Будучи сложными электронно-оптико-механическими устройствами, CD/DVD-приводы относятся к самым ненадежным компонентам компьютера. Причины поломок могут быть самыми разнообразными. Чаще всего дохнет или теряет свою эмиссию лазер, еще чаще вылетает чипсет, особенно если оба двигателя привода и катушки фокусировки лазера навешаны на одну-единственную микросхему. Про механические поломки и загрязнение оптических поверхностей я уже и не говорю. Реально ли отремонтировать отказавший привод в домашних условиях или проще не мучиться, а купить новый?
Введение
Далеко не всякая поломка привода носит фатальный характер. Зачастую отремонтировать привод можно и в домашних условиях, не имея ни специального оборудования, ни предварительной подготовки, выходящей за компетенцию рядового электронщика-умельца. Не бойтесь экспериментировать с поломанным приводом! Хуже ему уже все равно не будет (разумеется, при том условии, что привод не на гарантии). Можно, конечно, отнести его в сервис-центр, но... это долго, дорого, да и неинтересно.
Для ремонта вам потребуются запчасти. А где их взять? Сходите на рынок, потрясите своих друзей - и вы наверняка найдете множество "металлолома", который вам за бесценок отдадут. В первую очередь обращайте внимание на приводы, построенные на той же самой элементной базе что и ваш (это прежде всего касается лазерной головки и чипсета, маркировка которых определяется по надписям на их корпусе). Допустим, у вас вылетела плата электроники, а у товарища - рассыпались шестеренки. Тогда всю нерабочую плату можно заменить целиком, даже не разбираясь, что там за неисправность. Полезны также и все прочие модели. Оттуда, в частности, можно вытащить какую-то конкретную запчасть - например, предохранитель.
Методология поиска неисправностей здесь не приводится, т.к. это слишком обширная тема. Наша задача значительно скоромнее - дать читателю первотолчок, сориентировав его, в каком направлении нужно копать, перечислив основные категории поломок и методы с ними, отсортированные в порядке убывания их актуальности. Ну, а остальное, как говорится, дело техники...
Рисунок 1.
Лазер
Лазерные излучатели, использующиеся в читающих (и особенно пишущих!) приводах - достаточно недолговечные устройства, массово выходящие из строя после нескольких лет эксплуатации. Почему это происходит? Ну, во-первых, сказывается естественная потеря эмиссии излучателя, во-вторых, неблагоприятный режим работы. Уважающие себя производители подгоняют параметры каждого лазера строго индивидуально либо выставляя требуемые режимы подстроечными резисторами (в дешевых моделях), либо занося их непосредственно в саму прошивку (в моделях подороже). Noname выставляют все параметры на средний уровень, который для одних экземпляров головок оказывается слишком низок, а для других - чрезмерно высок. Кстати говоря, при разблокировании DVD-приводов и замене прошивки на ее "хакнутую" версию прежние настройки не сохраняются и если хакер не предпримет попытки их предварительного сохранения, лазер быстро выйдет из строя или будет работать нестабильно.
Снижение яркости свечения лазера увеличивает количество ошибок чтения/позиционирования (часть дисков вообще перестает опознаваться), а начиная с некоторого момента, привод отказывается опознавать диски вообще, зачастую даже и не пытаясь их раскручивать (обычно мотор привода раскручивается только тогда, когда датчик фиксирует отраженный сигнал, а если сигнала нету, считается, что диск не вставлен и нефиг его раскручивать).
Аккуратно разобрав привод, подключите его к компьютеру и посмотрите - вспыхивает ли лазер в момент закрытия лотка. При нормальной эмиссии вы увидите луч даже при дневном освещении, а "подсевший" лазер различим только в затемненной комнате. Если же и в полной темноте никаких следов присутствия луча нет, ищите причину отказа в электронике (только помните, что лазер виден не под всяким углом). Вообще-то, это довольно рискованная операция, т.к. при попадании луча в глаз можно и ослепнуть, однако этот риск не так уж и велик...
Услуги по замене лазерной головки в среднем обходятся в половину стоимости нового привода а учитывая, что научно-технический прогресс не стоит на месте и новые приводы намного лучше старых, смысла в таком ремонте немного. Как вариант, можно попробовать вернуть лазер к жизни просто увеличив питающее напряжение. Проследите проводники, подведенные к лазерному излучателю - в своем пути они должны упираться в резистор, параллельно к которому вам предстоит подпаять еще один, подобрав его сопротивление так, чтобы привод уверенно опознавал все диски. Более честный вариант - выяснив марку чипсета, управляющего лазером (обычно это самая большая микросхема), пошарьтесь по интернету в поисках ее технической спецификации. Там среди прочей полезной информации должен быть описан механизм регулировки мощности лазерного луча. Как правило, за это отвечают один или несколько резисторов, подключенных к чипсету (не к лазерной головке!). Некоторые модели позволяют настраивать лазер через SCSI/ATAPI интерфейс (через специальные команды, описанные в технической документации на привод) или через технологический разъем.
В принципе, лазерную головку можно и разобрать, заменив непосредственно сам излучающий элемент, который можно выдрать из другого привода, однако правильно собрать головку удавалось немногим. На всякий случай ниже приводятся разъясняющие фотографии, демонстрирующие ее устройство, принцип работы и порядок разборки.
Рисунок 2.
Рисунок 3.
Рисунок 4.
Рисунок 5.
Чипсет
Чипсет - это сердце привода. Он не только обеспечивает обработку информации, но и управляет двигателями позиционирования/вращения, лазерной головкой и катушками фокусировки. Экономные производители интегрируют весь чипсет в одну-единственную микросхему, зачастую никак не заботясь о ее охлаждении. Как следствие - чипсет быстро выходит из строя, в прямом смысле слова прогорая насквозь, а привод полностью или частично отказывает в работе.
Поведение поломанного чипсета может быть самым разнообразным - от полного нежелания опознавать привод вообще до снижения скорости чтения. Минимально работоспособный чипсет опознает привод и при подаче питания перемещает оптическую головку к началу диска, после чего начинает подрыгивать фокусировочной линзой. Если же этого не происходит, чипсет негоден либо неисправны обслуживающие его электрические компоненты (но они выходят из строя достаточно редко).
Заменить сгоревший чипсет в домашних условиях нереально, т.к. во-первых, его негде приобрести, во-вторых, его цена сопоставима со стоимостью привода, и в-третьих, без спецоборудования эту ювелирную операцию способы выполнить только Левши и экстремалы.
А вот предотвратить выход чипсета из строя можно вполне. Приклейте к самой большой микросхеме привода хотя бы крошечный радиатор, воспользовавшись двухсторонним скотчем или специальным клеем. Скотч можно купить в магазине канцтоваров, а клей - на радиорынке (клей лучше, а скотч доступнее). Также оснастите привод вентилятором, закрепив его на задней стороне корпуса, предварительно просверлив там несколько отверстий. Ну, или хотя бы не размещайте привод над винчестером, т.к. винчестеры (особенно высокоскоростные) сильно греются и перегревают привод.
Кэш-память формально не входит в чипсет, но очень тесто с ним связна. Частенько она дает дуба и выходит из строя. Если дефект затрагивает одну или несколько ячеек, то на работе привода в подавляющем большинстве случаев это никак не отражается (у него ведь есть корректирующие коды), но при больших разрушениях (и уж тем более при полном отказе), привод либо вовсе перестает читать диски, либо читает их крайней медленно и с большим количеством ошибок. Поскольку в приводах используется та же самая память, что и в DIMM"ах, ее можно заменить (по крайней мере, теоретически, практически же все упирается в искусство качественной пайки).
Рисунок 6. Самая большая микросхема - чипсет, микросхема поменьше - память.
Рисунок 7.
Механические повреждения
CD/DVD приводы - отличные пылесборники, особенно если под ними установлен вентилятор, охлаждающий жесткие диски. Пыль проходит сквозь щели корпуса и оседает на подвижных механических частях, увеличивая их износ, плавно перетекающий в хроническое заклинивание. Привод либо вовсе отказывается закрывать лоток, либо после закрытия тут же выплевывает диск, либо не может провернуть диск (вращает диск со странным звуком). То же самое относится и к механизму позиционирования.
Разберите привод, удалите всю грязь, смажьте трущиеся элементы (только не так, чтобы аж с хвоста капало и помня о том, что пластмассовые шестеренки не требуют смазки), при необходимости отрегулируйте люфт так, чтобы все вращалось без усилий, но и не болталось. Убедитесь, что шестерни/червяки не имеют чрезмерной выработки, выкрошенных зубьев и в них ничего постороннего не попало (это в первую очередь относится к осколкам дисков, разорванных приводом, а также путающихся под ногами проводов).
Рисунок 8. Механика привода в собранном виде. Эта пластмасса не прослужит долго и в любой момент может отказать, тогда поломанные детали придется либо вытачивать самостоятельно, либо вытаскивать из других приводов.
Рисунок 9. Скопление пыли на подвижных механических частях может приводить к заклиниванию.
Прочие отказы электроники
В первую очередь проверьте все механические контакты (разъемы, подстроечные резисторы, кнопки и переключатели, датчики закрытия лотка и т.д.), а также целостность подводящих проводников. При небрежном выдергивании питающего разъема (интерфейсного кабеля) тонкие дорожки могут и оборваться, причем этот обрыв зачастую не заметен ни глазу, ни омметру, но при больших частотах (нормальном рабочем состоянии привода) дает о себе знать.
Внимательно осмотрите все трущиеся кабели - нередко они протираются до дыр, вызывая либо короткое замыкание на корпус, либо обрыв проводника. Либо и то, и другое одновременно (особенно этим грешат Нью-Васюки, тьфу New-TEAC"и приводы, продающиеся под торговой маркой TEAC, но собранные третьесортными фирмами - в настоящее время TEAC ушла с рынка CD-приводов, продав свой лейбл noname-производителям).
Не забывайте и о предохранителях. При неправильном подключении привода или бросках напряжения они вполне могли перегореть, спасая привод от неминуемой гибели. Современный предохранитель - это такая маленькая хреновина, совсем непохожая на привычную нам стеклянную трубку с тонкой проволочной внутри и при беглом осмотре платы ее не так-то просто заметить. Кстати говоря, обычно предохранителей много больше одного, так что проверяйте все, что найдете.
Обращайте внимание и на состояние остальных элементов. Вспученный лак, следы гари, деформация или физически дефекты (типа сколов или разломов) достаточно красноречиво указывают на источник неисправности. К сожалению, подавляющее большинство отказов электроники обходятся без визуальных проявлений.
Для проверки исправности двигателей подключите их к источнику 5 вольт (черный провод - это минус), естественно предварительно отсоединив их от привода. Поскольку двигатели, как правило, более или менее стандартны, найти им замену не составит труда. Ну, в общем, проверьте все, что можно проверить: не высохли/пробиты электролиты, не дали ли обрыва резисторы, целы ли диоды, стабилизаторы, ключевые транзисторы и все-все-все...
Мелкая логика из строя практически никогда не выходит, а вот у силовых элементов это в порядке вещей.
Рисунок 10.
Оптика
Если вы не злоупотребляете курением и не выдыхаете струю дыма прицельно в привод, чистить оптику не нужно. Один из моих приводов уже отработал 10 лет и ни разу не подвергался чистке.
Забудьте о чистящих наборах - ими легко изуродовать оптическую линзу (кстати говоря, обычно изготовляемую из органического стекла) без малейшей надежды на ее восстановление. Протирать оптические поверхности категорически не рекомендуется. Попытайтесь сдуть пылинки резиновой клизмой (поручики, ни слова об извращениях!), предварительно убедившись, что внутри ее нет талька, и ни в коем случае не делайте это ртом (капельки слюны убийственны для оптики). Если же смолистые вещества табачного дыма образовали характерную маслянистую пленку, не пытайтесь ее оттирать. Лучше нанесите на линзу каплю густого раствора хозяйственного мыла и, дав поработать химии минут пятнадцать-двадцать, удалите ее салфеткой, аккуратно поднеся ее к капле, но не касаясь поверхности линзы. Затем несколькими каплями дистиллированной воды промойте линзу от мыла.
Рисунок 11.
Сводная таблица основных симптомов
| Симптом | Диагноз | |
| Привод не опознается компьютером | При включении не издает никаких звуков, ничем не мигает | Отказ электроники, возможно обрыв дорожки или перегорел предохранитель |
| Мигает или постоянно говорит индикатор | Отказ электроники, возможно интерфейсного блока или чипсета, также проверьте контакт интерфейсного разъема, целостность проводников и величину питающего напряжения | |
| Опознается компьютером | Не выдвигает лоток | Отказ механической части, обрыв в кнопке выброса, отказ двигателя или обслуживающих его элементов (например, чипсета) |
| Не задвигает лоток, или задвигает, но тут же выбрасывает | Отказ механической части | |
| Не видит диск | Диск не раскручивается, линза и каретка не движутся | Отказ механической части, отказ двигателя, вышел из строя чипсет |
| Диск не раскручивается, линза движется | Сдох лазер | |
| Диск раскручивается до нормальной скорости, затем останавливается | Сдох лазер, сбилась настройка, вышел из строя чипсет | |
| Диск раскручивается до пониженной скорости | Отказ механики, сбились настройки | |
| Диск раскручивается до бешенных скоростей | Вышел из строя чипсет, сбились настройки | |
| Видит диск | Диск не читается | Отказ электроники |
| Диск читается с большим количеством ошибок | Уменьшилась эмиссия лазера, загрязнена оптика, сбились настройки, отказ электроники | |
| При нажатии на кнопку выброса, привод выплевывает вращающийся диск | Отказ электроники | |
Заключение
С каждым днем приводы все дешевеют и дешевеют, обессмысливая свой ремонт. Между тем, их качество неуклонно падает. Кризис перепроизводства заставляет производителей экономить на всем, что только можно, и в первую очередь - на надежности и долговечности. Зачастую оказывается гораздо дешевле эпизодически ремонтировать старые добрые приводы, чем включаться в гонку за новые модели. Впрочем, политику апгрейда каждый волен выбирать самостоятельно...
Оптический привод или дисковод компакт дисков – это оптико-механическое устройство, предназначенное для считывания информации со , представленных в виде компакт-дисков размером 8 и 12 см. Современные дисководы компакт-дисков универсальны, кроме считывания, они также могут записывать разного рода информацию на диски различных форматов: одноразовые и многоразовые CD-диски (CD-R и CD-RW), одноразовые и многоразовые DVD-диски (DVD-R и DVD-RW).
Принцип работы оптического привода
Основным элементом дисковода служит оптическая система, формирующая лазерный луч, который считывает информацию с вращающегося носителя. Информация на компакт-диске записывается в виде спиральной дорожки, на которой лазерным лучом прожигаются микроскопические углубления. При массовом же производстве дисков с данными, информация на них заносится методом штамповки со специальной матрицы.
Если посмотреть на поверхность диска в микроскоп, то можно увидеть чередующие бугорки и ямки, от которых лазерный луч отражается с разной интенсивность – от бугорка больше, от ямки меньше. А учитывая то, что компьютер обрабатывает информацию в двоичном счислении (закодированную последовательностью нулей и единиц), то в чередовании ямок и бугорков определенным образом можно записать данные. Здесь бугорок выступает в роли единицы, а углубление представляет двоичный ноль.
Устройство дисковода компакт-дисков
Самые распространенные дисководы компакт-дисков на сегодня являются устройства для установки во внутренний отсек , так называемые оптические приводы форм-фактора 5.25 дюйма. Здесь 5.25 дюйма – это размер большого отсека в корпусе компьютера для установки устройств.
Внутри железного корпуса расположены электронная плата, двигатели для вращения диска и оптической системы, сама оптическая система для считывания и записи на компакт-диск. На задней стороне дисковода размещены разъемы для подключения к материнской плате и питания. На передней панели находятся выезжающий лоток для установки компакт-диска, кнопка выдвижения/закрытия лотка и индикатор чтения/записи.
В вашем компьютере, скорее всего, будет как минимум один привод для оптических дисков, в приемный лоток которого можно вставить DVD или CD диск.
Альтернатива оптическим дисководам
В последнее время популярность компакт-дисков для компьютера резко упала в связи с массовым распространением других типов носителей информации, прежде всего флеш-памяти или по другому «флешек». Популярность флешек связана с их невысокой стоимостью, достаточным объемом памяти и быстродействием считывания/записи. Кроме того, для хранения большого объема информации широко используются внешние жесткие диски, подключаемые к
Лабораторная работа № 4
Тема: Дисковод (привод)
Цель: Знать внутренности привода, как работает, DVD – диски.
Пояснение к работе.
Устpойство пpивода CD-ROM.
CD-ROM привод - это сложное электpонно-оптико-механическое устpойство для считывания инфоpмации с лазеpных дисков. Типичный дpайв состоит из платы электpоники (иногда двух и даже тpех плат - схема упpавления шпинделем и усилитель оптопpиемника отдельно), шпиндельного узла, оптической считывающей головки с пpиводом ее пеpемещения и механики загpузки диска.
Типовой привод состоит из платы электроники, шпиндельного двигателя, системы оптической считывающей головки и системы загрузки диска. Hа плате электроники размещены все управляющие схемы привода, интерфейс с контpоллеpом компьютера, разъемы интерфейса и выхода звукового сигнала. Большинство приводов использует одну плату электроники, однако в некоторых моделях отдельные схемы выносятся на вспомогательные небольшие платы.
Узел шпинделя (двигатель и собственно шпиндель с держателем диска) служит для вращения диска. Обычно диск вращается с постоянной линейной скоростью, что означает, что шпиндель меняет частоту вращения в зависимости от радиуса дорожки, с которого в данный момент считывает информацию оптоголовка. При перемещении головки от внешнего радиуса диска к внутреннему диск должен быстро увеличить скорость вращения примерно вдвое, поэтому от шпиндельного двигателя требуется хорошая динамическая характеристика. Двигатель используется как для разгона, так и для торможения диска.
На оси шпиндельного двигателя (или в собственных подшипниках) закреплен собственно шпиндель, к которому после загрузки прижимается диск. Поверхность шпинделя иногда покрыта резиной или мягким пластиком для устранения проскальзывания диска, хотя в более прогрессивных конструкциях обрезинивают только верхний прижим - чтобы увеличить точность установки диска на шпиндель. Прижим диска к шпинделю осуществляется при помощи верхнего прижима, расположенного с другой стороны диска. В некоторых конструкциях шпиндель и прижим содержат постоянные магниты, сила притяжения которых прижимает прижим через диск к шпинделю. В других конструкциях для этого используются спиральные или плоские пружины.
Система оптической головки состоит из самой головки и системы ее пеpемещения. В головке pазмещены лазеpный излучатель на основе инфpакpасного лазеpного светодиода, система фокусиpовки, фотопpиемник и пpедваpительный усилитель. Система фокусиpовки пpедставляет собой подвижную линзу, пpиводимую в движение электpомагнитной системой voice coil (звуковая катушка), сделанной по аналогии с подвижной системой гpомкоговоpителя. Изменение напpяженности магнитного поля вызывают пеpемещение линзы и пеpефокусиpовку лазеpного луча. Благодаpя малой инеpционности такая система эффективно отслеживает веpтикальные биения диска даже пpи значительных скоpостях вpащения.
Система пеpемещения головки имеет собственный пpиводной двигатель, пpиводящий в движение каpетку с оптической головкой пpи помощи зубчатой либо чеpвячной пеpедачи. Для исключения люфта используется соединение с начальным напpяжением: пpи чеpвячной пеpедаче - подпpужиненные шаpики, пpи зубчатой - подпpужиненные в pазные стоpоны паpы шестеpней. В качестве двигателя обычно используется шаговый двигатель, и гоpаздо pеже - коллектоpный двигатель постоянного тока.
Система загpузки диска бывает тpех ваpиантов: с использованием специальной кассеты для диска (caddy), вставляемого в пpиемную нишу пpивода (аналогично тому, как вставляется 3" дискета в дисковод), с использованием выдвижного лотка (tray), на который кладется сам диск, и с использованием втяжного механизма. Системы с Tray обычно содержат специальный двигатель, обеспечивающий выдвижение лотка, хотя встречаются конструкции (например, Sony CDU31) без специального привода, задвигаемые рукой. Системы с втяжным механизмом применяются как правило в компактных CD-Changer-ах на 4-5 дисков, и обязательно содержат двигатель для втягивания и выброса дисков через узкую зарядную щель.
На передней панели привода обычно расположены кнопка Eject для загрузки/выгрузки диска, индикатор обращения к приводу и гнездо для подключения наушников с электронным или механическим регуля- тором громкости. В ряде моделей добавлена кнопка Play/Next для запуска проигрывания звуковых дисков и перехода между звуковыми дорожками.
Большинство приводов также имеет на передней панели небольшое отверстие, предназначенное для аварийного извлечения диска в тех случаях, когда обычным способом это сделать невозможно - например, при выходе из строя привода лотка или всего CD-ROM, при пропадании питания и т.п. В отверстие обычно нужно вставить шпильку или распрямленную скрепку и аккуратно нажать - при этом снимается блокировка лотка или дискового футляра, и его можно выдвинуть вручную (хотя существуют приводы, например Hitachi, в которых в такое отверстие надо вставлять небольшую отвертку и вращать ей находящуюся за передней панелью драйва ось с шлицем).
Принцип работы DVD привода
Из чего состоит?
1. Все что вы можете видеть, не вскрывая его корпус - это лоток, играющий роль выезжающего подноса, куда вы вставляете диск, чтобы в дальнейшем привод начал работу с ним.
2. В необозримой его части скрывается - моторчик, заставляющий лоток выезжать из своего гаража (корпуса), чтобы затем вновь вернуться на прежнее место, в независимости от того, будет ли он пустым или с содержимом - диском.
3. Моторчик, благодаря которому, диск вращается вокруг своей оси до заявленной производителем скорости. Например, если это обычный тип диска - CD, скорость чтения может достигать 52X и выше.
4. Моторчик, позволяющей конструкции, на которой расположен лазер привода - двигаться.
5. Плата - играющая основную роль в функционировании. Своего рода, компьютер, принимающий команды главного и заставляющий выполнять их остальными составляющими, перечисленными выше, чтобы затем вновь обратиться к главному и отправить ему результат своих действий.
Как работает?
1. Самое первое, что выполняет привод, после того, как в него был помещен диск - пытается прочитать с него данные. Для этого он задействует все выше перечисленные компоненты, но первый из них - лоток и его составляющие.
2. Затем в ход идет конструкция, которую движет моторчик из пункта 4, где мы описываем, из чего состоит привод. На ней размещен лазер, который выбрасывает «световой пучок».
3. Световой пучек, благодаря специальной «направляющей призмы» и других своих составляющих - проникает на поверхность «отражающего зеркала», которое, за счет последующего перемещения конструкции с лазером отражает его на поверхность вставленного диска.
4. Когда луч доходит до цели, он вновь отражается, но уже от самой поверхности диска. Отраженный от диска луч вновь оказывается у «отражающего зеркала». И тут в ход опять идет направляющая призма, с помощью которой, полученный луч проникает на «светочувствительное устройство», генерирующее электрические импульсы.
5. Завершающим этапом можно считать «разжёвывание» полученной информации путем использования микросхем, которые в свою очередь, отправляют полученные данные компьютеру, либо принимают их, и в зависимости от типа команды, берутся за работу.
Емкость дисков DVD (слои и стороны)
В настоящее время существует четыре основных типа дисков DVD, которые классифицируются по количеству сторон (одно- или двухсторонние) и слоев (одно- и двухслойные).
· DVD-5 - односторонний однослойный диск емкостью 4,7 Гбайт. Состоит из двух соединенных друг с другом подложек. Одна из них содержит записанный слой, который называется нулевым слоем, вторая совершенно пуста. На однослойных дисках обычно используется алюминиевое покрытие.
· DVD-9 - односторонний двухслойный диск емкостью 8,5 Гбайт. Состоит из двух штампованных подложек, соединенных таким образом, что оба записанных слоя находятся с одной стороны диска; с другой стороны располагается пустая подложка. Внешний (нулевой) штампованный слой покрыт полупрозрачной золотой пленкой, которая отражает лазерный луч, сфокусированный на данном слое, и пропускает луч, который сфокусирован на нижнем слое. Для считывания обоих слоев используется один лазер с изменяемой фокусировкой.
· DVD-10 - двухсторонний однослойный диск емкостью 9,4 Гбайт. Состоит из двух штампованных подложек, соединенных друг с другом тыльными сторонами. Записанный слой (нулевой слой на каждой стороне) обычно имеет алюминиевое покрытие. Обратите внимание, что диски этого типа являются двухсторонними; считывающий лазер находится в нижней части накопителя, поэтому для чтения второй стороны диск необходимо извлечь и перевернуть.
· DVD-18 - двухсторонний двухслойный диск емкостью 17,1 Гбайт. Объединяет в себе два слоя записи на каждой стороне. Стороны диска, каждая из которых формируется двумя штампованными слоями, соединяются вместе тыльными частями друг к другу. Внешние слои (слой 0 на каждой стороне диска) покрыты полупрозрачной золотой пленкой, внутренние слои (слой 1 на каждой стороне) имеют алюминиевое покрытие. Отражательная способность однослойного диска составляет 45–85%, двухслойного - 18–30%. Различные отражающие свойства компенсируются схемой автоматической регулировки усиления (АРУ).
Контрольные вопросы:
1. Для чего нужен дисковод
2. Из чего состоит дисковод
3. Как работает привод
4. Какие фирмы приводов вы знаете.
5. Емкость DVD – дисков
Похожая информация.
Для считывания информации с компакт-диска используется лазерная головка (ЛГ). В корпусе ЛГ установлены лазерный диод, внутренняя оптическая система (дифракционная решетка, цилиндрическая, коллиматорная и другие линзы, призма), катушки фокусировки и трекинга с фокусирующей линзой, лазерный диод (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Конструкция лазерной головки
При подаче напряжения питания полупроводниковый лазерный диод генерирует когерентный (разность фаз волн постоянна во времени) луч, который с помощью дифракционной решетки разделяется на основной луч и два дополнительных. Пройдя через элементы оптической системы и фокусирующую линзу, эти лучи попадают на компакт-диск (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Фокусировка луча на поверхности диска
Точную фокусировку лучей на диске осуществляют катушки фокусировки, устанавливающие нужное положение линзы. Отразившись от диска, лучи снова попадают на фокусирующую линзу и дальше в оптическую систему. При этом отраженные лучи отделяются от падающих благодаря их разной поляризации. Перед тем, как попасть на фотодатчики (фотодиодную матрицу), основной луч проходит через цилиндрическую линзу, в которой используется эффект дисторсии для определения точности фокусировки (рис. 1.3).
Рис. 1.3. Лучи и сигналы на фотодетекторах
Если луч сфокусирован точно на поверхности компакт-диска, отраженный луч на фотодатчиках имеет форму круга, если перед или за поверхностью - форму эллипса.
Сигналы с фотодатчиков предварительно усиливаются, и по разности сигналов (A+C) и (B+D) определяется ошибка фокусировки FE (Focus Error). При точной фокусировке сигнал FE равен нулю.
Два боковых луча попадают на датчики E и F. Они используются для отслеживания прохождения основного луча по считываемой дорожке (треку) (рис. 1.4).
Рис. 1.4. Принцип отслеживания трека: а). точное прохождение луча по треку; б). ошибочное
Разность сигналов E и F определяет ошибку трекинга (отслеживания дорожки) TE (Tracking Error).
Суммарный сигнал с датчиков A, B, C и D представляет собой высокочастотный (RF) сигнал (>4 МГц) в формате EFM (Eight-to-Fourteen Modulation). Он содержит закодированную аудиоинформацию и дополнительные данные.
1.2 Работа сервосхем и основные сигналы в процессе считывания диска
При установке компакт-диска двигатель позиционирования (Slide motor) перемещает лазерную головку в начальное положение, пока не замкнется концевик "Начальное положение головки". (В некоторых моделях для передвижения каретки и позиционирования имеется не два, а один двигатель.) Дальше головка начинает медленно отъезжать, пока не разомкнется концевик.
По сигналу LDON сервосхема автоматического питания лазера (ALPC - Automatic Laser Power Control) подает питание на лазерный диод. Иногда могут применяться дополнительные концевики для блокировки включения лазера и предотвращения попадания в глаза лазерного луча при разобранном механизме, а иногда лазер постоянно включен при закрытой каретке. Система ALPC поддерживает на заданном уровне мощность излучения лазерного диода. Текущую мощность излучения контролирует фотоприемник, помещенный в одном корпусе с лазерным диодом.
Сервопроцессор начинает вырабатывать импульсы начального поиска фокуса (FSR), которые поступают к сервосхемам фокусировки и далее через драйвер - на фокусирующую линзу. Сервосхема фокусировки предназначена для компенсации биений компакт-диска (вверх-вниз). Драйвер (выходной каскад) используется для усиления мощности сигналов. Линза начинает перемещаться вверх-вниз. При точной фокусировке луча на поверхности компакт-диска сигнал ошибки фокусировки FE=(A+C)-(B+D) станет минимальным, отключится подача импульсов FSR, и сервосхема фокусировки начнет управлять фокусирующей катушкой с помощью сигнала FEM, который представляет собой скорректированный сигнал FE. После удачной фокусировки вырабатывается сигнал FOK (FocusOk). Если после 3-4 FSR-импульсов сигнал FOK не вырабатывается, то определяется отсутствие компакт-диска, и работа проигрывателя останавливается.
Сигнал FOK поступает к сервосхемам управления скоростью вращения двигателя (СУСВД). Они вырабатывают сигналы MON (разрешение), MDS (обороты), MDP (фаза), CLV (управление) для управления работой двигателя и регулирования его скорости вращения. Двигатель начинает вращаться и набирать скорость. В некоторых проигрывателях импульсы запуска двигателя генерируются еще до подачи сигнала FOK вместе с FSR-импульсами. При постоянной угловой скорости вращения от начала к концу диска увеличиваются диаметр дорожки и линейная скорость. СУСВД поддерживает на постоянном уровне линейную скорость вращения диска, а после остановки проигрывателя притормаживает обороты двигателя.
Номинальная скорость потока считываемой информации с диска 4,3218 Мбит/с.
Одновременно сигнал FOK поступает к сервосхеме трекинга и активизирует ее работу. Эта сервосхема обеспечивает точное прохождение луча по центру дорожки. Для отслеживания положения луча используется сигнал ошибки трекинга (TE=E-F). Отфильтрованная высокочастотная составляющая сигнала TE (сигнал TER) поступает на катушку трекинга. Катушка трекинга перемещает линзу в перпендикулярном к дорожкам направлению и может обеспечить считывание до 20 треков без перемещения ЛГ. Отфильтрованная низкочастотная составляющая сигнала TE (сигнал RAD) подается на двигатель позиционирования, который перемещает ЛГ по полю диска. Лазерная головка периодически перемещается, когда количество прочитанных дорожек выходит за пределы, допустимые для катушки трекинга.
Схемы трекинга не могут самостоятельно определить нахождение луча на информационной дорожке или между ними. Для этого используется зеркальный детектор, который по амплитуде высокочастотного сигнала EFM определяет положение луча и корректирует его. Если луч находится между дорожками, то амплитуда сигнала EFM минимальна. При удачном отслеживании сервосхемы трекинга вырабатывают сигнал TOK (Tracking OK).
После этого начинается считывание информации с диска. Протактированный импульсами с кварцевого генератора, PLL-детектор подстраивается по частоте и фазе к высокочастотному EFM-сигналу и выделяет из него данные. В сдвиговом регистре последовательные данные преобразуются в параллельные. Дальше информация декодируется, проходит начальную обработку (деперемежение, коррекция ошибок и т.п.) и помещается в буфер "половинного состояния". СУСВД поддерживает заполнение буфера на уровне 50%. Если скорость вращения низкая и буфер заполнен менее чем на 50%, то сервосхема увеличит обороты двигателя, и наоборот. Можно на некоторое время притормозить диск, но звук не прервется. Это объясняется наличием буфера. Похожий принцип работы в AntiShock-схемах, но у них емкость и процент заполнения больше.
Информация в буфер записывается и считывается по импульсам WFCK и RFCK соответственно. Считанная информация разделяется на аудиоданные и субкод. Субкод - это служебная информация, которая содержит синхронизирующие биты, сведения о текущем треке, времени. Субкод используют сервосхемы для позиционирования лазерной головки в нужную точку. Скорость потока субкода составляет 58,8 кбит/с. Аудиоданные обрабатываются в звуковых схемах, и на выход поступает аналоговый аудиосигнал.
1.3 Преобразование звука
Преобразование звука из цифрового в аналоговый формат происходит в звуковых схемах. Первоначально данные левого и правого каналов смешаны (мультиплексированы) и размещены в одном потоке. Аудиоданные проходят дальнейшую обработку (интерполяция, замещение) в цифровых аудиосхемах.
Для улучшения качества звука и уменьшения шумов могут использоваться цифровые фильтры и схемы ускоренной выборки (OVERSAMPLING). Цифровые фильтры преобразуют разрядность аудиосигнала с 16 до 18 или 20 бит, уменьшая ступеньку квантования в выходном сигнале. При использовании 18-разрядного фильтра и ЦАП ступенька уменьшается в 4 раза и, соответственно, звук становится более приятным. Схемы ускоренной выборки перемещают шумы квантования (>22 кГц) в область более высоких частот. Данные для ЦАП считываются и преобразуются со скоростью в 2, 4, 8 или 16 раз большей, чем номинальная.
ЦАП преобразовывает цифровые сигналы в аналоговую форму. Возможны два варианта (рис. 1.5).
Рис. 1.5. Включение ЦАП в звуковых схемах
В дорогих моделях используется вариант, показанный на рис. 1.5,а. Мультиплексированный цифровой сигнал поступает на демультиплексор, который по тактирующим импульсам разделяет его на 2 цифровых потока соответственно для левого и правого каналов. Для каждого канала используется свой ЦАП. В другом варианте (рис. 1.5,б) применяется один ЦАП, аналоговый сигнал с которого разделяется коммутатором на два канала. В обоих случаях линия задержки используется для выравнивания по времени данных правого и левого каналов.
Аудиосигналы с выхода ЦАП усиливаются и поступают на выходные фильтры. Фильтры обрезают высокочастотные составляющие (>20 кГц), шумы квантования и сглаживают ступеньку.
В аудиосхемах используются транзисторные ключи, которые управляются сигналом MUTE и закорачивают выходной сигнал на корпус. Если диск считывается нормально, то в режимах "Воспроизведение" или "Перемотка по треку" процессор отключает блокировку звука. Во всех остальных режимах функция MUTE активизирована.
От качества фильтра напрямую зависит качество аудиосигнала. В дорогих моделях используют фильтры более высоких порядков.
1.4 Функционирование проигрывателя в различных режимах
1.4.1 Загрузка диска
При включении проигрывателя в сеть вырабатывается сигнал сброса Reset, который обнуляет регистры процессора. Процессор проверяет положение каретки, лазерной головки (при необходимости позиционирует в начальное положение) и наличие компакт-диска. В некоторых моделях при наличии диска проигрыватель переходит в режим воспроизведения.
При нажатии клавиши "Open/Close" процессор подает сигнал на двигатель каретки, каретка выезжает. При полном выезде каретки срабатывает концевик "Конечное положение каретки", и процессор останавливает двигатель. В некоторых моделях проигрывателей применяются электрические схемы без концевиков, которые по силе тока, потребляемого двигателем, определяют начальное и конечное положения каретки.
Диск устанавливается в каретку. При повторном нажатии клавиши "Open/Close" процессор запускает двигатель. Каретка заезжает, пока не сработает концевик "Начальное положение каретки". Диск устанавливается на столик и прижимается к нему. Проигрыватель пытается считать заголовок диска.
Информация с диска считывается в направлении от центра. Физически заголовок расположен в начале компакт- диска. В нем записана информация о количестве композиций, общем времени и т.п. Если информация считается удачно, на экране высветятся характеристики диска. В противном случае на дисплее появится сообщение "Error", "No Disc" или "-", а в некоторых моделях режим воспроизведения будет заблокирован.
1.4.2 Воспроизведение
ЛГ начинает считывать диск, ищет начало первого трека и начинает воспроизводить его. Одновременно отображаются номер и время трека на дисплее.
1.4.3 Пауза
Приостанавливается воспроизведение диска. Выходной аудиосигнал блокируется. Лазерная головка остается на одном месте.
1.4.4 Перемотка по трекам "<<",">>"
ЛГ ищет начало нужного трека и начинает его воспроизводить.
1.4.5 Перемотка по треку "<", ">
В этом режиме ускоренно проигрывается трек. Процессор вырабатывает сигналы JF (прыжок вперед) и JP (прыжок назад). Катушка трекинга и ЛГ медленно перемещаются вперед (назад). Считывающий луч постоянно перепрыгивает с текущей дорожки на следующую. С помощью детектора подсчитывается количество пересеченных дорожек. Соответственно вырабатывается сигнал для управления катушкой трекинга (до 25 треков) и двигателем позиционирования. Амплитуда аудиосигнала на выходе немного снижается.
DVD-проигрыватели ВВК
Модели: DV911/DV311S/DV113 Общие сведения Конструкция и различия моделей
Описание принципиальной электрической схемы
Прошивка микросхемы Flash-пэмяти
DVD-проигрыватели DVTech Модель: D630 Общие сведения Конструкция
Принцип работы DVD-проигрывателя
Типовые неисправности DVD-проигрывателя и методы их устранения
DVD-проигрыватели Rolsen Модели: RDV-700/710/740 Общие сведения Конструкция.
Описание блок-схемы и принципиальной электрической схемы
Типовые неисправности DVD-проигрывателей и методы их устранения
Глава 4. DVD-проигрыватели Samsung Модели: DVD-511/611/611 В/615 Общие сведения Конструкция
Дека (DECK-ASS"Y). Особенности принципиальной схемы и работы
Узел высокочастотного сигнала.
Особенности принципиальной схемы и работа узла сервопривода
Импульсный блок питания
Принципиальная электрическая схема ИБП
Некоторые неисправности ИБП и рекомендации по ремонту
DVD-проигрыватели Philips Модель: DVDQ50 Общие сведения и технические характеристики
Описание принципа работы DVD-проигрывателя по функциональной
и принципиальной электрической схемам
Работа преобразователя ИБП в рабочем и дежурном режимах
Узел привода с загрузчиком VAL6011
О зонировании DVD-проигрывателей Обновление программного обеспечения
DVD-проигрывателей на основе чипов фирмы MEDIATEK
Работа с программой MTKTool
Для любителей экспериментировать
В очередной книге популярной серии описаны современные DVD-проигрыватели самых «продаваемых» на отечественном рынке брэндов: ВВК, DVTech, Rolsen Electronics, Samsung Electronics и Philips. Авторы приводят схемотехнические решения для систем и узлов «типового» DVD-проигрывателя на базе специализированных наборов микросхем. Для каждой модели даны структурная и принципиальная схемы, подробное описание работы всех ее составных частей и порядок регулировки узлов. Практическая ценность книги состоит в подробном описании типовых неисправностей, методике их поиска и устранения. Книга предназначена для специалистов, занимающихся ремонтом телевизионной техники и широкого круга радиолюбителей.
Что такое DVD?
Аббревиатура DVD изначально обозначала Digital Versatile Disc («цифровой универсальный диск»). Сейчас термин DVD стал синонимом современной технологии записи информации и воспроизведения видео, аудио и мультимедиа.
Основные области применения DVD - это компьютерная индустрия, кино, аудио, мультимедиа.
При этом можно выделить несколько основных направлений развития DVD:
DVD Video - цифровое кино и звук;
DVD Audio - цифровой звук;
DVD ROM (DVD RAM) - носитель информации большой емкости на компакт-диске для компьютерных приложений и игровых консолей.
Основным приложением DVD, по замыслу создателей формата, должны были стать фильмы на компакт-дисках. И действительно, из всех областей применения DVD наибольшее распространение получило именно видео.
Формат DVD позволяет получить отличное качество аудио и видео для воспроизведения на большом экране с объемным звуком. Заложенные в формат возможности и бонусные материалы могут вдохнуть новую жизнь в старые хиты и приблизить домашнего пользователя к атмосфере настоящего кинотеатра. Количество фильмов, подготовленных на DVD, с каждым годом увеличивается. Кино- и видео-индустрия активно работают над созданием версий современных и классических фильмов для DVD.
Музыкальные DVD появились относительно недавно (в 2000 году в США были выпущены первые DVD Audio). Наверное, в будущем он полностью заменят Audio CD, но пока высокая цена и ряд других факторов сдерживают развитие данной области.
Краткая история
Датой создания DVD можно считать 1994 год, когда специальная комиссия в Голливуде определила требования, которым должны были удовлетворять фильмы на компакт-дисках. В 1995 году Sony и Philips, исходя из этих требований, представили новый формат записи Multimedia CD (MMCD), a Warner и Toshiba объявили о создании формата Super Disc (SD). Тогда же было принято соглашение о выработке единого стандарта под названием DVD. Форматом кодирования видео на DVD был выбран MPEG-2. На базе его менее совершенного предшественника MPEG-1 записывается информация на VCD, получивших большое распространение в странах Азии.
Уже в 1996 году в Токио были проданы первые DVD-проигрыватели, а в августе 1997 года продажи DVD начались в США. Тогда же в Японии появились первые приводы DVD-ROM для компьютеров. В Европу и Россию DVD-проигрыватели и адаптированные диски начали поступать в 1998 году.
В 1999 году в Японии, а в 2000 году на рынке США появились Audio DVD. Тогда же была опубликована спецификация создания устройств и дисков для записи в форматах DVD-RW («диски с возможностью перезаписи»), DVD-R («диски с возможностью записи»).
В 2001 году в Европе и в России были проданы первые стационарные устройства для записи DVD.
На рынке предлагается большое число различных устройств для воспроизведения дисков формата DVD. К основным можно отнести: компьютер или ноутбук со встроенным DVD-приводом; переносные DVD-проигрыватели со встроенным дисплеем; - переносные DVD-проигрыватели без встроенного дисплея (с выводом изображения на экран телевизора);
Современные игровые консоли с DVD-приво-дом;
Стационарные DVD-проигрыватели;
Различные гибриды стационарных проигрывателей с жестким диском, VHS-рекордером или CD-проигрывателем;
DVD-рекордеры.
Цены на DVD-проигрыватели стали сейчас более чем доступными, а возможности их велики. Если говорить о VHS-плейерах и рекордерах (т. е. «обычных» и пишущих кассетных видеоплеерах и видеомагнитофонах), то их полное отмирание сдерживается пока лишь ценой на DVD и записывающие устройства для DVD.
Стационарные DVD-проигрыватели предназначены для использования в составе домашнего кинотеатра или непосредственно с телевизором. Все больше моделей кроме воспроизведения DVD предлагают также возможность воспроизведения МРЗ, AudioCD, VCD, SVCD, MPEG-4, DivX, JPEG и поддерживают КАРАОКЕ.
О чем эта книга?
В настоящее время у специалистов по ремонту видеотехники существует существенный информационный голод. Предлагаемая книга поможет решить эту проблему - она полностью посвящена DVD-проигрывателям, а именно их схемотехническим решениям и поиску и устранению типовых неисправностей.
В книгу вошло описание пяти базовых шасси самых продаваемых на нашем рынке моделей от ВВК, DVTech, Rolsen Electronics, Samsung Electronics и Philips. На этих шасси выпускаются, в основном, бюджетные модели.
По каждой модели приводятся принципиальная электрическая схема (а по некоторым - блок-схема и схема соединений блоков), подробное описание работы его узлов и, главное, типовые неисправности, их проявление и способы устранения.
Практически все современные DVD-проигрыватели имеют встроенную систему самодиагностики, позволяющую сразу после включения аппарата проверить работоспособность всех узлов и, в случае обнаружения неполадок, вывести на дисплей код ошибки. Кроме этой системы имеется встроенное сервисное программное обеспечение, позволяющее специалисту более детально диагностировать неисправные узлы проигрывателя. В качестве примера в главе 5 приведено описание порядка работы с этой сервисной системой.
Материал, приведенный в приложении 1, позволит пользователям самостоятельно решить проблемы региональной защиты DVD - включить на своем аппарате режим чтения DVD любого региона.
В приложении 2 приводится подробное описание обновления программного обеспечения DVD-проигрывателей, изготовленных на популярном наборе микросхем фирмы MEDIATEK - МТ13х9.
Возможно, в ходе ремонта обнаружатся некоторые несоответствия схем конкретного аппарата тем, которые приведены в книге. Это вызвано тем, что производители оставляют за собой право на изменение схем в целях улучшения потребительских характеристик проигрывателей.