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Mantenimiento deequipos electrónicos

Reproductores de DVD


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El disco DVD (I).El disco DVD, usado como soporte de contenido audiovisual, tiene unas dimensiones idénticas a las de un disco CD de audio, siendo capaz, sin embargo, de almacenar mucha más información que él. Así, respecto de un CD de 700MB (equivalentes a unos 80 minutos de música), son capaces de almacenar entre un mínimo de unas 7 y un máximo de unas 25 veces más información. Esto se debe a que las dimensiones de los pits son mucho menores en los DVD que en los CD...

... y al hecho de que son posibles DVDs de una o doble capa y de una o doble cara. Así, un DVD de una sola capa y una sola cara es capaz de almacenar 4,7GB (4,4GB reales), uno de doble capa y una sola cara 8,5GB (7,9GB), 9,5GB (8,8GB) para uno de doble cara con una sola capa en cada una de ellas y, por último, 17GB (15,8GB) en el caso de doble capa y doble cara. Los DVDs usados en los reproductores de vídeo son de una cara doble capa.

Tipos A y B: D=0,4μmTipos C y D: D=0,44μm


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El disco DVD (II).

La velocidad lineal de lectura del disco es constante (sistema de lectura CLV) y su valor depende del tipo de disco a reproducir. Para discos DVDs de una capa por cara es de 3,49m/s y para discos de dos capas por al menos una de sus caras de 3,84m/s (para discos CD la velocidad es de 1,3m/s). Por tanto, para uno de estos discos esto se traduce en que la velocidad de giro del disco estará comprendida entre unas 630rpm, en la periferia del disco, y unas 1530rpm en la zona central del mismo.


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El disco DVD (III).El láser usado para la lectura de los DVD debe reducir su longitud de onda respecto de la usada en la lectura de los CD, ya que las dimensiones de los pits son menores. La longitud de onda del láser usado en los DVDs está comprendida entre los 635 y los 650nm, con lo que es posible reducir el punto de enfoque hasta el aproximadamente 1um (longitud de onda/apertura numérica -0,6 en el DVD, frente a los 0,45 del CD-) necesario para la correcta lectura de los pits.Los discos DVD contienen dos pistas en espiral, una en cada capa, que deben ser leídas de dentro a fuera en una capa (fig. 1) y de fuera a dentro (paso de pista opuesta, fig. 2) o de dentro a fuera en la otra (paso de pista paralela fig. 1):

La modulación usada para la grabación de la información en el disco es la 8 a 16 (ESM, Eight to Sixteen Modulation, más comúnmente llamado EFM+), y los datos son leídos mediante el sistema NRZI.

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La modulación EFM+.La modulación EFM+ se emplea para evitar que las transiciones de nivel de la amplitud del láser de lectura sean demasiado rápidas o demasiado lentas, lo cual podría causar problemas en la recuperación de la información grabada en el disco. También permite efectuar una sincronización correcta de la lectura de datos.Mediante la EFM+ los códigos binarios de 8 bits se transforman en códigos binarios de 16 bits, que serán grabados finalmente en el disco mediante la modulación NRZI. La conversión de anchura de los códigos de 8 bits se realizan siguiendo estas dos reglas:

● Entre 2 unos no puede haber menos de 2 ceros.● Entre 2 unos no puede haber más de 10 ceros.

Existen 351 combinaciones de 16 bits que verifican lo anterior, suficientes para cubrir las 256 posible combinaciones de 8 bits. Es decir, en principio sobran 95 combinaciones de 16 bits. Sin embargo tal no ocurre, debido a que todas las combinaciones son usadas, unas veces unas otras veces otras, para conseguir minimizar la componente continua que se produce durante la lectura del disco, y que depende de las combinaciones que se van leyendo del mismo.También se gana espacio en disco respecto a la modulación EFM usada en los Cds, ya que en esta última hay que añadir a cada código de 14 bits unos bits de fusión, 3 en total, lo que suman 17 bits por cada combinación de 8 bits. En la EFM+ los bits de fusión no son necesarios.


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La modulación NRZI.La modulación NRZI es uno de los sistemas que permite plasmar en un soporte físico una secuencia o combinación binaria. Este sistema es especialmente adecuado para los Cds y los DVDs debido al proceso industrial de fabricación de los mismos, mediante troquelados de discos madres que previamente se han conseguido por troquelado de los master: los datos leídos serán los mismos sin importar la cara o superficie leída. Esto es así debido a que los unos se implementan como cambio de nivel (de land a pit o de pit a land) y los ceros como permanencia de nivel ( en land o en pit). Esto queda reflejado en la siguiente figura:


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La señal RF en los reproductores de DVD (I).La señal RF (Read Frame) procedente de la lectura de un DVD está compuesta por 9 señales sinusoidales y debe tener una amplitud comprendida entre 0,6 y 1,5Vpp. Para su correcta visualización la base de tiempos del osciloscopio debe situarse en la posición de 100ns/DIV.A continuación se muestra una comparación entre la señal RF procedente de un reproductor de CD y la procedente de un DVD:

Ejercicio: calcular, a partir del valor de las frecuencias de la figura de la izquierda, la tasa de transferencia de bits del disco DVD al reproductor .

Ejercicio: calcular la velocidad lineal de lectura del disco DVD a partir de la anchura mínima de los hoyos grabados en su superficie y del tiempo de lectura de 1 bit del disco.


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Diagrama de bloques de un reproductor de DVD (I).


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Diagrama de bloques de un reproductor de DVD (II).El bloque óptico es el encargado de la generación del láser para la lectura de la información contenida en el disco DVD. El láser se genera con un diodo láser, es conducido hacia la superficie del disco, donde se refleja quedando modulada su intensidad. El haz reflejado acaba alcanzando un conjunto de fotodiodos (mosaico de fotodiodos). Gracias a estos fotodiodos es posible recuperar la información grabada en el disco (señal RF), así como generar una serie de señales que posibilitarán más adelante la corrección del enfoque (FOCUS) y el seguimiento de la pista (TRACKING).El bloque óptico posee un par de diodos láser, uno para reproducir DVD y el otro para reproducir CD. Cada uno de estos diodos láser se monitoriza mediante un fotodiodo, PD, para controlar continuamente su potencia de emisión.Existen tres motores. El motor spindle es el encargado de hacer girar al disco . El motor sled es el que desplaza el bloque óptico para que éste pueda leer toda la superficie del disco. Por último, el motor load (en algunas ocasiones llamado feed) es el que expulsa e introduce la bandeja porta disco.


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Diagrama de bloques de un reproductor de DVD (III).Existen un par de microinterruptores asociados a la bandeja porta disco que actúan a modo de finales de carrera y que permiten al uC correspondiente determinar la situación de la misma.El enfoque del sistema óptico se consigue mediante una bobina que permite el movimiento de la lente de enfoque, acercándose o alejándose ésta del disco hasta conseguir el enfoque correcto.El seguimiento de la pista o tracking se consigue con otra bobina que permite el movimiento radial de la lente de enfoque. Gracias a este movimiento es posible seguir la pista conforme el disco gira.Los servosistemas de FOCUS y TRACKING son de tipo digital. Más adelante profundizaremos en cómo estos servos consiguen controlar estas bobinas de forma adecuada.


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Diagrama de bloques de un reproductor de DVD (IV).En el bloque de amplificación de la señal RF (Read Frame, lectura de cuadro -los datos se organizan en el disco en los llamados cuadros, que son conjuntos de 2064 bytes-) se procede a la amplificación de la misma. Seguidamente se ecualiza según se esté reproduciendo un DVD o un CD, obteniéndose la señal RF EQU. Además, de la señal RF amplificada se extrae la señal MIRROR. Esta señal se activará cada vez que se salte de un track al track contiguo.A partir de las señales provenientes de cada uno de los fotodiodos del mosaico de fotodiodos se obtienen las señales de error de tracking (TE),

error de foco (FE) y la señal llamada DEFECT, que se activa si el disco tiene algún tipo de defecto tal como ralladuras o suciedad.El bloque LDON (Laser Diode ON) es el encargado de encender el láser correspondiente al disco introducido según la orden que le llegue del sistema de control. Tal acción la realiza a través del bloque APD (Automatic Power Control) que se encarga de monitorizar el diodo láser mediante su correspondiente fotodiodo y hacer que la potencia óptica que entrega el mismo sea constante.


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Diagrama de bloques de un reproductor de DVD (V).

En este bloque se trata la señal RF para poder extraer de ella los datos que contiene. Además, contiene los bloques correspondientes a los servos digitales que permiten la corrección del enfoque, el seguimiento de la pista, el control de la velocidad de rotación del disco, etc. Veamos primero la parte correspondiente al procesado de los datos. La señal RF puede corresponder a un CD o a un DVD. El bloque DATA SLICER (recortador o rebanador de datos) conforma la señal RF y le devuelve su carácter digital. Este bloque está formado por un amplificador trabajando muy saturado o por un comparador. Los niveles a los que se produce el recorte variarán dependiendo de que se reproduzca un CD o un DVD. La señal EFM o EFM+ de salida del DATA SLICER se introduce en un PLL que se encarga de detectar la información de


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Diagrama de bloques de un reproductor de DVD (VI).

reloj de la señal (bit clock), sincronizándose el flujo de datos y obteniéndose un flujo de datos binarios constante (regularización del flujo de datos). Además, el PLL también genera una señal de error que se manda al bloque CLV SEVO para corregir las variaciones en la velocidad de giro del disco.Seguidamente, la señal de salida del PLL alcanza al bloque de detección de sincronismo de cuadro (DVD SYNC DET y CD SYNC DET) que actuando junto con el correspondiente bloque demodulador (EFM+ DEMOD y EFM DEMOD) permiten recuperar la información digital en formato de palabras de 8 bits. Los datos recuperados pueden contener errores. El bloque ECC (Error Correction Code) se encarga de detectar dichos errores y corregirlos en la medida de lo posible. Si la corrección de errores no es lo suficientemente elevada se


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Diagrama de bloques de un reproductor de DVD (VII).

comunica este hecho a la unidad de control para que aplique alguna estrategia de interpolación o, incluso, detenga la reproducción del disco y muestre un mensaje de error en el display. A la salida del bloque ECC se tiene ya el flujo de datos sin errores y reorganizados en su orden original (el que tenían antes de que durante la grabación se entremezclaran para dispersar errores en la reproducción).El bloque CD SUBCODE PROCESSOR extrae la información contenida en los subcódigos cuando se reproduce un CD (canales de datos P, Q, R, S,T, U, V y W). Los datos extraídos de los subcódigos son enviados a la unidad de control.Si lo que se está reproduciendo es un DVD el flujo de datos puede estar protegido contra copias. El bloque DECRYPT se encarga de desencriptar la


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Diagrama de bloques de un reproductor de DVD (VIII).

señal para hacer posible su interpretación de forma correcta. Así, el flujo digital de salida de este bloque, el Program Stream, contiene los datos correspondientes al vídeo (MPEG), al audio (MPEG, Dolby Digital, LPCM,...), subimágenes, información de navegación y búsquedas. La información de navegación y búsqueda es extraída por el bloque DSI DECODER (Data Search Information) y enviada al sistema de control.El flujo de datos obtenido a la salida del bloque DECRYPT es constante. Sin embargo, la unidad de decodificación de vídeo trabaja según el principio de VRB (Variable Bit Rate, tasa de bit variable). El bloque TRACK BUFFER es una memoria FIFO (First Input First Output, primero en entrar primero en salir) que se va llenando a ritmo constante y vaciando a ritmo variable, según


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Diagrama de bloques de un reproductor de DVD (IX).

demanda de los bloques encargados de la decodificación del vídeo. La salida del TRACK BUFFER se aplica al bloque llamado PROGRAM STREAM DECODER. Este bloque separa del program stream los flujos correspondientes por un lado al vídeo codificado en MPEG, por otro al correspondiente a las subimágenes y, por último, el correspondiente al audio. Este último alcanza al bloque AUDIO SELECT cuya misión es la de seleccionar qué señal se manda al procesado de audio en función del tipo de disco reproducido.Por último, los bloques DRAM MEMORY y ADRESS CONTROL son necesarios para el proceso de detección y corrección de errores llevado a cabo en el ECC. En concreto para el desentrelazado de los datos que dispersa o disgrega los errores, reduciendo el número de bits consecutivos afectados.


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Diagrama de bloques de un reproductor de DVD (X).El sistema de procesado de vídeo es el encargado de generar, a partir de los datos de vídeo comprimido en MPEG y de los datos de subimágenes, además del OSD, las señales de vídeo, en sus diferentes formatos, que el lector de DVDs acabará entregando en sus conectores traseros. El bloque VIDEO DECODER recibe los datos codificados en MPEG, además de información del tipo de decodificador a emplear (MPEG-1, MPEG-2 o MPEG-4 -empeado por DivX-) y con ayuda de la

memoria SDRAM externa (Synchronous Dynamic Random Access Memory) se reconstruyen las imágenes originales y se entregan al mezclador de vídeo (VIDEO MIXER), todavía en formato digital. Al VIDEO MIXER también llega el flujo de datos correspondiente al decodificador de subimágenes (SUBPICTURE DECODER), el cual entrega en su salida los datos correspondientes a subtítulos y a los menús del navegación del DVD. Por último, al VIDEO MIXER también llegan los datos del OSD DECODER (datos alfanuméricos y gráficos correspondientes a los menús de selección y configuración del DVD) y del


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Diagrama de bloques de un reproductor de DVD (XI).bloque MACROVISION, encargado de imposibilitar la copia analógica del contenido del disco DVD, si es que el DVD indica mediante los bits necesarios que se active el sistema anticopia.En la salida del VIDEO MIXER se ontiene un flujo de datos digitales correspondientes a la imagen que se deberá acabar mostrando en la pantalla del equipo de visualización. En dicho flujo se encuentran multiplexados los datos correspondientes a la señal

de luminancia (Y) y a las señales diferencia de color R-Y (CR) y B-Y (C

B). El

bloque VIDEO ENCODER es el encargado de su demultiplexión y de obtener los datos correspondientes a las señales de croma (C) y de vídeo compuesto (COMP). Estas señales se entregan a un D/A triple para su conversión a formato analógico. Por otro lado, el VIDEO ENCODER entrega las señales YC

BC

R al procesador RGB que extrae a partir de ellas la información

correspondiente de cada color, llegando también dicha información a un triple


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Diagrama de bloques de un reproductor de DVD (XII).D/A para su conversión a analógico.El bloque VIDEO SELECT entregará las señales adecuadas en función de la selección establecida en el menú de ajuste de pantalla. La selección se realiza gracias a la señal EUROVYUn amplificador de vídeo doble amplifica las señales COMP (para el conector VIDEO OUT) y COMP/Y (para el terminal 19 del euroconector).Otro amplificador de vídeo, triple en este caso, amplifica las señales R/C, G y B para los terminales 15, 11 y 7 del

euroconector. La señal VMUTE, aplicada al bloque VIDEO MUTE, permite que se controle la tensión de la patilla 8 del euroconector correspondiente a la tensión de conmutación. Si dicha tensión está a nivel alto el aparato de visualización mostrará preferentemente las señales provenientes del reproductor de DVD.


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Diagrama de bloques de un reproductor de DVD (XIII).Los datos de audio “en bruto” forman el flujo de datos ADATA. El bloque llamado AUDIO DATA PROCESSOR se encarga de un primer procesamiento de dicha señal, aplicándole el decodificador adecuado (MEPG, Dolby Digital, LPCM). A la salida de este bloque se tienen tres señales diferentes:

DAUDIO, LRCK y BCK. La primera es propiamente la señal de audio digital, ya decodificada, en formato PCM y con los dos canales de audio multiplexados. La señal LRCK es la señal de reloj usada para la demultiplexión de los dos canales de audio (esta señal a 1 indica que los datos del flujo actual corresponden a uno de los dos canales y a 0 indica que los datos pertenecen al otro canal). Por último, la señal BCK es el reloj para la lectura de los datos (Bit ClocK). El bloque AUDIO DATA INTERFACE extrae, a partir de las señales anteriores, los datos de audio de cada uno de los canales por separado, LDAUDIO y RDAUDIO. Cada una de estas señales acaba llegando al bloque


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Diagrama de bloques de un reproductor de DVD (XIV).de interpolación,xN INTERPOLATOR, que efectúa un sobremuestreo, o aumento artificial de muestras, repitiendo o interpolando cada muestraN-1 veces. De esta forma se simplifica notablemente el diseño del posterior filtro pasa bajos, encargado de “suavizar” las señales de

audio una vez convertidas a formato analógico por los respectivos conversores A/D. Las señales filtradas acaban llegando a unos amplificadores que entregan las señales a los conectores posteriores del aparato. Estos amplificadores pueden ser bloqueados por los bloques de mute, LMUTE y RMUTE, controlados a su vez por el sistema de control, evitándose de esta forma que las señales de audio estén disponibles en los conectores.El bloque DIGITAL OUT se encarga de adaptar los datos de audio digital al formato SPDIF (Sony/Philips Digital Interface Format), obteniéndose los datos en dicho formato en un conector bien coaxial o bien óptico (inmune a las interferencias).


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Diagrama de bloques de un reproductor de DVD (XV).Este sistema se encarga de controlar adecuadamente los motores de giro del disco (Spindle), deslizamiento del bloque óptico (Sled) y de carga del disco (Loading), además de los mecanismos de ajuste de foco (Focus) y seguimiento de pista o track (Tracking).Desde el bloque de control de servos se mandan las señales correspondientes a cada servosistema en formato digital. Por tanto, para cada uno de estos servosistemas habrá que proceder a una conversión de digital a analógico, ya que los actuadores y los motores son elementos que funcionan analógicamente.De eso se encargan los respectivos conversores D/A. Tras los D/A se encuentran los bloques DRIVER, encargados de adecuar las características eléctricas de las señales suministradas por los conversores D/A para el control correcto de motores y actuadores.


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Diagrama de bloques de un reproductor de DVD (XVI).El control del sistema es el encargado de controlar y coordinar el funcionamiento de todos los subsistemas que componen el reproductor de DVDs. Este control lo realiza a partir de las órdenes que el usuario del equipo proporciona a través del teclado frontal o del mando a distancia y de las señales que le llegan del bloque óptico y de diferentes sensores internos. Esta etapa también se encarga de otras funciones, tales

como el almacenamiento de los ajustes establecidos por el usuario, la memorización del punto dónde se detiene el disco para la posterior reanudación de la reproducción, la gestión de los menús de usuario, etc.El alma del sistema de control es la unidad de control formada a partir de uno o más microcontroladores, usualmente al menos dos, comunicados entre sí mediante un protocolo de comunicaciones. El primero de ellos (uC) se encarga del control de las funciones del equipo y el segundo (INTERFACE CONTROL)


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Diagrama de bloques de un reproductor de DVD (XVII).de las funciones de comunicación con el usuario (display, teclado, receptor de infrarrojos) y del control de la fuente de alimentación.Como ya se ha dicho, el bloque uC se encarga del control del equipo. Para ello genera diferentes señales. La señal LDON (Ver diagrama de bloques parcial AMPL. RF DVD/CD) controla la puesta en marcha del correspondiente diodo láser.La señal IDENT se activa

cuando la unidad de control detecta que se ha introducido un disco válido, estando su nivel de tensión determinado por el tipo de disco introducido (CD o DVD). Las señales VMUTE, LMUTE y RMUTE (Ver diagramas de bloques parciales PROCESADO DE VÍDEO Y PROCESADO DE AUDIO) desactivan o silencian la señal de vídeo o las señales de audio. La señal VMUTE se activa al conectar el equipo, evitando que en la pantalla del equipo de visualización aparezcan ruidos transitorios. Cuando el equipo está operativo VMUTE se


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Diagrama de bloques de un reproductor de DVD (XVIII).desactiva permitiendo la visualización de imágenes. Las señales LMUTE y RMUTE sólo se desactivan durante la reproducción normal de un CD o un DVD. El resto del tiempo están activadas, silenciando el sonido. Si durante la reproducción del disco el bloque ECC no puede corregir los errores también se activan estas señales para evitar ruidos molestos. Otras señales son EUROVY, WIDE, DISCEXT y

RGBSEL, todas ellas destinadas al bloque de PROCESADO DE VÍDEO. De la primera, EUROVY, ya se comento su función. En cuanto al resto de señales, controlan las tensiones de los terminales de control del euroconector para que se produzca una correcta visualización de la imagen.La memoria EEPROM, comunicada con la unidad de control mediante bus i2C, se encarga de almacenar las configuraciones del usuario y otras informaciones internas, tal como el punto de detención del disco.


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Diagrama de bloques de un reproductor de DVD (XX).El bloque INTERFACE CONTROL, se encarga de la lectura del teclado y de la lectura del receptor de infrarrojos, a trvés de los cuales el usuario da órdenes al reproductor. También se encarga de gestionar el display, mostrando al usuario toda una serie de informaciones a través de él.


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Diagrama de bloques de un reproductor de DVD (XXI).

La fuente de alimentación genera todas las tensiones que los diferentes sistemas del reproductor necesitan para su correcto funcionamiento.La fuente de alimentación es de tipo conmutado. Primeramente se transforma la tensión alterna de red en una continua. Seguidamente esta tensión continua se trocea mediante una señal PWM (Pulse Width Modulation) controlada por el bloque CONTROLLER y aplicada al bloque DRIVER OUT. El bloque CONTROLLER está informado en todo momento del valor de las tensiones de salida mediante una línea de realimentación desde el bloque POWER OUT, actuando en consecuencia sobre la señal PWM.


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El pick-up de los reproductores de DVD (I).

Sin embargo, la evolución tecnológica ha hecho que vayan apareciendo diferentes tipos de pick-up para la lectura de los datos contenidos en un disco DVD, existiendo diferentes posibilidades en cuanto a la estructura interna de los mismos. Estas posibilidades son:

● Un solo láser y dos lentes de enfoque, una para CD y la otra para DVD.● Dos láseres y dos lentes de enfoque.● Dos láseres y una sola lente de enfoque.

Los elementos internos de un pick-up de un reproductor de DVD podrían ser los siguientes:


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El pick-up de los reproductores de DVD (II).En la actualidad lo usual es el empleo de un pick-up de dos láseres y una sola lente de enfoque de tipo bifocal o bien, más moderno, un sistema de doble láser y óptica holográfica:a) Pick-up con lente bifocal: usan lentes con dos puntos de enfoque. Esto se puede conseguir mediante la adición de un holograma a la lente, aunque no es el único método, pudiéndose conseguir el mismo efecto mediante una lente de Fresnel. Un pick-up de este tipo queda representado en la siguiente figura:


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El pick-up de los reproductores de DVD (III).b) Pick-up con óptica holográfica: sobre el punto de salida del láser del diodo láser se monta una pequeña placa holográfica que sustituye a casi toda la óptica, salvo la lente de enfoque y el desviador de haz:


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El pick-up de los reproductores de DVD (IV).Una de las partes más importantes del pick-up es el mosaico de fotodiodos, encargado de convertir en señales eléctricas la modulación de la intensidad del haz reflejado en el disco, además de generar señales con fase diferencial para el seguimiento de la pista y señales para la corrección del enfoque. La estructura de dicho mosaico es la siguiente:

Los fotodiodos centrales (de A1 a A4) son utilizados para la reproducción de discos CD. Los más externos (B1 a B4) permiten la reproducción de los discos DVD.Esta disposición de los fotodiodos se explica debido a la lente de enfoque bifocal, ya que debido a ello se tiene un punto de enfoque para el CD y una corona circular de enfoque para el DVD:


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El pick-up de los reproductores de DVD (V).Las señales que proporciona cada uno de los fotodiodos permiten al reproductor de DVD realizar una serie de funciones:●Determinación del tipo de disco introducido en la unidad: mediante las siguientes operaciones ews posible determinar el tipo de disco introducido:

●Determinación del enfoque correcto: para los discos CD el enfoque se determina comprobando la cantidad de luz que alcanza a los fotodiodos centrales:


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El pick-up de los reproductores de DVD (VI).En el caso de los DVD el procedimiento es similar, pero los fotodiodos implicados son los externos:

●Seguimiento de pista (Tracking): se usa el llamado sistema de detección de fase diferencial. En la figura de la siguiente diapositiva se puede ver en qué consiste este sistema. Para ello hay que tener en cuenta que la huella negra que en ella aparece corresponde a una falta de luz sobre los detectores, es decir, a una sombra producida por un land.


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El pick-up de los reproductores de DVD (VII).

Existen otros sistemas de tracking. En uno de ellos se añaden dos fotodiodos laterales al mosaico de fotodiodos (fotodiodos E y F) y se divide el haz láser en tres, uno principal y dos secundarios a los lados del principal. Gracias a estos haces secundarios, que inciden en los fotodiodos E y F, se consigue determinar si el seguimiento es o no correcto, corrigiéndolo en caso necesario.


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El servosistema de enfoque (I).Es el encargado de mantener el haz láser enfocado en la superficie del disco, ya que debido a imperfecciones del mismo y del propio sistema mecánico del lector de DVD, la distancia del disco a la lente de enfoque no permanece constante. En la actualidad el servosistema de enfoque, o simplemente, servo de foco, como el resto de servosistemas del reproductor de DVD, es de tipo digital.El servo de foco funciona de la siguiente forma: los fotodiodos que correspondan, según el tipo de disco reproducido, entregarán sus señales directamente al amplificador RF. Allí son sumadas dos a dos, A1/B1 con A4/B4

por un lado y A2/B2 con A3/B3 por otro, e introducidas en un amplificador diferencial. Si las señales suma son iguales el enfoque es correcto y la señal FE (Focus, Error) será nula. Si tal no ocurre la señal FE será + o -, dependiendo de si el disco está demasiado cerca o demasiado lejos, y su valor indicará el grado de desenfoque. El siguiente paso es amplificar la señal FE y realizar su conversión a formato digital, tras lo


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El servosistema de enfoque (II).cual es procesada en el bloque de control de servos. Éste procesa la señal FE digitalizada y entrega una señal digital PWM en función del valor de FE. Así, si FE es cero se tendrá un DC (Duty Cicle, ciclo de trabajo) tal que mantiene la lente a la distancia correcta del disco. Si FE es distinta de cero, y en función de su signo y valor, el DC variará para que la lente corrija su distancia al disco. La señal PWM no se aplica directamente al actuador de la lente, sino que primero se realiza una conversión a analógico, obteniéndose un nivel de continua con una señal de amplifud variable conforme el servosistema actúa, y dicha señal analógica se aplica a un driver antes de que alcance al actuador de la lente.


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El servosistema de enfoque (III).La búsqueda inicial del enfoque ocurre cada vez que se introduce un nuevo disco o se inicia la reproducción. Empieza por la activación del láser y la activación de la rutina de búsqueda de foco, focus search. Esta rutina consiste en que la lente empieza a moverse verticalmente mientras los fotodiodos entregan sus señales al servo de foco. Cuando se consigue la condición de enfoque el proceso cesa y el servo de foco entra en modo de bucle de enfoque.Si tras varios intentos no se llega a encontrar un foco adecuado, por ausencia de disco, se detiene la rutina focus search y se muestra un mensaje indicativo de que no hay disco en el interior del reproductor.


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El servosistema de seguimiento de pista (I).El servo de tracking se encarga de conseguir mantener la incidencia del láser en el disco sobre la pista de datos que se está leyendo. Para conseguirlo el sevo de tracking incluye los siguientes bloques:

Como ya se comento anteriormente, el sistema empleado para la detección de fallo en el seguimiento de pista es el de detección de fase diferencial. Las señales que transportan esta información son las llamadas E y F, en


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El servosistema de seguimiento de pista (II).correspondencia con los fotodiodos E y F que se emplean en otro sistema, no en éste, de servo de tracking. Las señales E y F se generan de la siguiente forma:

Las señales (1) y (2) serán las mismas (suponiendo enfoque correcto) salvo, quizás, una diferencia de fase entre ambas. Esta diferencia de fase dependerá de si se está siguiendo correctamente la pista o no (ver la diapositiva 34). Las señales (1) y (2) se “cuadran” con sendos comparadores, obteniéndose a la salida de los mismos las señales (3) y (4), llamadas señales E y F. Ambas ingresan en un detector de fase, obteniéndose a la salida la señal (5), que tras ser integrada se convierte en la señal de error de seguimiento (6).En nuestro caso el bloque encargado de detectarla diferencia de fase de las señales E y F está en en la sección de amplificación RF, junto con el

integrador y un bloque de amplificación de señal. Seguidamente la señal de error de seguimiento se (TE) se digitaliza y se procesa para obtener una señal PWM. Esta señal, tras sufrir un proceso de conversión a analógico, se aplica a las bobinas encargadas de mover la lente de forma radial a través del correspondiente circuito de driver.


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Evolución de los reproductores de DVD.En la actualidad la mayoría de los sistemas de un reproductor de DVD se integran en un único chip multifuncional. Con esto se consigue una considerable reducción de los costes. Este circuito integrado multifunción es lo que se conoce con el nombre de SOC (System On Chip). Existen diversos integrados SOC, por ejemplo el CDX98449R de Sony o el Vaddis 966 de Zoran Microelectronics. La aparición de los SOC posibilitó la drástica reducción de componentes, tamaño y, por tanto, precio de los reproductores DVD:

Encontrar detalles de la estructura interna de uno de estos integrados es bastante complicado debido al secretismo de los fabricantes para luchar contra la piratería.


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El SOC Vaddis 966 de Zoran.La estructura de un reproductor DVD basada en torno a este SOC queda sumamente simplificada. En el siguiente esquema aparece la estructura de un reproductor DVD portátil:

Como puede verse en el esquema de arriba, prácticamente todos los sistemas están integrados en el Vaddis 966, incluido el controlador de la pantalla LCD. Únicamente hay que añadir, además de bloque óptico, los drivers de los diferentes motores, circuitería de amplificación de audio y memorias.El los reproductores de sobremesa la reducción de elementos también será considerable.


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El euroconector o conector scart.El euroconector o conector scart es ampliamente utilizado en la interconexión entre equipos de vídeo, e incluso para conectar equipos de vídeo y audio. Se trata de un conector de 20 pines más la carcasa metálica, conectada a masa. Su aspecto es el mostrado en las siguientes fotografías:

La función de cada pin es la siguiente:1- Salida de audio R.2- Entrada de audio R.3- Salida de audio L.4- Masa de audio.5- Masa del color azul (B).6- Entrada de audio L.7- Componente azul de color (B).8- Tensión de conmutación:

0 a 2V --> TV.5 a 8V --> formato 16:9.9,5 a 12V --> formato 4:3.

9- Masa del color verde (G).10- Entrada del D2B (Digital Data Bus).

11- Componente verde de color (G).12- Salida del D2B.13- Masa del color rojo (R).14- Masa del D2B.15- Componente roja de color (R)/Señal de croma.16- Conmutación de señal de vídeo:

0 a 0,4V --> Vídeo compuesto.1 a 3V --> Señal en componentes RGB.

17- Masa de vídeo compuesto.18- Masa de la conmutación de señal de vídeo.19- Salida de vídeo compuesto.20- Entrada de vídeo compuesto.Carcasa metálica- Masa.


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El conector HDMI (I).HDMI (High Definition Multimedia Interface) es el estándar usado para la interconexión de equipos de vídeo en formato digital sin compresión, pudiendo tratarse o no de vídeo en alta definición. Por una conexión HDMI no sólo transitan señales de vídeo, sino que también lo hacen señales de audio, hasta 8 canales sin conpresión (8 canales de 1 bit, es decir, en formato PCM -Pulse Code Modulation-).En la actualidad existen 3 tipos de conectores HMDI diferentes, del A al C:

● Conector HDMI tipo A: Es el más difundido, al menos de momento. Tiene un total de 19 pines y permite resoluciones de hasta 1080p (1920x1080 pixels en barrido progresivo, frente a 1080i correspondiente a barrido entrelazado -interlaced-. 720p equivale a una resolución de 1280x720 pixels en barrido progresivo). El aspecto de estos conectores es el siguiente:


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El conector HDMI (II).Los diferentes pines del conector HDMI tipo A son los siguientes:

● Los canales TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) transportan tanto audio como vídeo, así como datos auxiliares.● CEC (Consumer Electronics Control) es usado para funciones de control remoto. Gracias a este canal es posible controlar con un solo mando a distancia la totalidad de aparatos interconectados mediante HDMI.● DDC (Display Data Channel) permite que el equipo de visualización informe de sus características al equipo reproductor,

de tal forma que éste último puede ajustar las características de imagen y sonido de forma automática a las ideales para el dispositivo de visualización. El pin 15 es SCL y el pin 16 SDA del canal DDC (basado en i2C).● Hot Plug Detect es similar al Plug And Play de los ordenadores.


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El conector HDMI (III).● Conector HDMI tipo C (MiniHDMI): presenta las mismas características eléctricas y distribución de pines que el de tipo A pero tiene un tamaño físico más pequeño. Esto se puede apreciar en las siguientes imágenes:

Adaptador detipo A a tipo C

● Conector HDMI tipo B: muy poco usado en la actualidad, representa una mejora respecto a los tipos A y C, ya que aumenta el número de canales, aumentando para ello el número de pines de 19 a 29, y además permite resoluciones de vídeo en alta definición mayores que 1080p.


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Los conectores RCA.Los conectores RCA, también conocidos como conectores phono y conectores cinch, permiten la distribución de la señal de vídeo y sonido. El vídeo puede estar disponible en varios formatos, por ejemplo señal de vídeo compuesta, RGB, etc. El aspecto de este tipo de conectores es de todos conocido:

Existe un convenio de colores al que la mayoría de los fabricantes se acoge, de tal forma que según la función de cada conector se le asigna un color determinado:

● Rojo: canal derecho de audio, señal de vídeo correspondiente al color rojo o señal R-Y (P

R).

● Blanco: canal izquierdo de audio.● Amarillo: señal de vídeo compuesto.● Verde: señal de vídeo correspondiente al color verde o señal de luminancia.● Azul: señal de vídeo correspondiente al color azul o señal A-Y (P

B).

● Negro: Señal digital de audio (SPDIF) o señal del canal izquierdo audio.


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El conector TosLink.El TosLink (TOShiba Link) es un conector usado para la conexión de cables de fibra óptica y es usado para conexiones de audio digital, en formato SPDIF, entre equipos electrónicos. Al realizarse la conexión mediante rayos de luz la señal transportada es inmune a cualquier tipo de interferencia de tipo eléctrico. Eso, unido a que la señal transportada es digital, convierten a este tipo de conexiones en una de las más fiables y que menos tasas de error de transporte producen.El aspecto de este tipo de conector es el siguiente:

El conector hembra del aparato reproductor (fotografía de la izquierda) posee un LED encargado de generar los impulsos luminosos. Esto impulsos se introducen en la fibra óptica a través del conector macho. En el equipo receptor otro conector macho se encargará de iluminar un fototransistor para convertir los impulsos luminosos en impulsos eléctricos equivalentes.


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El conector S-Video.El conector S-Video (Separate Video) es usado para distribuir señales de vídeo con las componentes luminancia y crominancia separadas. La calidad de imagen conseguida con el uso de este conector es mayor que la obtenida mediante la señal de vídeo compuesto.El aspecto de los conectores es el siguiente:

La distibución de pines es la siguiente:

1 y 2: GND.3: Luminancia.4: Crominancia.

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