CN1198264C - 用于纠正光盘再生系统不对称性的装置和方法 - Google Patents

Abstract

用于纠正光盘再生系统中的不对称性的装置和方法。该装置用于纠正从光学二极管接收的RF信号的不对称性并作为数字EFM信号输出纠正了不对称性的信号，该装置包括用于检测RF信号的上和下包络的包络检测器，用于控制上和下包络之和的电平并输出具有被控制的电平的信号的控制器，以及用于比较从电平控制器输出的信号的电平与RF信号的电平并作为数字EFM信号输出比较结果的比较器。

Description

用于纠正光盘再生系统 不对称性的装置和方法

技术领域

本发明涉及光盘再生系统，并特别涉及用于纠正从光盘再生系统中的光二极管输出的RF信号不对称性的装置和方法。

背景技术

在光盘再生系统中，不对称性纠正装置纠正RF信号的不对称性并转换RF信号为数字八到十四调制(EFM)信号。即，不对称性纠正装置基于不对称性被纠正的限幅基准电平，对从光学二极管输出的RF信号进行限幅，并获得数字EFM信号。’SONY’1990年公布的“SONY SEMICONDUCTORIC DATABOOK”中89页上所示的’EFM comparator(CXA12710)’(以下称为传统的不对称性基准装置)即是这种不对称性纠正装置的一例。

以下参照附图将说明传统的不对称性纠正装置的结构和操作。

图1是传统的不对称性纠正装置的电路图。该装置包括电容器C1、C2和C3，比较器10，运算放大器12和14，电阻器R1、R2、R3、R4、R5和R6，以及反相器I1和I2。图1中，Vcc是电源。

图1中所示的运算放大器14对应于自动不对称性缓冲器。电阻器R1、R2、R3、R4和运算放大器12对应于自动不对称性控制放大器。此外，可外部连接的用于检测直流(DC)偏移的低通滤波器(LPF)16由电阻器R5和R6及电容器C2和C3组成。CMOS缓冲器18由反相器I1和I2组成。

图1中的电容器C1去除了通过输入端IN1从光学二极管(未示出)输入的RF信号的直流成分。比较器10比较输入到其正输入端的RF信号的交流(AC)成分与从运算放大器12输出的基准信号，并作为数字EFM信号通过输出端OUT输出比较结果。数字EFM信号在CMOS缓冲器18中缓存，通过低通滤波器16、不对称性缓冲器、及自动不对称性控制放大器，并作为基准信号输入到比较器10的负输入端。

在上述传统的不对称性纠正装置中，当光盘有诸如划痕或孔洞等缺陷时，要耗用长达作为从运算放大器12输出的基准信号电平的限幅基准电平的外部时间常数的时间，来确切找到RF信号的中间电平。这里，孔洞缺陷是光盘材料不好或光盘打孔太深以至光线通过光盘而不被反射之处。于是，数据不能被检测到。

于是，在有划痕或孔洞的部分，由于RF信号的不对称性可能会被不正确地纠正，故与传统的不对称性纠正装置连接的纠错部分(未示出)不能正确地纠错。

由于低通滤波器16的电阻器R5和R6及电容器C2和C3的时间常数例如为5ms，故在有划痕或孔洞的部分，限幅基准电平很难跟随大大短于5ms的RF信号的中间电平。

发明内容

为了解决以上的问题，本发明的第一个目的是要提供一种纠正光盘再生系统不对称性的开环型装置，该装置能够使用RF信号包络纠正不对称性。

本发明的第二个目的是要提供一种用于纠正不对称性的方法，该方法是在第一目的的光盘再生系统不对称性纠正装置中执行的。

本发明的第三个目的是要提供一种纠正光盘再生系统不对称性的装置，该装置使用通过从RF信号去除RF信号的交流成分而获得的限幅基准电平，能够纠正不对称性。

本发明的第四个目的是要提供一种纠正不对称性的方法，该方法是在第三个目的的光盘再生系统不对称性纠正装置中执行的。

本发明的第五个目的是要提供一种纠正光盘再生系统不对称性的闭环型装置，该装置能够使用RF信号包络纠正不对称性。

本发明的第六个目的是要提供一种纠正不对称性的方法，该方法是在第五个目的的光盘再生系统不对称性纠正装置中执行的。

为了实现第一个目的，提供了一种光盘再生系统的不对称性纠正装置，用于纠正从光学二极管收到的RF信号的不对称性并作为数字EFM信号输出不对称性被纠正的信号，该装置包括：用于检测RF信号的上包络的第一包络检测器，用于检测RF信号的下包络的第二包络检测器，用于控制上包络和下包络之和的电平并输出具有被控制的电平的信号的电平控制器，以及比较器，用于比较从电平控制器输出的信号的电平与RF信号电平、并作为数字EFM信号输出比较结果。

为了实现第二个目的，提供了一种光盘再生系统的不对称性纠正方法，用于纠正从光学二极管收到的RF信号的不对称性并获得数字EFM信号，该方法包括步骤：检测RF信号的上包络和下包络，把上包络加到下包络，通过控制加法的结果的电平获得限幅基准电平，判定限幅基准电平是否小于RF信号电平，当RF信号电平大于限幅基准电平时，判定第一逻辑电平为数字EFM信号电平，当RF信号电平小于限幅基准电平时，判定补充第一逻辑电平的第二逻辑电平为数字EFM信号电平，并当限幅基准电平与RF信号电平相同时，改变数字EFM信号电平。

为了实现第三个目的，提供了一种光盘再生系统的不对称性纠正装置，用于纠正从光学二极管收到的RF信号的不对称性并作为数字EFM信号输出不对称性被纠正的信号，该装置包括：用于去除RF信号直流成分并输出去除了直流成分的RF信号的电容器，用于从RF信号减去电容器的输出并输出电平等于减法结果的信号的信号减法器，以及一个比较器，用于比较从信号减法器输出的信号电平与RF信号电平，并作为数字EFM信号输出比较的结果。

为了实现第四个目的，提供了一种光盘再生系统的不对称性纠正方法，用于纠正从光学二极管收到的RF信号的不对称性并获得数字EFM信号，该方法包括步骤：通过去除RF信号的直流成分获得RF信号的交流成分，通过从RF信号减去交流成分获得RF信号的限幅基准电平，判定限幅基准电平是否大于RF信号电平，当限幅基准电平大于RF信号电平时，判定第一逻辑电平为数字EFM信号电平，当限幅基准电平小于RF信号电平时，判定补充第一逻辑电平的第二逻辑电平为数字EFM信号电平，并当限幅基准电平与RF信号电平相同时，改变数字EFM信号电平。

为了实现第五个目的，提供了一种光盘再生系统的不对称性纠正装置，用于纠正从光学二极管收到的RF信号的不对称性，并作为数字EFM信号输出不对称性被纠正的信号，该装置包括：用于检测RF信号上包络的第一包络检测器，用于检测RF信号下包络的第二包络检测器，用于控制上包络和下包络之和的电平并输出其电平等于电平被控制之和的第一基准信号的电平控制器，用于滤除第一基准信号的高频成分并输出滤除的结果的第一低通滤波器，用于滤除数字EFM信号的高频成分并输出滤除的结果的第二低通滤波器，用于以预定量放大从第二低通滤波器输出信号并输出放大结果的放大器，用于从放大器减去第一低通滤波器的输出并输出减法结果的减法器，用于把减法器的输出加到第一基准信号并输出加法结果的加法器，以及用于比较作为第二基准信号收到的加法器的输出与RF信号并作为数字EFM信号输出比较结果的比较器。

为了实现第六个目的，提供了一种光盘再生系统的不对称性纠正方法，用于通过纠正从光学二极管输出的RF信号的不对称性而获得数字EFM信号，该方法包括步骤：检测RF信号上包络和下包络，把上包络加到下包络，通过控制加法结果的电平获得基准信号，抽取基准信号的直流成分，从先前纠正了不对称性的数字EFM信号的直流成分中减去基准信号的直流成分，通过把减法的结果加到基准信号获得限幅基准电平，判定RF信号电平是否大于限幅基准电平，当RF信号电平大于限幅基准电平时，判定第一逻辑电平为当前纠正了不对称性的数字EFM信号电平，当RF信号电平小于限幅基准电平时，判定补充第一逻辑电平的第二逻辑电平为当前纠正了不对称性数字EFM信号电平，并当限幅基准电平与RF信号电平相同时，改变数字EFM信号电平。

附图说明

通过参附图对其优选实施例进行详细说明，本发明的以上的目的和优点将更为显而易见，其中：

图1是传统的纠正不对称性装置的电路图；

图2是根据本发明一个实施例的光盘再生系统不对称性纠正装置的框图；

图3是描述图1中所示的装置中执行的根据本发明的不对称性纠正方法的流程图；

图4A到4D是传统的不对称性纠正装置和根据本发明的不对称性纠正装置内部信号的时序图；

图5是根据本发明另一实施例的光盘再生系统不对称性纠正装置的框图；

图6是根据本发明一个实施例的第一和第二包络检测器的电路图；

图7是根据本发明又一实施例的光盘再生系统不对称性纠正装置的电路图；

图8是描述图7中所示的装置中执行的根据本发明的不对称性纠正方法的流程图；

图9是根据本发明另一实施例的不对称性纠正装置的框图；

图10是描述图9中所示的装置中执行的根据本发明的不对称性纠正方法的流程图；

图11是根据本发明的一个实施例图9所示的装置的电路图。

具体实施方式

以下参照附图，对根据本发明的光盘再生系统不对称性纠正装置、及不对称性纠正方法的每一个的结构和操作说明如下。

图2是根据本发明的一个实施例的光盘再生系统不对称性纠正装置的框图。该装置包括电容器C4，第一和第二包络检测器40和42，由电阻器R7和R8组成的电平控制器44，缓冲器46，低通滤波器(LPF)48，电阻器R9，及比较器50。

图3是描述根据本发明在图2中所示的装置中执行的不对称性纠正方法的流程图。该方法包括以下步骤：使用从RF信号检测出的包络获得限幅基准电平(步骤60到64)，并根据限幅基准电平判定数字EFM信号电平(步骤66到74)。

图4A到4D是当使用单电源而不是双电源时，传统的不对称性纠正装置和根据本发明的不对称性纠正装置的内部信号的时序图。

图4A示出从图1所示的装置的运算放大器12输出的基准信号80，及从电容器C1输出的RF信号82。图4B示出从图1所示的比较器10输出的数字EFM信号。图4C示出从电容器C4输出的去除了直流成分的RF信号84，从第一和第二包络检测器40和42输出的信号86和88，及输入到比较器50的负输入端的基准信号90。图4D示出从比较器50输出的数字EFM信号。

图2中所示的电容器C4去除了的光学二极管(未示出)通过输入端IN1输入的RF信号的直流成分，并向比较器50的正输入端、及第一和第二包络检测器40和42输出去除直流成分的RF信号84。这时，第一和第二包络检测器40和42分别检测去除了直流成分的RF信号84的上包络86和下包络88，并向电平控制器44输出图4C所示的上包络86和下包络88(步骤60)。

在步骤60之后，电平控制器44把由第一包络检测器40检测出的上包络86加到由第二包络检测器42检测出的下包络88(步骤62)。在步骤62之后，电平控制器44把加法的结果电平降低1/2，并向缓冲器46输出图4C所示的具有被控制为限幅基准电平的电平的基准信号90(步骤64)。当电平控制器44中的电阻器R1和R2的值相同时，加法结果的电平可被降低1/2。总之，第一和第二包络检测器40和42及电平控制器44起的作用是抽取RF信号84上包络86和下包络88之间的中心值作为限幅基准电平。

步骤64之后，比较器50判定从电容器C4输出的RF信号84的电平是否大于限幅基准电平，这是基准信号90的电平(步骤66)。当RF信号84的电平大于限幅基准电平时，第一逻辑电平的数字EFM信号，例如“高”逻辑电平通过输出端OUT输出(步骤68)。然而，当RF信号84的电平不大于限幅基准电平时，判定RF信号84的电平是否小于限幅基准电平(步骤70)。当RF信号84的电平小于限幅基准电平时，补充第一逻辑电平的第二逻辑电平的数字EFM信号，例如“低”逻辑电平，通过输出端OUT输出(步骤72)。然而，当RF信号84的电平与限幅基准电平相同时，则数字EFM信号电平从“高”逻辑电平变为“低”逻辑电平，或者从“低”逻辑电平变为“高”逻辑电平，并通过输出端OUT输出(步骤74)。比较器50通过输出端OUT输出图4D所示的具有由以上操作所确定的电平的数字EFM信号。连接在去除了直流成分的RF信号84与基准电源(1/2 Vdd)之间的电阻器R9向比较器50提供一偏压。

为了降低阻抗的影响可以装设用于缓冲从电平控制器44输出的基准信号的缓冲器46。为了降低噪声成分、可通过LPF 48滤除从缓冲器46输出的信号的低频成分，且滤波的信号输入到比较器50的负输入端。这里，缓冲器46和LPF 48是可选用的。

与图2中所示的装置不同，根据本发明的不对称性纠正装置没有电容器C4和电阻器R9也可以工作。这时，比较器50通过正输入端接收包含直流成分和交流成分的RF信号，通过负输入端接收从包含直流成分和交流成分的RF信号的包络检测出的基准信号，比较输入的RF信号电平与基准信号电平，并输出具有根据比较结果所判定的电平的数字EFM信号。

图5是根据本发明的另一实施例的光盘再生系统的不对称性纠正装置的框图。该装置包括电容器C5，第一和第二包络检测器100和102，电平控制器104，低通滤波器(LPF)108，电阻器R14，及比较器110。

图5中所示的电容器C5，第一和第二包络检测器100和102，LPF108，及比较器110分别执行如图2中所示的电容器C4，第一和第二包络检测器40和42，LPF 48，及比较器50相同的功能。然而，图5中所示的电平控制器104执行图2中所示的电平控制器44和缓冲器46的功能，并与图2中所示的电平控制器不同，它包括运算放大器106，连接在从第一包络检测器100的上包络P与运算放大器106的正输入端之间的电阻器R10，连接在从第二包络检测器102输出的下包络B与运算放大器106的负输入端之间的电阻器R11，连接在运算放大器106的正输入端与从其输出基准信号的运算放大器106的输出端之间的电阻器R12，以及连接在运算放大器106的负输入端和输出端之间的电阻器R13。当电阻器R10、R11、R12和R13的值相同时，电平控制器104向LPF 108输出如图4C所示的以上包络86和下包络88之间的中心作为限幅基准电平的基准信号90。

如上所述，图5中所示的装置没有电容器C5和电阻器R14而可以操作。图5中所示的根据本发明的不对称性纠正装置也执行图3中所示的不对称性纠正方法。

图6是根据本发明的一个实施例图2或图5或以下附图的第一和第二包络检测器的电路图。第一包络122检测器由第一加偏部分124，晶体管Q11，电容器C8，第一限流部分126及第一输出缓冲器128组成，且第二包络检测器120由第二加偏部分130，晶体管Q2，电容器C6，第二限流部分132及第二输出缓冲器134组成。这里，基准电流源136为第一和第二包络检测器122和120所共用。

图6所示的电路的结构和功能说明如下。第一加偏部分124由电阻器R23、R24及R26和晶体管Q9、Q10及Q14组成，并向第一输出缓冲器128提供第一偏流。第二加偏部分130由晶体管Q6和电阻器R20组成，并向第二输出缓冲器134提供第二偏流。

晶体管Q11响应通过输入端IN2输入的RF信号而导通或关断，并使电容器C8充电或放电。晶体管Q2响应通过输入端IN2输入的RF信号而导通或关断，并使电容器C6充电或放电。即，当晶体管Q11响应RF信号导通时，电容器C8充电。当Q11关断时，电容器C8放电。而且当晶体管Q2响应RF信号导通时，电容器C6放电。当Q2关断时，电容器C6充电。双极晶体管Q3、Q7、Q9和Q14可由MOS晶体管代替。

第一限流部分126由晶体管Q12和电阻器R25组成，并限制当晶体管Q11关断时来自电容器C8的放电电荷量。第二限流部分132由晶体管Q3、Q7和Q8及电阻器R19、R21和R22组成，并限制当晶体管Q2关断时电容器C6中的充电电荷量。

第一输出缓冲器128由晶体管Q13、Q15及电容器C9组成，并响应通过晶体管Q14提供的第一偏流而被偏压，并根据电容器C8中的充电电荷量缓冲电压以便输出缓冲的电压作为上包络(P)。而且，第二输出缓冲器134由晶体管Q4、Q5及电容器C7组成，并响应第二偏流而被偏压，并根据电容器C6中的放电电荷量缓冲电压以便输出缓冲的电压作为下包络(B)。第一输出缓冲器128具有达灵顿(Darlington)结构，以便通过使晶体管Q13的基极电流最小而改进电容器C8的充电性能。第二输出缓冲器134也具有达灵顿结构，以便通过使晶体管Q4的基极电流最小而改进电容器C6的放电性能。

然而，第一和第二缓冲器128和134可以具有非达灵顿结构的其它结构。这种情形下，由于第二输出缓冲器134的晶体管Q5和电容器C7是不必要的，故晶体管Q4的集电极连接到供电电压(Vdd)，且晶体管Q4的发射极连接到晶体管Q6集电极。同样地，由于第一输出缓冲器128的晶体管Q15和电容器C9是不必要的，故晶体管Q13的发射极连接到Q14的集电极，且晶体管Q13集电极连接到基准电位Vss。当电源Vdd为单电源时基准电位Vss例如变为2.5伏特，当电源Vdd为双电源例如时变为0伏。

基准电流源136由电阻器R18和晶体管Q1组成，并与第一和第二加偏部分124和130及第一和第二限流部分126和132形成电流镜象，且作为供给各个部分的电源。在光盘再生系统中，被检测的包络的电平能够根据光盘的速度而变化。因而，基准电流源136的电阻器R18可以是一个可变电阻器，以便适应电平的变化。

具有以上结构和功能的第一包络检测器122当晶体管Q11由图4C所示的RF信号84导通时在电容器C8充电时跟随上包络86。然而，第一包络检测器122不能跟随下包络88，因为当晶体管Q11由RF信号84关断时电容器C8中的充电电荷量受到晶体管Q12的限流作用。被跟随的上包络86(P)通过作为缓冲器的晶体管Q13输出到电平控制器。上包络86的频率可由晶体管Q12限制的电流及电容器C8的值确定。

当晶体管Q2由RF信号84导通使电容器C6放电时，第二包络检测器120跟随下包络88。然而，第二包络检测器120不能跟随上包络86，因为当晶体管Q2由RF信号84关断时电容器C6中的充电电荷量受到晶体管Q3的限流作用。被跟随的下包络88(B)通过作为缓冲器的晶体管Q4输出到电平控制器。下包络88的频率可由晶体管Q3限制的电流及电容器C6的值确定。

图7是根据本发明的另一实施例的光盘再生系统不对称性纠正装置的电路图。该装置包括电容器C10，由电阻器R27、R28、R29和R30组成的信号减法器138，以及运算放大器140，低通滤波器(LPF)142，开关144，和比较器146。

图8是描述根据本发明由图7所示的装置执行的不对称性纠正方法的流程图。该方法包括以下步骤：获得作为基准信号电平的限幅基准电平(步骤160和162)，以及通过比较限幅基准电平与RF信号电平确定数字EFM信号电平(步骤164和172)。

图7中所示的电容器C10去除了通过输入端IN1输入的RF信号的直流成分(步骤160)。在步骤160之后，信号减法器138接收去除了直流成分的RF信号，及包含直流成分和交流成分的RF信号，从包含直流成分和交流成分的RF信号减去RF信号的交流成分，并作为基准信号输出减法的结果，即RF信号的直流成分(步骤162)。就是说，按以下方程式1获得的基准信号Vo从信号减法器138输出到LPF 142和开关144。

[方程式1]

$V_0=\frac{\left(R_{27}{+R}_{29}\right)(R_{30}{V}_2+R_{28}{V}_{\mathrm{dd}}/2)}{R_{27}(R_{28}+R_{30})}-\frac{R_{29}}{R_{27}}{V}_1$

其中V₂表示通过输入端IN1输入的RF信号。V₁表示去除了直流成分并由电容器C10输出的RF信号，且Vdd表示供电电压。当R₂₇＝R₂₈＝R₂₉＝R₃₀时，方程式1表示为以下方程式2。

[方程式2]

V₀＝V₂-V₁+V_dd/2

这时，从信号减法器138输出的基准信号在低频成分被低通滤波器142滤波之后能够输入到比较器146的负输入端。而且，该基准信号在未被低通滤波器142滤波的情形下能够直接输入到比较器146的负输入端。为此，响应从控制器(未示出)输出的选择信号S1而被切换的开关144，有选择地或者向比较器146的负输入端输出从信号减法器138输出的基准信号，或者输出从低通滤波器142输出的基准信号。

低通滤波器142滤除从信号减法器138输出的基准信号的高频成分，例如在不高于200KHz的截止频率以上的频率，以便从基准信号去除脉动成分。

在步骤162之后，比较器146判定作为基准信号电平的限幅基准电平是否大于通过输入端IN1输入的RF信号的电平(步骤164)。当限幅基准电平大于RF信号电平时，第一逻辑电平确定为数字EFM信号电平(步骤166)。然而，当限幅基准电平不大于RF信号电平时，要判定限幅基准电平是否小于RF信号电平(步骤168)。当限幅基准电平小于RF信号电平时，补充第一逻辑电平的第二逻辑电平确定为数字EFM信号电平(步骤170)。然而，当限幅基准电平与RF信号电平相同时，则数字EFM信号电平从“低”逻辑电平变为“高”逻辑电平，或从“高”逻辑电平变为“低”逻辑电平(步骤172)。比较器146向输出端OUT输出具有通过以上操作确定的电平的数字EFM信号。

结果是，在图7所示的不对称性纠正装置中，由于没有使用图1中所示的传统装置中的电容器C2和C3而没有时滞且没有大的时间常数，故能够更快地纠正不对称性。

图2和图5所示的装置是开环的。故该装置不能自动纠正在开环装置中没有被精确纠正的不对称性。于是为了自动重新纠正仍然没有纠正的不对称性，以下将参照包括图4C和4D的附图说明根据本发明的光盘再生系统的闭环不对称性纠正装置的结构和操作，以及纠正方法。

图9是根据本发明的另一实施例的不对称性纠正装置的框图。该装置包括第一和第二包络检测器200和202，电平控制器204，第一、第二和第三低通滤波器(LPF)206、220和214，第一、第二和第三缓冲器218、222和226，减法器208，加法器210，信号选择器212，比较器216及放大器224。

图10是描述图9中所示的装置执行的根据本发明的不对称性纠正方法的流程图。该方法包括步骤：使用从RF信号检测的包络获得基准信号电平(步骤240到244)，确定限幅基准电平(步骤246到250)，及根据限幅基准电平确定数字EFM信号电平(步骤252到260)。必须注意，以下说明中所涉及的基准信号电平不同于限幅基准电平。

虽然图4C所示的信号84是通过图2或图5所示的电容器C4或C5的RF信号，但是通过输入端IN1直接输入而没有通过如图9中所示的电容器的RF信号仍然与图4C的信号84具有几乎相同的波形。因而，以下将参照图4C和4D说明图9所示的装置和图10所示的方法。

图9中所示的第一和第二包络检测器200和202分别检测图4C中所示的通过输入端IN1从光学二极管(未示出)输入的RF信号的上包络86和下包络88。并向电平控制器204输出检测的上包络86和下包络88(步骤240)。

这时，第一和第二包络检测器200和202执行图2或图5所示的第一和第二包络检测器相同的功能。因而，可使得第一和第二包络检测器200和202使用图6中所示的电路。

步骤240之后，电平控制器204把由第一包络检测器200检测的上包络86加到由第二包络检测器202检测的下包络88(步骤242)。在步骤242之后，电平控制器204降低加法结果的电平1/2并向第一低通滤波器206和加法器210输出具有受控制的电平的基准信号(步骤244)。

电平控制器204可以象图2所示的电平控制器44那样使用两个电阻器，或者象图5所示的电平控制器104那样使用四个电阻器和一个运算放大器。当电平控制器204象电平控制器44那样实现时，可在电平控制器204与第一低通滤波器206之间设置一缓冲器(未示出)。所设置的缓冲器(未示出)如上所述可具有大输入阻抗的达灵顿配置，以便把第一低通滤波器206与电平控制器204隔离开。即，从电平控制器204输出的基准信号可被缓冲器(未示出)缓冲，以便降低构成电平控制器204的电阻器的阻抗对第一低通滤波器206的影响。

结果，电平控制器204抽取由以下方程式3表示的、以RF信号的上包络86和下包络88的中间值为其电平的基准信号(RS)。

[方程式3]

RS＝RS(AC)+RS(DC)

其中，RS(AC)表示基准信号的交流成分，而RS(DC)表示基准信号的直流成分。

步骤244之后，第一低通滤波器206向第一缓冲器218输出通过对基准信号(RS)进行低通滤波所抽取的基准信号(RS)的直流成分RS(DC)(步骤246)。图9中所示的一般跟随在低通滤波器之后的第一缓冲器218对滤波后的基准信号的直流成分RS(DC)进行缓冲，并向减法器208输出被缓冲的直流成分RS(DC)。

步骤246之后，当图9所示的装置处于原始状态时，减法器208从原始值减去作为第一缓冲器的输出的基准信号的直流成分RS(DC)，而当该装置不处于原始状态时，则从先前被纠正了不对称性的数字EFM信号的直流成分AS(DC)减去基准信号的直流成分RS(DC)(步骤248)。这里，原始值是Vdd/2。图9中所示的第二低通滤波器220抽取从比较器216输出的数字EFM信号的直流成分，并通过第三缓冲器226向放大器224输出所抽取的直流成分。放大器224按预定的量放大通过第三缓冲器226输出的直流成分，并作为先前纠正了不对称性的数字EFM信号的直流成分AS(DC)，向信号选择器212和减法器208输出放大的信号。这时为了减少数字RFM信号电平上升或下降的所耗费的时间，即数字EFM信号电平转移所耗费的时间，可在比较器216和第二低通滤波器220之间选择地插入一个第二缓冲器222。

在步骤248之后，加法器210把从减法器208输出的减法结果加到从电平控制器204输出的基准信号上，并向比较器216的负输入端作为限幅基准电平输出方程式4所示的加法结果(SRL)(步骤250)。

[方程式4]

SRL＝[AS(DC)-RS(DC)]+[RS(DC)+RS(AC)]

   ＝AS(DC)+RS(AC)

信号选择器212和/或第三低通滤波器214可选择地插入在加法器210和比较器216的负输入端之间。这里，信号选择器212响应从外部输入的选择信号S2选择地或者输出加法器210的输出或者输出直流成分AS(DC)。即，根据RF信号是使用比较器216、第二缓冲器222、第二低通滤波器220、第三缓冲器226及放大器224被纠正了不对称性，或者此外还使用了第一和第二包络检测器200和202、电平控制器204、第一低通滤波器206、第一缓冲器218、减法器208及加法器210而从外部输入选择信号S2。第三低通滤波器214从输入到比较器216的负输入端的信号去除噪声。即，第三低通滤波器214滤除从信号选择器212或加法器210输出的信号的高频成分，并作为具有限幅基准电平90的信号把滤波的信号输出到比较器216的负输入端。

在步骤250之后，比较器216判定通过输入端IN1输入的RF信号的电平84是否大于限幅基准电平90(步骤252)。当RF信号电平84大于限幅基准电平90时，具有第一逻辑电平的数字EFM信号，例如“高”逻辑电平，通过第二缓冲器222和输出端OUT输出(步骤254)。然而，当RF信号电平84不大于限幅基准电平90时，要判定RF信号电平84是否小于限幅基准电平90(步骤256)。当RF信号电平84小于限幅基准电平90时，则补充第一逻辑电平的第二逻辑电平的数字EFM信号，例如“低”逻辑电平，通过第二缓冲器222和输出端OUT输出(步骤258)。然而，当RF信号电平84与限幅基准电平90相同时，则数字EFM信号电平从“高”逻辑电平变为“低”逻辑电平，或从“低”逻辑电平变为“高”逻辑电平，并通过第二缓冲器222和输出端OUT输出(步骤260)。比较器216通过输出端OUT输出图4D所示的具有通过以上操作确定的电平的数字EFM信号。

如果一个电容器与输入端IN1串连，则根据图9中所示的本发明的不对称性纠正装置还能够接收去除了直流成分的RF信号。这时，连接在去除了直流成分的RF信号和偏移电压1/2 Vdd(Vdd是电源电压)之间的偏移电阻器必须向比较器216提供偏移电压。

图11是图9所示根据本发明的一个实施例的装置的电路图。该装置包括第一和第二包络检测器200和202，电平控制器204，缓冲器300，第一低通滤波器206，第一缓冲器218，减法器208，加法器210，信号选择器212，第三低通滤波器214，第二缓冲器222，第二低通滤波器220，第三缓冲器226，及放大器224。电平控制器204由电阻器R42和R43组成。缓冲器300由电阻器R44和运算放大器302组成。第一低通滤波器206由电阻器R56和R57及电容器C24和C25组成。第一缓冲器218由运算放大器308和电阻器R58组成。减法器208由电阻器R52、R53、R54和R55及运算放大器306组成。加法器210由电阻器R59、R60、R61和R62及运算放大器304组成。第三低通滤波器214由电容器C21和电阻器R41组成。第二缓冲器222由电容器C20、电阻器R40、比较器216、及反相器13、14和15组成。第二低通滤波器220由电阻器R45和R46及电容器C22和C23组成。第三缓冲器226由电阻器R47和运算放大器312组成。放大器224由R48、R49、R50和R51及运算放大器310组成。

如图9所示，图11所示根据本发明的不对称性纠正装置可在没有电容器C20和电阻器R40之下工作。电容器C20去除了通过输入端IN1从光学二极管(未示出)输入的RF信号的直流成分，并向比较器216的正输入端和第一及第二包络检测器200和202输出图4C所示的去除了直流成分的RF信号84。图11所示的第一和第二包络检测器200和202分别对应于图9中所示的第一和第二包络检测器200和202。

而且，类似于图2中所示的装置中那样，在图11所示的装置中，电平控制器204是使用两个电阻器R42和R43实现的。因而，由电阻器R44和运算放大器302组成的缓冲器300跟随在电平控制器204之后。与图11中所示的缓冲器不同，缓冲器300的输入端可以具有达灵顿配置。第二阶低通滤波器206使用电阻器R56和R57及电容器C24和C25滤除通过缓冲器300输入的基准信号的直流成分。第一缓冲器218缓冲从第二阶低通滤波器206输出的基准信号的直流成分，并向减法器208输出被缓冲的信号。

如上所述，为了减少数字EFM信号上升或下降耗费的时间，即为了使上升沿和下降沿变陡，第二缓冲器222缓冲从比较器216输出的数字EFM信号并向第二低通滤波器220且通过输出端OUT输出缓冲的数字EFM信号。在第二缓冲器222中，信号被反相器14延迟比反相器15延迟的更多。第二阶低通滤波器220使用电阻器R46和R45及电容器C22和C23抽取从第二缓冲器222输出的数字EFM信号的直流成分。

图11所示的放大器224以预定的增益放大从第三缓冲器226输出的信号，并向信号选择器212和减法器208输出放大的信号。这时，基准电压(VR)为供电电压(Vdd)的一半。放大器224的增益是由电阻器R48、R49、R50和R51的值设定的。

减法器208从运算放大器310的输出减去运算放大器308的输出。运算放大器306向加法器210输出减法结果。这里，加法器210把运算放大器302的输出加到运算放大器306的输出，并向信号选择器212输出加法结果。在噪声由第三低通滤波器214去除之后，由信号选择器212响应选择信号S2所选择的信号，作为限幅基准电平输入到比较器216的负输入端。

比较器216比较从第三低通滤波器214输入到负输入端的限幅基准电平与通过电容器C20输入到正输入端的RF信号电平，并输出具有由图10中所示的方法确定了电平的、图4D中所示的数字EFM信号。

与图2和5中所示的装置不同，由于图9和11中所示的装置具有闭环结构，故当限幅基准电平没有被精确纠正时，图9和11中所示的装置能够靠自身纠正限幅基准电平。

结果，图1中所示的传统的不对称性纠正装置根据具有图4A所示的一致的限幅基准电平的基准信号80对RF信号82进行限幅，并产生图4B所示的数字EFM信号。因而，数字EFM信号的电平如图4B所示，在基准信号不能跟随RF信号82的情形下有时是不变的。然而，由于根据本发明的不对称性纠正装置，如图2、9或11所示，采用具有使用RF信号的包络86和88所检测的限幅基准电平的基准信号90跟随着RF信号84的中间电平，故该装置总能够产生如图4D所示具有50％占空度的数字EFM信号。即，与传统的不对称性纠正装置相比，根据本发明的不对称性纠正装置能够非常精确地对RF信号进行限幅。

上述根据本发明的不对称性纠正装置和方法，能够用于光盘再生系统，诸如小型盘(CD)系统和数字视盘或数字通用盘(DVD)系统。

如上所述，由于在根据本发明的纠正光盘再生系统不对称性的装置和方法中，使用RF信号包络纠正不对称性，故既使在因为粗糙的光盘而具有不稳定的反射比的系统中，在RF信号中有频率在10KHz到100KHz变化的直流成分，也能够精确地纠正对应于直流成分变化的不对称性。由于没有必要设置外部独立的低通滤波器16，故能够减少输出针脚的数目。既使在RF信号电平低的情形下，也能有效地去除不对称性，以至自动地纠正没有被精确纠正的不对称性。

Claims (22)

1.一种光盘再生系统的不对称性纠正装置，用于纠正从光学二极管收到的RF信号的不对称性并作为数字EFM信号输出不对称性被纠正的信号，该装置包括：

用于检测RF信号的上包络的第一包络检测器；

用于检测RF信号的下包络的第二包络检测器；

电平控制器，用于控制上包络和下包络之和的电平并输出具有被控制的电平的信号；以及

比较器，用于比较从电平控制器输出的信号的电平与RF信号电平、并作为数字EFM信号输出比较结果。

2.权利要求1的装置，还包括一电容器，用于去除RF信号的直流成分并向比较器和第一及第二包络检测器输出去除了直流成分的RF信号；以及

第一负载，其一侧连接到去除了直流成分的RF信号，而其另一侧连接到基准电压，

其中比较器比较去除了直流成分的RF信号电平与从电平控制器输出的信号的电平，并作为数字EFM信号输出比较的结果，以及第一和第二包络检测器分别检测去除了直流成分的RF信号的上包络和下包络。

3.权利要求1的装置，其中电平控制器包括串连在被检测的上和下包络之间的第二和第三负载，

其中，第二和第三负载之间的连接处的电压输出到比较器。

4.权利要求3的装置，还包括用于接收并缓冲第二负载和第三负载之间连接处的电压、并向比较器输出被缓冲的电压的缓冲器。

5.权利要求4的装置，其中缓冲器的输入端口具有达灵顿配置。

6.权利要求1或2的装置，其中电平控制器包括：

第四负载，其一端连接到上包络；

第五负载，其一端连接到下包络；

运算放大器，其一个正输入端连接到第四负载的另一端，而其负输入端连接到第五负载的另一端；

第六负载，连接在运算放大器的正输入端和输出端之间，通过该运算放大器从电平控制输出的信号器被输出；以及

第七负载，连接在负输入端和输出端之间。

7.权利要求1或2的装置，其中不对称性纠正装置还包括一低通滤波器，它用于接收电平控制器的输出，对接收的输出低频成分进行滤波并向比较器输出滤波的信号。

8.一种光盘再生系统的不对称性纠正方法，用于纠正从光学二极管收到的RF信号的不对称性并获得数字EFM信号，该方法包括步骤：

检测RF信号的上包络和下包络；

把上包络加到下包络；

通过控制加法结果的电平获得限幅基准电平；

判定限幅基准电平是否小于RF信号电平；

当RF信号电平大于限幅基准电平时，判定第一逻辑电平为数字EFM信号电平；

当RF信号电平小于限幅基准电平时，判定补充第一逻辑电平的第二逻辑电平为数字EFM信号电平；以及

当限幅基准电平与RF信号电平相同时，改变数字EFM信号电平。

9.一种光盘再生系统的不对称性纠正装置，用于纠正从光学二极管收到的RF信号的不对称性，并作为数字EFM信号输出不对称性被纠正的信号，该装置包括：

用于检测RF信号上包络的第一包络检测器；

用于检测RF信号下包络的第二包络检测器；

用于控制上包络和下包络之和的电平并输出其电平等于电平被控制之和的第一基准信号的电平控制器；

用于滤除第一基准信号的高频成分并输出滤除的结果的第一低通滤波器；

用于滤除数字EFM信号的高频成分并输出滤除结果的第二低通滤波器；

用于以预定量放大从第二低通滤波器输出信号并输出放大结果的放大器；

用于从放大器减去第一低通滤波器的输出并输出减法结果的减法器；

用于把减法器的输出加到第一基准信号并输出加法结果的加法器；以及

用于比较作为第二基准信号收到的加法器的输出与RF信号并作为数字EFM信号输出比较结果的比较器。

10.权利要求9的装置，还包括：

用于去除RF信号的直流成分并向比较器和第一及第二包络检测器输出去除了直流成分的RF信号的电容器；以及

第八负载，其一端连接到去除了直流成分的RF信号，且其另一侧连接到基准电压，

其中比较器比较去除了直流成分的RF信号的电平与第二基准信号的电平，并作为数字EFM信号输出比较的结果，且第一和第二包络检测器分别检测去除了直流成分的RF信号的上包络和下包络。

11.权利要求9的装置，还包括信号选择器，用于响应从不对称性纠正装置外部输入的选择信号，作为第二基准信号选择地向比较器输出或者是放大器的输出或者是加法器的输出。

12.权利要求11的装置，还包括第三低通滤波器，用于滤除从信号选择器输出的信号的高频成分，并向比较器作为第二基准信号输出滤波的结果。

13.权利要求9的装置，其中电平控制器包括：

第九负载，其一侧连接到上包络；以及

第十负载，其一侧连接到下包络，

其中在第九负载和第十负载之间连接处的电压为第一基准信号。

14.权利要求13的装置，还包括第一缓冲器，用于缓冲第一基准信号，并向第一低通滤波器输出缓冲的结果，

其中第一低通滤波器滤除从第一缓冲器输出的信号的高频成分，并向减法器输出被滤波的信号。

15.权利要求14的装置，第一缓冲器的输入端口具有达灵顿配置。

16.权利要求9的装置，还包括连接在比较器和第二低通滤波器之间的第二缓冲器，用于缓冲比较器的输出并作为数字EFM信号向第二低通滤波器输出被缓冲的结果。

17.权利要求9的装置，其中电平控制器包括：

第十一负载，其一端连接到上包络；

第十二负载，其一端连接到下包络；

运算放大器，其正输入端连接到第十一负载的另一端，而负输入端连接到第十二负载的另一端；

第十三负载，连接在运算放大器的正输入端和输出端之间，用于输出第一基准信号；以及

第十四负载，连接在运算放大器的负输入端和输出端之间。

18.权利要求9的装置，其中第一和第二包络检测器包括：

用于提供第一偏流的第一加偏装置；

响应RF信号而导通和关断的第一晶体管；

第一电容器，当第一晶体管导通或关断时被充电和放电；

第一限流装置，用于限制来自第一电容器的第一放电量；

响应第一偏流而被加偏的第一输出缓冲器，用于缓冲由第一电容器所保持的电压，并作为上包络输出被缓冲的电压；

用于提供第二偏流的第二加偏装置；

响应RF信号而导通和关断的第二晶体管；

第二电容器，当第二晶体管导通或关断时被充电和放电；

第二限流装置，用于限制第二电容器中的充电电荷量；以及

响应第二偏流而被加偏的第二输出缓冲器，用于缓冲由第二电容器所保持的电压，并作为下包络输出被缓冲的电压。

19.权利要求18的装置，其中第一和第二包络检测器根据光盘再生系统中的盘速而改变第一和第二偏流及第一和第二电荷量。

20.权利要求18的装置，其中第一输出缓冲器具有达灵顿配置。

21.权利要求18的装置，其中第二输出缓冲器具有达灵顿配置。

22.一种光盘再生系统的不对称性纠正方法，用于通过纠正从光学二极管输出的RF信号的不对称性而获得数字EFM信号，该方法包括步骤：

检测RF信号上包络和下包络；

把上包络加到下包络；

通过控制加法结果的电平获得基准信号；

抽取基准信号的直流成分；

从先前纠正了不对称性的数字EFM信号的直流成分中减去基准信号的直流成分；

通过把减法的结果加到基准信号而获得限幅基准电平；

判定RF信号电平是否大于限幅基准电平；

当RF信号电平大于限幅基准电平时，判定第一逻辑电平为当前纠正了不对称性的数字EFM信号的电平；

当RF信号电平小于限幅基准电平时，判定补充第一逻辑电平的第二逻辑电平为当前纠正了不对称性数字EFM信号的电平；以及

当限幅基准电平与RF信号电平相同时，改变数字EFM信号电平。

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