《CD唱机原理》PPT课件.ppt

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1、3.1CD唱机基本组成3.2RF放大与伺服信号处理3.3数字信号处理3.4数字滤波与数/模转换3.5CD唱机整机电路分析3.6CD唱机的维修2021/8/9第页CD唱机工作过程:将激光头从光盘上读取到的数字信号，还原为模拟音频信号的过程。是信号编码、调制和记录的反过程。记录时:音频信号经A/D转换、CIRC编码、EFM调制后记录在光盘上重放时:从光盘上读取信号、EFM解调、CIRC解码、D/A转换后还原模拟音频信号。CD唱机分为机芯(精密机械和激光头)部分和电路部分2021/8/9第页机芯部分:装

2、卸光盘、在伺服电路控制下从光盘上读取信号。电路部分:信号处理系统、控制和显示系统、电源信号处理系统--将光盘信号还原为模拟音频信号控制和显示系统—协调整机工作、完成操作功能和显示工作情况电源--整机供电由于附加一块解压板，CD唱机就可以构成VCD播放机，而DVD的结构和VCD存在着很大的相似性，所以，理解CD唱机的基本原理，对后续课程的学习有着重大的作用。2021/8/9第页第一节CD唱机基本组成精密机械、激光头、伺服系统、信号处理系统、控制系统和显示电路、电源电路组成。一、CD唱机基本结构202

3、1/8/9第页二、CD唱机的工作原理(一)开机工作过程光盘装入机芯后，控制系统首先进行复位操作，包括机械复位(托盘关闭、激光头在最内圈位置)和电路复位(各数字电路初始化)；然后控制系统发出LDON(激光管通电)信号点亮激光管并进行聚焦搜索，此时各伺服环路是开路的；找到焦点后，由RF放大电路发出FOK(聚焦完成)信号，控制系统收到此信号即驱动主轴电动机旋转并接通各伺服环路，激光头开始读TOC(目录表)，读完TOC将其存入RAM，显示总目录及时间信息，主轴电动机停止转动进入待机状态，此时若键人操作指令

4、，CD唱机即按操作指令工作。2021/8/9第页(二)RF放大器激光头输出的电信号称为RF信号。RF信号是仅数mV的微弱信号，必须先进行放大并进行补偿、校正，转换为标准的EFM信号，才能被后续的数字信号处理电路识别。RF放大器输出信号幅度(测试点上)为0.8-1.2Vp-p。CD光盘的信迹是由3－11T等9种不同长度的坑槽组成，在光束扫描信迹时，激光头输出RF信号在示波器上可显示的波形，这种波形称“眼图”。2021/8/9第页CD系统EFM信号的数据传输率为4.3218Mbps，1bit通道位占时

5、T0.23s。3T对应的频率约为720kHz。11T对应的频率约为196kHz，即激光头的工作频率范围为196—720kHz共有九种频率。激光头的频响具有线性低通滤波器特性，其截止频率约为1440kHz。这样，9种频率获得9种输出幅度。光盘上记录的是脉冲信号，被激光头读出时，低通滤波特性将脉冲波钝化，输出9种周期的正弦波，用示波器观察，9种周期的正弦波迭加在一起形成眼图。眼图是利用实验的方法估计和改善（通过调整）传输系统性能时在示波器上观察到的一种图形。从“眼图”上可以观察出码间串扰和噪声的影

6、响，从而估计系统优劣程度。2021/8/9第页RF信号经限幅、补偿、校正，形成EFM信号送数字信号处理电路。RF放大器通常还集成有伺服信号处理电路，形成聚焦、循迹、进给伺服信号送伺服驱动器，驱动伺服执行机构完成聚焦、循迹、进给伺服。2021/8/9第页(三)数字信号处理电路(DSP)记录在光盘上的是帧编码结构的信号数字信号处理:将帧编码结构的信号码流还原成帧编码之前的音频数字信号的过程，也称帧解码数字信号处理电路功能：完成EFM解调、分离子码、纠错插补。数字信号处理电路工作过程正是帧编码的逆过程，

7、因其处理对象都是数字信号，故称为数字信号处理电路。数字信号处理电路组成：PLL锁相环电路、同步检测电路、EFM解调器、CIRC解码器和误码补偿电路等2021/8/9第页2021/8/9第页1.PLL锁相环电路PLL锁相环电路的作用：再生位时钟(BCK)信号EFM信号实际上就是一串由高、低电平构成的脉冲串，其边沿变化包含了时间同步信息，这就是位时钟信号，简称为BCK或BCLK。只有提取出位时钟信号信息，才能将数码按编码的顺序和节奏分切，使重放处理的码率，即单位时间内码的传输位数(bit数)，与录制时

8、完全一致。为了从串行的EFM信号中取出各位数据，需要恢复位时钟(BCK)。位时钟恢复电路采用数字锁相环PLL电路。2021/8/9第页由光盘上读出的RF信号经整形形成EFM信号，和由VCO出来的连续振荡波形进入相位比较器进行比较，当频率不同(相位有差异时)，比较器输出极性不同的控制电压，去控制VCO的振荡频率，从而保证输出振荡频率为4.3218MHz，相位与EFM边沿同步的信号，作为位时钟信号。位时钟信号一路送到数字信号处理器中的其他电路，去同步信号处理电路，使之能准确识读数据帧中