GIÁO TRÌNH MÔN KỸ THUẬT CD VCD

Còn các khâu xử lý tín hiệu số còn lại là hoàn toàn giống nhau như: Định dạng khung, Qui tắc sửa lỗi CIRC, Tín hiệu C và D, điều biến EFM, bit trộn, từ đồng bộ, điều biến NRZI, phần này

Bài 1 NGUYÊN LÝ CĂN BẢN VỀ CD VÀ VCD

1.1 Các thông số cơ bản của máy đọc CD, VCD

Type (kiểu) D.A.S: Digital Audio System (Hệ thống ghi kỹ thuật số)

Tiêu chuẩn đĩa CD, VCD (Usable dise)

Tốc độ quay đĩa: (Spinble speed)

 Hệ thống CD, VCD được thiết kế để làm đĩa quay tròn với tốc độ dài không đổi CLV (Constant Length Volocity), còn tốc độ dài không đổi

 Khi đầu đọc ở vị trí trong cùng thì tốc độ quay 500 vòng/ phút

 Khi đầu đọc ở vị trí ngoài cùng thì tốc độ quay 200 vòng/ phút

Ngõ ra tín hiệu hình: khoảng 1 Vpp (75Ω)

Ngõ ra 2 đường âm thanh L, R: khoảng 1 Vpp

1.2 Sự giống nhau và khác nhau của tín hiệu CD, VCD

1.2.1 Lưu đồ xử lý tín hiệu CD VCD:

Hình 1.1: Lưu đồ xử lý tín hiệu CD_VCD.

Từ lưu đồ trên, ta thấy được giữa 2 kỹ thuật xử lý tín hiệu CD và VCD khác nhau chỉ ở khâu đầu tiên bắt đầu xử lý Đối với CD thì tín hiệu Analog Audio được lấy mẫu ở tần số 44,1 KHz, mỗi lần lấy mẫu là 16 bit Sau đó sẽ được lượng tử hóa và biến đổi thành chuỗi tín hiệu số Đối với VCD thì được

mã hóa theo tiêu chuẩn MPEG_1, phần này sẽ được trình bày trong chương IV Tín hiệu sau khi ra khỏi khối này cũng là một chuỗi tín hiệu số Còn các khâu

xử lý tín hiệu số còn lại là hoàn toàn giống nhau như: Định dạng khung, Qui tắc sửa lỗi CIRC, Tín hiệu C và D, điều biến EFM, bit trộn, từ đồng bộ, điều biến NRZI, phần này được trình bày ở các mục tiếp theo chương này Đến đây dữ liệu mới được trực tiếp ghi lên đĩa

1.2.2 Cấu trúc dòng dữ liệu

Như đã trình bày ở phần trên, quá trình xử lý tín hiệu CD, VCD chỉ khác nhau ở khâu bắt đầu xử lý, nhưng đến khâu bắt đầu xử lý tín hiệu số như định dạng khung là hoàn toàn giống nhau Tức là để hình thành 1 FRAME (khung) thì có 24 Symbol (mỗi Symbol là 8 bit) dữ liệu và thời gian để dữ liệu hình thành 1 FRAME là hoàn toàn giống nhau Sau đó để tiện phân tích các khâu trong quá trình xử lý tín hiệu CD VCD ghi lên đĩa, nên chúng tôi chỉ phân tích quá trình xử lý tín hiệu CD

Ở phần trên, đã trình bày1 FRAME thì có 24 Symbol nên muốn hình thành 1 FRAME thì phải có 6 lần lấy mẫu ứng với tín hiệu âm thanh Stereo Do

đó để hình thành 1 FRAME đầy đủ thì mất một khoảng thời gian

S KHZ 136 , 05 µ

1 , 44

1

Các khâu xử lý tiếp theo được diễn tả ở dòng dữ liệu như ở hình 1.2

Hình 1.2: Cấu trúc dòng dữ liệuTrong hình1.2 thì 1 FRAME trong quá trình xử lý được cộng thêm vào 9 Symbol (trong đó có 8 Symbol chiếm mục đích sửa lỗi và 1 Symbol tín hiệu C

và D Lúc này, trong 1 FRAME có 33 Symbol Tiếp theo là điều biến và cộng thêm vào các bit trộn Sau đó cộng từ (word) đồng bộ 24 bit và 3 bit trộn Do

đó, cuối cùng trong 1 FRAME có tất cả 588bit Với 588 bit này và thời gian hình thành 1 FRAME ta tìm được tốc độ bit là

MHZ S

bit

321 , 4 05

, 136

588 = µ

1.3 Phương pháp sửa lỗi circ:(Cross Interleave Reed Selomon code)

Mặc dù việc xử lý tín hiệu số được thiết lập để loại bỏ các sai sót về xử

lý tín hiệu, nhưng việc truyền dòng dữ liệu tới bề mặt đĩa gốc, vẫn còn phụ thuộc vào mối quan hệ vật lý giữa bộ phận ghi và mặt đĩa Nó cũng có thể dẫn đến những sai sót dữ liệu do 2 nguyên nhân

Do bề mặt đĩa có bụi, vết dấu tay, trầy xước

Những biến đổi về cơ làm mất tính đồng bộ trong việc ghi tín hiệu số sai khác bit dữ liệu

Do vậy quá trình sửa sai là quá trình rất quan trọng và phức tạp Đối với

CD, VCD,… Người ta dùng mã xen chéo Reed Solomon (CIRC) làm mã sửa sai

Trong quá trình thực hiện xử lý tính hiệu số, người ta cũng đưa đến kết luận có 2 loại lỗi xảy ra: Lỗi thứ I là lỗi chỉ xảy ra trên 1 Symbol đơn còn gọi là lỗi ngẫu nhiên (Ramdom) Lỗi thứ II là lỗi xảy ra từ 2 Symbol trở lên trong 1 frame của 1 kênh gọi là lỗi chùm (burst)

1.3.1 Sửa lỗi Ramdom:

Lỗi Ramdom là lỗi chỉ xảy ra trên 1 Symbol đơn, trong quá trình sửa lỗi thì mã bị lỗi sẽ được phát hiện, vị trí lỗi được xác định và công việc sửa sai sẽ thực hiện Do vậy công việc phát hiện và sửa lỗi không đơn giản chút nào Để phát hiện được lỗi này và sửa lỗi Thì đối với kỹ thuật CD, VCD người ta dùng phương pháp sửa lỗi Reed Solomon Phương pháp sửa lỗi Reed Solomon không sửa lỗi trực tiếp dựa trên các bit mà nó sửa lỗi dựa theo các symbol Vì vậy phương pháp sửa lỗi Reed Solomon sử dụng một mã loại khác gọi là tác nhân cân bằng (mã cân bằng) được cộng xen vào

Để dể hiểu trong phương pháp sửa lỗi Reed Solomon này, ta chỉ ví dụ dòng dữ liệu gốc có 4 Symbol( Thực tế phương pháp sửa lỗi Reed Solomon sử dụng trong CD, VCD người ta dùng 12 symbol trong 1 mã cân bằng) Nguyên

lý sửa lỗi 4 symbol này có thể được miêu tả dưới dạng lưu đồ

Giả sử dòng dữ liệu gốc có 4 symbol: A, B, C, D thì qui tắc sửa lỗi Reed Solomon dùng 2 loại mã cân bằng P và Q được ấn định sao cho hệ phương trình sau đây thỏa mãn phương trình sau:

A + B + C + D + P = 0 (1)

A + 2B + 3C + 4D + Q = 0 (2)Giả định các tín hiệu được thu nhận sau quá trình xử lý là A’, B’, C’, D’, P’ và Q’ nếu các Symbol thu nhận không có lỗi thì chúng thỏa mãn phương trình (1) và (2) Tuy nhiên khi có lỗi xảy ra cả hai phương trình trên đều không thỏa mãn và kết quả tương ứng chúng khác 0 Do đó sẽ hình thành nên các phương trình (3) và (4)

S0 = A’ + B’ + C’ + D’ + P’ = 0 (3)

S1 = A’ + 2B’ + 3C’ + 4D’ + Q’ = 0 (4)

S0, S1 được gọi là hội chứng (Syndrome) Chính những hội chứng S0, S1

này xác định được vị trí của lỗi xảy ra

Bây giờ ta giả sử rằng có 1 trong 4 Symbol trên bị sai Ví dụ Symbol A’ chẳng hạn:A’ =A + Ea (5) Thành phần lỗi nằm trong tín hiệu phát Còn các Symbol còn lại không có lỗi như vậy lấy phương trình (5) thay vào (3), (4) ta có:

A = |P| - B – C – D Hoặc A = A’ -Ea

Do đó giá trị thật của A sẽ được tìm thấy

Tương tự Symbol B,C,D lần lượt bị lỗi cũng có thể phát hiện được Sau đây là bảng tóm tắt khi lỗi xảy ra trên từng Symbol:

Khi S0 = S1 = 0 : không có lỗi xảy ra

S0 = S1 = const : A’ là dữ liệu lỗi

 Nếu P lỗi khi S0 = Ep và S1 = 0.

 Nếu Q lỗi khi S0 = 0 S1 = Eq

Như vậy nhờ vào sự kiểm tra mối liên hệ giữa các hội chứng S0, S1

thông qua hai mã cân bằng P và Q, lỗi nằm tại vị trí nào sẽ được xác định và

dữ liệu thật sẽ được tìm ra

1.3.1.1 Sửa lỗi brust

Lỗi Brust là lỗi xảy ra từ 2 Symbol trở lên trong 1 frame của 1 kênh Lỗi brust này thường xảy ra trên các vết trầy …Do đó nếu dữ liệu ghi trực tiếp thì các lỗi brust cũng thường xuyên xảy ra, mà việc tìm kiếm xem dữ liệu nào bị lỗi là điều không thể thực hiện, dẫu biết rằng có sự tồn tại của lỗi Để giải quyết các lỗi này người ta đã dùng kỹ thuật đan xen dữ liệu (Cross interleave) Mục đích của việc đan xen là biến đổi lỗi brust thành lỗi Ramdom mà phương pháp sửa lỗi Reed Solomon xử lý rất hữu hiệu

1.3.1.2.Qui tắc reed solomon trong kỹ thuật đan chéo CIRC:(cross interleave reed solomon code)

Qui tắc kỳ diệu Solomon với 2 mã cân bằng C1 và C2 đã thực hiện ngoạn mục công việc sửa lỗi, trong sự kết hợp với nghệ thuật đan chéo các dữ liệu Đối với các chùm lỗi kép tương đối ngắn, CIRC có khả năng giải quyết sạch sẽ Đối với các chùm lỗi cực dài (vết xước trầm trọng), người ta thực hiện một phương pháp đan xen khác phức tạp hơn Nói chung, hệ thống sửa lỗi trong

hệ thống CD ngày nay đã được cải tiến rất cao

Dưới đây sẽ giải thích trình tự của CIRC được sử dụng trên thực tế, trong phạm vi giải quyết các chùm lỗi tương đối ngắn

HÌNH 1.4: Qui tắc sửa lỗi CIRC đối với lỗi ngắn.

Chú thích đầu vào sơ đồ hình 3:

 L6 o, R6 o được hiểu là:

 L: từ dữ liệu mẫu kênh trái; R: từ dữ liệu mẫu kênh phải

 6: Biểu tượng của qui ước “6 từ dữ liệu mẫu lấy ở mỗi kênh cho mỗi khung”

 o: Chỉ ra trật tự dữ liệu mẫu (0, 1, …., 5) trong một khung (theo chiều đứng)

 L6 o, R6 o là các từ dữ liệu mẫu chẵn

 L6 o + 1, R6 o + 1: Theo cách giải thích trên, đây là dữ liệu kênh trái & kênh phải, chiếm trật tự kế tiếp trật tự “o” đây là các từ dữ liệu mẫu lẻ

 Cùng một cách giải thích cho (L6 o + 2, R6 o + 2),… , (L6 o + 5, R6 o + 5).

 S12 o.A, S12 o.B được hiểu là:

 S: Ký tự biểu tượng

 12: Chỉ số ký tự biểu tượng lấy ở mỗi kênh cho một khung

 O: Chỉ trật tự cặp “ký tự biểu tượng” trong cùng một khung đứng

 O.A: Chỉ trật tự của “ký tự biểu tượng trên” trong một từ dữ liệu mẫu

 O.B: Chỉ trật tự của “ký tự biểu tượng dưới” trong một từ dữ liệu mẫu

 Tương tự, S12 o + 1.A và S12 o + 1.B là cặp ký tự biểu tượng trên, dưới chiếm vị trí kế tiếp trong khung đứng Cùng cách giải thích cho các cặp còn lại……

(1) Tại đầu vào mạch CIRC, từng khung dữ liệu gồm 6 từ dữ liệu mẫu kênh trái và 6 từ mẫu kênh phải được tuần tự đưa vào

(2) Trong số 6 từ dữ liệu mẫu của mỗi kênh, các từ đánh số chẵn được phân

bố vào đường trễ (Delay) với thời gian trễ là hai khung, và được sắp xếp lại như

sơ đồ trình bày Động tác sắp lại dữ liệu này được thực hiện nhằm tạo lần lượt các khung mới gồm các dữ liệu “đợi chờ” (do chậm qua mạch trễ) hội nhập với các dữ liệu đến sau (cách đó 2 khung và không qua mạch trễ) bắt kịp Chẳng qua đây là động tác xáo trộn dữ liệu (Scramble)

(3) Sau giai đoạn xáo trộn lần đầu, 4 ký tự biểu tượng cân bằng Q của mã Reed Solomon được chèn vào chung với 24 ký tự biểu tượng thuộc khung mới Như vậy, cho đến lúc này, có tất cả 28 ký tự biểu tượng trong một khung (4) Kế tiếp sau đó, toàn thể 28 ký tự biểu tượng dữ liệu thuộc khung mới này lại lần lượt được làm trễ với thời trễ tăng dần lên theo qui tắc sau:

Gọi D là thời trễ 4 khung.

• Ký tự biểu tượng tại hàng đầu tiên của khung sẽ không làm trễ: 0 x D

• Ký tự biểu tượng đứng hàng kế tiếp sẽ được làm trễ: 1 x D

• Ký tự biểu tượng đứng hàng thứ 3 sẽ được làm trễ: 1 x D

• Ký tự biểu tượng đứng chót (hàng 27) sẽ được làm trễ: 27 x D

• Như vậy, có nghĩa là dữ liệu đến đây đã được phân tán rải rác trên khắp

4 x 27 = 108 khung, theo chu kỳ 4 khung và thời trễ tăng theo cấp số cộng.(5) Sau đó, người ta đưa vào thêm 4 ký tự cân bằng P của mã Solomon để hình thành một khung mới gồm 32 ký tự như sơ đồ minh họa

(6) Kế tiếp người ta cần mẫn xáo trộn dữ liệu lần cuối cùng bằng cách làm trễ xen kẽ nghĩa là cứ cách một hàng, dữ liệu lại được làm trễ với thời trễ là một

Cuối cùng tín hiệu đầu vào gồm 24 ký tự cho mỗi khung, đã trở thành 32 ký

tự sau các đợt xáo trộn nhờ cộng thêm 8 ký tự cân bằng để sửa lỗi

Ngoài ra khi việc sửa lỗi là khả thi, một giá trị xấp xỉ gần đúng sẽ được nhặt

ra từ dữ liệu đúng trước đó và sau dữ liệu sai Đây là công việc của mạch so sánh và nội suy Động tác xáo trộn ở mục (2) là cách tạo thuận tiện cho công đoạn sửa lỗi này Động tác xáo trộn ở mục (6) là phương thức nhằm nâng cao khả năng sửa lỗi đối với các lỗi nhỏ

1.3.1.3.Giải mã CIRC:

Quá trình giải đan xen dữ liệu để sửa lỗi là quá trình ngược lại xử lý CIRC được diển tả như ở hình 1.5

HÌNH 1.5: Giải mã CIRC.

1.4 Tín hiệu điều khiển và hiện thị: (C và D: Control and Display

Signals)

Trong hệ thống CD, các tín hiệu ghi lên đĩa là các pit và flat theo những đường Track không nhìn thấy được Nó không thực hiện những thao tác bằng tay như ở đĩa nhựa analog Vì vậy các vị trí đầu bản, hay số bản,… Và các thông tin khác liên quan đến nội dung đĩa cần phải đánh dấu bằng tín hiệu C &

D (Control and Display)

Tín hiệu C & D có 8 bit được đánh dấu P, Q, S, U, V, W thực tế người ta chỉ mới sử dụng kênh P và Q trong CD, VCD gồm các tín hiệu nội dung đĩa (TOC: Table of Contents) do đó chỉ chú ý đến 2 kênh này

1.4.1 Định dạng khung

Trong 1 khung thì có 33 bytes trong đó 24 bytes dữ liệu, 8 bytes sửa lỗi

và 1 bytes dành cho tín hiệu C & D trong tín hiệu C &D có 2 kênh Q và W có

độ dài ấn định là 98 khung (frame) Vì 1 khung có chiều dài là 136,06ms Do

đó tín hiệu C & D có chiều dài là 136,06 x 98 = 13,33 ms(25Hz) Hay nói khác đi đây còn gọi là khung lớn (khối) dữ liệu được diễn tả ở hình II.6

HÌNH 1.6 Cấu trúc dữ liệu C&D code và một frame lớn.

1.4.2 Kênh Q

Kênh Q đại diện 1 bit nằm ở cột thứ hai trong tín hiệu C & D kênh này được trình bày khoảng 98 khung [hay được trình bày trong 1 khối (khung lớn)] Ngoài ra kênh này cho biết nội dung của chương trình TOC nằm ở vùng dẫn nhập Đồng thời cho biết thời gian trôi qua, số bản nhạc,… nằm ở vùng chương trình, vùng dẫn xuất

Control: (điều khiển) mã điều khiển bao gồm 4 bit được ghi lên khung 3 – 6 Ý

nghĩa mã này được trình bày:

 0000: tín hiệu CH – 2 không qua mạch tiền nhấn

 1000: tín hiệu CH – 4 không qua mạch tiền nhấn

 0001 tín hiệu CH – 2 đã qua mạch tiền nhấn

ADR (address: địa chỉ)

Mã địa chỉ bao gồm 4 bit được ghi lên khung 7 ~ 10 Mã này cho biết nội dung của dữ liệu Q từ khung kế tiếp

 0001 (Mode 1): chuỗi có độ dài 9 hoặc 19 mã đại diện được tạo ra

 0010 (Mode 2): tương ứng với số thứ tự của mục lục

 0011 (Mode 3): tương ứng đường ghi nhạc

Đối với CD hiện nay, ADR được dùng ở mode 1 Do đó, người ta diễn giải nội dung của dữ liệu Q ở mode 1 như sau: (ADR = 0001)

Dữ liệu Q:

Dữ liệu Q được ghi lên các khung 11 ~ 82 Hình 1.7 trình bày dữ liệu Q thuộc vùng dẫn nhập (Lead-In), và hình 1.8 cho biết dữ liệu nằm trong vùng chương trình hay vùng dẫn xuất (Lead-Out)

TN

POIN

MIN

SE

FRAM

ZERO

PMIN

PSEC

PFRAM

RC

L R O T C E E

Hình 1.7: Dữ liệu Q trong vùng dẫn nhập

S0, S1

CONTROL

ADR

TNO

X MIN

SEC

FRAME

ZERO

AMIN

ASEC

APFRAME

CRC

Hình 1.8: Dữ liệu Q trong vùng dẫn xuất và vùng music

TNO (Track No): Tương ứng số thứ tự đếm đường ghi, biểu diễn bằng 2 số mã

hệ thập phân:

“00” (= 00000000): Vùng dẫn nhập (lead-in track) “01” ~ “99” (= 00000001 ~ 10011001): Trình bày số thứ tự track

“AA” (= 10101010): vùng dẫn xuất

X: Tương ứng mục lục, biểu diễn bằng 2 số thể hiện dưới dạng mã BCD

Nó không được gán cho vùng dẫn nhập

“00”: Tạm dừng giữa các bản nhạc

“01” ~ “99”: Đếm theo thứ tự số nhánh ghi được phân ra trên một track trong giới hạn hai số mã

ZERO: 8 bit đều có giá trị “0”.

MIN, SEC, FRAME: Tiêu biểu cho các số gồm 2 số mã BCD, được dùng để

diễn tả thời gian chạy của một bản nhạc Có giá trị “0” ở khởi điểm của đường ghi Trong thời gian bản nhạc được phát, giá trị này tăng dần và ở trạng thái tạm dừng: nó giảm; cuối cùng , khi kết thúc, giá trị trở về “0” Các con số này tăng dần tại vùng dẫn nhập hay dẫn xuất Thời gian tương đối được trình bày theo mối quan hệ sau:

1 phút (min) = 60 giây(sec) và, 1 giây (sec) = 75 khung (frames)

AMIN, ASEC, AFRAME: Tiêu biểu các mã BCD, được kết hợp nhằm để biểu

diễn tổng thời gian kể từ lúc mở đầu vùng chương trình Đây là thời gian tuyệt đối Các giá trị đều được ấn định về “0” tại lúc bắt đầu vùng chương trình và đường ghi đưa ra giá trị khởi đầu giả định trên đĩa

1 (AMIN) = 60 (ASEC), 1 (ASEC) = 75 FRAMES

POINT, PMIN, PSEC, PFRAME: Thể hiện theo mã BCD, được kết hợp

tương ứng với nhau nhằm biểu diễn nội dung của chương trình Đối với các bài

hát lưu trữ trên đĩa, thời gian ghi điểm khởi đầu của bản nhạc được trình bày theo trình tự: từ bài nhạc đầu đến bài nhạc cuối Số thứ tự bài hát được hiển thị,

và thời điểm bài nhạc kết thúc cũng được hiển thị Phần này trở thành TOC (Table of Contents), nghĩa là bảng nội dung Mỗi dữ liệu được ghi lập lại lên đĩa 3 lần

POINT = A0: Các số chỉ phút tương ứng với số thứ tự đếm đường ghi của đầu bản nhạc PSEC và PFRAME trở về “0”

POINT = A1: Các số chỉ phút tương ứng với số tự đếm đường ghi của cuối bản nhạc PSEC và PFRAME trở về “0”.

POINT = A2: PSEC và PFRAME tiêu biểu cho điểm bắt đầu của đường ghi

đi vào vùng dẫn xuất

Hình 1.9 sẽ miêu tả trạng thái của P-channel và Q channel trong vùng dẫn nhập

(Lead-in), vùng chương trình (Program) và vùng dẫn xuất (Lead-out)

Paphiopedium = 0: Đầu đọc đang đọc nội dung bản nhạc, đồng thời X khác

00 để đếm số thứ tự nhánh ghi trên một track

Như vậy khi X = 00: track sẽ được chuyển đổi

Trong vùng dẫn xuất:

(Lead-out area)

Paphiopedium là dạng xung (…….) với tần số là 2 Hz Xung này xuất hiện sau thời gian 2 giây, thời gian xuất hiện xung này khoảng 2-3 giây, báo hết chương trình đã được ghi trên đĩa Lúc này TNO = AA (báo đầu đọc đã ở vùng dẫn xuất)

1.5 Cách ghi và đọc dữ liệu CD, VCD bằng điều biến EFM (Eight to Fourten Modulation)

Đối với CD, VCD 1 khung được thành lập bởi 33 ký tự.(1 ký tự có 8 bit) trong đó có 24 ký tự dữ liệu, 8 ký tự sửa sai 1 ký tự cho tín hiệu C & D (Control and Display) Tuy nhiên các tín hiệu ghi lên đĩa là các pit và flat Do

đó nếu 8 bit dữ liệu lớn ghi trực tiếp lên đĩa và phục hồi lại dữ liệu là rất khó khăn vì hệ thống quang học không đáp ứng được về phổ tần Vì vậy nhà chế tạo

đã biến đổi 1 cách khéo léo đó là điều biến EFM

1.5.1.Điều biến EFM

EFM là biến đổi dữ liệu 8 bit thành dữ liệu 14 bit hay nói khác đi là quá trình biến đổi là quá trình thay thế dòng dữ liệu Việc thay thế này là sự chọn lựa mẫu 28 từ mẫu 214 và phải tuân theo định luật từ 2 đến 10 bit “0” sẽ được chen vào giữa 2 bit “1” Đây còn gọi là quy luật “2” đến “10”

Trong mẫu 214 thì có tất cả 16.384 mẫu trong đó có 267 mẫu thõa mãn qui luật “2” đến “10” Đủ đáp ứng 28 = 256 mẫu của mã 8 bit vì vậy việc biến đổi 8 bit thành 14 bit được thực hiện theo bảng chuyển đổi có sẵn ở máy tính Sau đây là một phần của bảng chuyển đổi hình II.10.

Mục đích điều khiển EFM

Thu hẹp được phô tần số, đáp ứng được hệ thống quang học (định được dải tần dữ liệu)

8 BIT

1111101111111100111111011111111011111111

14 BIT

1000100001001001000000010010000010000100100001000001001000100000010010

Hình 1.10: Bảng đổi mã theo quy luật chỉ tồn tại

từ 2 đến 10 bit “0” được “kẹp” giữa 2 bit “1”

1.5.2 Sự ghép các bit (Menging bit: bit trộn).

Sau khi điều biến 8 bit thành 14 bit Kế tiếp là sự phối hợp lại các mãng

dữ liệu liên tiếp nhau thì có thể là không thỏa điều kiện của quy luật “2” đến

“10” Do đó trong quá trình điều biến EFM người ta phải cộng thêm 3 bit trộn

Ví dụ: khi bit cuối cùng của mãng dữ liệu đứng trước và bit đầu tiên của mãng dữ liệu theo sau đều là “1” thế là sự phối hợp của các bit không còn thỏa mãn Lúc này vệt không giám sát phát hiện, và 3 bit ghép có giá trị “0.00” sẽ được điền vào để đáp ứng đúng yêu cầu Được biểu diễn dưới dạng hình II.11:

Các bit thêm vào

to t1

0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0

-1 +2 -7 +5 -2 +2 -2 +3 Cách 2

t0

t1

 Khối servo.

 Khối DSP

 Khối nguồn cung cấp

Nhưng bên cạnh đó mày đọc đĩa hình VCD cũng khác với máy đọc đĩa hát CD Nghĩa là máy đọc đĩa hình có thêm phần giải mã hình ở phần sau khối DSP.Như đã biết, mày đọc đĩa hình ra đời sau máy đọc đĩa hát CD Nên đối với máy đọc đĩa hình VCD người ta đã chế tạo thêm chức năng đọc đĩa CD Nghĩa

là máy VCD đọc được đĩa CD Ngược lại thì máy CD cũng vẫn đọc VCD như báo bản tốt, nhưng không có âm thanh và hình ảnh ở ngõ ra Do đó với máy CD muốn đọc được đĩa VCD thì phải gắn thêm bộ phận có chức năng giải mã tín hiệu nén âm thanh và hình ảnh (Card: giải nén) Phần này sẽ được trình bày rõ trong chươngIV và V Trong chương này chỉ trình bày các phần chung cơ bản máy CD, VCD

2.2 Khối LASER PICK UP

2.2.1.khái niệm

Đây là một trong những khối quan trọng nhất trong hệ thống playback

Có chức năng đọc dữ liệu thông tin giống như là đầu từ, đầu kim dùng đọc lại đĩa hát và băng ghi âm thông thường Nhưng có độ chính xác, độ tin xảo cao hơn

2.2.2.Sơ đồ khối

Hình 2.3: Sơ đồ khối Laser pick up.

2.2.3.Chức năng của từng thấu kính

 Laser Diode:

Bộ phận này dùng để tạo ánh sáng Laser, bước sóng của ánh sáng Laser

là l = 780nm

- Hình dạng Diode Laser: Diode Laser có hình dạng ba chân, trong đó

gồm một chân chung, một chân dành cho Diode LD, một chân dành cho Diode MD

- Ký hiệu Diode Laser:

LD: Laser Diode: Dùng để phát ra tia Laser cung cấp cho cụm quang học

và Diode MD

MD: Monitor Diode: Diode giám sát: Nhận ánh sáng từ Diode Laser tới, cấp cho mạch APC (Automatic Power Control: Tự động điều chỉnh công suất tia sáng) Ký hiệu:

 Lưới nhiễu xạ (Ddiffraction Grating)

Khi một tia sáng Laser được xuyên qua lưới nhiễu xạ, một tia chính

và hai tia phụ hình thành bằng cách tận dụng hiện tượng nhiễu xạ của tia Laser

 Bán lăng kính và lăng kính phân tia:

Bán lăng kính (Half Prism) được sử dụng cho phân cực thẳng Lăng kính phân tia (Beam Splitter) được dùng cho phân cực vòng

Bán lăng kính cho phép truyền ánh sáng theo tỷ lệ 50% theo hướng truyền đi và 50% theo hướng vuông gốc Thấu kính phân tia có nhiệm vụ truyền toàn bộ 100% ánh sáng phụ thuộc vào gốc phân cực của ánh sáng Khi

sử dụng ánh sáng phân cực thẳng, giả sử rằng số lượng ánh sáng từ thời điểm

mà nó xuyên qua lưới là 100%, nó bị giảm đi 50% do đi qua bán lăng kính, 25% khi đến Photo Detector theo bán lăng kính một lần nữa Mặt khác, trong việc sử dụng phân cực vòng, khi góc phân cực thay đổi do sự tán xạ đôi của đĩa,

số lượng ánh sáng đi tới Photo Detector bị giảm

 Thấu kính chuẩn trực (Collimator Lens):

Ánh sáng đi qua bán lăng kính hoặc bộ tách tia được sửa dạng thành một chùm tia song song bởi thấu kính chuẩn trực

 Phiến đổi hướng (l/4 Wave Lens Plate):

Phiến đổi hướng l/4 được chế tạo bởi tinh thể có tính dị hướng, chiết xuất của chúng thay đổi theo hướng ánh sáng Anh sáng xuyên qua phiến này sẽ bị lệch pha 900 so với thành phần nguyên thủy Do đó, ánh sáng phân cực thẳng được đổi thành phân cực vòng và ngược lại ánh sáng phân cực vòng được đổi thành phân cực thẳng

 Vật kính (Objective Lens):

Thấu kính này được dùng để hội tụ tia Laser trên bề mặt đĩa, thấu kính này được điều khiển bởi hai cuộn dây: Cuộn Focus và cuộn Tracking, khoảng cách giữa thấu kính và bề mặt đĩa được điều chỉnh bởi cuộn hội tụ Cuộn dây hoạt động sao cho thấu kính dịch chuyển theo tín hiệu bề mặt đĩa

 Thấu kính lõm (Concave Lens):

Thấu kính này được dùng để giảm đi ảnh hưởng của sự biến đổi theo chiều dài của đường dẫn ánh sáng trên Photo Detector (Bộ tách quang) do

sự thay đổi khoảng cách giữa vật kính và bề mặt đĩa

 Các thấu kính hình trụ (Cylinder Lens):

Thấu kính này được sử dụng trong khối nhận diện Focus Tia sáng xuyên qua thấu kính này ban đầu biến dạng thành hình Elip theo chiều dọc, sau đó biến thành vòng tròn và cuối cùng là Elip theo chiều ngang Quá trình biến đổi của chùm tia được minh họa như sau:

Hình 2.6: Dạng tia sáng khi đi qua thấu kính hình trụ

Khi khoảng cách giữa vật kính và bề mặt đĩa thay đổi, vị trí này sẽ thay đổi

 Bộ tách quang (Photo Detector) hay Ma trận Diode:

Đối với loại Photo Detector hoạt động theo phương thức 3 tia, người ta

sử dụng 6 cảm biến, cấu trúc của Photo Detector như hình 2.7 Một tia chính xuyên qua thấu kính hình trụ và rơi vào tổ hợp của các cảm biến A, B, C và D

mà ngõ ra có thể nhận diện được sự sai lệch Focus

Tia phụ rơi trên các cảm biến E và F cung cấp cho ngõ ra tín hiệu Tracking Ngoài ra, dữ liệu ghi trên bề mặt đĩa được lấy ra là tổng các cảm biến A, B, C

và D lên vị trí mà tia chính rơi

Hình 2.7: Photo Detector

2.2.4.Nguyên lý hoạt động

Khi cấp nguồn cho lade Lade sẽ phát ra ánh sáng hồng ngoại có l = 780nm Ánh sáng này được đưa qua thấu kính chuẩn trực, qua thấu kính nhiễu xa (cả 2 thấu kính này nằm trong lưới nhiễu xạ) Thấu kính này chia tia lade thành 3 tia riêng biệt như hình 2.8

Hình 2.8 Thấu kính cách tử nhiễu xạ tách tia LASER thành nhiều

tia

Trong đó tia chính (tia giữa) là tia có cường độ mạnh nhất được dùng để đọc dữ liệu ở vệt pit và flat Hai tia còn lại có cường độ yếu hơn được dùng để giám sát phía trước, sau tia chính Ba tia này đi tiếp qua bán lăng kính (lăng kính phân tách tia) Mục đích của lăng kính này về cơ bản là bộ phận chia quang học, cho đi qua hay phản xạ phụ thuộc vào sự phân cực của ánh sáng lade Mặt phẳng phân cực từ ánh sáng phát ra cho phép nó truyền thẳng qua

lăng kính lên bản toàn sáng ¼ Phần tử này, thực chất là mặt phẳng phân cực của tia phát ra Tầm quan trọng là ở chổ nó cũng ảnh hưởng đến tia phản xạ và tất cả thay đổi trong mặt phẳng phân cực sẽ cho phép lăng kính chia tia phản xạ

từ các tia phát ra Sau khi qua bản toàn sóng ¼ tia lade đi qua phần tử cuối cùng của tuyến phát xạ là thấu kính hội tụ Thấu kính hội tụ là chi tiết mà người

sử dụng dễ dàng nhận ra nhất vì nó là chi tiết được lộ ra ngoài Thấu kính này hoạt động nhờ hệ thống servo tiêu điểm

Khi tia sáng lade đập vào đĩa thì có một phần ánh sáng sẽ phản xạ toàn phần trở lại (tùy theo pit hay flat mà tia laser tán xạ hay phản xạ) Đường đi của tia phản xạ trở lại cũng giống như đường đi tia phát xạ, như đến bán lăng kính thì tia phản xạ này ra khỏi sẽ bị lệch một gốc 900 Sau đó qua thấu kính lồi đến thấu kính hình tụ Thấu kính này có chức năng trong việc dò hội tụ của tia lade bằng chùm tia nhận được Nó cho ra chùm tia thay đổi hình dạng như ở hình 2.8

2.3 Khối RF AMP: (RADIO FREQUENCY)

2.3.1.Khái niệm

Hoạt động thành công của chùm tia lade sẽ tạo nên tín hiệu RF Playback

từ photodiot.Tín hiệu RF là tổ hợp của nhiều sóng sin khác nhau về tần số Mặc

dù với tình huống lý tưởng là bản sao chính xác tín hiệu EFM của mạng ở đầu

ra nhưng phải chấp nhận có sự sai lệch do những nguyên nhân sau:

• Độ bằng phẳng của đĩa: có ảnh hưởng trầm trọng các vấn đề tụ tiêu

• Bụi bẩn trên bề mặt của đĩa có thể làm cho ánh sáng lade trên bề mặt đĩa sẽ thay đổi

• Độ mở kích thích chùm tia lade trên bề mặt pit rộng hơn, chính pit đó làm cho đáp tuyến mất lý tưởng

• Thời gian đáp ứng của servo hội tụ đạt được qua mạch điện tử nên không thể đáp ứng ngay lập tức

• Hình dạng của pit không phải vuông gốc mà là lượng tròn dẫn đến tín hiệu EFM thu được từ photodiot không còn là sóng vuông

Chính vì vậy mà tín hiệu thu được từ mãng photodiot là các dạng sóng sin tổ hợp có tần số khác nhau từ 196 – 720 KHz tương ứng với thời gian 3T – 11T tuân theo định luật 2 đến 10 Có thể tính được như sau:

4,321 MHz/(3x2) = 720KHz

4,321MHz/(11x2) = 196Khz

Trong đó 4,321MHz là tốc độ truyền bit

Vì do 2 chu kì liên tiếp là 3T hoặc 11T mới hình thành sóng sin đầy đủ

2.3.2.Sơ đồ khối

Hình 2.9: Sơ đồ khối RF AMP.

2.3.3 Chức năng các khối

Khối I-V Comverter: Có nhiệm vụ biến đổi dòng điện chạy qua

photodiode thành điện áp ở ngõ ra

Khối Adder: Có nhiệm vụ cộng 2 mức điện áp ở đầu vào đưa đến ngõ

ra

Khối Wave Shaper và Asymmetry: Có nhiệm vụ đổi tín hiệu RF ở ngõ

ra thành chuỗi số nhi phân để cung cấp cho mạch xử lý tín hiệu số

lý, tín hiệu RF được đổi sang dạng tín hiệu số bởi khối Wave Shaper Dữ liệu sau khi ra khối này là các chuỗi số nhị phân 0 (mass) và 1 (Vcc).Và tín hiệu ở ngõ ra cũng được đưa đến khối Asymmetry hồi tiếp âm trở về Mục đích của việc hồi tiếp này là để thu nhận dữ liệu 1 cách chính xác

2.3.5 Sửa dạng sóng và sửa hình học:

Hình 2.10 : Sơ đồ nguyên lý mạch sửa dạng sóng và sửa hình học.

Mạch sửa dạng sóng và sửa hình học có nhiệm vụ đổi tín hiệu RF ở ngõ

ra thành các chuỗi số nhị phân để cung cấp cho mạch xử lý tín hiệu số Việc định dạng tín hiệu CD được thiết kế sao cho có phần lỗ và phần không lỗ có độ dài như nhau (thời gian mức 0 bằng thời gian mức 1)

Chu kỳ nhiệm vụ lý tưởng của RF là 50% Tuy nhiên, trong thực tế quá trình tạo ra tín hiệu CD chiều dài lỗ bị phân tán khoảng 20% Do đó, mạch sửa hình học phải thực hiện hiệu chỉnh sao cho chu kỳ nhiệm vụ là không đổi và khoảng 50 % bất chấp sự phân tán

2.4 Phân tích một số mạch RF-Amp tiêu biểu:

2.4.1 Mạch APC và mạch RF_Amp sử dụng IC KA9220 Mạch APC

Hình 2.11 : sơ đồ mạch APC sử dụng IC KA9220.

Hoạt động của mạch : Khi có tín hiệu LDON, Transistor Q dẫn cấp

dòng cho Diode Laser (LD), đồng thời diode PD có nhiệm vụ báo tình trạng của tia sáng Laser, tự động điều chỉnh công suất tia sáng Laser

Mạch RF-Amp

Hình 2.12 : Sơ đồ nguyên lý mạch RF-Amp bên trong IC KA9220.

Hình 2.12 trình bày sơ đồ nguyên lý của mạch khuếch đại RF trong IC KA9220, từ hình vẽ ta thấy:

Op-amp1 và Op-amp 2 : Là bộ chuyển đổi I/V

1

2 2

58 10 58

10

Với IPD1,IPD2 là dòng ngõ vào của các photo diode (A+C) và (B+D)

2.5 Mô tả chức năng các khối

2.5.1 Khối data Strobe (tách dữ liệu ):

Mạch data Strobe (Mạch tácch dữ liệu).

Mạch tách dữ liệu có nhiệm vụ tách các bit clock được đồng bộ hóa với

dữ liệu từ các tín hiệu EFM

Dữ liệu đã tái tạo lại trong Compact Disc sẽ chứa các thành phần biến động mặc dù mạch Servo (điều chỉnh) vẫn hoạt động chính xác

Mạch Digital tách các bit clock chứa cùng những biến động trong dữ liệu được tạo ra, việc ngăn ngừa biến động gây ra dao động đọa sai nhiều bit

“0” liên tiếp được thực hiện

Mạch data Strobe gồm một vòng khóa pha (PLL) được dùng để tách các bit clock từ tín hiệu EFM

Tín hiệu EFM cũng được thiết kế sao cho nó không làm mất các thành phần xung nhịp (clock) Tuy nhiên, nó không thể tách các tín hiệu clock một cách liên tiếp từ các tín hiệu EFM nên mạch data Strobe chịu một tầm khống chế hẹp hơn Nếu mạch Servo Motor kiểm soát chu kỳ sai lệch của tín hiệu EFM được tái tạo trong khoảng ±50%, thì mạch data Strobe sẽ bị khóa để cho phép tạo ra xung clock

Hình 2.14 : Sơ đồ khối của mạch data Strobe.

Giải mã NRZI

Data Strobe

Tách đồng bộ

EFM

EFM Data EFM

Bit clock

Đồng bộ khung

Đến khối

xử lý tín hiệu số (DSP)

Delay

EXOR Mạch so pha

LPF VCO

EFM OUT EFM IN

Để tái tạo lại các bit clock, mạch tách dò cạnh làm việc để tách các cạnh

từ các tín hiệu EFM

Tiếp theo mạch so pha thực hiện so sánh giữa tín hiệu cạnh và ngõ ra VCO 4,3218 Mhz Các tín hiệu sai biệt như thế được tạo ra có thể tái tạo lại các bit clock nhờ vào việc kiểm soát tần số dao động của VCO

Hình 2.15 : Dạng sóng của các tín hiệu.

Mạch hoàn điệu NRZI (Non Return to Zero Inverter).

Dữ liệu của tín hiệu EFM bao gồm 14 bit thông tin và 3 bit dự trữ Tín hiệu EFM được biến điệu thành dạng NRZI bằng cách tín hiệu EFM bị đảo ngược khi dữ liệu là “1” Điều này cho phép tín hiệu được hoàn điệu bởi bit clock (BCK) gởi cùng với tín hiệu EFM từ data Strobe

Hình 2.16 : Hoàn điệu NRZI.

Tách đồng bộ / mạch bảo vệ.

Tín hiệu được gởi từ mạch data Strobe là một chuỗi data các số “0”và

“1” nối tiếp Nó không thể cho biết điểm bắt đầu của dữ liệu Dữ liệu này được gom lại theo mỗi 588 bit như một khung đơn rồi tín hiệu đồng bộ được cộng thêm ở phía trước nó

Hình 2.17 : Mạch nhận diện / bảo vệ tín hiệu đồng bộ.

Tín hiệu đồng bộ có kiểu mẫu với bề rộng xung là 11T -11T, tín hiệu này không được dùng trong dữ liệu nhạc, bằng cách dò tín hiệu đồng bộ này, phần trước của dữ liệu có thể được nhận diện

Khi tín hiệu đồng bộ không được phát hiện, mạch điện có chức năng tạo

ra tín hiệu bù sẽ tính toán thời gian ngay sau thời điểm phát hiện mất tín hiệu đồng bộ và bổ sung vào phần mất mát đó

Mạch trên nhận diện tín hiệu đồng bộ theo mẫu 11T -11T, quá trình như thế gọi là quá trình tạo ra tín hiệu nhận diện đồng bộ

Tín hiệu nhận diện được lấy ra theo từng khung, từ tín hiệu này, tín hiệu cổng thời gian được tạo ra để quan sát tín hiệu đồng bộ và bù vào phần tín hiệu

Bộ tạo tín hiệu bổ phụ

EFM

(3) (1)

(2)

Ngõ ra khối nhận diện tín hiệu đồng bộ

Hình 2.18 : Dạng sóng của mạch nhận diện tín hiệu đồng bộ.

2.5.2 Mạch xử lý tín hiệu số.

Hình 2.19 : Sơ đồ khối của mạch xử lý tín hiệu số.

 Chức năng của các khối

Hoàn điệu tín hiệu EFM :

Các tín hiệu nhạc được lượng tử hóa mỗi 16 bit được chia thành 8 bit cao và 8 bit thấp Chúng được đổi thành dữ liệu 14 bit gọi là tín hiệu EFM

Tín hiệu 8 bit sẽ phân biệt được 28 = 256 trường hợp, chúng chứa các

dữ liệu “0” và “1” nối tiếp nhau

Tín hiệu EFM 14 bit được thiết lập theo luật từ 2 đến 10, bit “0” kẹp giữa hai bit “1”

Khi có sự xuất hiện liên tiếp các mức “0”, điều đó có nghĩa là có sự hiện diện của thành phần DC của tín hiệu, mà có thể gây ra khó khăn lớn trong quá trình tái tạo lại dữ liệu

Để giải quyết vấn đề này, một chuỗi dữ liệu không có các số “1” xuất hiện liên tiếp hoặc với số lượng từ 2 đến 10 số “0” được chọn từ 214 = 16384 thành phần phân biệt của 14 bit dữ liệu

Dữ liệu đã được chọn này được tạo ra tương ứng với 8 bit dữ liệu để thực hiện biến điệu NRZI

Trong quá trình phát lại, các tín hiệu EFM 14 bit được đưa vào mạch hoàn điệu EFM Mạch này được cài vào trong IC xử lý tín hiệu số (DSP)

Mạch hoàn điệu EFM đối chiếu với bảng chuyển đổi 14-8 bit để được nạp vào ROM đổi dữ liệu 14 bit ra 8 bit

Chức năng của RAM.

Loại bỏ bất ổn : Data đọc từ đĩa bị thay đổi do sự quay không đồng đều

của đĩa Sự thay đổi này gọi là sự bất ổn Sự bất ổn có thể được loại trừ bằng cách ghi data chứa bất ổn đó lên RAM Việc đọc data như thế nhờ một xung đồng hồ chính xác lấy ra từ dao động thạch anh

Giải đan xen:

Thứ tự data bị thay đổi để ngăn ngừa các tín hiệu Analog ở ngõ ra bị gián đoạn, hoặc gây ra bởi sai số data liện tiêp hoặc xáo trộn dữ liệu do trầy xước đĩa Sự hoán đổi dữ liệu được thực hiện trên mỗi 4 khung Quá trình này gọi là đan xen

Trong quá trình tái tạo dữ liệu, cần phải lưu trữ dữ liệu trong 108 khung trên RAM để đưa ra theo thứ tự nguyên thủy của nó, chức năng này gọi là giải đan xen

Lưu trữ mã phụ :8 bit mã phụ data trong 1 khung được phân phối 98

khung cùng hình thành nên 1 mã phụ đơn Như vây RAM lưu trữ 98 khung data

mã phụ

Giới thiệu IC RAM 16 bit HM6116HP dùng trong mạch xử lý tín hiệu số DSP

Hình 2.20 : Sơ đồ chân IC RAM 16 bit HM6116HP.

Nhận diện sai số và sửa sai

Dữ liệu được tái tạo có thể chứa nhiều sai số hoặc mất dữ liệu do sự trầy xước của đĩa Khi “1” trở thành “0” và ngược lại sẽ gây ra sự khiếm khuyết như trên, điều này được gọi là sự sai mã

2.5.3 Mạch chuyển đổi D/A

Mạch chuyển đổi D/A đổi tín hiệu số thành tín hiệu Analog có dải động rộng hơn Mạch D/A yêu cầu phải có những chức năng sau:

Biến đổi D/A : 16 bit

Tốc độ thay đổi: 20µs / 2 kênh

Hình 2.21 : Mạch chuyển đổi D/A sử dụng IC TDA 1311T.

 IC DAC PCM56HP.

Hình 2.22 : Sơ đồ khối hoạt động của IC PCM56HP.

Tín hiệu ở ngõ ra mạch DAC sử dụng IC PCM56HP là tín hiệu Analog

Để tách 2 kênh trái và phải người ta sử dụng mạch S/H (Sample và Hold : Lấy mẫu và giữ)

2.5.4 Mạch lấy mẫu và giữ : (S/H).

Mạch lấy mẫu và giữ cho nhiệm vụ tách tín hiệu 2 kênh phải và trái thông qua 2 tín hiệu điều khiển DGL (Deglitch) : DGL-L và DGL-R Tín hiệu DGL có thể được lấy ra từ mạch vi xử lý hoặc mạch Digital filter (mạch lọc số)

Mạch lọc số nhận các tín hiệu : BCK, DATA, LRCK, từ khối DSP đưa đến, sau đó cấp cho mạch ADC Ngõ ra Analog của 2 kênh L và R được tách bởi mạch S/H, lệnh điều khiển 2 khóa điện (DGL và DGR) phải đồng nhịp với

dữ liệu đã được ghi lên đĩa, sau đó tín hiệu từ khối S/H được đưa vào mạch lọc LPF cấp cho mạch khuếch đại âm thanh tại ngõ ra

Hình 2.23 : Sơ đồ minh họa nguyên lý hoạt động của mạch S/H.

BÀI 3 CÁC MẠCH ĐIỆN KHỐI NGUỒN

- Đối với các thiết bị điện tử hiện nay là thường sử dụng mạch Switching

để cung cấp nguồn DC Loại nguồn này công suất lớn, nhỏ, ngọn ; hoạt động ở dải điện áp rất rộng Có thể thiết kế hoạt động từ 95V : 240V hoặc 75 : 240V Với tầng điện áp này không cần đến mạch đổi điện 110 – 220V

- Nguyên lý được sử dụng theo phương pháp điều rộng xung, sử dụng nguyên lý điện áp tăng khi tần số tăng và sử dụng phương pháp này để thực hiện ổn áp

3.1 Sơ đồ khối

* Chức Năng Của Các Khối

- Khối nắn lọc: Nắm trực tiếp điện áp từ lưới điện để tạo điện áp 1 chiều

- Khối mồi: lấy điện áp để khởi động cho khối tạo dao động

- Khối dao động: Tạo ra xung dao động

- Khối công tắc (SW): đóng ngắt đầu cuối của cuộn sơ cấp biến áp Switching xuống mass

- Cuộn sơ cấp : nhận điện áp 1 chiều khi công tắc ngắt mở tạo thành dòng biến thiên cảm ứng qua cuộn thứ cấp - Cuộn duy trì : Cảm ứng xung trên biến

áp đưa về duy trì dao động cho khối OSC

- Lấy Mẫu, Dò Sai và OPTO: hồi tiếp điện áp sai lệch báo cho khối tạo dao động thực hiện nhiệm vụ ổn áp

- Các cuộn thứ cấp : lấy điện áp thứ cấp nắn, lọc cung cấp cho các mạch điện

Hình 3.1 Sơ đồ khối mạch nguồn Switching 3.2 Nguyên lý hoạt động

- Điện áp AC từ điện lưới được nắn lọc, nếu 220V sau cầu nắn khoảng

280V DC đưa vào cuộn sơ cấp biến áp Switching một phần qua khối mồi để tạo điện áp khoảng 12V→ 18V cung cấp cho khối tạo dao động Khối này tạo thành xung điều khiển công tắc đóng đầu còn lại của sơ cấp biến áp Switching xuống mass Công tắc này sẽ đóng mở theo nhịp xung , vì thế dòng điện trên cuộn sơ cấp biến áp cũng bị thay đổi theo đúng nhịp xung Dòng điện biến thiên này sẽ tạo thành từ trường cảm ứng, cảm ứng qua các cuộn thứ cấp để tạo điện

áp thứ cấp Cuộn duy trì cảm ứng xung mang về duy trì cho khối tạo dao động Lúc này khối OSC tạo thành xung tương đối ổn định

- Nguồn chính của điện áp thứ cấp được lấy mẫu mang về cho khối dò sai lấy ra điện áp sai lệch, hồi tiếp bằng OTO để điều khiển lại khối tạo dao động thay đổi t/s xung để điện áp ra thay đổi

- OPTO: sử dụng nhằm mục đích cách ly mass thứ cấp và sơ cấp

3.3 Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn SWITCHING

Sơ đồ nguyên lý khối nguồn sử dụng IC KA3842 hoặc UC3842

Hình 3.2 Sơ đồ mạch nguồn sử dụng IC dao động KA3842