DVD原理与维修习题答案.docx
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DVD原理与维修习题答案
习题1
1.试说明LD、CD、VCD、DVD影碟机的特点。
答：
LD影碟机图像和声音信号均采用模拟形式，播放的画面清晰度高达420线水平。
LD影碟片有直径为20cm和30cm两种形式。
新一代的LD影碟机可以兼容CD、VCD影碟片。
CD机的特点是数字音频系统信号记录和处理是把模拟音频信号数字化后进行的，存储于CD唱片上的声音信息是“0”、“1”数据流，信息读取采用光学方式，数字信号采用了纠错编码处理。
VCD视盘机的机芯、激光头及其伺服电路、数字信号处理电路与CD唱机相同，在CD机的基础上增加了一套MPEG1解码电路和视频D/A变换与编码电路，其水平清晰度为250线。
DVD光盘由于采用MPEG2标准对音视频图像信号进行数字压缩处理，其记忆容量是CD片的13倍，能在12cm光盘上存储约4小时的图像信息，其图像清晰度达500线以上，音频采用杜比数码（AC—3）5.1声道的环绕立体声。
2.试说明I、P、B帧的特点
答：
图像编码：
首先分割一帧图像进行数字化压缩、细化采样、量化。
其次，利用帧间压缩技术和帧内压缩技术减小信息量，再次编码处理时将图像以帧为单位进行分组，PAL制以5帧为一组，NTSC制以6帧为一组进行编码，数字图像要进行大幅度压缩，比例为（1/120～1/130）
声音编码：
从信号中消去重复的（冗余）信息，在对输入信号进行量化时数字伴音的压缩格式为MPEG-LAYER2，压缩率为1/6。
MPEG1解码是编码的逆过程，从DSP电路送来的MPEG1码流送入封包标头解码器解码，从标头上辨别数据封包的种类。
若是视频封包，送视频解码；若是音频封包，送音频解码。
图像解码是I帧解码、P帧和B帧解码、帧重排的过程；音频压缩信号先经左、右声道分离，然后每声道分两路，一路按数据格式分解为32个子频带，分别按量化步长信息进行逆量化，再将32个子频带信号合成为压缩前的频带，恢复为压缩前的PCM码流存入DRAM。
另一路经快速傅里叶逆变换分离出位分配数据和强弱比例因子，用于控制32个子频带的逆量化步长，使解压后的数字音频信号尽量接近压缩前的频谱结构。
3.简述MPEG1编码、解码的过程。
答：
VCD机主要由碟片驱动机芯和电路两大部分组成。
VCD机的碟片驱动机芯主要由机械部分和电路部分组成。
机械部分：
激光头进给机构：
由进给电机驱动，使激光头沿着光盘的信息轨迹从内到外平滑移动。
此机构还可以完成寻曲、静像、跳跃、重放等功能。
加载机构：
由加载电机驱动，进行光盘的加载和卸载。
主轴驱动机构：
由主轴电机驱动，带动光盘旋转。
机芯的电路部分：
机芯的电路部分主要有光电转换电路、前置放大电路和驱动电路等。
电路主要包括光电信号处理器、数字信号处理器、伺服控制电路、系统控制电路及MPEG解码电路、电源电路等部分组成。
光电信号处理器。
光电信号处理器由激光头及RF放大电路等组成。
伺服电路。
伺服电路包括主轴伺服、聚焦伺服、循迹伺服和进给伺服。
数字信号处理器（DSP）。
MPEG1解码电路，包括MPEG1视频/音频解码器、ROM只读存储器、DRAM动态随机存储器、RGB三通道数/模转换器、PAL/NTSC制式编码器及数字滤波器和音频数/模转换器等。
系统控制电路。
系统控制电路的核心是微处理器（CPU），主要采用单片微处理器，也可以用多个微处理器分别控制机芯电路。
还包括解码电路和键盘/显示驱动电路。
电源电路。
电源电路可采用串联可调式稳压电源，也可采用开关稳压电路。
4.VCD影碟机由那些部分组成？
简要说明各部分的作用。
答：
VCD机是通过机芯与电路将光盘上固化的图像和伴音信息拾取后转换成电信号，经解压处理还原成模拟视频信号和音频信号，并实现各种播放功能控制。
5.简述VCD影碟机的基本工作原理。
答：
影碟机的故障主要有两大类：
一类为偶然性故障，即由于某个元件或部件的偶然损坏引起的故障，一般和元件质量、工艺、设计等有关。
另一类是必然性故障，是由于影碟机使用时间较长或保管不妥当，造成元件磨损、氧化、污染后变质。
6.VCD影碟机的故障有哪些特点？
答：
根据VCD机故障的特点，确定检修步骤：
先外围电路，后集成电路；先模拟电路，后数字电路；先机械部分，后电路部分；先本控制电路，后遥控电路；先关键测试点，后一般测试点。
7.举例说明VCD影碟机维修时如何正确采用维修方法。
答:
具体方法如下：
逻辑思维法、直观检查法、电压检测法、电流检测法、电阻检测法、分割排除法、元件替代法、信号注入法、模拟故障检测法、综合查找法，这些方法因各种故障而不同，在维修时适当使用。
习题2
1.VCD机的基本结构有那些部分组成？
答：
VCD机的基本结构有保证光盘和激光头运行的机芯部分以及信号处理的电路部分组成。
2.机芯基本组成有哪几部分?
各部分的作用是什么？
答：
机芯基本组成主要由托盘进出机构、光盘装卸机构、夹持机构、进给机构、光盘旋转机构和物镜机构组成。
各部分功能如下：
托盘进出机构：
在CPU的控制下把光盘送入/退出仓盒。
光盘装卸机构：
读盘前把光盘装载到适当位置，同时把激光头提升到适当位置；出仓前把光盘卸载下来，同时把激光头降到适当位置。
夹持机构：
夹持器与旋转盘配合，将光盘固定在旋转盘上，便于光盘高速、稳定地旋转。
进给机构：
激光头进给机构使激光头组件水平移动，以读取光盘从内圈到外圈的信息。
光盘旋转机构：
播放光盘时托起光盘随主轴电机高速、平稳地旋转。
物镜机构：
物镜机构用于读取光盘信息。
3.激光功率自动控制电路的作用是什么？
利用的是什么原理？
答：
激光功率自动控制电路的作用是自动调节激光管的发光功率，使具有负温度系数的激光头发射功率保持稳定。
利用的原理是负反馈控制原理。
4.VCD机机芯上有几个电动机，它们各自的作用是什么？
怎样对它们进行检测？
答：
VCD机机芯上有主轴电动机、加载电动机、进给电机共3个电动机。
主轴电机的作用是带动光盘高速旋转，加载电机是带动托盘进出仓门以及光盘转载/卸载，进给电机是带动激光头前后缓慢移动读取光盘信息。
对这3个电动机的检测主要用电阻法判断它们是否有短路或开路，第二种方法是转动它们的轴，看是否有卡阻，第三种方法是给它们通电，看它们的转动速度是否正常。
5.VCD机机芯如何拆卸？
答：
拆卸方法如下：
（1）把VCD机通电开机，按“出仓”键使光盘托盘出仓到位后停止。
用双手食指和中指扶住光盘托盘架最前端的挡板（即托盘入仓后留在外壳上的矩形挡板），试着用力竖直向上拌动，同时用双手拇指向下按托盘盘面。
只要用力的方向和力度合适，就能把这块挡板取下。
（2）按“出仓”键，使光盘托盘入仓到位后关机。
（3）拆下VCD机的外壳螺钉和外壳妥善保管好。
（4）找到机芯和解码板相连的3条排线（一条与加载电机相连；一条与主轴、进给电机相连；最薄的软排线与激光头和伺服电路相连），记录每条线的方向和位置。
然后用手握住排线根部，平衡用力将插头取下。
（5）用螺丝刀拆下固定机芯塑料支架的4颗螺钉，把整个机芯从VCD机上取下。
6.伺服电路包括哪些伺服？
答：
伺服电路包括聚焦伺服、循迹伺服、进给伺服。
7.简述索尼机芯聚焦伺服原理。
答：
索尼激光头采用6分光敏接收器，其中A，B，C，D用于接收主光束，产生聚焦信号与RF信号；两个边缘光敏管E，F接收辅助光，产生循迹信号。
如图2.41（a）所示。
图2.416分光敏接收器原理
该机芯聚焦原理如下：
主光束反射入4分光敏接收器A，B，C，D中，转变为RF信号。
若聚焦良好，照在A，B，C，D上的是一个圆，各光敏接收器接收相等光通量，此时无误差信号输出；当物镜聚焦不良时，也就是光盘与物镜间距离过近或过远时，照在A，B，C，D上的是一个横向或竖向椭圆，如图2.41（b），（c）所示。
此时在A，B和C，D上的光通量不等，即（A+C）（B+D）≠0，此误差信号为聚焦驱动电流的依据，经电路处理后控制聚焦线圈动作，使聚焦达到最佳状态。
8.常见的解码芯片有哪几种？
其工作电压有哪两种？
答：
MPEG1解码电路常见解码芯片有CL48xx系列、ES32xx系列和OTIxx系列等。
它们的工作电压有+5V和+3.3V两种。
9.视频编码器输出的2种视频输出分别是什么？
答：
视频输出分别采用复合视频（Video）输出和S视频（SuperVideo）输出方式。
10.系统控制电路的控制对象有哪些？
答：
系统控制电路所控制的主要有激光头伺服、主轴伺服、托盘和旋转盘、视频信号处理电路、音频信号处理电路和显示电路。
11.用示波器测量数字电路板还可以测试哪些信号？
答：
可以测试电源电压、时钟信号、复位信号、模拟的RGB信号等。
习题3
1.简述厦新VCD-768型影碟机的基本组成并画出其框图。
答：
厦新VCD—768型影碟机整机由飞利浦（CDM12）新型数码机芯、RF信号放大电路、数字信号处理电路、伺服电路、MPEG1解码电路、视频信号处理电路、音频信号处理电路、系统控制电路、操作/显示电路和电源电路等组成
2.简述厦新VCD-768型影碟机所采用集成电路的功能。
答：
印制板
集成电路编号
集成电路型号
主要功能说明
机芯电路板
ICS1
TDA1300
RF信号处理
ICS2
OM5284
机芯微处理器
ICS3
SAA7372
数字信号处理和机芯伺服处理
ICS4
TDA7073AT
进给和主轴电机驱动
ICS5
TDA7073AT
聚焦和循迹线圈驱动
MPEG1解码板
ICC1
CL680
MPEG1解压、数字NTSC/PAL编码
ICC2
87C52
系统控制微处理器
ICC3
PCM1717
音频D/A变换
ICC4
GM71C4260C-J60
DRAM
ICC5
AT27C010
ROM
ICC6
74HC04
时钟发生器
ICC7
NJM4558M
低放
ICC8
74HCT08
缓冲器
话筒板
ICM1
NJM4558
话筒前置信号放大
操作显示电路板
ICF1
BU2872AK
操作/显示驱动集成电路
ICF2
REMO
红外遥控接收器
AV输出板
ICA1
NJM4558M
混合放大
ICA2
NJM4558M
音频输出放大
ICA4
BU9253FS
混响延迟
ICA5
NJM4558M
话筒信号检测
ICA6
NJM4558M
混合放大
ICP1
7805CT
5V三端稳压
ICP2
NJM79L18
稳压
3.新科SVD280（Z）型影碟机整机由几块电路板组成？
每块电路板各完成哪些功能？
答：
该机主要由索尼璐明机芯、RF信号放大电路、数字信号处理电路、MPEG2音/视频解压电路、音/视频信号处理电路、操作/显示电路、电源电路等组成，分装在主板、电源及音频输出板、操作/显示控制和话筒板上。
电路
板项目
编号
型号
主要功能
主板
D101
RN5VD45C
复位
D102
F29C5100ZT
ROM
D103
SVD1811
系统控制、MPEG2解码
D104
HY57V16160B
16MDRAM
D105
BA6392FP
伺服驱动
D106
KA78M05R
精密5V稳压
D107
BA6208
加载电机驱动
D108
SVD1810
数字视频编码、音频D/A转换
D109
CXD3008Q
数字伺服、数字信号处理
D110A
CXA2549M
RF信号处理
音频输出和电源板
N301
4558
缓冲放大
N302
7805
5V稳压
N303
7809
9V稳压
N304
7812
12V稳压
话筒板
N401
4558
话筒前置放大
操作/显示板
D501
PD16311
操作显示驱动
U501
HS0038
红外接收头
4.试比较超级VCD影碟机与VCD影碟机的异同。
答：
超级VCD的解码芯片采用MPEG2算法，例如：
新科SVD280（Z）型影碟机是智能升级与复读、复唱型超级VCD，超级VCD优势是图像清晰度可达350线，远高于普通VCD的250线。
声音有4路通道，并采用先进的数码声频技术——智能环绕声场（包括数字声场处理、数字均衡处理、数字卡拉OK处理）。
有56种声音效果调节，声音频响可选范围大，内置15级数字变调器，具有独特的动态频谱均衡器。
可进行长达285秒的数码录音，能可视复读、复唱，可制作MTV节目。
采用32位微处理控制，采用优良的解码芯片和优秀的解码软件与伺服控制技术，具有较强纠错能力，完全兼容超级VCD，CVD，SVCD，VCD，CD，MP3光盘。
具有9画面浏览功能，能预览整张光盘内容。
具有4种字幕与声道选择，可实现多语言和多种显示功能。
5.简述新科SVD280（Z）型影碟机的激光发射控制过程。
答：
激光二极管供电控制电路。
激光二极管供电控制电路如图所示。
激光头复位后，D108内微机接口电路将接收到的“LDON”指令处理成高电平控制信号，从
脚输出送入D110
脚，D110内部APC电路从①脚输出激励电压，VD103导通后使激光二极管发射激光
6.画出影碟机出现“声音正常，但无图像”的检修流程图。
检查解压板的视频输出电压是否正常
检查解压芯片视频部分有虚焊或假焊现象
7.一台VCD影碟机出现“择碟”现象，试分析可能的故障部位。
答：
首先，“择碟”现象表示纠错能力差，应怀疑激光头性能变劣或脏污；其次，怀疑伺服及解压部分故障，可以检测其供电部分，特别是供伺服处理部分的５Ｖ、供驱动部分的＋８Ｖ及供解压芯片的３．３Ｖ；最后应重点检查电源部分，ＶＣＤ机电源大多经过多次稳压，当其前端电压变化时在后级用万用表难于检测出来。
桥式整流部分的四支二极管长期工作在较大电流状态下，当其某一支性能变劣时，其纹波系数变大，带负载能力变差，致使ＶＣＤ机读碟能力变差、挑碟。
因能正常播放ＣＤ片，故判断问题出在解码板上；因播放ＶＣＤ片时声音正常，说明解码器是正常的，重点应检查图像处理及Ｎ／Ｐ制式转换部分。
试用酒精对晶振Ｘ６０３及附近元件降温时，图像出现，说明问题在此处。
检测证实为Ｘ６０３晶振失效，更换同规格（１４．３１８ＭＨｚ）晶振后，机器工作恢复正常。
习题4
1.试叙述DVD影碟机工作过程？
答：
工作过程如下：
DVD机工作过程
电源通电输出各组电压
系统控制CPU得电复位并开始工作
CPU输出信息到操作显示电路,显示屏显示;CPU输出指令到MPEG2解码器,解码器工作并输出开机画面
系统CPU对机芯CPU通信,并对机芯电路进行复位
机芯CPU检测托盘到位情况,若未到位则使托盘加载到位
机芯CPU检测激光头到位情况,若未到位则驱动进给电机使光头组件回到"0"轨位置
机芯CPU发出LDON指令到伺服电路,激光头发射激光,进行聚焦搜索碟片
机芯CPU检测是否有FOK信号
机芯CPU接通聚焦、进给、主轴伺服环路，使光盘旋转，并进行精确伺服
DVD-DSP对RF信号处理，操作显示电路进行显示；
RF信号经数据分流后，CD、VCD信号经EFM解调、CIRC纠错后与经过AGC控制，限幅后的DVD信号一起送到DVDDSP进行数字信号处理，然后送到MPEG2解码器解码
MPEG2解码器根据不同盘片进行不同格式解码，然后输出数字视频和MPEG音频或AC-3音频
视频信号通过复合视频、色差分量输出视频信号；
音频信号经DAC后从各声道输出5.1声道信号
2.试比较DVD影碟机与VCD影碟机在构成上的异同。
答：
DVD影碟机与VCD影碟机的电路结构相似，组成部分相同。
两者的区别是VCD机一般用普通稳压电源，而DVD机一般用开关电源。
两者用的激光头不同，两者用的解码芯片功能不同，两者在视屏输出和音频输出上是不同的。
3.画出DVD影碟机的组成框图，并说明各部分的功能。
答：
组成框图如下：
DVD机芯中的光盘装卸机构、旋转机构、托盘进出盒机构和进给机构的原理与VCD机芯相似，都是保证激光头正确稳定识度光盘信息的。
MPEG2/MPEG1音频解码电路（DRAM、ROM）、系统控制电路、操作/显示控制电路、视频编码电路、AC-3解码电路的作用是把激光头读取的信息分解还原成音/视频信号并输出。
4.常见DVD激光头有哪些分类？
它们各自的代表厂家是谁？
答：
（1）切换双镜头，代表厂家是东芝；
（2）独立双镜头，代表厂家是SONY；
（3）双焦点式激光头，代表厂家是松下；
（4）液晶快门（光圈）式激光头，代表厂家是先锋Pioneer。
5.DVD机视频输出方式常见的有哪些？
答：
有复合视频信号（CVBS）、S视频信号、色差分量信号（YCrCb或YPrPb）、三基色信号（RGB）等。
6.5.1声道输出分别指哪些声道？
这种输出与立体声输出有何区别？
答：
5.1声道输出分别指前置左声道L，前置右声道R，中置声道C，左环绕声道SL，右环绕声道SR，超重低音SW。
这种输出比立体声输出在声场的定位上更准确，临场效果好。
7.拆卸激光头过程中如何保护激光头物镜不被磨损？
答：
拆卸激光头过程时，应先再桌面上铺一层柔软的布，在拆卸过程中按照正确的流程和方向用力。
同时还要注意不要划伤激光头的物镜。
习题5
1.试以万利达DVD-N980影碟机为例说明DVD影碟机的基本组成及特点。
答：
该机由DVD机芯RF放大电路、数字信号与数字伺服处理电路、DVD数字信号处理电路、MPEG2音/视频解压电路、视频编码电路、音频DAC电路、系统控制电路、操作/显示电路、电源电路等组成。
（1）特点是内置DOLOBYDIGITAL（AC-3）解码，音质逼真传神，可欣赏到全方位的5.1声道输出效果，在加中便可感受影院般的震撼效果。
它还可输出DTS数字光纤信号。
（2）全面兼容DVD，SVCD，CVD，VCD，DVCD，Dr.OKO，CD和MP3等多种光盘，广泛符合中国消费者的要求。
（3）DVD-N980型DVD影碟机具有软件升级功能。
（4）该机采用松下华录第四代DVD机芯，单束单镜双聚焦DVD激光头，功能超强，性能稳定，使用寿命更长。
（5）该机采用全封闭的防尘设计，其进给机构采用涡轮蜗杆传动方式，主轴采用无刷电机驱动方式，聚焦和循迹采用四线悬挂方式，加载机构采用垂直方式进行加载。
（6）不受区域限制，自由共享全球碟片资源。
（7）具有卓越的高画质。
由于采用国际标准的MPEG2影像压缩技术，其水平清晰度超过500线。
（8）强大齐全的播放功能。
它具有多角度欣赏功能，可以从不同角度去欣赏同一情景；具有多种语言和字幕的支持能力，最多可以有8种语言及32种字幕。
设有加密功能。
可根据需要加密锁定不同级别的碟片，为儿童的健康成长奠定了良好的基础。
2.简要回答万利达DVD-N980影碟机的工作原理。
答：
当光盘装载到位后，激光头识读的盘片类型信号，经微处理器IC6201识别确认后，输出控制信号至伺服处理IC2001，使其进入相应的VCD或DVD伺服方式，分别对主轴和聚焦伺服进行控制，激光头从光盘上读取的信息，经IC5202进行放大和伺服预处理的聚焦、循迹、进给与主轴误差信号送入IC2001进行数字伺服处理，对各种机构进行伺服控制，以保证激光头准确地读取光盘的信息。
该信息经IC5202放大后，送入IC7001进行解调处理。
对于播放CD、VCD光盘的数据流进行EFM解调与CIRC纠错，处理成CD-ROM格式的数据流。
对播放DVD光盘的数据流进行EFM+解调与纠错及地区解码密，恢复其DVD光盘格式的本来顺序。
DVD-ROM格式变换和接口电路将光盘上读出的数字信号按DVD-ROM的格式形成数据流，再经ECC误差校正处理电路，由IC7001内的ATAPI接口处理成8位数字信号，从180、182、184-189脚送入MPEG2解码芯片U15（ZiVA-3），与外挂的两只16MBSDRAM构成解码电路，在播放DVD光盘时，可解压还原成500线以上的视频数据，可解杜比AC-3，混成两声道输出，支持DTS数字输出，及杜比前逻辑的数字多声道环绕声信号。
经U15解压后得到的8位视频数据送入视频解码器U31（BT864），经U31内部D/A转换，PAL/NTSC编码，从其8、10脚输出视频信号，从12脚输出色度信号，13脚输出亮度信号。
U15通过音频接口还将杜比AC-3解码并混成两声道，MPEG1/2音频解码、MP3解码还原的音频数据与CD-DA直通数据，分别从161、163-165脚输出，从166脚输出LRCK、167脚输出BCK信号，一起送到U21、U23-U25（PCM1720）音频D/A变换器，还原成模拟的音频信号，经U27-U30（4588）低通放大后输出5.1声道或双声道音频信号。
2.DVD影碟机的系统控制由哪些部分组成，它要正常工作必须具备哪些条件？
答：
系统控制电路由微处理器U5（Am186）与各受控电路组成
3.对照图8.12分析托盘进盒控制原理。
答：
4.DVD影碟机的伺服电路由几部分组成，它与VCD影碟机的伺服电路有什么不同？
答：
该机伺服电路由伺服误差检测IC5202、伺服控制IC2001，伺服驱动IC2501，IC2511及其外围元件组成。
6.简要分析万利达DVD-N980影碟机的激光发射控制原理。
答：
激光头复位后，IC2001的1脚、2脚输出LDONA/B高电平控制信号，分别从1脚、2脚送入IC5202内，启动APC电路，由3脚输出激励电压（3.3V左右），使Q2501导通，激光二极管LD发射出650nm激光，经双数值孔径物镜聚焦成不同的两个光点，开始对光盘进行盘片类型的识读。
在播放结束或无盘情况下，IC2001又将Q2501驱动设置成截止状态，LD停止发射激光。
7.简要叙述ZiVA-3的基本功能。
答：
ZiVA-3是美国斯高柏（C-CUBE）公司在ZiVAD6芯片的基础上开发的MPEG2新型单片解码集成电路。
内含有MPEG视频解码、子图解码、OSD解码、MPEG音频解码、AC-3解码等解码运算处理功能复用解码电路。
8.对照图8.6试分析万利达DVD-N980影碟机的音频信号处理电路。
答：
该机音频信号处理电路由IC11，IC12，U21，U23-U30等元件组成，如图5.6所示。
ZiVA-3将解压后的音频数据分别送入U21，U24，U25的15脚，LRCR，BCK和XCK时钟信号分别送入U21，U24和U25的16、14和2脚，经DAC转换后还原成模拟音频信号，分别从U21，U24和U25的9、12脚输出，再经低通滤波，U29，U27，U28放大后，从插座J10的1、5、9脚输出。
当演唱卡拉OK时，话筒信号MIC1、MIC2经IC11与IC12放大后，从5、8脚送入U26进行A/D转换和数字化处理，从1脚输出到U15的171脚，进行卡拉OK处理，再从161脚输出到U23的15脚，经DAC还原成模拟音频信号，最后经低通滤波、U30放大后，从J10的13和15脚输出双声道音频信号。
习题6
1.DVD影碟机在检修过程中需注意哪些问题？
答：
（1）检修前应仔细询问用户机器的状况，以便确定故障部位。
（2）充分了解DVD机的特性，弄清其工作原理。
（3）注意保持维修工作台的整洁，要防尘、防静电。
（4）注意人身安全和检修设备的安全。
（5）检修时应避免盲目调整电位器。
（6）检修中应保持严谨的工作作风
2.DVD影碟机的系统微处理器工作条件有哪些？
答：
一个是要有正确的供电，另一个是要有复位
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