CN1182267A - 输入信号放大器 - Google Patents

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Abstract

一种输入信号放大器。对光记录介质重放或记录装置的伺服控制环而言,有必要控制输入信号放大器增益,否则的话就不能以相应均匀的方式放大误差信号,且由于光盘等的反射率变化而不能正确控制扫描单元。为控制输入信号放大器增益,运用光信息信号的数字和信号,MSB切换最小反馈电阻,LSB切换最大反馈电阻。如此给数字和信号的每位分配一反馈电阻,这些电阻最好构成从MSB到LSB的升序。相邻电阻的阻值最好彼此相差因数2。这样获得关于输入信号的倒数增益响应。

Description

输入信号放大器
本发明涉及光记录介质的记录或重放装置的输入信号放大器，例如光记录介质记录或重放装置的伺服控制环中用于跟踪或聚焦的输入信号放大器。
在光记录介质的重放装置以及记录装置中，用光源例如激光器照射记录介质，从记录介质反射的光被馈送到包含多个阻挡层光电池的光检测器。光检测器产生适当时存储在记录介质上的信息信号和用于跟踪和聚焦光束的误差信号，这些信号被馈送到输入放大器。由于制造决定了光记录介质将具有不同的反射率，激光器将具有不同的光强和光检测器将具有不同的灵敏度，所以控制偏差特别由不同的信号强度来表示。如果没有适当的措施，特定控制偏差的所连接控制环可能由不同信号驱动，结果以不利的方式影响控制响应。
尽管有上述偏差，为了确保对控制偏差的一致换算，已知的情况是采用模拟分压器或模/数变换器和由微处理器控制的脉冲宽度控制装置，后跟低通滤波。原则上这些装置改变了作一致换算的输入信号增益。为了控制该增益，在这种情况下使用输入信号本身。
然而，模拟分压器电路昂贵、需要调整并由于产生偏移所以是不精确的。另外，公知电路对温度敏感，结果达不到温度稳定性，这对便携式装置是特别不利的。
因此，本发明的目的是提供一种电路，其中输入信号放大器的增益、例如跟踪误差信号和/或聚焦误差信号的增益能够以作一致换算的简单且精确的方式调整。
本发明涉及用于控制输入信号放大器增益的电路，例如光记录介质记录或重放装置的伺服控制环的输入信号放大器，其中光扫描单元的和信号馈送到模/数变换器，得到的数字和信号用于控制输入信号放大器的增益。因此输入信号放大器是数字化控制的。数字和信号影响输入信号放大器的反馈，结果影响其增益。这是基于以下事实得到的，表示数字和信号值的那些位控制输入信号放大器的相应反馈电阻的接通和断开。
由数字和信号的每位来有益地控制一个例如与相应反馈电阻串联设置的开关。由多个这样的串联电路形成的并联电路则形成一个用于控制输入信号放大器增益的反馈网络。
数字和信号的MSB最好控制最小反馈电阻，而LSB则接通和断开最大反馈电阻。从MSB到LSB，反馈电阻的值形成升序，有益的是该序列中的相邻电阻彼此相差因数2；换言之从MSB到LSB的电阻序列具有R，2R，4R，8R，16R，…的形式，其中R是最小电阻的阻值。
此外，为了限制输入信号放大器的增益，总是将一个表示该序列的2的最高次幂的附加反馈电阻连接作为反馈电阻。因此，如果该电阻序列具有n个元件，则该附加反馈电阻具有2n·R的数值。
用于使和信号数字化的模/数变换器以公知方式用时钟信号控制。
如伺服控制环的正确操作所要求的，将电阻分级为2的次幂所达到的有益效果是输入信号放大器的增益相对于输入信号作倒数变换。换言之，例如如果光扫描单元的四象限检测器的四个光检测器的和信号被加倍，则数字和的数值同样加倍。由于电阻分级的结果，导电率同样加倍，并且由于相应放大器反馈中的导电率被加倍，因此增益变为一半。反馈的总导电率与模拟分级中的输入电压成正比。用于和信号模/数变换器的时钟信号由微处理器或振荡器提供。时钟信号必须足够快以允许在和信号中出现强度变化时足够快地调整增益控制。如果差错位置出现在光记录介质中，只要是实际的，有可能通过依据误差检测器中断时钟信号而保持设定的增益值。这使得有可能省去电路中的保持元件。当差错发生时为了避免不需要的或非常不正确的设定而抑制时钟信号。总之，本发明的电路具有简单的结构且不需要对任何偏移进行补偿。由于数字控制所以也无需校准。
按照第二设计，反馈网络是一个电阻的串联电路，除了最小的一个，每个电阻具有与之并联连接的开关。而且，也可用电阻和开关的串联和并联电路的组合来实现反馈网络。
以下参照附图中的示范实施例更详细地解释本发明。
附图中：
图1示出了具有第一反馈网络的输入信号放大器的电路图；以及
图2示出了具有第二反馈网络的输入信号放大器的电路图。
图1示出一个输入信号放大器，是一个设计为差分放大器的误差信号放大器1，经由一个电阻器2误差信号例如聚焦误差信号FE或跟踪误差信号TE施加到其第一输入端。在该电路图中，放大器1的第二输入端连接到大地或机架地线。在误差信号放大器1的输出端提供经放大的、一致换算的误差信号。在放大器的反馈路径中并联连接有一系列电阻R，2R，4R，8R，16R，32R，通过相应开关SR至S16R能够将电阻系列R至16R切换到该反馈中和切换出该反馈。该电路还具有一个模/数变换器3，其输入端施加有光检测器的和信号，此时由于采用一个四象限传感器(未示出)所以为A+B+C+D。在模/数变换器3之后，和信号以数字形式出现。MSB控制具有最小电阻也就是最大导电率的开关SR，而LSB则连接到具有最大值的电阻16R的通断开关S16R。数字和信号的各个位作用在可控开关SR至S16R上，结果这些开关依据该位而接通或不接通。电阻SR-S16R值的相应选择(其中两个相邻电阻相差一个因数2)确保误差信号放大器1的增益是误差信号的倒数。例如，如果误差信号由于记录介质的较大反射率而加倍，则导电率加倍，由此增益减半。模/数变换器3由时钟信号控制，结果可借助于时钟信号外部调节增益调整的反应迅速性。在较大干扰如漏失信息的情况下，可以停止时钟，由于这一点，可相对于开关SR-S16R的位置保持增益。由此对采样和保持电路的需要变为多余。
在放大器1的反馈网络N中永久提供电阻32R是有益的，因为当所有开关断开时，亦即没有和信号存在，增益趋于无穷大。电阻32R确保放大器保持最小增益。而且，将该电阻与电阻序列匹配、亦即电阻32R同样具有其相邻16R的值的两倍，保证由部件容限或反馈网络的设定所产生的误差等于最后一级的误差的一半。
在按照图2的第二设计中，提供有第二反馈网络N，其基本上由电阻R1至R6的串联电路构成。在输入信号放大器1的反馈路径中提供有电阻R1至R6的串联电路，相应开关S1至S5与电阻R1至R5并联连接。开关S1…S5以类似于第一示范实施例的方式由模/数变换器3驱动。图1和图2的配置在反馈网络N的类型上完全不同。通过模/数变换器作相应驱动，也可用不同于示范实施例中所示的反馈电路来构成反馈网络N。为了保证误差信号FE、TE的一致稳定性，该电路配置函数性的唯一先决条件是借助于相对于和信号A+B+C+D成倒数的模/数变换器3的输出信号改变输入信号放大器1的增益。输入信号放大器1的增益是数字控制的。也就是说放大模拟信号的输入信号放大器1具有数字增益设置。由于模/数变换器3是计时的，还有可能在光记录介质出现差错时用相应的时钟控制来避免不必要的或非常不正确的设置。
应指出本发明不限于上述示范实施例，因为，从原理上讲，本发明可以用于按照强度变动的误差信号的一致换算。

Claims (15)

1、输入信号放大器，其特征在于输入信号放大器(1)具有反馈网络(N)，反馈网络(N)是由A/D变换器(3)的输出信号控制的。
2、如权利要求1所述的输入信号放大器，其特征在于输入信号放大器(1)是一个跟踪误差信号放大器。
3、如权利要求1所述的输入信号放大器，其特征在于输入信号放大器(1)是一个聚焦误差信号放大器。
4、如权利要求1所述的输入信号放大器，其特征在于输入信号放大器(1)的一个输入端连接到一个提供跟踪误差信号或聚焦误差信号的光检测器，在输入信号放大器(1)的反馈路径中提供有反馈网络(N)，反馈网络(N)由A/D变换器(3)的输出信号控制，A/D变换器(3)的输入端连接到一个提供和信号的光检测器。
5、如权利要求4所述的输入信号放大器，其特征在于反馈网络(N)是一个可控电阻。
6、光记录介质重放或记录装置的输入信号放大器，其特征在于将重放或记录装置的光扫描单元的和信号馈送给A/D变换器(3)，所得数字和信号用于控制输入信号放大器(1)的增益。
7、如权利要求6所述的电路装置，其特征在于数字和信号控制输入信号放大器(1)的反馈。
8、如权利要求7所述的电路装置，其特征在于数字和信号的每位(MSB，…LSB)控制输入信号放大器(1)的相应反馈电阻(R-16R)的接通和断开。
9、如权利要求8所述的电路装置，其特征在于数字和信号的诸位(MSB，…LSB)各控制一个模拟开关(SR-S16R)。
10、如权利要求8或9所述的电路装置，其特征在于通过相应开关(SR，S16R)MSB控制最小反馈电阻(R)，而LSB控制最大反馈电阻(16R)。
11、如权利要求10所述的电路装置，其特征在于从MSB到LSB，反馈电阻(R，…，16R)的值形成升序。
12、如权利要求11所述的电路装置，其特征在于相邻电阻(R，…，16R)彼此相差因数2，从MSB到LSB的电阻序列具有形式R、2R、4R、8R、16R…。
13、如权利要求12所述的电路装置，其特征在于为了限制误差信号放大器(1)的增益，一个附加反馈电阻(32R)被永久连接作为反馈电阻，反馈电阻(32R)代表该序列的2的最高次幂。
14、如前述权利要求之一所述的电路装置，其特征在于和信号的A/D变换器(3)借助于时钟信号T计时。
15、如前述权利要求之一所述的电路装置，其特征在于提供一个控制装置按从记录介质检测出的信号的函数控制A/D变换器(3)的时钟信号。
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