TW200535795A - Input sampling circuit and method for processing disc read back signal - Google Patents

Description

200535795 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 尤指一種用來處理光 本發明提供一種光碟讀回訊號處理電路與方法 碟讀回訊號之輸入取樣電路與方法。 【先前技術】 近年來光儲存技術如CD、_等規格，由於兼 大等優點，已舰誠_麵體顧社流賊。 統於處理由讀詞（pi咖p)所讀敗辆讀阳 ^ 系 時，會利用-類比數位轉換器（咖㈣。 = ADC) (sarapling), 資料值，再請_之她峨歧。 Μ械應之數位 ;、、'、而，當《機的轉速隨著技術的演進_向高倍速的顧時，類比 數位轉換器的取樣頻率亦隨之提高，甚至高達數百ΜΗζ。另外，類比數位 換器對光碟讀回訊號進行轉換時，為了維持一定程度之取樣解析产 Rampling resGlutiQn) ’類比數位轉換騎產生之數位資料的^元數也 :法減少’通常在讀元以上。綜合以上时，類比轉換器將對光碟 機糸統中之晶片大小（die size)與其功率消耗造成負面的影響。 【發明内容】 因此本發明之料目的之—在於提供—細來處理光碟讀回訊號之輸 入取樣電路與方法，能夠使用位元數較少的類比數位轉換器。 依據本發明之實施例，係揭露一種輸入取樣電路，用來處理一光碟讀回 訊號，該輸入取樣電路包含有一自動增益控制單元，用來調整該光碟讀回 200535795 訊號之增益；-低通濾波/等化n，雛至該自動增益控制單元，用來對 該光碟讀回減進行低通濾波/等化處理，以纽—輪出訊號；以及一類 比數位轉換H，祕至該低通濾波/等化H，絲對該輪出訊號進行類比 數位轉換’以產生一數位STI號；其中該類比數位轉換器係於一實質上較該 輸出訊號之動態範圍為小的轉換範圍中，對該輸出訊號進行類比數位轉換Λ。 依據本發明之實_ m錄人取樣方法，用來處理—光碟讀回訊 號，該輸入取樣方法包含有調整該光碟讀回訊號之增益；低通渡波/等化 遺光碟5胃回祕以產生-輸出1峨；以及於__實質上小於該輸出訊號之動 態範圍的轉換範圍中，對該輸出訊號進行類比數位轉換，以將該輸出訊號 轉換為該數位訊號。 ~ 【實施方式】 請參考圖-’圖-為本發明之部份輸入取樣電路100的第一實施例示 意圖。圖-中之輸人取樣電路⑽制來處理經由光碟機系統中之讀寫頭 所讀回之-捕讀回赠DRB，以魅-紐峨L雜電路剛 係包含有-轉換電路110 ’其中包含有一自動增益控制單元（aut〇_gain control unit)112、一低通濾波/等化器（1〇w__⑴㈣呢/印祕細 umt) 114、以及一低解析度類比數位轉換器（1〇wres〇luti〇nADc) ιΐ6。 於本實施例中之自動增益控鮮元112、低猶波/等化^ 114、及類比數 位轉換ϋ 116之實施方讀為熟f辆m簡倾者職泛悉知， 故無需於此詳細描述。 〃 ^ 睛參閱圖二，圖二為依據本發明-實施例之輸入取樣方法的流程圖。 ，注意，接下來於說關二中之方法時，係關—中之輸人取樣電路為例 來進行說明，而以下步驟之順序並非本發明之限制： 步驟910 :以自動增益控制單元112調整光碟讀回訊號麵之增益值； 步驟912 : α低通濾波/等化器114·碟讀回訊號廳進行^通渡波/ 200535795 #化動作（low-pass filtering/equalizing)，以產生一輪出 訊號SI 1 ;以及 步驟914 ·利用低解析度類比數位轉換器116,於一實質上較輸出訊號Sli 之動態範圍DR為小的轉換範圍邙中，對輸出訊號sil進行類 比數位轉換’以將輸出訊號S11轉換為數位訊號D1。 一關於上述步‘914中類比數位轉換之動作，請參閱圖三，圖三中係顯 不圖-中之低解析度類比數位轉換器116之輸入訊號_c」n (亦即圖— 中之低通濾波/等化器114之輸出訊號sn)的眼狀圖（eyediagram)。目艮 狀成原理及代表意義係為熟習此項技術者所廣泛悉知，故不贊述。 術者應可理解，圖三中所示之眼㈣係於光碟讀回訊號_ 914 ^ 圍DR為小的轉換範圍(即訊號贈C」n)之動態範 訊號su之位準大於轉換範圍= 出訊號su進行類比數位轉換。當輸出 廡於n? HR夕&轉換圍的上限CRJB時，將數位訊號D1設為對

^0^^ CR 之位準處於脑r円πρ 的數位值。也就是說當輸出訊號犯 SH (saturate! ；^f 116 換範圍CR約為動態範圍DR的_半 D1+°如圖三所示’由於轉 使用較少之位元數。 ^低解析度類比數位轉換器116可 116 請參閱圖四’圖四中顯示圖一 之輸入訊MADC—in的另一眼狀 ^低％析度類比數位轉換器… 示之眼狀目係於觸讀㈣號DRB^，、自此徽術者射轉，圖四中所 轉換範圍CR，甚至可為動態非=靖生所得到。圖四中所示之 轉換器116可使用甚至更少之位-]一刀之一，因此低解析度類比數位 計，對應地減少晶片尺寸與辨^。’崎—步簡化類比數轉換器的設 10 200535795 ，為本發明之輸人取樣電路測的第二實施例示意圖。 样带θ之弟貫施例所不的轉換電路11G之外，第二實施例之輸入取 水电路200 3包含有一直流調整模組12〇，而直流調整模組1 卿吻叫譲如請⑴124，用來 Λ 、 所輪出之數位讯唬D1，產生一補償訊號S AC2，以透過一 對低通遽波/等化器114之輸出訊號S11的直流位準進^整 5 ne«w, sn ;、隹ί為—般光碟機系、统中十分普遍眺L編碼之數值，例如按昭 :===:據==; 位準:ΓΓ遞本實施例’直流調整模組120調整輸出訊號su之直流 的上^ ιιβ、Ξ。如則所述’由於當輸出訊號幻1之位準大於轉換範圍CR 值^而訊號D1設為對應於_之數健（即最高階數 i w輸出减S11之位準小於轉換範圍CR的下限CRJLB時，則將 =ufl#u D1設為對應於CR—LB的數健（即最健數值丨 ===次數M⑻較最低階數值而的出現次_)為多: 二θ 某一^界值時）’表示輸出訊號S11之直流位準偏高，應予 ^日f f皆it011的出現次數Μ(8)較最低階數值101的出現植 ⑴為夕日寺’表不輸出訊號S11之直流位準偏低，應予升高。 除了 六為本發明之輸入取樣電路300的第三實施例示意圖。

笛了 t圖五之弟—貫施例所示的轉換電路110及直流調整模組跏之外， 弟二貫施例之輸入取樣電路300另包含有一辩M 1^32 130 ^ AGc'um!) ㈣末據數號Dl產生一增益控制訊號S-DAGC3，以控制自動㈣ 工制早π 112調整光碟讀回訊號腦之增益值。為了配合上述操作，= 11 200535795 知例中之自動ia i控制單元112係為-類比自動增益控制單元，其係為熟 ，此項技術者所2泛悉知，故林述。於本實施射，數位自動增益控制 早π 132係依據珂述各個數位值於特定時間内出現的次數_ a (亦即該 2值之出現鮮）來魅增益控概msj)AGC3，以· DRB之增益值。 描2以下說明依據本實施例，增麵整模組13G調整光碟讀回訊號廳之 值的#作原理。同樣地，由於轉析度類比數位轉換㈣6的飽和處 $特性’則當最高階數值011與最低階數值出現次㈣⑻、m⑴比 ^它階數值_、謝、咖 '議、ln、與m的出現次數m(7:2)為多時 列$其間差異超過某一臨界值時），表示輸出訊號sii之動態範謂過 予減v ’於疋數位自動增益控制單元132會減少光碟讀回訊號讎 ^值。而當最高階數值on與最低階數值1〇1的出現次數關、㈣ 匕1階數值議、_、咖、⑽、lu、與11G的出現次數m(7:2)為少 示輸出訊號S11之動態範㈣過小，應予增加，於是數位自動增益 匕制早70 132會增加光碟讀回訊號DRB之增益值。 ^青參閱圖七，圖七為本發明之輸入取樣電路棚的第四實施例示意圖。 二J圖六之第三實施例所示的轉換電路110、直流調整模組120、及增益 ;:10之外，第四實施例之輸入取樣電路侧另包含有一鎖相迴路 一、於本只知例中，鎖相迴路14〇係由一相位/頻率谓測器（卿）⑷、 :路濾波器（LF) 144、-數位類比轉換器（DAC) 146、及一麼控減写 、=)148所構成，以上電路架構及其操作原理均為熟習此項技術者所廣 ίί號供低騎度獅數轉魅116進躲斜職據之取樣 接;若是類比數位轉換11116的取樣頻補高的話，亦可利用耗 轉換器116之後、數位操作之觸取樣電路（―即⑻ 來取代類轉作之壓控振盪器148, _於鱗取樣電路之娜及操作 12 200535795 熟習此項技術者所廣泛悉知，故不在此贅述。 明茶閱圖八’ 11八為本發明之輸碌樣電路5⑽的第五實施例示意圖。 ，了 ^圖二之第二實施例所示的轉換電路⑽及直流調整模組⑽之外， =貝她例，輸入取樣電路5⑼另包含有—時脈產生模組⑽ ，利用一截波 152及—數位鎖相迴路（DPLL) 154，依據輸出訊號su來提 度類比數位轉換器116進行取樣時所依據之取樣時脈訊號⑽。 μ * Λ =中’不對稱補償單元124則是依據截波器152所產生的方波 Li f周訊號su的直流位準。以上所述之電路架構及操作原理均 樣斤廣泛悉知’故不贅述。此外，經由本實施例之輸入取 及:理後所產生之數位訊號D1亦可再透過一 RLL規則違反檢查 則二杳 V10latl0n checking/correc_tic)n unit) 160 進行 rll 規 ；；：^^(statemachine) 170 w * 114Γϋ ί 114之最佳參數，例如低通據波/等化 L立晋轉红式（transferfunction)中零點（zero)或極點（P〇le) 的位：。：上所述之電路架構及操作原理亦為熟習此項技 ^ 118 工早70 2之W值，此亦為熟習此項技術者所廣泛悉知。 均等ΖΙίΓί發明讀龄齡1，驗树日种請專概圍所做之 -、文匕，、L飾，^應屬本發明專利的涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 圖式之簡單說明 圖=為本發明輸入取樣電路的第一實施例示意圖。 圖=為依據本發明-實施例之輸人取樣方法的流程圖。 =三為圖—所示的低解析度類比數位轉換器的轉換範圍的示意圖。 為圖—所示的低解析度類比數位轉換器的轉換制的示意圖。 13 200535795 圖五為本發明輸入取樣電路的第二實施例示意圖。 圖六為本發明輸入取樣電路的第三實施例示意圖。 圖七為本發明輸入取樣電路的第四貫施例不意圖。 圖八為本發明輸入取樣電路的第五實施例示意圖。 圖式之符號說明 112 自動增益控制單元 114 低通濾波/等化器 144 迴路濾波器 122 加法器 152 截波器 124 不對稱補償單元 140 鎖相迴路 100, 200，300，400，500 輸入取樣電路 110 轉換電路 116 低解析度類比數位轉換器 120 直流調整模組 130 增益調整模組 132 數位自動增益控制單元 140 鎖相迴路 142 相位/頻率偵測器 146 數位類比轉換器 148 振盪器 150 時脈產生模組 154 數位鎖相迴路 160 RLL規則違反檢查/修正單元 170 狀態機 14

Claims (1)

1. 200535795 拾、申請專利範圍： 1. 種輸入取樣電路，用來處理一光碟讀 回訊號，該輸入取樣電路包含有 控制單元，用來調整該光碟讀回訊號之增益； filtenng/eqUailzing)，以產生一輸出訊號 一類比數位轉換器，祕至該低通遽波/等化哭 進行類比數位轉換，以產生一數位訊號； 其中該類比數位轉換器係於一實質上較轉換謝，對繼訊號獅=2之動態範圍為小的 以及 用來對該輸出訊號 2·==圍第1項所述之輸爾電路，其中該轉換 範圍係位於該 3.如申請專利範圍第i項所述之輸入取樣電路， 大於該轉換範_上限時，將聰位職設為對^^出訊號之位準 當該輸出訊號之位準小於該轉換範圍的下限時，將^；:限么數位值； 於該下限之數位值。 、、μ數位訊號設為對應 4. 如申請專利範圍第1項所述之輸入取樣電路，人 、 組，用來依據該數位訊號調整該輸出訊號之直流g有—直流調麵 ❿ 5. 如申凊專利範圍第4項所述之輸入取樣雷 =據該數位訊號之數位值的出現頻率來調整該 6.=請專利翻第4項所述之輸碌樣電路，其中該直流調整模組包含 15 200535795 力If通缝比數轉換器，用來依 據補该矾谠調整該輪出訊號之直流位 一不對稱補償單元，相接至該加哭， 償訊號。 σα用來依據該數位訊號產生該補 7· 8· 圍第;項所述之輪入取樣電路，其另包含有： 一截編幽加法11與财軸_元，用來依據 其中該不對稱·ΠΓ6ΐ)轉換_出訊號為—方波訊號； X不對私_早歧據該方波訊號產生_償訊號。til專利範圍第1項所述之輸人取樣電路，另包含有· -相用來依據該輸出訊號產生—方波訊號；以及 數位鎖相迴路’用來依據該方波訊號提供 參 轉換器 取樣時脈予該類比數位 9· ==圍二Trrr樣電路，其另包含有： ㈣早兀，雛至該類比數位轉換器 靖㈣咖物解浏整該光 10. ^申請專概圍第9項所狀輸碌樣電路， 增益ί、纟"触°&叙數錄㈣簡转難該辆讀回訊號之 其中該數位自動增益控制 11. 專纖_丨項所叙輸场輯路，其 碛相迴路，耦接至該類比數位轉 ^各 取_脈予_比触轉換器。⑽料依據魏位訊號提供一 12. 如申請專概_ 1項所叙輸人取樣電路， 另包含有一 RLL規則違反 16 200535795 檢查及修正單元（RLL violation checking/correction unit)，用來對該 數位號進行RLL規則檢查及修正。 13. —種輸入取樣方法，用來處理一光碟讀回訊號，該輸入取樣方法包含有： 調整該光碟讀回訊號之增益； 低通濾波/等化（low-pass filtering/equalizing)該光碟讀回訊號 以產生一輸出訊號；以及 於-貫質上小於該輸出訊號之動態範圍的轉換範圍巾，對該輪出訊號 進行類比數位轉換，以將該輪出訊雜換為該數減號。… 14. 第13項所述之輸入取樣方法，其中該轉換範圍係位於 =專=^^!:其一轉換之 限時，將該數位訊號設為對應於該下出限立值準小於該轉換範圍的下 16. 如申請專利範圍第13項所述之輸入 依據該數㈣狀她_岐_輕频流位準。 17. :====:=，其韻： 依據該方波訊號調整該輪出訊:輸出«為-方波訊號；以及 化〈夏流位準〇 18·如申凊專利範圍第13項所述之輪入 、 依據該數位崎讀錄的φ 料包含有： 周正该光碟讀回訊號之增益。