0 引言
MTK公司第三代單芯片MTl389問世以來,以較高的性價比得到業界的認同,在國產主流機種以及部分進口機中得到了廣泛應用。因此,有必要對以 MTl389單芯片組成的DVD系統的原理進行分析。筆者對MTl389單芯片組成的DVD整機電路進行了較為全面的測試,并結合多年的實踐經驗和教學成果,對此系統的主要工作原理進行了分析,供同行和愛好者參閱。
1 由MT1389組成的單片DVD機基本組成
1.1 單芯片DVD系統方框圖
1.2 單芯片DVD系統組成說明
在圖1中,MTl389完成前置放大、數字伺服控制、系統控制、音視頻解碼、視頻編碼、視頻數模轉換等功能,并內置Ac-3和DTS解碼器,因此也稱其為單芯片DVD系統。MT1389引腳功能如圖2所示。
該芯片可與驅動IC,SDRAM存儲器,Flash-Rom存儲器、音頻DAC數/模轉換電路等一起構成DVD系統。集成了模擬信號前端處理器、能夠執行光盤伺服控制的數字伺服處理器、能夠進行MPEGl/MPEG2/MPEG4/JPEG等格式視頻信號解碼以及DVD-Audio/Dolby Digital(AC-3)/D-TS/MP3等格式音頻信號處理的AV解碼器,此外還內置了進行系統控制的32位CPU(RISC)。還含有6個12 bit、108 MHz數字視頻轉換器,可提供目前在高價機型上才擁有的畫質。
該芯片系統時鐘由外接27 MHz的石英晶體振蕩器與內部電路完成,其他系統時鐘可采用PLL鎖相環分頻的方法取得。I/O接口部分、模擬、數字電路用電源3.3 V±0.15 V,內部CPU用1.8 V。
系統工作存儲區外接SDRAM用作系統的工作存儲區16Mbit~64 Mbit(用于AV解碼)。外部FLASH-ROM存儲器可以選用8 Mbit~64 Mbit。
2 主要電路的組成及工作原理
2.1 激光頭讀取控制電路的組成
本機的激光頭組件采用日本三洋公司出品的HD60/62雙波長激光頭,由24芯軟排線與主板連接(見圖3)。具體說明如下:
⑴、⑵聚焦線圈驅動輸入端;⑶、⑷循跡線圈驅動輸入端;⑸、⑹、⑼、⑽CD/DVD光電檢測信號輸出端;⑺CD/DVD光電檢測信號選擇輸出控制輸入端;⑻CD/DVD射頻信號輸出端;⑹、⑽三光束循跡信號輸出端;⒀參考電壓輸入端;⑿、〔24〕接地端;〔14〕、〔21〕激光頭組件電源(5 V)輸入端;〔16〕、〔22〕空腳;〔17〕CD激光二極管功率調整電位器選擇信號輸入端;〔18〕DVD激光二極管功率調整電位器選擇信號輸入端;〔19〕CD激光二極管電源輸入端;⒇激光功率監測信號輸出端;〔23〕DVD激光二極管電源輸入端。
圖3中A~D、E、F為讀取CD/VCD信號用光敏管;a~d為讀取DVD信號用光敏管。激光頭組件24芯插座⑩腳為光敏檢測器工作電壓,⑩腳為參考電壓端,⑦腳為CD/DVDRF信號輸出控制端。
CD、DVD的聚焦誤差信號從光頭組件24芯接插件的⑼、⑽、⑸、⑹腳并分別加到MTl389的⑶~⑹腳以及⑻~〔11〕腳上。CD的循跡誤差信號通過 24芯接插件的〔11〕、〔15〕腳連接到MTl389D的〔18〕、〔19〕腳上。DVD的循跡誤差信號仍然由光敏管A、B、c、D取得。CD的RF信號由A~D光敏管在激光頭組件內合成為RF信號通過軟排線加24芯接插件的⑻腳并連接到MTl389的⑹腳。DVD是RF信號由光敏管a~d在激光頭組件內合成為RF信號通過軟排線加到24芯接插件的⑻腳并通過C141連接到MTl389的⑹腳。至于CONl⑻腳輸出是CD或是DVDRF信號,是由加到 24芯接插件的⑺腳的IOA信號電平的高低來決定的。
2.2 激光二極管功率控制電路
2.2.1 電路結構
主要由1389〔22〕、〔23〕腳內部電路和Q1、Q2等元件組成,工作電壓為+3.3 V/5 V,如圖4。
2.2.2 工作原理(未裝光盤時的自檢過程)
1389〔23〕腳輸出的LD01控制信號加到Ql的基極上,它的〔22〕腳輸出的信號LD02加到Q2的基極上。當機器開機后(沒有放入光盤時),若 LD01為低電平,LD02為高電平,此時Q1的基極為低電平,由于其發射極為高電平,因此Q1導通,+3.3 v電壓通過R1加到Q1的發射極,并使集電極上產生2.2 V左右的電壓,此電壓通過L1加到24芯接插件的〔19〕腳,并通過24芯軟排線加到激光頭組件的CD激光二極管上,使之發光。由于機芯托盤上無光盤,因此很快LD01變為高電平,而LD02變為低電平,使Q2的基極為低電平,它導通后,集電極上便有2.2 V左右的電壓,通過L2加到24芯接插件的〔23〕腳在經過軟排線連接到,DVD激光二極管上,使之工作。再重復這樣一個過程后,LD01和LD02都為高電平,CD、DVD激光二極管均不發光,機芯自檢結束,機器處于等待裝盤狀態。
2.3 激光頭功率調整電位器選擇電路(CD/DVD模式選擇電路)
2.3.1 電路組成
主要由1389〔93〕腳內部電路和Q1、Q2、Q3等元件組成,工作電壓為+5 V,如圖5。
2.3.2 工作原理
1389〔93〕腳的信號IOA為低電平時,經過Rl加到Q1的基極,使其集電極為高電平,并通過R3加到Q3的柵極,使其飽和導通。由于Q3的漏極是接地的,因此它的源極也相當于接地,這樣就會使激光頭組件上的VR-DVD(DVD激光二極管功率電位器)一端接地,并且激光頭內的光敏二極管PD也連接到它的另一端上。此時,在激光頭組件24芯插座的⒇腳取出的監測信號則反映了DVD激光二極管的工作情況。這個信號通過1389的⒇和〔21〕腳輸入,經其內部的APC電路處理后去控制LD02的電平,從而起到控制激光二極管光強的目的。另外在IOA為低電平時,同時也加到了24芯接插件的⑺腳,使激光頭組件輸出的是光敏管a~d的合成信號,即DVDRF信號,此信號從24芯接插件的⑻腳輸出。
由此可見,在DVD狀態時,IOA信號為低電平。當IOA為高電平時,Q1集電極為低電平,Q3截止;高電平通過R2加到Q2的柵極,使其飽和導通,24 芯接插件的⒄腳接地,激光頭上VR-CD被選擇,CONl⒇腳上的監測信號體現了CD激光二極管的工作情況。此信號同樣加到1389D的⒇和〔21〕腳,使LD01的電平受到控制,達到控制CD激光管的目的。另外,此高電平信號選擇的是A~D光敏管的合成信號,即CDRF信號,也從24芯接插件的⑻腳輸出。可見,在CD狀態時,10A為高電平。
2.4 系統控制電路
系統加電后,復位信號從1389(105)腳輸入,對系統CPU進行復位。CPU讀取Flash-Rom中的操作軟件,將讀取的數據存放到隨機動態存儲器 SDRAM中,由1389內部精簡指令處理器(RISC)對CPUI/O接口以及各單元的輸入、輸出接口進行初始化。系統工作正常后,激光頭組件讀取的光盤信號從1389⑹腳輸入,經其內部的射頻信號放大器和伺服信號處理器處理后,其中視頻數據信號送到視頻解碼器進行解碼,再經數字視頻信號轉換器輸出模擬視頻信號;音頻數字信號處理器輸出的數字音頻信號經音頻輸出單元從(164)~(166)腳輸出到音頻DAC。而伺服信號中的主軸、進給、循跡和聚焦信號分別從〔37〕、〔38〕、〔41〕和〔42〕腳輸出,去控制伺服信號驅動器。
3 結束語
通過對典型機型的測試,更全面、更實際、更準確分析了整機主要電路的信號流程和工作原理。單芯片DVD機結構緊湊,體積小,功耗低,功能較完善,有豐富的音、視頻輸出接口。基于單芯片MTl389組成的DVD系統,不僅是臺式DVD機主流,而且還能容易的組成便攜式DVD機、車載DVD機、電視/DVD組合機等。
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