Выход из строя CD-ROM – явление нередкое, а его ремонт оказывается довольно проблематичным для владельца. Типичная ситуация, когда специалисты сервисного центра предлагают либо замену платы электроники, либо замену лазерной считывающей головки.

Собственно ремонт в этом случае оказывается немногим дешевле нового устройства и становится нецелесообразным. Что предпринять в такой ситуации? Можно ли избежать глобальной замены «электроники» или «оптики»?

Вполне, если применить определенный системный подход и локализовать неисправность. Все, что для этого необходимо, – классифицировать неисправность по характерным признакам. Звучит просто, но требует представления о работе всех элементов CD-ROM и собственно знания характерных признаков неисправностей. Для этого рассмотрим, как именно происходит взаимодействие различных элементов CD-ROM, и попутно выделим их характерные неисправности.

В соответствии со структурой этого достаточно сложного устройства можно назвать три основные группы его «болезней»:

механические неисправности;

неисправности оптической системы;

неисправности электронных компонентов.

Такая хрупкая механика
Первая группа, как ни странно, является превалирующей. Среди общего комплекса неисправностей механические составляют 80...85%.

Основных причин поломки здесь может быть несколько:

отсутствие смазки трущихся частей;

скопление пыли и грязи на подвижных частях механизма транспортировки диска;

засаливание фрикционных поверхностей;

нарушения регулировок;

механические поломки деталей транспортного механизма.

Отсутствие смазки приводит к тому, что CD-ROM с трудом выталкивает каретку с диском. В простых механизмах, где каждый элемент выполняет несколько функций, отсутствие смазки приводит, например, к заклиниванию замка каретки и исключает возможность использования CD-ROM.

Скопление пыли и грязи на подвижных частях, особенно на краях подвижных салазок каретки, делает практически невозможным запирание механизма, и в результате CD-ROM постоянно выбрасывает диск.

Засаливание фрикционных поверхностей приводит либо к остановке механизма каретки в промежуточных положениях, либо к проскальзыванию диска во время вращения. И то и другое ведет к исключению возможности использования CD-ROM. К подобному результату приводит и нарушение регулировок транспортного механизма.

Перечисленные выше механические неисправности касаются в основном простых механизмов в относительно дешевых моделях CD-ROM. Дорогие модели, как правило, имеют более сложные механизмы, и для них основным видом механических неисправностей является поломка деталей механизма.

Чаще всего это происходит из-за того, что пользователь вместо того, чтобы нажимать на кнопки управления, начинает рукой заталкивать каретку с диском внутрь дисковода. Итог таких действий всегда самый неприятный. Если загрязненный и неухоженный механизм достаточно прочистить, протереть, смазать и он вновь исправно выполняет свои функции, то торопливость и чрезмерные усилия приводят к достаточно дорогому и длительному ремонту дисковода.

Чувствительная оптика
Ко второму, наиболее неприятному виду относятся неисправности оптико-электронной системы считывания информации. Несмотря на небольшие размеры, эта система является очень сложным и точным оптическим устройством. По частоте проявления в первые полтора-два года эксплуатации поломки оптической системы занимают 10...15% от общего числа неисправностей.

Чтобы выделить основные «болезни» оптики и их характерные проявления, рассмотрим ее состав. В нее входят:

сервосистема управления вращением диска;

сервосистема позиционирования лазерного считывающего устройства;

сервосистема автофокусировки;

сервосистема радиального слежения;

система считывания;

схема управления лазерным диодом.

Сервосистема управления вращением диска обеспечивает постоянство линейной скорости движения лазерного пятна вдоль дорожки считывания на диске. При этом угловая скорость вращения диска зависит как от положения головки считывания относительно центра диска, так и от условий считывания информации.

Наиболее характерными проявлениями неисправности данной системы являются либо отсутствие вращения диска, либо, наоборот, разгон его до максимальных скоростей вращения. При попытке изъять диск с помощью органов управления каретка открывается с вращающимся на ней диском.

Характерными же признаками исправной работы являются четко прослеживающиеся фазы: старт и разгон вращения диска, установившийся режим вращения, интервал торможения до полной остановки, съем диска лотком каретки и вынос его из дисковода.

Позиционирование луча
Сервосистема позиционирования головки считывания информации обеспечивает плавное подведение головки к заданной дорожке записи, с ошибкой, не превышающей половины ширины дорожки, в режимах поиска требуемого фрагмента информации и нормального воспроизведения.

Перемещение головки считывания, а вместе с ней и лазерного луча по полю диска обеспечивается двигателем головки, контролируемым сигналами прямого и обратного перемещения, поступающими с процессора управления, а также сигналами, вырабатываемыми процессором радиальных ошибок. Характерные признаки неисправности данной системы – беспорядочное движение головки по направляющим или же полное отсутствие движения.

Постоянное удержание луча лазера на дорожке записи и нормальное считывание информации обеспечивает сервосистема радиального слежения. Принцип ее действия основан на методе трех световых пятен: луч лазера с помощью дифракционной решетки делится на три отдельных луча, имеющих незначительное расхождение.

Центральное световое пятно используется для считывания информации и для работы системы автофокусировки. Два боковых луча располагаются впереди и позади основного луча с небольшим смещением вправо и влево.

Сигнал рассогласования этих лучей с датчиков позиционирования воздействует на привод отслеживания, вызывая при необходимости исправление положения главного лазерного луча. Работоспособность системы радиального слежения можно проконтролировать по сигналу рассогласования на приводе отслеживания.

Фокусировка и считывание
Контроль и управление вертикальным движением фокусирующей линзы происходит под воздействием сервофокуса. Эта система обеспечивает точную фокусировку лазерного луча в процессе работы на информационной поверхности диска. После загрузки и старта CD сразу же начинается поиск фокуса в соответствии с максимальным выходным уровнем сигнала с фотодетекторной матрицы и минимальным сигналом ошибки с детектора точной фокусировки и детектора прохождения нуля фокуса.

В момент старта диска процессор управления CD-ROM вырабатывает сигналы корректировки, которые обеспечивают многократное (два или три раза) перемещение фокусной линзы, необходимое для точной фокусировки луча на дорожку диска. При установлении фокуса вырабатывается сигнал, разрешающий считывание информации.

Если после двух-трех попыток этот сигнал не появляется, процессор управления выключает все системы и диск останавливается. Таким образом, о работоспособности системы фокусировки можно судить по характерным движениям фокусной линзы в момент старта диска и по разрешению режима ускорения диска при нормальной фокусировке луча лазера.

Система считывания информации включает в свой состав фотодетекторную матрицу и дифференциальные усилители сигналов. О нормальной работе этой системы говорит наличие высокочастотных сигналов на ее выходе при вращении диска. Блок управления лазерным диодом обеспечивает нормальный ток возбуждения диода в режимах пуска диска и считывания информации. Признаком нормальной работы является наличие ВЧ-сигнала на выходе системы считывания амплитудой около 1 В.

Кроме чисто функциональных неисправностей оптической системы, очень часто она отказывает из-за элементарной пыли, попавшей на фокусную линзу. В данном случае, чтобы привести CD-ROM в рабочее состояние, достаточно протереть линзу мягкой фланелью. Ни в коем случае нельзя использовать для протирки активные растворители. Дело в том, что фокусные линзы большинства CD-ROM выполнены из прозрачной пластмассы и использование растворителей разрушает всю оптическую систему.

Тонкости электронной начинки
Третья группа неисправностей касается электронной начинки CD-ROM. Несмотря на достаточно низкую частоту выхода электроники из строя относительно общего числа возникновения дефектов CD-ROM (5...10%), поиск неисправностей электронных схем является наиболее трудоемкой задачей ремонта.

Помимо уже рассмотренных ранее систем, устройство включает в себя синхрогенератор, обеспечивающий синхронизирующими частотами все узлы CD-ROM, EFM-демодулятор, преобразующий 14-разрядные кодовые посылки с диска в 8-разрядный последовательный код. Считанная с диска информация в виде последовательного кода попадает в процессор цифровых данных, который совместно с процессором системного управления является сердцем всего устройства.

Здесь происходит обратное перемежение данных и коррекция ошибок. Задачей перемежения данных при записи информации является распределение каждого байта информации на несколько кадров записи. При этом, если в результате механических повреждений поверхности диска происходит потеря даже нескольких кадров информации, после деперемежения почти все данные будут восстановлены.

С этими ошибками легко справляется схема коррекции ошибок. В зависимости от выбранной для конкретной модели CD-ROM стратегии коррекции ошибок и, соответственно, сложности процессора и устройства в целом конкретный CD-ROM может либо исправлять одну-две мелкие ошибки в кадре информации (что соответствует дешевым моделям), либо в несколько этапов восстанавливать с вероятностью 99,99% серьезные и длинные разрушения информации. Обычно такими корректорами ошибок обладают дорогостоящие модели CD-ROM. Это обстоятельство, как правило, является и ответом на вопрос: «Почему вот этот диск читается на машине товарища, а мой ПК его даже не видит?»

С выхода процессора цифровых данных откорректированная цифровая информация через интерфейс связи поступает на вход ПК, где подвергается дальнейшей обработке. Если диск содержит аудиозапись, то информация поступает на цифровой фильтр, далее на цифроаналоговый преобразователь и через цепи аналоговой коррекции и усиления – на аудиовыходы.

Кто именно подвел?
Таким образом, даже после поверхностного рассмотрения функциональной схемы устройства CD-ROM можно сделать вывод, что данное устройство является весьма сложной электронной системой и без правильно выбранной стратегии поиска неисправностей найти конкретного «виновника» на практике чрезвычайно трудно. К сожалению, в подавляющем большинстве случаев неисправная микросхема по внешнему виду ничем не отличается от исправной.

Обобщенно стратегию поиска неисправности здесь можно представить так:

определить общую структуру устройства;

определить основные взаимосвязи элементов;

выяснить характер влияния отсутствия необходимых связей (либо появления новых) на поведение устройства в целом.

Далее место неисправности ограничивается отдельным чипом, ответственным за данную взаимосвязь, проверяются сигналы на выводах этого чипа на соответствие спецификации производителя и при обнаружении неисправности проводится замена.

Хотя выглядит все просто, здесь есть свой подводный камень. Дело в том, что каждый изготовитель данных устройств либо использует свой собственный набор чипов, либо комплектует его от разных изготовителей. Это приводит к тому, что в каждом конкретном устройстве необходимо искать спецификации практически для каждого чипа индивидуально.

Можно посоветовать составить список наименований набора микросхем и поискать их спецификации на сайтах производителей. По спецификациям легко определить функциональное назначение микросхемы и структуру входных и выходных сигналов. Таким образом, пользуясь даже приближенной классификацией, практически любую неисправность можно локализовать, обойдясь сравнительно небольшими затратами.

Автор: Павел ХЛЫЗОВ
Источник: http://www.winzone.ru