CD機伺服電路故障分析與檢修解析

1、CD機伺服電路故障分析與檢修伺服電路是CD機的核心電路之一，其作用是機器工作時，保證激光頭準確地跟蹤掃描光盤上的信息軌跡，從而有效地拾取其聲音信號。因為信息紋的寬度只有0.5|im,軌跡與軌跡之間節(jié)距只有1.6um,光碟在旋轉中信號面必然有一定的波動，所以要保證激光頭準確讀取信息，必須設置精密的伺服電路，用以進行自動控制。這種伺服電路如同錄像機伺服電路一樣，均是通過取樣和比較，產(chǎn)生誤差信號來進行控制的，同樣具有速度伺服和相位伺服兩個環(huán)路。雖然現(xiàn)在的CD機中均采用全數(shù)字伺服電路，使性能進一步穩(wěn)定可靠，但其結構仍然復雜，而且牽連甚廣，一旦發(fā)生故障，維修起來比較困難。本文介紹CD機伺服電路的故障特點

2、、故障根源和檢修邏輯，并結合實例示出檢修方法。一、伺服電路的故障特點CD機伺服電路具體包括聚焦、循跡、進給和主導軸伺服等電路，其中任何一種伺服電路發(fā)生故障都會使機器不能準確拾取光盤信息，聲音質(zhì)量下降，甚至不能工作。聚焦伺服出現(xiàn)故障，會導致不能正確檢索而讀不出曲目（俗稱“不讀盤”），微處理器則認為無光盤而指令停機。循跡伺服出現(xiàn)故障，則會使聲音質(zhì)量明顯降低，出現(xiàn)嚴重的“跳音”現(xiàn)象，有的還出現(xiàn)停頓和死機現(xiàn)象。主導軸伺服發(fā)生故障主要表現(xiàn)在主軸電機不轉或轉速不正常，而主軸電機不轉或轉動失速嚴重會造成不能重放或保護停機。伺服電路之間相互關聯(lián)，而且與其它電路也有著內(nèi)在的聯(lián)系。比如，進給伺服的取樣信號取自循跡

3、誤差信號，并作為循跡的粗調(diào)。在電路結構上，主導軸電機、循跡進給電機驅(qū)動、及循跡線圈、聚焦線圈驅(qū)動共用同一驅(qū)動電路，甚至和托盤電機共用同驅(qū)動電路。因此，只要驅(qū)動電路出故障，將造成多個伺服電路工作不正常。再者，伺服系統(tǒng)還與前置放大、伺服控制電路、供電電路、微處理器電路，以及激光頭有著重要聯(lián)系，這些電路和器件中的任何一個有故障都會造成伺服系統(tǒng)工作失常。另外，伺服系統(tǒng)的工作受系統(tǒng)控制并遵循一定的工作程序，即由加載T激光頭回內(nèi)極限位置T激光管供電發(fā)光T聚焦搜索T主導軸旋轉T讀盤并顯示總曲目（TOC）T根據(jù)人工指令等這樣的順序進入相應的工作狀態(tài)。所以，可以認為伺服的故障也是錯綜復雜的，這些就是伺服電路的故

4、障特點。二、伺服電路故障分析與檢修1聚焦伺服電路聚焦伺服的作用是控制物鏡上下運動進行聚焦搜索，保證激光束正確聚焦并讀盤。在放入光碟開機的初始階段（又稱初始化），激光頭的物鏡與碟片之間的距離不可能使激光束聚焦在焦點上，甚至不在聚焦跟蹤的范圍之內(nèi)，因此在剛開機時要執(zhí)行聚焦搜索動作，由激光頭中的聚焦線圈控制物鏡作上下運動尋找焦點，使激光束始終準確地聚焦在碟片上。如果發(fā)生故障便無法進行聚焦或聚焦不良，導致無法讀出曲目（TOC）等故障現(xiàn)象。聚焦伺服電路的常見故障通常有兩種特征：（1）放入碟片后開機，碟片不轉，而且無聚焦搜索動作；（2）碟片能瞬時轉動，而后自動停機。第一種故障特征表明，可能是聚焦驅(qū)動電路或

5、伺服處理電路以及聚焦線圈本身有故障，當然要在激光頭有激光束發(fā)出的前提下才可下定論。另外，物鏡上太臟或激光通路上灰塵侵蝕嚴重使光路受阻也會產(chǎn)生此類故障現(xiàn)象。檢修時應首先檢查激光頭是否清潔，再檢查是否有激光束發(fā)射，檢查各連線插座是否松脫，然后對驅(qū)動電路進行檢查。驅(qū)動電路通常是集成電路，其工作電壓較高，一般在5V左右，而且驅(qū)動電流較大。這些集成電路功耗較大，往往發(fā)熱較高，容易造成虛焊現(xiàn)象，故先要檢查電路板有無虛焊（元件過熱后引起引腳脫焊），再用萬用表測量驅(qū)動集成電路的電源電壓和輸出電壓，以及在路正反向電阻。如果其輸出電壓異常而在路正反向電阻正常，表明驅(qū)動集成電路無問題，故障可能出在伺服處理器（又稱伺

6、服控制器），應進一步檢查其工作狀態(tài)，即電壓、電阻參數(shù)。在實際檢修操作中，往往采取從伺服控制、伺服驅(qū)動、聚焦線圈的檢修順序進行。出現(xiàn)第二種故障特征時，涉及的故障范圍較大。激光頭、電機驅(qū)動電路、伺服處理電路、信號前置放大電路等出現(xiàn)問題均會造成這種故障特征。檢查時先從激光頭入手，看是否有激光束發(fā)射，看物鏡是否清潔，再檢測電機驅(qū)動電路。若經(jīng)上述檢查均正常，再用示波器檢測聚焦信號放大電路是否有RF信號輸出，而且正常時的RF信號幅度在0.81.5Vpp范圍內(nèi)。如果無RF信號，說明光路信號有問題應檢查激光頭中的光電接收二極管。在激光頭中設置有4個光敏二極管進行聚焦和循跡檢測，若出現(xiàn)損壞會造成RF信號丟失，通

7、常采用檢測“眼圖”波形來判斷故障。如果有RF波形，說明光敏二極管沒有問題；若RF波形幅度較正常值小，應檢查激光管發(fā)射功率是否降低，光路是否受阻，如果均無問題，則故障可能是聚焦增益、聚焦平衡失調(diào)引起的。因為RF信號幅度變小時，無法形成聚焦0K信號(FOK)和聚焦過零信號(FZC)，主控制微處理器(CPU)若得不到上述兩種信號(實際為聚焦在焦點時的信號，此時聚焦誤差電壓為0V)，將不能發(fā)出指令啟動主導軸電機使碟片旋轉?？稍囌{(diào)聚焦增益和平衡電位器，看主導軸能否轉動。檢修此類故障時應以F0K信號為突破點，劃清故障范圍，有針對性地進行分析，才能準確找到故障點并予以排除。2循跡伺服電路通常循跡伺服將進給伺

8、服包括在內(nèi)。實際上，循跡伺服使激光頭作左右移動，而進給伺服使激光頭作前后移動，兩者的共同作用保證激光束在播放過程中始終照射在光碟的信號軌跡上。從兩者關系而言，進給伺服是循跡的粗調(diào)，而循跡伺服則為細調(diào)。循跡伺服還與聚焦伺服有著內(nèi)在的聯(lián)系，要使循跡伺服電路正常工作，必須要有聚焦信號(FOK)這個前提條件，如果沒有FOK信號，就會自動停機而無循跡誤差信號產(chǎn)生，更談不上進行循跡伺服了。循跡伺服電路的故障比較多，其電路結構相對而言比其它伺服電路復雜，而且還與其它電路有牽連。因此，對其故障的判斷有一定的難度，一般情況下搜索時間過長且不出伴音或偶能出聲但質(zhì)量差，以及不能編程、跳選和隨機播放，可以初步判斷故障

9、在循跡伺服電路。循跡伺服電路包括循跡檢測、循跡誤差放大、增益調(diào)節(jié)、循跡控制、循跡驅(qū)動等電路。通過對循跡誤差信號的檢測而得到的循跡誤差信號，一路通過數(shù)字伺服處理電路控制循跡線圈驅(qū)動電路，再驅(qū)動循跡線圈作水平移動；另一路同樣送至數(shù)字伺服處理電路處理，再經(jīng)驅(qū)動放大，然后驅(qū)動進給電機動作，使激光頭徑向移動。兩者的共同作用使激光束始終跟蹤旋轉光盤上的信息紋(又稱信息軌跡)。值得注意的是，CD機的聚焦、循跡伺服處理（伺服控制）都是由一塊集成電路芯片來完成，通常先收到FOK信號后，循跡伺服電路才開始正常工作，所以聚焦信號有無舉足輕重，檢修時切不可忽視。檢修方法是，開啟機蓋，不放碟片，觀察激光頭在接通電源的瞬

10、間有無向內(nèi)的滑動動作（向主導軸方向），如果開機前已到位應先試用手指撥動進給電機傳動蝸桿，將激光頭撥至外端再通電觀察。若有向內(nèi)滑動現(xiàn)象，表明進給是正常的，也由此可以推測有循跡誤差信號TE產(chǎn)生，因為進給伺服的取樣信號來自于循跡誤差信號。那么循跡伺服的故障范圍可以縮小到伺服處理控制器、循跡伺服驅(qū)動電路，以及循跡伺服線圈等后級電路。如果沒有向內(nèi)滑動的現(xiàn)象，表明故障在伺服控制器前面的電路，先檢查增益調(diào)節(jié)電路，即用示波器測試增益調(diào)節(jié)電路是否有TE信號波形輸出，以及波形幅度是否正常，也可試調(diào)循跡增益電位器和EF平衡電位器，觀察波形是否正常。循跡增益電位器（TRC）是為了穩(wěn)定循跡伺服而設置的，若調(diào)整不當，會使

11、激光束焦點偏離正確的軌跡，發(fā)生跳軌或滑軌，甚至不能讀取TOC。EF平衡電位器(TEBAL)是為補償E、F兩只循跡檢測光電二極管之間的固有偏差和穩(wěn)定循跡伺服，以使執(zhí)行機構能在碟片的平衡軌跡上，當其調(diào)整不當，機器將不能正確感知所需的信號軌跡，造成引入時間長，甚至不能讀取TOC。增益與平衡都可以在TE波形上較明顯看出來，增益不夠會出現(xiàn)幅度小，不平衡則反映為0V線上下幅度不一致，可調(diào)整增益、平衡電位器加以改善。如果有TE信號波形，則可判斷故障在增益調(diào)節(jié)電路至循跡線圈之間，應重點檢查數(shù)字伺服處理器、驅(qū)動電路和循跡線圈本身；若無TE信號波形或波形不正常，則說明故障在增益調(diào)節(jié)電路至激光頭之間,可用示波器檢測

12、誤差信號放大器輸入端的TE信號波形，若仍無波形，故障可能在激光頭。通常放入碟片很長時間也檢索不出圖像和伴音信號，一般是聚焦或循跡不良，但這又有兩種情況：(1)聚焦搜索后能讀取TOC；(2)不能讀取TOC，即顯示“NODISC”。前者表明循跡伺服出故障的可能性較大，后者說明激光頭老化或聚焦不良。3主導軸伺服電路(非防震)CD光盤內(nèi)圈為500轉/分鐘，而外圈則為200轉/分鐘，光盤轉速在整個播放過程中要變化2.5倍，而要求其線速度不變(稱為恒線速CLV)，這就需要主導軸電機進行無級變速，保證光盤信息紋與激光頭之間的相對運動速度恒定，因此，主導軸電機的旋轉需要進行伺服控制，才能保證其正確變速和精確地

13、運轉。要使激光束通過光盤的表面速度能保持恒線速度，必須要從光盤上獲得頻率數(shù)據(jù)并與機器內(nèi)部基準頻率進行比較，產(chǎn)生一個控制電壓來驅(qū)動光盤，使之按照正確速度旋轉。所以，CD機的主導軸伺服是從解調(diào)后的重放音頻信號中分離出同步信號與石英晶體振蕩器產(chǎn)生的基準信號，經(jīng)頻率、相位比較器比較后，得到一個頻率、相位誤差信號，再將誤差信號轉換成控制電壓，然后經(jīng)驅(qū)動放大后去控制主導軸電機的轉速和相位。主導軸伺服電路的故障現(xiàn)象最多的是主導軸電機不轉，而這一故障的牽涉面較廣，與激光管的好壞、聚焦伺服和進給伺服電路的工作正常與否有直接的關聯(lián)，因為只有在這些電路完好并進入初始工作時，微處理器(CPU)才接受反饋信息，認定準備

14、工作已經(jīng)做好，在人工操作指令的控制下才發(fā)出命令接通主導軸電機電源，吏機器進入設定的工作狀態(tài)。所以，檢修主導軸伺服電路時，必須先檢查上述電路，再對主導軸伺服電路進行檢查。如果激光頭物鏡有上下抖動的聚焦動作和激光頭有瞬時內(nèi)滑動作且有紅光束，而按下重放鍵主導軸電機不轉（光碟不轉），可能是電機驅(qū)動電路或電機本身有故障，應重點檢查其驅(qū)動電路電壓，一般輸入端電壓在2.5V左右，輸出端電壓在6V左右。還可根據(jù)資料查詢各引腳的在路正、反向電阻值并進行檢測。對于電機是否損壞，可用萬用表RX1Q擋直接測量其阻值（一般直流電阻在2030Q）來判斷。有時還可用3V電池試驗，以電機能否轉動來判斷其好壞。當然，數(shù)字伺服電

15、路損壞或異常，就無法產(chǎn)生誤差信號和誤差控制電壓。前置信號處理電路有問題，就不能產(chǎn)生伺服誤差取樣信號。晶體振蕩器停振就不能產(chǎn)生基準比較信號。所有這些均會使驅(qū)動電路失去輸入控制信號而造成主導軸電機不轉，最終導致機器無法讀盤而不能工作。再者，主導軸伺服電路故障還常表現(xiàn)為主導軸電機能夠轉動，旦轉動不平穩(wěn)，時快時慢，故障特征是畫面出現(xiàn)停頓。這類故障的主要原因是主導軸CLV伺服電路工作不良，應檢查晶振輸出的時鐘信號是否正常(基準信號)，檢查DSP電路輸入的復合數(shù)據(jù)信號是否正常，如果DSP電路輸入的EFM信號不正常，就無法取出主導軸CLV伺服所需要的幀同步信號，即使能正確分離幀同步信號而如果基準信號失常則比

16、較不出正確的誤差信號，盡管此時DSP電路有驅(qū)動信號輸出，但由于失去控制作用，會導致上述故障現(xiàn)象的產(chǎn)生。三、故障檢修實例例1故障現(xiàn)象S0NYD303型CD機，不能讀出曲目，也不能播放。分析與檢修開啟機蓋觀察，發(fā)現(xiàn)激光頭在接通電源瞬間有內(nèi)滑回歸的進給動作，這表明進給伺服正常，同時也說明激光頭有激光束發(fā)出，有循跡誤差信號產(chǎn)生，由此進一步推斷，數(shù)字伺服電路、數(shù)字信號處理(DSP)電路也屬正常，故障范圍縮小到聚焦/循跡驅(qū)動電路。該機機心是典型的89F機心。重點檢測(M1716)驅(qū)動集成電路各腳電壓與在路電阻，發(fā)現(xiàn)聚焦輸出端腳電壓僅為0.6V(正常為3-6V)，拔下聚焦線圈插頭，測它們的電阻，結果正反向?qū)?/p>

17、地電阻均為1.3kQ（正常時正、反向電阻分別為8.5kQ和9.5kQ）,判定驅(qū)動集成電路已短路性損壞。將其換新，機器能正常播放。順便指出：當該驅(qū)動電路性能變壞時，將使驅(qū)動力降低而導致聚焦搜索的上下抖動幅度（即伸縮幅度）不夠，可能產(chǎn)生時而能讀盤，時而不能讀盤的現(xiàn)象。例2故障現(xiàn)象AIWAXP7型CD機，放入光碟不能播放，也不顯示TOC。分析與檢修打開機蓋觀察，開機瞬間光碟轉動一下后停止，說明主導軸電機和驅(qū)動電路均正常，也表明其與CPU間的通信聯(lián)系基本正常。卸下碟片再開機查看，物鏡有聚焦搜索動作，而且只抖動2次就檢索完畢，說明激光頭能正常發(fā)射激光，表明聚焦伺服電路也正常。那么是什么原因引起主導軸不轉呢?這要從自檢工作程序分析入手。由工作原理得知，碟片加載完成后，進給電機將光頭組件移向光盤內(nèi)圈零軌附近，觸動檢測開關，給CPU提供回位檢測信息，開始聚焦訪問。由CPU來的聚焦訪問信號加到數(shù)字伺服處理器并輸出控制信號，經(jīng)驅(qū)動放大后驅(qū)動聚焦線圈，控制物鏡作上下動作進行聚焦搜索，同時碟片的反射信號由光敏二極管接收后，進行聚焦誤差檢測，CPU接收到聚焦誤差檢測