DVD影碟機的基本工作原理與檢修ppt課件

1、第6章 DVD影碟機的基本工作原理與檢修,本章要點6.1 基礎(chǔ)知識 6.2 機芯及其配套芯片 6.3 電路的工作原理 6.4 常見故障及檢修方法,6.3 電路的工作原理,6.3.1 DVD機的組成及基本工作原理 （1）DVD機的基本結(jié)構(gòu),DVD機的電路由機芯電路（RF放大、數(shù)字信號處理、機芯微處理器、數(shù)字伺服、驅(qū)動電路）、MPEG2/MPEG1音頻解碼電路（DRAM、ROM）、系統(tǒng)控制電路、操作/顯示控制電路、視頻編碼電路、AC-3解碼電路等組成。與VCD機電路不同的是，DVD機采用MPGE2解碼和AC-3解碼器。根據(jù)1995年DVD標準，MPEG2在定義上包含MPEG1，因而所有符合MPEG

2、1標準的VCD光盤均能在DVD機上播放,6.3 電路的工作原理,6.3.1 DVD機的組成及基本工作原理 （1）DVD機的基本結(jié)構(gòu),DVDP（DVDPlayer，即DVD光盤播放器）系統(tǒng)是DVD機的關(guān)鍵部件，其主要功能是從DVD（和CD）類光盤中拾取信息，并對之進行必要的信道處理，最終還原為信源編碼位流信號。它主要由DVD機芯（包括激光機芯和裝載機構(gòu)）和包括RF放大校正處理、信道解碼（EFM+解碼/里德所羅門乘積碼RS-PC解碼及EFM解調(diào)/里德所羅門CIRC解碼），伺服系統(tǒng)及機械系統(tǒng)等子功能模塊,6.3 電路的工作原理,6.3.1 DVD機的組成及基本工作原理 （1）DVD機的基本結(jié)構(gòu),6.

3、3 電路的工作原理,6.3.1 DVD機的組成及基本工作原理 （1）DVD機的基本結(jié)構(gòu),6.3 電路的工作原理,6.3.1 DVD機的組成及基本工作原理 （2）DVD機的基本工作原理,激光頭讀取光盤信息，經(jīng)過RF前置放大、補償、整形后輸出二進制碼流。輸出的數(shù)字信號在DVD-DSP（數(shù)字信號處理）電路進行EFM+（816）解調(diào)，還原為8位二進制信號，再經(jīng)過RS-PC糾錯處理，以提高讀盤能力。糾錯處理后輸出的信號送到MPEG2解碼器進行圖像信號的解壓處理和AC-3音頻解碼及子畫面圖像信號處理，輸出的子畫面圖像信號與MPEG2解壓后的視頻信號一起送入PAL/NTSC視頻編碼器，經(jīng)編碼輸出視頻信號（復

4、合視頻信號、S視頻信號或色差分量視頻,經(jīng)AC-3解碼后輸出的6聲道數(shù)字音頻經(jīng)6路DAC轉(zhuǎn)換后輸出5聲道全頻域的音頻信號和1路120Hz以下的超重低音信號。與此同時，RF前置放大和DSP輸出的信號送至數(shù)字伺服電路，經(jīng)伺服處理后產(chǎn)生的誤差信號再經(jīng)驅(qū)動放大后控制伺服機構(gòu)，以保證激光頭精確讀盤。為了使DVD機各單元電路正常工作，還需要系統(tǒng)微處理器與機芯微處理器參與控制，以保證整機正常工作，實現(xiàn)完善的人機界面與控制,6.3 電路的工作原理,6.3.1 DVD機的組成及基本工作原理 （2）DVD機的基本工作原理,6.3.2 RF電路與DSP電路工作原理,1）RF電路,該機的RF信號處理電路主要用于將雙聚焦

5、激光頭拾取的光檢測信號，經(jīng)I/V轉(zhuǎn)換后的電壓進行放大、求和、均衡后產(chǎn)生RF信號，經(jīng)運算產(chǎn)生聚焦誤差信號，經(jīng)相位檢測和相位運算產(chǎn)生循跡信號。 RF信號處理電路由RF信號產(chǎn)生電路、聚焦誤差產(chǎn)生電路和循跡信號產(chǎn)生電路組成,6.3.2 RF電路與DSP電路工作原理,1）RF電路,至CD數(shù)字信號處理電路,至DVD數(shù)字信號處理電路,循跡信號產(chǎn)生電路,TE送IC503（CD信號處理與伺服處理電路）處理成控制信號再送伺服驅(qū)動電路,2）DSP電路,RF信號送到DSP電路進行數(shù)字處理，該機的DSP電路由IC201（TC90A41AF）、IC503（TC9461F）及版權(quán)保護電路IC301（MD36710X）組成。

6、 它們的作用是將DVD的RF信號整形和8/16解調(diào)及區(qū)域碼解碼，處理成DVD格式的數(shù)據(jù)流；還要將CD（或VCD）的RF信號整形和*/14解調(diào)，處理成CD-ROM格式的數(shù)據(jù)，送MPEG電路處理。同時檢測出主軸線速度誤差，并產(chǎn)生主軸伺服控制信號，送IC510（BA6844FP）主軸電機驅(qū)動電路,2）DSP電路,并行送至版權(quán)保護芯片IC301,2）DSP電路,2）DSP電路,經(jīng)IC501進行RF信號處理后，除產(chǎn)生RF信號外，還有FE信號、TE信號和RF檢測信號。這些信號分別送IC201和IC503進行數(shù)據(jù)處理和數(shù)字伺服控制。 從IC503（CD信號及數(shù)字伺服處理）輸出聚焦、循跡和進給伺服控制信號，送

7、IC601（伺服驅(qū)動電路）。 從IC503輸出的CD主軸電機伺服控制信號和從IC201產(chǎn)生的DVD主軸電機伺服控制信號，送至IC510（主軸電機驅(qū)動電路,6.3.3 伺服電路工作原理,1）聚集伺服電路,6.3.3 伺服電路工作原理,2）循跡伺服電路,6.3.3 伺服電路工作原理,3）進給伺服電路,6.3.3 伺服電路工作原理,4）主軸數(shù)字伺服電路,主軸伺服是通過對數(shù)據(jù)速率誤差的檢測，改變主軸電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)恒線速度（CLV ）的目的,4）主軸數(shù)字伺服電路,從EFM信號中分離出非連續(xù)的位時鐘脈沖，送到PLL電路中的比較器，使VCO產(chǎn)生不念舊惡與EFM同步的位時鐘（它完全反映出主軸線速度），送入比

8、較器與定時發(fā)生器1產(chǎn)生的標準時鐘進行比較，可檢出主軸線速度誤差。然后送入數(shù)字CLV處理器,幀同步分離電路從EFM解調(diào)查器輸出的數(shù)據(jù)流中分離出7.35kHz幀同步信號，送恒線速度處理器以高達130kHz的采樣頻率對主軸線速度誤差（MDS）和同步相位誤差（MDP）進行采樣測量與運算，其誤差數(shù)據(jù)處理成PWM控制信號,6.3.4 解碼電路工作原理,1)MPEG-2解碼系統(tǒng)功能模塊,1）MPEG-2系統(tǒng)解碼 一是完成對MPEG-2位流的系統(tǒng)層解碼； 二是恢復系統(tǒng)時鐘,2） MPEG-2視頻解碼 對MPEG-2視頻基本位流進行有限制的MPML（基本級基本類）解碼，得到視頻數(shù)據(jù),1)MPEG-2解碼系統(tǒng)功能

9、模塊,3）MPEG-2/AC-3音頻解碼 對MPEG-2/AC-3音頻基本位流進行解碼，得到PCM數(shù)據(jù)。 MPEG-2音頻解碼器 MPEG-2向下兼容，它比MPEG-1音頻增加了以下功能： A、 MC/ML（多通道/多語音）功能 即增加為5.1通道，在原左、右聲道的基礎(chǔ)上增加了左環(huán)繞（LS）、右環(huán)繞（RS）、中置通道、超重低音通道。 B、 LSP低采樣頻率功能,AC-3音頻解碼器 解碼框圖如下,3）MPEG-2/AC-3音頻解碼,AC-3音頻解碼器,3）MPEG-2/AC-3音頻解碼,為適應(yīng)DVD與不同音響配置的連接，AC3解碼器有四種方式的解碼，如圖所示,其中，A型解碼為標準5.1聲道AC3

10、解碼。它具有6個完全獨立的聲道輸出，除超重低音為20Hz120Hz外，其余5聲道全為全頻帶（20Hz20kHz），因而稱為5.1聲道（超重音算0.1聲道）。B型解碼后重組成4-2-4兩聲道杜比環(huán)繞編碼信號，再經(jīng)杜比前邏輯解碼器還原為4聲道杜比環(huán)繞聲。C型解碼后處理成雙聲道（立體聲）模擬信號，以實現(xiàn)對現(xiàn)有大多數(shù)立體聲音響設(shè)備的兼容。D型解碼后將信號混合成單聲道，以供單聲道電視機、功放等使用,AC-3音頻解碼器,3）MPEG-2/AC-3音頻解碼,2）典型解碼系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu),1）松下MN6674系統(tǒng),該系統(tǒng)對不同的信源碼位流采用不同的處理通道： 重放CD-DA光盤時，在DVDP系統(tǒng)中，經(jīng)過CD RF

11、處理的信道解碼/解調(diào)的CD-DA位流，直接從CD-DSP輸出，經(jīng)過音頻解碼器（MN67730MH）選擇后直通輸送至后級的ADC,2）典型解碼系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu),1）松下MN6674系統(tǒng),重放VCD光盤時，在DVDP系統(tǒng)中，經(jīng)過CD RF處理的信道解碼/解調(diào)的VCD位流，直接從CD-DSP輸出，送入DVD信道解碼解調(diào)器，然后送至解碼處理器（MN67790）進行解碼，再輸入到視頻解碼器（MN67740）進行系統(tǒng)解碼，復用分離后的視頻和子圖壓縮數(shù)據(jù)在該解碼器內(nèi)進行解壓。而音頻壓縮數(shù)據(jù)則送音頻解碼器（ MN67730MH ）進行壓縮解碼。 最后，重構(gòu)視頻、音頻PCM數(shù)據(jù)分別送視頻、音頻處理電路，變換成各種格

12、式的輸出模擬視頻、音頻信號,2）典型解碼系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu),1）松下MN6674系統(tǒng),重放DVD光盤時，在DVDP系統(tǒng)中，經(jīng)過DVD RF處理的信道解碼/解調(diào)的DVD位流，直接從DVD-DSP輸出，送DVD信道解碼解調(diào)器，然后送至解碼處理器（MN67790）進行解碼，再輸入到視頻解碼器（MN67740）進行系統(tǒng)解碼，復用分離后的視頻和子圖壓縮數(shù)據(jù)在該解碼器內(nèi)進行解壓。而音頻壓縮數(shù)據(jù)則送音頻解碼器（ MN67730MH ）進行壓縮解碼。 最后，重構(gòu)視頻、音頻PCM數(shù)據(jù)分別送視頻、音頻處理電路，變換成各種格式的輸出模擬視頻、音頻信號,1）松下MN6674系統(tǒng),數(shù)字版權(quán)保護解密,MPEG-2、視頻及子圖像

13、解碼編碼及DAC,音頻解碼,音頻DAC,復合視頻編碼,視頻驅(qū)動,2）典型解碼系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu),2）東芝TC8120系統(tǒng),2）東芝TC8120系統(tǒng),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,MPEG-2節(jié)目流的輸入,在系統(tǒng)控制單片機發(fā)出的數(shù)據(jù)傳輸/接收命令控制下,MPEG-2節(jié)目流從DVD-DSP輸出至解碼系統(tǒng),版權(quán)保護解碼芯片發(fā)出的數(shù)據(jù)請求信號SREQ為低時時，IC201向IC207輸出MPEG-2節(jié)目流信號及相關(guān)輔助信號,數(shù)字版權(quán)保護解密（TC6813AF,輸入到DVD解碼系統(tǒng)的MPEG-2數(shù)據(jù)位流，首先在TC6815AF中利用節(jié)目流系統(tǒng)首標中的有關(guān)位流加密的信息，對位流進行版權(quán)保護解密處理,M

14、PEG-2系統(tǒng)解碼、數(shù)據(jù)分離,經(jīng)解密處理的MPEG-2節(jié)目流由MPEG-2解碼器，將MPEG-2視頻數(shù)據(jù)扇區(qū)與子圖、音頻數(shù)據(jù)扇區(qū)分開,而解碼得到的控制信息送系統(tǒng)控制CPU,分離出來的視頻位流在MPEG-2解碼器進行MLMP（基本級基本型）算法解碼后，重構(gòu)出視頻數(shù)據(jù),視頻處理器的數(shù)據(jù)請求信號SDREQ為低電平時，在MPEG-2解碼器中重構(gòu)的視頻數(shù)據(jù)與未經(jīng)處理的音頻和子圖像數(shù)據(jù)分別送后級,音頻與子圖分離等,重構(gòu)的視頻數(shù)據(jù)、子圖像和音頻數(shù)據(jù)送到TC6819AF后，在該項芯片內(nèi)（利用外接D-RAM）進一步對子圖像解碼。解碼后與輸入的重構(gòu)視頻數(shù)據(jù)及OSD（BU6271FV）形成的RGB字符數(shù)據(jù)混合，以8

15、位YCrCb并行格式輸出至復合視頻編碼器ADV7175A,來自串/并變換器（TC6813AF ）的數(shù)據(jù)請求信號BUFUL為低電平后，與子圖分離的音頻數(shù)據(jù)位流（格式可選）從IC301輸出，并與從IC301輸出的同步時鐘BSCK、數(shù)據(jù)有效DGATE、錯誤信號CRCERR等數(shù)據(jù)傳輸輔助信號一起送到TC6813AF,復合視頻編碼、音頻信號處理,IC306形成的基準定時脈沖，送到IC301作為視頻通道同步及時基控制信號。從IC301輸出的8位YCrCb并行視頻數(shù)據(jù)，送IC306進行數(shù)據(jù)處理，形成復合視頻信號等,并/串變換TC6813AF在外接DRAM配合下將音頻數(shù)據(jù)變換為串行數(shù)據(jù)，送AC-3音頻解碼器,

16、AC-3對串行音頻數(shù)據(jù)解碼處理后，恢復成重構(gòu)音頻PCM送到DAC,音頻PCM數(shù)據(jù)位流送到超取樣數(shù)字濾波器TC9425F和音頻DAC（AK4321），轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號送后級處理電路,3）斯高柏ZiVA-3系統(tǒng),ZiVA3是美國斯高柏（C-CUBE）公司在ZiVAD6芯片的基礎(chǔ)上開發(fā)的MPEG2新型單片解碼集成電路。它保持了向下全兼容的DVD格式，內(nèi)含有MPEG視頻解碼、子圖解碼、OSD解碼、MPEG音頻解碼、AC3解碼等解碼運算處理功能復用解碼電路。在軟件支持下，可對DVD，SVCD，CVD，VCD，Dr.OKO，MP3等光盤不同的壓縮算法進行MPEG1，MPEG2音視頻解碼。具有AC3（5.

17、1聲道）輸出和DTS數(shù)字信號光纖輸出。該芯片采用208腳PQFP封裝，3V供電。外部27MHz時鐘，外掛16M SDRAM即可完成解碼。 其內(nèi)部組成框圖如圖所示,接口功能ZiVA3內(nèi)部電路復雜，但只要掌握其外部接口特性，就不難理解它的基本原理。下面介紹ZiVA3的接口功能。（1）主機接口。主機接口是供主機微處理器通過主機地址總線，數(shù)據(jù)總線和控制總線與ZiVA3之間進行通信使用，主要包括對芯片的初始化、提供壓縮數(shù)據(jù)、報告狀態(tài)和控制操作過程等。（2）DVD/CD接口。該接口是解碼芯片的輸入端口，用來接收CD/DVD格式數(shù)據(jù)流。采用8條線與機芯電路相連,3）斯高柏ZIVA-3系統(tǒng),3）DRAM/ROM接口。該接口通過地址總線、數(shù)據(jù)總線及控制線與本機DRAM或ROM陣列之間作數(shù)據(jù)傳輸。（4）視頻接口。該接口是一個輸出端口，用來輸出解壓后的數(shù)字視頻圖像信號。（5）音頻接口。該接口是一個數(shù)字音頻輸入/輸出接口?？蓪⒔鈮汉蟮腗PEG音頻數(shù)據(jù)或AC3解碼后的音頻數(shù)據(jù)傳輸給各音頻DAC，也可對輸入的音頻（只有一個通道）進行DSP聲場處理,3）斯高柏ZIVA-3