视盘机的整机构成及各部分功能

二、VCD视盘机的整机构成及各部分功能

1.VCD视盘机的整机构成

VCD视盘机主要用来读出VCD视盘上记录的数字信号并将其还原成视频信号和音频信号，再传送给电视机显示出活动图像并播放出双声道立体声。另外，由于VCD和CD兼容，故必须能将CD唱片上的数字音频信号还原成立体声音乐信号，并实现各种重放控制（PBC）功能，如菜单选择、直接选曲、跳跃重放、随机重放、编程重放等。

VCD视盘机是集光、电、机于一身的数字化产品。融激光器（激光二极管）、光学镜头、光电转换器（光电二极管PD）及光电集成电路（OEIC）于一体的激光头，是VCD视盘机的核心部件，也是构成机芯的核心部件。整个VCD视盘机是由机芯和电路两大部分构成。机芯除了激光头之外，尚有诸多机械部分。电路中除了对由激光头拾取的数字信号进行各种各样处理的数字处理电路外，还有各种伺服电路、系统控制电路、电源电路等，如图1-1所示。各部分的功能如下。

（1）激光头与机芯

激光头的作用是通过激光二极管发射的激光束，经透镜聚焦到高速旋转的光盘（VCD或CD）信息面上，并经坑和台（镜面区）的不同反射，再将反射光经透镜返回到光电二极管（PD）上，由光电二极管将由坑和台反射的不同强度的光变换成电信号（RF信号、聚焦误差信号和循迹误差信号），并传送给装在激光头上的RF放大器、聚焦误差放大器和循迹误差放大器。这就是激光头拾取信号的过程。

激光头及机芯的电路部分主要有光电转换电路、前置放大电路（RF放大）及各种电机驱动电路。光电转换电路（PD）主要用于将半导体激光器发出的激光经光盘反射后由光敏管转换成电信号。前置放大电路一般为一只单片IC，它包括RF放大器（放大光敏管PD输出的RF信号——含有数字视频和数字音频信号）、聚焦误差放大器（为聚焦伺服电路提供源信号）、循迹误差放大器（为循迹伺服电路提供源信号）及自动功率控制电路（APC，自动控制激光二极管的发射功率）等。电机驱动电路分别用于驱动主轴电机、加载电机及送进电机（也称滑动电机）。电机驱动电路多为IC，一般装在机芯中，也有装在主电路板上的。

（2）机芯的机械部分

机芯的机械部分主要有加载机械（由加载电机驱动，进行光盘的加载和卸载）、激光头送进机构（由送进电机驱动，使激光头在光盘表面沿半径方向从内到外平滑移动，通过激光头扫描拾取光盘信息）和主轴旋转机构（通过主轴电机直接带动光盘旋转）。

（3）伺服机构及伺服电路

各种伺服机构及伺服电路的作用是使激光头能准确地从光盘上拾取信息，主要的伺服机构及电路有以下几种。

① 主轴伺服：通过主轴驱动电路控制主轴电机（也称光盘电机），使光盘按恒定线速度旋转，使激光头无论在光盘的内圈还是外圈，都以大约1.3 m/s的不变速度读出信号。

② 送进伺服：通过送进电机驱动电路驱动送进电机，带动激光头在光盘表面沿半径方向，从光盘最内圈移动到最外圈，或者使激光头保持静止（静像时），或者使激光头跳跃式移动（跳选时）。

③ 聚焦伺服：通过聚焦线圈控制激光头上下移动，使激光束聚焦在光盘的信号面上。

④ 循迹伺服：通过循迹线圈控制激光头水平微动，以保证激光束光点沿着光盘的螺旋形信息轨迹移动。

（4）数字信号处理电路

数字信号处理电路（DSP）是CD和VCD共用的，其功能是将14bit的EFM信号还原成8bit的数字信号，经纠错和内插处理后变为16bit的数字信号，再送到解码器去解码。另外，它还具有主轴电机的恒线速度（CLV）控制功能。

（5）MPEG-1视频/音频解码电路及D/A变换器

这是VCD视盘机电路的核心部分，主要功能是将激光头拾取的光盘上的压缩的视频和音频信号经解压缩还原成原来压缩前的数字化视频和音频信号。为了消除数据处理过程中产生的时基抖动，使解压缩后的数据能按照需要定时输出，此部分电路还带有几十千比特的ROM和若干兆比特的DRAM。

（6）视频编码器与DAC

其作用是根据VCD盘片的格式，将由MPEG-1解码的数字视频信号编成PAL制或NTSC制的彩色电视信号，并由DAC转换成模拟彩色电视信号。

（7）音频DAC与卡拉OK电路

音频DAC将MPEG-1解码的音频数字信号转换成原来的模拟音频信号，并经音频放大驱动左（L）、右（R）扬声器发声。卡拉OK电路的作用是将从话筒（MIC）输入的模拟音频信号经混响、放大后与来自VCD视盘的音乐信号混合并经由DAC变换成模拟信号后输出。

（8）系统控制电路

系统控制电路的作用是按用户要求，控制VCD视盘机进入各种工作状态。操作电路一般设置在操作面板上，各操作键通常排成矩阵式。操作板上还有红外接收器及显示器，用以接收遥控操作指令，显示机器工作模式，播放节目与时间。

（9）电源电路

电源电路将AC 220 V电源变换成VCD视盘机各部分电路工作所需要的各种DC电压，通常有5 V、9 V、12 V等。若为荧光显示，则还要变换成AC 4 V灯丝电压及-25～-30 V左右的荧光管阳极负压。

（10）RF变换器

早期的VCD视盘机为了与没有视频输入端的老式彩色电视机相配接，有些还带有RF变换器。其作用是将模拟视频和音频信号调制在射频（RF）上，变成某个电视广播频道，以便从电视的天线输入端（RF端）输入，其电路原理与一般电视机的调谐器相同。

2.VCD视盘机的电路结构

图1-1即为VCD视盘机的典型电路结构。由图可见，构成VCD整机的电路，除了通常与激光头做成一体的光电转换电路、RF放大电路和APC电路外，还有各种电机驱动电路、伺服处理电路、托盘控制电路、机芯控制电路、数字信号处理电路、视频/音频解码电路、视频编码及DAC电路、卡拉OK电路、音频DAC电路、音频放大电路、VFD显示和显示控制电路以及电源电路等。各主要电路的作用如前文所述，以下还要专门介绍。