CD-ROM Samsung SCR 2030 Uzbūve Un Tehniskā Apkope (2000)

 autors: I. Muriņins

 

IEVADS

Mūsu laikos dators jau nav izklaides priekšmets, bet tas ir nepieciešamība. Datorus izmanto mājās, skolās, tehnikumos, uzpildes stacijās, bez viņiem principā nevar iztikt neviens ofiss. Dators spēj saglabāt un apstrādāt saņemto un nepieciešamo informāciju. Lai nepieciešamo informāciju varētu izmantot ne tikai viens lietotājs, bet arī citi, šī informācija glabājās uzkrājējos (FDD, CD-ROM, DVD, optiskie uzkrājēji u.t.t.).

Progress nestāv uz vietas un jau nesēja CD-ROM pretim stāv optiskie un DVD nesēji, kas ar savam iespējam pārspēj pārējos, kura galvenā priekšrocības ir ātrums un daudzkārt lielāka ietilpība. DVD un optiskiem nesējiem ir viens trūkums: viņi pagaidām ir dārgi lietotājam, bet arī tā tiek atpirktā ar augstāko ietilpību un ātrumu (piemēram uz DVD diska var glabāt līdz 4,8 Gb., atkarībā no parastiem kompaktdiskiem (CD), kuri var glabāt tikai 0,65 Gb.). 

I.                  TEORĒTISKĀ DAĻA

klasifikācija

Izņemot CD-ROM ierīces, ir vēl līdzīgas, jaunākas un attīstītākas ierīces. Tas ir DVD tehnoloģija un Optiska tehnoloģija. DVD piedziņas izskatās tādi paši kā CD-ROM , DVD diskiem ir tāda paša izskata. Atšķiras tikai ar diska ietilpību un reproducēšanas kvalitāti. Optiska tehnoloģija vēl vairāk attistītāka nekā DVD tehnoloģija. Optiskais disks pēc izskata ir kā diskēte, tikai resna, piedziņa var ielikt FDD vietā. Bet galvena priekšrocība ir daudzkarša ierakstīšana. Ierakstīšanas DVD piedziņas pagaidām LR nav.   

Datora STRUKTŪRAS shēma un CD-rom vieta

          Jebkuras datora struktūra atbilst piecām. Darba programmas un datu glabāšanai izmanto atmiņas ierīci. Sākotnējus datus apstrādā aritmētisko – loģiska ierīce. Apreķinas procesā vadībai atbilstoši atmiņas ievadītāja darba programmas veids vadības ierīci. Aprēķina rezultāts. Dators paredzēts priekš informācijas glabāšanai.

          Datora konstrukcija un darbība ir atkarīgā no 3 elementiem :

1.     Informācijas apmaiņas organizācija starp datu elementiem.

2.     Informācijas glabāšana un apstrādāšana, jaunas tehnoloģijas izmantošana.

3.     Kādu tehnikas elementu bāzes izmantošana. 

          Datora struktūras shēma ir pierādītā 1. pielikumā.

 

CD-rom darba PRINCIPA un TEORĒTISKAIS apraksts

3.1.     Signāla pārveidošana “KompaktDisks” sistēmā.

Vispārēja struktūras  ierakstīšanas / reproducēšanas kanālu  shēma (pēc sistēmas “kompaktdisks”)  paradīta – 2. pielikumā, bet diagrammas kuras  paskaidro loka  formēšanas  procesu  ierakstāmo uz  Datu  nesēja -   3. pielikumā.

Analogu - Muzikālais signāls,  kurš  ir domāts  ierakstīšanai  pienāk  uz divām analogu-ciparu pārveidošanas bloka ieejam (L un R).

Tādu bloku uzbūvēšanas varianti  un dažādas metodes A/C (Analogu/ Ciparu) - pārveidošanas pietiekoši sīki aprakstīti. Ir jāatzīmē, ka par cik signāls ir stereofonisks, iekšā paradītājā uz 2. pielikumā. bloka ACP ir jābūt diviem vienādiem A/C pārveidošanas kanāliem . Pie tām, ja pats pārveidotājs pietiekoši pietiekoši ātrdarbojošais, tad viņš var būt viens  un apstrādāt  pēc kartes abus kanālus, pieslēdzoties gan pie IGI ( Izlases-Glabšanas Ierīce) kreisā kanāla , gan pie IGI labajā kanāla.

Bet tas skan tikai vairāklādiņu ACP. Var apstrādāt tikai vienu kanālu, tā dēļ ACP lokā uz 2. pielikumā. tiem ir jābūt diviem.

Par ACP bloka izejas kanāliem (ja ir divkanālu pārveidošana) kļūst divas secības 16-lādiņu atskaites, kuri seko ar diskretizācijas frekvenci kura ir vienāda formātā CD 44,1 kHz . (3 pielikums a., b.,). Ar  multipleksora palīdzību  (skaties 2. pielikumu) šīs divas secības apvienojas vienā, pēc kā atskaites secības frekvence palielinās divreiz un           kļūst vienāda  88,2 kHz. Bez tā, nepārtraukta secība dala uz blokiem - pa 6 atskaites kreisa un 6 atskaites laba stereokanāla katrajā. Tādi loki šeit saucās par kadriem . Kadru secības frekvence (F kadrs ) vienāda ar :

          F kadrs = 44,1 kHz/ 6 = 88,2 kHz/12 = 7,35 kHz

Un beidzot, katra 16-ladiņu frekvence dalās uz pusēm - vecākais frekvences (A) atsevišķi, jaunākas frekvences (B) - atsevišķi . Rezultātā iznāk 8 lādiņu grupu secība, kurus sauc par simboliem, secības frekvence kuriem (F simbols) ir vienāda ar :

          F simb. = 88,2 kHz * 2 = 176,4 kHz

          Katrā kadrā būs pa 24 simboliem (3. pielikums c.). Saņemta secība tālāk pienāk uz aizsargāšanas no kļūdām bloka ieeju, kurā ietilpst divas pakāpes traucēkļu izturīgas informācijas kodēšanas ar kodiem Rida Solomona un starpniecības trīs pakāpes.    

Traucējumu stingra kodēšana - ir vajadzīga, lai laikā, kad informācija nolasījās no uzkrājēja varētu atrast izkropļotus simbolus un izlabot viņus vai, vismaz izdarīt par neredzamiem dzirdei. Ja tādus mērus nepielietot, tad nepārtraukta brīkšķa dēļ klausīties reproducēto mūziku būs neiespējami.

Starpniecība - tas ir simbolu stāvokļa izmainīšanas veids informacionālā strāvā, pēc kurā katri divi kaimiņsimoli atrodas uz kāda attāluma viens no otra. Tas vajadzīgs, lai pārveidot reti sastopamus ilgstošas sakropļošanas, kuri nav korekcidami ar Rīda Solomona kodiem, uz īsas izkropļošanas daudzumu, ar kuriem dekoders viegli tika galā.

Formātā CD izmantota aizsardzības sistēma no kļūdiem bieži apzīmējas ar abreviatūru CIRC (Cross Interleave Reed-Solomon Code - Rīda Solomona kods ar krustojamo starpniecību). Tāpēc aizsardzības bloku no kļūdiem var vēl nosaukt par CIRC koderu. Var atzīmēt ka, pēc Rīda - Solomona kodu traucējumu stingrā kodēšanas katra etapa, pie informacionālam simbolam, saturošiem katru kadru, vēl pievilcis vēl četras pārbaudīšanas simboli. Pēc kodera Q(C2) kodēšanas pirmā etapa kadrā sanāk 28 simboli

(3. pielikums d.), bet pēc kodēšanas otrā etapā ar koderu P(C1) - 32 simbolus (3. pielikums e.). Starpniecība veicas pirms katra kodēšanas etapa un pēc otra (C1).

Tālāk 32 - simbolu kadru secība pienāk uz kanālu modulatoru.

Tur pat pienāk vēl viens simbols - 33 (3. pielikums f.) kurš satur sevī informāciju par programmas raksturu, pierakstītu uz disku - muzikāla fragmenta daudzumu (celiņa) ilgumu katra no viņas , pirms izkropļošanas esamībai vai neesamībai, “mūzika/pauze” signāls un citu informāciju , nepieciešamu realizācijai dažādu patērētāju funkciju atskaņotājā - programmēšana , atkārtojums, meklēšana un tā tālāk. Šis papildsimbolu nosauc par dienestu. Viņš formērejas atbilstošā blokā (3. pielikums). Par viņu arī pateiks tālāk.

Modulators  ir vajadzīgs, lai pārvietot saņemtu ciparu secību pie veida, kas visvairāk ir derīgs ierakstīšanai uz optisko uzkrājēju ar augstu blīvumu un arī nodrošina vislabākās noteikumus viņa bekļudīgai nolasīšanai un atskaņošanai. Šiem noteikumiem atbilst modulācijai izmantots kanālu kods EFM (Eight to Fourteen Modulation - modulācija 8-14). EFM-parveidotāja pamatā  ir 8-kategoriju  izejas simbolu nomaiņa uz  14-kategorijas kanāla. Bez tām, starp katriem diviem blakus-14-kategorijas simboliem ieliecas vēl trīs savienotājkategorijas. Šis kategorijas pati par sevi nekādu informāciju sevī nenesi un vajadzīgi tikai tām, lai piešķirt vajadzīgas īpašības formirējamai secībai. Lieta ir tāda, ka pēc EFM kodēšanas noteikumiem starp diviem kaimiņ-“vieniniekiem” jābūt nevairāk ka 10 , bet nemazāk par diviem “nullēm”. Jā nebūtu šo papildkategorijas, tad divu 14-kategorijas simbolu savienojuma gadījumā  prasība uz secīgu “nuļļu” sēriju ierobežojums  varētu būt traucēts. Viņu esamība atļauj  ielikt vienā no viņam papildu vienību , ja attālums starp iepriekšējo simbola pēdējo “vieninieku ” un pirmo - sekojošo sanāca vairāk par 10, vai pretēji , izveidot nepieciešamu intervālu, kad iepriekšēja simbola pēdējais “vieninieks” un pirma - sekojošo bija blakus vai tuvāk, nekā pēc divām “nullēm”.

Un beigu beigās, lai nepārtrauktā informācijas strāvā atdalīt vienu kadru no otra, katram no viņas uz sākumu ieliecas tā saucama  kadru    sinhrorogrupa  no 24-x kanālu kategorijām  (3. pielikums f.). Sinhrogrupai ir samērā noteikta konfigurācija, nesastopama informacionālā strāvā - divas pēc kārtas sekojoši maksimāli intervāli (pa 10 “nullēm” starp diviem “vieniniekiem”).

Pēc tam, saņemta secība pārveidotajā tāda veidā, ka koda “vieniniekiem ” atbilst signāla līmeņa  pārmaiņa, bet “nullēm” - tādu pārmaiņu prombūtne.

Ar to pašu nodrošināja informācijas neatkarība no signāla polaritātes.

Kadru sinhrogrupas veidotājs pieradīts 2. pielikumā kā patstāvīgais bloks. Par bloku šo ierīci var nosaukt tikai nosacīti, tā kā shēma-tehniski tas izpildās samērā viegli - ar parallelo reģistra ieeju uz “zemi” un augsto līmeņu maģistrāli savienojumu.

Izveidotājs signāls (3. pielikums f.) pēc tam padodas uz optiska modulatora vadošo ieeju, kurš ar lāzera stara palīdzību ražo ierakstīšanas informāciju uz master-disku.

Kompaktdiska reproducēšanas laikā, pārveidošanas process informācijas plūsmā notiek otrādi. No diska nolasītais augstfrekvences signāls sākumā ieguvis formu kura ir atšķirīga no tās kuru viņš bija saņēmis pasniegšanā uz optisko modulatoru. Tāpēc sākumā viņš pārveidojas ciparā ar komparatora palīdzību un frekvences pieskaņošanas auto fāzes (FAP). Pie tām, izņemot pašu informācijas signālu, izceļas vēl tāda frekvence

F_t =4,3218Mhz  

saistīta ar kanāla orbītu plūsmas ātrumu. Uz F_t pamata tālāk izveido visus hronējošos signālus, kurus izmanto datu pārstrādāšanas demodulatorā.

Saņemtais ciparu signāls izskatās kā paradīts 3. pielikumā f..

Demodulatorā notiek EFM koda dekodēšana (3. pielikums) un kadru sinhronizācijas markera izcelšana, kura kopā ar tādu frekvenci F_i izmantojas hronējošo signālu formēšanai. Bez tam , šeit izceļas dara simbols un nododas speciālam procesoram, kurš vada atskaņotāja darbu.

 Pēc tam informācija (3. pielikums d.) pāriet uz kļūdu koriģēšanas bloku (Dekoders CIRC). Šeit notiek  Rīda - Solomona kodu dekodēšana, tas ir sagrozīto simbolu korekcija un noteikšana, kuru parādīšanos noteikta ar Diska Defektiem, viņa virsmas netīrību un īslaicīgo atskaņošanas servosistēmas sajukšanu.

Te pat notiek simbolu destarpniecība un izkārtojas tāda to secība, kura bija bloka ACP sākumā, ierakstīšanas laikā (3. pielikums i.). Pie tām dekodēšanas OZV (operatīvas atmiņas iekāste), kura vienlaicīgi izpilda Bufera atmiņas funkciju. Sākuma ierakstīšana tāja notiek ar hronējošo signālu palīdzību, kuri izveidojas uz izceltas FAP cilpas pamata, tādas frekvence F_t , bet  nākamas operācijas : nolasīšana un ierakstīšana - ar hronējošo signālu palīdzību izstrādājas ar augststabilo kvarca generātoru. Tādā veidā, novērš detonācijas, kuras nosāka nelīdzvērtīga D.C. nesēja griešana.

Simboli, kurus Dekoders CIRC nevarēja salabot, viņš  atzīmē ar kļūdu noradītāju.

 Tālāk simbolu secība pāriet uz ekrāna uz demultiplekssoru, kur sadālas divās secības 16 lādiņu atskaites (3. pielikums a. b.) un to no viņiem nozīmes kuros ir vismaz viens simbols kurš ir atzīmēts ar kļūdu noradītāju, tos aizvieto ar interpolācijām - t.i. vidējo aritmētisko no blakus neizkropļoto atskaites vērtību. Ja atskaites ar kļūdu noradītājiem ir divas, vai vairāk  pēc kārtas, tad interpolācijas vietā izmanto pieklusēšanas  procedūra, t.i. pakāpeniska nozīmes samazināšana pēdējas pareizas atskaites. Pēc no kosinusa līdz 0 likuma, un sekojoša pakāpeniska palielināšana, pēc tā paša likuma: no nulles līdz pirmas līdz pirmas pareizas atskaites nozīmes.

 Pēc tām, kad kļūdas ir izlabotas, vai nomaskētas , atskaites secības pienāk CAP blokā. Kas ar viņam notiek tālāk - zināms no pirmās daļas. Jāatzīmē ka tāpat ka blokā ACP, blokā CAP jābūt  diviem kanāliem pārveidošanai (L un R). 4. pielikumā ir paradītās laika diagrammas ciparu datnes EFM – tas frekvences Ft paradīšanai.

3.2.   KompaktDisks.

Kompaktdiska izmēri un konstrukcija , tā pat ka citi CD sistēmas elementi, noteikti pēc standartam un nevar būt patstāvīgi izmainīti. Savādāk disku nebūs iespējams atskaņot uz standarta atskaņotāja.

Ārējais diska diametrs D= 120 +/- 0.3 mm (skaties 5. pielikumu a.).

Centrāla cauruma diametrs ir d=15= +/- _o^o.1 mm. Diska biezums - 1,2 +/- ^0.3_0,1mm .

Tālāk šeit visi izmēri doti priekš mērīšanas temperatūrā +23 +/- 2⁰C mitrumā 50+/- 5%.

Visa diska virsma ir sadalīta uz zonām. Zona, kur ierakstīta mūzika, saucās programmu zona. Viņa atrodas starp ārējo Diametru D_np. Un iekšējo d_np  . Maksimāla nozīme D_np = 116mm, nozīme d_np = 50+/-_0.2⁰ mm. Pie iekšēja diametra d_np. programmu zona nāk klāt ieved celiņa zona, vai ievād zona, norobežots ar diametru  46mm. Šajā zonā ierakstīts saturs. Pie arēja diametra progr. Zonas D_np. nāk klāt izvedas celiņus zona vai izvedas zona, kurai arējam diametram jābūt ne mazāk  kā uz 1mm lielāk par lielumu D_np.

Bez tām,  diskam ir vēl tā saucama piespied zona, kuras nozīme  ir skaidra no tās nosaukuma. Ar šis zonas virsmu kompaktdisks pieskaras pie špindeļa riņķošanas (griešanas) dzinēja un piespiedies riepu.

Tās izmēri : Maksimālais iekšejāis diametrs - 26mm, minimālais ārējais diametrs - 33mm.

Programmu zonā, ka arī ievešanas un izvešanas zonās atrodas ierakstīta uz diska informācija spirāles celiņa izskatā, kura sastāv  no ieplakām, kuras ir dažāda garuma punktīr līnijas formā - PIT (5. pielikums b.). Atstarpes starp spirāles riņķojumiem ir vienāds ar 1,6 +/- 0.1 mkm. Platums pīt var svārstīties no 0.6 līdz 0.8 mkm. Dziļums - 0.1 - 0.13mkm (skaties 5. pielikumu b.).

Kompaktdiska pamatmateriāls - polikarbonāts. Tas ir caurspīdīga plastmasa , noturīga pret šķieibšans un kurai ir zems izmēru mainīšanas koeficients, zem mitruma iedarbības. Bez tām, polikarbonāts ir siltumizturīgs un augstu  pret situma saistīšanu.

Kompaktdiska informāciju slānis atrodas tuvu vienai no tā virsmām, tai, kura ir pārklāta ar necaurspīdīgu plastmasu.

Informācijas nolasīšana notiek no citas virsmas puses - t.i. caur visa diska biezumu.

Tādā veidā , informācija aizsargāta, no kaitīga, iedarbības, no vienas puses- pašu diska materiālu, no otras -  ar izturīgas plastmasas slāni un etiķeti. Nolasīšanas stara atstarošana nodrošināta ar alumīnija slāni, kura biezuma slānis ir 0.1 mkm, kuru uzsmidzina uz diska virsmas, kura   satur pītus, tā izgatavošanas procesā.

Kompaktdiska izgatavošanas process sākas no oriģināla diska izgatavošanas. Viņa pamats izveidots no rūpīgi nopulēta stikla. Uz oriģināla diska virsmas , kurai jābūt ideāli plakanai uzsmidzina plāno kārtu gaismjūtīga materiāla - fotoresistu. Fotoresista kārtas iezumu nosaka tapušo pītu dziļums (0,1-0,13 mkm) tāpēc jānotur uz visās virsmas ar to pašu precizitāti ar kuru  jāpieiet pie pītu dziļuma noteikšanu.

Tāpēc ka prasības priekš ierakstīšanas iekārtās miniatūro izmēru ka noteiktas, tad te, ka likums izmanto gāzes lāzeru ar izstarošanas viļņa garumu 0,44-0,46mkm. Tāda viļņa izvēli var paskaidrot ar vairākiem iemesliem. Pirmkārt samazinātais izstarošanas viļņu garums  ļauj saņemt vajadzīga diametra gaismas pleķi ar vairāk noteiktām robežām,  ne kā ja mēs izmantotu lāzeru ar viļņa garumu 0,78mkm - tādu ka izmanto priekš nolasīšanas. Otrkārt - tāds viļņa garums labāk saskan ar gaismjūtīguma fotorezista raksturojumu, kas ļauj ierobežoties ierakstīšanai salīdzinoši neliela lāzera.

Lāzera izstarošanas modulācija notiek ar ciparu signālu, kuru formē ar skaņas kodēšanas aparātiem . Stara modulācijas var izmantot elektrooptisko Pokelsa efektu, kurš sastāv no tā kā zem elektro laukuma ietekmes izmainās koeficients kristāla atstarošananas, kurai nav iekšējas simetrijas (piemēram pjezokristallā ). Rezultātā stars kurš iet caur kristālu, tiek uz Diska virsmas formējot Pītu, vai noīdas malā, formējot atstarpi. Tapāt var izmantot akustopisko efektu, kad elastīgas deformācijas kuros rodas ultra skaņas caur caurspīdīgo augstooptisko materiālu(kristāls PbMoO₂, TeO₂, LiNbO₃, GaP, haļkogenīdais vai telūra stikla) iešanu, strādā kā Difrakcijas Režģis, kurš izmaina gaismas stara virzienu.

Lai sasniegt precīzu fokusu ierakstīšanas stara, uz diska fotorezista slāņa izmantojas kontroles sistēma attālumam, uz ietilpības pamata starp fotorezista slāni un elektrodu uz objektīva ierakstījušas optiskas galviņas.

Lai nodrošināt nepieciešamo soli starp celiņiem (1,6 mkm) , izmanto radionālas padošanas sistēmu ar pagriezienu spoguļi iespied mehāniska lomā.

Lai  nodrošināt lineāra ātruma patstavīgumu stara pārvietošanas attīstība pret ierakstījušo celiņu, izmanto dzinēja griešanas regulēšanas sistēmu, kur kontrolēto parametru tots attālums no diska centra līdz ierakstījuša pleķa.

 Informacionālas lāzera atstarošanas signāla laikā uz fotorezista virsmas izveidojas apgaismošanas zonas, kuras atbilst dubultu koda datu “vieniniekam”. Pēc tām disku ar ierakstu apstrādā  ar attistījošo vielu. Attīstīšanas procesā eksponētas zonas izšķist un to vietā izveidojas ieplakas - Pītas.

Pēc tām diska virsmu metalizē ar plāno sudraba kārtu, un uz tā pamata ar galvanoplastines metodi izveido citu oriģinālu - kopmetalisko, vēlāk reljefu no otra oriģināla pārnes uz starpesošajām kopijām un tās uz matricām. Matricas izmanto tālākai kompaktdisku tiražēšanai.

Kompaktdiski izveidoti no poliharonāta appresēšanas metodi, vai liešanas zem spiediena. Vēlāk uz diska virsmu no pītu pusēs uzsmidzina atstarojošo slāni no alumīnija biezums = 0,1 mkm. Tālāk uz alumīnija slāni uzklāj aizsargāšanas slāni no izturīgas plastmasas, uz tā izveido etiķeti.

                   3.3.    NOLASĪŠANAS BLOKS. (optiska galviņa).

Lai reproducēt informāciju kura ir uz kompaktdiska , nolasīšanas stars puspavades lāzera jābūt precīzi fokusētām uz celiņa kur atrodas pītas , bet gaisma kura atstarojas , atgriežoties caur to pašu objektīvu uz optisko sistēmu, beigu beigās vajag trāpīt uz gaismasjūrīgiem laukumiem uz fototranzistora , kurš pārveido to uz augstfrekvences elektrisko signālu.

Prasības elementiem kuras atbild par informācijas nolasīšanu no celiņa un tās pārveidošanu elektriskajā signālā . Daudz ko nesāka ar izstarojuma raksturu un īpašībām  un konkrētiem elementa parametriem, to ģenerējoša- pūspārveidīja lāzera diodes.

                             3.4.    LĀZERA DIODE.

Vārds “Lāzers” (LASER) saīsinājums no angļu izteiciena Light Amplification By Stymulated Emission of Radiation, kuru var iztulkot kā “Gaismas pastiprināšana ar spiesto izstarošanu”. Sākumā šīs vārds noradīja  uz gaismas palielināšanas veidu, bet šodien tas nozīme optiski kvantu. Generātoru, kurš izstaro gaismu ar noteikto viļņu garumu.

Zināms, ka atomi jebkurās vielas sastāv no kodola un elektroniem, kuri riņķo apkārt kodola gar noteiktām orbītām. Daži atrodas tuvāk kodolam, daži - tālāk. Jo tuvāk elektrons atrodas kodola, jo ātrāk tiem jākustas uz orbītām, lai  nenokristu uz kodola. Tāpēc elektroni kuri kustas uz dažādas orbītām ir ar dažādam enerģijām . Tādā gadījumā saka, ka tie atrodas uz citiem enerģētiskiem līmeņiem.

Siltuma vienlīdzības stavokļī lielāka daļa elektronu atrodas enerģētiski uz zemākiem līmeņiem . Vielas īpašības , kura sastāda kvantu sistēmas pamatu , var noteikt pēc tas enerģētiska stāvokļa. Iekšēja enerģija kvant. sistēmas var pieņemt stingri noteiktas disketes nozīmes , kurus tieši nosaka ar elektronu enerģētiskiem līmeņiem un tas atomiem. Pāriešana kvantu sistēmas no viena enerģijas  stāvokļa uz citu notiek tikai lēcienveidīgi un saistīta ar izstarošanu vai arī enerģijas uzņemšanu, kura var pieņemt dažādas formas : elektromagnētisko, terma vai skaņas. Pārejas, kuro rezultātā uzsākas vai izstarojas elektromagnētu enerģiju  sauc par optiskam.

Ja daļiņa (elektrons), kura atrodas aktivēja stāvoklī (uz augstāka energo Līmeņa E_m) pāriet mazāk enerģetiskāja stāvoklī (uz zemāka energo līmeņa E_n) , tad notiek kvantu enerģijas (Fronta) ar frekvenci vm, n, izstarošana, kura  noteikta ar sākumu un beigu stavokļā enerģijām : vm, n = (E_m - E_n)/h kur h= (6,62517 +- 0,00023)10^-34Dn/s - patstāvīgais robeža C ar daļēju daļu varbūtības, tādas pārejas var notikt paši no sevis  (patvaļīgi , spontāni) . Bet ar ietekmēšanas ceļu, ar kaut kādu ārējo ietekmējoša uzbudināšanas faktiem (piemērām : gaismu , elektrisko lādiņu, ķīmisko reakciju , elektromagnētisko lauku pāriešanas frekvences un t.t.) elektronu skaits uz augšējēm energo līmeņiem var palielināt . Šo procesu sauc par stāvokļa inversiju , bet kvantu sistēmas stāvokli kurā aktīvo daļiņu skaits uz augš. energo līmeņa daļiņu skaita saucās par inversas apdzīvotības stāvoklī, vai arī par inverses stāvokli. Tāds vielas stāvoklis nav patstāvīgs  (metastabīls) pariešamas varbūtība ar fotona izstarošanu manāmi palielinājās . Ja aktīvo daļiņu ietekmēt uz ārējo frontu  ar enerģiju f (hvm, n) , kura ir vienāda ar enerģijas dažādību augšējā un apakšējā energo līmeņus , tad momentāli notiks līdzdarbība, kura novedīs pie spiestās pāriešanas šīs daļiņas uz stāvokli ar mazāku enerģiju. Taja  laikā izstarojas papildu fotons (hvm, n) z, kurš precīzi sakrīt ar fotonu , kurš ir stimulējis šo pāreju. Vilnim ir vienāds frekvences , fāzes, izplatīšanas  virzienu . Rezultātā izstarošana it kā palielinās.

 Stimulētais izstarošanas iegūšanas principa pamatā ir lāzera darbība [76-78].

Vide (viela), kurā var būt iegūts stāvoklis ar inverto apdzīvotību, saucas par aktīvo lāzera vīdi.

Enerģija ar kuras palīdzību notiek kvantu sistēmas pārvēdīšana invertājā stāvoklī , saucās uzpumpēšanas enerģiju.

Bet manāmas pastiprināšanas saņemšanai vienas enerģijas nepietiks. Bez tām aktīvo vidi vajag ievietot divu spoguļu sistēmā - optiskais rezonators. Vienām no spoguļiem jābūt necaurspīdīgam, bet otrām daļēji caurspīdīgam - izstarojuma izvešanai uz ārpusi. Starojums rezonatorā izplatās virzienā uz asi, daudzkārt atspoguļojas no spoguļa un iet caur videi , stimulējot pa ceļam jauno daļiņu pārējas no augšēja energo līmeņa uz apakšējo . Ar to nodrošinājās pastiprināšanas efekts.

Tāda veida saņemtais izstarojums ir augstimonohromatisks (svārstības tikai vienas daļiņās), telpu izogerentums (sinfaziums ģenerēšanas svārstību) un virzienu.

Atkarībā  no izmantotas aktīvas vides tipa lāzeri var būt cietķermeņīgi, gāzēs, šķidruma un pusparvēdēju . Pa cik kompaktdisks atskaņotājs izmanto pusparvedēju lāzerus uz arsenīda gallija (Ga As ) pamata, tā šeit būs apskatīti tikai tādi. Puspārvedēju lāzeri - tas ir apkopots nosaukums visiem lāzeriem, kuri ir izveidoti uz pusvidēja materiāla pamata. Tipiska struktūra , tādam lāzeram paradīta uz zīmējuma 3.24.

Apakšā atrodas arsenīda gallija Ga As slānis p-tipa (caurumu  caurlaišana) biezums aptuveni 2 mkm. Augstāk par arsenīda galliju ar daļas aizvietošanu  gallija atomi (x) alumīnija AlxGai - xAs(x~0,3)- arī p-tipa. Biezums daži mikroni . Tālāk atrodas aktīvais slānis (Ga As ) biezums 0,1-0,2 mkm , vēl augstāk - slānis AlxGa, - xAsn-tipa (elektro caulaišāna), biezums daži mikroni . Un viss beidzot plate GaAsn-tipa , kura izpilda paplātes lomu - tās biezums ir - 100 - 150 mkm. Augša un apakša tādai struktūrai atrodas elektrodi, pie kuriem ir pievēsta elektriska enerģija. Priekš labākas siltuma izstarošanas to visu ievieto siltumvadā.

Trīs vidējie slāņi ar aktīvo slāni centrā saucas par dubulto geterostruktūru.

“Getero” nozīme “cits”. Kontakts starp divu dažādu pēc ķīmiska sastāva materiāliem saucās geteropārieēja.

Geteropāreejas izgatavošanai uz vieno materiāla virsmas uz audz slāni no citā. Lai starp atomiem izveidotos saitne, pieskaņo divas vielas ar līdzīgam kristāliskam restēm.

Ja pie puspārvedēja lāzera pielikt strāvu, tad caur tā struktūru tecēs uzpumpēs strāva un pavādes starošana. Kad strāvas nozīme nav liela uzpumpēs jauda un starošana būs proporcionāla strāvas stiprumam un tā raksturs būs dabisks  - ka parastai gaismu diodei . Bet kad  strāva panāks kādu sliekšņnozīmes I sl, izstarojumā jaudums izstarojuma ātri palielinājies un sāksies lāzera ģenerācija.

Sliekšņa strāva parasti ietilpst dažos desmitos miliampēru, bet jaudums lāzera starojuma var būt no dažiem  milivat līdz dažiem desmitiem. Lai izstarojums būtu stabils, uzpumpēšanas strāvai  jābūt nedaudz lielākiem par slīkšņu nozīmes , aptuveni uz 1,3 reizēm. Viļņa izstarojuma garumu nosaka ar lāzera struktūras materiālu īpašībām.

Aprakstītājā struktūrā - ar alumīnija piemaisījuma daudzuma Al . Jo vairāk Al, jo viļņi ir mazāki.

Kad pie p-rajona lāzera struktūras  pielikti plusā strāvas avoti, bet pie n-rajona - mīnus, tad p-rajonā inžektējas caurumi, bet uz n-rajonu  ejošie elektroni iet uz aktīva slāņa virzienu. Aktīvajā slānī gandrīz visi elektroni un caurumi rekominējas , izstarojot gaismu (fotonus). Augsto paraugu dēļ, aktivēja slāņa laušanos , fotoni ne izejot no citam rajoniem struktūrām un palielinas viņā., piespied izstarošanas dēļ.

Pie tām , spoguļa lomu optisko rezonatoru izpilda paralēli viens otrām malos pusparvedēja aktivēja rajona . Kad pavadoša šīm procesam papildus enerģija paliek augstāk par zaudējumiem , parādās korerenta lāzera starošana.

Nevēlama parallelā pusparvēdēja darbā var būt pārāk liels aktīvajā rajona laukums. Tāpēc telpu nevienveidības materiāla no kurā ir pusparvēdējs, ģenerācija var parādīties haotiski uz izstarotiem ribām uz kanāla. Bez tām priekš aktīvajā slāņa lai strāvai. Bet tas noved  līdz kristāla uzkarsēšanai, lāzera darba nestabilitātes un ātrai sabojāšanai . Tā pēc aktīvo rajonu nāca taisīt diezgan šauru - apmērām dažu mikronu izmērā. To var panākt izolējošo slāņu formēšanas (veidošanas ) ceļā. Vietās kur aktīvais slānis kontaktējas ar pievienotiem slāņiem un noteiktas likumsakarības uz raiditājēm izveidošanas , uz izstarošanas aktīvajā slāņa materiālā.

Vēl vien trūkums puspārvēdēja lāzerā ir diezgan stiprs izstarošanas patēriņš. Pie tām horizontālajā un vertikālajā plāksnē tā var būt dažāda. Piemērām horizontālajā plāksnē (paralēla p-n-pārejai) starpība var būt  10-15⁰  bet vertikālajā laukā (perpendikulārajā p-n-pārejai) - 30-50⁰  . Tādu lāzeru izmantošana saistīta ar sajūtamiem zaudējumiem izstarošanas jaudumā un sarežģīto optisko sistēmu izmantošanas nepieciešamību. Tāpēc, ražošana procesā pusparvedēja lāzeriem centās vismaz nodrošināt sistematismu stara starpībā horizontālajā un vertikālajā stāvoklī [27,78].

 Un beidzot visbeidzot pēdēja problēma , kuras dēļ bija jācenšas pārvedēja lāzeru ražotājiem un izstrādātājiem priekš Kompaktdiska atskaņotājiem - tas ir tā izturība un pietiekoši zema cena . Darbības garantija lāzera diodei kura ir domāta iemontēšanai  saimniecības aparātā ir jābūt vismaz simt tūkstošu darba stundu. Tā pēc puspārvedēja kristāls nevar būt ar defektiem , tā malas kuras ir arī ka spoguļi rezonātorām jābūt stingri-parallelam . Tagad šīm prasībām atbilst tikai arsenīd-gallija  diodes ar viļņa garumā izstarošanai  līdz 0,63 km. Kurus izmanto CD atskaņotājos un DVD . Bet tagad jau ir izstrādāti lāzera diodi uz gallija hitrīda pamata ar viļņa garumu ne mazāk 0.5 mkm . bet tā darbības ilgums un cenas nav sasnieguši  tādu līmeni , kurš varētu nodrošināt to izmantošanu saimniecībā.     

   

3.5.    OPTISKĀ SISTĒMA

Lāzera izstarošana veidojas pušķi un fokusējas uz celiņa ar optiskas sistēmas palīdzību. Bez tām optiska sistēma savāc gaismu kura atspoguļojas no kompaktdiska virsmas un novērš to uz fotopieņemēju - tehnika kura pārveido gaismas enerģiju elektro signālā. Atkarībā no fokusēšanas veida , sekošanas līdz celiņam veida un konstruktora iztēles, optiska sistēma var būt no dažādiem elementiem un tajā var būt mazāks vai vairākas elementu skaits. Pie tām, ka jau atzīmējam optiskos sistēmās uzbūve  lielā mērā noteikta ar izmantotās lāzeru izstarojamas gaismas .

Gaisma - tas ir elektromagnētiskais vilnis , kurš ir elektro magnētiska laukuma un magnēta lauka periodiskas izmaiņas , telpā un laikā. Jebkurš elektromagnētiskais vilnis ir šķeršveida, t.i. svārstību raksturojošo vektoru ievirze ,  strāvas elektriska Ē un magnētiska H` lauka , perpendikulārajā viļnā izplatīšanas virzienam. Bez tām vektoru svārstību Ē un H` notiek stingri arpusēji perpendikulāra sinhronāka virzienā. (7. pielikums)

Tādā veidā, var pasvītrot divus svarīgus apstākļus pirmkārt : elektromagnētiskais vilnis ir šķeršveida, otrkārt : eksistē viennozīmīgi telpiska saite starp vektoriem Ē un H` - viena no viņiem stāvoklis pilnīgi nosaka otra stāvokli. Tāpēc nosacīti pieņemts izskatīt tikai elektrisko vektoru Ē , kuram ir gar noteikta fiziska ēga , gan mījdarbības izstarošana ar vielu nosaka pamata ar elektrisko , ne viss magnētisko lauku.

Šķers vilni ir ar polarizācijas īpatnību jau pēc dabas. Attieksmē pret gaismas viļņiem piemērots ir termins “gaismas polarizācija”. Zem šāda nosaukuma jāsaprot ka telpiskas attieksmes  starp izplatīšanas virzienu gaismas vilnim un elektriska (magnētiska )  vektora  virzienu.

 Gaismas izplatīšanas laikā svārstības virziens ir bez sistemātisks, haotisks, sekojoši , jebkurš virziens uz plaknes , perpendikulāri , izplātīšanas viļņa virzienam , izšķīst , tad tāda gaisma saucas par nepolarizēto gaismu vai dabisku.

Ja elektriska vektora svārstības ir fiksētas  stingri vienā virzienā , tad gaisma saucas par lineāri polarizētu.  Tā var būt vertikāli, lineāri polarizēta , horizontāli lineāri polarizēta, vai arī lineāri polarizēta jebkurā citā virzienā.

Grafiski polarizēta gaisma viegli un ērti izmantojama attēlošanai projekcijas trajektorijas beigas (galā) elektro vektors kurš svarstas uz plaknes , perpendikulāri stara izplatīšana virzienam. Ja uz plaknes atzīmēt  patvaļīgi kādu koordinātes sistēmu X, Y, tad lineāri polarizēta gaisma izskatīsies pēc nogriezuma taisni zem noteikta  alfa leņķa pie vienas no izvelētām acīm (skaties 7. pielikumu).

Lineāra polarizācija daudzhromatiska viļņa  īpašība, t.i. viļņa garums , periods sākumu fāze kuros neizmainās ar laiku. Ka saka aukstāk lāzera izstarojums ir monohromatisks.

Tomēr lineāra polarizācija monohromatiskajam vilnim var novērot tikai tad, ja fāzu starpība starp dotajam X un Y vektora summārajām vienāda ar nulli (9. pielikums). Analoģiski var novērot ja fāzes starpība vienāda n, kur n - vesels skaits (skaties 8. pielikumu). Visas citas gadījumos elektriska lauka vektora beigās paralēli izplatīšana viļņa gar asi Z aprakstīs virsmu eliptiskajām cilindram (9. pielikums), Tāds gadījums saucās par eliptisku polarizāciju.

Ja fāzes atšķirība pie dažādam amplitūdām ir P/2 vai (2n-1) P2, kur n-vesels skaits , tad eliptiskais cilindrs kļūst par riņķveidīgo, bet polarizācija - riņķveidīgo polarizāciju (8. pielikums ). Atšķir labo un kreiso polarizāciju .

Polarizāciju sauc par labo,  ja novērotājā kurš skatās pretim gaismas starām,  liekas ka šo elektriska vektora gals griežas pulksteņa virzienā un par kreiso ja pretēja virziena.

Viens iespējams variants optiskas sistēmas uzbūvei, kurā paradīti praktiski visi izmantojamie šādos gadījumos elementi. Shēma paradīta 9. pielikumā. Kā jau atzīmējam izstarošana pusparvedēja lāzerīm ir izšķiroša . Tāpēc lai dabūt paralēlo lēcu (sistēmas lēca ) - kolimatoru.

Pēc tām paralēlais gaismas pušķis tiek uz polarizācijas saskaldējošo staru, kurš izskatās pēc taisnstūra prizmas , kura ir izgatavota no Islandes špata un sastāv no divām trīsstūra prizmām, salīmētām savā starpā ar poliekt. Plāknem (10. pielikums). Šāda prizma var bez šķērslim laist cauri tikai to daļu polarizētas gaismas kuras polarizācijas virziens ir paralēls stara kritienam uz plaknes (10. pielikumā šāda plakne sakrīt ar rasējuma plakni). Sastāvdaļa polarizācijas lauka virzienam perpendikulāri kurai ir kritiena plaknes stars (rasējuma plaknes) atspoguļojas ar pieliektam prizma malām. Sastāvs kurš atrodas to salaidām vietās (kanādes balzāms, akrīl līme, lina eļļa) palielina paplašināšanas efektu.

Vienas stara sastāvdaļas ievēšāna ir nepieciešama lai tālāk varētu atdalīt kušķi kurš pilnāk no lāzera puses un atspoguļojas no kompaktdiska. Pēc tām kad atdalīšana izpildīta stars iet caur , tā saucams , ceturtdaļviļņu plati. Par ceturtdaļviļņu viņu sauc tā pēc ka tā nodrošina dalīšanas ejošai caur to gaismu uz divām paralēliem kušķiem ar fāzes atstārp to vektoru svārstību, polarizāciju uz 90⁰  (viļņa garuma ceturta daļa). Tajā laikā kušķa polarizācija mainās no lineāras uz riņķveida (8. pielikums). Šādu efektu var panākt sekojoši:

Plate izgatavota no (Islandes špata) kura pielaušanai koeficients ir atkarīgs no savstarpējas orientācijas tā optiskajam asīm un ievirza staru (arī polarizācijas vektora virzienu Ē). Šādus materiālus sauc par anizotropiem. Ja plati novietot tā, lai starp tās optisko asi un pariešanas virzienu caur to novērosies dubulta staralaušanas un izveidojas divi stari ar vienādu amplitūdu, bet dažādām fāzēm lauzīts stars pie tām saucās par parasto , bet tas kurš iet cauri bez laušanas par neparasto . Plates biezumu izvēlās tā , lai fāzes nobīde starp parasto un neparasto būtu 90 grādi (11. pielikums b). Kad lineāri polarizētais stars izmainīs savu polarizāciju uz riņķveidīgo.

Pēc tām gaisma iet cauri fokusējošo objektīvu, modulējas ar pītām celiņam kompaktdiska un atspoguļoties uz  tās virsmas atkal tiek objektīvi.

Atspoguļotais kušķis arī ir riņķpolarizēts, bet virziens vektoram griešanas, atspoguļošanas laika mainās uz pretējo. Pēc pāriešanas caur ceturdaļviļnu plates gaisma atkal kust par lineāro, bet tās virziens tagad būs perpendikulārs sākuma stara polarizācijas virzienam. Tāpēc prizma - saskaldītājs nelaidā atstarojošo gaismu, bet pagriezt to uz fotopieņemeja pusi. Atspoguļota kušķa trāpījums uz lāzera rezonatoru - parādība nevēlama, tāpēc ka tas novēž pie ģenerācijas izmaiņām un traucējumiem un nevēlamo trokšņu paradīšanai.

Diametru saskaņošanai, atspoguļotām kušķim un fotopieņemēja izmērīju var izmantot vēl vienu lēcu (vai sistēmlēcu).

Fotopieņemējs - tas ir mehānisms, kurš pārveido gaismas enerģiju elektriskajā signālā . Pārveidošanai izmanto elektronu gaismas ģenerēšanas un caurumu pusparvedējā. Fotouzņemējā, ka jūtīgie laukumi, to skaits ir atkarīgs no izvelētajām metodēm, fokusēšanā un autotrekinga.

Jāatzīmē ka saskaņotie  fokusējošie objektīvi , ka arī kollimators - tas biežāk no viena lēca , kā parādīts 9. pielikumā ‘’a’’ bet gan sistēma no vairākām lēcām. Parasti lēcai ir daudz trūkumu , kuri ir zināmi zem kopīga termina Aberacijas. Optiskais ierakstītas lazēra izstarošanai īpatnību dēļ lielāka daļa aberāciju šeit var atmest. Napatikama ir tikai sfēriska aberācija.

Sfēriska aberācija parādās tad ja , platais kušķis kurš trāpa lēcā pēc laušag krustojas ne viss viena punktā, bet vairāmajos, kuri atrodas uz galvēnas optiskas asis (12. pielikums a). Šāda parādība ietekmējas ar to ka stara laušana pakāpe, satu kuri trāpa uz lēcas males , vairāk ne kā laušana pakāpe pie ases  (paraksiālo ) staru , kuri atrodas tuvāk centram. Tā pēc tādai  lēcai nav iespējas precīzi noteikt fokusu. Tas ka ir sfēriska aberācija, nogrūtina gaiša pleķa saņemšanu (pietiekoši maza izmēra).

Sfēriskas aberācijas lielums ir atkarīgs  no lēcas formas , ka arī no tās stāvokļa attieksmē pret attēla plaknes.

Sfēriskas aberācijas  ietekmi var samazināt līdz vēlamām  robežām, piedodot lēcas virsmai asferisko formu , vai  arī piemeklējot sistēmu no vairākām lēcām. Asferisko lecu (pie tam miniatūrā lielumā) izgatavot ir ļoti grūti - jābūt ļoti stingrai  precizitātei.

Bet daudz lēcu objektīvs iznāk par dargu. Tomēr , biežāk izmanto otro ceļu., izņemot shēmu uz 9. pielikumā a eksistē milzums daudz citu optisko shēmu, kuro uzbūve atkarīga no izmantotas fokusu veidu, autotrekinga un citiem faktoriem.

                   3.6.    DISKA GRIEŠANAS REGULĀCIJAS SISTĒMA.

                             BUFERU ATMIŅA.

         

Jebkurām analogu skaņas programmu avotam - vai tās būtu atskaņotājs vai magnetofons  - ir šāds trūkums , ka vairāk vai mazāk pamanāma dzirdei  skaņas “peldēšana”, vai defonizācija. Šo trūkumu saistīts ar nepareizo nesēja riņķošanu  un novērst to analoga veida ierakstīšana nav iespējams.

Ciparu ierakstīšana  no šādam nepatikšanām nodrošināta tāpēc ka nolasīšanas process un formēšana skaņa signālos sadalīta laikā ar atmiņas iekārti palīdzību patvaļīgo izvēli (ZUPV)  šāda sadalīšana ir nepieciešama pirmkārt  datu destarpniecībai t.i. sākumu kartības atjaunošanas  informāciju/simbolu secība. Bez tam, daļa no atmiņas (ZUPV) apjoma izmantojas nesēja nevienmērīgas riņķošanas ietekmes notveršanai . To sauc par buferu atmiņu. CD sistēma tetonizācijas ietekmes novēršana izpildās tā pēc ka Bufer. atmiņa  ierakstīšana izpildās ar ātrumu kuru nosaka atskaņošanas ātrums (informācija no diska) bet nolasīšana - ar konstanto ātrumu, nosaka ar augststabilo  kvarca generātoru .

Lai buferu atmiņa neparpildētas  un  aptrauktu  nepieciešams lai kopējais skaitļu simbolu  kuri bija ierakstīti  noteiktā  laikā  vienībā, būtu vienāds skaitlim nolasītotaja pašā laika posmā. Pie tām nav svarīgi kā mainīsies ierakstīšanas ātrums tajā laikā. Galvenais , lai ierakstīto un nolasīto simbolu skaits sakrītu.

Lai noturēt šādu līdzvērtību  vajag kaut kā ietekmēt ierakstīšanas  ātrumu - tāpēc ka nolasīšanas  ātrums vienmēr konstanta. Ierakstīšanas ātrums atkarīgs  no riņķošanas ātruma diskam. Tas nozīme ka nepieciešams vadīt ar diska riņķošanas dzinēju. To var panākt  dažādi. Piemērām pēc divu  signālu fāzes, vienādas formas viens no kuriem saņemts dalīšanas ceļā uz kādu skaitļi tādos frekvences. Pasvītrots no nolasītas no diska informācijas plūsmas  cints - dalīšanas  uz to pašu skaitli . Šādas  frekvences Ft = 4,32 Mhz  ceļā, izveidotās ar kvarca generātora palīdzību

 Visbiežāk salīdzināšanai izmanto impulsu secības , sekojošas frekvences impulsu , nākamas frekfences atbilstošas malējai :

         

 Fbl = Fkvadr/98= Ft/588/98=4,3218Mhz/588/98=75Hz

Viens  no iespējamiem variantiem shēmas izbūvei kompaktdiska riņķošanas dzinēja vadīšanai pēc šīs metodes paradīts (12. pielikums b) bet laicīgas diagrammas darba shēmas uz (10 pielikums b)

Uz vienu fāzes diskriminātora ieejam (FD) padodas bloku frekvences signāls , saņemtais ar taktu frekvences dalīšanas palīdzību, kura atdalās no reproducētas  informacionālas strāva ar ISI (Taktu sinhronizācijas ierīce ). Tā kā šīs frekvences signāli  nestabili un atkarīgi no diska griešanas ātruma , viņi ir atzīmēti ar burtiem `F<sub>t</sub>, un `F_bl

Uz citu ieeju FD padodas bloku frekvences signāls  F_bl =75Hz, saņemtais ar signāla dalīšanu F_t = 4,3218 Mhz  kuru formē kvarcu generātors .

Sistēma ir atregulēta tā  ka `Ft = Ft pēc fāzu noīdam  starp `F_bl un F_bl signāliem  vienādiem ar 90⁰ (sk. 10. pielikumu b a,b,c)  FD vietā var izmantot parasto elementu I. Tad uz viņa izeja formerējas impulsi , ar  platumu ¼  no F_bl frekvences perioda.

Ja dzinējs sāks griest pārāk  ātri , tad `F_bl apdzīs F_bl vairāk ka uz 90⁰, taja laikā impulsu platums uz izejas FD samazinās , kas piespieda dzinēju samazināt apgriezienus.

Ja griešanas ātrums būs pārāk mazs, tad `F_bl  nobīdīs  samērā ar F_bl  uz leņķu, mazāku , ka 90⁰. Impulsu platums uz FD izejam  šāja momentā palielinās un dzinējs sāks griezties ātrāk (10. pielikumu b a,e,f)

Vadības ierīce kalpo signāla FD saskaņojumam ar  izmantošanas ierīču darbības  raksturojumam.

Signāli `Ft un Ft izmantojas arī  buferu atmiņas šūnas  adrešu formēšanai ,  tas vadības shēma ir paradīta  uz 13. pielikuma.

Kā bija pateikts agrāk, ka atmiņas iekārta ar patvaļīgam izrakstam (AIPI) stāv bufera atmiņas pamatā , kurai ir  kā parasti aita struktūra.

Ierakstīšanas cikla laikā , pie adrešu šūnas AIPI pieslēdzas  adrešu generātors , kurš funkcionē  ar kanālu taktu frekvences F_t palīdzību, kura atdalās  no reproducēta signāla.

No AIPI nolasīšanas laikā , pie viņa adrešu šūnas pieslēdzas  citas adrešu generātors. Viņš funkcionē ar stabilu taktu F_t = 4,3218 Mhz frekvences palīdzību.  Tāda veida , strāvas svārstības ātruma ietekme nolasītai no informācijas diska , pilnīgi likvidējas .

          AIPI darbības režīma  vadība un adrešu generātora pārslēgšana realizējas ar vienu un to pašu “Ierakstīšana/nolasīšana” signālu.

          AIPI ieeja un izeja var būt organizēti caur vienu un to pašu šūnu ar “trešo” stāvokļu.

Bufera atmiņas efektivitāte ir atšķirīga no viņa apjoma. Jo apjoms būs lielāks, jo lielāki varētu būt griešanas diska ātruma svārstības.

Pirmos  Kompaktdiska atskaņotājos, izlaidīšos 80g. sākumā, izmantojas atmiņa ar 2-4 Kb apjomu. Mikroshēmas ar vairāku ietilpību bija dārgi. Tagad  90. g. beigās situācija izmainījās . Atmiņa krietni noliētojas un kādi izlaidītāji  izmantoja AIPI ar dažu Mb ietilpību. Un kas interesanti - samērā lētākos pārvietojamos modeļos (plejeros). Tas ir saistīts ar to, ka pateicoties tādām lielam atmiņas apjomam, paradījas iespēja organizēt uz viņa  pamatā fonogrammas  reproducēšanas  procesa atjaunošanu, pārtrauktu no mehāniskas iedarbības   uz  strādājoša atskaņotāju. Tādas sistēmas ir zināmi kā “elektrona aizsardzības sistēmas no sitienam” (Antishock). Aizsardzības iemesls ir tāds, ka ja optiska galviņa pazaudēja  nolasāmo celiņu sitiena rezultātā, tad tā laikā , kad no atmiņas  izvilcas informācija  ierakstīta turp pirms celiņas pazaudēšanas galviņa paspēj no jauna  atrast vajadzīgo vietu un turpināt  reproducēšanu . Pēc tam , lai aizpildīt  patērēto par šo meklēšanas laiku  informācijas krājumu AIPI, griešanas ātrums  dažreiz palielinās - līdz tā laika , kad atmiņa neaizpildīs līdz pusei no sava apjoma.

Daudzas firmas - izplatītāji izstrādā savus aizsardzības variantus , atšķirīgos gan ar vajadzīgo vietu meklēšanu veidiem , gan ar strāvas informacionāla  sajugtību pārākuma vietā . Tāpēc un elektronas aizsardzības sistēmas izstrādājumos bieži ir savi unikālie “firmas ” nosaukumi. . Piemēram  firmai SONY viņa saucas par ESP (Electronic Shock Protection), firmai Matsushita (Techics, Panasonic) - ASM (Antichock Memory), firmai Philips - ESA (Electronic Shock Absorbtion).

II.               TEHNOLOĢISKĀ DAĻA

1. CD-ROM NESĒJA APRAKSTS.

1.1.         Optiskais pārveidotājs

Kompaktdiska informācijas nolasīšana veidojas ar optisko pārveidotāju, kuru nosaukums ir Optical pick up block (14. pielikums).

Viņā sastāvā iekļūt :

·        Lāzera diode – gallija arsenīda kristāls ar izstarošanas viļņa garumu 0,78 mkm un 0,25 ... 0,9 MVT jaudu ;

·        Fotodiods-monitors ;

·        Optiska sistēma ar fotouztverēju, kuru nosaukums ir fotodetektors ;

·        Ierakstīšanas celiņu nosekošanas un fokusēšanas sistēmas izpildītāja mehānismi – fokusa spole (fokus coil) un trakin spole (tracking coil).

Lāzera diodes izstarošana aizej difrakcionālo režģu, kura dala viņu uz  trijiem stariem. Pamata staru izmanto informāciju nolasīšanai no CD un fokusēšanas sistēmai. Pārējas divas papildstarus izmanto ierakstceliņa nosekošanas sistēmai. Trīs stari padodas uz lēcu kolimatoru ar pusspoguļu palīdzību. Šī lēca vajadzīga trīs nesaskaņotu staru pārveidošanai parallelos

Atstarotie no spoguļa prizmas, trīs parallelas stari fokusējas ar objektīva lēcu uz kompaktdiska virsmas. Atstarotie no kompaktdiska virsmas stari aizej šo ceļu atpakaļošāja kārtībā : objektīva lēca, spoguļu prizma, lēca kolimators, pusspogulis, cilindriska lēca un padodas uz fotodetektoru no sešiem fotodiodiem. Fotodetektors pārveido gaismas enerģiju elektriskā, uz viņa izeja klāt ir signāls, kurš nes informāciju, ierakstītu uz kompaktdiska. Ar  transportējoša mehānisma palīdzību optiskais pārveidotājs viņa ierakstīšanas zonas robežos no diska centra līdz viņa apmalei. Saskaņā ar vertikālu diska vibrāciju, fokusēšanas sistēma vienlaicīgi pārvieto objektīva lēcu augšā/lejā, lai pītu sērijas būtu fokusā. Ierakstīšanas celiņa nosekošanas sistēma vada objektīva lēcas pārvietošanu horizontālā plaknē. Esoša konstrukcija, kurā izmantojas trīs stari, uz šo dienu ir visizplatītākā un saucas par trīsstaru (3 beam mechanism).

1.2.         Fotodetektors

Fotodetektors ir izpildīts sešos gaismasjūtīgos laukumos – fotodiodos izvietotos vienā plaknē (15. pielikums zīm. 1.2.). No pamatsignāliem A, B, C un D    atdalās signāls, kurš nes informāciju (A+B+C+D) un signālu signāla fokusa vadīšanai ((A+C)-(B+D)). No divas papildfotodiodes E un F signāliem atdalās signāls (E-F) objektīvu lēcu vadīšanai horizontālā plaknē, lai nosekot ierakstīšanas celiņu. Optiskos blokos var izmanoties dažādi fokusēšanas veidi. Mēs apskatīsim metodi, kuru nosauc par astigmatisko fokusēšanas metodi.

Šī metode ir nodibināts uz lāzera īpašība mainīt plankuma formu pēc viņa pāriešanas caur cilindrisko lēcu (15. pielikums zīm. 1.3.).

          Pēc novērošanas plaknes pārvietošanas gar stara asi kāda A plaknē gaisa plankumam ir pareizas riņķa formu. Pēc šis plaknes tuvināšanas pie cilindriskas lēcas, riņķis izstiepjas vertikālā ovālā. Bet pēc attalošanas no lēcas, šis ovāls izstiepjas horizontāli.  Novērošanas plaknē ieliecas četras pamat fotodiodi A, B, C un D, izvietotas, kā parādīts  uz 15. pielikuma zīm. 1.4.

          Fotodiodu apgaismošanas izmainīšanas būs kad, izmainīsies attālums no objektīva līdz ierakstīšanas celiņa. Ja pīti atrodas tieši fokusā, tad katras parās A-C un B-D apgaismojums būs vienlīdzīgais, un starpība starp elektriskam signālam būs vienāda ar nulli.

          Ja objektīva lēca atrodas pārāk tuvi diskam, plankums uz fotodetektora pieņem vertikāla ovāla formu, un signāla līmenis paaugstināsies, saskaņā ar fotodiodu A-C pārveidošanu. Ja lēca atradīsies pārāk tāli no diska – ovāls būs horizontāls, un paaugstināsies signālu līmenis no B-D paris.

          Starpība starp signālu līmeņiem (A+C) un (B+D), ir fokusēšanas kļūdu signāls vai FE signāls (Focus Error).

          FE kļūdu signāls pēc pastiprināšanas padodas uz servoprocesoru, kurš izstrādā fokusēšanas sistēmas izpildītāja mehānisma vadīšanas signālu – fokusa spole, kura pārvietos objektīva lēcu augšā vai lejā līdz optimālai fokusēšanai.

          Ierakstīšanas celiņa nosekošanu ar divu palīgstaru palīdzību notiek sekojoši. Katrais no sānu stariem nobīdīts samērā ar pamatstaru un seko viens priekša, otrs pēc viņa (16. pielikums zīm. 1.5.). Ja pamatstars seko tieši pēc ierakstīšanas celiņa (16. pielikums zīm. 1.5. b.), tad divi sāni stari vienādi slēgs celiņu, tas nozīme ka signāli no attiecīga viņam fotodiodiem E un F vienādi un viņu starpība vienāda ar nulli (16. pielikums zīm.. 1.6.). Gadījumā ja pamatstars nobīdies no celiņa (16. pielikums zīm. 1.5. a.b.),  notiek signālu palielināšana no viena fotodioda un samazināšanu no otra. Signālu (E-F) starpība ir ierakstīšanas celiņa kļūdu nosekošanas signāls vai TE-signāls (tracking error). Servoprocesors apstrādā TE-signālu un izdod komandu nosekošanas celiņa izpildītāja mehānismam – trakin spole (tracking coil), kura nobīdies objektīva lēcu vajadzīgā pārvēršanā.

1.3.         Jaudas automātiska vadīšanas ķēdes                 (APC - ķēdes).

Lāzera diodes stabila izstarošana iespējama tikai pēc noteiktas darba strāvas, kuru lielums ir no 40…90 mA un var svārsties +/- 6-8% robežos. Izstarošanas intensitāte stingri atkarīga no apkārtēja vides temperatūras un no darba strāvas lieluma, tāpēc arī nenozīmīga uz pirmo lūku darba strāvas  paaugstināšana ved pie ātras diodes sabojāšanas. Optisko pārveidotāju firmas-izgatavotāji uz etiķetes blakus ar modeļu nosaukumu norāda nominālo darba strāvu LD, kuru lielums ir vienāds pēdējam trīs cipariem, dalītiem uz desmit.

Lāzera diodes izstarošanas jauda kontrolēs ar monitors-fotodiodu un atbalstās uz pastāvīga līmeņi ar jauda automātiska vadīšanas ķēdēm – APC (principiālās shēmas ar arī abreviatūra ALPS – Automatic Laser Power Control).

Lāzera diodes izstarošanas daļa trāpa uz monitor-fotodiodu, kurš pārveido izstarošanas elektriskā enerģijā (17. pielikums zīm. 1.8.)

Pēc lāzera diodes strāvas palielināšanas viņu izstarošanas intensitāte, tas rezultātā palielināsies strāva caur monitoru-fotodiodu. Pie tā APC pārsledzes Q101 tranzistoru, kurš uzdod dara strāvu LD. Pēc izstarošanas intensitātes samazināšanas notiek atpakaļošais process. Tranzistors, kurš uzdod darba strāvu principiālās shēmās, parasti nosauc par lāzera draiveru.

Remontā praksē izmērīt lāzera diodes darba strāvu iznāk bieži. Tam izmērījas sprieguma krišana lāzera draivera emitera ķēdes uz rezistora. Uz 17. pielikuma zīm. 1.8. – šim R101 rezistoram nomināli ir 12 Om. Zinot ši rezistora nominālu viegli aprēķināt darba strāvu LD.

Firmas-izgatavotāji rekomendē sekojošo mērīšanas kārtību:

·        Atslēgt CD-ROM

·        Pieslēgt multimetru pie rezistora lāzer-draivera emitera ķēdes

·        Ieslēgt CD-ROM un nomērīt

·        Atslēgt CD-ROM, atslēgt multimetru, pārskaitīt LD strāvu pēc sprieguma krišanas uz rezistora un salīdzināt viņu ar nominālu strāvu, uzrādīto uz etiķetes.

Izņemot lāzera diodes sabojāšanu, remonta praksē ir vēl rinda sekojošo optiska pārveidotāja bojājumu:

·        Šleifu notrūkumi vai vadu notrūkumi izjaucās.

·        Vijumu notrūkumi vai saīsināšana fokusā vai trakin spolē.

·        Objektīva lēcas ieķīlēšana izjaucamie ar neakurātu tīrīšanu vai svešam priekšmetam.

Fokusa vai trakin spoles notrūkumu gadījumā var pamēģināt kādu optiska pārveidotāja korpusa izjaukšanu, ja tas atļauj viņu konstrukcija, tā kā notrūkumi reti var ieraudzīt lodēšanas punktos spoles izejās. Tam ir nepieciešams noņemt augša vāku (uz 18. pielikuma zīm. 1.10 apzīmēts ar 4.), kura bieži piestiprināta ar sprūdam, un pārliecināties, ka tur nav nekvalitatīvo lodēšanas vietu vai citu likvidēšanas defektu.

Parasti fokusa spolei ir pretestība vairāk ka 7 Om/ 7 Om – tas ir zemāka robeža). Trakin spolei var būt nedaudz mazāka pretestība, bet ne mazāk kā 2 Om . Lai pārbaudīt spoles, var izmantot 1.5 V bateriju fokusa spoles pārbaudīšanai lēcai jāpārvietojas augšā/lejā pēc baterijas polaritātes samainīšanai. Trakin spoles pārbaudīšanas lēcai jāpārvietojas horizontālā plaknē.

Darbā ar optisko pārveidotāja bloku nepieciešami ieverot piesardzības mērus, par kuriem bija pateikts. Uz 18. pielikuma zīmējuma 1.10. CD-mehānisms, kuram zobrati ir piestiprināti ar skrūvēm. Jaunākos modeļos viņu piestiprina ar sprūdiem fiksatoiem. Īsi apskatīsim operācijas pēc optiskas pārveidošanas samainīšanas :

·        Atspiest fiksatorus un noņemt sprūdu 1;

·        Noņemt sprūdu 2;

·        Atspiest fiksatorus, izvilkt vadules 3 pārvēršanā, uzradīta zīmējumā, līdz pilnai optiska pārveidotāja atbrīvošanai un noņemt optisko bloku.

·        Uzstādīt jauno optisko pārveidotāju, uzstādīt vaduļu 3 uz iepriekšējo vietu

·        Uzstādīt strūdas

Lai novērstu lāzera diodes sabojāšanu transportēšanas laikā, firmas-izgatavotāji saīsināja lāzera diodes izejas ar pieladēto lasi. Pēc optiska pārveidotāja uzstādīšanas un izjaucu pieslēšanam nepieciešams izvilkt pielādu izejas saīsināšanas vietā. Punkts, kurā nepieciešams izvilkt pieladu, ir uzradīts optiska pārveidotāja pasē (18. pielikums zīm. 1.11.).

1.4.         Augstfrekvences ķēde un RF – process.

Fotodektora ieejas signālu līmenis ir pietiekami mazs. Šo signālu pastiprināšanai ir RF(Radio Frequency – augstfrekvences ķēdes). Uz šo dienu RF ķēdes var ieraudzīt kā atsevišķu RF-pastiprinātāja mikroshēmu. RF-pastiprinātāja mikroshēma var būt uzstādīta tieši uz optisko pārveidotāju. Vairāk modernākos CD-ROM modeļos RF ķēdes iekļūt servoprocesora sastāvā.

Apskatīsim fotodetektora izejas signāla pastiprinājuma shematisko risinājumu uz RF-pastiprinātāja servoprocessora (19. pielikums zīm. 1.12.), kurš šodien plaši izmantojas CD-ROM.

Lai pastiprināt signālus, no katra fotodiodes A-C un B-D paris izmantojas operacionāli pastiprinātāji RFIV. PS1 un RFIV. PS2. Pastiprināti signāli (A-C) un (B+D) summējas ar summējošo pastiprinātāju Sum. PS., uz kura izejas ir signāls, kurš  nes informāciju, uzrakstītu uz kompaktdiska. Šis RF-signāls(viņu vēl nosauc par EFM-signālu pēc modulācijas nosaukuma, kura izmantojas CD-ROM ierakstīšanas procesā) var pārkontrolēt uz 30 kājiņa.

Lai izdalīt fokusēšanas kļūdu signālu pastiprinātie signāli (A+C) un (B+D) starpība, tas ir fokusēšanas kļūdu signāls. UZ 37 kājiņu caur rezistoru padodas sajaukts spriegums FE pastiprinātājam. Ar rezistora regulēšanu uzstādās ‘’nulle’’ uz viņa izejas pēc signāla prombūtnes, tas ir ‘’Stop’’ režīmā.

Lai atdalīt ierakstīšanas celiņa kļūdu nosekošanas signālu , signāli no papilda fotodioda E un F padodas uz operacionālas pastiprinātāju E.PS. Un F.PS. invertējošiem izejam. Pastiprinātie izejas signāli E un F padodas uz diferenciālo pastiprinātāju TE.PS., uz kura izejas sanāk viņu starpība (E-F), tas ir kļūdu signāls TE.

Augstkvalitātes ķēdes sastāvā iekļūt ar FOK, MIRR, DFCT ķēdes.

FOK (Focus O’key) ķēdes vajadzīgi, lai atzīmēt fokusēšanas kvalitāte fokusa meklēšanas momentā. Pēc kompaktdiska piekraušanas pēc SRCH komandas (SEARCH - meklēšana) ieslēdzas fokusa meklēšana. Lēca sāk pārvietoties augšā/lejā, lai nofokusēt lāzera diodes staru uz diska virsmas. Fokusa meklēšanas momentā, atspoguļotai no kompaktdiska oscillogrammas uz 31 kājiņas ir vide, uzradīta uz 20. pielikuma zīmējuma 1.13.

Šis signāls padodas uz FOK ķēdes ieeju. FOK ķēdes sastāvā iekļūt FOK-pastiprinātājs un FOK-komparators. FOK-komparators salīdzina sastavīgu līmeņu, atdalītu no RF-signāla ar atbalstīšanas sprieguma līmeni (20. pielikums zīm. 1.14.).

Ja pastāvīgais sastavējošais līmenis pārsniedz atbalstīšanas sprieguma līmeni, tad uz komparatora izejas parādās loģiskais ‘’viens’’ (20. pielikums zīm. 1.14.).

Pēc tā, kā ir atrasts fokuss, un uz FOK izejas parādijas loģiskais ‘’viens’’ iespējams Spindle motora palaišana.

Uz 20. pielikuma zīmējuma 1.15 paradīta signāla forma fokusa meklēšanas momentā uz 25 kājiņa – FOK-komparatora izeja.

MIRR (Mirror-spogulis) paredzēti spoguļa virsmas diska noteikšanai starp ierakstīšanas celiņiem (pamatstars atrodas starp ierakstceliņiem), pēdēja celiņa izejas uz atspoguļoto virsmu. Bez tā, MIRR signāls izmantojas celiņu daudzuma saskaitījumam ‘’Meklēšana’’ režīmā.

Atkarībā no stara atrašanas (Uz ierakstīšanas celiņa vai apkārt viņa) uz spoguļa komparatora būs zems vai augsts līmenis. Uz 20. pielikuma zīmējuma 1.16. parādīti ‘’Spogulis’’ ķēdes, bet uz 22.pielikuma zīmējuma 1.17. – oscillograma, skaidrošie viņu darbību.

DFCT (Defect-defekts) ķēdes – vajadzīgi kā ir skaidrs no nosaukuma, disku defekta noskaidrošanai, izsaucamus ar skrambām, piesarņošanam u.t.t. Viņu shematiskais risinājums ir līdzīgs ‘’Spogulis’’ ķēdēm (skatīt RF pastiprinātāja-servoprocessora strukturshemu uz 23. pielikuma zīmējuma 1.18).

DFCT ķēdes izejas signāls analizējas, un vadīšanas sistēmas procesors izdod komandu fokusēšanas servosistēmai un ierakstceliņu nosekošanas defektu korekcijai. Tabula 1.1. novērsti uzziņu dati.

Uz šo dienu CD-ROM var ieraudzīt RF-ķēdes. Apskatīsim RF-pastiprinātāja strukturshēmu pēc kura var redzēt savstarpējo iedarbību un saistību starp atsevišķam ķēdēm (24. pielikums zīm. 1.19).

Komanda LDON, APC ķēdes ieslēgšanai, uzej uz mikroshēmas 29. kājiņu, APC ķēdes izejas signāls, kurš vada lazera-draiveru, noņemas no 5. kājiņas. Uz 6 kājiņu (APC pastiprinātāja invert ieeja) padodas signāls no monitora- fotodioda. Signālu summas (A+C) un (B+D) no fotodetektora padodas uz operacionālas pastiprinātāja RF1- VPS.1.un RF1-VPS.2. (7. un 8. kājiņas) invertējošam ieejam. No viņu izejam pastiprināti signāli padodas uz summējošo pastiprinātāju Sum. PS. (A+B+C+D) signāls, kurš nes informāciju no summējoša pastiprinātāja, padodas uz FOK un DEFECT ķēdes pastiprinātāju invertējošiem ieejam, un pēc tam caur ārējo kondensatoru tilpuma saistību no mikroshēmas 2. kājiņas uz FOK pastiprinātāja neinvertējošo ieeju un uz ‘’Spogulis’’ (MIRR) ķēdēm.

Starp 2. un 3. kājiņu ieslēgta summējoša pastiprinātāja atpakaļoša ārēja saistības ķēdīte.

FOK komparatora izeja saistīta ar 28 kājiņu, bet ‘’Spogulis’’ komparatora izeja – ar 22 kājiņu.

No operacionālam pastiprinātāja RF1-VPS.1. un RF1-VPS.2. izejam pastiprinātie signāli padodas arī uz FE PS. Kļūdu fokusēšanas signāla diferenciālo pastiprinātāju, uz kura izejas sanāk signālu (A+C) – (B+D) starpība, tas ir fokusēšanas signāls – FE. Uz 18. kājiņu caur pielāgošanas rezistoru uz FE PS. Padodas nobīdes spriegums. Signāli no F un E papild fotodiodiem padodas uz F1-VPS. Un E1-VPS. Pastiprinātāja invertējošiem ieejam, no kuru izejam F un E pastiprinātie signāli nāk uz TE.PS. ierakstceliņa nosekošanas signāla diferenciāla pastiprinātāja ieejam. TE signāls noņemas no 20. kājiņa.

EFM komparators pārveido augstfrekvences signālu impulsu signālā.

RF signāls saskaņa ar rindu iemesliem ir asimetrisks attiecībā pret X asi. Lai nokompensēt šo asimetriju izmanto asimetrijas ķēdes (ASSY). Izziņu dati uz RF pastiprinātāja ir pieradīti uz 1.2. tabulas.

1.5.         Servosistēma.

CD-ROM servosekcija izstrādā signālus lēcas objektīva izpildīto mehānisma vadīšanas shēmai, optiska pārveidotāja motoru piedziņa vadīšanas shēmai un kompaktdiska griešanas motora vadīšanas shēmai. Servosistēma kura kontrole kompaktdiska apgriezienu frekvenci, var iekļūt ciparu signālu procesora sastāvā.

Ir gan analogu servosistēma, gan ciparu servosistēma. Pirmo ciparu servosistēmu izbūvēja kompānija Matsuhita.

Servoprocesoram ir nepieciešama RF-signāla fokusēšanas kļūdu signāla un ierakstīšanas celiņa nosekošanas ‘’Spogulis’’ un ‘’Defekts’’ ķēžu izejas signālu esamība. Ja viena no signāliem nebūs, servosistēma pārslēdz piedziņu ‘’Stop’’ režīmā.

Apskatīsim, kā strādā fokusēšanas servosistēma 25. pielikuma zīmējuma 1.21. piemēra. Viņa vajadzīga attāluma vadīšanai starp lēcas objektīva un kompaktdisku, tas nozīme saglabāt pitu izstarošanas kušķu fokusā.

Kā bija minēts, uz 25. pielikuma shēmas 1.21. ir RF-pastiprinātājs/servoprocesors.

Bez augstfrekvences ķēdes viņā sastāvā iekļūt : fokusēšanas servosistēmas, ierakstīšanas celiņa nosekošanas un optiska pārveidotāja dzinēja piedziņa servosistēma.

Pēc kompaktdiska ielādes ieslēdzas APC ķēdes. Pie invertēta galēja pastiprinātāja fokusēšanas kļūdu signāla ieejā caur FS2 atslēgu pieslēdzas fokusa meklēšanas signāla ģenerators. Pastiprinātais ar galēju pastiprinātāju fokusa meklēšanas signāls padodas no 6. kājiņa uz fokusa spoles draiveru un objektīva lēca sāk pārvietoties augšā/lejā (atkarībā no atslēga FS1 vieta), lai nofokusēt lāzera staru uz diska virsmas. Fokusa meklēšanas stadijā fokusēšanas kļūdu signāla diferenciālais pastiprinātājs FE.PS. ir atslēgts no servosistēmas ar FS4 atslēgu un fokusēšanu kļūdu neizmantojas. Momentā, kad fokusēšanas kļūdu signāls iet caur ‘’0’’, tas ir kļūdu prombūtne [(A+C)-(B+D)=0], nostrādā FZC komparators (Focus Zero Cross – fokusēšanas kļūdu signāla pāriešana caur ‘’0’’). Signāls par kļūdu prombūtni caur datu reģistru no 24. kājiņa (SENS) padodas uz vadīšanas sistēmas procesoru, FZC komparatora ir tāda paša kā komparatoram FOK – fokusēšanas kvalitātes noteikšana fokusa meklēšanas momentā. Vadīšanas sistēmas procesors reaģē uz paziņojumu FE = ar 0 komandu, kura padodas uz 21 kājiņu (DATA). Pēc šis komandas caur FS4 atslēgu pie fokusēšanas servosistēmas pieslēdzas FE signāls no FE.PS. pastiprinātāja diferenciāla izeja, tas nozīme ka ieslēdzas fokusēšanas servosistēma. Pie tā, vēl līdz fokusēšanas ieslēgšanas uz FOK komparatora izeja līmenim jāpārslēdzas uz augstu, tas nozīme ka servosistēmas ieslēgšana iespējama pēc divu komandu esamībām – FOK un FZC, un vienlaicīgi atvienojas FS2 atslēga – fokusa meklēšana. FE signāls caur FS4 atslēgu padodas uz kompensācijas fāzes ķēdēm, un pēc atbilstības  korekcijai padodas uz FE signāla galēja pastiprinātāja invertējošo izeju. No šis pastiprinātāja izeja, savienotam ar 6 kājiņu (FE_0), fokusēšanas kļūdu signāls padodas uz fokusa spoles draiveru.

Ierakstīšanas celiņa nosekošanas servosistēmas nozīme – lāzera stara noturēšana tieši ierakstīšanas celiņa centra, tas nozīme vadīta objektīva lēca horizontāla virsmā. Sistēma Tracking Servo strādā sekojoši.

Pēc FOK komandas pieejas uz procesora vadīšanas sistēmu notiek griešanas diska zinēja pusks un ieslēdzas viņa paātrinājuma režīmā. Ierakstīšanas celiņa kļūdu nosekošanas signāls no TE.PS. diferenciāla pastiprinātāja izeja caur ārējiem ķēdēm padodas uz MIRR komparatora izejas, parāda zems līmenis, kurš noteica ka stars iet pa ierakstīšanas celiņa, vadīšanas sistēmas procesors analīze TZS komparatora signālu un pēc kļūdu prombūtnes noteikuma ierakstīšanas celiņa nosekošanā padod komandu uz 24. (DATA) kājiņu servosistēmas ieslēgšanai.

Pie tā TM1 atslēga saslēdzas un ieslēdzas ierakstīšanas celiņa nosekošanas servosistēma. TZS komparatora signāls kopumā ar ārējo MIRROR ķēdes signālu, tapāt izmantojas celiņu saskaitīšanu ‘’Meklēšana’’ režīmā. TG1 un TG2 atslēgas pārslēdz pastiprināšanas koeficientus – ‘’nomināls’’ un ‘’paaugstināts’’ – ‘’Meklēšanas’’ režīmam. Pēc ierakstīšanas celiņa nosekošanas servosistēmas ieslēgšanas TE signāls caur TM1 atslēgu padodas uz kompensācijas ķēdes ieeju – Tracking Phase Compensation. Nokorektēta izejas signāla BR sastāvdaļa padodas uz galējo pastiprinātāju, kura izeja savienota ar 13. kājiņu. Zemfrekvences sastāvdaļa izmantojas optiska pārveidotāja piedziņa dzīneja servosistēmai, kura ieslēdzas ar TM2 atslēgu. Priekšā/Atpakaļ optiska bloka pārvietošana izvirzās ar TM5 un TM6 atslēgām. Signāls optiska pārveidotāja piedziņa motora draiverim noņemas no 16. kājiņa.

2.         CD-ROM EKSPLUATĀCIJAS ĪPAŠĪBAS

Samsung SCR 2030 piedziņa atšķiras ar savdabīgu dizainu. No iepriekšējiem, mazāk ātriem modeļiem, šī atšķiras ar skaļuma analogu regulatoru. Pēc mana skata, tas ir pareizs atrisinājums – parasto ‘’krutilku’’ izmantot ir vienkaršāk un ērtāk nekā spiest plusu vai mīnusu pogas uz automātiska skaļuma regulatora.

Teicami pievārē ar ķinu audiokompaktdiskiem. Mūziku WAV piedziņa kopē bez pārmetumiem.

Samsung SCR 2030 ir vislabākais un universālais CD-ROM savā klasē. Un visinteresantākais fakts ir tas , ka Samsung SCR 2030 strādā labāk nekā Samsung SCR 2430.

3.         CD-ROM DIAGNOSTIKA

Lai realizētu nomērīšanas un regulēšanas ir vajadzīgi:

·        Tests-diski

·        Kompaktdisks (piemēram ar mūziku)

·        Papild kabēļis

·        Divstaru oscillografs ar stripu vairāk par 30 Mhz

·        Regulēšanas atslēga (sešskaldnis ar d=2 mm)

·        Krāsa regulēšanas elementu fiksācijai

Mehāniskā regulēšana izmantojas, ja ir nestabila reproducēšana. Pēc CD mehanisma samaiņas viņa nereproducējas, t.k.. ir izpildīta ar mehanisma ražotāju. Regulēšanas veidojas servisa servosekcijas stavokļī.

Diagnostikas shēmas un oscillogrammas ir parādītas pielikumos 26.-31. 

4.         CD-ROM PAMATBOJAŠANAS UN REMONTS

1.     Putekļu un mātu trāpījums iekšā mehānismā.

Var nopirkt Clean Disk (tīrīšanas disks), viņš ir speciāli izbūvēts CD-ROM tīrīšanai. Šī diska virsma apsēkta ar pluksniņiem . Pusei no diska pluksniņas leņķis ir viens, otrai cits.

Ja CleanDisk jums nepalīdzes, tad var pameģināt notīrīt viņu pašam. Bet es nevaru garantēt , ka pēc jūsu ‘’tīrīšanas’’ CD-ROM strādās. Tāpēc vislabāk nopirkt jaunu CD-ROM vai atdot uz remontu veco.

2.     Fokusa spole aprauta, vai saīsināta .

             Vajag pārbaudīt ar ommetru fokusa spoles (apmēram 8 Om) pretestību. Pārbaudes laikā lēcai jāpārvietoties augšā/lejā.

3. Lāzera diodes novecošana vai pilnīga izeja no darbības. Nepareiza griešanas platformas uzstādīšana pēc augstuma.

             RF signāla līmenis nozīmīgi atšķiras no 0,4 v (8. kājiņa IC101).

             Pārbaudīt griešanas platformas augstumu.

4. Trakin spole ir aprauta vai saīsināta.

             Pārbaudīt ar ommetru trakin spoles pretestību (apmēram 8 Om). Pārbaudes laikā lēcai vajag pārvietoties horizontālā plaknē.

5.         Nestrādā fotodetektors

             Uz 9. kājiņa IC101 RF-signāls apmēram 0.5 v.

6.         Mitruma trāpīšana piedziņā.

             Atslēgt datoru. Izvilkt piedziņu un izjaukt. Slaucīt ar vatu. Priecāties ja viņš strādās.

5. CD-ROM PIESARDZĪBAS REMONTĀ UN REGULĒŠANĀ.

CD-ROM remontā jāatcērties par specifiskiem piesardzības mēram, kurus nav servisa pakalpojumos.

Pusparvadītāju lāzera diode ir intensīvā neredzāmā izstarošanas avots kurš var izsaukt acu bojājumus vai apdegumus. Lāzera izstarošanas līmenis ir nekaitīgs jūsu veselībai, ja izpildīt divas sekojošas prasības :

1)    Nedarīt nekādus darbus ar optisko bloku, ja ir ieslēgta barošana.

2)    Neskatīties objektīva lēcā.

Ir rekomendēts ne noņemt bez vajadzības kompaktdisku no griešanas platformas.

 Elementi, kuri ir jūtīgie statiskai elektrībai nosauc par ESD komponentiem. ESD komponentam CD-ROM var pieskaitīt: Lāzera diode, MOP un KMOP mikroshēmas.

Saskaņā ar to, servisa pakalpojumā vajag izpildīt dažādas prasības, kuri var palīdzēt izbeigt nevajadzīgus izdevumus uz jauno komplektējošo pirkumu:

1.     Izmantot antistatisko aproci.

Antistatiskais aprocis noņem statisko lādiņu no jūsu ķermeņa, bet nenoņem no jūsu apģerbas, tāpēc nerekomendēts pieskarties pie remontējama mezgla ar apģerbja daļām.

2.     Izmantot iezemētu lodāmuru.

3.     Novietot mezglus, saturošus ESD komponentus, uz strāvas vadošas virsmas.

Optiska pārveidotāja servisa apkalpošanas piesardzības mērus.

No visiem CD-ROM elementiem visjūtīgākais statiskai elektrībai ir lāzera diode. Viņš iekļauj optiska pārveidotāja sastāvā, kurš ir visdargāka detaļa CD-ROM . CD-mehānisma apkalpošanu vajag veikt uz strāvas vadošas virsmas. Objektīva lēcas tīrīšanu vajag veikt ar lielu uzmanību. No dažādiem veidiem, kuri rekomendējas lēcu tīrīšanai , vairāk pieejams ir viņas notīrīšana ar spirta un ūdeni samitrinātu vates gabaliņu. Kādus CD-ROM modeļos pieeja pie objektīvas lēcas ir ārkārtīgi ierobežota ar kompaktdiska piespieda mezgla noņemšanu, nekā pēc piekares lēcas sistēmas sabojāšanas tīrīšanas laikā, pirkt jaunu optiku.

6.         ELEKTRISKAS SHĒMAS DAĻU APRAKSTS.

Loģiskie elementi.

Parasti, katra liela un sarežģīta konstrukcija veidota no sīkākam un vienveidīgam detāļam, kuru asortiments nav liels. Dators kā sarežģīta iekārta sastāv no nedaudziem elementu tipiem. Viņas nosaukums – loģiskie elementi. Tas ir elektroniskas  shēmas, kas izpilda elementāru operāciju. Dators izmanto tikai divu līmeņu signālu, augstspriegums, - zemspriegums, ieslēgts, - izslēgts.

Atbilstoši binārai skaitīšanas sistēmai ir dabiski šos līmeņus atzīmēt attiecīgi ‘’0 ‘’un ‘’1’’.

Katrs loģiskais elements ir neliels elektriskais slēgums ar vienu vai vairāku ieeju un vienu izeju. Atkarībā no signālu ieejas, elements izstrādā rezultātu, signāla izeja. Analīze parāda, ka visas datora izpildāmas darbības var realizēt ar trīs veidu loģiskiem elementiem , ‘’vai’’, ‘’un’’, ‘’nē’’.

Loģiskais elements ‘’VAI’’ (dizjunktors, angļ. Val. ‘’OR’’).

Loģiskais el. ‘’vai’’ izpilda loģisko operāciju dizjunkciju loģiskas saskaitīšanas:

1

1

A                                                                         A                     Y  B                          Y          A       0  0  1  1               B

                                                B       0  1  0  1              

                                      Y       0  1  1  1                                           

Signāls ‘’viens’’ izejā parādās tajos gadījumos, ka kaut kāda ieejā padots signāls 1.

A           +      -

                                         Y   

 

 B           +   -         R                        

Loģiskais ‘’1’’ pozitīvs signāls

Loģiska elementa ‘’Vai’’ realizācijai izmantotas pusvadītāja diodes. Padodot pozitīvo signālu, kādā no shēmas ieejam arī izeja parādīsies gan drīz tādam paša lieluma signāls.

7.         DROŠĪBAS TEHNIKA.

Lai veiktu CD-ROM mehanisma remontu ir vajadzīga sēkojoša drošības tehnika:

·        Antistātiskais aprocis;

Antistatiskais aprocis noņem statisko lādiņu no Jūsu ķermeņa, bet ne noņem viņu no apģerbas, tāpēc nerekomendējas  pieskarties pie remontējama objekta ar apģērba daļam.

·        Izmantot iezemēto lodāmuru;

·        Savienojumi, kuri satur ESD komponentus, izvietot uz strāvas vadošas virsmas;

ESD komponenti, tas ir komponenti, kuri ir jūtīgi pie statiskas elektrības. Pie viņam atteicas lāzera diode un mikroshēmas.

III.  EKONOMISKĀ DAĻA

Iegādājoties CD-ROM, jebkuru patērētāju vienmēr ne tikai pašas produkcijas cena, bet arī konkrētas ierīces vidējās remonta izmaksas. Priekš remontdarbu izmaksu aprēķināšanas eksistē formula:

R=L+Pm+Pl+E+T, kur:

          R- remonta pašizmaksas, kuras ir iegūtas no:

          L – labotāja algas;

          Pm – izlietoto pamatmateriālu aprēķina;

          Pl – izlietoto palīgmateriālu aprēķina;

          E – elektroenerģijas izmaksām

          T – transporta izmaksām.

Labotāja alga

          Pareizs darba algas aprēķins ietver sevī strādnieka kvalifikācijai atbilstīgu darba apmaksu, kā arī lielāku katra strādnieka materiālas ieinteresētības veidošanu, izpildāmā darba kvalitātes paaugstināšanai, izejvielu un materiālu ekonomijā un pašizmaksu samazināšanā. Šiem mērķiem kalpo tarifu sistēma, tehniskā normēšana un darba apmaksas veidi, kuri tiek pielietoti atkarība no ražošanas noteikumiem.

          Izšķir divus darba apmaksas veidus: gabalu darba alga un laika darba alga.

          Strādnieka algas atkarībā no izpildītā darba daudzuma un kopējs izcenojums par darba vienību ir gabalu darba algas raksturojums. Savukārt, laika darba alga ir atkarīga no strādnieka tarifu likmes un nostrādātā laika.

Izlietoto pamatmateriālu aprēķins

          Dotajā ražošanas nozarē pamatmateriāli ir mikroshēmas un citi elektriskie CD-ROM elementi, kas remonta laikā tiek pārbaudīti un nomainīti:

          CPU (procesora) shēma – 10 Ls.

          Bufera elements – 1 Ls.

          Sprieguma stabilizatori – 3.5 Ls.

          Vadības shēma – 4 Ls.

          Drošinātājs – 0.5 Ls.

          Izlietoto pamatmateriālu aprēķinu sastāda nomainīto elementu cenu summa.

Izlietoto palīgmateriālu aprēķins

          Pie palīgmateriāliem var pieskaitīt: lodalvu, konifoliju, tas ir, to, kas katra remonta laikā tikai daļēji pārnes savu izmaksu uz izpildāmo darbu:

          Lodalva (1 Kg.) – 14 Ls. (darbam ir nepieciešams tikai ap 10g.).

          Konifolijs (1 Kg.) – 4 Ls. (darbam ir nepieciešams tikai ap 18 g.).

Elektroenerģijas izmaksas

Elektroenerģijas izmaksas tiek aprēķinātas atbilstoši pastāvošajam elektroenerģijas izcenojumam valstī. Ierīces, kuras tiek izmantotas remonta laikā patērē sekojošu elektroenerģijas daudzumu:

          Apgaismojuma lampa – 110 W/h.

          Oscillografs – 65 W/h.

          Lodāmurs – 30 W/h.

          Protams, šīs izmaksas tiek ieturētas, ja remonts tiek veikts firmas telpās, tur pretim veicot veicot remontu pie klienta šī maksa netiek ieturēta, tomēr šeit ir vērts padomāt par to, kur ir izdevīgāk veikt remontu (ja tas ir iespējams abās vietās). Par cik, veicot remontu pie klienta parādās jauns parametrs – transporta izmaksas, kas nebūt nav lētākas par elektroenerģijas izmaksām.

Transporta izmaksas

Šīs izmaksas ir atkarīgas no degvielas cenas un klienta atrašanās vietas, tas ir, attāluma no firmas ēkas līdz klienta mājai. Protams, ja ir vēlēšanas klients var pats atgādāt savu bojāto CD-ROM uz servisu.

          Remontdarbu izmaksu aprēķina piemērs, ja tiek nomainīta CPU mikroshēma (tiek izmantota laika darba apmaksa un klients ir pats atgādājis CD-ROM iekārtu uz servisu).

L: Stundas tarifs strādniekam ir 8 Ls stundā (kopā ar PVN ), darba laiks 1 stunda un 45 minūtes, tas ir(maksa par 15 minūtem ir 2 Ls):

L= 8 X 1 + (45/15) X 2 Ls = 14 Ls

Pm: Mikroshēmas cena – 10 Ls

Pl: lodavas izlietošana – 10g (0.15 Ls), konifolijs 18g (0.22 Ls).

E: Elektroenerģijas aprēķins – oscillografs 1h (0.1 kW), lodāmurs 1h (0.2 kW), lampa 1h 45min. (0.5 kW). E= 0.8 x 0.039 = 0.0312 Ls

Kopā jāsamksā : 14 + 10 + 0.37 + 0.0312 = 24.40

         

         

IV.  DARBA AIZSARDZĪBA

4.1  STRĀVAS IEDARBĪBA UZ ORGANISMU.

Iedarbojas trijos veidos:

1)    Bioloģiski

2)    Termiski

3)    Elektroķīmiski

1)    Bioloģiska iedarbība rodas, caur cilvēka ķermeņu. Plūstoša strāva izraisa sirdsdarbības, asinsrites, nervu sistēmas traucējumus, kā arī muskuļu krampjus.

2)    Termiskā iedarbība rada, cilvēka ķermeņa audu un orgānu apdegumus, kā rezultātā var notikt pārogļošanas pat tad, jā ir tikai iekšējie apdegumi, pat tad, kad ir ārējie apdegumi. Var rasties sarežģījumi.

3)    Elektroķīmiskā iedarbība rada asins un citu organismu šķidrumu elektrolīzi, kā rezultātā izmaiņās šo šķidrumu fizikāli ķīmiskas īpašības.

Vēl ir elektrotraumas ar elektrotriecienu.

     Triecieni ir kompleksa iedarbība uz cilvēku, kā rezultātā apstājas dzīvības procesi,  un nav iestājusies neatgriezeniski procesi. Novēro, ja iedarbojas maiņstrāva lielāka par 15 mA – 1000 voltu spriegumu. Nosacīti tos iedala 4 pakāpes :

a)     Novēr muskuļu saraušanas bez samaņas zaudēšanas.

b)    Nover muskuļu saraušanas ar samaņas zaudēšanu

c)     Nover muskuļu saraušanas un rodas traucējumi sardsdarbībā un asinsritē

d)    Klīniskā nāve (5-6 min.)

NOBEIGUMS

          Dotajā diplomprojektā tiek aprakstīts CD-ROM Samsung SCR 2030 uzbūve un darbības princips. CD-ROM Samsung piedziņas ir optimālie savā klasē, bet Samsung SCR 2030 ir visoptimālāka piedziņa Samsung vesturē. Protams, ka nākotnē CD-ROM vietā bus tikai DVD un Optiskie tehnoloģijas, bet tas bus tikai apmēram pēc četriem gadiem. Bet pagaidām gan drīz katram kam ir dators, ir CD-ROM piedziņa un daudz kompaktdisku, un viņus tas apmierina.

          Izstrādāto diplomprojektu var izmantot tehniķi, veicot CD-ROM tehnisko apkopi un arī lietotāji, kuri interesējas par CD-ROM uzbūvi.

BIBLIOGRĀFIJA

1.     Ремонт и регулировка CD-проигрывателей. Ю. Ф. Авраменко

СП НИЦ ‘’Наука и техника'' 1999 – 159 с.

2.     Форматы цифровой записи. Ю. И. Конев

Радио и связь. 1998 – 235 с.