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1、編稿:喻啟鋒10/19’02光碟機伺服系統之自動調整第一章 自動調整系統描述光碟機自動調整系統,即對品質參差不齊的光碟機機構因溫度,供應電壓,各種製造因素及元件老化所作補償的一種機制.然而對光碟片進行補償調整,主要是由於光碟片本身存在偏心,反射訊號不良問題產生,加上使用者或機器可能對光碟片造成的傷害如刮傷,有污點與透明等情況產生.至於光碾機機構來說,下列將舉出其需要補償調整的一些現象:光碟機技術之自動調整(1)電氣現象:光檢測器與調取頭雷射功率的變動,前置放大器的補償電壓等.(2)電磁現象:使用在聚集與循軌
2、音圈馬達的讀取頭致動器特性的變動等.(3)光學現象:雷射光束形狀甸鏡片狀況與碟片反射率所造成的變動等.光碟機技術之自動調整在本文中,將對自動調整系統中的偏移調整,循軌平衡調整,聚集偏壓調整,迴圈增益調整作一定的探討.首先將針對自動調整機制在光碟機實際架中如何對伺服訊號進行調整流程做說明,圖1-1為伺服訊號簡略介紹.圖2-2中對組成自動調整機制的四部分加以說明.光碟機技術之自動調整伺服訊號FE聚焦誤差訊號TE循軌誤差訊號CE中心位置誤差類比訊號VC參考準位RFDC射頻訊號(可獲得碟片之聲音與資料)MDP轉盤控制
3、訊號SLOSLED驅動訊號FOO聚焦驅動訊號TRO循軌驅動訊號圖:1-1伺服訊號介紹光碟機技術之自動調整圖1-2組成自動調整機制的四部份簡略說明光碟機技術之自動調整(續)圖1-2組成自動調整機制的四部份簡略說明光碟機技術之自動調整聚焦訊號(FE)其最先以偏移調整對其準位做校正,其系統聚焦鎖定后,進行聚焦偏壓調整,求得反射訊號之最大量及最小抖動值,最後再進行迴較增益調整,以求符合聚焦迴路之系統規格,然後進入驅動器輸出驅動訊號,調整聚焦音圈馬達.至於RFDC訊號,在進行移調整后,用於聚焦偏壓調整,其後進入訊號解調
4、程序.如下圖1-3(1)(2)所示,我們由光學頭讀取碟片反射訊號,經由前置放大器輸出各种伺服訊號FE,TE,RFDC等),隨即進入自動調整機制.首先以聚焦訊號(FE)之調整流程為例,來說明光碟機實際架中如何對伺服訊號進行調整.圖1-3(1)光碟機技術之自動調整循軌訊號(TE),首先進行偏移調整,以求準位校正,再進入循軌平衡調整以調整其循軌訊號準位，最后亦進行迴圈增益調整，使循軌伺服迴圈符合系統規格,然后進入驅動器,輸出驅動訊號,調整循軌音圈馬達.圖1-3(2)光碟機技術之自動調整第二章偏移調整之分析與驗證2-
5、1動機在光碟機伺服系統中,當雷射打開後,反射訊號經二极體,前置放大器及類比數位轉換器的組合會對伺服訊號造成直流偏壓.偏移調整主要針對聚焦訊號(FE),循軌訊號(TE)及射頻訊號(RF)移去直流偏壓並放大訊號並降低雜訊,使得光二极體理想上在黑暗區域時,其直流偏壓亦為零.若直流偏壓無法有效去除,則會造成進入DSP中之伺服訊號與雜訊一同被放大,以致資料準確性降低,並經由回授調整其聚焦及循軌伺服狀態,導致伺服不穩定.因此需要由偏移調整,使進入ServoDsp之伺服訊號能有效去除偏壓,確保伺服穩定.偏移調整分析與驗證2
6、.2調整原理如圖2-1偏移調整之架構圖所示,將模擬之伺服訊號輸入到取樣器中,而取樣器對訊號進行128次取樣,並取其平均值,亦可取256個取樣值作為平均,但是會增加一些DSP運算時間,也會影響伺服性能.SourceSampler128samples(fs=88.2KHZ)Result(Register)圖2-1偏移詷整之架構偏移調整分析與驗證2-3實驗如圖2-2所示,由光二极體經前置放大器所得之伺服訊號(如RF,FE,TE等)送入伺服DSP處理,在DSP中首先經過A/D然後對信號進行128次取樣求出偏移調整補償
7、值,其後對伺訊號減去補償值,送入數位等化器中作訊號增益與之補償,並經D/A由DSP輸出,最後作為驅動訊號,即藉由偏移調整值對伺服訊號進行準位調整.圖2-2偏移調整分析與驗證2-4實驗結果由圖2-3a顯示未經偏移調整之系統偏移量的十次測試平均值,雜亂分佈,而圖2-3b為經偏移調整后,其十次測試平均偏移量區間介於2.35V~2.5V間,與讀取提供之參考電壓吻合,證明其偏移值確實有經調整過,並對伺服訊號準位作補償.而且,若沒有做偏移調整,聚焦動作中极易失敗,讀取品質不好的碟片時,更易使馬達失控.圖2-3a偏移調整分
8、析與驗證圖2-3b偏移調整分析與驗證第三章 循軌平衡調整之分析與驗證3-1動機在循軌平衡調整系統中,主要針循軌誤差訊號(TE)的低頻成分作調整,因為軌訊號是由讀取頭中的光二極體E與F的差別電壓值大所產生,故當循軌訊號非以前置放大器所提供之參考(VC)相對稱時,其差值經放大則導致誤差訊號準確性下降,使得雷射光點沒有處於軌道中心而偏擺至一邊,容易造成讀錯軌或鎖軌能力降低以致向內或向外失控地移動.循軌平
