VCD、DVD原理与维修.doc

国家信息化计算机教育认证中等职业教育电子信息类专业 企业技能型紧缺人才双证培养方案 配套教学教案VCD、DVD 原理与维修中国职业技术教育学会 CEAC信息化培训认证管理办公室 2006年 9 月VCD、DVD原理与维修教学教案 /0. 目录 目录 第 1章 VCD、DVD机基础知识简介. 4 1.1数字信号. 4 1.2 VCD、DVD播放光盘. 6 1.3 数字信号处理的基本知识. 6 1.4 数字信号压缩的基本知识. 8 1.5 设备的对外连接10 第 2章 激光头和机械结构 12 2.1 激光头的光路和结构 12 2.2 激光头伺服电路14 2.3 机械机芯结构17 第 3章 VCD影碟机. 20 3.1 VCD 影碟机的基本组成20 3.2 数字信号处理电路DSP 22 3.3 解压缩电路 24 3.4 系统控制电路CPU和显示电路. 26 3.5 电源电路. 28 3.6 整机线路分析 29 3.7 CVD、S-VCD和超级 VCD机简介. 39 第 4章 DVD影碟机. 40 4.1 DVD 影碟机的基本组成 40 4.2 常用的几种 DVD激光头43 4.3 DVD 解码器的基本结构 45 4.4 常用的几种解码芯片及其功能46 4.5几种音频系统和对外连接. 48 4.6 整机线路分析 51 第 5章 VCD、DVD机的维修. 56 5.1 VCD、DVD机的维修方法56 5.2 机械部分的常见故障及排除 61 2中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. 5.3 激光头部分常见故障的维修 64 5.4 伺服电路的维修方法71 5.5 微处理器部分的故障判断方法. 73 5.6 控制与显示部分的常见故障及排除 74 5.7 RF 放大器、数字信号处理电路的维修方法 77 5.8 解压缩部分的故障检修 80 5.9 视频信号处理电路的检修 84 5.10 音频和卡拉 OK电路的故障检修方法85 5.11 电源部分的检修 88 3中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /.第 1 章 VCD、DVD 机基础知识简介 1. 了解数字信号和光盘上各种信号的特点;了解光盘的盘片结构光道结构。2. 掌握比特、字节、比特率、取样级数和取样频率的概念。 3. 了解VCD信号的记录格式和数字信号压缩的基本知识。 4. 熟悉MPEG压缩的几个标准。理解比特率和图像清晰度的关系。 5. 掌握VCD和 DVD 机的图像参数,学会设备对外连接的方法。 1. 理解 VCD 信号的记录格式,理解数字信号压缩的工作原理。 1.1 数字信号 1.数字信号的特点模拟信号是在时间轴上连续的信号,比较直观、形象。但是,在处理过程中模拟信号容易变形,这就很难高保真地再现原来的内容。数字信号是以电平(或说脉冲)有与无这两个状态(称为 1、0)的多位组合来描述信号。数字信号具有较强的抗干扰能力、还原能力。采用数字信号可以方便地进行“存储”、“计算”。为设备实现多功能提供了条件。 2.比特、字节、比特率二进制数码的每一位称为 1 个比特(1bit) ; ; 8bit为 1 个字节(1Byte);进位:1KB1024B, 1MB1024KB, 1GB1024MB。 每 秒钟传输的 bit数称为比特率比特传输率;记作: 1bit/s 或bps 每 秒钟传输的 3. A/D 转换和 D/A 转换 3量化形成的量化值的总数目,称为取样级数,或者称为取样精度。用量化时的 bit 级数表示。图中所表示的量化精度为 8bit。每秒钟的取样次数,称为取样频率。常用 f 表示。 S4中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. 一般,取样频率应大于模拟信号频率上限的 2倍,信号就不会在取样过程中明显丢失,即: fS 2fB 其中: f 为取样频率f 为模拟信号上限频率 S B 声音信号的上限频率 fB为 20kHz,那么取样频率必须为 fS 40KHz。VCD机中声音信号的取样频率为 fS 44100Hz,即每 22.76s 就要在模拟音频信号中取一个瞬时幅值。在 DVD机数字音频处理和某些数字音响系统中,考虑到不同的要求,取样频率有 32KHz、44.1KHz、48KHz、96KHz 等几种。4.像素 形成图像的基本微粒(单元)称为像素。 像素越小越密,图像就越清晰、细致。反之,如果某图像的像素太大,图像就很粗糙。 无论是VCD 还是DVD,图像信号进行A/D 转换时,每一次取样对应一个像素, 即每一个像素对应于8bit 的数字信号。可见,图像要求越清晰、细致,每秒 钟的像素就应该更多,数字信号的比特率就越高。 1. 进度对应习题: 1.1、1.2、1.7、4.3。5中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. 1.2 VCD、DVD 播放光盘 1. CD 系列光盘 我们经常见到的 CD 光盘、VCD 光盘、计算机用的 CD-ROM 光盘以及以前使用的 CD-I、CD-G等,光盘的盘片结构和光道结构是一致的,称为 CD 系列光盘。CD 系列光盘因为有一层铝发射层,外表是银白色的,光洁照人。2.DVD 光盘DVD 光盘的结构为单面单层只读、单面双层只读、双面单层只读、双面双层只读、双面单层 DVD-R 和双面双层 DVD-RAM。1. 进度对应习题:3.1、3.2、3.3、4.2。 1.3 数字信号处理的基本知识 1. 数据帧形成: 声音数据和图像数据压缩后组成一定的排列方法,将 24 个字节划为一组,称为一个数6中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. 据帧。2. 加入对Q 校验码: 每帧 24 个字节的 0、1 分布进行记忆,这个记忆码叫做 Q 校验码,共有四个字节(Q0Q3).这样,每帧就有 28 个字节了。简单定性说明其作用,此处略。3. 不等长延迟 将每帧 28 个字节的数字信号进行不等长延迟,每个字节增加延迟 4 帧,即从延迟 0 帧到延迟 108帧,将每帧的各字节均匀分散到 108帧里面去。前面某些帧的字节由于延迟来到这里。简单定性说明其作用,此处略。4. 加入 P 校验码 对每帧 28 个字节的 0、1分布进行记忆,这个记忆码叫做 P 校验码,共有四个字节(P0P3).这样,每帧就有 32 个字节了。简单定性说明其作用,此处略。5. 每帧加入一个字节的子码 简单定性说明其作用,此处略。6. 8 比特的字符变成了33 个14 比特的字符 简单定性说明其作用,此处略。7. 在每两个14 位数据字之间加入三个 bit 的耦合位(或称并入位),以便分界 简单定性说明其作用,此处略。8. 插入帧同步信号。它由 24 位数字组成:10 简单定性说明其作用,此处略。每帧的数据位与通道位数据位 通道位 音频数据 248192bit 2414336 bit 奇偶校验位 8864 bit 814112 bit 控制、显示位 188 bit 11414 bit 并入位 343102 bit 帧同步位 24 bit 合计 264 bit 588 bit 7中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. VCD 信号的记录格式: 我们已经知道了信息刻录的工作过程,不难即可得到如下数据: (1)帧频:fz44100/67350Hz (2)帧周期:Tz1/fz0.136ms (3)读取点恒线速度:V01.3m/s 1.2m/s-1.4m/s (4)帧长度:LzVo/fz0.177mm (5)位长度:Lv177m/5880.3m (6)昀短坑长即 1001: 0.3m30.9m (7)昀长坑长即 100000000 001: 0.3m113.3m (8)位频率:fv7350Hz5884.3218MHz (10)扇区:又称帧组,由 98 个帧构成.每秒 75 个扇区 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 光 光 盘 盘 帧 帧 结 结 构 构 说 说 明 明 1. 进度对应习题:1.3、1.4、1.6、2.2、3.4、4.4、4.7、4.8。 1.4 数字信号压缩的基本知识 JPEG 压缩方法本质上就是使用一种频域系数的表达方式,该表达方式可以使 bit数很少。 动态图像压缩的过程具体做法是,将图像分解成“宏块”,相邻的几帧图像进行比较,各帧如果有相同的宏块,只保留一块,其余都删除.删除处作出表示“保留”和“删除”宏块的位置不同的“移动矢量”。在 VCD、DVD 机播放进行解压缩时,还原信息的表达方式、利用移动矢量找到保留的那个宏块,进行复制,弥补到删除处,就还原了压缩前的图像。 1.MPEG 压缩的几个标准比特传输速率与图像清晰度之间的关系 比特传输速率与图像清晰度之间的关系 8中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /.( ( 左 左 ) )D DV VD D 图 图 像 像 像 像 素 素( ( 右 右 ) ) V VC CD D 图 图 像 像 像 像 素 素MPEG-1 标准。对数字信号进行一定处理,使传递数字活动图像和伴音的传输率不超过约 1.5Mb/s,称为 MPEG-1标准。用途:VCD、DAT(数字录音机)、计算机光驱等。清晰度约250 线。MPEG-2 标准。对数字信号进行一定处理,使传输码率限制在 210Mbit/s 以下,称为MPEG-2 标准。用途:DVD影碟机、数字录像机、CATV。它采用了可变编码比特率技术,传输率是一个范围。 MPEG-3 标准。对数字信号进行一定处理,要求比特率昀高为 40Mbit/s,符合该标准的图像质量与即将到来的数字电视相当。MPEG-3标准后来已纳入 MPEG-2之内。 MPEG-4 标准。它是低比特率的音像编码标准,适用于 64Kbit/s 以下的传输速率网络,在公众电话网络 PSTN 上传输基本不动的图像,例如可视电话等。2.VCD 和 DVD 的图像参数 (1)VCD 图像参数VCD 图像参数 制式 PAL(625/50)NTSC(525/60) 参数采样频率 亮度 Y:6.75MHz色差 Cr、Cb(总)3.375MHz 每帧亮度像素 352288 像素/帧 352240 像素/帧 每帧色度像素每色差 176144像素/帧 176120 像素/帧 像素传送速度3.8016Mpx/s每像素8 比特 码率30.4128Mbit/s 码率为 1.2MHz 时的压缩率约为 26 由亮度和色差的像素数量就可计算出 MPFG-1 标准的压缩比,对于 PAL制有:像素传送速度352 像素/行288 行/帧+176 像素/行l44 行/帧225帧/秒 3.8016兆像素/秒(Mpx/s) 进行8比特量化后的码传输速率=3.80168=30.4128Mbps 为了满足现有的 1.2Mpbs 的码率,就采用了压缩技术,以减少数据率。其压缩比 CR=30.41281.225.3。由于增加了一些辅助码,实际的压缩比要大一些。(2)DVD 图像参数DVD 图像参数(隔行扫描式) 9中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. 制式PAL(625/50)NTSC(525/60) 参数采样频率 亮度Y:13.5MHz色差Cr、Cb(总)6.75MHz 每帧亮度像束 720576像素/帧 720480像素/帧 每帧色度像束每色差 360288像素/帧 360120像素/帧 像素传送速度15.552Mpx/s每像素8比特 码率 124.416Mbit/s 码率为5MHz时的压缩率约为253. 音频信号压缩根据人耳的听觉特性,将实际上已经听不到的声音删除,就可以大大减少数字声音信号的 bit 数,这就是声音信号压缩的基本原理。 1. 进度对应习题:1.5、2.3、2.5、2.6、3.5、3.6、4.5、4.6。 1 1.5 设备的对外连接按照图示,说明连接方法1. RF 连接方法 VCD 机的RF输出端(RF OUT)用 75同轴电缆与电视机的天线输入插孔相连接。2. AV 连接方法视频连接电缆都为黄色插头,电缆线两端设备的视频端口都是黄色插座)与电视机相连。对音频信号的连接,用专用音频电缆。同样,正规配置的音频电缆左(L)声道连线为白色插头,右(R)声道连线为红色插头,而两端插座也都对应为白色和红色。分别将 VCD 设备音频输出端和电视机音频输入端相连。10中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. 3. S 端子的视频连接 S 端口是亮色分离视频端口。如果 VCD 设备含 S-VIDEO 输出端子,而电视机也含 S-VIDEO 输人端子,则可用专用 S-VIDEO 多芯电缆相连,代替视频连接电缆,这时可获得比视频输出(VIDEO OUT)稍好的图像质量。1. 进度对应习题: 1.8、1.9、1.10、2.1。11中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. 第 2 章 激光头和机械结构 1. 了解激光头的光路、结构和物镜组件的结构。 2. 掌握激光管和物镜线圈的测量方法。 3. 掌握伺服电路的工作过程、误差检测信息的形成、机械机芯结构。 4. 了解多盘连放机械结构。1. 理解聚焦伺服电路误差检测原理,理解主轴伺服电路的误差检测和控制原理。2.1 激光头的光路和结构 11. .激 激光 光头 头VCD 机均采用 CD 激光头,没有另外设计 VCD 专用激光头。DVD 在盘片上记录的信息密度远高于 CD 和 VCD 光盘,若仍采用 CD 激光头,将难以正确读取信号,因此 DVD 激光头比CD、VCD、激光头精密得多,并且使用激光波长更短的激光管。 如果按结构和信息输出方式来分,常用的激光头有普通三光束激光头和全息成像激光头(通常简称全息式激光头)两种。先锋、索尼、松下、三星等 VCD 机一般采用三光束激光头;而菲利浦和夏普的 VCD机一般采用全息式激光头。国产 VCD 影碟机中采用飞利浦技术昀多,其次为索尼技术,在这些 VCD 影碟机中也就采用相应的激光头。22. .激 激光 光管 管 12中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. 将激光发射二极管与光敏二极管封到装在一起就组成了普通型激光管。 普通型激光管有三只引脚或其一由外壳代。激光发射二极管供电脚符号为 AL,光敏二极管输出引脚符号为 AP,公共接地引脚符号为 K。 光敏接收组件由 A,B、C、D、E 、F六部分组成,每部分实际为一只光敏二极管,因此它是由六只光敏二极管组成。 激 激 光 光 管 管 的 的 测 测 量 量 : :不在路时用指针式万用表 R1K 档位测量,反向电阻为无穷大;正向电阻有些不同,一般应该在15K到40K之间。激光管在正常工作时,电流一般在50mA到70mA,若超过100mA是不正常现象。3.三光束激光头的光路和结构 分三个方面讲解:(1) 结构(组件名称及位置) (2 ) 光路(激光发射到接收) (2 )( (3 3 ) ) 光敏接收器4.全息式激光头的光路和结构分三个方面讲解:(1)结构(组件名称及位置)(2)光路(激光发射到接收)(3)光敏接收器13中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /.全息激光管内除含有激光发射二极管、光敏二极管外,另在激光发射窗口处增加了一个全息镜片,在激光管器件内部还组合了光敏接收组件,采用多引脚从底座引出。 全息激光管内的光敏接收组件由 D1D5 五只光敏二极管组成。5. 物镜组件 本部分讲解方法:屏幕图。物镜组件由物镜(凸透镜)、聚焦线圈、循迹线圈、磁铁、物镜定位调节装置以及支架等组成。物镜安装在聚焦和循迹线圈的骨架上。物镜定位调节装置的作用是,当聚焦和循迹线圈中电流为0时,物镜有一个平衡定位点;当聚焦或循迹线圈中通以电流时,线圈电流产生的磁场和磁铁磁场作用,物镜能够上下或水平受控移动。 6.激光头的外部结构本部分讲解方法:实物观察。 (1)索尼激光头的外部结构 (2)飞利浦(全息)激光头的外部结构 1. 进度对应习题:1.2、1.3、1.4、1.6、2.5、2.6、3.5、3.6、3.8、3.9、4.1、5.2。2.2 激光头伺服电路 2.2.1 主轴伺服电路 1. 主轴伺服电路的作用 控制主轴电机旋转速度的电路。光盘是以恒线速(CLV)旋转,VCD 光盘转动时的线速度应为 1.3m/s,即无论是内圈还是外圈,每秒钟扫过激光点均为 7350帧。 主轴电机实际转速信息由 RF放大器送 DSP 的 RF信号中获得。22主轴 伺服电路的工作过程按 按照 照图 图主 主轴 轴伺 伺服 服部 部分 分讲 讲解 解。 。 14中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. 2.2.2 循迹伺服电路和进给伺服电路 从光盘反射的1 次光束、分别投射到光敏接收组件的 E、F(或 D1、D5) 两只光敏二极管上。当循迹准确,0次主光束精确处于所读取的信息轨迹上时,在若干毫秒时间内,l 次激光束在光盘所遇到的信息坑岛的数量和面积相等,其反射光束光通量的平均值相同。经过光电转换和差分放大器处理,对于三光束激光头,循迹误差 TE=E-F0。对于全息式激光头,循迹误差 TE=D1-D50。同理说明 E-F0 和E-F0 的情况。 循迹伺服和进给伺服的误差信息都是循迹误差,循迹伺服控制的是物镜循迹线圈,进给伺服控制的是进给电动机。进给伺服的作用是找到信息轨迹,是循迹的粗调;循迹伺服的作用是使激光精确对准信息纹,是循迹的细调。 2.2.3 聚焦伺服电路 聚焦伺服的工作过程是:检测光盘与物镜的间距,将“间距误差”信号送至电路,经过处理,向物镜组件上的“聚焦线圈”提供电流,在电流磁场和物镜磁铁相互作用下,调整物镜位置,使光盘与物镜的间距得到校正。 当光盘向上远离激光束的焦点时,0次反射光束在光敏接收组件上成像为竖向椭圆,A、C 两只光敏二极管的光量小于 B、D 上的光通量,聚焦误差信号 FE(A+C)-(B+D)0。 对于全息式激光头,聚焦误差信号反映在 D3 和 D3 两只光敏管上,聚焦正常时,D2 和D3 得到的光强度相同,这时聚焦误差信号 FED2-D30。聚焦有偏差时,反射光的前后位移使全息镜片对 D2、D3 的照射光产生偏移,造成 FED2-D30 或者 FED2-D30,获得聚焦误差信号。 聚焦伺服举例: 以像散法检测 RF 信号。2.2.4 伺服系统总结构 由 由 此 此 , , 对 对 于 于 三 三 光 光 束 束 激 激 光 光 头 头 : :声图信号:RF=A+B+C+D聚焦误差信号:FE=(A+C)-(B+D) 循迹误差信号:TE=E-F对于全息式激光头: 对于全息式激光头: 声图信号:RFD2+D3+D4; 聚焦误差信号:FE=D2-D3; 循迹误差信号:TE=Dl-D5。 伺 伺 服 服 系 系 统 统 总 总 结 结 构 构 : :伺 伺 服 服 系 系 统 统 一 一 般 般 位 位 于 于 集 集 成 成电 路 之 内 , 本 图 以 最 常电 路 之 内 , 本 图 以 最 常见 见 的 的 外 外 部 部 连 连 接 接 , , 说 说 明 明 伺 伺服 系 统 的总结 构 。 服 系 统 的总结 构 。 16中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /.1. 进度对应习题:1.1、1.5、2.1、2.2、2.3、2.4、3.7、3.10、3.11、4.6、4.7、4.8、4.9、4.10、5.11。2.3 机械机芯结构 机械结构主要由托盘进出盒机构、装卸机构、激光头驱动进给机构、光盘旋转驱动机构、激光头及机架等部分构成。2.3.1 单盘机机械结构 1. 托盘进出盒机构 托盘进出盒机构是加载电机通过传动机构驱动光盘托架(或称托盘)弹出和装入的装置。它主要由托盘、驱动齿轮、皮带轮、加载电机、托盘进出盒到位检测开关等组成。2. 进给机构进给机构(又称为滑动机构)的作用是在进给电机的驱动下使激光头相对于光盘作径向平行移动。进给机构由进给电机、进给齿轮、激光头齿条、滑动杆、激光头到位检测开关等组成。 由 由 图 图 说 说 明 明 机 机 械 械 部 部 分 分的总体构成。 的总体构 成。 由图讲解进给机械 由图讲解进给机械 部 部 分 分 的 的 构 构 成 成 。 。由图讲解进出盒机械 由图讲解进出盒机械 部 部 分 分 的 的 构 构 成 成 。 。 进给机构的工作过程是:当装盘结束、光盘装载到位后,在微处理器的控制下进给电机旋转。首先通过传动机构使激光头向光盘中心移动。 激光头到位检测开关:当移动到光盘昀内圈的信号起始点时,检测开关给微处理器输送17中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. 激光头到位信号,进给电机停转。播放时,设备开始进行光盘的识别和聚焦搜索。搜索完成后,进给电机驱动,光盘每转一周,激光头向外移动一个信息纹。3. 光盘旋转驱动机构 光盘旋转驱动机构的作用:使光盘稳定旋转。光盘旋转驱动机构由主轴电机、主轴旋转盘和光盘夹持器等组成。 光盘夹持器:主要由磁环、夹持盘、卡圈等组成。在夹持器磁环的磁力作用下,光盘就能被夹持器和主轴旋转盘吸合定位。 按照图示说明4. 光盘装卸机构 组成:光盘装卸机构主要由驱动齿轮、托盘和升降装置组成。 作用:按动 OPEN/CLOSE 键,当托盘进盒到一定的位置时,光盘被主轴旋转盘顶起,然后由光盘夹持器将光盘固定在主轴旋转盘上,就实现了光盘的加载;当按动 OPEN/CLOSE 键欲使光盘出盒时,光盘装卸机构按上述的反方向进行,光盘落到托盘上,完成光盘的卸载,然后出盒。飞利浦 CDM12 机芯的光盘装卸机械18中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. 索尼 CDM14机芯的光盘装卸机械( ( 有 有 条 条 件 件 时 时 应 应 该 该 指 指 导 导 学 学 生 生 观 观 察 察 实 实 物 物 ) )2.3.2 多盘连放机械结构VCD 多盘机构常见的有三盘连放机构和五盘连放机构。 分三个方面讲解:(1)结构(组件名称及位置) (2)机械传动(机械工作过程)(3)控制和程序重要说明: “2.3.3 机械机芯总结构”在实践环节中观察。 1 进度 对应习题:3.1、3.2、3.3、3.4、4.2、4.3、4.4、4.5。19中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. 第 3 章 VCD 影碟机 1. 了解 VCD机的版本。 2. 掌握 VCD机的工作过程(方框图) 。 3. 掌握数字信号处理电路DSP、解压缩电路、系统控制电路、操作 与显示电路。 4. 掌握两类电源电路的基本构成、电路结构和工作特点。 1. 理解系统控制电路的工作原理,理解开关稳压电源中振荡电路的工作过程。 2. 掌握解压缩集成电路关键引脚的信号波形。 3.1 VCD 影碟机的基本组成依方框图顺序 定性讲解。说明:VCD 的版本 光盘和设备两者之一若版本陈旧,播放时就只能实现陈旧版本的功能。判断光盘和设备是否是 2.0 版本,可以放入一张 VCD2.0 版本的卡拉 OK 光盘,检查是否能够根据显示的节目菜单任意选择节目,另外,置于“静止播放”功能,检查能否能出现576720像素高清晰度画面。 20中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. 1. RF 放大器激光头输出声图信号 RF、聚焦误差信号 FE、循迹误差信号 TE 三种信号。RF 放大器的主要作用是将各种信号进行切块、整形、变换。2. 伺服系统 伺服系统的作用是将 FE、TE 和从 RF 信息中获取的光盘旋转误差信息处理成伺服控制信号进行各种伺服控制(伺服系统的前期工作大多集成在 DSP 集成电路以内)。3. 数字信号处理器(DSP) DSP 电路又称为数字信号处理解码电路,产生位时钟信号 BCK、左右时钟信号 LRCK。DATA、4. MPEG-1 解压缩电路MPEG-1解码压缩电路的主要作用是对 DSP电路送来的压缩数据进行解压缩。 解压缩电路的核心元器件是解码芯片,解码芯片外部一般具有只读存储器 ROM 和动态随机存储器 DRAM。动态随机存储器 DRAM的作用是解压缩时随机写入和读出数据。只读存储器ROM 内含有预先写入的解压缩程序。 3. 视频 DAC视频 DAC 的作用是将 MPEG-1 视频解压缩部分输出的数字视频信号转换成模拟视频信号。 4. 视频制式编码器 视频编码器即 PAL/NTSC 编码器,通过用户对系统控制电路的操作,按用户的要求把视频信号编排成 PAL 制或NTSC 制的电视信号。 5. 数字滤波器 数字滤波器的作用是降低音频 D/A转换产生的噪声和改善 D/A 转换效果。6.音频DAC 电路 21中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. 音频 DAC 电路的作用是将双声道的音频数据转变为模拟信号。7. 卡拉 OK 电路 卡拉 OK 电路是人们用话筒输入声音时的 MIC 声音信号处理电路,常具备混音、回声调节、静音功能。是模拟和数字混合的电路。 8. 系统控制系统 系统控制系统是 VCD、DVD 机的控制与保护系统。在正常工作时,它接受来自操作键盘的操作信息、传感器及开关检测的传感信号、音视频电路的数据信息;根据工作状态及转换发出相应指令,并通过显示电路对运行状态进行显示。如果出现工作异常,系统控制系统立即执行保护程序,对设备实施保护。 9. 显示电路显示电路包括面板上的显示屏及其控制、驱动部分。显示屏用来显示光盘的总曲目数、总播放时间、总剩余时间和正在播放光盘的曲目序数、曲目的播放时间和剩余时间、工作状态等。目前显示屏分为液晶(LCD)显示屏和荧光管(FTD)显示屏两类。便携机(例如 CD、MP3 等)一般使用液晶显示屏,台式机一般使用荧光显示屏。 1. 进度对应习题:1.2、2.6、3.5、3.6、4.2、4.5。3.2 数字信号处理电路DSP依方框图顺序定性讲解。注意引脚。 22中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. 1. 位时钟信号的再生使之产生振荡频率为 4.3218MHz、相位与光盘送来的信号波形边界同步的信号,叫做“再生的位时钟(BCK) ”。这样即使光盘信号瞬时失落时,电路仍有稳定的位时钟。2帧同步信号提取24bit 的帧同步信号,帧同步信号的组成是 10。帧同步信号的作用有两个:(1)主轴伺服相位控制;(2)各种数码的提取。 3. EFM 解调 EFM 解调器的作用就是将每 14 位的数码组还原为 8 位。 4. 子码解码器子码解码器提取子码后,将 98 帧(一个扇区)的子码积累起来,然后将同类子码(例如 P 子码)按顺序存放在一起,即构成了子码帧(例如 P子码帧)。利用 P 子码帧可以检索和编辑。 其中Q 子码帧的作用:主要是记录节目号、索引、时间等。 其中 P子码帧的作用:主要是检索和编辑。5. CIRC 纠错解码和RAM CIRC纠错解码的目的是纠正光盘读取时的数据错误。 随机存储器RAM:规定了可接受的存贮上限和下限,它们是由 RAM 的地址线来确定的。假如 RAM 的实际存贮量少于可接受的下限,光盘的速度会瞬间加快,以便将 RAM 装满达到可接受的限量。RAM 中的实际存贮量达到上限时,光盘的速度会瞬间变慢,以防止存贮器过载,使后来的数据丢失。 6. 数据输出 经过 CIRC 纠错解码,剩下的是从每帧中分离出来的声图数据,输出之后称为数据信号 DATA。在VCD机播放 VCD信号时,由于数据信号 DATA 还需要解压缩,所以 DATA、BCK、LRCK三个信号首先将送至解压缩电路。 1. 进度对应习题:1.1、1.4、2.1、2.2、4.3、4.4。 23中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. 3.3 解压缩电路3.3.1 CL系列解压缩芯片1. CL680 的主要接口 (1)通用接口(或称总体电路接口、基本电路接口) 通用接口的用途: 主要用于向解码器内部提供电源和复位、时钟等基本信号。 (解码器电源一般采用 3.3V 和 5V,解码器所需工作时钟由外接晶振产生。 ) (2)串行主机接口串行主机接口的用途:与 CPU 相连接。主要用于接收 CPU 的控制指令,并同时向 CPU提供实现正确控制所需的各种状态信息。(3)CD/CDG 接口 CD/CDG 接口的用途:主要用于接收数字信号处理器的音视频数据 DATA、左右声道时钟LRCK 及位时钟 BCLK(简称 BCK)三个基本信号。CD/CDG 接口除了上述三个基本信号的接口端子外,还有一些其它辅助的接口端子。 (4)DRAM 接口(或称 DRAM/ROM 接口) DRAM/ROM 接口的用途:解码器通过 DRAM 接口外接动态随机存储器 DRAM 和只读存储器ROM。 (5)视频输出接口视频输出接口的用途:有复合视频(V)信号输出、亮色分离视频信号(S)输出,还有视频分量(Y、Cr、Cb)输出。(6)音频接口电路音频接口的用途:解码器通过该电路输出解压缩后的数字音频信号。 3.3.2 ES系列解压缩芯片 24中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. ES 系列解压缩芯片是美国依雅时(ESS)公司开发生产的MPEG-1 解压缩芯片, 1. ES3210 和 ES3207 的主要特性 (1)封装 ES3210 和 ES3207 采用 100 脚扁平塑封。 (2)功能 视频解码、音频解码、卡拉 OK、OSD、光盘扫描、PBCTL 等,而且具有 CL680 没有的轨迹模式播放功能,遥控控制功能,以及视频消错、静止画面区域缩放功能。还具有独立的声音混响和环绕、反射声消除、音频 DAC、传声器输入、电源节省模式,2. ES3210 的主要接口 处理器接口和辅助接口。CD 接口(TDM 接口)。 DRAM 接口。视频输出接口。 音频输出接口。其它接口。该芯片也要设置晶振电路、复位电路接口,以便提供时钟信号和复位信号。 3. 与ES3210 芯片配套的芯片ES3207按照图示说明配接1. 进度对应习题:2.4、2.5、4.6、4.7。 25中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. 3.4 系统控制电路CPU和显示电路3.4.1 系统控制电路 1. 系统控制电路的基本构成 按照图示说明键控: 微处理器接收键控(面板键盘)或遥控的用户指令,并将其转换成数据控制信号和非数据控制信号的指令。 检测: VCD、DVD 设备中设有光盘出入盒到位检测、光盘种类检测、激光头到位检测、光盘有无检测、聚焦循迹的工作状态检测、主轴电机转速检测、主轴电机电流检测、激光管发光功率检测等。 控制: 微处理器根据用户的操作指令及各检测电路的检测情况,向机械机构、伺服系统、信号处理部分、电源等发出相应的控制信号,控制播放机的开启、停止、播放、节目选择、状态转换、机械运行、工作方式选择等,以实现整机的协调工作。 保护: 如果出现工作异常检测信号,微处理器将及时控制,进行停机等保护操作。 正常工作的必要条件: 电源正常、复位正常、时钟起振。这三个条件缺一不可。 2. 微处理器的控制信号开机后,微处理器首先复位,机内各芯片也同时复位。接着,微处理器执行内部固化的程序,一般是首先检测各机构的开关状态。 说明过程:微处理器接收激光头到位开关检测信号(LIMIT IN SW)。 说明过程:微处理器随时接收按键及遥控器的各种指令。 说明:“随机存取”包括的几个基本动作。26中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. 3.4.2 操作与显示电路 操作显示电路包括用户指令输入电路和显示电路。1. 用户指令输入电路按照图示说明按键部分的结构 各输出口输出不同的键控扫描脉冲,按下某按键,代表对应线的交叉点就连接,扫描脉冲通过对应输入口进入微处理器交叉点的数目,就等于最多可以设置的键控功能数。2. 显示电路 显示器件的种类: 目前多为液晶显示屏和荧光显示屏两种。目前台式机大多采用多功能荧光显示屏。 荧光显示屏简介: 各电极引脚分阳极、栅极、阴极和灯丝。荧光显示屏中的每个标记符或笔划作为一个显示单元。阴极和灯丝是所有显示单元公用的。灯丝的作用是加热;阴极的作用是发射电子。每个显示单元各有其栅极和阳极。栅极的作用是电子束通断控制;阳极的作用是获得电子并使其上的荧光粉发光。当阳极和栅极相对于阴极都为正电压时,阴极的电子便可达到阳极。设计显示单元上阳极的荧光粉形状就能得到需要的显示形状。 为使显示屏正常工作,还要具有灯丝电压,一般为交流或者直流1.55V;供给阳、栅极对阴极的偏置电压,一般为20-30V;以及供给驱动器的供电电压,一般为5V。1. 进度对应习题:1.5、3.1、3.2、4.1。 27中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. 3.5 电源电路特点:VCD、DVD 机的电源电路,有串联调整型稳压电源和开关型稳压电源两种。电源电路都含有多个不同电压的稳压电路和对应的电压输出端。电源电路输出的各种电压值,各品牌型号间有一些不同。常通供电和受控供电电路:一般当设备的指示红灯亮时,设备处于待机状态,此时设备内只有一部分电路被供电,这部分供电电路称为常通供电电路(或称为待机供电);进行操作使待机指示红灯灭而工作指示绿灯亮时,则所有电路都被供电。进行操作才使电路得电的这部分供电电路称为受控供电。共性: (1)数字集成电路(包含微处理器、操作电路板、DSP 部分等)的供电使用稳定的 5V直流电压,称为 5V(D) 。(2)小功率模拟部分的供电使用稳定的 5V直流电压,称为 5V(A) 。(3)电源电路向荧光显示屏的灯丝提供交流或直流 1.5V5V(未经稳压)的电压(端子标记为 F1、F2或 AC1、AC2)。向荧光显示屏屏、栅极提供直流-20V到-30V 的电压。(4)向伺服、驱动电路、电机和功率稍大的模拟电路提供的电压为 8V、10V、12V 或其他值。 (5)VCD机和 DVD 机使用的解码芯片,其供电电压为 3.3V,同时有部分供电脚接 5V。1. 串联调整稳压型的电源电路(长虹VD8000 型 VCD影碟机电源电路)讲解电路图,说明到每个器件的作用。 分析整个电路的特点和损坏机理。 28中国职业技术教育学会 & CEAC 信息化培训认证管理办公室VCD、DVD原理与维修教学教案 /. 2. 开关电源型的电源电路(长虹