KR20000055154A - Apparatus Of Controlling Phase Locked Loop In Optical Disc Reproducing Apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus for controlling the PLL(Phase Locked Loop) of an optical regenerating apparatus is provided to maintain the phase-locked loop stably by selecting gains adaptively according to the eccentricity of a disk. CONSTITUTION: A phase error detector(12), inputting an input data signal and a PLL clock signal outputted from a VCO(Voltage Control Oscillator)(18), compares the phases of two signals and outputs a phase error signal. An amplifier(14) amplifies the phase error signal inputted from the phase error detector(12) into a gain adjusted by a gain adjustment unit(20) and outputs it. The gain adjustment unit(20) measures the disk eccentricity amount of a disk and sets up the gain of the amplifier(14) according to the eccentricity amount. A loop filter(16), executing low pass filtering for the amplified phase error signal inputted from the amplifier(14), outputs a filter output signal. The VCO(18), inputting the filter output signal, generates the PLL clock signal proportional to voltage and outputs it to the phase error detector(12).

Description

광디스크 재생장치의 위상동기루프 제어 장치{Apparatus Of Controlling Phase Locked Loop In Optical Disc Reproducing Apparatus}Apparatus Of Controlling Phase Locked Loop In Optical Disc Reproducing Apparatus

본 발명은 광디스크 재생장치에 관한 것으로, 특히 디스크의 편심에 따라 적응적으로 게인을 선택하여 항상 안정된 위상동기루프(Phase Locked Loop; 이하, PLL이라 한다)를 유지할 수 있도록 하는 PLL 제어장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical disc reproducing apparatus, and more particularly, to a PLL control apparatus that maintains a stable phase locked loop (hereinafter referred to as a PLL) by adaptively selecting a gain according to a disc eccentricity. .

일반적으로, 광디스크 재생장치는 데이터 재생시 기준신호가 되는 클럭신호를 발생하는 PLL 회로를 포함하고 있다. 도 1을 참조하면, 종래의 광디스크 재생장치에 구비되는 PLL 회로가 도시되어 있다.In general, an optical disc reproducing apparatus includes a PLL circuit for generating a clock signal that becomes a reference signal during data reproduction. Referring to Fig. 1, there is shown a PLL circuit provided in a conventional optical disc reproducing apparatus.

도 1에 도시된 PLL 회로는 통상 위상오차 검출기(2), 증폭기(4), 루프 필터(6) 및 전압제어발진기(Voltage Control Oscillator; 이하, VCO라 한다)(8)를 구비한다. 이러한 구성의 PLL 회로에서 위상검출기(2)는 외부로부터 입력되는 데이터신호와 VCO(8)에서 출력되는 PLL 클럭신호를 입력하여 두 신호의 위상을 비교하고 위상오차를 검출하여 출력한다. 증폭기(4)는 위상오차 검출기(2)로부터 입력되는 위상오차신호를 설정된 게인 K 만큼 증폭하여 출력한다. 루프필터(6)는 증폭기(4)로부터 입력되는 증폭된 위상오차신호를 저역통과 필터링하여 필터출력신호로 출력한다. VCO(8)는 루프필터(6)의 필터출력신호를 입력하여 전압에 비례하는, 즉 입력 데이터신호와 PLL 클럭신호의 위상차를 저감시키는 방향으로 PLL 클럭신호를 생성하여 위상오차 검출기(2)로 출력한다.The PLL circuit shown in FIG. 1 typically includes a phase error detector 2, an amplifier 4, a loop filter 6, and a voltage control oscillator (hereinafter referred to as VCO) 8. In the PLL circuit having such a configuration, the phase detector 2 inputs a data signal input from the outside and a PLL clock signal output from the VCO 8 to compare the phases of the two signals and detect and output a phase error. The amplifier 4 amplifies and outputs the phase error signal input from the phase error detector 2 by the set gain K. The loop filter 6 low-pass filters the amplified phase error signal input from the amplifier 4 and outputs it as a filter output signal. The VCO 8 inputs the filter output signal of the loop filter 6 to generate a PLL clock signal in a direction proportional to the voltage, i.e., to reduce the phase difference between the input data signal and the PLL clock signal. Output

광디스크 재생장치는 전술한 PLL 궤환 시스템을 통하여 데이터신호와 PLL 클럭신호의 위상이 일치하게 되면 PLL 클럭으로 데이터신호를 카운트함으로써 데이터를 재생하게 된다.The optical disk reproducing apparatus reproduces data by counting the data signal with the PLL clock when the phase of the data signal and the PLL clock signal coincide with each other through the above-described PLL feedback system.

도 2는 광디스크의 편심에 따른 PLL의 추종게인을 그래프로 나타낸 것이다.2 is a graph showing the tracking gain of the PLL according to the eccentricity of the optical disk.

도 2에서 PLL의 추종게인(A)은 도 1에 도시된 PLL 회로의 총 게인이 된다. 이 PLL의 추종게인(A)은 통상 광디스크의 편심량에 비례한다. 그리고, PLL의 추종게인(A)은 디스크의 편심에 비례하고 선속도에 반비례하는 시간기초오차(Time Base Error) 보다 같거나 커야 추종하게 된다. 여기서, 50㎛와 20㎛의 편심 디스크가 있다고 가정하는 경우 PLL의 게인(A)은 20㎛의 편심 디스크 추종게인(C)이나 50㎛의 편심 디스크 추종게인(B)이 모두 만족할 수 있도록 어느 정도 여유를 가지고 크게 설정된다.The tracking gain A of the PLL in FIG. 2 is the total gain of the PLL circuit shown in FIG. The tracking gain A of this PLL is usually proportional to the eccentricity of the optical disk. The tracking gain A of the PLL is equal to or larger than a time base error that is proportional to the disc eccentricity and inversely proportional to the linear velocity. Here, if there are eccentric disks of 50 µm and 20 µm, the gain (A) of the PLL is to some extent so that both the 20 µm eccentric disk tracking gain (C) and the 50 µm eccentric disk tracking gain (B) are satisfied. It is set large with a margin.

그런데, 도 3에 도시된 바와 같이 광디스크 재생장치에 노이즈 등의 영향으로 20㎛의 편심 디스크의 재생 중에 갑작스런 공진점(D)이 발생하는 경우가 있다. 여기서, PLL의 게인(A)이 50㎛의 편심 디스크의 추종게인(B)으로 설정되었다고 가정하는 경우 20㎛의 편심 디스크를 재생할 때 발생되는 불안정한 상황에 PLL이 응답하여 순간적으로 PLL이 불안해지게 됨으로써 데이터를 재생할 수 없게 되는 문제점이 있다. 이에 따라, 광디스크 재생장치의 불안정성을 제거하기 위해 노이즈를 최소화하도록 시스템을 구성해야 하지만 이는 시간과 비용이 많이 요구되고 있다.However, as shown in FIG. 3, a sudden resonance point D may occur during reproduction of an eccentric disk of 20 mu m due to noise or the like in the optical disk reproducing apparatus. In this case, when the gain A of the PLL is set to the following gain B of the eccentric disk of 50 µm, the PLL responds to an unstable situation generated when playing the 20 µm eccentric disk, thereby causing the PLL to become unstable instantaneously. There is a problem that data cannot be reproduced. Accordingly, the system has to be configured to minimize noise in order to eliminate instability of the optical disc player, but this requires a lot of time and money.

따라서, 본 발명의 목적은 디스크의 편심량을 측정하여 PLL의 게인을 적응적으로 선택함으로써 항상 안정된 PLL을 유지하도록 제어 할 수 있는 광디스크 재생장치의 PLL 제어장치를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a PLL control apparatus of an optical disk reproducing apparatus which can control to maintain a stable PLL at all times by measuring the eccentricity of the disc and adaptively selecting the gain of the PLL.

도 1은 종래의 광디스크 재생장치의 PLL 장치를 나타낸 도면.1 shows a PLL device of a conventional optical disc player.

도 2는 광디스크의 편심에 따른 PLL의 추종게인을 나타낸 그래프.2 is a graph showing the tracking gain of the PLL according to the eccentricity of the optical disk.

도 3은 도 2의 PLL 추종게인에서 노이즈 등의 영향으로 공진점이 발생하는 경우를 나타낸 그래프.3 is a graph illustrating a case where a resonance point occurs due to noise or the like in the PLL tracking gain of FIG. 2.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광디스크 재생장치 PLL 제어장치를 나타낸 도면.4 is a view showing an optical disk player PLL control apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 5는 도 4에 도시된 게인조정부의 상세 블록도.FIG. 5 is a detailed block diagram of the gain adjusting unit shown in FIG. 4. FIG.

도 6은 PLL의 추종게인에서 공진점이 발생하는 경우 선택된 PLL 게인을 나타낸 그래프.6 is a graph showing a PLL gain selected when a resonance point occurs in a tracking gain of a PLL.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명＞<Simple explanation of symbols for main parts of drawings>

2, 12 : 위상오차 검출기 4, 14 : 증폭기2, 12: phase error detector 4, 14: amplifier

6, 16 : 루프 필터 8, 18 : 전압제어발진기(VCO)6, 16: loop filter 8, 18: voltage controlled oscillator (VCO)

20 : 게인조정부 22 : 편심/선속도 계산부20: gain adjustment unit 22: eccentricity / linear velocity calculation unit

24 : 게인 선택부24: gain selector

상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 광디스크 재생장치의 PLL 제어장치는 입력 데이터신호와 위상동기루프 클럭신호의 위상차를 비교하여 위상 오차신호를 발생하는 위상오차 검출수단과, 위상오차 검출수단으로부터 입력되는 위상 오차신호를 조정된 게인으로 증폭하기 위한 증폭수단과, 증폭수단으로부터 입력되는 증폭된 위상 오차신호를 로우패스 필터링하기 위한 필터링수단과, 필터링수단의 출력신호를 입력하여 그 출력신호의 전압에 비례하는 위상동기루프 클럭신호를 발생하는 전압제어발진수단과, 광디스크의 편심량과 선속도를 측정하여 증폭수단의 게인을 조정하기 위한 게인조정수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above objects, a PLL control apparatus of an optical disc reproducing apparatus includes a phase error detecting means for generating a phase error signal by comparing a phase difference between an input data signal and a phase locked loop clock signal, and a phase error detecting means. Amplifying means for amplifying the input phase error signal with the adjusted gain, filtering means for low pass filtering the amplified phase error signal input from the amplifying means, inputting an output signal of the filtering means, and a voltage of the output signal. And a voltage control oscillation means for generating a phase locked loop clock signal proportional to and a gain adjusting means for adjusting the gain of the amplification means by measuring the amount of eccentricity and the linear velocity of the optical disc.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and advantages of the present invention in addition to the above object will be apparent from the description of the preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 6.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광디스크 재생장치의 PLL 제어 장치를 나타낸 블록도로서, 도 4에 도시된 PLL 제어장치는 위상오차 검출기(12), 증폭기(14), 루프필터(16) 및 VCO(18)와, 증폭기(14)의 게인을 디스크 편심에 따라 조절하는 게인조정부(20)를 구비한다.FIG. 4 is a block diagram showing a PLL control apparatus of an optical disk reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention. The PLL control apparatus shown in FIG. 4 includes a phase error detector 12, an amplifier 14, a loop filter 16, And a gain adjusting section 20 for adjusting the gain of the VCO 18 and the amplifier 14 according to the disc eccentricity.

도 4에 도시된 PLL 제어장치에서 위상오차 검출기(12)는 입력 데이터신호와 VCO(18)로부터 출력되는 PLL 클럭신호를 입력하여 두 신호의 위상을 비교하고 위상오차 신호를 출력한다. 증폭기(14)는 위상오차 검출기(12)로부터 입력되는 위상오차 신호를 게인조정부(20)에 의해 조정된 게인으로 증폭하여 출력한다. 게인조정부(20)는 마이크로 프로세스로서 디스크의 편심량을 측정하여 편심량에 따라 증폭기(14)의 게인을 설정하게 된다. 루프필터(16)는 증폭기(14)로부터 입력되는 증폭된 위상오차 신호를 저역통과 필터링하여 필터출력신호로 출력한다. VCO(18)는 필터출력신호를 입력하여 전압에 비례하는 PLL 클럭신호를 생성하여 위상오차 검출기(12)로 출력한다.In the PLL controller shown in FIG. 4, the phase error detector 12 inputs an input data signal and a PLL clock signal output from the VCO 18, compares the phases of the two signals, and outputs a phase error signal. The amplifier 14 amplifies and outputs the phase error signal input from the phase error detector 12 by the gain adjusted by the gain adjusting unit 20. The gain adjusting unit 20 measures the eccentricity of the disk as a micro process and sets the gain of the amplifier 14 according to the eccentricity. The loop filter 16 low-pass filters the amplified phase error signal input from the amplifier 14 and outputs it as a filter output signal. The VCO 18 inputs the filter output signal to generate a PLL clock signal proportional to the voltage and outputs the PLL clock signal to the phase error detector 12.

도 5는 도 4에 도시된 게인조정부(20)의 상세 블록도로서, 도 5에 도시된 게인조정부(20)는 편심/선속도 계산부(22)와, 게인선택부(24)를 구비한다.FIG. 5 is a detailed block diagram of the gain adjustment unit 20 shown in FIG. 4, and the gain adjustment unit 20 shown in FIG. 5 includes an eccentricity / linear speed calculation unit 22 and a gain selection unit 24. .

도 5의 게인조정부(20)에서 편심/선속도 계산부(22)는 외부로부터 입력되는 트랙킹오차신호를 입력하여 디스크의 편심량과 선속도를 계산하게 된다. 임의의 트랙에서 디스크를 1회전하는 경우 편심이 있다면 최초의 트랙에서 편심량에 비례하는 만큼의 벗어난 트랙에 도달했다가 다시 최초의 트랙으로 돌아올 것이다. 이 경우, 트랙킹오차신호를 이용하여 벗어난 트랙의 개수를 구할 수 있게 된다. 그리고, 디스크의 선속도는 v=rw(여기서, v는 디스크의 선속도, r은 디스크 반경, w는 각속도)로서 알고 있는 디스크 반경에서 디스크를 1회전하여 구한 각속도를 이용하여 검출할 수 있다. 그리고, 시간기초오차는 TBE= Δr/v 로서 선속도에 반비례하고 편심량(Δr)에 비례하므로 구할 수 있다.In the gain adjustment unit 20 of FIG. 5, the eccentricity / linear speed calculator 22 inputs a tracking error signal input from the outside to calculate the eccentricity and the linear speed of the disc. If the disc is rotated one turn on any track, the eccentric will reach the off-track track proportional to the amount of eccentricity in the first track and then return to the first track. In this case, the number of tracks deviated by using the tracking error signal can be obtained. The linear velocity of the disk can be detected using the angular velocity obtained by rotating the disk one rotation at a disk radius known as v = rw (where v is the linear velocity of the disk, r is the radius of the disk and w is the angular velocity). The time-based error can be obtained because TBE = Δr / v, which is inversely proportional to the linear velocity and proportional to the amount of eccentricity Δr.

예를 들어, DVD의 경우 디스크의 편심량이 50㎛이고, 선속도 3.5m/s로 디스크를 회전한다고 가정하면 시간기초오차(TBE)는 50/3.5㎲, 즉 14.3㎲가 된다. 그리고, PLL의 추종목표가 1ns라고 가정하면 PLL 게인은 20×log(14.3×1/1000), 즉 83dB가 된다. 그리고, 편심량이 20㎛의 디스크로 교체된다면 시간기초오차(TBE)는 20/3.5㎲, 즉 5.7㎲가 된다. 그 다음, PLL의 추종목표가 1ns일 때 PLL의 게인은 20×log(5.7×1/1000), 즉 75dB가 된다.For example, in the case of a DVD, if the disk has an eccentricity of 50 µm and the disk is rotated at a linear speed of 3.5 m / s, the time base error (TBE) is 50 / 3.5 ms, that is, 14.3 ms. Assuming that the PLL tracking target is 1 ns, the PLL gain is 20xlog (14.3x1 / 1000), that is, 83dB. And, if the eccentricity is replaced with a disk of 20 mu m, the time base error (TBE) is 20 / 3.5 ms, i.e., 5.7 ms. Then, when the tracking target of the PLL is 1 ns, the gain of the PLL becomes 20 x log (5.7 x 1/1000), that is, 75 dB.

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 편심량이 20㎛인 디스크 재생중에 노이즈 등에 의해 시스템이 불안정하여 갑작스럽게 추종해야 할 게인(F)이 커지는 부분(G)에서도 게인조정부(20)에서 편심량이 20㎛에 가장 가까운 PLL 게인(E)을 선택함으로써 PLL은 그 불안정 요인에 반응하지 않게 된다.Also, as shown in FIG. 6, the eccentricity is 20 μm in the gain adjusting unit 20 even in a part G where the system is unstable due to noise or the like while the disc is reproduced with an eccentric amount of 20 μm and the gain F to be followed suddenly increases. By selecting the PLL gain (E) closest to, the PLL will not respond to its instability.

결과적으로, 본 발명에 따른 PLL 제어장치는 불안정성을 억압할 수 있는 최적의 PLL 게인을 디스크의 편심량을 측정하여 그에 비례하도록 선택함으로써 안정된 PLL을 유지할 수 있게 된다.As a result, the PLL controller according to the present invention can maintain a stable PLL by selecting an optimal PLL gain capable of suppressing instability so as to measure and proportionate the eccentricity of the disk.

또한, 최근의 광디스크 재생장치는 일정한 각속도 방식을 채택하고 있으므로 디스크의 편심량에 따라 PLL 게인을 달리해야 하고 디스크의 트랙위치에 따라 선속도가 달라지므로 선속도에 반비례하는 PLL 게인의 특성상 디스크의 트랙위치에 따라 PLL의 게인을 달리하여 최적 PLL을 구현할 수 있게 된다.In addition, since the recent optical disc player adopts a constant angular velocity method, the PLL gain must be changed according to the disc eccentricity, and the linear velocity varies according to the track position of the disc. Therefore, the track position of the disc is inversely proportional to the linear velocity. Therefore, the optimum PLL can be realized by varying the gain of the PLL.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광디스크 재생장치의 PLL 제어장치에 의하면 디스크의 편심량을 측정하여 디스크의 편심량에 비례하는 PLL의 게인을 자동으로 선택하여 불안정 요인에 반응하지 않고 항상 안정된 PLL을 유지함으로써 안정된 데이터 재생을 보장할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따른 광디스크 재생장치의 PLL 제어장치에 의하면 디스크의 트랙위치에 따라 다른 선속도를 측정하여 PLL의 게인을 조정함으로써 최적 PLL을 구현할 수 있게 된다.As described above, according to the PLL control apparatus of the optical disk player according to the present invention, by measuring the amount of eccentricity of the disk, it automatically selects the gain of the PLL proportional to the amount of eccentricity of the disk, thereby maintaining a stable PLL at all times without responding to instability factors It is possible to ensure stable data reproduction. In addition, according to the PLL control apparatus of the optical disk reproducing apparatus according to the present invention, it is possible to realize the optimum PLL by measuring the linear speed different according to the track position of the disc and adjusting the gain of the PLL.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

Claims (2)

입력 데이터신호와 위상동기루프 클럭신호의 위상차를 비교하여 위상 오차신호를 발생하는 위상오차 검출수단과,Phase error detection means for generating a phase error signal by comparing a phase difference between an input data signal and a phase locked loop clock signal; 상기 위상오차 검출수단으로부터 입력되는 위상 오차신호를 조정된 게인으로 증폭하기 위한 증폭수단과,Amplifying means for amplifying the phase error signal inputted from the phase error detecting means with the adjusted gain; 상기 증폭수단으로부터 입력되는 증폭된 위상 오차신호를 로우패스 필터링하기 위한 필터링수단과,Filtering means for low-pass filtering the amplified phase error signal input from the amplifying means; 상기 필터링수단의 출력신호를 입력하여 그 출력신호의 전압에 비례하는 상기 위상동기루프 클럭신호를 발생하는 전압제어발진수단과,A voltage controlled oscillation means for inputting an output signal of the filtering means and generating the phase locked loop clock signal proportional to the voltage of the output signal; 광디스크의 편심량과 선속도를 측정하여 상기 증폭수단의 게인을 조정하기 위한 게인조정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광디스크 재생장치의 위상동기루프 제어장치.And a gain adjusting means for measuring the eccentricity and the linear velocity of the optical disk to adjust the gain of the amplifying means. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 게인조정수단은The gain adjusting means 입력 트랙킹오차신호를 기초로 광디스크의 편심량과 선속도를 측정하기 위한 편심/선속도 측정수단과,Eccentric / linear velocity measuring means for measuring the eccentricity and linear velocity of the optical disc based on the input tracking error signal; 상기 편심/선속도 측정수단으로부터 입력되는 디스크의 편심량에 비례하고 선속도에 반비례하도록 상기 게인을 선택하기 위한 게인선택수단을 구비하는 하는 것을 특징으로 하는 광디스크 재생장치의 위상동기루프 제어장치.And gain selection means for selecting the gain so as to be proportional to the amount of eccentricity of the disk input from the eccentricity / linear velocity measuring means and inversely proportional to the linear velocity.
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