Nội dung

-72- GIÁO TRÌNH MÁY CD/VCD Bài 10: Mạch Focus Servo Giới thiệu : Đây là bài học giới thiệu về sơ đồ mạch điện, chức năng, nhiệm vụ và nguyên lý hoạt động của mạch focus servo . Đồng thời, hướng dẫn học sinh thực hành về các nội dung: Chẩn đoán, kiểm tra, sửa chữa và thay thế các linh kiện hư hỏng trong mạch focus - servo của máy CD/VCD. Mục tiêu thực hiện: Giúp cho học viên có khả năng - Trình bày đúng chức năng và nhiệm vụ của các khối trong mạch Focus - Servo. - Trình bày đúng nguyên lý hoạt động của mạch Focus - Servo. - Chẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa được những hư hỏng của mạch Focus - Servo. - Cân chỉnh được mạch Focus - Servo. Nội dung chính: 10.1. Khái niệm về mạch servo: Trong hệ thống máy phát lại CD, VCD, … Có 4 loại mạch Servo, được trang bị để đảm bảo đọc các pits và flats đã được ghi lên đĩa một cách chính xác. Đó là Focus Servo, Tracking - Servo, Slide - servo, Spindle - Servo. 10.2. Nguyên tắc dò sai lệch hội tụ trong máy CD/VCD: Nhiệm vụ của mạch focus - servo điều khiển vật kính lên xuống theo chiều thắng đứng để đảm bảo chùm tia laser hội tụ đúng các pits và flats trên bề mặt đĩa thông qua cuộn hội tụ (Focus coil) được bố trí trên mắt đọc. Để nhận biết sự hội tụ người ta sử dụng biện pháp loạn thị bằng cách dùng một thấu kính hình trụ có đặc tính thay đổi hình dạng chùm tia từ hình elip dọc qua hình tròn rồi đến hình elip ngang như ở (hình 10.1). Hình 10.1 – Nguyên tắc dò hội tụ trong máy CD/VCD Việc dò sai lệch hội tụ được thực hiện thông qua 2 cặp photo diode nhận dạng A – C và B – D và mạch khuếch đại sai biệt dùng OPAMP. Các tín hiệu thu được từ các cặp photo diode (A+C) và (B+D) và được so sánh với nhau để có tín hiệu sai lệch [(A+C) - (B+D)]. - Khi vật kính quá gần : thì chùm sáng phản xạ hội tụ trên 4 photo diode nhận dạng A, C và B, D có hình dạng Elip đứng và lúc này cặp photo diode (A+C) thu ánh sáng nhiều hơn cặp photo diode (B+D), tức tín hiệu điện (A+C) > (B+D) -> ngõ ra OPAM có tín hiệu sai lệch dương (hoặc âm) cấp cho mạch focus servo để đưa tín hiệu điều chỉnh vật kính ra xa. -73- GIÁO TRÌNH MÁY CD/VCD - Khi vật kính quá xa : Chùm sáng phản xạ hội tụ trên 4 photo diode nhận dạng A, C và B, D có hình dạng Elip ngang và lúc này cặp photo diode (A+C) thu ánh sáng ít hơn cặp photo diode (B+D), tức tín hiệu điện (A+C) < (B+D) -> ngõ ra OPAM có tín hiệu sai lệch âm (hoặc dương) cấp cho mạch focus - servo để đưa tín hiệu điều chỉnh vật kính lại gần hơn. - Khi vật kính ở vị trí hội tụ đúng: Chùm sáng phản xạ hội tụ trên 4 photo diode nhận dạng A, C và B, D có hình dạng hình tròn và lúc này cặp photo diode (A+C) thu ánh sáng bằng cặp photo diode (B+D), tức tín hiệu điện (A+C) = (B+D) -> ngõ ra OPAM có tín hiệu sai lệch là 0, cấp cho mạch focus - servo. Lúc này mạch focus servo sẽ không hiệu chỉnh vật kính. 10.3. Sơ đồ khối chức năng và nhiệm vụ của mạch focus servo: 10.3.1. Sơ đồ khối chức năng : (Hình 10.2) 310.2. Chức năng, nhiệm vụ của khối chức năng: - Focus Search: Có chức năng dò điểm hội tụ ban đầu khi có đĩa. - I-V-Comvert: Có chức năng đổi dòng điện ngõ vào sang điện áp ở ngõ ra. - FE (Focus Error): Tín hiệu sửa sai hội tụ có chức năng so sánh hai ngõ vào A + C, B + D. Nếu có sự chênh lệch về mức điện áp ngõ vào thì ngõ ra sẽ xuất hiện một mức điện áp dò hội tụ cho đến khi 2 tín hiệu này bằng nhau, tín hiệu ngõ ra được đưa đến mạch IC Servo để sửa dạng hội tụ. - FOK (Focus OK): Có chức năng tạo ra một tín hiệu dùng để xác định đầu laser nằm trên mặt phản chiếu của đĩa, tín hiệu này có mức cao khi chùm tia laser hội tụ trên đĩa. - Mạch FZC (Focus Zero cross): Có chức năng theo dõi khi tín hiệu vừa sai hội tụ tiến tới 0. Mạch này thường phối hợp với mạch FOK xác định thời điểm nào thì điều chỉnh hội tụ. Hình 10.2 – Sơ đồ khối chức năng của mạch Focus Servo -74- GIÁO TRÌNH MÁY CD/VCD 10.3.3 Nguyên lý hoạt động : Khi bắt đầu Play thì việc đầu tiên của mạch Focus - Servo là điểm hội tụ ban đầu cần phải đạt được hay nói khác đi là dịch chuyển thấu kính lên xuống theo trục thẳng đứng. Do vậy khối hoạt động đầu tiên trong mạch Focus - Servo là khối tìm kiếm hội tụ (Focus Search). Để thực hiện việc này thì vi xử lý xuất lệnh ra để điều khiển Swich S1 về vị trí b. Tiếp theo xuất lệnh điều khiển cho khối Focus seach để cho ra dạng sóng và dịch chuyển thấu kính như ở (Hình 10.3). Hình 10.3: Khối hoạt động dò tìm focus Khi đã phát hiện có tín hiệu RF hay ngõ ra của FOK chuyển mức, thì vi xử lý xuất lệnh chuyển Switch về vị trí a, lúc này là chế độ phát bình thường. Ngược lại nếu không nhận được tín hiệu FOK chuyển mức thì vi xử lý xuất lệnh cho hệ thống ngừng hoạt động. Ở chế độ play bình thường, tín hiệu nhận được từ quang Photodiode qua khối I-VConvert để biến đổi tín hiệu từ dòng điện sang điện áp rồi đưa để mạch FE để tạo ra tín hiệu cho phép vật kính dịch chuyển từ vị trí giữa đi lên hoặc xuống theo chiều thẳng đứng sao cho điểm hội tụ tốt nhất. 10.4. Phân tích mạch điện focus servo trên máy CD/VCD thực tế: 10.4. 1 Sơ đồ mạch điện các máy CD/VCD sử dụng IC Servo mã CXA 1082 BQ (BS) và một phần của IC RF.AMP mã CXA1081: (Hình 10.4 và 10.5) Hình 10.4 - Sơ đồ đường tín hiệu mạch Focus – Servo -75- GIÁO TRÌNH MÁY CD/VCD 10.4.2. Nguyên lý hoạt động của mạch focus Servo dùng IC – CXA 1082: (Hình 10.5) Các chân có chức năng liên quan đến mạch Focus Servo : - Chân 5 (FEO) : là chân cấp tín hiệu hội tụ ra cho mạch khuếch đại công suất hội tụ (Focus MDA). - Chân 6 (FE(-)) : là chân nhận tín hiệu hồi tiếp âm từ ngõ ra mạch MDA về mạch FE.amp hay chân nhận tín hiệu đảo của mạch FE.Amp. - Chân 48 (FE) : là chân nhận tín hiệu dò sai lệch hội tụ từ mạch dò và khuếch đại sai lệch hội tụ từ IC RF.Amp (CXA 1081) đưa tới. Tín hiệu này sẽ cấp cho mạch sửa pha (Phase correction) và mạch so sánh điểm xuyên 0 hội tụ FZC bên trong IC – CXA 1082. - Chân 18 (Sens): Chính là ngõ ra tín hiệu của mạch FZC cấp cho mạch IC- DSP và cũng lien lạc với chân Sens của vi xử lý (Microcomputer) cấp cho mạch DSP. - Chân 41 (FOK): là chân nhận tín hiệu FOK từ mạch nhận diện tín hiệu dò hội tụ từ ICRF. Amp (CXA 1081) đưa tới. Chân này có mức cao hoặc thấp. - Chân 7 (Srch): là chân liên quan đến chức năng dò hội tụ (Search), chân này kết nối với tụ hoá (4.7u) cùng với R bên trong IC hình thành mạch định thời tạo dạng xung dò hội tụ. Ngoài ra còn có các chân liên quan đến chức năng hội tụ là : - Chân 2 (FGD) và 3 (FS3): là 2 chân kết nối với tụ gốm cùng với R bên trong IC hình thành mạch lọc thông thấp giảm tần số cao và được điều khiển bởi một chuyển mạch bên trong IC. - Chân 4 (LSB): là chân kết nối với tụ gốm cùng với R bên trong IC hình thành mạch định thời tăng độ rộng băng thông thấp cho mạch focus servo khi ở chế độ phát (Play). - Chân 17 (FSET): là chân thiết lập tần số đỉnh cho mạch focus Phase compensation (Khi R ngoài là 510K thì tần số đỉnh khoảng 1.2Khz). - Chân 29 (I.Set): là chân nhận dạng xung (đỉnh) dò hội tụ, nhảy Track hay dò nhanh (Forward) để tự động điều chỉnh các chuyển mạch bên trong IC khi ở các chế độ: mới đưa đĩa vào, Next, hay Forward … Hình 10.5 - Sơ đồ cấu trúc bên trong của CXA 1082 liên quan đến mạch FOCUS – SERVO -76- GIÁO TRÌNH MÁY CD/VCD 10.5. Khảo sát và phân tích mạch focus Servo trong máy CD/VCD đang thực hành ở xưởng: 10.5. 1. Cho sơ đồ mạch focus Servo ở máy VCD Hanel như sau hãy phân tích các đường tín hiệu liên quan đến mạch Focus Servo : (Xem hình 10.6): 10.5.2 Hướng dẫn thực hành: - Đọc phân tích sơ đồ mạch nguyên lý của máy CD/VCD đang thực hành. - Dò mạch điện. - Đo áp thực tế trên máy so với các thông số chuẩn trên Schematic của máy. 10.5.3 Thảo luận các hiện tượng hư hỏng có thể xảy ra ra theo nhóm: Gồm các hiện sau - Cụm thấu kính không dịch chuyển lên xuống. - Cụm thấu kính dịch chuyển không ổn định. Hình 10.6 – Mạch Servo của máy VCD Hanel 10.6. Chẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa mạch Focus Servo: Những hiện tượng hư hỏng cơ bản đối với mạch focus Servo là : 10.6. 1 Cụm thấu kính không dịch chuyển lên xuống: a. Cách kiểm tra theo các bước sau: - Kiểm tra mạch điện từ mạch MDA lên mắt đọc. - Kiểm tra cuộn focus (dùng thang ohm để đo khoảng 7.5 ohm), hoặc dùng thang Rx 1 kích vào thì vật kính sẽ dịch lên xuống -> Tốt ( xem Hinh 10.7). - Kiểm tra nguồn cấp cho mạch MDA và mạch MDA Focus có chập, đứt không. -77- GIÁO TRÌNH MÁY CD/VCD Hình10. 7 - Vị trí mạch focus – Servo trên khối laser - pick-up - Kiểm tra mạch Focus servo : Kiểm tra các tín hiệu liên quan đến mạch Focus servo như minh hoạ ở mục 4, cùng các điểm sau : + Kiểm tra nguồn cung cấp Vcc. + Kiểm tra tín hiệu mở laser diode LD ON. + Kiểm tra dạng sóng RFout tại ngõ ra mạch RFAMP. + Kiểm tra tín hiệu nhận diện RF (RF.DET). Nếu đúng với mức tích cực thì có tín hiệu RF ở ngõ ra. b. Cách sửa chữa và thay thế : - Khi cuộn focus bị hỏng ta chỉ việc thay khối Laser pick-up -> Xem bài trước. - Khi không có nguồn cấp cho mạch MDA Focus cần kiểm tra lại mạch MDA có chạm chập hay hỏng IC không -> thay IC. Nếu IC còn tốt kiểm tra lại nguồn cấp nguồn và sửa chữa thay thế. (xem bài MDA Focus). - Khi mạch Focus servo có sự cố ta kiểm tra các điểm trên, nếu không có tiến hành thay IC. 10.6.2 Cụm thấu kính dịch chuyển không ổn định: Với hiện tượng này có thông thường có thể hỏng do: - Hỏng cuộn hội tụ, tiến hành kiểm tra như phần trên. - Hỏng hoặc mạch MDA hoạt động không ổn Đình, tiến hành kiểm tra mạch MDA và nguồn cấp (xem bài mạch MDA focus). - Dạng tín hiệu ra từ mạch mạch focus Servo đến mạch MDA sai hoặc do các tín hiệu liên quan đến mạch Servo sai ta cần kiểm tra các tín hiệu liên quan như phân tích ở phần 4. - Hỏng IC -> Thay IC. 10.6.3 Thực hành các bài tập giả lỗi cơ bản ở các máy CD/VCD giả lỗi do GV dạy thực hành đánh lỗi và tiến hành làm bài tập theo các bước sau: - Vận hành máy và quan sát hiện tượng. - Nhận định hiện tượng hư hỏng xảy ra trên máy. - So sánh với các hiện tượng hư hỏng cơ bản đã nêu trong bài này. - Tiến hành kiểm tra mạch focus Servo và sơ đồ mạch điện của máy cụ thể tại xưởng thực hành và theo nội dung minh hoạ trong bài học. - Đưa ra kết luận nguyên nhân hư hỏng, vị trí hư hỏng. - Tiến hành sửa chữa và thay thế -78- GIÁO TRÌNH MÁY CD/VCD YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP BÀI 10 * Nội dung: + Về kiến thức: Trình bày được sơ đồ mạch điện, chức năng, nhiệm vụ và nguyên lý hoạt động của mạch focus – servo . Chẩn đoán, kiểm tra, sửa chữa và thay thế các linh kiện hư hỏng trong mạch focus – servo của máy CD/VCD. + Về kỹ năng: Dò mạch điện nguyên lý, chẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa hư hỏng. + Về thái độ: Đảm bảo an toàn và vệ sinh gọn gàng nơi thực tập. * Phương pháp: + Về kiến thức: Được đánh giá bằng hình thức kiểm tra viết, trình bày trực tiếp + Về kỹ năng: Thực hiện sửa chữa được theo yêu cầu + Thái độ: Tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác, ngăn nắp trong công việc Câu hỏi ôn tập Câu 1: Trình bày khái niệm mạch servo? Câu 2: Trình bày nguyên tắc dò sai lệch hội tụ? Câu 3: Vẽ sơ đồ khối, trình bày chức năng các khối và nguyên lý hoạt động của khối mạch Focus – Servo? Câu 4: Từ sơ đồ mạch hình 10.4. Phân tích nguyên lý hoạt động mạch focus – servo? -79- GIÁO TRÌNH MÁY CD/VCD Bài 11: Mạch SPINDLE - SERVO Giới thiệu : Đây là bài học giới thiệu về sơ đồ mạch điện, chức năng, nhiệm vụ và nguyên lý hoạt động của mạch Spindle servo. Đồng thời, hướng dẫn học sinh thực hành về các nội dung: Chẩn đoán, kiểm tra, sửa chữa và thay thế các linh kiện hư hỏng trong mạch Spindle - servo của máy CD/VCD Mục tiêu thực hiện: Giúp cho học viên có khả năng - Trình bày đúng chức năng và nhiệm vụ của các khối trong mạch spindle - servo. - Trình bày đúng nguyên lý hoạt động của mạch spindle – servo. - Chẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa được những hư hỏng của mạch spindle - servo. - Cân chỉnh được mạch spindle - servo. Nội dung chính: 11.1. Khái niệm về mạch Spindle servo: Mạch Spindle Servo có nhiệm vụ điều khiển vận tốc quay Motor Disc. Đĩa CD, VCD, dùng chế độ CLV (Constant Linear Velocity), tức tốc độ ghi lên đĩa là hoàn toàn giống như nhau từ trong ra ngoài. Nghĩa là kích thước của pit, flat trên toàn bộ đĩa là như nhau. Ở phần đầu (trong cùng) đĩa vị trí ghi danh mục (TOC). Đĩa quay với tốc độ 500 vòng/phút những khi cụm quang học đọc dữ liệu ở ngoài rìa đĩa thì tốc độ quay là 200 vòng/phút. Điều đó có nghĩa là động cơ quay đĩa thay đổi liên tục từ 500 xuống 200vòng/phút, khi cụm quang học dịch chuyển từ tâm ra ngoài. Do đó việc điều chỉnh tốc độ quay của đĩa đoi hỏi một cách chính xác. Mạch Spindle Servo còn có nhiệm vụ tách tín hiệu đồng bộ khung đã được chèn trong dòng dữ liệu EFM trong khi ghi để điều chỉnh tốc độ quay của đĩa. 11.2. Sơ đồ khối chức năng và nhiệm vụ của mạch Spindle servo: 11.2.1 Sơ đồ khối chức năng : (Hình 11.1) Hình 11.1- Sơ đồ khối mạch Spindle Servo 11.2.2. Chức năng, nhiệm vụ của khối chức năng: - Frame Sync Protection Detection: Tách tín hiệu đồng bộ khung, bảo vệ khung - Frequency Comparison: So sánh tần số. - OSC: tạo dao động. - Bit Clock Separation: Tách xung nhịp đếm bit. - Phase Comparison: So sánh pha. 11.2.3. Nguyên lý hoạt động : Mạch Spindle Servo có chế độ hoạt động: CLV-Speed và CLV-Phase. - CLV-S (CLV – Speed): là chế độ điều chỉnh thô của mạch Spindle Servo được dùng trong các trường hợp: Tại thời điểm bắt đầu quay đĩa (Mới nạp đĩa và bắt đầu Play), tại các thời điểm chuyển tiếp giữa 2 khung dữ liệu kế tiếp và tại các thời điểm dò tìm bản nhạc hay nhảy track. -80- GIÁO TRÌNH MÁY CD/VCD Ở thời điểm Play thì vi xử lý đưa tín hiệu đến khối Spindle servo để điều khiển motor quay đĩa nhanh đến tốc độ chuẩn. Hoạt động này chỉ diễn ra trong khoảng thời gian rất ngắn và chỉ kéo dài đủ để hệ thống quang học phát hiện sự phản xạ từ đĩa (Phát hiện có đĩa trong máy) và một phần nào đó dữ liệu RF được tách ra. Sau đó mạch sẽ đi vào chế độ CLV-S. Mạch CLV-S tách tín hiệu đồng bộ khung (FCK = 7,35Khz) ra khỏi tín hiệu EFM và so sánh tần số này với dao động chuẩn OSC - 7,35Khz để thực hiện điều chỉnh tốc độ mô tơ quay đĩa một cách thích hợp ở các trường hợp trên. - CLV-P(CLV-Phase): là chế độ điều chỉnh tinh của mạch Spindle Servo được dùng để thực hiện đồng bộ về pha nhằm mục đích điều khiển tốc độ mô tơ một cách chính xác để đọc chính xác dữ liệu ghi trong 1 khung trên đĩa. Mạch CLV-P tách tín hiệu xung nhịp đếm bit (BCK = 4,3218 MHz) ra khỏi tín hiệu EFM và so pha với dao động chuẩn OSC - 4,3218 MHz để thực hiện điều chỉnh tốc độ mô tơ quay đĩa một cách chính xác trong quá trình đọc dữ liệu trong từng khung. Trong quá trình đọc dữ liệu một cách liên tục thì 2 chế độ CLV-S và CLV-P chuyển đổi luân phiên (khi bắt đầu một khung dữ liệu và kết thúc một khung dữ liệu). 11.3. Phân tích mạch điện Spindle servo trên máy CD/VCD thực tế: 11.3.1 Sơ đồ mạch điện các máy CD/VCD sử dụng IC Servo mã CXD 2500BQ (BS): (Hình 11.3) Hình 11.3 – Sơ đồ liên lạc tín hiệu đường Spindle – Servo -81- GIÁO TRÌNH MÁY CD/VCD 11.3.2 Nguyên lý hoạt động của mạch Spindle Servo dùng IC – CXD 2500BQ : (Hình 11.4a và hình 11.4b) a. Sơ đồ cấu trúc mạch Spindle Servo : Hình 11.4a – Sơ đồ mạch điện mạch Spindle Hình 11.4b – Sơ đồ chi tiết mạch Spindle – Servo b. Các chân có chức năng liên quan đến mạch Spindle Servo : - Chân 5 (FEO) : là chân cấp tín hiệu hội tụ ra cho mạch khuếch đại công suất hội tụ (Spindle MDA). - Chân 6 (FE(-)) : là chân nhận tín hiệu hồi tiếp âm từ ngõ ra mạch MDA về mạch FE.amp hay chân nhận tín hiệu đảo của mạch FE.Amp. - Chân 48 (FE) : là chân nhận tín hiệu dò sai lệch hội tụ từ mạch dò và khuếch đại sai lệch hội tụ từ IC RF.Amp (CXA 1081) đưa tới. Tín hiệu này sẽ cấp cho mạch sửa pha (Phase correction) và mạch so sánh điểm xuyên 0 hội tụ FZC bên trong IC – CXA 1082. - Chân 18 (Sens): Chính là ngõ ra tín hiệu của mạch FZC cấp cho mạch IC- DSP và cũng lien lạc với chân Sens của vi xử lý (Microcomputer) cấp cho mạch DSP. - Chân 41 (FOK): là chân nhận tín hiệu FOK từ mạch nhận diện tín hiệu dò hội tụ từ ICRF. Amp (CXA 1081) đưa tới. Chân này có mức cao hoặc thấp. - Chân 7 (Srch): là chân liên quan đến chức năng dò hội tụ (Search), chân này kết nối với tụ hoá (4.7u) cùng với R bên trong IC hình thành mạch định thời tạo dạng xung dò hội tụ. Ngoài ra còn có các chân liên quan đến chức năng hội tụ là : - Chân 2 (FGD) và 3 (FS3): là 2 chân kết nối với tụ gốm cùng với R bên trong IC hình thành mạch lọc thông thấp giảm tần số cao và được điều khiển bởi một chuyển mạch bên trong IC. - Chân 4 (LSB): là chân kết nối với tụ gốm cùng với R bên trong IC hình thành mạch định thời tăng độ rộng băng thông thấp cho mạch Spindle servo khi ở chế độ phát (Play).