Máy cd dvd

Các tín hiệu này được tạo ra từ các tín hiệu tương tự như âm thanh, hình ảnh, tiếng nói, dữ liệu…Để lưu trữcác thông tin, máy CD sử dụng đầu quang phát tia laser định dạng trên đĩa thành

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP NAM ĐỊNH

KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

-*** -GIÁO TRÌNH

MÁY CD/DVD

Chủ biên: ThS TRẦN VĂN TÙNG

LỜI NÓI ĐẦU

Trong chương trình đào tạo của các trường trung cấp nghề, cao đẳng nghềĐiện tử dân dụng thực hành nghề giữ một vị trí rất quan trọng: rèn luyện taynghề cho học sinh Việc dạy thực hành đòi hỏi nhiều yếu tố: vật tư thiết bị đầy

đủ đồng thời cần một giáo trình nội bộ, mang tính khoa học và đáp ứng với yêucầu thực tế

Nội dung của giáo trình “MÁY CD/DVD” đã được xây dựng trên cơ sở

kế thừa những nội dung giảng dạy của các trường, kết hợp với những nội dungmới nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo phục vụ sự nghiệp côngnghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước,

Giáo trình được biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, bổ sung nhiều kiến thức mới

và biên soạn theo quan điểm mở, nghĩa là, đề cập những nội dung cơ bản, cốtyếu để tùy theo tính chất của các ngành nghề đào tạo mà nhà trường tự điềuchỉnh cho thích hợp và không trái với quy định của chương trình khung đào tạocao đẳng nghề

Tuy các tác giả đã có nhiều cố gắng khi biên soạn, nhưng giáo trình chắcchắn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự tham gia đónggóp ý kiến của các bạn đồng nghiệp và các chuyên gia kỹ thuật đầu ngành

Xin trân trọng cảm ơn!

1

Tuyên bố bản quyền

Tài liệu này là loại giáo trình nội bộ dùng trong nhà trường với mục đích làm tài liệu giảng dạy cho giáo viên và học sinh, sinh viên nên các nguồn thông tin có thể được tham khảo.

BÀI 1: CẤU TRÚC VÀ CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ĐĨA CD/VCD SƠ ĐỒ KHỐI CHỨC NĂNG CỦA MÁY CD/VCD

Mã bài: 01 Giới thiệu

Đây là bài học giới thiệu tổng quan về đĩa Compact và máy CD/VCD Nộidung trọng tâm của bài là đi sâu phân tích cấu trúc đĩa Compact và sơ đồ khối,chức năng, nhiệm vụ và nguyên lý hoạt động của máy CD/VCD Bài học cũnghướng dẫn học viên thực hành về phương pháp vận hành sử dụng máy một cáchthành thạo, làm kiến thức nền tảng cho các bài thực hành tiếp theo

Mục tiêu

- Nắm bắt được các khái niệm và các thông số kỹ thuật của đĩa CD/VCD

- Nắm bắt được các thông số kỹ thuật cơ bản của máy CD/VCD

- Nắm bắt được sơ đồ khối, chức năng và nhiệm vụ các khối trong máy CD/VCD

1 Cấu trúc và các thông số kỹ thuật của đĩa CD/VCD

2 Phân loại máy CD/VCD và các thông số kỹ thuật cơ bản

3 Sơ đồ khối, chức năng và nhiệm vụ của các khối trong máy CD/VCD

4 Đấu nối các ngõ vào/ra của tín hiệu với các thiết bị ngoại vi

5 Sử dụng máy CD/VCD

3

THUYẾT GIẢNG 1.1 Cấu trúc và các thông số kỹ thuật của CD/VCD

Đĩa compact hay CD (Compact Disc) còn gọi là đĩa quang quang, là thiết bịdùng để lưu trữ các tín hiệu được điều biến dạng số Các tín hiệu này được tạo ra

từ các tín hiệu tương tự như âm thanh, hình ảnh, tiếng nói, dữ liệu…Để lưu trữcác thông tin, máy CD sử dụng đầu quang phát tia laser định dạng trên đĩa thànhcác cấu trúc vật lý là các vết lõm (pit) và các vệt phẳng (flat) biểu diễn cho tínhiệu dạng số Đĩa compact có nhiều chủng loại khác nhau như: CD-DA, VCD,DVD…Trong phần tài liệu này, chúng ta chỉ đề cập đến hai loại đĩa cơ bản làCD-DA và VCD

1.1.1 Cấu trúc và các thông số kỹ thuật của CD-DA

CD-DA (Compact Disc-Digital Audio) được giới thiệu vào năm 1980 bởihai hãng điện tử Sony và Philips Đây là định dạng CD chuẩn ra đời đầu tiên, ápdụng cho máy phát CD dân dụng CD-DA là loại đĩa chỉ chứa các dữ liệu âmthanh, đơn thuần là chứa nội dung các bài hát, bản nhạc mà không chứa bất kỳmột loại dữ liệu nào khác Tiêu chuẩn định dạng (format) của loại đĩa này được

ấn định theo các tiêu chuẩn trong “Red Book” nên có thể được gọi là đĩa CD

“Red Book” Các thông số kỹ thuật cơ bản của CD-DA tiêu chuẩn như:

- Tín hiệu audio: Điều biến dạng số

- Số kênh audio: 2 kênh (strereo)

- Phương pháp số hoá: PCM phi tuyến

- Tần số lấy mẫu tín hiệu: 44,1KHz Số bit/mẫu: 16 bit

- Phương pháp điều chế tín hiệu khi ghi: Dạng mã EFM (14bit/mẫu)

- Tốc độ bit: 1,411Kbit/s

- Thời gian ghi phát dữ liệu: 60-74 phút

- Phương pháp sửa lỗi: Reedsolomon (CIRC)

- Vận tốc quay đĩa: CLV (vận tốc dài không đổi)

a Cấu tạo đĩa compact

Về cấu tạo, đĩa compact là một tấm phẳng tròn có đường kính ngoài120mm (theo định dạng chuẩn), đường kính lỗ tâm 15mm và bề dày 1,2mm nhưbiểu diễn ở hình 1.1 Đĩa có cấu tạo gồm các lớp như sau:

- Lớp nhựa polycarbonat trong suốt là lớp bảo vệ mặt ngoài của đĩa, là nơi đểcho ánh sáng laser đi qua

- Bên trên lớp nhựa trong suốt là lớp vật liệu cảm quang, là nơi lưu trữ thông tin số dưới dạng các vệt lõm (pit) và phẳng (flat)

- Lớp phản quang (thông thường là lớp bạc hoặc nhôm) được phủ lên trên lớpcảm quang là nơi phản xạ ánh sáng laser khi đọc dữ liệu trên đĩa

- Lớp nhựa acrylic được phủ lên trên làm lớp bảo vệ đĩa

Lớp phản quang Nhãn đĩa

Lớp nhựa Arylic bảo vệ 1,2mm

120mm

Lớp nhựa policacbonate

Hình 1.1 Hình dạng và cấu tạo của đĩa Compact

b Định dạng các vùng dữ liệu trên CD

Dữ liệu ghi trên CD-DA được định dạng thành các vùng cơ bản như sau:

- Vùng kẹp đĩa (Clamping area) có đường kính từ 26mm 33mm mằm phíatrong cùng của đĩa, là vùng không có ghi thông tin, vùng này để giữ cố địnhđĩa trên bàn xoay nhờ vào bộ phận kẹp đĩa trên máy phát CD

- Vùng dẫn nhập (Lead in) có đường kính từ 46mm 50mm còn gọi vùng TOC(Table of Content) đây là vùng ghi các thông tin mở đầu như: tên bài hát, sốlượng bài hát, địa chỉ bài hát, thời gian mỗi bài hát…

- Vùng chương trình (Programming area) có đường kính từ 50mm 116mm,

có diện tích lớn nhất, đây là vùng lưu trữ các tín hiệu âm thanh được điềubiến dạng số

- Vùng dẫn xuất (Lead out) có đường kính từ 116mm 117mm là vùng để ghi các thông tin báo hiệu kết thúc của đĩa

Các pit trên các track

Hình 1.2 Cấu trúc dữ liệu trên các track của CD

Trên CD-DA, tín hiệu được lưu trữ bởi các cấu trúc vật lý là các vệt lõm(pit) và các phẳng (flat), đặc trưng cho tín hiệu audio được điều biến dạng số(các bit 1 và các bit 0) Các vệt tín hiệu này được sắp xếp lên những track làđường hình xoắn ốc từ trong ra ngoài theo ngược chiều kim đồng hồ

5

Khoảng cách giữa các track là 1,6 m, bề rộng các pit có kích thước rất nhỏkhoảng 0,5 m, độ sâu các pit được xác định trong quá trình tạo đĩa gốc là 0,1 m,xấp xỉ bằng 1/4 độ dài bước sóng tia laser Độ dài các pit thay đổi từ 3T 11Ttương ứng với độ dài từ 0,833 m 3,054 m Độ dài các pit cũng là một đại lượngphản ánh thông tin của tín hiệu audio được điều biến dạng số Chất lượng của tínhiệu audio đọc từ đĩa quang phụ thuộc vào cấu trúc hình học của các pit và cácflat này.

1.1.2 Cấu trúc và các thông số kỹ thuật của đĩa VCD

Video CD hay VCD (Video Compact Disc) được giới thiệu năm 1993 bởicác hãng điện tử Philips, JVC, Matsushita, và Sony trên cơ sở của CD-i và CD-ROM XA Đây là loại đĩa dùng để lưu trữ tín hiệu audio và video được điều biếndạng số Tín hiệu video và audio ghi trên VCD là tín hiệu được nén theo chuẩnMPEG-1 Ngoài ra, còn có loại đĩa SVCD (Super Video Compact Disc) là mộtđịnh dạng chứa video có độ phân giải cao hơn chuẩn VCD Về cấu tạo và chứcnăng hoạt động, đĩa VCD cũng giống như CD-DA Tiêu chuẩn định dạng củaloại đĩa này được ấn định theo chuẩn “White Book” với các thông số kỹ thuật cơbản như sau:

Bảng 1.1 Các thông số kỹ thuật của VCD

480×480 pixel for NTSC (SVCD)480×576 for PAL video (SVCD)

Để ghi/phát tín hiệu trên các loại đĩa Compact nói chung, người ta sử dụngđầu quang phát chùm tia laser chiếu trên bề mặt của đĩa Khi ghi, tùy theo tínhiệu được điều biến mà chùm tia có cường độ biến đổi khác nhau sẽ định dạngtrên CD thành các pit (bit 1), flat (bit 0) đặc trưng cho tín hiệu được điều biếndạng số Khi phát lại, chùm tia laser chiếu lên bề mặt đĩa khi gặp các pit, flat sẽphản xạ ánh sáng trở về, sau đó tín hiệu quang sẽ được chuyển đổi thành tín hiệuđiện (dạng số) và phục chế lại tín hiệu tương tự như nguyên mẫu

1.2 Phân loại máy CD/VCD và các thông thông số kỹ thuật

Dựa vào các đặc tính kỹ thuật và cách thức sử dụng, hiện nay trên thị trường có nhiều chủng loại máy CD/VCD khác nhau như:

a Máy CD phone

Là máy CD loại nhỏ (Mini CD player), có

kích thước nhỏ dùng bỏ túi, tiện lợi cho

người sử dụng ở mỗi nơi, máy không có loa,

chỉ nghe bằng headphone Nguồn cấp cho

máy là pin tiểu hoặc adapter

b Máy CD xách tay

Máy xách tay (Portable CD player) là loại

xách tay như Radio-cassette, máy có kích

thước lớn, nguồn cung cấp là nguồn ac, trên

máy có hệ thống loa hỗ trợ âm thanh

c Máy CD để bàn

Là loại để bàn (Table top CD player) có

kích thước lớn, nguồn cung cấp là nguồn ac,

không dùng adaptor và không có hệ thống

loa đi kèm

d Máy CD dùng kết hợp

Là loại máy dùng kết hợp (combination

CD Player) dùng kết hợp CD với

Radio-cassette Có loại kiểu xách tay hoặc kiểu

giàn được bố trí nhiều ngăn và có cả tăng

âm công suất lớn

e Máy CD dùng cho xe hơi

Loại dùng cho xe hơi (Car CD Player):

đây là các loại máy chuyên dụng cho từng

loại xe, máy có chức năng hoạt động như

máy CD kết hợp

1.3 Sơ đồ khối, chức năng và nhiệm vụ của các khối trong máy CD/VCD

1.3.1 Sơ đồ khối máy CD chức năng các khối

a Sơ đồ khối máy CD

Máy CD là thiết bị dùng để phát lại tín hiệu trên CD-CD Dựa vào hoạt động, người ta chia máy ra thành các khối chức năng khác nhau như: khối

7

nguồn, khối cơ, khối tín hiệu, khối vi xử lý và khối servo Sơ đồ khối máy CD được biểu diễn ở hình 1.3.

Focus Servo Digital Signal

matrix Spindle System control

Servo

Hình 1.3 Sơ đồ khối máy CD

b Chức năng của các khối

 Khối Laser- Pickup

Khối Laser-Pickup hay còn gọi là khối đầu quang, là thiết bị phát tia laser

để ghi/phát tín hiệu trên đĩa Khối đầu quang là sự kết hợp của chùm tia laser và

hệ thống thấu kính chính xác Tùy theo cấu trúc của từng loại máy, khối đầuquang có thể sử dụng là loại đầu quang một tia hoặc loại ba tia Nhiệm vụ khốiđầu quang là phát tia laser để ghi và đọc tín hiệu trên CD

Là tất cả các phần tử cơ khí trong máy như: khay đĩa, motor, đầu quang làm nhiệm vụ hỗ trợ cho khối tín hiệu trong việc ghi phát tín hiệu trên CD

Nhiệm vụ của khối cơ là:

- Nạp đĩa vào, lấy đĩa ra và quay đĩa

- Truyền các chuyển động từ các motor, thực hiện di chuyển khối Pickup, trục quay đĩa và cơ cấu khay đĩa

Laser-Khối RF

Khi phát lại tín hiệu trên CD, khối RF làm các nhiệm vụ sau:

- Nhận tín hiệu điện từ khối đầu quang, là tín hiệu quang nhận được từ các

- Biến đổi tín hiệu dòng điện sang tín hiệu điện thế (I-V convert) đây là dạng tín hiệu cao tần nên được gọi là tín hiệu RF.

- Khuếch đại tín hiệu RF Tín hiệu ngõ ra của mạch RF cung cấp cho hai khối là:

+ Khối Data Strobe: nhận tín hiệu hiệu EFM dạng xung để phục chế lại tín hiệu âm thanh

+ Khối Servo: Nhận tín Focus servo từ mạch Focus-amp và Tracking servo từmạch Tracking-amp trong mạch RF để điều chỉnh chùm tia laser luôn đúngvới CD

Khối Data Strobe

Khối Data Strobe hay còn gọi là khối tách dữ liệu Khối này nhận tín hiệu

từ mạch RF.amp để thực hiện các nhiệm vụ sau:

- Tách bit clock: Bằng cách so pha và tạo dao động bằng vòng khoá pha để tái tạo lại các bit clock

- Tách đồng bộ khung: Cấp cho mạch Spinle servo để làm thành phần so sánh trong mạch điều chỉnh vận tốc quay của motor quay đĩa

- Giải điều chế EFM (EFM demodulation): Biến đổi ký tự audio từ 14bit trở

về ký tự 8 bit để trả lại mã nhị phân nguyên mẫu

- Tín hiệu ngõ ra của mạch Data Strobe gồm: Data, BCK, LRCK cấp cho khối xử lý tín hiệu số (DSP) để xử lý tín hiệu khi phát lại

Khối DSP

Khối DSP (Digital Signal Processing) làm nhiệm vụ xử lý tín hiệu số, nhận tín hiệu từ khối Data stroble và thực hiện các nhiệm vụ sau:

- Xử lý dữ liệu và tách các mã phụ (Subcode data Processing)

- Giải đan xen dữ liệu audio (Audio data Interpolation)

- Sửa lỗi ký tự khi phát lại (CIRC error detection and Correction)

- Xử lý tín hiệu số, tạo tín hiệu cấp cho khối Spindle servo điều chỉnh tốc độ quay của đĩa (CLV digital servo for spindle motor)

- Giao tiếp với khối vi xử lý (Microcontroller Interface) để thực hiện các chức năng hoạt động của máy

- Tín hiệu ngõ ra của mạch DSP là: Data, BCK, LRCK cấp cho mạch ADC ởkhối Audio Processor

Khối xử lý âm thanh

Khối xử lý âm thanh (Audio processor): Nhận tín hiệu âm thanh dưới dạng tín hiệu số từ khối DSP và thực hiện các chức năng sau:

- Chuyển đổi tín hiệu audio số sang tín hiệu audio tương tự (D/A Converter)

để phục chế lại tín hiệu ban đầu

- Lọc và khuếch đại đệm tín hiệu âm thanh tương tự ở ngõ ra

9

Ngoài ra đối với các máy có loa đi kèm thì có thêm các mạch xử lý âmthanh hoàn chỉnh như: mạch lọc âm sắc (Equalizer), mạch tạo âm thanh Stereo,

âm thanh vòm 3D, mạch khuếch đại công suất âm tần…

Trên máy CD/VCD gồm có 4 mạch servo chính là Focus servo, Trackingservo, Spinle servo và Sled servo Khối servo thực hiện các nhiệm vụ như sau:Focus servo: Nhận tín hiệu từ RF sau đó cấp tín hiệu cho cuộn dây hội tụtạo lực từ làm dịch chuyển vật kính theo phương thẳng đứng để chùm tia laserhội tụ đúng trên bề mặt CD, để tín hiệu phát lại là trung thực nhất

Tracking servo: Nhận tín hiệu từ mạch RF sau đó cấp tín hiệu cho cuộn dâytracking tạo lực từ làm dịch chuyển vật kính theo phương nằm ngang để chùmtia laser luôn đọc đúng các track

Sled servo: Nhận tín hiệu điều khiển từ mạch tracking servo để đưa ra điện

áp điều chỉnh vận tốc quay của Sled motor, tạo tác động điều chỉnh cụm quanghọc theo từng bước trên các track từ phía vùng tâm đĩa ra ngoài

Spindle servo: Nhiệm vụ nhận tín hiệu đồng bộ khung (fFCK) phản hồi từmạch DSP cung cấp điện áp điều khiển vận tốc quay của motor quay đĩa Khốinày phải đảm bảo vận tốc quay đĩa theo hệ thống CLV tức vận tốc gốc thay đổi

từ 500 vòng/phút khi cụm quang học ở trong cùng và giảm dần còn 200vòng/phút khi cụm quang học di chuyển ra ngoài biên

Khối MDA (Motor Drive Amplifier) hay còn là khối khuếch đại thúc, baogồm là các mạch khuếch đại công suất nguồn cấp cho các motor và các cuộn dâytrong khối đầu quang gồm các mạch như sau:

- Spindle MDA: Khuếch đại thúc cho Spindle motor

- Sled MDA: Khuếch đại thúc cho Sled motor

- Focus MDA: Khuếch đại thúc cho cuộn dây Focus

- Tracking MDA: Khuếch đại thúc cho cuộn dây Tracking

 Khối nguồn

Khối nguồn làm nhiệm vụ cung cấp nguồn cho các khối trong máy hoạtđộng Khối nguồn tạo ra các mức nguồn Vac, Vdc thích hợp cấp cho từng mạchđiện trong máy Để máy CD hoạt động ổn định, khối nguồn cung cấp phải hoạtđộng ổn định

1.3.2 Sơ đồ khối khối và chức năng của của các khối trong máy VCD

a Sơ đồ khối khối máy VCD

Máy VCD (Video Compact Disc Player) là thiết bị dùng để phát lại tín hiệutrên VCD Về cấu tạo, máy CD và máy VCD có các bộ phận giống nhau như:cụm quang học, khối RF amp, khối DSP và khối servo Máy VCD có cả chứcnăng đọc tín hiệu trên đĩa CD-DA và VCD một cách tự động Sơ đồ khối máyVCD được biểu diễn ở hình 1.4

Spindle

Decoder

L- out Tracking

motor

LPF Servo

Hình 1.4 Sơ đồ khối máy VCD

Tín hiệu video nguyên mẫu dạng tương tự có tần số rất cao nên khi số hoátín hiệu để ghi trên VCD thì dung lượng tạo ra rất lớn Vì vậy, khi ghi tín hiệuvideo phải được nén để làm giảm dung lượng của tín hiệu và khi phát lại phảigiải nén để phục hồi lại tín hiệu ban đầu Trên máy VCD có các mạch xử lývideo như: mạch giải nén tín hiệu hình MPEG, mạch giải mã PAL/NTSC, mạchvideo DAC và khối giải mã R,G,B cấp cho ngõ ra video Ngoài ra còn có cácmạch xử lý âm thanh strereo, xử lý karaoke, ngắt lời, tăng giảm tone cấp chongõ ra audio Tất cả các tiêu chuẩn của máy CD đều tương thích với máy VCD

11

b Chức năng các khối

 Khối giải nén MPEG video

Khối giải nén MPEG làm nhiệm vụ giải nén tín hiệu video và audio khiphát lại, do trong lúc ghi cả hai tín hiệu này được nén và ghi lên VCD Khối giảinén cũng là bộ phận khác nhau căn bản giữa máy CD và VCD

Tín hiệu ngõ ra của mạch MPEG được gồm hai đường tín hiệu riêng biệt.Đường thứ nhất cấp cho mạch Video DAC để tổng hợp tín hiệu video phát lại vàđường thứ hai cấp cho mạch xử lý audio để xử lý tái tạo lại âm thanh ngõ ra

Khối giải mã RGB có nhiệm vụ lấy các tín hiệu R, G, B dạng tương tự tạingõ ra để tái tạo các tín hiệu truyền hình, các tín hiệu đồng bộ ngang (H.sync),đồng bộ dọc (V.sync)…

Khối video DAC có nhiệm vụ chuyển đổi các bit dữ liệu chứa hình ảnh baogồm các thông tin về chói, màu, đồng bộ…thành tín hiệu dạng tương tự để cóthể cung cấp cho ngõ vào của máy thu hình

 Khối giải ném âm tần

Trong máy VCD, ngoài khối giải nén tín hiệu hình, người ta thiết kế khốichức năng giải nén tín hiệu âm thanh nhằm tái tạo tín hiệu âm thanh đã được néncùng với tín hiệu hình trong lúc ghi

 Khối vi xử lý chủ

Khối vi xử lý chủ (Host com) trên máy đọc VCD có nhiệm vụ giao tiếp vớikhối giải nén video thông qua các đường liên lạc HA (Host address), HD (Hostdata), giao tiếp với khối giải nén âm thanh, các bộ nhớ ROM/DRAM và giaotiếp với khối vi xử lý chính của máy

DRAM (Dynamic Random Access Memory) là bộ nhớ truy xuất trực tiếpdạng động, gọi tắt là RAM động Các bộ nhớ RAM động sử dụng trong VCDthường có dung lượng từ 1M đến 16Mbyte, chúng thường sử dụng kết hợp vớimạch giải nén MPEG để lưu trữ dữ liệu và tăng tốc độ xử lý trên mạch giải nén.ROM (Read Only Memory) là bộ nhớ chỉ đọc, ROM thường có dung lượngnhỏ hơn DRAM, ROM thường được sử dụng với dung lượng khoảng 1Mbyte.Chúng cũng được liên lạc trực tiếp lên khối giải nén video với các đường địa chỉ

THỰC HÀNH 1.4 Đấu nối máy ngõ vào/ra của tín hiệu với các thiết bị ngoại vi

Để đấu nối máy CD/VCD với các thiết bị ngoại vi, về nguyên tắc tắc chung

là tín hiệu ngõ ra của máy CD/VCD như: audio out, video out, head phone out…đấu với ngõ vào của thiết bị ngoại vi Để thực hiện đấu nối ta tiến hành các bướcnhư sau:

 Bước 1: Chuẩn bị các thiết bị đấu nối

- Máy VCD loại để bàn có các ngõ ra gồm: audio video tổng hợp A-V, video thành phần (Y, Pr, Pb), S-Video, Head phone

- Máy TV, monitor gồm có các ngõ vào: audio video tổng hợp A-V, videothành phần (Y, Pr, Pb), S-Video

- Ampli có ngõ audio tổng hợp A-V

- Head phone, Micro

- Máy đo VOM để đo thử dây tín hiệu khi cần thiết

- Cáp dùng để đấu nối

Các loại cáp sử dụng trong đấu nối tín hiệu gồm có nhiều loại khác nhau.Tùy theo cấu trúc jack đấu nối của từng loại máy, chúng ta chọn các cáp đấu nốicho thích hợp Các loại cáp thông dụng sử dụng đấu nối tín hiệu trong CD/VCDgồm có các loại như sau:

Bảng 1.2 Các loại cáp sử dụng đấu nối máy CD/VCD

Là loại cáp có đầu cắm 3.5mm, còn

dùng để kết nối tín hiệu video và audiotương tự

Là loại cáp đầu cắm có 5 chân, tươngCáp S-Video tự như cáp A-V chỉ có tín hiệu video

được tích hợp chung vào một sợi

Là loại cáp đầu cắm có 15 chân,

 Bước 2 : Thực hiện đấu nối

a Đấu nối máy CD với TV: Ta đấu các ngõ ra âm thanh L-audio out và audio out của máy CD đến ngõ vào L-audio in và R-audio in của TV như hình1.5

R-AUDIO

ELECTRONICS

AUDIO IN VIDEO IN S-VIDEO

Hình 1.5 Sơ đồ đấu nối máy VCD với TV

b Đấu nối máy VCD với TV (ngõ video): Ta đấu các ngõ ra âm thanh audio out và R-audio out của máy VCD đến ngõ vào L-audio in và R-audio incủa TV Ngõ ra video out của máy VCD đến video in của TV như hình 1.6

L-AUDIO VIDEO

AUDIO IN VIDEO IN S-VIDEO

Hình 1.6 Sơ đồ đấu nối máy VCD với TV

c Đấu nối máy VCD với TV (ngõ S-video): Ta đấu các ngõ ra âm thanh audio out và R-audio out của máy VCD đến ngõ vào L-audio in và R-audio incủa Tivi Ngõ ra video out của máy VCD đến video in của TV như hình 1.7

L-AUDIO VIDEO S-VIDEO

AUDIO IN VIDEO IN S-VIDEO

d Đấu Micro với máy CD/VCD

Trường hợp máy CD/VCD có ngõ micro bố trí trước mặt máy thì ta có thể đấu micro vào ngõ này

e Đấu nối với head phone

Thông thường các máy CD phone có ngõ ra head phone, ta dùng ngõ ra nàyđấu nối vào head phone (tay nghe)

1.5 Sử dụng máy CD/VCD

1.5.1 Hướng dẫn sử dụng máy DVD

a Kiểm tra thiết bị trước khi sử dụng

Để đảm bảo an toàn cho sử dụng máy CD/VCD Các thao tác sử dụng máyCD/VCD được thực hiện theo trình tự các bước sau:

- Cắm dây nguồn Vac của máy vào ổ cắm lưới điện và mở công tắc chính cấp nguồn cho máy (SW-Power ON/OFF)

- Bấm phím đóng, mở khay đĩa (Open/close: ) trước mặt máy hoặc từ thiết

bị điều khiển từ xa (remote) để lấy khay đĩa ra và đưa đĩa CD vào

- Khi đưa đĩa vào, nhãn đĩa nằm phía trên

Hình 1.8 Quy cách nạp đĩa vào máy CD/VCD

- Trước khi đưa đĩa vào máy, kiểm tra mặt đĩa phải luôn sạch sẽ Khi mặt đĩa

bị bẩn, ta dùng vải mềm sạch lau sạch bề mặt đĩa theo theo chiều trừ trong

ra ngoài và ngược chiều kim đồng hồ

b Sử dụng thiết bị điều khiển từ xa

Trên máy CD/VCD, ngoài các phím lệnh điều khiển nằm phía trước mặtmáy, còn có các phím lệnh từ bộ điều khiển từ xa (Remote control) Để tiện lợi,người sử dụng có thể sử dụng thiết bị điều khiển từ xa để điều khiển máy màkhông cần bấm trực tiếp các phím lệnh trên máy Hình dạng của các bộ điểukhiển từ xa như biểu diễn ở hình 1.9

Lưu ý: Trước khi sử dụng bộ điều khiển từ xa ta cần kiểm tra và nạp pincấp nguồn cho thiết bị hoạt động Các bộ điều khiển từ xa thông thường sử dụng

từ 2 đến 3 pin tùy theo từng loại Pin sử dụng thiết bị là các loại pin tiểu 1.5V

15

Hình 1.9 Hình dạng và quy cách nạp pin vào Remote control

c Các phím chức năng trên Remote control và trên máy CD/VCD

- Phím OPEN/CLOSE (): Lệnh đóng mở khay đĩa

- Phím PLAY/PAUSE (/□): Lệnh phát hoặc tạm dừng Thường tất cả các): Lệnh phát hoặc tạm dừng Thường tất cả cácmáy đều có chức năng tự động play với track đầu tiên (track 01), chỉ một sốmáy không có chức năng này nên ta phải nhấn phím Play/Pause

- Phím STOP (■): Lệnh dừng hoạt động máy

- Phím PREW (): Chọn trả về bài hát đầu tiên

- Phím NEXT (): Chọn phát bài hát cuối cùng

- Phím REW (): Cho hình chạy lui nhanh

- Phím FWD (): Cho hình chạy tới nhanh

- Phím Vol (+) hoặc Vol (-): Lệnh điều khiển tăng giảm âm lượng

- Phím N/P: Chọn chế độ phát PAL hoặc NTSC

- Phím R/L: Ngắt lời khi karaoke

- Phím Zoom để phóng to hoặc thu hình ảnh Thường chỉ có trên Remote

- Phím Program để lập trình cho máy theo ý thích của người xem mà khôngtheo trình tự mặc định của máy như: nghe, xem các track theo thứ tự sắpxếp theo ý muốn

- Các phím số 1,2,3, 10,10+: Chọn trực tiếp các bài hát theo các phím Nếuchọn bài hát số lớn hơn 10 thì ta bấm 10+ rồi bấm phím tiếp phím số cầnchọn

1.5.2 Những lưu ý khi sử dụng máy CD/VCD

- Kiểm tra máy kỹ trước khi cấp nguồn cho máy

- Khi sử dụng máy phải được đặt ở nơi bằng phẳng, an toàn tránh cho máy bị dịch chuyển khi hoạt động

- Không để máy gần các vật dụng khác dễ gây cháy nổ

- Sau khi sử dụng xong phải bấm phím Power off trước khi rút nguồn điện rakhỏi máy

- Đặt đĩa đúng vị trí trên khay, không sai lệch hay vội vàng lấy đĩa ra có thể làm hỏng đĩa hoặc làm hỏng khay đĩa

- Khi sử dụng Remote điều khiển cần lưu ý kiểm thường xuyên thay pin theođịnh kỳ, tránh để pin hỏng, chảy làm hư board mạch điều khiển

- Sau khi sử dụng, máy được bảo quản ở nơi thoáng mát, tránh ánh nắng và

BÀI 2: HỆ CƠ

Mã bài: 02 Giới thiệu

Đây là bài học giới thiệu về khối cơ máy CD/VCD Nội dung trọng tâm củabài là đi sâu phân tích cấu trúc, chức năng, nhiệm vụ và nguyên lý hoạt động củacác phần tử trên khối cơ Bài học cũng hướng dẫn học viên thực hành về phươngpháp tháo ráp, cân chỉnh hệ cơ Qua đó, học viên có khả năng kiểm tra, chẩnđoán và sửa chữa các hư hỏng thường xảy ra trên hệ cơ máy CD/VCD

Mục tiêu

- Nắm bắt được cấu tạo của các phần tử trên hệ cơ

- Nắm bắt được chức năng, nhiệm vụ của các phần tử trên hệ cơ

- Nắm bắt được nguyên lý hoạt động của các phần tử trên hệ cơ

- Xác định được các phần tử trên hệ cơ

- Tháo ráp và cân chỉnh thành thạo và chuẩn xác các phần tử trên hệ cơ

- Chuẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa được những hư hỏng thường gặp trên

hệ cơ

- Thực hiện tháo ráp, kiểm tra và sữa chữa hệ cơ một cách nghiêm túc

- Cẩn thận, nghiêm túc và chú ý quan sát kỹ lưỡng khi thao tác trên hệ cơ máy CD/VCD

- Có tinh thần trách nhiệm và sắp xếp công việc một cách khoa học

Nội dung

1 Sơ đồ kết cấu của hệ cơ và tên gọi của các chi tiết

2 Chức năng và nhiệm vụ của các chi tiết trong hệ cơ

3 Nguyên lý hoạt động của hệ cơ trong máy CD/VCD

4 Các hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và cách khắc phục những hưhỏng của hệ cơ

5 Khảo sát và tháo ráp hệ cơ

6 Chẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa hệ cơ

17

THUYẾT GIẢNG 2.1 Sơ đồ kết cấu hệ cơ và tên gọi của các chi tiết

Khối cơ máy CD/VCD là tất cả các phần tử cơ khí trong máy như khay đĩa,motor, nhông truyền lực…Khối cơ làm nhiệm vụ hỗ trợ cho khối tín hiệu trongviệc ghi phát tín hiệu trên đĩa bằng cách thực hiện các hoạt động: nạp đĩa vào,lấy khay đĩa ra, quay đĩa và di chuyển khối đầu quang

Về cấu tạo, khối cơ máy CD và máy VCD thì hoàn toàn giống nhau Cấutrúc hệ cơ trên máy CD/VCD như trên hình 2.1 Bất kỳ loại máy CD/VCD nàothì khối cơ cũng có các phần tử tiêu biểu như: Khay đĩa, Loading motor, Slidemotor, Spindle motor, cụm quang học…

Board

Khối cơ nguồn

Main board

Hình 2.1 Cấu trúc khối cơ trên máy CD/VCD

2.2 Chức năng và nhiệm vụ các chi tiết trên hệ cơ

2.2.1 Khay đĩa

Khay đĩa (Tray) làm nhiệm vụ chứa đĩa Về cấu tạo, khay đĩa là một hộpnhựa có dạng khung dùng để chứa đĩa, có độ bền và có khả năng chịu lực cao.Cấu trúc khay đĩa như hình 2.2 Nguồn lực để di chuyển khay đĩa xuất phát từLoading motor Khi hoạt động, khay đĩa dịch chuyển ra vào theo rãnh trượt, nhờvào bộ phận nhông truyền lực từ Loading motor đến khay đĩa

Hình 2.2 Cấu trúc khay đĩa trong máy CD/VCD

Để báo vị trí trong cùng hoặc ngoài cùng của khay đĩa, trên hệ cơ được thiết

kế một cảm biến (Tray SW) hay còn được gọi là Open SW hay Close SW Cảm

khoá điện bị tác động tạo ra Tín hiệu nhận được từ các cảm biến này được đưa

về vi xử lý để điều khiển ngưng Loading motor

Khi hoạt động, lệnh điều khiển khay đĩa xuất phát từ vi xử lý hệ thốngthông qua mạch khuếch đại thúc (MDA) để đưa lệnh điều khiển đến Loadingmotor Do Loading motor không cần chính xác về vận tốc, nên không cần cómạch servo để điều khiển motor

Hình 2.3 Cấu trúc dàn cơ trong máy CD/VCD

2.2.3 Cụm quang học

Khối đầu quang (Laser-Pickup) là thiết bị dùng để ghi phát tín hiệu trên

CD Về cấu tạo, khối đầu quang là sự kết hợp của chùm tia laser và hệ thốngthấu kính chính xác Tùy theo cấu trúc của từng loại máy, khối đầu quang có thể

là loại một tia hoặc loại ba tia

Vật kính

Vật kính

Biến trở chỉnh tia laser Bus dây

tín hiệu

Hình 2.4 Hình dạng khối đầu quang trong máy CD/VCD

Khối đầu quang loại ba tia là đầu quang gồm có một tia chính và hai tiaphụ Tia chính dùng để ghi phát tín hiệu trên đĩa, còn hai tia phụ dùng để dòtrack nhờ vào mạch Tracking servo Đầu quang ba tia được sử dụng phổ biến

19

trong các loại máy dân dụng như máy CD để bàn, máy CD kết hợp…Cấu trúccủa đầu quang loại ba tia được biểu diễn ở hình 2.4.

Nguồn lực để di chuyển khối đầu quang trong máy xuất phát từ Slidemotor, thông qua lệnh điều khiển từ Vi xử lý và Slide servo Trong máy CD, đầuquang được gắn trên hệ cơ, khi hoạt động nó di chuyển trên thanh trượt thôngqua bộ phận trung gian truyền lực từ các nhông

2.2.4 Các motor trên hệ cơ

Trên hệ cơ máy CD, các motor thường được thiết kế gồm có 3 motor:

Loading motor, Spinle motor và Slide motor

 Loading motor

Loading motor làm nhiệm vụ tạo nguồn lực để quay di chuyển khay đĩa.Trong máy CD, Loading motor thông thường được sử dụng là motor dc, nguồncấp là 5-12V, hoặc sử dụng nguồn đối xứng

Khi hoạt động, tín hiệu điều khiển Loading motor xuất phát từ vi xử lý,thông qua mạch MDA để khuếch đại thúc cho motor Khi hoạt động, motorkhông cần chính xác về vận tốc và pha nên không cần có mạch servo như cácmotor khác Hình dạng của Loading được biểu diễn như hình 2.5

Board điều khiển Loading motor

Khi máy hoạt động, lúc đầu quang ở vị trí trong cùng của đĩa, thì tốc độquay đĩa là 500 vòng/phút và vận tốc này sẽ giảm dần xuống còn 200 vòng/phútkhi đầu quang di chuyển ra đến track ngoài cùng Điều này có nghĩa là motor

quay đĩa cũng phải thay đổi tốc độ liên tục từ 500 vòng/phút xuống 200vòng/phút Việc điều chỉnh vận tốc quay của Spindle motor nhờ vào mạch tựđộng điều chỉnh vận tốc gọi là mạch Spindle servo.

Bàn xoay

Spindle motor

Hình 2.6 Spindle motor trên hệ cơ

 Slide motor

Slide motor còn gọi là motor trượt (Sled motor) làm nhiệm vụ tạo nguồnlực để di chuyển khối đầu quang khi ghi và phát Trong máy CD, Slide motor cóthể sử dụng là loại motor dc hoặc motor ac tùy vào cấu trúc của từng loại máy.Hình dạng của Slide motor được biểu diễn như hình 2.7

Board mạch điều khiển Slide motor

Slide motor

Hình 2.7 Slide motor trên hệ cơ

Lệnh điều khiển Slide motor xuất phát từ vi xử lý, thông qua mạch Slideservo để điều chỉnh vận tốc của motor Ngoài ra, trong một số chế độ làm việcnhư FWD, REV motor được điều khiển trực tiếp bởi vi xử lý thông qua mạchkhuếch đại thúc (MDA) cho motor Để báo vị trí trong cùng của khối đầu quang,trên hệ cơ cũng được thiết kế cảm biến vị trí đầu quang Cảm biến này là mộtcông tắc cơ khí, khi đầu quang đến vị trí trong cùng thì công tắc tác động đưalệnh về vi xử lý để ra lệnh đảo chiều quay cho motor

2.2.5 Các truyền lực

Trong hệ cơ máy CD, các bộ phận truyền lực như: nhông, curoa…làmnhiệm vụ truyền chuyển động từ motor đến một phần tử chuyển động khác Cáctrung gian truyền lực này có thể truyền một chuyển động tròn, chuyển độngthẳng hay các chuyển động tịnh tiến

21

Nhông truyền lực

Hình 2.8 Các trung gian truyền lực

2.3 Nguyên lý hoạt động của hệ cơ trong máy CD/VCD

2.3.1 Nguyên lý nạp đĩa vào và lấy đĩa ra

Để lấy đĩa ra khỏi máy ta bấm phím lệnh Open lệnh được giải mã và đưa về

vi xử lý trung tâm Vi xử lý sẽ xuất ra lệnh điều khiển Loading motor quay thuận,thông qua nhông truyền lực khay đĩa được di chuyển ra ngoài Khi khay đĩa đến

vị trí ngoài cùng SW1 tác động đưa lệnh về vi xử lý, vi xử lý xuất lệnh stopLoading motor

Để nạp đĩa vào máy ta bấm phím lệnh Close lệnh được giải mã và đưa về vi

xử lý trung tâm Vi xử lý xuất ra lệnh điều khiển Loading motor quay nghịch,thông qua nhông truyền lực khay đĩa được di chuyển vào trong Khi khay đĩađến vị trí ngoài cùng SW2 tác động đưa lệnh về vi xử lý, vi xử lý xuất lệnh stopLoading motor, lúc này khay đĩa đã nạp vào an toàn

2.3.2 Nguyên lý điều khiển quay đĩa

Sau khi bấm lệnh Close, khay đĩa đã được đưa vào an toàn vi xử lý xuất ralệnh stop Loading Đồng thời, vi xử lý cũng xuất lệnh tác động thúc cho Spindlemotor quay làm đĩa quay Cùng lúc đó, cũng có một lệnh từ vi xử lý tác độngđiều khiển vào Slide servo làm cho Slide motor quay Khi Slide motor quay,khối đầu quang được di chuyển, vi xử lý cũng ra lệnh cấp nguồn cho diode laser,

và khối đầu quang bắt đầu hoạt động Trong lúc máy hoạt động (chế độ play),trên khối cơ chỉ có đầu đọc và hệ thồng truyền động motor quay đĩa và motordịch chuyển đầu đọc hoạt động Khi đó hệ thống đóng mở khay đĩa không hoạtđộng

THỰC HÀNH 2.4 Các hiện tượng, nguyên nhân và cách khắc phục những hư hỏng trên hệ cơ trong máy CD/VCD

Trong máy CD/VCD, khối cơ là sự kết hợp của các phần tử cơ khí và hệ

tượng nguyên nhân hư hỏng của hệ cơ, để từ đó chúng ta có cơ sở để tiến hành.Trên khối cơ thường xuất hiện một số các hiện tượng hư hỏng như:

- Khay đĩa bị kẹt trong hệ cơ

- Phím lệnh Open/Close không hoạt động

- Dây curoa truyền lực bị dãn hoặc bị đứt

- Loading motor bị hỏng

- Cảm biến vị trí khay đĩa bị hỏng

- Mất tín hiệu điều khiển từ vi xử lý đến Loading motor

 Cách kiểm tra khắc phục hư hỏng

- Kiểm tra khay đĩa có bị kẹt không

- Đo kiểm tra hoạt động của phím lệnh Open/Close

- Đo kiểm tra hoạt động của Loading motor

- Đo kiểm tra hoạt động của cảm biến vị trí khay đĩa

- Đo kiểm tra tín hiệu điều khiển từ vi xử lý đến Loading motor

- Mất tín hiệu điều điều khiển Spindle motor

- Hệ cơ không nâng hạ được

- Kẹp đĩa và bàn xoay bị ép quá chặt

 Cách kiểm tra khắc phục hư hỏng

- Đo kiểm tra hoạt động của Spindle motor

- Kiểm tra lệnh điều khiển từ vi xử lý đến Spindle motor

- Kiểm tra hoạt động nâng hạ của dàn cơ

- Kiểm tra hoạt động của kẹp đĩa và bàn xoay

23

- Cảm biến báo vị trí đầu quang bị hỏng.

- Mất tín hiệu từ đầu quang đưa về mạch xử lý

 Cách kiểm tra khắc phục hư hỏng

- Kiểm tra hoạt động của khối đầu quang

- Đo kiểm tra hoạt động của Slide motor

- Đo kiểm tra hoạt động của cảm biến vị trí đầu quang

- Đo tín hiệu từ đầu quang đưa về mạch xử lý

2.5 Khảo sát và tháo ráp hệ cơ

2.5.1 Chuẩn bị thiết bị

Để tháo các phần tử trên hệ cơ ta cần chuẩn bị các dụng cụ như sau:

- Các dụng cụ thực tập: trục vít, máy đo VOM, kính quan sát…

- Khối cơ máy CD/VCD còn hoạt động tốt

- Hộp đựng ốc vít

- Tài liệu hướng dẫn

2.5.2 Các bước tháo ráp hệ cơ

 Bước 1 : Tháo vỏ máy ra khỏi máy

Ốc vit

Vỏ máy

Hệ cơ

Mặt khay đĩa

- Dùng vít pake tháo các ốc vít trên vỏ máy.

- Lấy vỏ máy ra khỏi máy

- Tháo mặt khay đĩa ra khỏi khay

- Xác định vị trí của khối cơ

 Bước 2 : Tháo hệ cơ ra khỏi máy

- Dùng vít pake tháo 4 ốc vít trên trên hệ cơ

- Tháo các bus dây nối từ hệ cơ với các mạch điện

- Sau khi tháo xong lấy hệ cơ ra khỏi máy

Ốc vít

Hệ cơ

Bus dây tín hiệu

Hình 2.10 Qui trình tháo hệ cơ ra khỏi máy

 Bước 3 : Tháo khay đĩa ra khỏi hệ cơ

- Dùng tay gạt tháo chốt khóa khay đĩa

- Kéo khay đĩa ra theo chiều mũi tên

- Sau khi tháo xong lấy khay đĩa ra khỏi hệ cơ

Khay đĩa

Hình 2.11 Qui trình tháo khay đĩa ra khỏi hệ cơ

 Bước 4 : Tháo dàn cơ ra khỏi hệ cơ

- Dùng vít pake tháo các ốc vít trên dàn cơ

- Tháo các bus dây nối từ hệ cơ với các mạch điện

- Sau khi tháo xong, lấy dàn cơ ra khỏi hệ cơ

25

Lưu ý: Trên các ốc vít tháo ra từ hệ cơ ta thấy có 4 lò xo đi kèm, hai lò xophía trước và hai lò xo phía sau có độ cứng khác nhau Vì vậy, khi tháo ta phảichú ý và ráp lại cho đúng thứ tự Nếu ta ráp sai vị trí của các lò xo này có thểlàm cho máy hoạt động không ổn định.

Hình 2.12 Qui trình tháo dàn cơ ra khỏi hệ cơ

 Bước 5 : Tháo các phần tử ra khỏi dàn cơ

- Tháo các bus dây nối từ đầu quang với các mạch điện

- Tháo các nhông truyền lực

- Tháo thanh trượt đầu quang và lấy đầu quang ra khỏi dàn cơ

- Tháo Slide motor

- Tháo Spindle motor

Hình 2.13 Qui trình tháo các phần tử ra khỏi dàn cơ

2.6 Chẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa hệ cơ

2.6.1 Phương pháp kiểm tra, sửa chữa khối cơ

Khối cơ là các phần tử cơ khí chính xác kết hợp với hệ thống mạch điệnđiều khiển Thông thường, để kiểm tra hoạt động của khối cơ chúng ta thực hiệnmột số phương pháp như sau:

a Quan sát hoạt động của từng phần tử trên khối cơ

Khi cấp nguồn vào máy, bấm các phím lệnh điều khiển khối cơ nhưOpen/Close, quan sát xem khay đĩa có di chuyển vào/ra không Ta có thể mởmáy quan sát từng phần tử trong khối cơ, xem phần tử nào hoạt động phần tửnào không hoạt động Khi xác định được phần tử không hoạt động, ta cắt nguồncấp cho máy sau đó tháo và kiểm tra sửa chữa các phần tử

b Đo kiểm tra các phần tử mạch điện điều khiển

Hoạt động của các phần tử trên khối cơ đều thông qua các mạch điện đưalệnh điều khiển từ vi xử lý đến Vì vậy, trước khi tháo các phần tử trên khối cơtrước hết ta phải kiểm tra các bus dây tín hiệu từ mạch điện đến các phần tử cơnhư motor, đầu quang, các cảm biến…Khi sử dụng lâu ngày, nơi tiếp xúc củacác bus dây này có thể bị oxy hóa làm cho tiếp xúc không tốt, dẫn đến mất tínhiệu điều khiển Vì vậy, trước khi sửa chúng ta nên tháo các bus dây ra rồi cắmlại để đảm bảo rằng các bus dây được tiếp xúc tốt

c Thay thế các phần tử mới trong khối đầu quang

Các phần tử trong khối cơ là các phần tử cơ khí chính xác Vì vậy, khi thaythế các phần tử mới chúng ta cần lưu ý là các phần tử thay thế phải cùng loại,cùng mã số Sau khi thay mới các phần tử, ta phải dùng tay xoay nhẹ kiểm trađảm bảo các phần tử hoạt động tốt không bị vướng kẹt sau đó ta sẽ cấp nguồncho máy hoạt động

2.6.2 Sửa chữa các hư hỏng thường gặp ở khối cơ

Pan 1 Khi cấp nguồn cho máy, đèn hiển thị bình thường, bấm phím lệnh Open/Close khay đĩa không hoạt động ra vào được.

Như đã phân tích ở trên, hiện tượng hư hỏng này có thể do nhiều nguyênnhân gây nên Vì vậy, để sửa pan hư hỏng này ta cần tiến hành theo các bướcnhư sau:

 Bước 1 : Tháo kiểm tra khay đĩa và các phần tử truyền lực

- Tháo khối cơ, dùng tay xoay nhẹ xem khay đĩa có bị vướn kẹt không Nếu khay đĩa bị kẹt ta phải tháo khay đĩa ra và lắp lại cho đúng

- Nếu khay đĩa không hoạt động, ta kiểm tra dây curoa truyền lực có bị dãn không, nếu dây bị dãn ta phải thay dây mới

27

- Kiểm tra các nhông bên rãnh trượt của khay đĩa có bị hỏng không.

 Bước 2 : Kiểm tra hoạt động của Loading motor

- Tháo bus dây tín hiệu cấp cho motor (bus 5 dây), dùng VOM chỉnh sangthang đo omh x 1 cấp hai que đo vào 2 chân cấp nguồn cho motor

- Nếu motor quay → motor còn hoạt động tốt

- Nếu motor không quay → motor có thể bị hỏng → thay thế motor cùng loại

 Bước 3 : Kiểm tra cảm biến vị trí khay đĩa trong cùng và ngoài cùng

- Dùng VOM đo kiểm tra cảm biến vị trí trong và cùng của khay đĩa, đây

là công tắc cơ khí thường hở

- Nếu công tắc bị đóng lại, thì lệnh về vi xử lý sẽ stop Loading motor không hoạt động được → ta phải thay công tắc khác cùng loại

 Bước 4 : Kiểm tra tín hiệu điều khiển từ vi xử lý đến motor

- Cấp nguồn cho máy, dùng VOM đo các đường tín hiệu từ vi xử lý đến mạch MDA và motor

- Kiểm tra áp cấp cho mạch MDA, nếu mất nguồn cung cấp ta kiểm tra lạimạch MDA hoặc transistor thúc cho motor

- Nếu thực hiện các bước trên mà khay đĩa vẫn không hoạt động ta có thể thay thế các linh kiện liên quan trên mạch như tụ điện, zener…

Pan 2 Khi cấp nguồn cho máy, đĩa vào an toàn, bấm lệnh play nhưng đĩa không quay.

Như đã phân tích ở trên, hiện tượng này do nhiều nguyên nhân gây nên Vì vậy, để sửa chữa pan này ta cần tiến hành các bước như sau:

 Bước 1 : Kiểm tra kẹp đĩa và bàn xoay đĩa

- Tháo khối cơ, dùng tay xoay nhẹ kẹp đĩa và bàn xoay trên motor quayđĩa xem có bị vướng kẹt không Nếu bị kẹt ta phải tháo kẹp đĩa và bànxoay ra và lắp lại cho đúng

- Nếu kẹp đĩa và bàn xoay không hoạt động, ta kiểm tra dàn cơ có đượcnâng lên hạ xuống đúng vị trí không, nếu không đúng ta cần tháo ra vàráp lại cho đúng

 Bước 2 : Kiểm tra hoạt động của Spinle motor

- Tháo bus dây cấp cho motor (bus 6 dây), nếu motor sử dụng nguồn dcthì ta dùng VOM chỉnh sang thang đo ohm x 1 cấp hai que đo vào 2chân cấp nguồn cho motor Nếu motor quay → motor còn hoạt động tốt

- Nếu motor không quay có thể bị hỏng → thay thế motor mới cùng loại

 Bước 3 : Kiểm tra tín hiệu điều khiển từ vi xử lý đến motor

- Cấp nguồn cho máy, dùng VOM đo các đường tín hiệu từ IC servo đến

- Kiểm tra áp cấp cho mạch MDA→ nếu mất áp ta kiểm tra lại mạch MDA hoặc transistor thúc cho motor.

- Nếu thực hiện các bước trên mà khay đĩa vẫn không hoạt động ta có thể thay thế các linh kiện liên quan trên mạch như tụ điện, zener…

Pan 3 Khi nạp đĩa vào máy, đĩa quay một lúc rồi ngưng, máy không đọc được đĩa và báo ‘no disc’

Như đã phân tích ở trên, hiện tượng này do nhiều nguyên nhân gây nên Ởđây ta chỉ quan tâm đến hư hỏng do khối cơ gây ra Để sửa chữa pan này ta tiếnhành các bước như sau:

 Bước 1 : Kiểm tra hoạt động của khối đầu quang

- Đặt máy ở chế độ play, quan sát sự phát xạ của diode laser xem có phát sáng không hoặc phát có mạnh không (ánh sáng đỏ mạnh hay yếu)

- Nếu đầu quang có phát sáng, nhưng lúc đọc lúc không, có thể là vật kính

bị đóng bụi, ta tiến hành lau chùi vật kính (mắt) bằng bông thấm dầu laumắt, chỉnh thử biến trở APC

- Nếu đầu quang không sáng, kiểm tra lại bus dây nối, nếu vẫn không được ta có thể tiến hành thay đầu quang mới cùng loại

 Bước 2 : Kiểm tra hoạt động của Slide motor

- Tháo bus dây cấp cho Slide motor (bus 6 dây), nếu motor sử dụng nguồn

dc thì ta dùng VOM chỉnh sang thang đo ohm x 1 cấp hai que đo vào 2chân cấp nguồn cho motor Nếu motor quay → motor còn hoạt động tốt

- Nếu motor không quay có thể bị hỏng → thay thế motor cùng loại

 Bước 3 : Kiểm tra cảm biến báo vị trí đầu quang

- Dùng VOM đo kiểm tra cảm biến vị trí khối đầu quang, đây là công tắc

cơ khí thường hở, khi đầu quang đến trong cùng thì công tắc sẽ đóng

- Nếu công tắc luôn bị hở, thì mất lệnh về vi xử lý→ đầu quang không dichuyển ra ngoài được nên không đọc được đĩa→ ta phải thay công tắckhác cùng loại

Pan 4 Khi bấm lệnh Open, khay đĩa khi ra được khi thì không, thường

bị kẹt trong khối cơ.

Hiện tượng hư hỏng này thường hay xảy ra trên khối cơ của tất cả các máyCD/VCD Nguyên nhân là do nguồn lực để di chuyển khay đĩa không đủ Khimáy sử dụng lâu ngày, có thể dây curoa truyền lực từ Loading motor đến trụcquay khay đĩa bị dãn, hoặc motor Loading bị yếu, hoặc các phần tử trong khayđĩa di chuyển kém do khô dầu bôi trơn… Để sửa chữa pan này ta tiến hành cácbước như sau:

 Bước 1 : Kiểm tra khay đĩa và các phần tử truyền lực

29

- Tháo khối cơ, dùng tay xoay nhẹ xem khay đĩa có bị vướn kẹt không Nếu khay đĩa bị kẹt ta phải tháo khay đĩa ra và lắp lại cho đúng.

 Bước 2 : Kiểm tra thay thế dây curoa

- Mở hệ cơ ra và kiểm tra xem dây curoa có bị dãn không

- Dùng tay kéo nhẹ xem dây curoa có đàn hồi tốt không

- Nếu dây curoa hoạt động kém, ta thay dây mới cùng kích thước

 Bước 3 : Kiểm tra hoạt động của Loading motor

- Tháo bus dây cấp cho Loading motor (bus 5 dây), nếu motor sử dụngnguồn dc thì ta dùng VOM chỉnh sang thang đo ohm x 1 cấp hai que đovào 2 chân cấp nguồn cho motor

- Nếu motor quay → motor còn hoạt động tốt

- Nếu motor không quay có thể bị hỏng → thay thế motor cùng loại

 Bước 4 : Kiểm tra cơ cấu truyền động của khay đĩa

- Mở chốt khay đĩa, dùng tay đẩy nhẹ xem xen các phần tử truyền động có

bị vướn kẹt do ma sát không Nếu bị vướng, kẹt do ma sát ta dùng dầubôi trơn cho vào các phần tử trên

- Mở khay đĩa, dùng tay xoay nhẹ kiểm tra hoạt động của các nhôngtruyền lực xem các nhông có bị mòn hay bị lệch không Nếu phát hiệnlỗi hư hỏng thì phải thay bộ phận nhông khác

BÀI 3: KHỐI LASER-PICKUP

Mã bài: 03 Giới thiệu

Đây là bài học giới thiệu về khối Laser-pickup là phần tử quan trọng dùng

để ghi phát tín hiệu trên CD/VCD Nội dung trọng tâm của bài là đi sâu phântích về cấu tạo, chức năng, nhiệm vụ và nguyên lý hoạt động của khối Laser-pickup Đồng thời, bài học cũng hướng dẫn học viên kỹ năng thực hành về cáchkiểm tra, tháo ráp và sửa chữa các hư hỏng trên khối Laser-pickup máyCD/VCD

Mục tiêu

- Nắm bắt được cấu tạo, chức năng của khối Laser-pickup

- Nắm bắt được nguyên lý hoạt động của khối Laser- pickup

- Xác định được các phần tử và chức năng các phần tử đó trên khối pickup

Laser Tháo ráp khối LaserLaser pickup thành thạo và chuẩn xác

- Chuẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa được những hư hỏng thường gặp trên khối Laser- pickup

1 Cấu trúc của khối Laser- pickup

2 Cấu tạo, chức năng, nhiệm vụ của khối Laser-pickup

3 Nguyên lý hoạt động của khối Laser-pickup

4 Các hiện tượng, nguyên nhân và cách khắc phục những hư hỏng của khối laser-pickup

5 Khảo sát khối Laser-pickup

6 Tháo ráp khối Laser-pickup

7 Chẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa khối Laser-pickup

31

THUYẾT GIẢNG 3.1 Cấu trúc khối Laser-pickup

Khối Laser pick-up hay còn gọi là khối đầu quang, là thiết bị dùng để ghiphát tín hiệu trên CD/VCD Về cấu tạo, khối đầu quang là sự kết hợp của chùmtia laser và hệ thống thấu kính chính xác Tùy theo cấu trúc của từng loại máy,khối đầu quang có thể là loại một tia hoặc loại ba tia

3.1.1 Khối Laser-pickup loại ba tia

Khối Laser-pickup ba tia là loại đầu quang gồm có một tia chính và hai tiaphụ Tia chính dùng để ghi phát tín hiệu trên đĩa, còn hai tia phụ dùng để dòtrack và cấp tín hiệu cho mạch điều chỉnh tracking servo để điều chỉnh chochùm tia laser luôn đọc đúng track Đầu quang ba tia thường được sử dụng phổbiến trong các loại máy CD/VCD dân dụng như máy CD để bàn, máy CD kếthợp…Cấu trúc của đầu quang loại ba tia được biểu diễn ở hình 3.1

Compact Disc

Object lens /4 wave

plate lens Collimation lens

Half prism Beam spliter

Photo diode

Diffraction grating lens Cylinder lens

Concave lens Laser diode

Hình 3.1 Cấu trúc các phần tử trong khối đầu quang 3 tia

 Khối laser diode

Về cấu tạo, bên trong khối laser diode gồm có hai diode là LD (Laserdiode) và MD (Monitor diode) Hai diode này thường được đặt nằm chung trongmột khối, gồm có ba chân trong đó có một chân dùng chung (chân mass), mộtchân cho diode LD, một chân còn lại cho diode MD

- LD (Laser diode) là diode phát quang, có nhiệm vụ phát tia laser với bước sóng =780nm cấp cho cụm quang học để ghi phát tín hiệu trên CD

- MD (Monitor diode) là diode giám sát, diode này nhận ánh sáng laser từ

LD phát ra để cấp cho mạch APC tự động điều chỉnh công suất phát tialaser của LD

Mạch APC Vi xử lý

LD MD

Hình 3.2 Cấu trúc khối laser diode

 Kính nhiễu xạ (Diffraction grating lens)

Khi ánh sáng laser từ LD phát ra, đi qua kính nhiễu xạ sẽ được phân thành

3 tia: một tia chính và hai tia phụ dựa trên hiện tượng nhiễu xạ của ánh sáng Tiachính dùng để ghi phát tín hiệu trên đĩa, còn hai tia phụ dùng để dò track và cấptín hiệu cho mạch điều chỉnh tracking servo

Tia chính Tia phụ Thấu kính

nhiễu xạ

Diode laser

Hình 3.3 Cấu trúc kính nhiễu xạ

 Bán lăng kính và bộ phân tia

Bán lăng kính (Half prism) dùng để phân cực thẳng ánh sáng laser khitruyền đi Bán lăng kính cho phép truyền ánh sáng theo tỷ lệ 50 theo hướngtruyền thẳng và 50 theo hướng vuông gốc

y

y z

Bộ phân tia (Beam splitter) dùng để phân cực vòng ánh sáng laser khitruyền đi Thấu kính phân tia có nhiệm vụ truyền toàn bộ 100 ánh sáng phụthuộc vào góc phân cực của ánh sáng.

 Kính chuẩn trực (Collimator lens)

Kính chuẩn trực có nhiệm vụ tạo chùm sáng song song khi ánh sáng truyềnqua Vì vậy, ánh sáng laser khi qua bán lăng kính và bộ phân tia sẽ được sửadạng thành một chùm sáng song song bởi thấu kính chuẩn trực

 Phím phân cực ( /4 wave len plate)

Phím phân cực hay phím đổi hướng /4 bước sóng, có cấu tạo bằng tinh thể

có tính dị hướng, chiết suất của chúng thay đổi theo hướng ánh sáng Ánh sángkhi qua phím này sẽ lệch pha đi 900, do đó ánh sáng của phân cực thẳng đượcđổi thành phân cực vòng và phân cực vòng được đổi thành phân cực thẳng

 Vật kính (Object lens)

Vật kính có tác dụng là hội tụ chùm tia laser thành một điểm nhỏ trên CD.Thấu kính này được điều khiển bởi hai cuộn dây là cuộn Focus và cuộnTracking nhằm điều chỉnh vị trí của nó luôn đúng với CD để tín hiệu phát lại làtrung thực nhất Cuộn Focus điều khiển vị trí của vật kính theo phương thẳngđứng, giữ cho khoảng cách giữa vật kính với bề mặt đĩa luôn đúng để chùm tiahội tụ đúng trên bề mặt CD khi ghi và phát Cuộn Tracking điều khiển vị trí củavật kính theo phương ngang, giữ cho chùm tia laser luôn đọc đúng các track đểtín hiệu phát lại là trung thực nhất

 Thấu kính lõm (Concave lens)

Thấu kính lõm làm nhiệm vụ quan sát đường đi của chùm sáng phản xạ trên

CD Thấu kính này nhằm làm giảm đi ảnh hưởng của sự biến đổi theo chiều dàicủa đường dẫn ánh sáng trên các diode cảm quang do sự thay đổi khoảng cáchgiữa vật kính và CD Đồng thời, thấu kính cũng có tác dụng rút ngắn khoảngcách ánh sáng khi phản xạ trở lại

 Thấu kính hình trụ (Cylinder lens)

Thấu kính này được sử dụng trong khối nhận diện focus Khi phát lại, ánhsáng laser phản xạ từ bề mặt CD sẽ xuyên qua thấu kính này và nhờ đó mà tạo rahình dạng chùm sáng khác nhau rọi lên các diode thu quang (ma trận diode cảmquang) Tùy thuộc vào khoảng cách giữa vật kính và CD, chùm sáng tạo ra trêncác diode cảm quang có thể là hình tròn, elipse đứng hoặc elipse nằm ngang.Khi khoảng cách vật kính đúng với CD, chùm sáng laser phản xạ trên bềmặt đĩa qua kính trụ sẽ hội tụ lên các diode cảm quang là vệt sáng hình tròn.

 Ma trận diode cảm quang (Photo diode array)

Trong khối đầu quang loại ba tia, ma trận diode cảm quang gồm có 6 diodethu quang ký hiệu là A,B,C,D,E,F và được sắp xếp như hình 3.6

Bốn diode cảm quang ABCD nhận ánh sáng phản xạ từ chùm tia chính, sau

đó biến đổi thành tín hiệu điện cấp cho mạch RF để tái tại tín hiệu video-audio

và đồng thời cấp cho mạch Focus servo để điều chỉnh hội tụ của chùm tia lasertrên đĩa Hai diode cảm quang EF nhận ánh sáng phản xạ từ hai tia phụ cấp tínhiệu cho mạch Tracking servo để điều chỉnh chùm tia luôn đọc đúng track

35

Khi ghi phát tín hiệu trên CD, đối với đầu quang dùng cơ cấu trượt sẽ dichuyển trên thanh trượt từ phía vùng tâm đĩa ra ngoài với vận tốc không đổi nhờvào sự điều khiển của Sled motor.

Mạch tracking servo E

A B

Focus và mạch xử lý

F

Hình 3.6 Khối diode cảm quang trong đầu quang ba tia

3.1.2 Khối Laser-pickup loại một tia

Về cấu tạo, khối đầu quang loại một tia cũng tương tự như đầu quang loại

ba tia Tuy nhiên, do yêu cầu trong sử dụng không đòi hỏi tính phức tạp, cần đơngiản, gọn nhẹ để tiện lợi sử dụng trong các máy CD xách tay, các máy CDphone… người ta sử dụng cụm quang học loại một tia Trong khối đầu quangloại một tia thì không sử dụng lưới nhiễu xạ Do đó, khi ánh sáng laser đi qua hệthống thấu kính không bị tách thành ba tia mà chỉ tạo thành một tia hội tụ trênđĩa, tia sáng phản xạ được đi vào lăng kính hình trụ và tập trung trên ma trậndiode thu quang

Không

sử dụng E

F

Hình 3.7 Khối diode cảm quang trong đầu quang 1 tia

Trên ma trận diode thu quang người ta không sử dụng hai diode EF để nhậndiện sai lệch track mà chỉ sử dụng bốn diode ABCD để nhận chùm tia sáng trungtâm

3.2 Cấu tạo chức năng nhiệm vụ khối Laser-pickup

3.2.1 Cấu tạo khối Laser-pickup

Trên máy CD/VCD, khối Laser-pickup được thiết kế gắn liền với hệ cơ.Các loại máy khác nhau thì khối đầu quang cũng có hình dạng và cấu tạo cũngkhác nhau Tuy nhiên, mỗi khối đầu quang đều có những bộ phận tiêu biểu như

3.2.2 Chức năng nhiệm vụ các phần tử khối laser-pickup

- Khối Laser diode: Được lắp ngay trên khối đầu quang, thường có ba chân tín hiệu được hàn trên một board mạch khối đầu quang

- Monitor diode (MD): Được lắp liền với LD dùng để thu ánh sáng của LDcấp cho mạch APC để tự động hiệu chỉnh cường độ phát sáng của LD luôn

ổn định

Vật kính

Laser diode Biến trở chỉnhtia laser

và cuộn tracking cảm quang

Hình 3.8 Cấu tạo khối đầu quang ba tia thực tế

- Khối diode thu quang (ma trận diode): Nằm ngay trên khối đầu quang gắn liền với board mạch

- Mạch tự động điều chỉnh công suất phát xạ laser (APC): Nằm trên khối đầuđọc hoặc được bố trí trên mạch chính và được liên lạc qua bus dây

- Cuộn dây hội tụ (Focus coil) và cuộn dây chỉnh track (Track coil): Được bốtrí bên cạnh vật kính

- Thông thường công suất cấp cho diode laser khoảng 1→ 3mW tuỳ theo từng loại đầu quang của mỗi hãng sản xuất theo số liệu sau:

Bảng 3.1 Các thông số tiêu biểu của khối đầu quang VCD

3.3 Nguyên lý hoạt động của khối Laser-pickup

3.3.1 Nguyên lý hoạt động của khối Laser-pickup khi ghi

Khi máy thực hiện chế độ ghi, vi xử lý xuất ra lệnh điều khiển cấp nguồn cho laser diode Chùm tia laser phát ra có bước sóng = 780nm được đưa đến

37

thấu kính nhiễu xạ Ở đây, ánh sáng được tách ra làm ba tia, một tia chính và haitia phụ.

Tia chính (tia giữa) là tia có cường độ mạnh nhất được dùng để đọc dữ liệutrên CD, hai tia phụ còn lại có cường độ yếu hơn được dùng để làm tín hiệu dòtrack Ba tia này đi tiếp qua bán lăng kính (lăng kính phân tia) và bộ phân tia Về

cơ bản, lăng kính này là bộ phận chia quang học có nhiệm vụ cho ánh sáng điqua hay phản xạ phụ thuộc vào sự phân cực của ánh sáng laser

Chùm sáng laser sau đó đưa đến phím /4 để phục hồi lại tính chất phân cựccủa chùm tia laser Sau đó, tia laser đi qua phần tử cuối cùng của tuyến phát xạ

là thấu kính hội tụ Tại đây, chùm sáng laser sẽ hội tụ thành một điểm cực nhỏtrên bề mặt CD Thấu kính này hoạt động nhờ hệ thống servo điều chỉnh làFocus servo và Tracking servo

3.3.2 Nguyên lý hoạt động của khối Laser-pickup khi phát

Khi máy thực hiện chế độ phát, chùm tia laser chiếu lên bề mặt CD thì sẽ bịphản xạ toàn phần trở lại (tùy theo pit hay flat mà tia laser tán xạ hay phản xạ).Đường đi của tia phản xạ trở lại cũng giống như đường đi của tia tới nhưng đếnbán lăng kính thì tia phản xạ này sẽ bị lệch một góc 90o Ánh sáng tiếp tục quathấu kính lồi đến thấu kính hình trụ sau đó chiếu lên các photo diode trong khốidiode thu quang

3.4 Các hiện tượng, nguyên nhân và cách khắc phục những hư hỏng của khối laser-pickup.

Khối đấu quang có vai trò quang trọng trong việc ghi phát tín hiệu trên CD,

nó quyết định đến chất lượng tín hiệu khi ghi và phát Trên máy CD/VCD,những hư hỏng của khối đầu quang cũng thường xuyên xảy ra Vì vậy, để sửachữa những hư hỏng này chúng ta cần phải hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạtđộng của các phần tử trong khối Những hiện tượng hư hỏng thường có thể xuấttrên khối đầu quang như sau:

3.4.1 Hiện tượng 1

Khi nạp đĩa vào, đĩa quay một lúc rồi ngưng, máy không đọc được đĩa, đèn play tự tắt và báo “No dics”.

- Hiện tượng này do nhiều nguyên nhân gây nên như:

- Đầu quang bị hỏng hoặc phát xạ laser quá yếu

- Biến trở chỉnh APC chỉnh sai

- Mất tín hiệu từ đầu quang đưa về mạch RF

 Cách kiểm tra khắc phục

- Đo kiểm tra dòng cấp cho diode laser.

- Kiểm tra đầu quang có bị bám bụi bẩn không

- Kiểm tra bus dây tín hiệu khối đầu quang

- Kiểm hoạt động của vật kính

3.4.2 Hiện tượng 2

Khi phát lại, máy kén đĩa, một số đĩa đọc được, một số không đọc được, thời gian đọc đĩa quá chậm.

Hiện tượng này do nhiều nguyên nhân gây nên như:

- Do đầu quang phát xạ laser quá yếu

- Biến trở APC chỉnh sai

- Biến trở Focus, Tracking chỉnh sai

- Hỏng các bus dây tín hiệu

 Cách kiểm tra khắc phục

- Kiểm tra phát xạ laser của khối đầu quang

- Đo kiểm tra dòng cấp cho diode laser

- Kiểm tra đầu quang có bị bám bụi bẩn không

- Kiểm tra các biến trở trên đầu quang

- Kiểm tra bus dây tín hiệu từ đầu quang đến mạch RF

THỰC HÀNH 3.5 Khảo sát khối Laser-pickup

Trong thực tế, mỗi loại máy CD khác nhau thì cấu trúc khối đầu quang cóthể khác nhau Tuy nhiên, về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chúng thìgiống nhau Một số đầu quang sử dụng trong các máy CD/VCD thực tế như biểudiễn ở hình 3.9

Hình 3.9 Hình dạng một số đầu quang trên máy CD/VCD

3.5.1 Chuẩn bị

- Các dụng cụ thực tập: Trục vít, máy đo VOM, kính quan sát…

- Máy CD/VCD còn hoạt động tốt

39