專利名稱：用于糾正光盤再生系統(tǒng)不對稱性的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光盤再生系統(tǒng)，并特別涉及用于糾正從光盤再生系統(tǒng)中的光二極管輸出的RF信號不對稱性的裝置和方法。
背景技術(shù)：
在光盤再生系統(tǒng)中，不對稱性糾正裝置糾正RF信號的不對稱性并轉(zhuǎn)換RF信號為數(shù)字八到十四調(diào)制(EFM)信號。即，不對稱性糾正裝置基于不對稱性被糾正的限幅基準電平，對從光學(xué)二極管輸出的RF信號進行限幅，并獲得數(shù)字EFM信號?！疭ONY’1990年公布的“SONYSEMICONDUCTOR IC DATABOOK”中89頁上所示的’EFMcomparator(CXA12710)’(以下稱為傳統(tǒng)的不對稱性基準裝置)即是這種不對稱性糾正裝置的一例。
以下參照附圖將說明傳統(tǒng)的不對稱性糾正裝置的結(jié)構(gòu)和操作。
圖1是傳統(tǒng)的不對稱性糾正裝置的電路圖。該裝置包括電容器C1、C2和C3，比較器10，運算放大器12和14，電阻器R1、R2、R3、R4、R5和R6，以及反相器I1和I2。圖1中，Vcc是電源。
圖1中所示的運算放大器14對應(yīng)于自動不對稱性緩沖器。電阻器R1、R2、R3、R4和運算放大器12對應(yīng)于自動不對稱性控制放大器。此外，可外部連接的用于檢測直流(DC)偏移的低通濾波器(LPF)16由電阻器R5和R6及電容器C2和C3組成。CMOS緩沖器18由反相器I1和I2組成。
圖1中的電容器C1去除了通過輸入端IN1從光學(xué)二極管(未示出)輸入的RF信號的直流成分。比較器10比較輸入到其正輸入端的RF信號的交流(AC)成分與從運算放大器12輸出的基準信號，并作為數(shù)字EFM信號通過輸出端OUT輸出比較結(jié)果。數(shù)字EFM信號在CMOS緩沖器18中緩存，通過低通濾波器16、不對稱性緩沖器、及自動不對稱性控制放大器，并作為基準信號輸入到比較器10的負輸入端。
在上述傳統(tǒng)的不對稱性糾正裝置中，當(dāng)光盤有諸如劃痕或孔洞等缺陷時，要耗用長達作為從運算放大器12輸出的基準信號電平的限幅基準電平的外部時間常數(shù)的時間，來確切找到RF信號的中間電平。這里，孔洞缺陷是光盤材料不好或光盤打孔太深以至光線通過光盤而不被反射之處。于是，數(shù)據(jù)不能被檢測到。
于是，在有劃痕或孔洞的部分，由于RF信號的不對稱性可能會被不正確地糾正，故與傳統(tǒng)的不對稱性糾正裝置連接的糾錯部分(未示出)不能正確地糾錯。
由于低通濾波器16的電阻器R5和R6及電容器C2和C3的時間常數(shù)例如為5ms，故在有劃痕或孔洞的部分，限幅基準電平很難跟隨大大短于5ms的RF信號的中間電平。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上的問題，本發(fā)明的第一個目的是要提供一種糾正光盤再生系統(tǒng)不對稱性的開環(huán)型裝置，該裝置能夠使用RF信號包絡(luò)糾正不對稱性。
本發(fā)明的第二個目的是要提供一種用于糾正不對稱性的方法，該方法是在第一目的的光盤再生系統(tǒng)不對稱性糾正裝置中執(zhí)行的。
本發(fā)明的第三個目的是要提供一種糾正光盤再生系統(tǒng)不對稱性的裝置，該裝置使用通過從RF信號去除RF信號的交流成分而獲得的限幅基準電平，能夠糾正不對稱性。
本發(fā)明的第四個目的是要提供一種糾正不對稱性的方法，該方法是在第三個目的的光盤再生系統(tǒng)不對稱性糾正裝置中執(zhí)行的。
本發(fā)明的第五個目的是要提供一種糾正光盤再生系統(tǒng)不對稱性的閉環(huán)型裝置，該裝置能夠使用RF信號包絡(luò)糾正不對稱性。
本發(fā)明的第六個目的是要提供一種糾正不對稱性的方法，該方法是在第五個目的的光盤再生系統(tǒng)不對稱性糾正裝置中執(zhí)行的。
為了實現(xiàn)第一個目的，提供了一種光盤再生系統(tǒng)的不對稱性糾正裝置，用于糾正從光學(xué)二極管收到的RF信號的不對稱性并作為數(shù)字EFM信號輸出不對稱性被糾正的信號，該裝置包括用于檢測RF信號的上包絡(luò)的第一包絡(luò)檢測器，用于檢測RF信號的下包絡(luò)的第二包絡(luò)檢測器，用于控制上包絡(luò)和下包絡(luò)之和的電平并輸出具有被控制的電平的信號的電平控制器，以及比較器，用于比較從電平控制器輸出的信號的電平與RF信號電平、并作為數(shù)字EFM信號輸出比較結(jié)果。
為了實現(xiàn)第二個目的，提供了一種光盤再生系統(tǒng)的不對稱性糾正方法，用于糾正從光學(xué)二極管收到的RF信號的不對稱性并獲得數(shù)字EFM信號，該方法包括步驟檢測RF信號的上包絡(luò)和下包絡(luò)，把上包絡(luò)加到下包絡(luò)，通過控制加法的結(jié)果的電平獲得限幅基準電平，判定限幅基準電平是否小于RF信號電平，當(dāng)RF信號電平大于限幅基準電平時，判定第一邏輯電平為數(shù)字EFM信號電平，當(dāng)RF信號電平小于限幅基準電平時，判定補充第一邏輯電平的第二邏輯電平為數(shù)字EFM信號電平，并當(dāng)限幅基準電平與RF信號電平相同時，改變數(shù)字EFM信號電平。
為了實現(xiàn)第三個目的，提供了一種光盤再生系統(tǒng)的不對稱性糾正裝置，用于糾正從光學(xué)二極管收到的RF信號的不對稱性并作為數(shù)字EFM信號輸出不對稱性被糾正的信號，該裝置包括用于去除RF信號直流成分并輸出去除了直流成分的RF信號的電容器，用于從RF信號減去電容器的輸出并輸出電平等于減法結(jié)果的信號的信號減法器，以及一個比較器，用于比較從信號減法器輸出的信號電平與RF信號電平，并作為數(shù)字EFM信號輸出比較的結(jié)果。
為了實現(xiàn)第四個目的，提供了一種光盤再生系統(tǒng)的不對稱性糾正方法，用于糾正從光學(xué)二極管收到的RF信號的不對稱性并獲得數(shù)字EFM信號，該方法包括步驟通過去除RF信號的直流成分獲得RF信號的交流成分，通過從RF信號減去交流成分獲得RF信號的限幅基準電平，判定限幅基準電平是否大于RF信號電平，當(dāng)限幅基準電平大于RF信號電平時，判定第一邏輯電平為數(shù)字EFM信號電平，當(dāng)限幅基準電平小于RF信號電平時，判定補充第一邏輯電平的第二邏輯電平為數(shù)字EFM信號電平，并當(dāng)限幅基準電平與RF信號電平相同時，改變數(shù)字EFM信號電平。
為了實現(xiàn)第五個目的，提供了一種光盤再生系統(tǒng)的不對稱性糾正裝置，用于糾正從光學(xué)二極管收到的RF信號的不對稱性，并作為數(shù)字EFM信號輸出不對稱性被糾正的信號，該裝置包括用于檢測RF信號上包絡(luò)的第一包絡(luò)檢測器，用于檢測RF信號下包絡(luò)的第二包絡(luò)檢測器，用于控制上包絡(luò)和下包絡(luò)之和的電平并輸出其電平等于電平被控制之和的第一基準信號的電平控制器，用于濾除第一基準信號的高頻成分并輸出濾除的結(jié)果的第一低通濾波器，用于濾除數(shù)字EFM信號的高頻成分并輸出濾除的結(jié)果的第二低通濾波器，用于以預(yù)定量放大從第二低通濾波器輸出信號并輸出放大結(jié)果的放大器，用于從放大器減去第一低通濾波器的輸出并輸出減法結(jié)果的減法器，用于把減法器的輸出加到第一基準信號并輸出加法結(jié)果的加法器，以及用于比較作為第二基準信號收到的加法器的輸出與RF信號并作為數(shù)字EFM信號輸出比較結(jié)果的比較器。
為了實現(xiàn)第六個目的，提供了一種光盤再生系統(tǒng)的不對稱性糾正方法，用于通過糾正從光學(xué)二極管輸出的RF信號的不對稱性而獲得數(shù)字EFM信號，該方法包括步驟檢測RF信號上包絡(luò)和下包絡(luò)，把上包絡(luò)加到下包絡(luò)，通過控制加法結(jié)果的電平獲得基準信號，抽取基準信號的直流成分，從先前糾正了不對稱性的數(shù)字EFM信號的直流成分中減去基準信號的直流成分，通過把減法的結(jié)果加到基準信號獲得限幅基準電平，判定RF信號電平是否大于限幅基準電平，當(dāng)RF信號電平大于限幅基準電平時，判定第一邏輯電平為當(dāng)前糾正了不對稱性的數(shù)字EFM信號電平，當(dāng)RF信號電平小于限幅基準電平時，判定補充第一邏輯電平的第二邏輯電平為當(dāng)前糾正了不對稱性數(shù)字EFM信號電平，并當(dāng)限幅基準電平與RF信號電平相同時，改變數(shù)字EFM信號電平。


通過參附圖對其優(yōu)選實施例進行詳細說明，本發(fā)明的以上的目的和優(yōu)點將更為顯而易見，其中圖1是傳統(tǒng)的糾正不對稱性裝置的電路圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的光盤再生系統(tǒng)不對稱性糾正裝置的框圖；圖3是描述圖1中所示的裝置中執(zhí)行的根據(jù)本發(fā)明的不對稱性糾正方法的流程圖；圖4A到4D是傳統(tǒng)的不對稱性糾正裝置和根據(jù)本發(fā)明的不對稱性糾正裝置內(nèi)部信號的時序圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的光盤再生系統(tǒng)不對稱性糾正裝置的框圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的第一和第二包絡(luò)檢測器的電路圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明又一實施例的光盤再生系統(tǒng)不對稱性糾正裝置的電路圖；圖8是描述圖7中所示的裝置中執(zhí)行的根據(jù)本發(fā)明的不對稱性糾正方法的流程圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的不對稱性糾正裝置的框圖；圖10是描述圖9中所示的裝置中執(zhí)行的根據(jù)本發(fā)明的不對稱性糾正方法的流程圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例圖9所示的裝置的電路圖。
具體實施例方式
以下參照附圖，對根據(jù)本發(fā)明的光盤再生系統(tǒng)不對稱性糾正裝置、及不對稱性糾正方法的每一個的結(jié)構(gòu)和操作說明如下。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的光盤再生系統(tǒng)不對稱性糾正裝置的框圖。該裝置包括電容器C4，第一和第二包絡(luò)檢測器40和42，由電阻器R7和R8組成的電平控制器44，緩沖器46，低通濾波器(LPF)48，電阻器R9，及比較器50。
圖3是描述根據(jù)本發(fā)明在圖2中所示的裝置中執(zhí)行的不對稱性糾正方法的流程圖。該方法包括以下步驟使用從RF信號檢測出的包絡(luò)獲得限幅基準電平(步驟60到64)，并根據(jù)限幅基準電平判定數(shù)字EFM信號電平(步驟66到74)。
圖4A到4D是當(dāng)使用單電源而不是雙電源時，傳統(tǒng)的不對稱性糾正裝置和根據(jù)本發(fā)明的不對稱性糾正裝置的內(nèi)部信號的時序圖。
圖4A示出從圖1所示的裝置的運算放大器12輸出的基準信號80，及從電容器C1輸出的RF信號82。圖4B示出從圖1所示的比較器10輸出的數(shù)字EFM信號。圖4C示出從電容器C4輸出的去除了直流成分的RF信號84，從第一和第二包絡(luò)檢測器40和42輸出的信號86和88，及輸入到比較器50的負輸入端的基準信號90。圖4D示出從比較器50輸出的數(shù)字EFM信號。
圖2中所示的電容器C4去除了的光學(xué)二極管(未示出)通過輸入端IN1輸入的RF信號的直流成分，并向比較器50的正輸入端、及第一和第二包絡(luò)檢測器40和42輸出去除直流成分的RF信號84。這時，第一和第二包絡(luò)檢測器40和42分別檢測去除了直流成分的RF信號84的上包絡(luò)86和下包絡(luò)88，并向電平控制器44輸出圖4C所示的上包絡(luò)86和下包絡(luò)88(步驟60)。
在步驟60之后，電平控制器44把由第一包絡(luò)檢測器40檢測出的上包絡(luò)86加到由第二包絡(luò)檢測器42檢測出的下包絡(luò)88(步驟62)。在步驟62之后，電平控制器44把加法的結(jié)果電平降低1/2，并向緩沖器46輸出圖4C所示的具有被控制為限幅基準電平的電平的基準信號90(步驟64)。當(dāng)電平控制器44中的電阻器R1和R2的值相同時，加法結(jié)果的電平可被降低1/2。總之，第一和第二包絡(luò)檢測器40和42及電平控制器44起的作用是抽取RF信號84上包絡(luò)86和下包絡(luò)88之間的中心值作為限幅基準電平。
步驟64之后，比較器50判定從電容器C4輸出的RF信號84的電平是否大于限幅基準電平，這是基準信號90的電平(步驟66)。當(dāng)RF信號84的電平大于限幅基準電平時，第一邏輯電平的數(shù)字EFM信號，例如“高”邏輯電平通過輸出端OUT輸出(步驟68)。然而，當(dāng)RF信號84的電平不大于限幅基準電平時，判定RF信號84的電平是否小于限幅基準電平(步驟70)。當(dāng)RF信號84的電平小于限幅基準電平時，補充第一邏輯電平的第二邏輯電平的數(shù)字EFM信號，例如“低”邏輯電平，通過輸出端OUT輸出(步驟72)。然而，當(dāng)RF信號84的電平與限幅基準電平相同時，則數(shù)字EFM信號電平從“高”邏輯電平變?yōu)椤暗汀边壿嬰娖?，或者從“低”邏輯電平變?yōu)椤案摺边壿嬰娖?，并通過輸出端OUT輸出(步驟74)。比較器50通過輸出端OUT輸出圖4D所示的具有由以上操作所確定的電平的數(shù)字EFM信號。連接在去除了直流成分的RF信號84與基準電源(1/2Vdd)之間的電阻器R9向比較器50提供一偏壓。
為了降低阻抗的影響可以裝設(shè)用于緩沖從電平控制器44輸出的基準信號的緩沖器46。為了降低噪聲成分、可通過LPF 48濾除從緩沖器46輸出的信號的低頻成分，且濾波的信號輸入到比較器50的負輸入端。這里，緩沖器46和LPF 48是可選用的。
與圖2中所示的裝置不同，根據(jù)本發(fā)明的不對稱性糾正裝置沒有電容器C4和電阻器R9也可以工作。這時，比較器50通過正輸入端接收包含直流成分和交流成分的RF信號，通過負輸入端接收從包含直流成分和交流成分的RF信號的包絡(luò)檢測出的基準信號，比較輸入的RF信號電平與基準信號電平，并輸出具有根據(jù)比較結(jié)果所判定的電平的數(shù)字EFM信號。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的光盤再生系統(tǒng)的不對稱性糾正裝置的框圖。該裝置包括電容器C5，第一和第二包絡(luò)檢測器100和102，電平控制器104，低通濾波器(LPF)108，電阻器R14，及比較器110。
圖5中所示的電容器C5，第一和第二包絡(luò)檢測器100和102，LPF108，及比較器110分別執(zhí)行如圖2中所示的電容器C4，第一和第二包絡(luò)檢測器40和42，LPF 48，及比較器50相同的功能。然而，圖5中所示的電平控制器104執(zhí)行圖2中所示的電平控制器44和緩沖器46的功能，并與圖2中所示的電平控制器不同，它包括運算放大器106，連接在從第一包絡(luò)檢測器100的上包絡(luò)P與運算放大器106的正輸入端之間的電阻器R10，連接在從第二包絡(luò)檢測器102輸出的下包絡(luò)B與運算放大器106的負輸入端之間的電阻器R11，連接在運算放大器106的正輸入端與從其輸出基準信號的運算放大器106的輸出端之間的電阻器R12，以及連接在運算放大器106的負輸入端和輸出端之間的電阻器R13。當(dāng)電阻器R10、R11、R12和R13的值相同時，電平控制器104向LPF 108輸出如圖4C所示的以上包絡(luò)86和下包絡(luò)88之間的中心作為限幅基準電平的基準信號90。
如上所述，圖5中所示的裝置沒有電容器C5和電阻器R14而可以操作。圖5中所示的根據(jù)本發(fā)明的不對稱性糾正裝置也執(zhí)行圖3中所示的不對稱性糾正方法。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例圖2或圖5或以下附圖的第一和第二包絡(luò)檢測器的電路圖。第一包絡(luò)122檢測器由第一加偏部分124，晶體管Q11，電容器C8，第一限流部分126及第一輸出緩沖器128組成，且第二包絡(luò)檢測器120由第二加偏部分130，晶體管Q2，電容器C6，第二限流部分132及第二輸出緩沖器134組成。這里，基準電流源136為第一和第二包絡(luò)檢測器122和120所共用。
圖6所示的電路的結(jié)構(gòu)和功能說明如下。第一加偏部分124由電阻器R23、R24及R26和晶體管Q9、Q10及Q14組成，并向第一輸出緩沖器128提供第一偏流。第二加偏部分130由晶體管Q6和電阻器R20組成，并向第二輸出緩沖器134提供第二偏流。
晶體管Q11響應(yīng)通過輸入端IN2輸入的RF信號而導(dǎo)通或關(guān)斷，并使電容器C8充電或放電。晶體管Q2響應(yīng)通過輸入端IN2輸入的RF信號而導(dǎo)通或關(guān)斷，并使電容器C6充電或放電。即，當(dāng)晶體管Q11響應(yīng)RF信號導(dǎo)通時，電容器C8充電。當(dāng)Q11關(guān)斷時，電容器C8放電。而且當(dāng)晶體管Q2響應(yīng)RF信號導(dǎo)通時，電容器C6放電。當(dāng)Q2關(guān)斷時，電容器C6充電。雙極晶體管Q3、Q7、Q9和Q14可由MOS晶體管代替。
第一限流部分126由晶體管Q12和電阻器R25組成，并限制當(dāng)晶體管Q11關(guān)斷時來自電容器C8的放電電荷量。第二限流部分132由晶體管Q3、Q7和Q8及電阻器R19、R21和R22組成，并限制當(dāng)晶體管Q2關(guān)斷時電容器C6中的充電電荷量。
第一輸出緩沖器128由晶體管Q13、Q15及電容器C9組成，并響應(yīng)通過晶體管Q14提供的第一偏流而被偏壓，并根據(jù)電容器C8中的充電電荷量緩沖電壓以便輸出緩沖的電壓作為上包絡(luò)(P)。而且，第二輸出緩沖器134由晶體管Q4、Q5及電容器C7組成，并響應(yīng)第二偏流而被偏壓，并根據(jù)電容器C6中的放電電荷量緩沖電壓以便輸出緩沖的電壓作為下包絡(luò)(B)。第一輸出緩沖器128具有達靈頓(Darlington)結(jié)構(gòu)，以便通過使晶體管Q13的基極電流最小而改進電容器C8的充電性能。第二輸出緩沖器134也具有達靈頓結(jié)構(gòu)，以便通過使晶體管Q4的基極電流最小而改進電容器C6的放電性能。
然而，第一和第二緩沖器128和134可以具有非達靈頓結(jié)構(gòu)的其它結(jié)構(gòu)。這種情形下，由于第二輸出緩沖器134的晶體管Q5和電容器C7是不必要的，故晶體管Q4的集電極連接到供電電壓(Vdd)，且晶體管Q4的發(fā)射極連接到晶體管Q6集電極。同樣地，由于第一輸出緩沖器128的晶體管Q15和電容器C9是不必要的，故晶體管Q13的發(fā)射極連接到Q14的集電極，且晶體管Q13集電極連接到基準電位Vss。當(dāng)電源Vdd為單電源時基準電位Vss例如變?yōu)?.5伏特，當(dāng)電源Vdd為雙電源例如時變?yōu)?伏。
基準電流源136由電阻器R18和晶體管Q1組成，并與第一和第二加偏部分124和130及第一和第二限流部分126和132形成電流鏡象，且作為供給各個部分的電源。在光盤再生系統(tǒng)中，被檢測的包絡(luò)的電平能夠根據(jù)光盤的速度而變化。因而，基準電流源136的電阻器R18可以是一個可變電阻器，以便適應(yīng)電平的變化。
具有以上結(jié)構(gòu)和功能的第一包絡(luò)檢測器122當(dāng)晶體管Q11由圖4C所示的RF信號84導(dǎo)通時在電容器C8充電時跟隨上包絡(luò)86。然而，第一包絡(luò)檢測器122不能跟隨下包絡(luò)88，因為當(dāng)晶體管Q11由RF信號84關(guān)斷時電容器C8中的充電電荷量受到晶體管Q12的限流作用。被跟隨的上包絡(luò)86(P)通過作為緩沖器的晶體管Q13輸出到電平控制器。上包絡(luò)86的頻率可由晶體管Q12限制的電流及電容器C8的值確定。
當(dāng)晶體管Q2由RF信號84導(dǎo)通使電容器C6放電時，第二包絡(luò)檢測器120跟隨下包絡(luò)88。然而，第二包絡(luò)檢測器120不能跟隨上包絡(luò)86，因為當(dāng)晶體管Q2由RF信號84關(guān)斷時電容器C6中的充電電荷量受到晶體管Q3的限流作用。被跟隨的下包絡(luò)88(B)通過作為緩沖器的晶體管Q4輸出到電平控制器。下包絡(luò)88的頻率可由晶體管Q3限制的電流及電容器C6的值確定。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的光盤再生系統(tǒng)不對稱性糾正裝置的電路圖。該裝置包括電容器C10，由電阻器R27、R28、R29和R30組成的信號減法器138，以及運算放大器140，低通濾波器(LPF)142，開關(guān)144，和比較器146。
圖8是描述根據(jù)本發(fā)明由圖7所示的裝置執(zhí)行的不對稱性糾正方法的流程圖。該方法包括以下步驟獲得作為基準信號電平的限幅基準電平(步驟160和162)，以及通過比較限幅基準電平與RF信號電平確定數(shù)字EFM信號電平(步驟164和172)。
圖7中所示的電容器C10去除了通過輸入端IN1輸入的RF信號的直流成分(步驟160)。在步驟160之后，信號減法器138接收去除了直流成分的RF信號，及包含直流成分和交流成分的RF信號，從包含直流成分和交流成分的RF信號減去RF信號的交流成分，并作為基準信號輸出減法的結(jié)果，即RF信號的直流成分(步驟162)。就是說，按以下方程式1獲得的基準信號Vo從信號減法器138輸出到LPF 142和開關(guān)144。

V0=(R27+R29)(R30V2+R28Vdd/2)R27(R28+R30)-R29R27V1]]>其中V2表示通過輸入端IN1輸入的RF信號。V1表示去除了直流成分并由電容器C10輸出的RF信號，且Vdd表示供電電壓。當(dāng)R27＝R28＝R29＝R30時，方程式1表示為以下方程式2。
V0＝V2-V1+Vdd/2這時，從信號減法器138輸出的基準信號在低頻成分被低通濾波器142濾波之后能夠輸入到比較器146的負輸入端。而且，該基準信號在未被低通濾波器142濾波的情形下能夠直接輸入到比較器146的負輸入端。為此，響應(yīng)從控制器(未示出)輸出的選擇信號S1而被切換的開關(guān)144，有選擇地或者向比較器146的負輸入端輸出從信號減法器138輸出的基準信號，或者輸出從低通濾波器142輸出的基準信號。
低通濾波器142濾除從信號減法器138輸出的基準信號的高頻成分，例如在不高于200KHz的截止頻率以上的頻率，以便從基準信號去除脈動成分。
在步驟162之后，比較器146判定作為基準信號電平的限幅基準電平是否大于通過輸入端IN1輸入的RF信號的電平(步驟164)。當(dāng)限幅基準電平大于RF信號電平時，第一邏輯電平確定為數(shù)字EFM信號電平(步驟166)。然而，當(dāng)限幅基準電平不大于RF信號電平時，要判定限幅基準電平是否小于RF信號電平(步驟168)。當(dāng)限幅基準電平小于RF信號電平時，補充第一邏輯電平的第二邏輯電平確定為數(shù)字EFM信號電平(步驟170)。然而，當(dāng)限幅基準電平與RF信號電平相同時，則數(shù)字EFM信號電平從“低”邏輯電平變?yōu)椤案摺边壿嬰娖剑驈摹案摺边壿嬰娖阶優(yōu)椤暗汀边壿嬰娖?步驟172)。比較器146向輸出端OUT輸出具有通過以上操作確定的電平的數(shù)字EFM信號。
結(jié)果是，在圖7所示的不對稱性糾正裝置中，由于沒有使用圖1中所示的傳統(tǒng)裝置中的電容器C2和C3而沒有時滯且沒有大的時間常數(shù)，故能夠更快地糾正不對稱性。
圖2和圖5所示的裝置是開環(huán)的。故該裝置不能自動糾正在開環(huán)裝置中沒有被精確糾正的不對稱性。于是為了自動重新糾正仍然沒有糾正的不對稱性，以下將參照包括圖4C和4D的

根據(jù)本發(fā)明的光盤再生系統(tǒng)的閉環(huán)不對稱性糾正裝置的結(jié)構(gòu)和操作，以及糾正方法。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的不對稱性糾正裝置的框圖。該裝置包括第一和第二包絡(luò)檢測器200和202，電平控制器204，第一、第二和第三低通濾波器(LPF)206、220和214，第一、第二和第三緩沖器218、222和226，減法器208，加法器210，信號選擇器212，比較器216及放大器224。
圖10是描述圖9中所示的裝置執(zhí)行的根據(jù)本發(fā)明的不對稱性糾正方法的流程圖。該方法包括步驟使用從RF信號檢測的包絡(luò)獲得基準信號電平(步驟240到244)，確定限幅基準電平(步驟246到250)，及根據(jù)限幅基準電平確定數(shù)字EFM信號電平(步驟252到260)。必須注意，以下說明中所涉及的基準信號電平不同于限幅基準電平。
雖然圖4C所示的信號84是通過圖2或圖5所示的電容器C4或C5的RF信號，但是通過輸入端IN1直接輸入而沒有通過如圖9中所示的電容器的RF信號仍然與圖4C的信號84具有幾乎相同的波形。因而，以下將參照圖4C和4D說明圖9所示的裝置和圖10所示的方法。
圖9中所示的第一和第二包絡(luò)檢測器200和202分別檢測圖4C中所示的通過輸入端IN1從光學(xué)二極管(未示出)輸入的RF信號的上包絡(luò)86和下包絡(luò)88。并向電平控制器204輸出檢測的上包絡(luò)86和下包絡(luò)88(步驟240)。
這時，第一和第二包絡(luò)檢測器200和202執(zhí)行圖2或圖5所示的第一和第二包絡(luò)檢測器相同的功能。因而，可使得第一和第二包絡(luò)檢測器200和202使用圖6中所示的電路。
步驟240之后，電平控制器204把由第一包絡(luò)檢測器200檢測的上包絡(luò)86加到由第二包絡(luò)檢測器202檢測的下包絡(luò)88(步驟242)。在步驟242之后，電平控制器204降低加法結(jié)果的電平1/2并向第一低通濾波器206和加法器210輸出具有受控制的電平的基準信號(步驟244)。
電平控制器204可以象圖2所示的電平控制器44那樣使用兩個電阻器，或者象圖5所示的電平控制器104那樣使用四個電阻器和一個運算放大器。當(dāng)電平控制器204象電平控制器44那樣實現(xiàn)時，可在電平控制器204與第一低通濾波器206之間設(shè)置一緩沖器(未示出)。所設(shè)置的緩沖器(未示出)如上所述可具有大輸入阻抗的達靈頓配置，以便把第一低通濾波器206與電平控制器204隔離開。即，從電平控制器204輸出的基準信號可被緩沖器(未示出)緩沖，以便降低構(gòu)成電平控制器204的電阻器的阻抗對第一低通濾波器206的影響。
結(jié)果，電平控制器204抽取由以下方程式3表示的、以RF信號的上包絡(luò)86和下包絡(luò)88的中間值為其電平的基準信號(RS)。
RS＝RS(AC)+RS(DC)其中，RS(AC)表示基準信號的交流成分，而RS(DC)表示基準信號的直流成分。
步驟244之后，第一低通濾波器206向第一緩沖器218輸出通過對基準信號(RS)進行低通濾波所抽取的基準信號(RS)的直流成分RS(DC)(步驟246)。圖9中所示的一般跟隨在低通濾波器之后的第一緩沖器218對濾波后的基準信號的直流成分RS(DC)進行緩沖，并向減法器208輸出被緩沖的直流成分RS(DC)。
步驟246之后，當(dāng)圖9所示的裝置處于原始狀態(tài)時，減法器208從原始值減去作為第一緩沖器的輸出的基準信號的直流成分RS(DC)，而當(dāng)該裝置不處于原始狀態(tài)時，則從先前被糾正了不對稱性的數(shù)字EFM信號的直流成分AS(DC)減去基準信號的直流成分RS(DC)(步驟248)。這里，原始值是Vdd/2。圖9中所示的第二低通濾波器220抽取從比較器216輸出的數(shù)字EFM信號的直流成分，并通過第三緩沖器226向放大器224輸出所抽取的直流成分。放大器224按預(yù)定的量放大通過第三緩沖器226輸出的直流成分，并作為先前糾正了不對稱性的數(shù)字EFM信號的直流成分AS(DC)，向信號選擇器212和減法器208輸出放大的信號。這時為了減少數(shù)字RFM信號電平上升或下降的所耗費的時間，即數(shù)字EFM信號電平轉(zhuǎn)移所耗費的時間，可在比較器216和第二低通濾波器220之間選擇地插入一個第二緩沖器222。
在步驟248之后，加法器210把從減法器208輸出的減法結(jié)果加到從電平控制器204輸出的基準信號上，并向比較器216的負輸入端作為限幅基準電平輸出方程式4所示的加法結(jié)果(SRL)(步驟250)。
SRL＝[AS(DC)-RS(DC)]+[RS(DC)+RS(AC)]＝AS(DC)+RS(AC)信號選擇器212和/或第三低通濾波器214可選擇地插入在加法器210和比較器216的負輸入端之間。這里，信號選擇器212響應(yīng)從外部輸入的選擇信號S2選擇地或者輸出加法器210的輸出或者輸出直流成分AS(DC)。即，根據(jù)RF信號是使用比較器216、第二緩沖器222、第二低通濾波器220、第三緩沖器226及放大器224被糾正了不對稱性，或者此外還使用了第一和第二包絡(luò)檢測器200和202、電平控制器204、第一低通濾波器206、第一緩沖器218、減法器208及加法器210而從外部輸入選擇信號S2。第三低通濾波器214從輸入到比較器216的負輸入端的信號去除噪聲。即，第三低通濾波器214濾除從信號選擇器212或加法器210輸出的信號的高頻成分，并作為具有限幅基準電平90的信號把濾波的信號輸出到比較器216的負輸入端。
在步驟250之后，比較器216判定通過輸入端IN1輸入的RF信號的電平84是否大于限幅基準電平90(步驟252)。當(dāng)RF信號電平84大于限幅基準電平90時，具有第一邏輯電平的數(shù)字EFM信號，例如“高”邏輯電平，通過第二緩沖器222和輸出端OUT輸出(步驟254)。然而，當(dāng)RF信號電平84不大于限幅基準電平90時，要判定RF信號電平84是否小于限幅基準電平90(步驟256)。當(dāng)RF信號電平84小于限幅基準電平90時，則補充第一邏輯電平的第二邏輯電平的數(shù)字EFM信號，例如“低”邏輯電平，通過第二緩沖器222和輸出端OUT輸出(步驟258)。然而，當(dāng)RF信號電平84與限幅基準電平90相同時，則數(shù)字EFM信號電平從“高”邏輯電平變?yōu)椤暗汀边壿嬰娖?，或從“低”邏輯電平變?yōu)椤案摺边壿嬰娖剑⑼ㄟ^第二緩沖器222和輸出端OUT輸出(步驟260)。比較器216通過輸出端OUT輸出圖4D所示的具有通過以上操作確定的電平的數(shù)字EFM信號。
如果一個電容器與輸入端IN1串連，則根據(jù)圖9中所示的本發(fā)明的不對稱性糾正裝置還能夠接收去除了直流成分的RF信號。這時，連接在去除了直流成分的RF信號和偏移電壓1/2 Vdd(Vdd是電源電壓)之間的偏移電阻器必須向比較器216提供偏移電壓。
圖11是圖9所示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的裝置的電路圖。該裝置包括第一和第二包絡(luò)檢測器200和202，電平控制器204，緩沖器300，第一低通濾波器206，第一緩沖器218，減法器208，加法器210，信號選擇器212，第三低通濾波器214，第二緩沖器222，第二低通濾波器220，第三緩沖器226，及放大器224。電平控制器204由電阻器R42和R43組成。緩沖器300由電阻器R44和運算放大器302組成。第一低通濾波器206由電阻器R56和R57及電容器C24和C25組成。第一緩沖器218由運算放大器308和電阻器R58組成。減法器208由電阻器R52、R53、R54和R55及運算放大器306組成。加法器210由電阻器R59、R60、R61和R62及運算放大器304組成。第三低通濾波器214由電容器C21和電阻器R41組成。第二緩沖器222由電容器C20、電阻器R40、比較器216、及反相器13、14和15組成。第二低通濾波器220由電阻器R45和R46及電容器C22和C23組成。第三緩沖器226由電阻器R47和運算放大器312組成。放大器224由R48、R49、R50和R51及運算放大器310組成。
如圖9所示，圖11所示根據(jù)本發(fā)明的不對稱性糾正裝置可在沒有電容器C20和電阻器R40之下工作。電容器C20去除了通過輸入端IN1從光學(xué)二極管(未示出)輸入的RF信號的直流成分，并向比較器216的正輸入端和第一及第二包絡(luò)檢測器200和202輸出圖4C所示的去除了直流成分的RF信號84。圖11所示的第一和第二包絡(luò)檢測器200和202分別對應(yīng)于圖9中所示的第一和第二包絡(luò)檢測器200和202。
而且，類似于圖2中所示的裝置中那樣，在圖11所示的裝置中，電平控制器204是使用兩個電阻器R42和R43實現(xiàn)的。因而，由電阻器R44和運算放大器302組成的緩沖器300跟隨在電平控制器204之后。與圖11中所示的緩沖器不同，緩沖器300的輸入端可以具有達靈頓配置。第二階低通濾波器206使用電阻器R56和R57及電容器C24和C25濾除通過緩沖器300輸入的基準信號的直流成分。第一緩沖器218緩沖從第二階低通濾波器206輸出的基準信號的直流成分，并向減法器208輸出被緩沖的信號。
如上所述，為了減少數(shù)字EFM信號上升或下降耗費的時間，即為了使上升沿和下降沿變陡，第二緩沖器222緩沖從比較器216輸出的數(shù)字EFM信號并向第二低通濾波器220且通過輸出端OUT輸出緩沖的數(shù)字EFM信號。在第二緩沖器222中，信號被反相器14延遲比反相器15延遲的更多。第二階低通濾波器220使用電阻器R46和R45及電容器C22和C23抽取從第二緩沖器222輸出的數(shù)字EFM信號的直流成分。
圖11所示的放大器224以預(yù)定的增益放大從第三緩沖器226輸出的信號，并向信號選擇器212和減法器208輸出放大的信號。這時，基準電壓(VR)為供電電壓(Vdd)的一半。放大器224的增益是由電阻器R48、R49、R50和R51的值設(shè)定的。
減法器208從運算放大器310的輸出減去運算放大器308的輸出。運算放大器306向加法器210輸出減法結(jié)果。這里，加法器210把運算放大器302的輸出加到運算放大器306的輸出，并向信號選擇器212輸出加法結(jié)果。在噪聲由第三低通濾波器214去除之后，由信號選擇器212響應(yīng)選擇信號S2所選擇的信號，作為限幅基準電平輸入到比較器216的負輸入端。
比較器216比較從第三低通濾波器214輸入到負輸入端的限幅基準電平與通過電容器C20輸入到正輸入端的RF信號電平，并輸出具有由圖10中所示的方法確定了電平的、圖4D中所示的數(shù)字EFM信號。
與圖2和5中所示的裝置不同，由于圖9和11中所示的裝置具有閉環(huán)結(jié)構(gòu)，故當(dāng)限幅基準電平?jīng)]有被精確糾正時，圖9和11中所示的裝置能夠靠自身糾正限幅基準電平。
結(jié)果，圖1中所示的傳統(tǒng)的不對稱性糾正裝置根據(jù)具有圖4A所示的一致的限幅基準電平的基準信號80對RF信號82進行限幅，并產(chǎn)生圖4B所示的數(shù)字EFM信號。因而，數(shù)字EFM信號的電平如圖4B所示，在基準信號不能跟隨RF信號82的情形下有時是不變的。然而，由于根據(jù)本發(fā)明的不對稱性糾正裝置，如圖2、9或11所示，采用具有使用RF信號的包絡(luò)86和88所檢測的限幅基準電平的基準信號90跟隨著RF信號84的中間電平，故該裝置總能夠產(chǎn)生如圖4D所示具有50％占空度的數(shù)字EFM信號。即，與傳統(tǒng)的不對稱性糾正裝置相比，根據(jù)本發(fā)明的不對稱性糾正裝置能夠非常精確地對RF信號進行限幅。
上述根據(jù)本發(fā)明的不對稱性糾正裝置和方法，能夠用于光盤再生系統(tǒng)，諸如小型盤(CD)系統(tǒng)和數(shù)字視盤或數(shù)字通用盤(DVD)系統(tǒng)。
如上所述，由于在根據(jù)本發(fā)明的糾正光盤再生系統(tǒng)不對稱性的裝置和方法中，使用RF信號包絡(luò)糾正不對稱性，故既使在因為粗糙的光盤而具有不穩(wěn)定的反射比的系統(tǒng)中，在RF信號中有頻率在10KHz到100KHz變化的直流成分，也能夠精確地糾正對應(yīng)于直流成分變化的不對稱性。由于沒有必要設(shè)置外部獨立的低通濾波器16，故能夠減少輸出針腳的數(shù)目。既使在RF信號電平低的情形下，也能有效地去除不對稱性，以至自動地糾正沒有被精確糾正的不對稱性。
權(quán)利要求
1.一種光盤再生系統(tǒng)的不對稱性糾正裝置，用于糾正從光學(xué)二極管收到的RF信號的不對稱性并作為數(shù)字EFM信號輸出不對稱性被糾正的信號，該裝置包括用于去除RF信號直流成分并輸出去除了直流成分的RF信號的電容器；用于從RF信號減去電容器的輸出并輸出電平等于減法結(jié)果的信號的信號減法器；以及比較器，用于比較從信號減法器輸出的信號電平與RF信號電平并作為數(shù)字EFM信號輸出比較的結(jié)果。
2.權(quán)利要求1的裝置，還包括低通濾波器，用于對從信號減法器輸出的信號的低頻成分進行濾波并輸出濾波的信號；以及信號選擇器，用于響應(yīng)選擇信號選擇地輸出或者是從低通濾波器輸出的信號，或者是從信號減法器輸出的信號，其中比較器比較由信號選擇器選擇的信號電平與RF信號電平，并作為數(shù)字EFM信號輸出比較結(jié)果。
3.一種光盤再生系統(tǒng)的不對稱性糾正方法，用于糾正從光學(xué)二極管收到的RF信號的不對稱性并獲得數(shù)字EFM信號，該方法包括步驟通過去除RF信號的直流成分獲得RF信號的交流成分；通過從RF信號減去交流成分獲得RF信號的限幅基準電平；判定限幅基準電平是否大于RF信號電平；當(dāng)限幅基準電平大于RF信號電平時，判定第一邏輯電平為數(shù)字EFM信號電平；當(dāng)限幅基準電平小于RF信號電平時，判定補充第一邏輯電平的第二邏輯電平為數(shù)字EFM信號電平；以及當(dāng)限幅基準電平與RF信號電平相同時，改變數(shù)字EFM信號電平。
全文摘要
用于糾正光盤再生系統(tǒng)中的不對稱性的裝置和方法。該裝置用于糾正從光學(xué)二極管接收的RF信號的不對稱性并作為數(shù)字EFM信號輸出糾正了不對稱性的信號，該裝置包括用于檢測RF信號的上和下包絡(luò)的包絡(luò)檢測器，用于控制上和下包絡(luò)之和的電平并輸出具有被控制的電平的信號的控制器，以及用于比較從電平控制器輸出的信號的電平與RF信號的電平并作為數(shù)字EFM信號輸出比較結(jié)果的比較器。
文檔編號G11B20/10GK1538401SQ20041003132
公開日2004年10月20日 申請日期1998年9月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月10日
發(fā)明者金濟國, 張榮旭, 李錫政 申請人:三星電子株式會社