DVD/VCD/CD的應用將成為影音多媒體上的代名詞,許多電玩已經配備DVD-ROM並於此領域裡快速的發展當中。光碟機無法背離高容量的儲存空間及高速的儲存速率,然而自開始採用的光碟技術迄今,在業界具備專業的光碟機量測工具卻寥寥無幾。
目前數位示波器可以搭配光碟量測工具達成量測目的,此獨特的量測工具能模擬光碟機上的實際信號,在未來許多光碟產品的設計領域裡可以精準的完成信號量測及分析,並適合應用在研發光碟機,因為這個獨特且強大的量測工具,量測的內容兼具TIA(Time Interval Analyzer)及類比示波器(Analog Scope)兩者的功能,為滿足最新一代的光碟機的量測需求,並配備波道模擬為核心功能,因為模擬的功能完全依據光碟機之標準,量測參數可以自由的更換並容易的被採用。
波道模擬(Channel Emulation)
波道模擬是使用軟體技術實現光碟量測技術的主軸,這項技術已經應用在硬碟機量測領域裡多年,並得到頗高的評價。新一代的光碟已經承認此應用技術,可以處理被廣泛的應用在CLV(Constant Linear Velocity)模式的主軸馬達控制之光碟機量測,及目前高倍速採用類似硬碟機架構的CAV(Constant Angular Velocity)模式之光碟,與DVD使用的ZCLV(Zone Constant Linear Velocity)模式。
(圖一)是光碟機內部信號處理的方塊圖,RF信號經過等化器(Equalizer)重組還原信號,並透過刨切的方式(Sliced)濾除低頻變化的軌跡,再轉換成為二進位信號,然後鎖相電路(PLL)再從二進位信號粹取出時脈信號。然而二進位信號與時脈之時間讀值有重要的意義,如此的信號處理通常已經整合成積體電路,所以無法確實的被量測,因此欲評估此類的信號必須透過軟體模擬的方式達成信號處理的目的。
等化器(Equalizer)
等化器可移除雜訊且重組波形,它是基礎的低通率波器,功能如同貝索濾波器(Bessel Filter),如(圖二)表示信號經過等化器後之結果,上方的波形是未經處理的原始RF信號,下方是等化器重組後的波形,可明顯的觀察到下方的3T信號之電壓振幅被增加並且移除雜訊,此儀器量測功能內部已經預設DVD之截止頻率(Cut off)及推進(Boost)之初始值,但是此兩項變數設定允許工程師手動調整設定值,並進一步分析於不同條件之設定值的產品特性。
切片(Slicer)
光碟機上的碟片可隨意抽換,但並非類似硬碟機的方式固定安裝於主軸馬達上,同時硬碟機亦比較堅固,所以光碟片之物理的振動現象比較大,因為如此,通常擷取到的RF信號必然有低頻的振動基線(Low Frequency Baseline Fluctuation)的現象發生,當切片器將RF信號編碼為二進位信號時,低頻振動的信號將對信號產生時間抖動(Jitter)的影響,如欲降低或排除時間抖動因素,使用低通率波器可過濾出低頻振動的基線,並減去如同位準變化的基線,如(圖三)表示移除基線的狀況。圖三中第一組波形是未經處理的原始RF信號,第二組波形是使用低通率波器粹取出低頻振動的基線,第三組波形是移除基線的波形。
光碟信號的分析(Analysis of Optical Disk Signal)
特殊的光碟參數量測透過波道模擬的方式可以應用在信號上,(圖四)中上方是擷取到的DVD的RF信號,並使用量測功能將所有信號的凹面波寬以統計圖表的方式表示,觀察統計圖從3T到14T,但是所有信號的品質並不是非常理想,因為每一個T的統計圖並沒有明顯的分清楚。(圖五)中如果更改切片(Slicer)的頻寬從5kHz to 16.3kHz,所得到的統計圖表可以分開的很清楚,與上方的FR信號相較,可觀察到低頻的抖動基線已經被濾除。