DVD/VCD/CD的应用将成为影音多媒体上的代名词,许多电玩已经配备DVD-ROM并于此领域里快速的发展当中。光碟机无法背离高容量的储存空间及高速的储存速率,然而自开始采用的光碟技术迄今,在业界具备专业的光碟机量测工具却寥寥无几。
目前数位示波器可以搭配光碟量测工具达成量测目的,此独特的量测工具能模拟光碟机上的实际信号,在未来许多光碟产品的设计领域里可以精准的完成信号量测及分析,并适合应用在研发光碟机,因为这个独特且强大的量测工具,量测的内容兼具TIA(Time Interval Analyzer)及类比示波器(Analog Scope)两者的功能,为满足最新一代的光碟机的量测需求,并配备波道模拟为核心功能,因为模拟的功能完全依据光碟机之标准,量测参数可以自由的更换并容易的被采用。
波道模拟(Channel Emulation)
波道模拟是使用软体技术实现光碟量测技术的主轴,这项技术已经应用在硬碟机量测领域里多年,并得到颇高的评价。新一代的光碟已经承认此应用技术,可以处理被广泛的应用在CLV(Constant Linear Velocity)模式的主轴马达控制之光碟机量测,及目前高倍速采用类似硬碟机架构的CAV(Constant Angular Velocity )模式之光碟,与DVD使用的ZCLV(Zone Constant Linear Velocity)模式。
(图一)是光碟机内部信号处理的方块图,RF信号经过等化器(Equalizer)重组还原信号,并透过刨切的方式(Sliced)滤除低频变化的轨迹,再转换成为二进位信号,然后锁相电路(PLL)再从二进位信号粹取出时脉信号。然而二进位信号与时脉之时间读值有重要的意义,如此的信号处理通常已经整合成积体电路,所以无法确实的被量测,因此欲评估此类的信号必须透过软体模拟的方式达成信号处理的目的。
等化器(Equalizer)
等化器可移除杂讯且重组波形,它是基础的低通率波器,功能如同贝索滤波器(Bessel Filter),如(图二)表示信号经过等化器后之结果,上方的波形是未经处理的原始RF信号,下方是等化器重组后的波形,可明显的观察到下方的3T信号之电压振幅被增加并且移除杂讯,此仪器量测功能内部已经预设DVD之截止频率(Cut off)及推进(Boost)之初始值,但是此两项变数设定允许工程师手动调整设定值,并进一步分析于不同条件之设定值的产品特性。
切片(Slicer)
光碟机上的碟片可随意抽换,但并非类似硬碟机的方式固定安装于主轴马达上,同时硬碟机亦比较坚固,所以光碟片之物理的振动现象比较大,因为如此,通常撷取到的RF信号必然有低频的振动基线(Low Frequency Baseline Fluctuation)的现象发生,当切片器将RF信号编码为二进位信号时,低频振动的信号将对信号产生时间抖动(Jitter)的影响,如欲降低或排除时间抖动因素,使用低通率波器可过滤出低频振动的基线,并减去如同位准变化的基线,如(图三)表示移除基线的状况。图三中第一组波形是未经处理的原始RF信号,第二组波形是使用低通率波器粹取出低频振动的基线,第三组波形是移除基线的波形。
光碟信号的分析(Analysis of Optical Disk Signal)
特殊的光碟参数量测透过波道模拟的方式可以应用在信号上,(图四)中上方是撷取到的DVD的RF信号,并使用量测功能将所有信号的凹面波宽以统计图表的方式表示,观察统计图从3T到14T,但是所有信号的品质并不是非常理想,因为每一个T的统计图并没有明显的分清楚。 (图五)中如果更改切片(Slicer)的频宽从5kHz to 16.3kHz,所得到的统计图表可以分开的很清楚,与上方的FR信号相较,可观察到低频的抖动基线已经被滤除。