VCD、DVD原理与维修第2章VCD机芯及解码电路

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1、VCD、DVD原理与维修(第2版)主编王英本章要点激光头的组成、原理及维修；飞利浦机芯和索尼机芯的结构、工作过程及机芯电路原理；机芯及电路故障的分析与维修；MPEG1解码器的组成及常用MPEG1解码器；音、视频处理电路原理及维修；系统控制及显示电路原理；电源电路组成及原理第2章VCD机芯及解码电路的原理与维修激光头由激光发射系统、激光传播系统和激光接收系统组成。激光发射系统主要由激光二极管组成。普通型激光二极管主要由半导体激光器（LD）、光电二极管（PD）、散热器、管帽、管座、管脚等构成，如图2.

2、1所示。激光器产生的激光波长一般为780nm，从发射窗射出。激光的波长越短，效果越好。激光器产生激光时会发热，散热器起散热作用。激光器有负温度特性，它产生的激光的功率随温度而变化。光电二极管对发射的激光功率进行检测，将检测到的信号送到激光功率自动控制（APC）电路，以控制激光二极管的驱动电流，从而控制激光发射功率，使它保持恒定。2.1激光头的组成及工作原理图2.1普通型激光二极管的内部结构。普通激光二极管有3个引出脚：激光器引出脚AL、光电二极管引出脚AP及公共引脚K，其封装形式有M型、P型、N型

3、3种，如图2.2所示激光传播系统主要由镜片组和光栅组成。激光接收系统由光敏接收器完成光电转换任务，常用的有6分光敏接收器与5分光敏接收器，如图2.3所示图2.2封装形式2.3光敏接收器光敏接收器常用衍射光栅型激光枪，如索尼CDM14机芯的激光头中，5分光敏接收器一般用于全息照相复合型激光管，如飞利浦CDM12机芯与夏普机芯。6分光敏接收器中央的4只光敏管（A,B,C,D）用于接收主光束，进行光电转换，产生聚焦电信号与RF电信号；两边缘光敏管E,F用于接收辅助光，进行光电转换，产生循迹电信号。5分光

4、敏接收器中央的3只光敏管D2,D3,D4用于接收主光束，进行光电转换，产生聚焦电信号和RF信号；两边缘光敏管D1,D5用于接收辅助光束进行光电转换，产生循迹信号。2.2激光功率自动控制电路（APC电路）激光头射出来的激光功率一般约5mW，但光输出的功率有负温度特性，故必须对激光发射管发射驱动电路的电流进行自动控制（APC）。驱动电流大，激光功率强；驱动电流小，激光功率弱。驱动电流一般在60mA左右，激光头就能正常工作。国产VCD机中，激光功率自动控制电路常用的有两种，一种是由分离元件构成的，另一种

5、是集成在伺服集成电路之中，其控制原理基本相同。图2.4所示是索尼机芯常用APC电路。LD的驱动电流由Q提供，Q输出的电流大小受APC电路控制。APC电路实际是一个运算放大器，集成在伺服集成电路之中。激光功率检测二极管PD用于检测LD发光强弱，并将强弱信号送入APC电路，经运算放大后输出控制电压去调节Q的驱动电流。电位器VR用于设置PD的偏置电压，通过调整VR可设置LD发射的初始激光功率。VR安装在机芯上，当因光头老化而读盘困难或不能读盘时，可适当调整VR来提高LD初始发射激光功率，从而短时间增强读

6、盘能力。图2.4索尼机芯APC电路图2.5是飞利浦机芯采用分离元件构成的APC电路。T1为驱动管，为LD提供驱动电流，T2,T3构成APC电路，其控制原理与上述基本相同，读者可自行分析。图2.5飞利浦机芯APC电路2.3激光头的维修激光头内的激光二极管长期工作后易老化，表现为光输出功率减小，激光强度减弱，识读目录时间变长甚至识读不出来，旧碟片不能重放。对于初期老化的激光头，可以通过调整激光电流调整电位器，适当增大电流，保持光输出功率的方法进行补偿。如盲目调整激光头中激光电流调整电位器，当电流增大到

7、150mA时，将烧坏激光二极管。判别激光二极管是否损坏的方法有以下几种：（1）在聚焦期间，将激光功率计探头直接对准激光头物镜进行检测。若激光功率计读数小于0.1mW，RF信号输出电压很低，则激光二极管老化或损坏。（2）在聚焦期间，用数字万用表监测激光二极管驱动电路中负载电阻的压降（只适用于CDM14机芯），估算激光二极管的电流。当电流超过100mA，且调节激光功率电位器电流不变化时，可判定激光二极管已损坏。若电流剧增且不可控制，说明谐振腔损坏。（3）不装光盘，拆下机壳上盖，操作托盘闭键，在物镜聚焦

8、期间，从侧面观察物镜是否出现暗红色的光点，并用万用表测量APC电路激光功率检测光敏管（PD）的电压，一般约1V，低于0.7V，说明激光二极管老化，0V表示损坏。（4）拆下激光二极管，测量其电阻，正常时反向电阻为无穷大，正向电阻为20k～36k。若正向电阻大于50k，则性能下降；大于90k时，二极管已不能使用。这一方法不仅可用于判别激光二极管的好坏，还可用于选择激光二极管。2.4飞利浦机芯组成及原理机芯是VCD机的关键部件，是集光学、伺服控制技术和精密机械于一体的部件，用于快