Odtwarzacze CD

W artykule tym mam zamiar przybliżyć Czytelnikom tematykę, która z pozoru wydaje się obca, skomplikowana i niezrozumiała, a która dotyczy coraz liczniej reprezentowanej grupy sprzętu elektronicznego, trafiającego na stoły warsztatów serwisowych. Rzecz dotyczy napraw odtwarzaczy CD i CDROM-ów. Informacje, które znajdziecie Państwo tutaj zostały opracowane na podstawie przeglądu publikacji, grup dyskusyjnych i materiałów szkoleniowych dostępnych w Internecie.

Informacje ogóle

Nie będę tutaj powtarzać zasady działania, która została przedstawiona w numerach 2,3,4/96 „Serwisu Elektroniki". Chcę jedynie zwrócić uwagę Czytelników, na kilka faktów, które mogą mieć istotne znaczenie przy naprawach odtwarzaczy CD i CDROM-ów.

Wiemy, że informacja jest odtwarzana ze stałą prędkością liniową (CLV- constant linear velocity). W przypadku odtwarzaczy xl prędkość ta wynosi około 1.2m/s. Dane są nagrane na dysk ze stałą gęstością, niezależnie czy są to ścieżki wewnętrzne, czy też zewnętrzne. Jest to niewątpliwa zaleta. Wadą jest natomiast konieczność dosyć gwałtownej zmiany prędkości obrotowej podczas przeszukiwania płyty CD w celu znalezienia żądanej informacji. Wydaje się, że w przypadku CDROM-u nie ma żadnego racjonalnego uzasadnienia, aby utrzymywać stałą prędkość liniową. Gdyby wprowadzono zasadę utrzymywania stałej prędkości kątowej, dla zewnętrznych ścieżek otrzymywalibyśmy wtedy po prostu większą prędkość transmisji danych. W praktyce jednak wszystkie rozwiązania bazują na zasadzie utrzymywania stałej prędkości liniowej.

W przeciwieństwie do tradycyjnych „czarnych krążków", w odtwarzaczach CD chwilowe wahania prędkości talerza obrotowego nie mają wpływu na jakość odtwarzanego dźwięku. Nie słyszymy pisków przy zbyt dużej prędkości, ani basowych tonów przy zbyt małej prędkości obrotowej. Informacja odczytywana z płyty jest bowiem buforowana w pamięci RAM, która ma za zadanie wygładzenie strumienia odczytywanych danych. Pamięć działa na zasadzie rejestru FIFO (First In First Out) - pierwszy wszedł, pierwszy wyszedł. Dane docierają do pamięci w miarę odczytu z płyty CD. Takt strumienia danych wpływających do pamięci nie jest idealnie stabilny. Natomiast odczyt danych z pamięci odbywa się zgodnie z taktem zegara, dając w efekcie usunięcie wszystkich zakłóceń i błędów wynikających z nierównomierności procesu odtwarzania.

Odległość pomiędzy ścieżkami wynosi 1,6μm. Na powierzchni użytkowej dwunastocentymetrowego dysku można zapisać 74 minutowe nagranie. Podczas odtwarzania całej zawartości, dysk obraca się około 20.000 razy. Ścieżka z nagraniem ma kształt spirali o długości około 4800m.

W celu zobrazowania wymagań na precyzję układów sterujących posłużymy się poniższym przykładem. Właściwe działanie układu regulacji ostrości i śledzenia jest równoważne pilotowaniu samolotu nad ścieżką o szerokości 3m, na wysokości 18.000m z błędem mniejszym niż 2m, przy uwzględnieniu poziomego (1600m) i pionowego (4800m) kołysania ścieżki. W przypadku płyty CD ruch poziomy wynika z obracania się dysku („bicia" na osi silnika napędu dysku), a ruch pionowy z drgania płyty podczas obrotu.

Problemy ze startem

Zachowanie się odtwarzacza bezpośrednio po włożeniu płyty CD jest z reguły miarodajnym wskaźnikiem jego stanu. Podczas odczytu katalogu dysku praktycznie wszystkie elementy elektroniki i układu optycznego muszą funkcjonować poprawnie. Jeżeli którykolwiek z elementów odtwarzacza działa błędnie, procedura startu z pewnością zakończy się niepowodzeniem. W przypadku pojedynczego układu (bez zmieniacza płyt) procedura startu może zakończyć się następująco:

• pulsowanie segmentów wyświetlacza,

• wyświetlenie komunikatu: „brak dysku",

• wyświetlenie komunikatu: „błąd dysku",

• wyświetlenie daty, czasu, ale brak jakichkolwiek informacji o dysku,

• wysunięcie szuflady i „zaproszenie" do włożenia właściwego dysku.

W przypadku odtwarzaczy z „magazynkiem", komunikaty są takie same, z tym że próba startu jest powtarzana dla każdej pozycji zmieniacza.

Przyczyn błędnego startu może być bardzo wiele. Do najważniejszych należy zaliczyć:

• uszkodzony dysk,

• brudne soczewki,

• uszkodzony laser lub zespół fotodiod,

• uszkodzony serwomotor układu regulacji ostrości lub układu śledzenia (tracking),

• brudne lub źle działające czujniki i wyłączniki krańcowe,

• uszkodzenie silnika napędzającego dysk (spindle motor),

• uszkodzona elektronika sterująca,

• uszkodzone lub źle wyregulowane elementy systemu optycznego,

• złe ustawienie układów serworegulacji.

Jak widać, przyczyną błędnej procedury startu może być praktycznie wszystko. Nie można również wykluczyć przypadku trywialnego, czyli włożenia dysku odwrotną stroną. Z reguły płyta CD powinna być wkładana stroną opisaną (etykietą) do góry. Można jednak spotkać sprzęt, w którym przyjęto inną konwencję, np. niektóre odtwarzacze ze zmieniaczem płyt firmy Pioneer.

Procedura startu

Procedura startu, czyli uaktywnienie odtwarzacza, następuje po włożeniu dysku. Poniżej przedstawione zostaną kolejne jej etapy w przypadku właściwego działania odtwarzacza.

1. Zamknięcie szuflady i zablokowanie dysku na talerzu obrotowym (w urządzeniach przenośnych, które zwykle nie są wyposażone w wysuwającą się szufladę, należy ręcznie zamknąć pokrywę).

2. Wykrycie włożonego dysku odbywa się przy pomocy specjalnego czujnika optycznego lub przy pomocy samej głowicy odczytującej.

3. Głowica przesuwa się w kierunku środka dysku, na pozycję początkową.

4. Na rysunku 1 przedstawione jest usytuowanie zespołu fotodiod nad ścieżką w systemie wykorzystującym trzy wiązki laserowe (ang. three beam pickup). W systemach z jedną wiązką (ang. single beam pickup) nie występują segmenty E i F. Wiązka główna podlega detekcji w elementach A, B, C i D. Wiązki pomocnicze wykorzystywane w układzie śledzenia docierają do elementów E i F. Elementy E i F są przesunięte względem ścieżki - E w jedną, a F w drugą stronę. Sygnał z elementów E i F będzie równy, gdy głowica znajdzie się centrycznie nad ścieżką.

4a. Laser zostaje włączony i rozpoczyna się procedura ustawiania ostrości, czyli ustawienie głowicy odczytującej w odpowiedniej odległości od dysku. Po ustawieniu ostrości, włączony zostaje układ serworegulacji, który ma za zadanie utrzymanie właściwej ostrości podczas całego procesu odtwarzania. Ustawienie ostrości musi być bardzo precyzyjne. Dopuszczalny błąd wynosi ±0.5μm. Układ optyczny jest skonstruowany w ten sposób, że w sytuacji, gdy ostrość jest właściwa, promień laserowy tworzy na powierzchni dysku okrąg. W przeciwnym przypadku (ostrość ustawiona niewłaściwie) promień tworzy elipsę, której główna oś zmienia swoje położenie o 90° w zależności czy soczewka jest zbyt blisko, czy zbyt daleko od powierzchni dysku (+45°, gdy soczewka jest zbyt blisko i -45°, gdy jest zbyt daleko). Błąd ostrości (A + D) - (B + C) = 0 dla przypadku, gdy ostrość jest właściwa - sygnały z wszystkich czterech elementów są jednakowe.

4b. Dysk zaczyna się obracać, aż osiągnie prędkość około 500 obrotów na minutę. Przy tej prędkości włącza się układ serworegulacji, utrzymujący stałą prędkość liniową (CLV). Serworegulator wykorzystuje układ PLL do synchronizacji z impulsami zegara odczytywanymi z dysku. Sygnał danych jest tworzony jako suma składowych z elementów A, B, C, D zespołu fotodiod.

4c. Uaktywniany jest układ śledzenia. W systemach z trzema wiązkami laserowymi, jedna z wiązek dodatkowych trafia na dysk przed, a druga za wiązką główną. Przy właściwym ustawieniu głowicy, błąd śledzenia E - F = O (ang. tracking error). W systemach z jedną wiązką, błąd śledzenia jest otrzymywany jako (A + B) - (C + D).

5. Odczytywany jest katalog dysku i informacja o zawartości dysku pojawia się na wyświetlaczu.

6. Odtwarzacz przechodzi w stan oczekiwania na dalsze polecenia lub rozpoczyna odtwarzanie.

Czynności z punktów 4a, b, c, w niektórych systemach, wykonywane są równocześnie. Jeżeli którakolwiek z czynności od 1 do 5 zakończy się niewłaściwie, laser zostaje wyłączony, a odtwarzacz wyświetla komunikat odpowiedni do zaistniałego błędu.

Określenie przyczyn błędnej procedury startu

Po pierwsze, należy sprawdzić czy dysk znalazł się na właściwym miejscu. W tym celu należy sprawdzić działanie mechanizmu otwierającego i zamykającego szufladę, przez przynajmniej dwukrotne powtórzenie próby otwarcia i zamknięcia podajnika dysku. Problemy z całkowitym wysunięciem szuflady mogą spowodować, że dysk zostanie w niewłaściwy sposób zablokowany na talerzu obrotowym. Wszystkie odtwarzacze Sony, które przy otwieraniu i zamykaniu szuflady używają napędu paskowego, wymagają okresowego czyszczenia, a nawet okresowej wymiany pasków.

Jeżeli jesteśmy pewni, że to nie mechanizm szuflady jest przyczyną problemów ze startem, należy sprawdzić stan soczewek. W większości przypadków powierzchnia soczewki głowicy odczytującej powinna być błyszcząca, z wyraźnym niebieskim odcieniem. Nawet nieznaczne zanieczyszczenie powierzchni soczewki może wyraźnie pogorszyć działanie układu odczytującego. W niektórych rozwiązaniach konstrukcyjnych, w celu sprawdzenia stanu soczewki, trzeba zdemontować elementy mechanizmu blokującego dysk. Jeżeli soczewka nie jest błyszcząca, należy ją wyczyścić zgodnie z zaleceniami, które zostały przedstawione w „Serwisie Elektroniki" 7/97.

W następnym kroku sprawdzamy, czy głowica przesuwa się do położenia spoczynkowego, nad wewnętrzną ścieżkę dysku. Jeżeli jest to konieczne, ręcznie przesuwamy głowicę w kierunku zewnętrznych ścieżek i obserwujemy zachowanie głowicy po załadowaniu dysku. Głowica powinna płynnie przesuwać się w kierunku środka dysku i zatrzymać się po dotarciu do wyłącznika krańcowego. Jeżeli głowica nie przesuwa się lub jej ruch nie jest płynny, albo też blokuje się w niektórych punktach, wtedy przyczyny należy szukać w nieodpowiednim smarowaniu, a w skrajnym przypadku w uszkodzeniu silnika przesuwu.

Należy również sprawdzić stan przekładni zębatych, prowadnic i pasków. Sprawdzenie silnika i elektroniki układu sterującego dokonujemy przez pomiar napięcia na silniku przesuwającym głowicę. Jeżeli napięcie jest mniejsze od 1V, przyczyny należy szukać w silniku lub układzie sterującym.

Kolejnym etapem jest sprawdzenie, czy odtwarzacz próbuje ustawić ostrość. W urządzeniach przenośnych, w celu wymuszenia sytuacji, gdy odtwarzacz reguluje ostrość, przeważnie wystarczy zasymulować zamknięcie górnej pokrywy lub wciśnięcie przycisku PLAY. W innych urządzeniach konieczna jest obecność płyty wewnątrz odtwarzacza. W poprawnie działającym układzie powinniśmy obserwować przesuwanie głowicy w górę i w dół (przynajmniej w jednym kierunku ruch powinien być płynny). Ze względu na obecność dysku, obserwacja głowicy odczytującej może być utrudniona lub nawet niemożliwa - bardzo pomocnym w takiej sytuacji może okazać się lusterko dentystyczne.

Jeżeli działanie układu ustawiania ostrości jest identyczne, niezależnie od tego czy dysk jest włożony, czy nie, należy sprawdzić czy laser jest zasilany i wysyła strumień światła. W większości przypadków, podczas trwania procesu ustawiania ostrości, obserwując soczewkę głowicy odczytującej, będziemy w stanie zobaczyć małą plamkę czerwonego światła. Obserwację należy przeprowadzić w zaciemnionym pomieszczeniu, z bezpiecznej odległości około 150mm, pod katem 45° do osi głowicy. Obecność promieniowania świadczy o tym, że laser jest zasilany i pracuje. Nie możemy niestety na tej podstawie stwierdzić, czy strumień jest właściwie ukształtowany i czy moc promieniowania jest właściwa. Do stwierdzenia obecności promieniowania lasera możemy wykorzystać detektory IR dostępne w handlu lub zbudować własny w oparciu o schemat, który przedstawiamy jest na rysunku 2.

Sytuacja kiedy soczewka będąc w skrajnym położeniu dotyka powierzchni dysku, oznacza, że talerz obrotowy został przesunięty w dół, np. w efekcie uderzenia. Inną przyczyną może być skrzywienie lub zbyt duże bicie wałka łączącego talerz obrotowa z silnikiem. Wystąpienie tego typu uszkodzenia w urządzeniach przenośnych jest o wiele bardziej prawdopodobne niż w tych wyposażonych w wysuwającą się szufladę. W większości rozwiązań soczewka głowicy odczytującej jest zabezpieczona specjalnym pierścieniem, który chroni bardzo wrażliwą powierzchnię soczewki przed przypadkowym kontaktem z powierzchnią dysku. Stąd też, w większości przypadków głowica wychodzi z tego obronną ręką, a uszkodzona zostaje powierzchnia dysku.

Jeżeli talerz obrotowy jest zbyt wysoko, odtwarzacz nie jest w stanie ustawić ostrości. W poprawnie działającym odtwarzaczu, odległość pomiędzy powierzchnią soczewki a dolną płaszczyzną dysku wynosi zwykle około 2mm.

Sygnał ostrości z wyjścia odpowiednich segmentów zespołu fotodiod (A, B, C, D) jest odpowiednio formowany, wzmacniany i poddawany dalszej obróbce w elektronice odtwarzacza. Bardzo istotnym parametrem, mającym wpływ na przebieg procesu ustawiania ostrości jest offset i wzmocnienie toru. Pierwszy z nich jest odpowiedzialny za ustawienie elektroniki w odpowiednim punkcie pracy, tak aby proces ustawiania ostrości był zbieżny. Wzmocnienie toru określa czułość układu i jest tak samo istotne jak właściwe ustawienie offsetu. Niewłaściwe nastawy tych dwóch parametrów mogą spowodować, że ustawienie ostrości będzie niemożliwe.

Po ustawieniu ostrości (w niektórych rozwiązaniach jednocześnie), włączany jest silnik obracający dyskiem (ang. spindle motor). Dysk musi rozpędzić się do prędkości około 500 obrotów na minutę i dopiero wtedy możliwy jest odczyt danych z dysku, a to z kolei umożliwia zadziałanie układu sprzężenia zwrotnego utrzymującego stałą prędkość liniową. Częściowo zwarte uzwojenie silnika nie pozwoli na osiągnięcie właściwej prędkości. Dlatego określenie czy silnik obraca dyskiem z odpowiednią prędkością jest tak istotne. Prędkość 500 obrotów na minutę, to około 8 obrotów na sekundę. Naklejając kawałek taśmy na widoczną stronę dysku, będziemy w stanie oszacować prędkość obrotową.

Napięcie mierzone na zaciskach silnika w chwili, gdy zaczyna on obracać dyskiem, powinno wynosić około 2V. Jeżeli napięcie jest mniejsze, ale nie równe zero, to prawdopodobne jest częściowe zwarcie uzwojeń lub uszkodzenie układu sterującego (zmniejszona wydajność wzmacniacza wyjściowego). Napięcie równe zeru, wskazuje na totalne uszkodzenie układu sterującego, bądź na błędne zakończenie procesu ustawiania ostrości. Jeżeli ustawianie ostrości nie zostanie zakończone sukcesem, układ sterujący nie wyśle rozkazu uruchomienia silnika.

Należy podkreślić, że zabrudzone soczewki mogą dać podobne objawy jak uszkodzenie spindle motor (w dalszym opisie będziemy używać tego określenia zamiennie z silnikiem napędzającym dysk). Dlatego „żelazna" zasada obowiązująca przy naprawach odtwarzaczy CD i CDROM-ów brzmi: ,,wszelkie prace rozpoczynaj od wyczyszczenia soczewki głowicy odczytującej".

Po osiągnięciu odpowiedniej prędkości, uaktywniony zostaje układ serworegulacji prędkości i śledzenia ścieżki oraz rozpoczyna się odczyt katalogu płyty CD. Błędne działanie któregokolwiek z tych układów powoduje, że odczyt danych jest niemożliwy.

Podczas rozpędzania dysku, ustawiania ostrości i odczytu katalogu, odtwarzacz wydaje charakterystyczny dźwięk, który z reguły dobrze prognozuje jakość jego pracy. Na tej podstawie możemy powiedzieć, że laser pracuje i ostrość została ustawiona.

Coraz więcej modeli odtwarzaczy dysponuje specjalnym trybem pracy (test mode), który umożliwia ręczne przeprowadzenie wielu operacji, normalnie wykonywanych automatycznie - ustawianie ostrości, zmiana ścieżki, itp. Jest to bardzo wygodna cecha, która pozwala na szybkie i precyzyjne zlokalizowanie uszkodzenia.

Dysk obraca się w złym kierunku lub zbyt szybko

Dysk powinien obracać się zgodnie z kierunkiem obrotu wskazówek zegara (patrząc od strony, na której umieszczony jest opis zawartości dysku - etykieta). Jeżeli odtwarzacz zachowuje się nienaturalnie, tj. próbuje obracać dyskiem przeciwnie do kierunku obrotu wskazówek zegara lub zaczyna obracać dyskiem z dużo większą prędkością niż normalnie (sprawiając wrażenie jakby chciał „wyrwać się" z urządzenia), należy spodziewać się poważnego uszkodzenia:

• w obrębie głowicy odczytującej,

• w układzie regulacji prędkości obrotowej,

• w układzie sterowania odtwarzacza.

W pierwszym rzędzie należy sprawdzić, czy dysk jest włożony odpowiednią stroną i czy soczewka głowicy odczytującej jest czysta. W następnym etapie należy sprawdzić złącza i przewody łączące głowicę z pozostałą częścią układu. Połączenia są wykonane w postaci ścieżek naniesionych na folii. Drobne pęknięcia mogą być przyczyną błędnego działania odtwarzacza.

Sprawdzić należy również podłączenie silnika napędzającego dysk (spindle motor), szczególnie w przypadku, gdy zastosowany jest bezszczotkowy silnik prądu stałego. Jeżeli i tu nie znajdziemy przyczyny błędnego działania odtwarzacza, to z pewnością czeka nas regulacja układów serwo. W takim przypadku najlepiej posłużyć się instrukcją serwisową. Jeżeli nie dysponujemy instrukcją serwisową, proponujemy odwołanie się do punktu: „Ogólne zasady regulacji układów serwo". Sposób postępowania przedstawiony w tym fragmencie prawdopodobnie nie pozwoli na precyzyjną regulację układów serworegulacji, ale może doprowadzić do „ożywienia" odtwarzacza i pozwoli na ustalenie przyczyny zaistniałej usterki.

Wadliwe działanie układu śledzenia

Poprawny odczyt danych jest uwarunkowany właściwym działaniem układów serworegulacji ostrości i śledzenia oraz systemu sterowania. Przed przystąpieniem do jakichkolwiek regulacji układów serwo, należy upewnić się, czy taka regulacja jest konieczna. Trzeba więc wyeliminować wszystkie inne potencjalne przyczyny wadliwego działania urządzenia (brudny, zadrapany lub wypaczony dysk, brudne soczewki, blokowanie mechanizmu przez resztki zestalonego smaru, wytarte łożysko silnika napędzającego dysk, itp.). Usterki występujące podczas odtwarzania czy wyszukiwania są na tyle charakterystyczne, że można dokonać próby klasyfikacji najbardziej typowych przypadków.

Krótkie „przeskoki"

Usterka charakteryzuje się skokami głowicy w przód i w tył, trwającymi ułamek sekundy. Przyczyną takiego zachowania może być źle wyregulowany offset, niewłaściwe zrównoważenie toru sygnału śledzenia lub zbyt mała moc lasera.

Blokowanie się podczas odtwarzania

Charakteryzuje się powtarzaniem tej samej „ścieżki" lub pewnej liczby „ścieżek". Pod pojęciem „ścieżki" rozumiemy w tym przypadku obrót dysku, a nie odtwarzanie całego utworu. Efekt jest podobny, jak przy odtwarzaniu tradycyjnej płyty długogrającej z przerwanym rowkiem, z tym że powtórzenia są o wiele częstsze (3-8 razy w ciągu sekundy).

Najbardziej prawdopodobną przyczyną tego uszkodzenia jest zabrudzony dysk. Należy również sprawdzić, czy tor sygnału śledzenia (a czasami również ostrości) jest właściwie wyregulowany. Nieodpowiednie ustawienie offsetu czy wzmocnienia (zbyt duże) może spowodować, że odtwarzacz jest bardzo wrażliwy na wszelkiego rodzaju zadrapania lub zabrudzenia powierzchni dysku.

Przypadkowe długie „przeskoki" i powtórzenia

Część nagrania jest odtwarzana bez zakłóceń i nagle następuje skok do przodu lub do tyłu (o kilka lub kilkanaście sekund nagrania). Z czasem zjawisko to może się ustabilizować i pojawiać się zawsze w tym samym miejscu. Zakładamy, że nie jest zaprogramowany żaden tryb powtórzeń.

Najbardziej prawdopodobną przyczyną jest uszkodzenie mechaniki. Objawy jednoznacznie wskazują na to, że układ śledzenia nie jest w stanie utrzymać głowicy we właściwym położeniu. Zablokowanie głowicy powoduje, że nadmiernie rośnie błąd śledzenia i układ sterujący gwałtownie przesuwa głowicę w przód lub w tył (w celu zrównoważenia uchybu regulacji). W zlokalizowaniu i usunięciu przyczyn tej sytuacji, może nam pomóc opis zamieszczony w punkcie: „Sprawdzenie działania mechanizmu przesuwu głowicy".

Odtwarzacz blokuje się zawsze w tym samym położeniu

Najbardziej prawdopodobną przyczyną jest zabrudzenie układu przesuwu głowicy resztkami starego, zestalonego smaru. Podobny efekt może dać pęknięcie ścieżek drukowanych na folii łączącej głowicę z elektroniką odtwarzacza. Taki przypadek może mieć miejsce wtedy, gdy odtwarzacz był używany do wielokrotnego (kilkadziesiąt lub kilkaset razy) odtwarzania tej samej płyty, w tym samym zakresie (te same utwory) lub gdy próbujemy odtwarzać płytę CD z nagraniem dłuższym niż 74 minuty.

Operacja szukania trwa zbyt długo i kończy się niepowodzeniem

Próba szukania określonego nagrania nigdy się nie kończy lub głowica ustawia się w niewłaściwym miejscu. Błędnie może również działać przycisk „szukaj" w przód lub w tył. Działanie odtwarzacza kończy się z reguły rezygnacją z odczytu płyty CD i zatrzymaniem wykonywania wszystkich funkcji. Jeżeli odtwarzacz jest wyposażony w zabezpieczenie transportowe, należy sprawdzić, czy jest ustawione w pozycji „praca". Standardowo należy sprawdzić powierzchnię odczytywanego dysku i wyczyścić soczewkę głowicy odczytującej. Przyczyną tej usterki może być również uszkodzenie mechanizmu przesuwu głowicy lub pęknięcie połączenia głowicy z elektroniką odtwarzacza. Nie można również wykluczyć uszkodzenia samej elektroniki.

Szukanie i odtwarzanie rozpoczyna się normalnie, ale po chwili odtwarzacz traci „orientację"

Po wybraniu żądanej ścieżki, głowica ustawia się we właściwym miejscu i rozpoczyna się odtwarzanie. Po chwili zespół odczytujący przesuwa się w przód lub w tył lub wraca na początek dysku. W innych okolicznościach, po odtworzeniu ścieżki, cofa się zamiast przejść do następnego nagrania.

Przyczyną takiego zachowania może być uszkodzony dysk - należy przeprowadzić próbę odtwarzania innego egzemplarza. Inną przyczyną może być niewłaściwe ustawienie offsetu i zrównoważenia układu śledzenia lub zablokowanie któregoś z przycisków panelu sterowania. Aby wyeliminować tę ostatnią przyczynę, należy odłączyć panel sterowania od reszty odtwarzacza i dokonać próby odtwarzania posługując się pilotem lub zainicjować działanie układu przez ręczne zamknięcie szuflady.

Powtarzające się zakłócenia w rytmie obracającego się dysku

Najbardziej prawdopodobne przyczyny tej usterki to:

• wygięty wałek talerza obrotowego,

• nadmierne „bicie" i luzy na łożysku silnika napędzającego dysk (spindle motor),

• zabrudzenie talerza obrotowego,

• niewłaściwie zaciśnięty dysk,

• zbyt mała moc lasera.

Jeżeli amplituda drgań zewnętrznej krawędzi dysku jest większa niż 1 mm, to układy regulacji ostrości i śledzenia nie są w stanie ich skompensować i utrzymać głowicy odczytującej we właściwej pozycji. Jeżeli problem zakłóceń narasta stopniowo, to przyczyny należy szukać w zużyciu łożyska napędu talerza obrotowego.

Sprawdzenie działania mechanizmu przesuwu głowicy.

Ręcznie kręcąc odpowiednim silnikiem lub przekładnią, sprawdzamy, czy głowicę można swobodnie przesuwać. Podczas przesuwania nie powinno być żadnych zacięć i punktów, w których ruch byłby w jakikolwiek sposób utrudniony. W przypadku, gdy głowica nie przesuwa się płynnie, należy sprawdzić, czy zęby przekładni napędzających nic są wyłamane, czy mechanizm nie jest zabrudzony i czy na prowadnicach nie ma resztek starego, zastygłego smaru.

Inną przyczyną nieprawidłowego działania mechanizmu przesuwu może być uszkodzony silnik (zwarte lub rozwarte uzwojenia, częściowo zwarty komutator, suche lub wytarte łożyska). Silnik możemy sprawdzić po uprzednim odłączeniu od układu sterującego i podłączeniu do niego baterii 3V. Obserwujemy zachowanie mechanizmu, który powinien przesuwać się płynnie w jednym kierunku, a po zmianie polaryzacji w drugim.

Należy również sprawdzić działanie wszystkich wyłączników krańcowych. W większości rozwiązań stosowane są dwa wyłączniki -jeden dla pozycji wewnętrznej (reset po starcie) i drugi dla pozycji zewnętrznej (końcowa ścieżka dysku).

Układy serworegulacji

Układ regulacji ostrości (ang. focus)

Układ serworegulacji ostrości ma za zadanie utrzymywanie stałej odległości pomiędzy soczewką! powierzchnią dysku z dokładnością l urn. Ostrość musi być utrzymywana z taką samą dokładnością przez cały czas odtwarzania, nawet gdy powierzchnia dysku drga i faluje (co zwykle jest sytuacją normalną, szczególnie dla zewnętrznych ścieżek).

Regulacja ostrości jest realizowana przez pozycjoner zbudowany podobnie jak głośnik. W stałym polu magnetycznym umieszczona jest cewka, połączona z zespołem soczewek głowicy odczytującej. Przepływ prądu przez uzwojenie powoduje, że cewka przesuwa się, a wraz z nią soczewka (podobnie jak membrana w głośniku).

Układ śledzenia precyzyjnego (ang. tracking)

Układ śledzenia ma za zadanie utrzymywanie wiązki lasera centrycznie nad przesuwającą się ścieżką (z dokładnością do ułamków μm). Konstrukcja pozycjonera jest podobna do tego, który wykorzystywany jest w układzie regulacji ostrości (ang. voice coil positioner).

Układ śledzenia zgrubnego (ang. coarse tracking)

Do funkcji układu śledzenia zgrubnego należy przesuwanie całego zespołu głowicy odczytującej w przypadku operacji szukania, inicjowanych przez użytkownika bądź kontroler sterujący. Do realizacji tego zadania wykorzystywany jest napęd ślimakowy, napęd przekładniowy, silnik liniowy lub pozycjoner obrotowy.

W silniku liniowym i pozycjonerze obrotowym nie wykorzystuje się przekładni, lecz cewkę umieszczoną w stałym polu magnetycznym (podobnie jak w układzie regulacji ostrości, z tym że przemieszczają się na większe odległości). Tego rodzaju elementy wykonawcze stosuje się tam, gdzie szczególnie zależy nam na szybkim dostępie do danych (CDROM). W rozwiązaniach z silnikiem liniowym lub pozycjonerem obrotowym (przy braku zasilania i zwolnieniu blokady) głowica powinna dać się ręcznie przesuwać - płynnie i bez wyraźnego oporu.

Uwaga: Niektóre CDROM-y posiadają zabezpieczenie, blokujące ruch głowicy, gdy urządzenie nie jest zasilane. Włożenie dysku powoduje odblokowanie głowicy, umożliwiając jej swobodny ruch. Niekontrolowany ruch głowicy odbijającej się od wyłączników krańcowych może doprowadzić do uszkodzenia układu mechanicznego. Dlatego należy pamiętać, aby przed transportem wyłączonego odtwarzacza, wyjąć z niego płytę CD.

Układ napędu dysku (ang. spindle motor)

Zadaniem układu jest utrzymywanie wymaganej prędkości obrotowej. Układ PLL, wykorzystując impulsy zegarowe od czytywane z dysku, steruje silnikiem napędzającym dysk tak, aby częstotliwość odczytywanych impulsów zegarowych była zgodna z częstotliwością odniesienia rezonatora kwarcowego. Do napędu dysku używa się zwykle silnika prądu stałego z magnesem stałym. W urządzeniach o podwyższonej jakości stosowane są silniki bezszczotkowe.

Regulacje odtwarzacza CD

Zwykle, w każdym torze serworegulacji można znaleźć jeden lub dwa punkty regulacyjne. Bywają jednak i takie rozwiązania, gdzie nie ma żadnych elementów regulacyjnych. Wtedy, jedyne co możemy zrobić, to wyczyścić soczewkę głowicy odczytującej, skontrolować stan elementów mechanicznych i przeprowadzić smarowanie tam gdzie jest to konieczne.

Punkty regulacyjne mogą być opisane w następujący sposób:

1. ostrość: F.G. (focus gain), F.O. (focus offset),

2. śledzenie: T.G. (tracking gain), T.O. (tracking offset),

3. napęd dysku." PLL adj. , Speed.

Uwaga:

1. Jeżeli nie znamy dokładnej procedury, nie należy dokonywać żadnych regulacji w obrębie układu zasilania lasera. Procedura regulacji może być opisana w instrukcji serwisowej, ale z reguły do jej przeprowadzenia potrzebny jest optyczny miernik mocy promienia lasera, bardzo rzadko znajdujący się na wyposażeniu warsztatu serwisowego. W większości rozwiązań, dioda emitująca promieniowanie laserowe pracuje w układzie, który zapewnia utrzymanie mocy promieniowania na stałym poziomie. W jednej obudowie z diodą nadawczą znajduje się dioda odbiorcza włączona w układ sprzężenia zwrotnego. Spadek wydajności diody emitującej jest kompensowany wzrostem wartości prądu zasilającego tę diodę.

2. Nigdy nie należy wykonywać żadnych regulacji na „chybił trafił". W większości przypadków nie będziemy w stanie wrócić do nastaw wyjściowych, ani doprowadzić do sytuacji, żeby odtwarzacz chociażby wykrywał obecność dysku, nie mówiąc już o tym, żeby poprawnie działał.

3. Przed wykonaniem jakiejkolwiek regulacji, należy zaznaczyć pozycje potencjometrów i to bardzo precyzyjnie, gdyż regulacja nawet o 1/16 obrotu może zdecydowanie zmienić sposób działania układu (szczególnie regulacja offsetu).

Regulacje w przypadku zakłóceń, przeskoków i zacięć podczas odtwarzania

Zakładamy, że możliwe jest odtwarzanie płyty CD, ale z problemami wymienionymi w podtytule. W takiej sytuacji należy określić, która ścieżka jest odtwarzana najgorzej i na ten utwór zaprogramować odtwarzacz (w trybie odtwarzania z powtarzaniem). W przypadku zakłóceń o częstotliwości zgodnej z rytmem obracającego się dysku, regulacje należy rozpocząć od układu ostrości. Próbujemy zmieniać offset raz w jedną, raz w drugą stronę, ale tylko o „włos". Jeżeli potencjometr przekręcimy zbyt mocno, doprowadzimy do sytuacji, w której odtwarzacz przejdzie do ustawiania ostrości lub wyłączy się całkowicie. Gdy regulacja offsetu nie daje pożądanych rezultatów, tj. wyraźnej, słyszalnej poprawy jakości odtwarzania, możemy próbować regulacji wzmocnienia w torze układu regulacji ostrości. Z doświadczenia wiadomo jednak, że wzmocnienie ma raczej wpływ na sposób w jaki odtwarzane są zabrudzone lub uszkodzone dyski.

Krótkie przeskoki i zacięcia można eliminować przeprowadzając regulacje w torze śledzenia (w pierwszym rzędzie offset, a jeżeli to nie pomaga, wtedy wzmocnienie).

Jeżeli regulacje w torach ostrości i śledzenia nie dają pożądanych efektów, należy przywrócić pierwotne ustawienia potencjometrów i szukać przyczyn wadliwej pracy w innych obszarach.

Ogólne zasady regulacji układów serwo

Przedstawiony opis dotyczy urządzeń, które nie zostały wyposażone w tryb serwisowy. Zakładamy, że odtwarzacz działa. ale wymaga korekcji nastaw układów regulacyjnych. Konieczność przeprowadzenia regulacji może być spowodowana bądź to wcześniejszym, nierozważnym pokręceniem elementów regulacyjnych, bądź też wymianą głowicy lub elektroniki odtwarzacza. Jeżeli żadne z tych okoliczności nie miały miejsca. nie ma potrzeby przeprowadzania jakichkolwiek regulacji.

Przed rozpoczęciem regulacji zaznaczamy pozycję wszystkich elementów regulacyjnych. Następnie, wszystkie potencjometry ustawiamy w środkowym położeniu. W kolejnym kroku dokonujemy zrównoważenia układu śledzenia (TR BAL - tracking balance) - nie wszystkie modele odtwarzaczy posiadają tę regulację. Potencjometr regulacji zrównoważenia należy ustawić w środkowym położeniu przedziału, wewnątrz którego układ przesuwu pozostaje nieruchomy. Może się okazać, że do wykonania tej operacji konieczne jest włożenie płyty CD.

Poniżej przedstawimy poszczególne etapy procesu regulacji. Punkty 1 i 2 należy wykonać bez włożonego dysku.

1. Podłączyć oscyloskop do punktu, w którym możemy obserwować błąd układu regulacji ostrości (może być oznaczony jako TP.FE) i regulować offset (FO.OFF.) na zero wskazań z dokładnością ±10mV. Jest to ustawienie wstępne, które nie musi być w tym momencie optymalne, ale dobrze określa warunki początkowe dalszego procesu regulacji.

2. Podłączyć oscyloskop do punktu, w/ którym możemy obserwować błąd układu śledzenia (może być oznaczony jako TP.TE) i regulować offset (TR.OFF.) na zero wskazań (z dokładnością ±10mV). Podobnie jak w poprzednim punkcie, traktujemy to ustawienie jako regulację wstępną.

3. Podłączyć multimetr lub oscyloskop do punktu FOCUS OK (Jeżeli takowy jest wyróżniony).

4. Włożyć dysk i wcisnąć przycisk PLAY.

5. Sprawdzić, czy ostrość została ustawiona. Z reguły istnieje pewien przedział dla wartości offsetu, wewnątrz którego układ regulacji ostrości działa prawidłowo. Delikatnie obracając potencjometrem regulacji offsetu, należy znaleźć obydwa skrajne położenia, przy których układ jeszcze jest w stanie ustawić ostrość. Jako regulację końcową należy wybrać położenie środkowe zakresu „trzymania ostrości". Po tej regulacji dysk powinien się obracać i być może będzie możliwy odczyt katalogu. Jeżeli nie, przechodzimy do następnego punktu.

6. Dysk powinien obracać się z prędkością około 500 obrotów na minutę (około 8 obrotów na sekundę). Jeżeli dysk jest nieruchomy lub obraca się z nadmierną prędkością, należy przeprowadzić regulację układu PLL/CLV. Element regulacyjny może być oznaczony jako PLL.ADJ. VCO.FR, CLV.ADJ. Zakładamy, że spindle motor i układ sterujący jest sprawny. Jeżeli dysk obraca się zbyt szybko, należy wyłączyć zasilanie i przekręcić potencjometr regulacji prędkości o 1/4 obrotu w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, a następnie ponownie włączyć odtwarzacz. Podobnie jak w poprzednim punkcie, tak i tutaj istnieje pewien zakres regulacji, wewnątrz którego prędkość dysku jest stabilna.

Jesteśmy na etapie, kiedy dysk powinien się obracać, a na wyświetlaczu może pojawić się informacja o zawartości dysku. Jeżeli taka sytuacja nie ma miejsca, to przechodzimy do ustawiania offsetu układu śledzenia.

7. Należy delikatnie pokręcić potencjometrem regulacji offsetu układu śledzenia - powtórzyć cykl wyłączenia zasilania oraz otwarcia i zamknięcia szuflady. Jeżeli efekt nie jest zadawalający, należy zmienić kierunek obrotu potencjometru i powtórnie wyłączyć i włączyć zasilanie. Może być również konieczna drobna korekta w układzie PLL/CLV. Można się spodziewać, że odtwarzacz działa już prawie poprawnie, tj. dysk powinien się obracać, na wyświetlaczu pojawia się bieżąca informacja Jest fonia - chociaż może być zakłócona. Do następnych regulacji dobrze jest użyć oscyloskopu i podłączyć go do punktu, w którym będziemy mogli obserwować sygnał odczytywany z dysku (HF, RF). Jeżeli nie dysponujemy oscyloskopem, musi wystarczyć nam ucho.

8. Ostateczne dostrojenie układu PLL/CLY. Potencjometr regulacyjny ustawiamy w środkowym położeniu „zakresu trzymania" (poprawnego odtwarzania). Należy sprawdzić, czy odtwarzanie jest prawidłowe na początku i na końcu dysku.

9. Regulować potencjometrem RF Offset tak, aby otrzymać najlepszą jakość odczytywanych danych (maksymalna wysokość „oka" sygnału cyfrowego, przebieg bez zakłóceń i symetryczny).

10. Dokładnie ustawić wzmocnienie układu regulacji ostrości (FO.GAIN lub FO.G). Sprawdzić działanie układu na początku i na końcu dysku. Wzmocnienie układu regulacji ostrości należy zwiększyć, gdy odtwarzacz jest zbyt wrażliwy na drgania i uderzenia. Wzmocnienie należy zmniejszyć, gdy urządzenie jest zbyt wrażliwe na uszkodzenia dysku (zabrudzenia i zadrapania).

11. Regulację wzmocnienia układu śledzenia należy przeprowadzić analogicznie jak w punkcie 10, odnosząc to do toru śledzenia.

12. Wcisnąć przycisk STOP, a następnie PLAY i sprawdzić czy dysk jest prawidłowo „ładowany", czy na wyświetlaczu pojawiają się informacje o zawartości i czy płynne odtwarzanie rozpoczyna się bez nadmiernego opóźnienia.

13. Sprawdzić szukanie w przód i w tył. Szukanie w jedną i w drugą stronę powinno odbywać się z tą samą prędkością. Być może będzie konieczna drobna korekta zrównoważenia układu śledzenia lub regulacja offsetu.

Silniki w odtwarzaczu CD

W każdym odtwarzaczu znajdziemy kilka silników: zamykanie i otwieranie szuflady, napęd dysku, przesuw głowicy. W większości są to silniki prądu stałego z komutatorem i szczotkami. Zasilane są napięciami w stosunkowo dużym zakresie (od 1 do 12V). W sprzęcie lepszej klasy stosuje się silniki bezszczotkowe, silniki liniowe i pozycjonery obrotowe. Praktycznie jedyną rzeczą, którą możemy sprawdzić w tych ostatnich, to czy ich uzwojenie ma „przejście".

Silniki komutatorowe w wyniku zabrudzenia komutatora, zwarcia lub rozwarcia uzwojenia mogą zatrzymywać się w tzw. martwych punktach. Jeżeli po nieznacznym „popchnięciu" wirnika takiego silnika, obserwujemy, że zaczyna działać normalnie, to możemy z dużym prawdopodobieństwem stwierdzić, że jest uszkodzony i konieczna jest jego wymiana.

Silnik możemy sprawdzić przy pomocy omomierza. W tym celu podłączamy miernik do zacisków silnika, ręcznie obracamy wirnikiem i obserwujemy wskazania omomierza. Rezystancja powinna zmieniać się okresowo w rytm obracanego wirnika.

Przyczyna złego działania silnika równie dobrze może leżeć po stronie mechanicznej. Zużyte łożyska (suche lub luźne) mogą tak rozregulować działanie układu, że część elektroniczna nie będzie w stanie tego skompensować. Szczególnie dokładnie należy sprawdzić spindle motor. Nadmierne „bicie" może być przyczyną wielu problemów - od niemożności ustawienia ostrości, aż do zniszczenia powierzchni dysku włącznie. W razie konieczności wymiany spindle motor, należy upewnić się czy pozycja talerza obrotowego została zachowana z należytą dokładnością, tj. czy nie został nadmiernie przesunięty w pionie. Zazwyczaj spindle motor jest trwale połączony z obudową. W takim przypadku należy wymienić cały zespół.

Sprawdzanie działania głowicy odczytującej

Pomimo tego, że praktycznie nie jesteśmy w stanie naprawić uszkodzonej głowicy, to jednak prawidłowe postawienie diagnozy co rzeczywiście jest uszkodzone - głowica, elektronika czy mechanika - pozwoli szybko i efektywnie przeprowadzić naprawę.

Objawy uszkodzenia głowicy mogą być następujące:

• procedura startu nie kończy się właściwie, np.: odtwarzacz nie próbuje ustawić ostrości,

• wydaje się, że ostrość jest ustawiona, ale brak jakichkolwiek wskazań na wyświetlaczu, dysk obraca się zbyt wolno albo zbyt szybko lub obraca się w niewłaściwym kierunku,

• amplituda sygnału HF jest zbyt niska, sygnał jest zniekształcony i zakłócony.

Stanowisko do sprawdzenia działania głowicy należy wyposażyć w:

• multimetr analogowy lub cyfrowy,

• oscyloskop,

• zasilacz regulowany od 0 do 5V o wydajności 400mA,

• rezystory: 22Ω/1 W, 5Ω/1W, 50Ω, 1MΩ,

• generator funkcyjny o niskoomowym wyjściu, który może wygenerować przebieg wolnozmienny o częstotliwości od 1 do 10 Hz,

• detektor IR,

• precyzyjny wkrętak zegarmistrzowski.

Dioda laserowa jest bardzo wrażliwa na działanie ładunków elektrostatycznych, dlatego wszelkie pomiary (o ile jest to możliwe) należy przeprowadzać przy głowicy podłączonej do płyty głównej odtwarzacza. Do testowania diody nie należy używać omomierzy analogowych. Na niskich zakresach pomiarowych wydajność prądowa miernika może być tak duża, że może uszkodzić diodę. Przed wykonaniem jakichkolwiek pomiarów należy wyrównać ładunki, przez dotknięcie ręką metalowego chassis urządzenia.

W pierwszym etapie należy sprawdzić, czy dioda emituje światło laserowe. W tym celu, w odległości około 5mm od soczewki umieszczamy detektor IR i włączamy zasilanie. W odtwarzaczach przenośnych należy zasymulować zamknięcie górnej pokrywy - kawałkiem kartki lub kartonu blokujemy przełącznik wykrywający zamknięcie osłony. Niektóre odtwarzacze wyposażone są w dodatkowy czujnik obecności dysku (oprócz samej głowicy, która również jest wykorzystywana do stwierdzenia obecności dysku). Zwykle są to czujniki optyczne. Obecność dysku możemy zasymulować zasłaniając czujnik kawałkiem czarnej taśmy lub papieru. W tej sytuacji, po przyciśnięciu przycisku PLAY, na diodę laserową powinno zostać podane zasilanie. Obserwując soczewkę głowicy, powinniśmy w zaciemnionym pomieszczeniu dostrzec słabe czerwone światło.

Uwaga: Soczewkę należy obserwować zawsze pod pewnym kątem, nigdy bezpośrednio na nią. Niewidzialne składowe promieniowania mają o wiele większą moc niż widzialne czerwone światło i mogą być przyczyną uszkodzenia oka.

W następnym etapie, układ sterujący powinien podjąć próbę ustawienia ostrości (soczewka przesuwa się w górę i w dół). Przesunięcie może powtórzyć się kilka razy, od 2 do 8 cykli. Podczas ustawiania ostrości, detektor IR powinien wykryć promieniowanie bezpośrednio nad soczewką, jak również przy odchyleniu o kąt do 30° (w każdą stronę). Jeżeli detektor IR nie wykrywa promieniowania i nie widzimy słabego czerwonego świecenia, to albo dioda jest uszkodzona, albo układ sterujący nie podał zasilania. W tej sytuacji możemy postąpić dwojako. W pierwszy przypadku, jeżeli dysponujemy schematem, możemy prześledzić drogę napięcia zasilającego diodę i rozstrzygnąć czy napięcie dociera do właściwego punktu - wtedy uszkodzona jest dioda, czy też ,,ginie" gdzieś po drodze - wtedy winny jest układ sterujący. Wybierając drugi sposób możemy sprawdzić działanie diody, wykorzystując zewnętrzny zasilacz. Tę ewentualność powinniśmy wybrać tyko wtedy, gdy nie mamy już nic do stracenia. Diody laserowe są bardzo wrażliwe na przepływ prądu większego niż dopuszczalny. Nawet niewielkie przekroczenie tej granicy może doprowadzić do nieodwracalnego uszkodzenia diody. Napięcie z zasilacza liniowego (nie należy używać zasilaczy impulsowych) poprzez rezystor 50Ω, należy podłączyć do zacisków diody laserowej. Bardzo powoli zwiększamy napięcie wyjściowe zasilacza i obserwujemy wskazania detektora IR. Typowe napięcie przewodzenia diody laserowej mieści się zwykle w przedziale od l,7 do 2,5V. Jeżeli regulując napięcie, dojdziemy do wartości 3V, a dioda laserowa w dalszym ciągu nie świeci, to może oznaczać, że została spolaryzowana zaporowo. Należy wtedy zmniejszyć napięcie do zera, zmienić polaryzację i rozpocząć proces od początku.

Uwaga: Niektóre diody laserowe mogą ulec zniszczeniu jeżeli podłączymy do nich napięcie większe niż 3V w kierunku zaporowym.

Jeżeli napięcie na zaciskach nie wzrośnie powyżej 1V, może to oznaczać, że zamiast do zacisków diody laserowej podłączyliśmy się do wewnętrznej fotodiody. Zwykle w jednej obudowie z diodą laserową zintegrowana jest fotodioda, która pracuje w układzie sprzężenia zwrotnego, utrzymującego moc promieniowania na odpowiednim poziomie.

Jeżeli w końcu znajdziemy odpowiednie końcówki, właściwą polaryzację i stwierdzimy, że dioda laserowa świeci, to uszkodzenia należy szukać w układzie sterowania lub zasilania.

Do nierozdzielnych elementów głowicy odczytującej należy element wykonawczy układu regulacji ostrości i śledzenia. Z elektrycznego punktu widzenia są to dwie cewki o małej rezystancji. Do płyty bazowej podłączone są oddzielną wiązką, którą należy odłączyć przed rozpoczęciem testów. Do testowania wykorzystamy regulowany zasilacz napięcia stałego (0-5 V). Szeregowo, w dodatnią linię zasilania włączamy rezystor 22Ω/ 1W. Przed rozpoczęciem testów powinniśmy zapewnić sobie możliwość obserwowania soczewki głowicy odczytującej. Posługując się omomierzem, identyfikujemy końcówki obydwu cewek (bardzo mała rezystancja, rzędu pojedynczych Ω). Do jednej pary końcówek, pomiędzy którymi stwierdziliśmy małą rezystancję, podłączamy zasilacz. Powoli zwiększamy napięcie i obserwujemy soczewkę. Jeżeli trafiliśmy na układ regulacji ostrości, to soczewka powinna przesuwać się prostopadle w górę lub w dół. Jeżeli podłączyliśmy zasilacz do układu śledzenia, soczewka powinna przechylać się w lewo lub w prawo (tak jak gdyby była zamocowana na zawiasach). Jeżeli nie zauważamy żadnego ruchu soczewki, należy zmienić polaryzację napięcia i powtórzyć proces sprawdzania. Ruch soczewki w jednym i w drugim kierunku powinien być płynny, bez zacięć i przyspieszeń. Możliwe uszkodzenia to:

• częściowo zwarte cewki,

• przerwa w uzwojeniu cewki,

• przerwa w wiązce przewodów doprowadzających sygnał sterujący.

Nadmierne grzanie się stopni wyjściowych układów sterujących, może być oznaką częściowo zwartych uzwojeń. Należy jednak pamiętać, że nawet prawidłowo działające układy sterujące w torach regulacji ostrości i trackingu, grzeją się dosyć znacznie.

Ostatnim elementem, który możemy sprawdzić w głowicy odczytującej jest zespół fotodiod. Zwykle składa się on z czterech lub sześciu segmentów. Cztery segmenty są używane w systemach "jednostrumieniowych", a sześć w systemach „trójstrumieniowych". Do dalszych rozważań przyjmijmy, że mamy do czynienia z systemem „trójstrumieniowym". Wszystkie fotodiody podłączone są do jednego, wspólnego punktu, który ma stałą polaryzację (zwykle 5V). W układach ze wspólną katodą potencjał punktu wspólnego jest dodatni, w układach ze wspólna anodą - ujemny. Wynika to z faktu, że podczas normalnej pracy wszystkie fotodiody spolaryzowane są zaporowo. Sygnały wyjściowe z fotodiod, po odpowiednim zsumowaniu, podawane są na wejścia przedwzmacniacza. Zwykle wiązka łącząca zespół fotodiod z elektroniką odtwarzacza, składa się z ośmiu przewodów: A-F, masa i napięcie polaryzujące. W następnym kroku należy zidentyfikować poszczególne sygnały. Nie powinno być z tym żadnych problemów, gdyż bardzo często sygnały wyjściowe z fotodiod są opisane na płytce drukowanej. Możemy znaleźć następujące oznaczenia: A+C, B+D, E, F. Wyłączamy zasilanie odtwarzacza i odłączamy wiązkę przewodów od płyty głównej. Używając omomierza, sprawdzamy poszczególne diody w kierunku przewodzenia i w kierunku zaporowym. Wskazania przyrządu powinny być takie same jak przy sprawdzaniu zwykłych diod sygnałowych (np. BAVP17). Używając multimetru cyfrowego, dla diody spolaryzowanej w kierunku przewodzenia otrzymamy wskazania od 0.7 do 0.8V. Wskazania dla segmentów A-D i E, F mogą się nieznacznie różnić. Jeżeli wskazania dla wszystkich segmentów nie będą odbiegały od normy, możemy przejść do sprawdzenia zespołu fotodiod w warunkach zbliżonych do rzeczywistych, tj. w takich, gdy na poszczególne segmenty pada światło laserowe. Określenie zakresu zmienności sygnału wyjściowego z fotodiod będzie możliwe tylko wtedy, gdy zasymulujemy proces ustawiania ostrości. Możemy to zrealizować na dwa sposoby: dysk obraca się - soczewka jest nieruchoma, dysk jest nieruchomy - soczewka przesuwa się w górę i w dół. Pierwsza metoda wykorzystuje zjawisko drgania (falowania) powierzchni dysku podczas jego obrotu („bicie" wałka napędzającego, elastyczność dysku, itd.). Odłączamy wiązkę przewodów sterujących spindle motor od płyty bazowej. Do silnika, poprzez rezystor ograniczający, podłączamy napięcie z regulowanego zasilacza. Ustawiamy taką wartość napięcia, aby dysk obracał się z częstotliwością od l do 2Hz. Powstające w takiej sytuacji drgania powierzchni dysku powinny zapewnić sprawdzenie sygnału ostrości w całym zakresie.

Uwaga: Zakładamy, że spindle motor jest silnikiem prądu stałego z magnesem stałym. Jeżeli byłby to silnik bezszczotkowy, moglibyśmy mieć problemy z jego uruchomieniem. W rozwiązaniach, gdzie zastosowano silniki bezszczotkowe potrzebny jest zewnętrzny, elektroniczny układ komutacyjny, który z reguły znajduje się na płycie bazowej odtwarzacza, a wiązka łącząca silnik z płytą bazową została na wstępie rozłączona.

W takim przypadku możemy zastosować drugą metodę, w której spindle motor nie jest zasilany. Do cewki regulacji ostrości podłączamy sygnał sinusoidalny lub piłokształtny o częstotliwości od l do l0 Hz (generator powinien charakteryzować się małą impedancją wyjściową, tak aby był w stanie zasilić cewkę układu regulacji ostrości). Przebieg z generatora powinien być nałożony na składową stałą (offset) z zasilacza. W jednej i drugiej metodzie, na talerzu obrotowym umieszczamy dysk (najlepiej taki, który możemy przeznaczyć na straty). W pobliżu złącza z sygnałami zespołu fotodiod montujemy rezystor l MΩ. Jedna końcówka powinna być podłączona do masy. Druga końcówka na razie pozostaje wolna - podłączamy do niej tylko sondę oscyloskopu (masę oscyloskopu należy podłączyć w tym samym miejscu co rezystor l MΩ). Zasilamy spindle motor lub cewkę układu regulacji ostrości, tak jak to zostało opisane powyżej. Ze złącza sygnałów wyjściowych zespołu fotodiod odłączamy jeden przewód (powiedzmy, że od diody A) i podłączamy go do wolnej końcówki rezystora 1MΩ. Włączamy zasilanie odtwarzacza i obserwujemy przebieg sygnału na ekranie oscyloskopu. Wraz z poprawą ostrości amplituda sygnału narasta, osiąga maksimum, a następnie opada. Regulujemy amplitudę sygnału z generatora i składową stałą, tak aby ustawić się w środku zakresu regulacji ostrości. Obserwację przebiegu sygnału wyjściowego powtarzamy dla pozostałych segmentów. Amplituda sygnału dla poszczególnych wyjść nie powinna się różnić więcej niż o 20%. Jeżeli różnice są większe, wtedy albo mamy do czynienia z poważnym uszkodzeniem układu optycznego, albo uszkodzone są same fotodiody. Uszkodzenia tego typu są nienaprawialne i praktycznie zawsze wymagają wymiany głowicy.

---------------------------------------------------------------------------------------------

---