影碟机原理与介绍

第四章　DVD的原理与维修

本章主要介绍DVD影碟机的基础知识。通过学习，读者可以了解DVD影碟机的特点、整机结构，熟悉DVD影碟机中伺服系统的作用和种类，掌握DVD影碟机的音视频信号处理过程以及电路组成和工作原理等。可以了解DVD影碟机故障检修的基本技术和基本方法，熟悉DVD影碟机的维修特点，掌握DVD影碟机常见故障的分析与处理方法。

一、DVD影碟机原理与介绍

DVD(digitalvideodisc)，又称数字视频光盘。它是一种图像和声音质量更高的新型光盘。DVD光盘是直接采用MPEG－2的技术标准对音频和视频图像信号进行数字压缩编码。双面可记录多达142分钟的电视节目，又被称之为高密度数字光盘，其图像清晰度可达500线以上。它可以实现5.1声道的环绕立体声效果(AC－3解码方式)。

图4-1　典型DVD影碟机的组成框图

DVD影碟机的基本构成可用图4-1来表示。DVD影碟机主要由机械驱动机构、光头组件、数字信号处理系统、伺服控制、压缩解码系统和系统控制等构成。激光头目前采用波长为635nm的红色激光器。光盘信号处理、伺服与系统控制及压缩解码等主要由大规模或超大规模IC来完成。

DVD影碟机都能播放VCD和CD光盘，但DVD光盘和VCD、CD光盘信息面的位置不同，信息坑槽的尺寸也不同。如何在播放不同的光盘时调整激光束的聚集点，是激光头所遇到的重要问题。DVD影碟机为了能兼容VCD、CD光盘，分别开发了双镜头可转换的激光头、两焦点镜头方式的激光头和液晶快门方式的激光头。

二、DVD影碟机的检修

(一)检修前的准备工作

(1)检修前要询问用户，了解DVD影碟机发生故障的时间、故障现象及DVD影碟机的损坏过程，以获得第一手的维修资料。

(2)了解用户的使用环境和维修历史等，便于对故障进行分析和处理。

(3)在检修故障DVD影碟机之前，应准备好故障DVD影碟机的有关图纸，包括电原理图和印刷电路板图等，以便于了解故障DVD影碟机的电路结构、信号流程、正常工作状态下的工作电压值及波形。

(4)准备好维修时常用的工具和仪器、仪表。例如，电烙铁、吸锡器、镊子、斜口钳、各种规格的螺丝刀、示波器、万用表等。

(二)检修时的注意事项

DVD影碟机与CD、VCD及SVCD机一样是光机电一体化的高技术产品，它与其他常见的家用电器相比增加了大量的新技术，例如激光技术、超大规模集成电路技术、微计算机控制技术以及精密机械技术等。因此，在DVD影碟机进行检修时对检修人员也提出了更高的要求，其中更要特别注意以下几个方面的问题。

(1)注意防尘、防静电。DVD影碟机中采用了大规模CMOS数字集成电路和激光头组件，它们对静电非常敏感，维修人员在擦拭、维修或更换激光头时，最好穿着纯棉或防静电服装，手上最好带有防静电手环，以免产生的静电对机器造成危害。

(2)注意人身和检修设备安全。虽然DVD影碟机中激光器的读数功率一般都在1W以内，但在检修时也要严禁在近距离直接用肉眼进入激光光路观察。另外应注意DVD影碟机的工作电压与电网电压是否吻合，对于一些进口的DVD影碟机，通常设置有110V/220V的交流电压转换开关，开机前要确认此开关处于220V位置状态。其次，DVD影碟机大都采用开关电源，电源的底板局部可能会带电，在检修时最好能在DVD影碟机电源输入端与交流市电之间接入1∶1隔离变压器，以防止触电或损坏DVD影碟机。

(3)DVD影碟机中使用了较多的表贴集成电路，其引脚间距较密，对集成电路引脚电压进行测量时，应使用细小的针尖或专用工具测量，尽量避免直接将表笔接在集成块的引脚上，以防止与相邻引脚碰触而引起其他人为故障，损坏集成块。当需要使用电烙铁时，要求所使用的电烙铁应有接地线。

(4)当遇到DVD影碟机出现烧保险、机内有焦糊味等现象时，要注意查清引起故障的原因，不要轻易恢复通电，不能用大容量保险丝代替小容量保险丝或用导线代替保险丝，以免扩大故障。

(5)在需要更换某些元器件时，必须先切断电源，防止带电作业，尤其是要注意高电压处的电容器在测量前要及时放电，以免对仪表或机内其他元器件造成损害。

(6)工作台面上底板以下的位置不要有金属物体，以防止短路故障的发生。

(7)检修时应避免盲目调整电位器，以免造成人为的新故障。

(8)充分利用DVD影碟机的自诊断功能。部分DVD影碟机具有故障自诊断功能，可以通过显示屏所显示的故障代码初步对故障机进行诊断。

(三)DVD影碟机的信号类型及维修特点

DVD影碟机是一种集光、机、电于一体的电子设备，在信号处理技术中广泛采用了数字信号处理技术，要做好DVD影碟机的检修工作，就必须熟悉DVD影碟机中的信号类型及特点。在DVD影碟机中主要有以下几种类型的信号:①数字编码信号。②模拟信号。③时钟信号。④控制指令码信号。⑤开关信号。⑥音频/视频模拟信号音。

(四)DVD影碟机检修的关键点

对DVD影碟机故障的检修方法与其他家用电子产品故障的检修方法基本相似，主要有直观检查法、万用表检查法、信号循迹法、波形测试法、替代法等。

1.电源系统中的关键点

对电源系统中的关键点测试，主要是测量电源各次级绕组输出的电压值是否正常。电源板在DVD影碟机中是一块独立的PCB板，很容易找出各次级输出电压的测试点。当DVD机采用单电源供电时，不用负电压。当采用双电源时，常用的电源主要有±5V、±8V、±12V等，其中±5V供给各集成电路，±8V供给各伺服驱动电路，±12V供给各运算放大器和模拟滤波器等。对采用液晶显示屏的是用+5V供电，采用荧光显示屏的还要有－20～－30V供电给阴极，另加交流3.5V给灯丝。

2.激光头读取系统的关键点

激光头读取系统中的关键点有两个，一是激光发射二极管，二是光敏检测二极管。对激光二极管工作状态的检查可通过检测激光管电流的方法来实现，对光敏检测二极管的检测可通过在断电状态下测量二极管的正反向电阻来完成。

3.RF放大电路中的关键点

RF放大电路中的关键点是RF信号波形，也就是常说的眼图。眼图主要用于读无盘、马赛克等故障的判断，可以利用示波器对眼图进行观测。在正常情况下，在RF测试点上应能够看到清晰的眼图。如果观测到的眼图不清楚，可能是聚焦偏置未调好。RF信号的幅度一般在1V(峰－峰值)左右。

4.时钟系统的关键点

微处理器工作的必要条件之一是具有正确的时钟信号，一旦时钟信号有故障，整机将会陷入混乱而不能正常工作，甚至不能开机。在正常供电情况下，利用示波器可以方便地测量出时钟信号的波形。

5.伺服系统的关键点

DVD影碟机中，伺服电路主要包括聚焦伺服、循迹伺服、主轴伺服、径向伺服等，在各个伺服环路驱动放大器的输出端(相应的电路板上)一般都标有FEO、SPDLO、TAO、SLO等引脚。以上各伺服放大器输出引脚的电压值在重放和停机时应有不同的电压值。

6.信号通道的关键点

DVD影碟机的信号通道是指数字音、视频信号和模拟音、视频信号的通道。信号通道的关键测试点为各通道电路的输入、输出端口。对于模拟信号，利用示波器可以看到音频信号和RGB三基色信号、亮度信号以及视频全电视信号的波形。对于数字信号，利用示波器则可以看到一个接近5V的不规则脉冲波形。

7.显示系统的关键点

显示系统的关键点有两部分，一是显示屏的供电电压，二是来自CPU的驱动信号。采用荧光屏作显示器时，要检查－20～－30V的高压和3.5V的交流灯丝电源。

8.遥控系统的关键点

DVD影碟机的遥控系统与电视机基本相同，其组成包括遥控发射器、接收器和微处理器。对遥控系统关键点的检测时，首先应分清是遥控发射部分故障、接收器故障还是微处理器故障，简单的方法是看本机键盘控制是否正常。遥控发射器的关键点主要是晶体振荡器和红外发光二极管。

三、DVD影碟机的开机流程与故障分类

(一)DVD影碟机开机流程

目前，市场上流行的DVD影碟机种类繁多，功能各异，但其工作流程基本相同。要掌握对DVD影碟机常见故障的分析方法，必须熟悉DVD影碟机的开机流程。图4-2所示为DVD影碟机的开机流程。

图4-2　DVD影碟机系统工作流程

由图4-2可知，DVD影碟机在接通电源时，首先由微处理器产生一个复位信号，对各电路芯片进行复位，若复位成功，则微处理器开始检测托盘到位检测开关，以确定托盘是否到位，若托盘不到位，微处理器则认为托盘已打开，此时微处理器向托盘加载电机发出装盘指令。当托盘装载到位后，触碰激光头到位检测开关，微处理器向进给电机发出激光头复位指令，并监测激光头到位检测开关，进给电机通过进给机构带动激光头内移。当激光头内移触碰到激光头到位检测开关并使其闭合时，微处理器一方面向RF信号处理电路发出激光启动信号LDON，并通过APC电路控制激光二极管输出功率。另一方面通过伺服处理电路驱动物镜上下移动，进行聚焦搜索，同时监测聚焦搜索完成信号FOK。一旦聚焦搜索完成，电路便进入聚焦确认工作状态，此时微处理器转向监测聚焦过零信号(FZC)，当FZC信号由高电平转为低电平时，表明聚焦确认工作完成，微处理器接通聚焦伺服环路，使聚焦伺服系统进入闭环工作状态，同时启动主轴电机转动，并接通主轴电机伺服环路和循迹伺服环路，使其进入闭环工作状态，以便读取TOC目录信息。为读取光盘上的TOC目录信息，必须确保系统能进入帧同步锁定状态。当帧同步锁定信号GFS为高电平时，表明系统已进入锁定状态，此时微处理器接通进给伺服环路，使其进入闭环工作状态。当上述工作全部完成时，机器即可读取TOC目录信息了，读取的目录信息将会显示在屏幕上，此时机器处于待播放状态。

(二)DVD影碟机常见故障分类

DVD影碟机常见的故障主要分为电路部分故障和机械部分故障两大类。其中，属于电路系统的常见故障有操作失灵、不读盘、无图无声、有图无声、有声无图、无显示、图像马赛克等。属于机械系统的常见故障有装卸光盘不良、加载不良、进给机构失灵等。但由于加载机构、伺服机构和进给机构等都是由控制电路通过相应电机驱动的，当控制电路或驱动电路发生故障时，也会使机械部分不能正常工作。另一方面，当机械部分工作不正常时，也将会通过各种位置开关等传感器将工作状态信息送到控制系统的微处理器，使微处理器发出停机等指令进行自我保护。由此可见，机械部分和电路部分两者之间是密切相关的，只有通过实际检测才能找到故障的真正原因，并进行排除。

(三)DVD影碟机常见故障分析与检修

以下内容针对DVD影碟机常见的故障现象并行分析，在提出一般性检修流程的基础上，结合具体故障现象，给出分析与检修过程。

1.操作失灵

操作失灵是指DVD影碟机通电后即操作失灵，或可以完成复位、聚焦搜索等动作，但此后即出现各种操作均失灵。对于操作失灵的故障，应首先观察显示屏有无相应操作的字符显示，若有显示，说明操作电路工作基本正常，故障在执行机构或对应的电路中。若没有显示，则说明故障在电源或操作电路中。其次，检查操作失灵是属于遥控操作失灵、面板操作失灵还是遥控与面板操作均失灵的情况。

若是遥控操作与面板操作均失灵，则说明故障在电源电路、CPU本身或其工作条件不具备，也可能是解码板及其外围元件。若面板操作正常，而遥控操作失灵时，说明故障可能在遥控发射器、遥控接收器及其相关电路等部位。若是遥控操作正常而面板操作失灵，说明故障在面板操作所独有的键盘、电路或元件中。

如夏新8156型DVD影碟机，开机后指示灯及显示屏亮，但整机各功能键均失效。

故障分析与检修:开机后指示灯及显示屏亮，说明电源电路、CPU控制电路等工作基本正常，机芯无任何动作，并且按键操作失灵，怀疑故障在激光头限位开关、加载电机和进给电机以及相应的驱动电路有故障存在。打开机壳，首先检查限位开关、电机和电路所需要的JP2第2脚+12V电源。用万用表测量UP4第4脚电压为0V，第2脚电压为14V，查CP23、CP33均完好，当在第1脚加上2.5V电压时，发现DVD机工作正常。进一步检查发现电阻RP25内部损坏。

检修结果:更换电阻RP25，机器恢复正常工作，故障排除。

2.不读盘故障

不读盘故障是指DVD影碟机进出盒正常，但光盘入盒后机器不能读出盘片导入区内的区目总数和总时间，屏显为DISC、NO DISC、Err等字符。此后，除OPEN/CLOSE(开/关)键外，按其他任何键均无效。

不读盘故障是DVD影碟机最常见的故障现象之一，故障部位几乎涉及DVD影碟机的整个系统，从激光头组件到RF放大器、伺服控制、数字信号处理、解码电路、电源电路等，任何一个环节出现问题都有可能引起不读盘故障现象的发生，因此，不读盘也是较难检修的故障。

对不读盘故障的检修，首先是利用直观检查法观察电源指示灯是否点亮、盘片是否转动、激光头有无聚焦动作、有无激光束发出等。其次用万用表或示波器检查FOK信号是否正常，伺服驱动信号及其供电是否正常等。若上述检查均正常，则可逐步对RF信号、数字信号处理电路输出信号、解码器输出等信号进行检查。

如松下A300MU型DVD影碟机，开机后进出盒正常，但不能读盘，屏显为NODISC

故障分析与检修:对于不读盘的故障，原因既可能是机械部分故障，也可能是电路部分故障，其中包括激光头组件、聚焦、循迹伺服线圈及驱动电路等。具体检修时，首先打开机盖，通电后试机，用直观检查法发现激光二极管有红色激光束产生，放入光盘后用示波器测量激光头组件RF信号测试端TP5005时并无射频信号输出。取下激光头组件，从连接器(FP2001)上取下扁平电缆，用万用表的R×1kΩ挡测量激光头电阻，结果显示正向电阻为100kΩ，而正常时激光头的正/反向电阻均为无穷大，由此怀疑激光二极管性能不良。

检修结果:更换同型号的激光头组件后，故障排除。

3.无图无声

无图无声故障现象表现为开机后，能正常导入TOC，按播放键显示屏走秒正常，但与DVD视盘相连的电视机上既无图像也无声音。

开机后能正常导入TOC，播放走秒正常，说明激光头组件、RF前置放大电路、伺服电路及机芯CPU等工作基本正常，故障原因可能在数字信号处理(DSP)电路、解码电路、视频编码和音频处理电路同时故障，或上述电路中的电源供电电路故障等。

对无图无声故障的检修，首先是观察有无开机画面，若开机画面正常，则应怀疑是DSP芯片及其外围元件故障。若开机画面不正常，则说明故障可能在解码器及外围电路，或视频编码与音频处理电路同时有故障等。

如SONYMCE－Fll型DVD影碟机，开机后无蓝屏及OSD显示，播放碟片时无图无声，但显示屏走秒正常。

故障分析与检修:由于显示屏走秒正常，说明电源电路基本工作正常，出现无图无声故障的原因可能在解码板及相关元件。首先用直观检查法未发现有明显的故障痕迹，然后用万用表测量解码板上的主芯片ES3204F的+5V供电也正常，接着检查该芯片的23脚复位电路也正常，怀疑是其晶振及起振电容存在故障。但当更换晶振及起振电容后故障依旧。再仔细分析该机的相关电路，发现ES3204F主芯片的音、视频解码时钟来自于CH7201A芯片(该芯片为视频编码和DAC转换功能芯片)，利用示波器测量CH7201A的4脚(视频解码时钟输出)和1脚(音频解码时钟输出)时均无时钟信号输出，再查CH7201A的外围元件也无异常，怀疑是CH7201A芯片已经损坏。

检修结果:更换CH7201A芯片，故障排除，机器恢复正常工作。

4.无图有声

声音正常，说明图像与声音的公共通道(RF放大电路、DSP电路、MPEG解码电路等)工作正常，图像不正常的故障原因在解码芯片之后的视频编码、D/A转换电路、视频输出电路等。

对无图有声的故障，可通过分别对视频编码、D/A转换和视频输出等电路检修完成。

如松下800CMC型DVD影碟机，开机后播放DVD光盘时，声音正常，无图像出现，但多功能显示屏的显示数据正常。

故障分析与检修:根据解码声图互锁原理，声音正常，说明图像与声音的公共通道IC3001、存储器IC3051及IC3061工作正常，无图像故障的可能原因在视频信号处理电路。在该机中，视频信号驱动电路IC3531(AN3581S)的功能除对亮度信号Y和色度信号C进行放大外，还具有将Y、C混合成复合视频信号的功能。检修时，首先用示波器测量解码电路IC3001的206脚输出Y信号和201脚输出的C信号波形，结果显示正常，再测量连接解码板与主板的连接器JP4202的20脚、18脚信号也正常。接着检查视频驱动电路IC3531的视频信号输入3脚、11脚信号也正常，再查其19 脚(Y)、14脚(C)信号均正常。当测量IC3531的16脚复合视频信号输出波形时，发现信号幅度仅有0.4VP－P(正常时应为2.2VP－P)，怀疑是IC3531集成电路损坏。

检修结果:更换质量好的IC3531(AN35815)芯片，图像恢复正常，故障排除。

5.有图无声

图像正常，说明图像与声音的公共通道(RF放大电路、DSP电路、MPEG解码电路等)工作正常，声音不正常的故障原因在音频信号处理所独有的电路，如音频解码电路、音频D/A转换电路、卡拉OK电路、静音控制电路、音频放大与输出电路等。对有图无声故障的检修，可通过对上述音频信号处理电路工作状态的检查完成。

如新科D311A型DVD影碟机，开机后图像正常，但无伴音。

故障分析与检修:图像正常，说明激光头组件、RF放大器、DSP电路、解码电路等工作基本正常，无伴音故障的部位可能在音频D/A转换器及后级的音频放大与输出电路。为判断故障的具体部位，首先用电视机的音频输入插头接在D/A转换器后的模拟音频放大器MC4558输入端拾取信号，结果发现电视机有正常的声音重现，说明音频D/A转换电路工作正常，故障应在后级的音频放大电路。其次，用万用表测量MC4558的4脚供电电压，发现其负压只有－0.5V，而正常工作时应为－5V。顺电路板检查此电源形成电路中的LM7905输入端电压，测量值为－12V正常，怀疑故障为该稳压块不良。为验证判断结果，断开LM7905的输出负载，再测量其输出端电压已恢复为－5V正常，说明故障在其负载MC4558或外围元件。为进一步确定故障元件，对MC4558芯片及其电源滤波电容元件C40、C223进行测量，发现电容C40、C223均已漏电，将其更换后再测量LM7905的输出端，电压为－5V恢复正常。

检修结果:更换电容C40、C223，伴音恢复正常，故障排除。

6.其他类故障

1)托盘进出功能失效

DVD影碟机的托盘进出功能主要受电源电路、机芯控制(或系统控制)电路及加载系统等控制。当上述环节中的某一系统发生故障时，都可能引起托盘进出功能失效的现象发生。

对托盘进出功能失效故障的检修，首先用直观检查法观察是否有屏显，若屏显正常，则可通过按OPEN/CLOSE键测量机芯CPU有无加载控制电压输出、加载电机两端有无驱动电压以及驱动电压是否正常来判断出故障的具体原因。若没有屏显，则应怀疑开关电源输出电压不正常、机芯CPU损坏或其工作条件不具备等。

如新科850型DVD影碟机，开机后按OPEN/CLOSE键，托盘不能出/进。

故障分析与检修:根据故障现象，初步判断故障原因在电源电路、伺服控制与驱动电路等。该机的托盘进/出控制电路如图4-3所示。

图4-3　托盘进/出控制电路

检修时，首先用万用表测量IC601的68、69脚输出的控制脉冲信号，结果显示正常。接着测量Q506的3、6脚电压也正常，再检查电机驱动模块IC505的21、22脚供电电压也正常，而且4脚的输入电压正常，但其1脚、2脚却没有输出，说明故障原因是由于电机驱动模块IC505不良造成的。

检修结果:更换同型号IC505(BA6791FP)后，机器恢复正常工作，故障排除。

2)图像停顿、马赛克

DVD影碟机在使用一定时间后，由于激光头性能不良等原因，在播放碟片时容易出现图像停顿、马赛克现象，引起这种故障现象的原因主要包括以下几个方面。

(1)机器纠错能力不强。

(2)激光头脏污、老化，聚焦、循迹或主轴伺服不良，RF信号幅度不够等原因引起激光头性能下降。

(3)电源性能变差使解压卡供电不稳定，影响解压输出信号的质量。

如飞利浦DVD－840型DVD影碟机，开机后重放时能读碟，但读碟后出现声图停顿现象。

故障分析与检修:根据故障现象分析，故障原因可能在解压电路或电源电路。为判断故障具体部位，当出现故障时测量视频处理电路的输出、输入信号，结果发现此时都没有信号，说明故障不是由视频处理电路引起的。同样的方法，当故障出现时，测量IC502(TA1236F)的39脚输出的RF信号波形，发现RF信号的包络有轻微的抖动，调节IC502的2、25脚外接可调电位器也无效，怀疑是聚焦、循迹电路参数发生变化引起读碟不准确，进而使RF波形发生抖动。再测量IC502的27脚FE信号电压为36V，正常时应为12V，判定循迹电压异常。检查相关电路，发现IC502的31脚外围820pF电容有轻微漏电。

检修结果:更换同型号电容，故障排除。

3)无屏显或显示

无屏显或显示字符偏暗的故障现象表现为DVD影碟机开机后能工作，但荧光屏上没有显示，或有字符显示，但所显示出的字符偏暗。

DVD影碟机能工作，说明电源电路、激光头组件、数字信号处理、解码器、视频编码及音频信号处理电路工作均正常，机芯工作也正常，没有显示或显示不正常可能是显示器本身损坏、灯丝供电电路故障或－30V电压不正常、荧光显示及驱动电路等故障。

如松下A300MU型DVD影碟机，开机后工作正常，但无OSD字符显示。

故障分析与检修:由于机器能正常工作，说明该机的微处理器、伺服电路及解码电路等基本正常，怀疑故障部位在视频输出或字符发生器电路等。检修时，首先检查视频输出电路IC3161的5、9脚无字符亮度和色度信号输入，接着检查字符发生器IC3131的22、23脚也无字符亮度和色度信号输出，怀疑是IC3131本身损坏或其工作条件不具备。用万用表测量字符发生器IC3131的工作状态，结果发现其23、27脚外接的字符振荡晶振X3131 (14.318MHz)已损坏。

检修结果:更换同型号晶振后，再开机工作正常。