 和 1表示的序列。叠 加 在 数 字 信 号 上 的 噪 声 干 扰 可 以 很 方 便 的 使 用 限 幅 器 将 噪 声 干 扰 消 除 ， 如图 42 所示。数字信号处理时也可以很方便的把

2、它们拆开，处理后再进行重新组合。4.1.2 模/数转换（ ADC ）模拟信号数字化：为了用数字系统处理模拟信号，首先要将模拟信号变换成数字信号，这一过程称为模拟信号数字化，简称ADC 或 A/D 变换。模拟信号数字化主要过程：取样、量化和编码。1、取样取样： 对在时间上连续变化的模拟信号，按一定的时间间隔取得样值的过程。取样值： 取样所得到的样值。取样周期： 取样的时间间隔。取样频率： 每秒的取样次数。图 43（a）所示为取样过程。实践和理论均证明，只有取样频率大于（至少等于）取样信号最高频率的两倍，才能得到理想的模拟信号恢复效果。在 CD 记录系统中，对音频信号的取样频率应大于20KHz2=

3、40KHz 。根据国际声频工程学会推荐的CD 系统标准，取样频率采用44.1KHz 。2、量化精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 量化：把在取样过程中得到的取样值，用四舍五入的方法变换成最小量度单位整数倍的过程。如图 43（ b）所示。量化误差： 量化值与取样值之间的差值。如图 43（c）所示。量化噪声： 量化误差对信号来说是一种噪声，所以量化误差也叫量化噪声。量化误差与表示量化值的二进制数的位数（即最小量度单位）有关。数字音响设备

4、中常用的量化位数为16bit。3、编码编码：把量化值编排成二进制数码的过程。如图 43（d）所示就是用3bit 量化位数的二进制编码。脉冲编码调制：用幅度和宽度均相等的脉冲序列来表示二进制数字的操作过程称为脉冲编码调制， 简称 PCM。脉冲编码调制波形如图44 所示。4.1.3 EFM 调制EFM 调制：将 8 位数据变换为14 位数据的一种特定的调制技术，简称814 调制。这种技术在 CD 机中被采用。1、EFM 调制的目的采用 EFM 调制技术，可以将含有连续的0 或连续的 1 的各种 8bit 的数字信号变换为不存在连续的0 或连续的1 的 14bit 的数字信号，从而较容易地从数据码流

5、中分离出位时钟信号，并避免对伺服系统产生干扰，使伺服系统的工作稳定。2、EFM 调制的方法EFM 调制： 将任意一个8bit 的数码，用一个能满足三项要求（即没有两个连续的数字1出现；两个数字1 之间的 0 的个数最少为2 个；两个数字1 之间的 0 的个数最多为10 个）的特定的14bit 数码来代替，两者之间一一对应，EFM的 814bit部分数据对应关系如表 41 所示。结合位（耦合位） ：在每两个14bit 数码之间，插入3 个连接位，保证任意两组数码的连接处没有两个连续的数字1 出现，如图 4 5所示，精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下

6、载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 4.1.4 误码纠错1、误码对重放信号的影响误码： 在数字信号的数据流中，1 变成了 0 或者 0 变成了 1。误码的影响： 一旦信号0 和 1 丢失或出错， 造成的结果是信号本身出现错误，导致声音和图像失真。如图 46 所示。2、误码产生的原因数字信号出现误码的原因（以CD 机为例）：（1）在光盘的刻录和盘片的制作过程中产生误码。（2）光盘在使用过程中被划伤或沾上指纹、油污、灰尘等。（3）在重放过程中，由于伺服或同步信号混乱等原因而不能正确地读取信号。随机性误码：一个数据位出

7、现的误码。连续误码（群误码） ：连续多位的数据位出现误码。3、误码的纠错纠错： 将错误数码改正为原来正确数码的过程。纠错码：为了识别信号中原有的误码及误码位置，在原信息码中以一定规则增加的数码。（1）奇偶检验法利 用 奇 偶 检 验 可 以 纠 正 一 个 数 据 位 的 随 机 误 码 。 纵 横 奇 偶 检 验 如图 47 所示。（2）交叉交织法解决连续误码的问题最常用的是交叉交织法。交叉交织法原理如图 48 所示。4.1.5 数/模转换（ DAC ）数/模转换： 将输入的数字信号转换为模拟信号的过程，是模/数转换的反变换，简称 DAC或 D/A 变换。数/模转换有多位（多bit）DAC

8、和 1 位（ 1bit）DAC 两种。1、多 bit 数模转换器多bitDAC ： 数 字 信 号 被 变 换 成 一 系 列 的 离 散 的 取 样 模 拟 值 ， 工 作 过 程 如图 49（a）所示。2、1bit 数模转换器精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 1 位数模转换器简称为1bit DAC 。1bit 数模转换器具有更高的性能。1bit DAC 有脉冲宽度调制（ PWM ）方式和脉冲密度调制（PDM）方式。1bit D

9、AC 的脉冲宽度调制（PWM ） ：脉冲的宽度与取样值的数据大小成正比，工作过程如图 49（b）所示。1bit DAC的脉冲密度调制（PDM） ：脉冲密度与取样值的数据大小成正比，工作过程如图 49（c）所示。4.2 CD 光盘4.2.1 CD 光盘结构外形尺寸： 直径 80mm 和 120mm 两种，厚度1.2mm，中心孔直径15mm。120mm 光盘比较常用，如图 410 所示。引入区（ TOC） ：位于直径 4650mm 之间，记录的是音乐节目的编号、时间、地址等信息。节目区： 位于直径50mm116mm 之间，记录音乐信息。引出区： 位于直径 116117mm 之间，记录了节目结束的信

10、息。边缘区： 位于 117120mm 之间。信息轨迹特征： 光盘上有一条由一系列凹坑组成的螺旋线由内圈向外圈方向展开。这条螺旋线记录了光盘信息。凹坑的几何尺寸很小，深0.11m、坑宽 0.5m，坑长 0.83m3.3m 共 9 种长度，轨迹的间距1.6m。光盘结构： 从光盘的剖面看，光盘可分为3 层。最下面一层为透明片基，中间层为反射层，反射层上面是保护层。在保护层上面还可能存在商标层。4.2.2 CD 光盘的信号记录格式帧： 6 个取样周期的音频信号，是数据码流的一个基本单位。CD 光盘中是以帧为单位组织数据。还加入了其它一些码流（如同步码、耦合码、控制码、奇偶校验码等）。1 帧数据： 1

11、帧数据为588bit，大致可分为两大部分：第 1 部分以 24 位同步信号 （同步码）开头，后为14 位（一个字节的EFM 信号）控制和显示信息（控制码），两者之间有3bit 的连接位（耦合位）作为信号间的分段间隔；第2 部分为 32 个字节（一个音频字节为8bit）的数据，分为两段配置，每一段中为12 个字节的音频数据字，加上4 个字节的 CIRC 纠错码。无论是音频数据或纠错码，每个字节间都有3bit 的耦合码。这样就得到了1 帧由 588bit 组成的CD 光盘数据信号，如图 4 11 所示。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳

12、- - - - - - - - - -第 4 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 4.3 CD 信号的记录与重放4.3.1 CD 信号的记录过程音 频 信 号 在 记 录 到CD光 盘 上 以 前 经 过 了 一 系 列 的 处 理 ， 过 程 如图 412 所示。左（ L） 、右（ R）声道的音频信号，经低通滤波器滤除20kHz 以上的干扰噪声后，经AD 变换器分别变为2 路 16bit 的数字音频信号。L、R 两路信号再经多路复用器（切换开关）1 按时间分段地串接成一路数字码流信号。串行数字码流信号再经纠错编码器按特定算法进行重排。然后再经多路复用器2 在数据码流中的

13、特定位置加入控制字（称为子码）。数据码流再经 EFM 调制将 8bit 的串行数据码流转换为特定的14bit 数据码流。最后经多路复用器3 加入帧同步信号。最后将信号刻录到光盘上。4.3.2 CD 信号的重放过程从光盘上重放信号的过程如图 413 所示。重放时，激光头从光盘上读取“坑”、 “岛”信号，转变为电信号后输送到后续电路中，经RF 信号处理电路后成为RF 信号。在数字信号处理电路中，最主要的是进行EFM 解调和 CIRC纠错解码处理， 使其还原为与数据记录时相同的数字音频信号（PCM ） ， 然后分离为左声道 （L）数字音频和右声道（R）数字音频信号，再分别经DA 变换电路和低通滤波器

14、后就得到了双声道立体声模拟音频信号。另外，在数字信号处理电路中还有同步字分离和子码分离电路。4.4 CD 机的基本组成总体上看， CD 机主要由机芯和电路两大部分组成。从工作原理的角度看，则可以分为6个部分，如图 414 所示，即机械机构1、激光头 2、信号处理系统3、伺服系统4、显示与控制系统5 和电源电路6。机械机构主要是用来完成光盘装卸、光盘旋转、 激光头移动等任务；激光头的作用是从光盘上读取信息； 信号处理系统的作用是将来自光盘的信息进行一系列的处理，变换、 恢复出声音信号；伺服系统的作用之一是对激光头进行控制，使之发出的激光的焦点对准光盘上的信息轨迹，作用之二是对主轴电机进行控制，使

15、之按着要求的速度旋转；显示与控制系统的作用是对整机的工作统一指挥，使各部分谐调一致地工作，同时，将CD 机的工作状态予以显示；电源电路为各个电机和各部分电路提供合适的工作电压和电流。4.5 CD 机机芯组成及工作原理4.5.1 CD 机机芯的基本组成精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 机芯： CD 机的机械系统简称为机芯，有时也称为光盘系统、机芯系统。机芯功能： 装、卸 CD 光盘；使 CD 光盘按恒定线速度旋转；发射激光并通过聚焦

16、和跟踪线圈及进给电机使激光束对准CD 光盘的轨迹； 将装盘机构状态 （出或入） 信号和光学系统的位置信号传递给电路系统。图 415 所示是 CD 机机芯的组成框图。图 416 是简化的机芯结构图。机芯组成： 机芯主要由托盘进出机构、光盘装卸机构、光盘旋转机构、 光头进给机构和激光头等部分组成。4.5.2 托盘进出机构托盘进出机构作用：通过加载电机和传动部件驱动光盘托架（或称托盘） 移进和移出机箱的。托盘进出机构组成：主要由托盘、驱动齿轮、皮带轮、加载电机、托盘进出盒检测开关等组成。光盘托盘的结构：如图 417 所示。托盘上设有 8cm 和 12cm 两种圆形凹槽，以适应对应尺寸的光盘。托盘进出

17、机构工作过程：按动装卸光盘键（OPEN/CLOSE ） ，指令被送入“操作显示微处理器”，译码后的指令再送到“系统控制微处理器” ，系统控制微处理器输出控制信号，使加载电机旋转。再按一次装卸光盘键（OPEN/CLOSE ） ，微处理器则驱动加载电机反向旋转。4.5.3 光盘装卸机构光盘装卸机构作用：完成光盘的抬起（装载）和下降（卸载）动作，也由加载电机驱动。光盘装卸机构主要有倾斜升降式和平行升降式两种。倾斜升降式光盘装卸机构：结构如图 418 所示。倾斜升降式光盘装卸机构工作过程：在进行光盘的装载、加载电机驱动托盘进盒到位时，加载电机继续旋转，驱动主齿轮继续反时针旋转，主齿轮最下面的三个齿与升

18、降凸轮上的二个齿啮合，使升降凸轮顺时针旋转，升降架前面的凸柱便沿着升降凸轮的螺旋状倾斜滑槽上升，将升降架抬起， 主轴旋转盘随之将光盘顶起来，脱离托盘并被光盘夹持器定位在主轴旋转盘上。4.5.4 光盘旋转机构光盘旋转机构的作用：使光盘高速而平稳地旋转。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 光盘旋转机构的结构：如图 419 所示，主要由主轴电机、安装在主轴电机上的旋转盘和光盘夹持器等组成。光盘旋转机构的工作过程：设在机芯中央的主轴电机直接

19、驱动主轴旋转盘，再通过夹持器带动光盘旋转。4.5.5 光头进给机构光头进给机构的作用：通过进给电机的驱动使激光头相对于光盘作径向平行移动，让激光头发出的激光束跟踪光盘信息纹。光头进给机构的组成：进给机构由进给电机、进给齿轮、激光头齿条、滑动杆等组成（参见图 416） 。进给机构的工作过程：装盘结束、 光盘到位后， 在系统控制微处理器的控制下进给电机旋转。首先使激光头向光盘中心移动。当光头移动到光盘起点时，检测开关给系统控制微处理器输送激光头到位信号。于是停止激光头移动，开始进行光盘的识别和聚焦搜索，搜索完成后，通过驱动进给机构使激光头从内圆向外圆跟踪移动。4.5.6 聚焦与循迹机构聚焦与循迹机

20、构的作用：通过聚焦线圈带动激光头物镜上下方向运动完成聚焦动作；通过循迹线圈带动激光头物镜水平方向（与信息纹的切线垂直）运动完成循迹动作。聚焦与循迹机构的结构：如图 420 所示是聚焦与循迹机构示意图，主要由聚焦线圈和循迹线圈组成。其实它们是激光头的一个组成部分。聚焦与循迹机构的工作过程：聚焦伺服电路和循迹伺服电路供给的驱动电流分别带动聚焦线圈和循迹线圈工作， 保证激光头的激光束准确地聚焦于光盘的信号面并准确地跟踪光盘上的信息纹，拾取信号。4.5.7 激光头激光头的作用：利用激光束读取光盘上的“坑”、 “岛”信号，经光电转换变换成电信号输出。激光头的组成：主要由激光二极管、光学系统、光检测器和聚

21、焦与循迹线圈等组成。1、激光头读取信号原理激光头读取信号原理：如图 421 所示。激光二极管发射激光束到 CD 光盘上， 把 CD 光盘反射回来的激光束转换成电信号（RF 信号），精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 同时产生循迹误差信号（TE 信号）以及聚焦误差信号（FE 信号）。激光头的重放信号：如图 422 所示。当光点打到凹坑时，反射光强度因凹坑散射而大大降低，光检测器输出的电信号小；当光点打到平的铝膜区时，因无散射而全部反射

22、，反射光的强度增强，输出信号大。2、三光束激光系统三光束激光系统组成：如图 4 23 所示，包括光源（激光二极管） 、光学系统和光检测器。三光束激光系统工作原理：光栅将光束分成三束光，中间一束为主光束， 两侧为辅助光束。1/4 波长片使光束产生90的相位延迟，激光束照射到光盘后再反射回来，又穿过物镜和1/4波长片，再次产生90相位延迟，同入射光相比相位差为1800，于是棱镜就将反射光束折射，通过柱面透镜射到光检测器（光敏二极管） 上。其输出除音频信息外，还包含循迹误差信息与聚焦误差信息。3、激光管激光管构成：将激光二极管与监控二极管封装在一起，就构成了激光管器件。如图 424 所示是用于三光束

23、激光头的激光管结构及等效电路。激光二极管作用：用于发射激光。监控二极管作用：用来感应检测激光二极管的发光强度，与激光二极管的驱动电路（APC电路）一起自动调节、恒定激光二极管发光强度。激光强度调整： 激光头上一般都有一个激光强度调整电位器，通过这个电位器， 可以改变加在激光二极管上的电压，使激光强度处于正常范围。激光二极管的测试：激光管具有单向导电特性，不在路时用指针式万用表R1K 档位测量，反向电阻为无穷大，正向电阻一般应该在15K 到 40K 之间。4、光检测器光检测器的作用：是一种光敏元件，起光电转换作用，将光信号变成电信号。光检测器的构成：由封装在一起的多片光敏二极管组成，它们之间共用

24、阴极，而阳极各自独 立 。 三 光 束 型 激 光 头 采 用 的 是6片 式 光 检 测 器 ， 其 排 列 图 及 等 效 电 路 如图 425 所示。4.6 CD 机电路组成及工作原理精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 24 页 - - - - - - - - - - CD 机电路基本组成：如图 426 所示，主要由信号处理系统、机芯伺服系统、控制显示系统和电源电路等部分组成。4.6.1 CD 机开机工作过程光盘装入机芯，控制系统复位操作（机械复位和电路复位），控制系统发出L

25、D ON （激光管通电）信号，点亮激光管并进行聚焦搜索，找到焦点后，由RF 放大电路发出FOK（聚焦完成）信号，控制系统驱动主轴电机旋转并接通各伺服环路，激光头开始读TOC（目录表），存入 RAM 并显示，主轴电机停转进入待机状态。4.6.2 RF 信号处理电路RF 信号处理电路作用：对激光头输出的帧结构数字信号进行放大、补偿、校正，并将其转换为标准的EFM 信号，还能产生或分离出聚焦误差信号和循迹误差信号。RF 信号形成： 利用 RF 相加放大器对来自光检测器的光盘上帧编码数字音频信号进行合成和放大，如图 427 所示。RF=（A+C ）+（B+D ）4.6.3 数字信号处理（DSP）电路数

26、字信号处理电路作用：主要完成EFM 解调（将14bit 的二进制数据变成8bit 的二进制数据）、子码分离、 CIRC 纠错解码和误码补偿等。数字信号处理电路组成：如图 4 28 所示，主要由PLL 锁相环电路、同步检测电路、EFM 解调器、 CIRC 纠错解码器和误码补偿电路等组成。1、PLL 锁相环电路PLL 锁相环电路的作用：再生位时钟 （BCK ） 信号，即从 RF 信号中提取频率为4.3218MHz的位时钟信号。2、同步检测电路同步检测电路的作用：实现帧同步信号检测，为正确分离各部分数据，完成帧解码奠定基础。3、EFM 解调电路EFM 解调电路的作用：将 14bit 的 EFM 信号

27、还原为8bit 的原始二进制音频信号，并消除耦合位。4、CIRC 纠错解码电路精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 24 页 - - - - - - - - - - CIRC 纠错解码电路的作用：检测误码并加以纠正。对于无法纠错的信号附上误码标记输送到后续的误码补偿电路。5、插补 /静音电路插补 /静音电路的主要作用：进行误码补偿，用于减少因没有纠正的误码而引起的噪声。对于附有误码标记的错误字节，用前字保持或线性插补的方式取代误码字节。如果是成片的连续误 码， 则用静 音的方法 予

28、以处理。误 码 补 偿 的 三 种 方 法 如图 429 所示。4.6.4 数字滤波器和D/A 转换器数字滤波器和D/A 转换器的作用：D/A 转换器将数字信号转换成反映原音频信号变化规律的一种“准音频”信号（如阶梯信号、PWM 信号和 PDM 信号） ，再由低通滤波器（LPF）滤除高频成分。超取样数字滤波器： 所谓超取样就是在原来以44.1kHz 为取样频率的取样点之间通过运算处理，插入若干数据，使取样频率增加若干倍。结果使取样频率升高，更容易被滤除。采用超取样滤波器后，可以降低对模拟低通滤波器（LPF）的要求。4.6.5 伺服信号处理电路1、聚焦伺服电路聚焦伺服电路的作用：放大和处理聚焦误

29、差信号，最后驱动聚焦线圈带动激光头物镜做垂直于光盘表面的上下移动，完成聚焦动作，保证激光束聚焦于信息轨迹。聚焦伺服电路结构：如图 430 所示。聚焦伺服电路工作过程：从光盘上反射回来的激光经聚焦光电检测装置处理成聚焦误差信号，经相位补偿后送到驱动电路变换成驱动电流，经聚焦线圈转换成相应的磁场，推动物镜上下移动。聚焦误差信号的形成：如图 431 所示。FE=（A+C ）（ B+D ） 。不同状态下的聚焦光点形状：如图 432所示。聚焦误差信号FE 与物镜聚焦距离的关系：FE=（A+C ）（ B+D ） 0 表示物镜聚焦距离正确；FE=（A+C ）（ B+D ） 0 表示物镜聚焦距离过近；精品资料

30、 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 24 页 - - - - - - - - - - FE=（A+C ）（ B+D ） 0 表示物镜聚焦距离过远。2、循迹伺服电路循迹伺服电路的作用：放大和处理循迹误差信号，驱动循迹线圈进而带动物镜沿着光盘半径方向做小范围移动，使激光束在偏移信息轨迹不多的情况下能自动加以修正。循迹伺服电路的结构：如图 433 所示。主要由循迹误差信号检测放大电路、数字伺服处理电路、驱动电路、循迹线圈等组成。循迹误差信号的形成：如图 4 34 所示。循迹误差信号由光检测器内

31、的E、F 两个光敏二极管输出信号的差值决定，TF=EF。不同循迹状态下的光点位置如图 435所示。循迹正确时，TE=E F=0；循迹有偏差时，TE=E F0。3、进给伺服电路进给伺服电路的作用：驱动激光头从信息引入轨迹到信息引出轨迹的大范围移动。进给伺服电路结构：如图 436 所示，主要由低通滤波器、数字伺服处理电路、驱动电路和进给电动机组成。进给伺服电路工作过程：当循迹驱动电压达到设定的门限电平时，数字伺服处理电路输出驱动电压， 驱动进给电动机，通过进给伺服机构调节激光头的位置。在循迹过程中， 进给伺服是粗调，循迹伺服是精调。进给伺服电路还要受系统控制微处理器的控制。在开机或停止工作时，通过

32、进给伺服使激光头停在光盘引入区的位置（即光盘的最内圈）。4、主轴伺服电路主轴伺服电路的作用：检测光盘的转速，并对检测信息进行处理，进而控制主轴电机的转速，使光盘以恒线速度（CLV ）旋转，保证信息流以恒定速度送往EFM 解调电路。主轴伺服电路结构：如图 437 所示。主轴伺服电路工作过程：RF 信号被处理成EFM 数据流，经主轴线速度检测器后得到反映 EFM 数据流速率的位时钟信号，该位时钟与主轴的线速度相对应。EFM 信号中的位时钟再与晶体振荡器产生的标准位时钟（4.3128MHz ）进行比较，便可检测出主轴线速度的误差。另外， EFM 解调器输出的数据，经主轴相位检测器，产生同步相位误差信

33、号。数字CLV 处理器对主轴线速度误差信号和同步相位误差信号进行数字化处理转换成主轴控制信号，最终由主轴驱动电路控制主轴电机的转速。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 4.6.6 系统控制电路系统控制电路的作用：担负着按键、 遥控器信息的接收，各种功能动作的自动控制，各种工作状态的自动检测，播放状态的自动显示和出现故障时的自动停机保护等功能。系统控制电路结构：组成框图如图 438所示，主要有三大部分，即系统微处理器CPU、输入检测

34、电路、输出控制电路。系统控制电路的工作过程：开机后， CPU 首先复位并同时对各芯片复位。接着执行内部固化的程序。 首先检测各机构的开关状态，若符合初始状态，则发出开启激光指令，物镜进行聚焦搜索。 等接收到聚焦完成信号后，启动主轴电机进行读盘并进行循迹，读出索引信号， 显示相应的目录。否则显示“NO DISC ” 。当接收到操作指令和状态检测数据后，即输出相应的指令来控制机械和电路的工作，并输出相应的信息至显示器进行显示。4.7 CD 机整机电路分析以下以新科CD102CD 机为例，简要介绍CD 机的电路工作原理。整机电路由RF 放大器、数字信号处理器、数/模变换器、模拟音频信号处理电路、伺服

35、电路、系统控制电路、电源电路和遥控电路等组成。4.7.1 RF 放大器RF 信号放大器由IC1（CXA1081M ）和有关外围元件组成，用来完成RF 信号放大、聚焦误差信号放大、 循迹误差信号放大、激光二极管自动功率控制（APC） 、 聚焦识别信号 （FOK ）检 测 、 反 射 镜 （ 跳 跃 循 迹 ） 信 号 检 测 、 缺 陷 （ 疵 点 ） 检 测 及EFM比 较 等 工 作 。图 439 为 CXA1081M 内电路方框图。RF放大、聚焦误差、聚焦识别和循迹误差电路如图 440 所示。RF 放大器由电流/电压（ I/V ）转换放大器和一个加法放大器组成。聚焦误差（ FE）放大器从

36、RF 放大器中取出四只光敏管输出的（A C）（ BD）信号，从 19 脚输出至伺服信号处理集成电路IC2（CXA1082AQ ） 。聚焦识别（ FOK）电路从 1 脚输入 RF 主信号，经聚焦放大器和聚焦比较器组成的聚焦识别电路，从IC1 的 28 脚输出 FOK 信号（又叫聚焦完成信号）。循迹误差（ TE）放大器将光敏二极管VD1、VD2（即光检测器重的F、E）所检测并输出的电流信号从IC1 的 10、11 脚输入，经电流/电压转换放大器和误差放大器后，从20 脚输出循迹误差控制信号TE，送至伺服信号处理集成电路IC2 的 45 脚进行伺服控制。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - -

37、 - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 反 射 镜 检 测 、 EFM比 较 处 理 、 缺 陷 检 测 和 自 动 功 率 控 制 （ APC ） 电 路 如图 441 所示。反射镜检测电路的作用是用来检测激光束是扫描在激光光盘的音轨（凹坑） 上还是在镜平面上，并输出多音轨跳跃信号同循迹误差信号一起去控制循迹伺服。EFM 比较处理电路的作用是将放大后的RF 信号变换为EFM（二进制数码）信号。缺陷检测电路的作用是将CD 光盘中的疵点检测出来。自动功率控制（APC）电路的激光二极

38、管（LED ）与监测光电二极管（VD ）封装在同一个管芯内，自动控制激光二极管功率。4.7.2 数字信号处理器数字信号处理器由IC3（CXD1130Q ） 、IC4（CXK5816 ）及有关外围元件组成。CXD1130Q内电路方框图如图 4 42 所示。从 IC1 的 27 脚输出 EFM 信号由 IC3 的 5 脚送入 IC3。EFM 信号中含有三种信号信息：音频数据流PCM 信号，Q 码， P 码。这一信号经锁相器、相位比较器，分辨出每个数据传输字符的界限，从分离器输出的副码再通过副码处理器处理得到Q 码、 P 码、去加重码等，送 IC5 中进行处理。从EFM 解调器分离音频数据流通过CI

39、RC 纠错系统，输出正确的代表音频信号信息的数字信号，即PCM 信号；滤波后的数字音频信号经过选择器从IC3 的 62 脚78 脚输出并行数据或从78 脚输出串行数据。4.7.3 数/模变换器LC7881C 为 16 位 CM0S 数字音频用DAC（数模转换） 集成电路， 内部包含两个电阻串、脉 冲 宽 度 调 制 及 电 平 移 位 电 路 所 组 成 的 共 模 输 出 数 模 转 换 通 道 ， 如图 443 所示。IC3 的 76 脚输出的位时钟信号，78 脚输出的串行音频数据，79 脚输出的字符选通信号及 80 脚输出的左、右声道选通信号分别加到IC10 的 9 脚、 8 脚、 7

40、脚和 6 脚上。经过IC10数模转换处理后从1 脚和 20 脚分别输出左、右声道的模拟音频信号。4.7.4 模拟音频信号处理电路该电路由场效应跟随器、低通滤波器、去加重电路、双通道运算放大器IC9（MC4558C ）和静噪电路等组成，如图 444 所示。数/模变换器变换输出的左、右声道模拟音频电压信号，经VT10 、VT11 场效应跟随器送往由 R146、C134 和 R147、C135 组成的低通滤波器，滤除音频信号以外的不需要成分，再经精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 24

41、 页 - - - - - - - - - - 过 VT6 、VT7 进行去加重处理后，加至双通道运算放大器IC9 的 3 脚和 5 脚，通过电压放大后分别从1 脚和 7 脚输出。4.7.5 伺服电路伺服电路由IC2 （CXA1082AQ ） 伺服信号处理集成电路及4 路驱动电路组成。 CXA1082AQ用来执行聚焦与循迹伺服信号的处理（包括信号的放大和相位补偿）及对主轴伺服、 进给（滑动）伺服的控制。其内电路方框图如图 445所示。TA7256P 是双通道功率运算放大器，用作主导轴电机和加载电机的驱动，电路内设置有过电流保护，使用外围元件极少，输出电流可达1A，耗散功率为1.25W。伺服电路原

42、理框图如图 446 所示。聚焦伺服电路。IC2（CXAl082AQ ）的 48 脚为聚焦误差信号输入端，接收从IC1 第 19 脚输出的信号。经聚焦增益控制、相位补偿和聚焦误差驱动放大后，从5 脚输出FEO（聚焦驱动）信号。循迹伺服电路。 IC1 的 20 脚输出的循迹误差电压信号，由 R125 和循迹增益电位器RP104加至 IC2 的 45 脚，经集成电路内部电路进行增益控制、相位补偿及驱动放大后，从14 脚输出循迹驱动信号。进给伺服电路。IC2 的 16 脚为 CD 光盘最内圈的限位开关通断信号的接收端。当激光头离开 CD 光盘的最内圈时，限位开关处于断开的位置，此时进给电动机可以接收控

43、制信号进行径向移动。主轴 CLV 伺服。主轴电机通 /断控制信号 （MON ） 、主轴电机相位同步控制信号（MDP） 、主轴电机速度同步控制信号（MDS） 、定时发生器输出的低通滤波器开关控制信号（FSW）分别加到IC2 的 35 脚、 34 脚、 36 脚及 36 脚外接电路上。根据以上四个信号电平的不同，可实现对主轴电机停止（STOP） 、正转 （KICK ） 、反转（BRA KE） 、CLV 粗控 （ClV S） 、CLV精控（ CLV P） 、CLV 快速搜索（ CLVH）和 CLV 正常放音（ CLVA）七种控制。从IC2的 39 脚输出的信号决定主轴电机的工作情况。4.7.6 系统

44、控制电路系 统 控 制 电 路 由IC5 （ CXP1010Q ） 及 有 关 元 器 件 组 成 ， 其 内 电 路 方 框 图 如图 447 所示。IC5 的键扫描输入端13 脚 16 脚与键扫描输出端21 脚 24 脚组成键扫描矩阵电路，在精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 键矩阵的各个交点上跨接一个轻触按键开关。操作某一按键， 便会产生相应的操作指令。电路如图 448 所示。IC5 的 19 脚和 20 脚分别为加载托盘进

45、、出控制指令输出端，外接加载电机驱动电路，如图 449 所示。IC5 内部有显示器驱动电路，可通过32 脚 54 脚直接驱动LCD 液晶显示器工作，用于显示CD机播放的曲目、时间以及当前工作状态等，如图 450 所示。4.7.7 电源电路电源电路如图 4 51 所示。IC8内 部 包 括 电 源 调 整 、 电 流 限 制 、 过 热 保 护 、 延 迟 和 开 关 控 制 等 电 路 ， 如图 452 所示。8V 和 8V 电压， 供给聚焦线圈、 循迹线圈、 主轴电机、进给电机和装卸电机的驱动电路。这两个电压还分别加至IC8 的 16 脚和 1 脚，经 M5290P 稳压处理后，分别从12

46、脚和 5脚输出 5V 电压和 5V 电压，供给整机各有关电路。4.7.8 遥控电路遥控发射器 由IC11（ PD6121）及 有关 元 件组 成 ， 电路 如图 453 所示。 PD6121 的内电路方框图如图 454 所示。遥控接收器中设有与发射器识别码相对应的解码矩阵电路，它由 IC5 的 27 脚 30 脚及 13脚 16 脚组成， 电路如图 455 所示。 遥控器发射的信号经接收器接收、滤波和放大后，输入到IC5 的 64 脚（ RMIN ） ，经解码处理后，发出相应的控制指令。4.8 CD 机维修4.8.1 CD 机主要性能指标1、频率响应频率响应指标表征CD 机重放各种频率音频信号

47、的能力，用来表示CD 机的幅频特性。2、信噪比信噪比指标表示CD 机重放声音时的清晰程度。信噪比的单位为dB，其值愈大愈好。3、谐波失真度精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 谐彼失真度指标表示CD 机非线性失真的程度。谐波失真度用百分数表示，其值愈小愈好。4、声道分离度声道分离度又称为声道隔离度，用来表示左、右声道之间彼此“不窜音”的程度。声道分离度的单位为dB，值愈大愈好。5、动态范围动态范围指标表示CD 机所能重放最大信号电平

48、与最小信号电平之间范围的大小。动态范围单位是dB，动态范围指标数值愈大愈好。4.8.2 CD 机的拆装下面以新科CD102 台式机为例介绍CD 机的拆装步骤、方法和注意事项。其它型号CD机的拆装与此类似。打开机器上盖： 先将 5 只固定螺钉卸下，然后用手提起上盖后部，边晃动边向后上方用力即可将上盖取下，如图 456 所示。拆卸机芯： 机芯固定一共有三只螺钉，前端两侧各一只，后端中间一只。 机芯与印刷电路板之间还有多条形状、宽窄各异的排线连接着，如图 457 所示。排线插座常用的有两种形式，一种如图 458（a）所示，另一种如图 458（b）所示。拆卸前面板： 前面板通过5 只螺钉与底壳相连接，

49、其中两侧各一个，拆下外壳才能看到。另外三个在面板的下方，把CD 机侧立即可卸下。拆卸主印刷板：主印刷板平置于底壳内，卸下四角的4 只螺钉即可脱离底壳。4.8.3 CD 机主要信号和电压1、音响数字编码信号2、时钟信号3、开关信号4、控制指令数字信号5、电机驱动模拟信号6、音频模拟信号7、电源供电8、集成块引脚电压精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 16 页，共 24 页 - - - - - - - - - - 4.8.4 CD 机的调试对于三光束激光CD 机，其调试项目有：CLV 锁相环路 V

50、CO 振荡频率的调整；聚焦偏置调整； EF 信号平衡调整；聚焦伺服增益调整和循迹伺服增益调整。三光束CD 机的基本调试点，如图 459 所示。1、激光电流调整此项调整可以根据两项测试进行。一项是使用示波器观察RF 信号幅度，一般VP-P应在1.2V1.5V。另一项使用万用表测量可调电阻上的电压（亦即 IC 引脚电压），使之与给定值相等。2、压控振荡器 (VCO) 频率调整调试步骤如下：使 CD 机进入测试状态。用导线将主板上测试点Adj（TP2）连接至地（ GND ） ，打开电源开关，机器进入测试状态。将主板测试点ASY 和 GND 连接。将频率计接到锁相环路输出端。将频率计与主板上TP7（P