CD-Player Wissen + Service aus 1992

Auf diesen Seiten wird das damalige Wissen des Autors Rodekurth teilweise erst mal original zitiert und jeweils mit aktuellem Wissen kommentiert. Der Autor hatte 1992 entweder noch nicht alle Informationen erhalten, die teilweise noch Firmengeheimnis waren oder irgendwo ganz tief im Text versteckt waren. Auch die beschriebenen Mustergeräte und Komponenten sind nur ein Bruchteil der damals am Mark befindlichen Produkte. Von den Senkrechtladern ist nichts zu lesen und auch SPDIF war scheinbar unbekannt. Weiterhin konzentriert sich der Autor auf die großen älteren Audio-CD-Player. Aber gerade bei der PC-CD-Technik wurden die größten Innovationen eingeführt, die dyynamische Auswuchtung unrunder CDs zum Beispiel und das beschreiben von CDs. Die einführende Seite finden Sie hier.

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8 Service-Einstellungen

Vor allen Reparaturen sollte eine entsprechende Sichtkontrolle über alle bewegliche Teile wie Optik, Schlitten, Antrieb, Schublade auf Leichtgängigkeit und evtl. Verschmutzung überprüft werden. Justierungen und Einstellungen sollten sich auf gezielte Bedürfnisse beschränken. Vor dem Abgleich sollte in jedem Fall sichergestellt sein, daß das Objektiv des optischen Abtastsystems und die verwendeten CD-Test- und Einstellplatten frei von Fingerabdrücken, Staub und Verschmutzungen sind.

Werden aber trotzdem Veränderungen an den mechanischen bzw. elektrischen Teilen vorgenommen, so sollten unbedingt die alten Werte markiert bzw. festgehalten werden, um wieder den alten Ursprungszustand herzustellen, wenn sich nach der Veränderung keine Verbesserung gezeigt hat.
Denn nicht jede Veränderung ist durch einen Service-Fall gegeben, hier spielen viele Faktoren eine Rolle, die sich dann nach der Fehlerbeseitigung als Trugschluß herausgestellt haben.

Viele hochtechnisierte CD-Player besitzen über den System-Steuerprozessor eine Service-Mode-Funktionskontrolle, die es dem Service-Techniker erlaubt, den Optikschlitten, Fokus, Tracking und Disc-Motor sowie die Servofunktionen aufzurufen und dann zu überprüfen. Auch eine Möglichkeit der Display-Überprüfung ist teilweise gegeben, d. h., anhand der Display anzeige läßt sich über den Betriebszustand ein Fehler ablesen (siehe Codeanzeige der Service-Unterlagen und 10.4.2).

Vor einer entsprechenden Reparatur sollten die jeweils zum CD-Player notwendigen Service-Unterlagen mit allen notwendigen mechanischen und elektrischen Einstellhinweisen vorhanden sein.

8.1 Mechanische Einstellungen

Hier muß man besondere Vorsicht walten lassen, denn alle von den Herstellern vertriebenen Orginal-Ersatzteile mechanischer Art sind voreingestellt. Das gilt für Teile der gesamten Optikeinheit. Sollte aber trotz aller Bemühungen das entsprechende Ersatzteil nicht lieferbar sein, so kommt man nicht umhin, auch selbst Hand anzulegen. In jedem Falle sollte man, um ein Zurücknehmen der mechanischen Einstellung vorzunehmen, entsprechend die Einstellungen kennzeichnen.

8.1.1 Rückführung des Optikschlittens in die Start-Position

Nach der Beendigung eines Abspielbetriebes oder nach dem Betätigen des Betriebs-Netzschalters wird der Optikschlitten in die Startposition gefahren. Eine Rückmeldung für die erfolgreiche Ausführung dieser Position erfolgt über den sogenannten Limit-Schalter (Begrenzer an den Schlittenmotor-Gleitstangen) (Abb. 31).

Eine „Grob-Einstellung" erfolgt durch die Justage an der Begrenzer- Einstellschraube. Nach erfolgter Grobeinstellung wird eine CD eingeigt und nach dem Einlesen die Play-Taste gedrückt. Hierbei ist zu kontollieren, ob zu Beginn des Abspielbetriebes die Display-Anzeige 1 (Spur, Track) und 0,00 Min./Sek. erscheint.

Je nach verwendeter CD kann auch ein negativer Zeitvorlauf von einigen Sekunden angezeigt werden. Eine Zeitanzeige dürfte nie mit einem positiven Wert beginnen. Die Anzeige ist mit mehreren CDs verschiedener Hersteller zu prüfen. Ist aber beim Abspielbe-ginn ein zu hoher Titel (Scan) oder Zeitanzeige (Min./Sek.) auf dem Display erschienen, dann sollte durch Rechsdrehung der Begrenzer-Schraube eine Feineinstellung durchgeführt werden (aber dies nur nach einer Reparatur am Optik-Schlittenteil).

Erfolgt kein Einlesen der CD und die Schublade fährt wieder heraus, so ist die Begrenzer-Schraube nach links zu verdrehen.
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8.1.2 Einstellung des Schlittenmotors

Anlauf und Stoppzeitpunkt des Schlittenmotors sind unter anderem von der Einstellung des Gegenlagers (Schneckengetriebe) des Schlittenmotors abhängig.

Ist das Gegenlager zu stramm eingestellt, kann dies eine Verzögerung der Nachführung des Optikblockes hervorrufen, dies kann dann zu Aussetzern in der Tonwiedergabe führen.

Ein zu loses Gegenlager kann zu kritischem Spurführungsverhalten führen, welches sich durch zu schnelles Vor- und Nachfahren (evtl. Rucken) des Optikblockes zeigt. Der Transport der Optikeinheit sollte auf der ganzen Strecke mit gleichmäßiger Geschwindigkeit erfolgen. Hat man Zweifel daran, so sollte man durch Anlegen einer externen Niedervoltspannung (2V) und eventueller Polum-wechselung vom äußeren bzw. vom inneren Rand bei gleichzeitiger Stromaufnahme (ca. 120 - 150 mA) den Schlitten bewegen. Eine Zeitüberprüfung (ca. 7 s) hierfür wäre empfehlenwert.

8.1.3 Einstellung der CD-Plattentellerhöhe

Abgesehen von einer Beschädigung der CD-Platte und der Optiklinse kann eine falsche Justage der Tellerhöhe ein schlechtes Ausleseverhalten des Datenflusses zur Folge haben. Nach dem Austausch des Disc-Motors sollte in jedem Falle die Tellerhöhe überprüft bzw. eingestellt werden.

Die gesamten mechanischen Einstellhinweise gelten nur, wenn der jeweilige CD-Player mit Einstellhinweisen im Service-Manual beschrieben ist. Teilweise werden mechanische Schalter durch Sensorspulen zur Rückmeldung ersetzt, welche eine Einstellung nicht mehr benötigen, auch werden zur Service-Erleichterung komplette mechanische Einheiten mit den Sensor-Spulen als Ersatzteil geliefert. Diese Hinweise sollen zum Teil auch ein entsprechendes Wissen hierüber vermitteln, denn nicht alles, was abläuft, ist verständlich.

8.1.4 Einstellung des Beugungsgitters der Optik

Im allgemeinen brauchen diese Einstellungen nicht vorgenommen zu werden, da dieses Kompletteinheiten sind. Sollte es aber trotzdem einmal erforderlich sein, so ist dies wie folgt vorzunehmen (Abb. 32). Das Messen des TE-Signales geschieht mit eingelegter Disc. Die Verbindung Test und Masse sollte geschlossen sein.

Durch die an der Optikeinheit evtl. vorgesehene Einstellöffnung (Abb. 32) für das Beugungsgitter wird mit einem entsprechenden Exzentereinsteller (Videotechnik) die Einstellung durchgeführt. Von der Disc werden nacheinander die 12 Stücke abgespielt, wobei man dann beim vorsichtigen (langsamen) Drehen eine maximale Amplitude des Fehlersignales TE erreicht.

Beim Abspielen der Spuren 1.12 dürfen keine Unterschiede in der Amplitude innerhalb von 10 % auftreten. Markieren Sie sich beim Drehen den Exzenterschlüssel, denn der Einstellwinkel ist extrem gering.

8.1.5 Neigungseinstellung des Optikelementes

Auch hier gilt das bereits in 8.1.4 Gesagte in bezug auf die Einstellung. Ich will es aber nicht versäumen, auf die Möglichkeit der Einstellung hinzuweisen.

Der Anschluß eines Sichtgerätes ist hier ebenso erforderlich wie zuvor. Hier wird das RF-Signal mit einer evtl. nötigen erdfreien Tastkopfmasse gemessen. Mit einer entsprechend eingelegten Disc wird ein sauberer Kurvenverlauf (Abb. 35 und 36) mit der eventuell vorhandenen Neigungseinstellschraube an der Laser-Abtasteinheit (Abb. 33) vorgenommen. Ein Vergleich sollte auch unter 8.2.2 und 8.2.3 vorgenommen werden.

8.2 Elektrische Einstellungen

Da verschiedene Hersteller mit asymmetrischen Betriebsspannungen arbeiten, ist zuerst eine Überprüfung daraufhin vorzunehmen, ob die angegebenen Spannungen und Impulse sich auf Masse beziehen oder ob es sich hier um einen künstlichen Nullpunkt handelt.

Die Tastkopfmasse und das Oszilloskop müssen erdfrei sein, um dann an die künstliche Nullpunktmasse gelegt werden zu können. Dadurch werden dann die Meßwerte symmetrisch zur Nullage erscheinen. Zu Beginn aller Abgleich- und Reparaturarbeiten sollten folgende Arbeiten unbedingt vorgenommen werden:

a) Verhindern des Ausfahrens der Disc-Schublade.
b) Durch Veränderung des Reglers (GFS) das Frame-Synchron-Kontrollsignal außer Funktion setzten (ggf. Servicehinweise beachten).

Dies kann man nach Drehen feststellen (evtl. Rechtsanschlag), wenn kein Ton wiedergegeben wird.

Der Übersicht halber sollen alle möglichen elektrischen Einstellungen hier aufgrund der jeweiligen Funktionsverwendung erklärt und beschrieben werden, auch wenn CD-Player nach dem neuesten Stand der Technik weniger Einstellungen benötigen.

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8.2.1 Einstellung und Kontrolle der Laserstromversorgung

Auf fast jeder Laser-Optikeinheit gibt es entsprechende Hinweise, die Auskunft über den dem Laser zugehörigen Strom Auskunft geben (Abb. 15) und zwar in verschlüsselter Fabrikationsnummer z. B 0134-465, das wäre in diesem Falle ein Laserstrom von 46,5 mA.

Dieser der Laserdiode zugeordnete Strom ist nach Auftrennung der zur Laserdiode führenden Leitung mit einem Milliamperemeter in der Start-Phase für ca. 3 Sekunden zu messen und notfalls einzustellen.

Bei einer Umgebungstemperatur von 25°C darf der angegebene Wert im Bereich von +11 ..... -5mA abweichen.

Läßt sich bei der Überprüfung keine Stromaufnahme der Laserdiode feststellen, dann sollten die entsprechenden Schalter oder ein Teil der APC-Schaltung überprüft werden.

Gibt es auf den Laseroptiken keine Angabe der Stromaufnahme, so sollte über den jeweiligen anstehenden HF-Pegel eine Überprüfung möglich sein.

Die Amplitude, sollte nach dem entsprechenden Abgleich mit einer CD ca. 0,9 - 1,1Vss betragen.

Da die Laserabtasteinheit und die Monitordiode ein rückgekoppeltes System darstellen, kann ein Fehler in diesem System zur Zerstörung des Lasers führen. Aus diesem Grunde sollte man, bevor ein neuer Laser eingebaut wird (RAFOC-Einheit), mit der nachstehenden Ersatzschaltung (Abb. 34) die Laserstromversorgung überprüfen.

Die Anschlüsse LO und LM sowie Masse sind von der Lasereinheit zu entfernen; an diese zur APC-Schaltung gehenden freien Anschlüsse wird die Ersatzschaltung angeschlossen.

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Hier kommt die Abbildung 34. der Laser-Ersatzschaltung
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Mit der nachfolgenden Tabelle läßt sich die Laserstromversorgung kontrollieren.
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  si = o  
  Play-Betrieb Bereitschaft
Schalter Sk offen 1,8 V<LO< 2,3 V LO = 0 V ± 0,2 V
  170 mV <LM <220 mV  
Schalter Sk geschlossen 1,8 V<LO<2,3 V  
  170 mV <LM <220 mV  

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Bevor mit der Überprüfung begonnen wird, sollte der vom Servo-Prozessor kommende Steuerimpuls (SI) für das Starten des Lasers (Play-Betrieb) gegen Masse gelegt werden.

Die Regelung der APC-Schaltung bewirkt, - vorausgesetzt die Laserstromversorgung ist in Ordnung -, daß sowohl bei geschlossenem wie geöffnetem "Sk" immer der gleiche Strom durch die Laserdiode fließt.
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8.2.2 Fokus-Bias-Einstellung

Der Fokus-Servo-Kreis kann erst seine Regelfunktion aufnehmen, wenn der Fokus bis zu einem gewissen Grad voreingestellt ist.
Diese Einstellung ist eine Vorspannungseinstellung des Differenz-Vorverstärkers des Fokus-Fehlerspannungs-Verstärkers (6.3.2) (A+C)-(B+D).

Der Abgleich erfolgt so, daß das Augendiagramm (Eye-Pattern) maximale Amplitude und eine saubere Rautenabbildung (Abb. 35 und 36) aufweist. Die Einstellung wird nach Bauteile Wechsel in dieser Stufe oder nach Wechsel des Optikblockes evtl. nötig.

Bei entsprechender Einstellung des Oszilloskopes (Time = 0,5ms/cm; Y = 0,1 V/cm) müssen die Schwingungen sauber zu sehen sein, die Bereiche A der Kurven sollen symmetrisch verlaufen.

Abb. 35 und 36 sollne hier stehen.
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8.2.3 Abgleich der Fokusverstärkung

Die im Differenz-Vorverstärker ermittelte Fehlerspannung reicht zur Weiterverarbeitung und Steuerung des Zweiachselementes noch nicht aus; aus diesem Grund wird sie einer nachgeschalteten Verstärkerstufe zugeführt und zu einer brauchbaren Gleichspannung verstärkt. Je nach Bauteiletoleranzen muß die Verstärkung angehoben oder abgesenkt werden, welches mit der Fokus-Gain-Einstellung vorgenommen wird. Die Fokus-Verstärkung richtet sich nach den im Service-Manual vorgegebenen Gleichspannungswerten, z. B. hohe Fokus-Verstärkung niedriger Gleichspannungswert, geringe Verstärkung hoher Gleichspannungswert. Die korrekte Einstellung liegt bei einem mittleren Gleichspannungswert.

8.2.4 Tracking-Offset-Einstellung

Der allgemein von Differenzverstärkern her bekannten Offset-Einstellung entspricht die nun folgende. Der CD-Player wird in Stopp-Funktion gesetzt und die Gleichspannung am Ausgang auf 0 Volt eingestellt.

8.2.5 Tracking-Balance-Einstellung

Um eine Symmetrie der Signale von der Nebenlicht-Fotodioden-Matrix E und F zu erhalten, wird das Signal E und F zueinander symmetrisch zur Nullachse eingestellt.

Um diese Einstellung vornehmen zu können, muß der Tracking-Fehler-Verstärker (Eingang gegen Masse kurzschließen) außer Betrieb genommen werden. Das Signal muß bei Play-Betrieb mit einer Meß-CD (13.1) so eingestellt werden, daß das Signal einer Sinusschwingung zur Nullinie symmetrisch ist (Abb. 38). Danach muß der Kurzschluß des Fehlerverstärkers aufgehoben werden.
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8.2.6 Tracking-Gain-Einstellung

Die Tracking-Gain-Einstellung dient dazu, den Verstärkungsfaktor je nach Zugriffsfunktion der Umschaltung voreinzustellen.
Bei einem Spurensprung oder bei einer instabilen Spurnachführung (mechanische Einflüsse) wird die Spurfehlerspannung für eine gewisse Zeitdauer unwirksam.

Die Verstärkung wird angehoben bzw. der Regelfrequenzbereich erweitert während des Zugriffs zu einzelnen Musiktiteln oder wenn die Spurtreue aufgrund von Vibrationen oder Exzentrizität (AS) der CD nicht mehr gegeben ist.

Der Ausgang der Verstärkungsumschaltung geht auf einen Differenzverstärker, der dann das Zweiachsoptikelement in horizontaler Ebene zur Spurhaltung (Tracking) steuert. Ein Anti-Schock-Schalter (AS) kann hier ggf. durch manuelle Umschaltung den automatischen Verstärkungsfaktor beeinflußen.
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8.2.7 HF-Ausgangsspannungseinstellung

Die vom Hauptlichtdetektor oderFotodiodenmatrix kommenden Signale A-D werden entsprechend ihrer Gruppe (A+C) und (B+D) addiert, verstärkt und dann dem nachfolgenden invertierenden Differenzverstärker zugeführt. Durch eine entsprechende DC-Offsetspannung wird ein entsprechender Gleichspannungspegel für (A+B + C+D) am Ausgang eingestellt.

8.2.8 Die Wiedergabe Clock-Frequenzeinstellung (VCO)

Die von der CD ausgelesenen Dateninformationen enthalten ein Clockelement (2,16 MHz). Um diese Daten entsprechend einzulesen, benötigt der EFM-Demodulator und der Subcode-Decoder eine mit der Datenclock synchronisierte Clockfrequenz (4,321 MHz ±3kHz). Die im VCO erzeugte und entsprechend aufbereitete Frequenz (8,64 MHz) wird über entsprechende Teiler den jeweils benötigten Stufen über die Datenleitungen (Abb. 39) übermittelt.

Eine phasenstarr mit der auf der CD gespeicherte Datenclock ist schaltungstechnisch hierdurch gegeben. Die Einstellung des evtl. spannungsgesteuerten Oszillators sollte den in den jeweiligen Service-Unterlagen zugeordneten Werten entsprechen und ggf. überprüft bzw. eingestellt werden.

Ist die VCO-Frequenz zu hoch (A'-D'), so erhält man vergleichende Rechteckimpulse (< 0,5T), die mit der von der VCO-Frequenz kommenden verglichen werden. Dies entspricht dem Normalwert für den unsynchronisierten Zustand, es erfolgt somit keine Nachregelung des VCO, da jeweils zum Zeitpunkt, an dem die (0,5T breiten) Impulse anstehen, ein Phasenvergleich zwischen der VCO-Frequenz und der in der Dateninformation (PLCK) gelegenen Clock vorgenommen wird. Die nun so durch die Phasendifferenz in einer Invertierungsschaltung gewonnene abnehmende Regelspannung sinkt gegenüber dem Normalwert entsprechend ab, wodurch sich dann folglich bei einem mit Kapazitätsdioden geregelten VCO die Frequenz erniedrigt.

Ist nun die VCO-Frequenz (Abb. 39) zu niedrig (A"-D"), verändert sich die Impulsbreite (> 0,5 T) entsprechend; nach der Invertierung und Integration steigt die Regelspannung gegenüber dem Normalwert an, wodurch die VCO-Frequenz hochgeregelt wird.

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