Глава 3. Настройка сервосхем

К системам автоматического управления можно отнести схемы: фокусировки луча на поверхности диска; отслеживания дорожки (трекинга); управления скоростью вращения диска; PLL (извлечения цифровых данных с потока считываемой информации); поддержания постоянной мощности излучения лазерного диода. Все настройки желательно проводить по документации.

Примерная последовательность настройки сервосхем:
•по максимальной амплитуде сигнала EFM выставляют баланс (EF-Bal) и смещение (TE-Offset) трекинга;
•по четкости сигнала EFM или минимальной амплитуде сигнала FER настраивают смещение фокуса (FO-Offset);
•по амплитуде FER и TER выставляют сигналы фокусировки и трекинга: FGain и TGAIN соответственно;
•настраиваем PLL-детектор по стабильному захвату сигнала EFM.

3.1 Система автофокусировки луча

Сервосхема фокусировки предназначена для компенсации биений компакт-диска (вверх-вниз).

Настроечные элементы:
1.Fofs (Focus Offset) - смещение фокуса, т.е. постоянная составляющая напряжения на катушке фокусировки. Настраивать смещение фокуса нужно с помощью осциллографа. Сигнал EFM при развертке 5...10 МГц должен быть максимально четким и сфокусированным (рис. 3.1).
EFM сигнал и его регулировка



Рис. 3.1. EFM сигнал и его регулировка

При отсутствии осциллографа смещение фокуса можно отрегулировать по шуму фокусной катушки. В оптимальном положении уровень шума минимальный. При вращении ползунка регулятора по или против часовой стрелки относительно оптимального положения шум возрастает.

2.(FE-Gain, FE) - сигнал ошибки фокусировки. Если амплитуда сигнала FE занижена, проигрыватель становится чувствительным к наименьшей вибрации и дефектам компакт-диска, часто соскакивает с текущего трека. Проверяется это легким постукиванием по корпусу проигрывателя. При завышенной амплитуде сигнала FE слышен сильный шум от катушки фокусировки, может увеличиться время поиска трека. На практике оптимальным является среднее значение между двумя вышеописанными.

В CD-проигрывателях с однолучевой механикой Philips радиального типа (модели 85-90 гг. выпуска) есть всего два регулятора: ток лазера и начальное смещение фокуса. Настроить начальное смещение фокуса можно так:
•запустить CD;
•запомнить расстояние от линзы к диску (чтобы можно было увидеть линзу при воспроизведении, нужно частично разобрать механику);
•остановить CD;
•регулируя Fofs, выставить такое же расстояние от линзы к диску, как и при воспроизведении.

3.2 Система автотрекинга

Система автотрекинга используется для точного отслеживания информационной дорожки на поверхности компакт- диска.

Настроечные элементы:
1.TE, TEGain - сигнал ошибки трекинга. При заниженном уровне сигнала возможны частая потеря дорожки или срыв ее отслеживания. При завышенном уровне слышен сильный механический шум катушки трекинга, увеличивается время поиска трека (проверяется перемоткой по трекам). На практике выбирают среднее значение.
2.EF-Balans, EF - баланс трекинга. Регулятор изменяет амплитуду сигнала с датчика E или F, чтобы направить луч точно по дорожке компакт-диска.
На практике возможна следующая последовательность настройки:
◦немного уменьшить амплитуду сигналов FE и TE;
◦легкими толчками корпуса сбивать трекинг (приводить к потере дорожки);
◦по таймеру на дисплее отслеживать, в какую сторону перепрыгивает головка: вперед или назад;
◦настроить регулятор баланса таким образом, чтобы при постукивании трек сбивался то вперед, то назад приблизительно на минимальное время;
◦восстановить прежний уровень сигналов FE и TE.

Данная последовательность настройки невозможна в проигрывателях, в которых при потере трека процессор специально позиционирует головку точно в утерянное место. Можно также настраивать по максимальной амплитуде сигнала EFM. Желательно иметь старый сильно поцарапанный диск. Зная заранее, где диск должен "прыгать", а где зацикливаться, можно грубо выставить баланс трекинга.

3.TE-Offset, TE-Off - смещение трекинга. Регулятор настраивает постоянную составляющую напряжения на катушке трекинга. Влияние этого регулятора на функционирование проигрывателя немного похоже на влияние регулятора баланса. Часто оптимальным является среднее положение регулятора. При неправильной настройке баланса или смещения трекинга проигрыватель может часто перепрыгивать вперед с трека на трек, прыгать назад или зацикливаться.

3.3 Система управления скоростью вращения диска (СУСВД)

СУСВД используется для обеспечения постоянной линейной скорости считывания компакт-диска. Данная сервосхема функционирует полностью в автоматическом режиме и настроечных элементов не имеет. Требования к точности оборотов двигателя довольно низкие (что объясняется описанными ранее особенностями СУСВД), поэтому используются недорогие двигатели.

3.4 PLL-детектор

PLL-детектор используется для выделения информации из считанного сигнала. Его настраивают по надежному захвату сигнала EFM и по максимальному проценту выделения (100%) полезных цифровых данных. Для захвата частоты в детекторе применяются схемы частотной и фазовой автоподстройки. О наличии выделенных детектором цифровых данных можно судить по аудиосигналу на выходе, изменению времени трека на дисплее в режиме "Воспроизведение" или по начальному считыванию информации после загрузки диска.

Для настройки данной сервосхемы может использоваться подстроечный резистор или подстроечный колебательный контур. При неправильной настройке диск вращается, но звук на аудиовыходе некачественный (из-за выпадения данных слышны шорох и треск) или диск вообще не считывается. На практике ползунок подстроечного резистора устанавливают в среднее положение между двумя крайними позициями, в которых проигрыватель перестает считывать информацию. Практически настраивать колебательный контур приходится очень редко. Потребность в этом может возникнуть при искажении аудиосигнала, шорохе и треске в нем. В некоторых моделях проигрывателей подстроечные элементы детектора отсутствуют.

3.5 ALPC и настройка тока

Система автоматического контроля питания лазера поддерживает на заданном уровне мощность излучения лазерного луча.

В корпусе лазерного диода (рис. 3.2) вмонтирован фотоприемник VD2, который контролирует мощность излучения лазерного диода VD1. Нужный ток задается резистором R1. Подстроечный резистор может быть расположен на корпусе лазерной головки или на плате проигрывателя. Схема питания с помощью транзистора VT1 управляет током лазера.

а) размещение выводов лазерного диода; б) схема ALPC



Рис. 3.2. а) размещение выводов лазерного диода; б) схема ALPC

Сгенерированный лазерным диодом луч можно увидеть на фокусирующей линзе в виде красного пятна диаметром около 1 мм. Основная частотная составляющая лазерного луча лежит в невидимом спектре (длина волны 780 нм). Присутствие красного свечения на фокусирующей линзе еще не свидетельствует об исправности лазерного диода. Категорически запрещается смотреть прямо на линзу, потому что луч, сфокусировавшись на сетчатке глаза, может ее повредить. Человеческий глаз - намного ценнее проигрывателя! В неисправных ЛГ можно наблюдать рассеянное свечение на всей поверхности линзы. Это связано с потерей когерентности луча.

Настройка: Рабочий ток лазерного диода можно узнать по этикетке на корпусе оптического блока или по документации (рис. 3.3).

Этикетка на оптическом преобразователе фирмы Sony

Рис. 3.3. Этикетка на оптическом преобразователе фирмы Sony

Три последние нижние цифры, деленные на 10, обозначают ток в миллиамперах (44,6 мА). Измерить ток лазера I можно миллиамперметром, включенным последовательно в цепь питания лазерного диода, но гораздо удобнее измерять ток по падению напряжения DU на ограничительном резисторе в цепи питания лазера (R2 на рис. 3.2). Ток определяют по закону Ома: I=DU/R2.

В среднем ток лазера составляет 50 мА. Со временем лазерные диоды деградируют, теряя эмиссионную способность, "садятся" (в основном после 5-10 лет эксплуатации). Если лазер "подсевший", то амплитуда с фотодатчиков занижена и недостаточна для обеспечения нормального уровня сигналов EFM, FE, FOK. Из-за этого возможны выпадение аудиоданных и, как результат, плохое считывание дисков и треск на аудиовыходе. Также нужно иметь в виду, что амплитуда сигнала с датчиков при использовании CD-R болванок в 1,5-2 раза ниже, чем в обычных дисках. Поэтому, чтобы "подсевший" диод излучал луч требуемой мощности, нужно увеличивать ток до 70...80 мА. Поступать так можно только в исключительных ситуациях, удостоверившись, что другого выхода нет. При увеличении тока до 70...80 мА деградация диода возрастает и соответственно резко уменьшается срок службы. На практике такие диоды работают не более 1-2 лет. При увеличении тока до 100...120 мА диод перегревается и моментально выходит из строя. Замена лазерного диода невозможна и придется полностью менять оптический блок.

Нежелательно изменять ток лазера без измерительного прибора, потому что в некоторых позициях ползунка регулятора ток может превысить 100...120 мА.

При замене лазерной головки (оптического блока) нужно иметь в виду, что лазер может быть поврежден статическим электричеством. В новых ЛГ диод закорочен на корпус. При установке перемычку нужно отпаять, чтобы не повредить ALPC.