專利名稱：光盤系統(tǒng)的數(shù)據(jù)限幅器和數(shù)據(jù)限幅方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光盤系統(tǒng)，具體涉及一種用于光盤再現(xiàn)器的數(shù)據(jù)限幅器和數(shù)據(jù)限幅方法，所述數(shù)據(jù)限幅器將從光盤提取的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
背景技術(shù)：
圖1是標(biāo)準(zhǔn)光盤再現(xiàn)器的示意方框圖。如圖1所示，光盤再現(xiàn)器包括RF單元110，用于接收從光盤反射的信號(hào)，以便輸出模擬信號(hào)；數(shù)據(jù)限幅器120，用于接收從RF單元110輸出的模擬信號(hào)，以便估計(jì)模擬信號(hào)的中間值和利用中間值將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；數(shù)字信號(hào)處理單元130，用于處理從數(shù)據(jù)限幅器120輸出的數(shù)字信號(hào)，以便從信號(hào)恢復(fù)信息。除了上述部件，在其他功能中，光盤再現(xiàn)器還包括電機(jī)單元140，用于機(jī)械地控制光盤。
圖2和3是按照現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)據(jù)限幅器的一個(gè)示例的電路圖。
圖2所示的數(shù)據(jù)限幅器包括比較器210、鎖相環(huán)路(PLL)220、低通濾波器230和放大器240。
比較器210比較從RF單元110(參見圖1)輸入的模擬輸入信號(hào)AIN和預(yù)定的反饋信號(hào)FB，并且根據(jù)比較結(jié)果輸出數(shù)字信號(hào)EFMCOMP。PLL 220接收數(shù)字信號(hào)EFMCOMP，并且產(chǎn)生具有信道周期T的信道時(shí)鐘信號(hào)PLCK。低通濾波器230低通濾波數(shù)字信號(hào)EFMCOMP，放大器240放大低通濾波的數(shù)字信號(hào)，以產(chǎn)生輸入到比較器210的負(fù)端的反饋信號(hào)FB。
低通濾波器230用作積分器單元。即，通過(guò)積分?jǐn)?shù)字信號(hào)EFMCOMP來(lái)估計(jì)模擬輸入信號(hào)的AIN的中間值。所估計(jì)的中間值通過(guò)放大器240被反饋到比較器210，并且被與模擬輸入信號(hào)AIN相比較，因此所估計(jì)的中間值被用作限幅電平。這個(gè)限幅電平被稱為用于將模擬輸入信號(hào)AIN轉(zhuǎn)換為諸如高電平(1)和低電平(0)的數(shù)字信號(hào)的基本電平。必須在模擬輸入信號(hào)AIN的眼圖的中心設(shè)置限幅電平。如果限幅電平偏離眼圖的中心，則在當(dāng)模擬輸入信號(hào)AIN被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)EFMCOMP時(shí)在高電平和低電平的脈沖寬度中產(chǎn)生誤差，因此存在產(chǎn)生數(shù)據(jù)誤差的高概率。
諸如圖3所示的增強(qiáng)的數(shù)據(jù)限幅器除了圖2所示的數(shù)據(jù)限幅器的部件之外還包括電荷泵250。
在這個(gè)實(shí)施例中，如果數(shù)字信號(hào)EFMCOMP在高電平，則電荷泵250的開關(guān)SW1被關(guān)閉，并且電荷泵250的開關(guān)SW2被接通。在這種情況下，電流從電荷泵250的輸出節(jié)點(diǎn)向接地點(diǎn)流動(dòng)，以便降低充到電容器CP的電壓，因此降低了輸入到低通濾波器230的信號(hào)電平。如果數(shù)字信號(hào)EFMCOMP在低電平，則開關(guān)SW1被接通，并且開關(guān)SW2被關(guān)閉。在這種情況下，電流從電源電壓被提供，并且電容器CP被用電壓充電，以便提高輸入到低通濾波器230的信號(hào)電平。
其后，因?yàn)殡姾杀媒档土藬?shù)字信號(hào)EFMCOMP的峰值到峰值電平，因此電荷泵250用來(lái)減少一個(gè)設(shè)計(jì)特征，即具體上是連接到電荷泵250的后端的低通濾波器230的帶寬。
但是，在模擬輸入信號(hào)AIN的眼圖不對(duì)稱的情況下，圖2和3所示的現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)據(jù)限幅器具有產(chǎn)生數(shù)據(jù)誤差的高概率。
圖4是模擬輸入信號(hào)的波形圖。一般，模擬輸入信號(hào)的波形被稱為眼圖。在圖4中，11T被稱為具有相對(duì)較長(zhǎng)擺動(dòng)寬度的信號(hào)，3T被稱為具有相對(duì)較短擺動(dòng)寬度的信號(hào)。
光盤(以下稱為CD)系統(tǒng)或數(shù)字多用途盤(以下稱為DVD)系統(tǒng)利用EFM(8-14調(diào)制)調(diào)制信息數(shù)據(jù)，并且存儲(chǔ)被調(diào)制的數(shù)據(jù)。在CD的情況下，EFM信號(hào)是具有3T到11T周期的脈沖信號(hào)(T是信道時(shí)鐘周期)，在DVD的情況下，EFM信號(hào)是具有3T到14T周期的脈沖信號(hào)。因此，當(dāng)考慮到基于CD的時(shí)候，從光盤再現(xiàn)的模擬輸入信號(hào)對(duì)應(yīng)于具有3T-11T周期的信號(hào)中的任何一個(gè)。
在圖4中，(a)提供了11T信號(hào)的中心電平與3T信號(hào)的中心電平相同的情況。圖4(b)提供了3T信號(hào)的中心電平相對(duì)于11T信號(hào)的中心電平具有正值的情況。即，圖4(b)示出了正的不對(duì)稱發(fā)生的情況。另一方面，圖4(c)提供了3T信號(hào)的中心電平相對(duì)于11T信號(hào)的中心電平具有負(fù)值的情況。即，圖4(c)示出了發(fā)生負(fù)對(duì)稱的情況。
在向盤記錄數(shù)據(jù)時(shí)記錄功率量不適當(dāng)?shù)那闆r下，或在制造光盤期間發(fā)生凹坑不對(duì)稱的情況下，等等，如圖4(b)和4(c)產(chǎn)生模擬輸入信號(hào)中的不對(duì)稱。
按照?qǐng)D2和3所示的現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)據(jù)限幅器估計(jì)所有的3T-11T信號(hào)的中間值。因此，具有較長(zhǎng)脈沖寬度的信號(hào)(11T信號(hào)或接近11T信號(hào)的信號(hào))的中間值影響所有信號(hào)的中間值。
在如圖4(b)和(c)中的模擬輸入信號(hào)不對(duì)稱的情況下，如果11T信號(hào)的中間值被用作限幅電平并且11T信號(hào)的中間值被應(yīng)用到3T信號(hào)，則在3T信號(hào)的高電平和低電平在脈沖寬度中產(chǎn)生大量的誤差。注意，僅僅在模擬輸入信號(hào)對(duì)稱的情況下在恢復(fù)數(shù)據(jù)中不產(chǎn)生誤差。但是，如圖4(b)和(c)所示，當(dāng)考慮到基于11T信號(hào)時(shí)，在3T信號(hào)的低電平的脈沖寬度長(zhǎng)于高電平的，或在3T信號(hào)的高電平的脈沖寬度長(zhǎng)于低電平的。結(jié)果，很可能在恢復(fù)數(shù)據(jù)中產(chǎn)生數(shù)據(jù)誤差。
因此，因?yàn)樵诂F(xiàn)有技術(shù)中不能準(zhǔn)確地估計(jì)具有相對(duì)較小脈沖寬度的信號(hào)(3T信號(hào)或接近3T信號(hào)的信號(hào))的中間值，因此難于準(zhǔn)確地恢復(fù)數(shù)據(jù)，其中很可能產(chǎn)生數(shù)據(jù)誤差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)限幅器，用于降低在光盤再現(xiàn)器中產(chǎn)生數(shù)據(jù)誤差的可能。
本發(fā)明也提供了一種數(shù)據(jù)限幅方法，用于降低在光盤再現(xiàn)器中產(chǎn)生數(shù)據(jù)誤差的可能。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種數(shù)據(jù)限幅器，用于在光盤系統(tǒng)中將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。數(shù)據(jù)限幅器包括比較器，用于比較模擬輸入信號(hào)和反饋信號(hào)以產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)；工作周期(duty)檢測(cè)器，它檢測(cè)數(shù)字信號(hào)的工作周期，如果所檢測(cè)的工作周期大于預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間，則將所檢測(cè)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間的信號(hào)，并且輸出所轉(zhuǎn)換的信號(hào)；低通濾波器，用于積分工作周期檢測(cè)器的輸出信號(hào)以產(chǎn)生反饋信號(hào)。
優(yōu)選的是，數(shù)據(jù)限幅器還包括高通濾波器，用于從模擬輸入信號(hào)消除低頻噪聲分量。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種數(shù)據(jù)限幅器，用于在光盤系統(tǒng)中將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。數(shù)據(jù)限幅器包括比較器，用于比較模擬輸入信號(hào)和限幅電平，以按照比較結(jié)果來(lái)產(chǎn)生第一電平的數(shù)字信號(hào)或第二電平的數(shù)字信號(hào)；工作周期檢測(cè)器，它每當(dāng)數(shù)字信號(hào)的邏輯電平改變時(shí)檢測(cè)數(shù)字信號(hào)的工作周期，當(dāng)所檢測(cè)的工作周期等于或小于預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間的時(shí)候輸出數(shù)字信號(hào)，當(dāng)所檢測(cè)的工作周期長(zhǎng)于預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間的時(shí)候，在預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間之外的一個(gè)時(shí)段輸出第三電平的數(shù)字信號(hào)；限幅電平估計(jì)單元，它接收工作周期檢測(cè)器的輸出信號(hào)以估計(jì)和輸出限幅電平。
優(yōu)選的是，限幅電平估計(jì)單元包括低通濾波器，用于積分工作周期檢測(cè)器的輸出信號(hào)。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于限幅數(shù)據(jù)的方法，用于在光盤系統(tǒng)中將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。所述方法包括(a)比較模擬輸入信號(hào)和反饋信號(hào)以產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)；(b)檢測(cè)數(shù)字信號(hào)的工作周期，如果所檢測(cè)的工作周期大于預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間，則將所檢測(cè)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間的信號(hào)，并且輸出所轉(zhuǎn)換的信號(hào)；(c)積分工作周期檢測(cè)器的輸出信號(hào)以產(chǎn)生反饋信號(hào)。


通過(guò)參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明的上述和其他方面和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中圖1是一般的光盤再現(xiàn)器的示意方框圖；圖2和3是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)限幅器電路的示例的電路圖；圖4是模擬輸入信號(hào)的波形圖；圖5是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)限幅器的電路圖；圖6是按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)限幅器的電路；圖7是圖5和6所示的工作周期檢測(cè)器的詳細(xì)電路圖；圖8是圖7所示的工作周期檢測(cè)器的操作波形圖；圖9是模擬輸入信號(hào)和反饋信號(hào)的波形圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在不同的附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件。
圖5是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)限幅器的視圖。圖5所示的數(shù)據(jù)限幅器包括比較器510、鎖相環(huán)路(PLL)520、工作周期檢測(cè)器530、低通濾波器540和放大器550。
比較器510比較從光盤再現(xiàn)的模擬輸入信號(hào)AIN和預(yù)定的反饋信號(hào)EFMO_F，以產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)EFMCOMP。如果模擬輸入信號(hào)AIN大于反饋信號(hào)EFMO_F，則比較器510產(chǎn)生高電平的數(shù)字信號(hào)EFMCOMP。如果模擬輸入信號(hào)AIN小于反饋信號(hào)EFMO_F，則比較器510產(chǎn)生低電平的數(shù)字信號(hào)EFMCOMP。即，比較器510的作用是將模擬輸入信號(hào)AIN轉(zhuǎn)換為具有方波形式的數(shù)字信號(hào)EFMCOMP。比較器510的正端接收模擬輸入信號(hào)AIN，負(fù)端接收反饋信號(hào)EFMO_F。反饋信號(hào)EFMO_F用作用于將模擬輸入信號(hào)AIN轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)EFMCOMP的基礎(chǔ)的限幅電平。
一個(gè)選用的高通濾波器(未示出)可以布置在比較器510的正端的前端，用于從模擬輸入信號(hào)AIN消除低頻噪聲分量。
PLL 520接收數(shù)字信號(hào)EFMCOMP以產(chǎn)生具有預(yù)定信道周期(以下稱為“T”)的預(yù)定信道時(shí)鐘信號(hào)PLCK。
工作周期檢測(cè)器530檢測(cè)數(shù)字信號(hào)EFMCOMP的工作周期。如果所檢測(cè)的工作周期短于預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間，則工作周期檢測(cè)器530允許數(shù)字信號(hào)EFMCOMP通過(guò)。另一方面，如果所檢測(cè)的工作周期長(zhǎng)于預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間，則工作周期檢測(cè)器530相對(duì)于預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間之外的工作周期輸出高阻抗?fàn)顟B(tài)Hi-z的輸出信號(hào)EFMO。因此，響應(yīng)于具有短于預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間的數(shù)字信號(hào)EFMCOMP來(lái)估計(jì)模擬輸入信號(hào)AIN的中間值，即限幅電平。
低通濾波器540低通濾波工作周期檢測(cè)器530的輸出信號(hào)EFMO。放大器550以預(yù)定的增益放大低通濾波的信號(hào)EFMO，以產(chǎn)生輸入到比較器510的負(fù)端的反饋信號(hào)EFMO_F。
低通濾波器540用來(lái)積分工作周期檢測(cè)器530的輸出信號(hào)EFMO。低通濾波器540包括電阻器RL和電容器CL。放大器550包括差分放大器551和電阻器R1和R2。低通濾波器540的輸出信號(hào)被輸入到差分放大器551的正端，預(yù)定的參考電壓Vref經(jīng)由串聯(lián)電阻R1被輸入到差分放大器551的負(fù)端。參考電壓Vref可以選用地被一個(gè)獨(dú)立的參考電壓產(chǎn)生器(未示出)輸出。差分放大器551的輸出信號(hào)變?yōu)檩斎氲奖容^器510的負(fù)端的反饋信號(hào)EFMO_F。
圖7中提供了按照本發(fā)明的工作周期檢測(cè)器530的詳細(xì)電路圖。如圖7所示，工作周期檢測(cè)器530包括D觸發(fā)器531、異或門電路532、或門電路533、計(jì)數(shù)器534和三態(tài)緩沖器535。
數(shù)字信號(hào)EFMCOMP被輸入到D觸發(fā)器531的輸入端D，信道時(shí)鐘信號(hào)PLCK被輸入到D觸發(fā)器531的時(shí)鐘端ck。D觸發(fā)器531在將數(shù)字信號(hào)EFMCOMP延遲信道時(shí)鐘信號(hào)PLCK的一個(gè)周期之后輸出數(shù)字信號(hào)EFMCOMP。
異或門電路532對(duì)數(shù)字信號(hào)EFMCOMP和D觸發(fā)器531的輸出信號(hào)執(zhí)行異或運(yùn)算，以產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)RS。于是，每當(dāng)反相數(shù)字信號(hào)EFMCOMP時(shí)，復(fù)位信號(hào)RS對(duì)于一個(gè)信道周期變?yōu)楦唠娖?。即，每?dāng)數(shù)字信號(hào)EFMCOMP從0改變到1或從1改變到0時(shí)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)RS。復(fù)位信號(hào)RS被輸入到計(jì)數(shù)器534。
或門電路533對(duì)信道時(shí)鐘信號(hào)PLCK和計(jì)數(shù)器534的輸出信號(hào)EFMEN執(zhí)行或運(yùn)算，并且將其輸入到計(jì)數(shù)器534的時(shí)鐘端子ck。
計(jì)數(shù)器534具有預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間，所述持續(xù)時(shí)間的單位是T。例如，如果設(shè)置的值是N，則所述持續(xù)時(shí)間被表示為N*T。在此，T是信道周期，N是自然數(shù)。假定在本實(shí)施例中設(shè)置的值是5，則計(jì)數(shù)器534的預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間是5T。
每當(dāng)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)RS時(shí)，計(jì)數(shù)器534將計(jì)數(shù)值復(fù)位為“0”。計(jì)數(shù)器534從“0”開始計(jì)數(shù)。如果計(jì)數(shù)值小于設(shè)置的值，則計(jì)數(shù)器534輸出在第一邏輯電平的輸出信號(hào)EFMEN，如果計(jì)數(shù)值等于設(shè)置的值，則計(jì)數(shù)器534輸出在第二邏輯電平的輸出信號(hào)EFMEN。在此，第一邏輯電平被認(rèn)為是低電平，第二邏輯電平被認(rèn)為是高電平。計(jì)數(shù)器534的輸出信號(hào)EFMEN是用于控制三態(tài)緩沖器535的緩沖器控制信號(hào)。
三態(tài)緩沖器535響應(yīng)于計(jì)數(shù)器534的輸出信號(hào)EFMEN而緩沖數(shù)字信號(hào)EFMCOMP，并且輸出緩沖的數(shù)字信號(hào)EFMO。當(dāng)計(jì)數(shù)器534的輸出信號(hào)EFMEN在第一邏輯電平時(shí)，三態(tài)緩沖器535變得有效，并且輸出數(shù)字信號(hào)EFMCOMP。另一方面，當(dāng)計(jì)數(shù)器534的輸出信號(hào)EFMEN在第二邏輯電平時(shí)，三態(tài)緩沖器535變?yōu)闊o(wú)效，因此將緩沖的數(shù)字信號(hào)EFMO置于高阻抗?fàn)顟B(tài)。
圖8是圖7所示的工作周期檢測(cè)器的操作波形圖。下面參照?qǐng)D8來(lái)說(shuō)明工作周期檢測(cè)器530的操作。
如圖8所示，由比較器510輸出的數(shù)字信號(hào)EFMCOMP是具有邏輯值“1”和“0”的方波信號(hào)。例如設(shè)想數(shù)字信號(hào)EFMCOMP是從CD再現(xiàn)的數(shù)字信號(hào)。如上所述，記錄在CD上的信號(hào)是具有3T-11T周期的信號(hào)。每當(dāng)數(shù)字信號(hào)EFMCOMP從“1”改變到“0”和從“0”改變到“1”時(shí)，在一個(gè)信道周期期間在高電平狀態(tài)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)RS。即，復(fù)位信號(hào)RS具有通過(guò)響應(yīng)于數(shù)字信號(hào)EFMCOMP的上升沿和下降沿而產(chǎn)生的信道時(shí)鐘信號(hào)PLCK的一個(gè)周期寬度。
當(dāng)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)RS的時(shí)候，計(jì)數(shù)器534被復(fù)位到‘0’并且從“0”開始計(jì)數(shù)。如果例如計(jì)數(shù)值小于從計(jì)數(shù)器534設(shè)置的值，則計(jì)數(shù)器534的輸出信號(hào)EFMEN在低電平狀態(tài)。在當(dāng)輸出信號(hào)EFMEN處于低電平狀態(tài)時(shí)的時(shí)間期間，信道時(shí)鐘信號(hào)PLCK被連續(xù)地輸入到計(jì)數(shù)器534的時(shí)鐘端子ck，因此計(jì)數(shù)器534按照信道周期連續(xù)地計(jì)數(shù)。如果計(jì)數(shù)值隨后等于5，則計(jì)數(shù)器534的輸出信號(hào)EFMEN被置于高電平狀態(tài)。高電平信號(hào)被輸入到計(jì)數(shù)器534的時(shí)鐘端子ck，因此停止了計(jì)數(shù)器534的計(jì)數(shù)操作。因此，計(jì)數(shù)值被保持在5。
因?yàn)槿龖B(tài)緩沖器535在當(dāng)輸出信號(hào)EFMEN處于低電平狀態(tài)時(shí)的時(shí)間期間輸出數(shù)字信號(hào)EFMCOMP，因此，在當(dāng)輸出信號(hào)EFMEN處于低電平狀態(tài)時(shí)的時(shí)間期間，被緩沖的數(shù)字信號(hào)EFMO與數(shù)字信號(hào)EFMCOMP相同。另一方面，在輸出信號(hào)EFMEN處于高電平狀態(tài)期間，三態(tài)緩沖器535的內(nèi)部開關(guān)被關(guān)閉，以便當(dāng)輸出信號(hào)EFMEN處于高電平狀態(tài)的時(shí)間期間被緩沖的三態(tài)緩沖器535的數(shù)字信號(hào)EFMO處于具有預(yù)定電平的高阻抗?fàn)顟B(tài)。
例如，在三態(tài)緩沖器535的輸入信號(hào)是11T信號(hào)的情況下，計(jì)數(shù)器534的計(jì)數(shù)操作被停止。這個(gè)原因是如果輸入信號(hào)是5T信號(hào)，則計(jì)數(shù)器534的輸出信號(hào)EFMEN在高電平狀態(tài)，以便高電平信號(hào)被輸入到計(jì)數(shù)器534的時(shí)鐘端子ck。因此，11T信號(hào)被轉(zhuǎn)換為“5T+6T高阻抗(Z)”信號(hào)。即，“5T+6T高阻抗(Z)”信號(hào)表示在5T期間輸出原始數(shù)字信號(hào)，在剩余的6T期間，輸出信號(hào)處于高阻抗?fàn)顟B(tài)。另一方面，在輸入不長(zhǎng)于5T周期的數(shù)字信號(hào)的情況下，輸出原始的數(shù)字信號(hào)。
低通濾波器540濾波緩沖的數(shù)字信號(hào)EFMO。當(dāng)緩沖的數(shù)字信號(hào)EFMO是“1”的時(shí)候，如圖8所示的低通濾波信號(hào)、即LPF輸出連續(xù)地提高。其后，當(dāng)緩沖的數(shù)字信號(hào)EFMO處于高阻抗(Z)狀態(tài)時(shí)，LPF輸出被保持為前一個(gè)值。而且，當(dāng)緩沖的數(shù)字信號(hào)EFMO是“0”的時(shí)候，LPF輸出連續(xù)下降。
雖然在所述說(shuō)明性的示例中計(jì)數(shù)器的預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間是5T，但是可以改變計(jì)數(shù)器的預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間。
圖9是模擬輸入信號(hào)AIN和反饋信號(hào)的波形圖。在圖9中，(a)表示在圖2所示的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)限幅器中產(chǎn)生的反饋信號(hào)FB，(b)表示在圖5所示的數(shù)據(jù)限幅器中產(chǎn)生的反饋信號(hào)EFMO_F。
具有相同波形的模擬輸入信號(hào)AIN被分別輸入到圖2和5所示的數(shù)據(jù)限幅器中。在圖9所示的模擬輸入信號(hào)AIN的波形中，3T信號(hào)的中間值高于11T信號(hào)的并且具有正的不對(duì)稱。在這種情況下，按照積分所有信號(hào)以產(chǎn)生反饋信號(hào)FB的傳統(tǒng)的手段，未沿著3T信號(hào)的中心，因此3T信號(hào)的工作周期失真。結(jié)果，在恢復(fù)信息數(shù)據(jù)中產(chǎn)生數(shù)據(jù)誤差。另一方面，按照本實(shí)施例，因?yàn)橥ㄟ^(guò)積分具有預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間或更少的持續(xù)時(shí)間的信號(hào)而產(chǎn)生反饋信號(hào)EFMO_F，因此容易估計(jì)具有短持續(xù)時(shí)間的信號(hào)的中間值。例如，在預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間是5T的情況下，具有不長(zhǎng)于5T的持續(xù)時(shí)間的信號(hào)被積分，因此，積分的值接近具有短持續(xù)時(shí)間的信號(hào)的中間值。
在圖9中，通過(guò)按照本實(shí)施例的電路的反饋電壓(b)高于通過(guò)傳統(tǒng)電路反饋電壓(a)，并且接近3T信號(hào)的中間值。因此，在本發(fā)明中，降低了具有短持續(xù)時(shí)間的信號(hào)的工作周期將被失真的概率。而且，雖然利用具有短持續(xù)時(shí)間的信號(hào)的中間值來(lái)限幅具有長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的信號(hào)，這種限幅效果遠(yuǎn)不如利用具有長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間的信號(hào)的中間值來(lái)限幅具有短持續(xù)時(shí)間的信號(hào)的情況。因此，通過(guò)根據(jù)具有短持續(xù)時(shí)間的信號(hào)來(lái)估計(jì)限幅電平，降低了在數(shù)據(jù)恢復(fù)期間發(fā)生數(shù)據(jù)誤差的概率。
圖6是按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的數(shù)據(jù)限幅器的視圖。圖6所示的數(shù)據(jù)限幅器除了在圖5所示的數(shù)據(jù)限幅器中所包括的比較器510、PLL 520、工作周期檢測(cè)器530、低通濾波器540和放大器550之外還包括電荷泵560。因?yàn)樯厦嬖敿?xì)說(shuō)明了比較器510、PLL 520、工作周期檢測(cè)器530、低通濾波器540和放大器550的操作，因此在此省略對(duì)它的說(shuō)明。
電荷泵560包括第一開關(guān)SW1，位于電源電壓和低通濾波器540的輸入節(jié)點(diǎn)N1之間；第二開關(guān)SW2，位于低通濾波器540的輸入節(jié)點(diǎn)N1和地之間；電容器CP，位于低通濾波器540的輸入節(jié)點(diǎn)N1和地之間。
當(dāng)數(shù)字信號(hào)EFMO在低電平時(shí)，第一開關(guān)SW1接通。當(dāng)數(shù)字信號(hào)EFMO在高電平時(shí)，第二開關(guān)SW2接通。換句話說(shuō)，當(dāng)數(shù)字信號(hào)EFMO在高電平時(shí)，第一開關(guān)SW1被關(guān)斷，第二開關(guān)SW2被接通。在這種情況下，因?yàn)殡娏鲝牡屯V波器540的輸入節(jié)點(diǎn)N1流到地，所以充到電容器CP的電荷減少，因此降低了輸入到低通濾波器540的信號(hào)的電平。當(dāng)數(shù)字信號(hào)EFMO在低電平時(shí)，第一開關(guān)SW1接通，而第二開關(guān)SW2關(guān)斷。在這種情況下，因?yàn)槔猛ㄟ^(guò)從電源提供的電流的電壓來(lái)充電電容器CP，所以輸入到低通濾波器的信號(hào)的電平被提高。即，電荷泵560用來(lái)降低被緩沖的數(shù)字信號(hào)EFMO的峰值到峰值的電平。而且，因?yàn)榘凑毡緦?shí)施例的數(shù)據(jù)限幅器還包括上述結(jié)構(gòu)的電荷泵560，可以得到設(shè)計(jì)特征、特別是連接到電荷泵560的后端的低通濾波器540的帶寬特征。
如上所述，按照本發(fā)明的用于限幅數(shù)據(jù)的電路和方法，根據(jù)具有預(yù)定值的預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間或更少的信號(hào)的中間值來(lái)限幅數(shù)據(jù)。因此，與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)限幅相比較，降低了具有短持續(xù)時(shí)間的信號(hào)的工作周期失真的概率。結(jié)果，降低了在數(shù)據(jù)恢復(fù)期間發(fā)生數(shù)據(jù)誤差的概率。
雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例具體示出和說(shuō)明了本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)明白，在不脫離所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)限幅器，用于在光盤系統(tǒng)中將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，包括比較器，用于比較模擬輸入信號(hào)和反饋信號(hào)以產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)；工作周期檢測(cè)器，它檢測(cè)數(shù)字信號(hào)的工作周期，如果所檢測(cè)的工作周期大于預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間，則將所檢測(cè)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間的信號(hào)，并且輸出所轉(zhuǎn)換的信號(hào)；和低通濾波器，用于積分工作周期檢測(cè)器的輸出信號(hào)以產(chǎn)生反饋信號(hào)。
2.按照權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)限幅器，還包括放大器，用于放大反饋信號(hào)。
3.按照權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)限幅器，還包括高通濾波器，用于從模擬輸入信號(hào)去除低頻噪聲分量。
4.按照權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)限幅器，其中如果模擬輸入信號(hào)等于或大于反饋信號(hào)，則比較器輸出高電平的數(shù)字信號(hào)，如果模擬輸入信號(hào)小于反饋信號(hào)，則比較器輸出低電平的數(shù)字信號(hào)。
5.按照權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)限幅器，其中所述工作周期檢測(cè)器包括計(jì)數(shù)器，用于執(zhí)行計(jì)數(shù)操作，并且如果通過(guò)計(jì)數(shù)操作確定的計(jì)數(shù)值小于預(yù)先設(shè)置值，則輸出第一邏輯電平的緩沖器控制信號(hào)，如果計(jì)數(shù)值不小于預(yù)先設(shè)置的值，則輸出第二邏輯電平的緩沖器控制信號(hào)；復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，以便將計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值復(fù)位為預(yù)先設(shè)置的計(jì)數(shù)值；和三態(tài)緩沖器，用于當(dāng)緩沖器控制信號(hào)在第一邏輯電平時(shí)，輸出數(shù)字信號(hào)作為輸出信號(hào)，當(dāng)緩沖器控制信號(hào)在第二邏輯電平時(shí)，將輸出信號(hào)置于高阻抗?fàn)顟B(tài)。
6.按照權(quán)利要求5的數(shù)據(jù)限幅器，其中當(dāng)緩沖器控制信號(hào)處于第一邏輯電平時(shí)三態(tài)緩沖器有效，當(dāng)緩沖器控制信號(hào)處于第二邏輯電平時(shí)三態(tài)緩沖器無(wú)效。
7.按照權(quán)利要求5的數(shù)據(jù)限幅器，其中所述復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生器對(duì)數(shù)字信號(hào)和通過(guò)將數(shù)字信號(hào)延遲一個(gè)信道時(shí)鐘周期獲得的信號(hào)執(zhí)行異或運(yùn)算，以產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。
8.按照權(quán)利要求5的數(shù)據(jù)限幅器，其中響應(yīng)于通過(guò)對(duì)信道時(shí)鐘信號(hào)和緩沖器控制信號(hào)執(zhí)行或運(yùn)算而獲得的信號(hào)，來(lái)執(zhí)行計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)操作。
9.按照權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)限幅器，還包括電荷泵，它包括置于低通濾波器的輸入節(jié)點(diǎn)和地電壓之間的電容器，并通過(guò)響應(yīng)于工作周期檢測(cè)器的輸出信號(hào)而充電或放電電容器的電壓，來(lái)調(diào)整低通濾波器的輸入信號(hào)的電壓電平。
10.按照權(quán)利要求9的數(shù)據(jù)限幅器，其中電荷泵包括第一開關(guān)，當(dāng)數(shù)字信號(hào)在低電平和電容器被以電壓充電時(shí)被接通；第二開關(guān)，當(dāng)數(shù)字信號(hào)在高電平和電容器的電壓被放電時(shí)被接通。
11.一種數(shù)據(jù)限幅器，用于在光盤系統(tǒng)中將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，包括比較器，用于比較模擬輸入信號(hào)和限幅電平，以按照比較結(jié)果來(lái)產(chǎn)生第一電平的數(shù)字信號(hào)或第二電平的數(shù)字信號(hào)；工作周期檢測(cè)器，它當(dāng)數(shù)字信號(hào)的邏輯電平改變時(shí)，檢測(cè)數(shù)字信號(hào)的工作周期，當(dāng)所檢測(cè)的工作周期等于或小于預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間時(shí)，輸出數(shù)字信號(hào)作為輸出信號(hào)，當(dāng)所檢測(cè)的工作周期長(zhǎng)于預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間時(shí)，在大于預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間的一時(shí)段輸出第三電平的信號(hào)；和限幅電平估計(jì)單元，它接收工作周期檢測(cè)器的輸出信號(hào)，以估計(jì)和輸出限幅電平。
12.按照權(quán)利要求11的數(shù)據(jù)限幅器，其中所述限幅電平估計(jì)單元包括低通濾波器，用于積分工作周期檢測(cè)器的輸出信號(hào)。
13.按照權(quán)利要求11的數(shù)據(jù)限幅器，其中所述工作周期檢測(cè)器包括計(jì)數(shù)器，用于執(zhí)行計(jì)數(shù)操作，并且如果通過(guò)計(jì)數(shù)操作確定的計(jì)數(shù)值小于預(yù)先設(shè)置值，則輸出第一邏輯電平的緩沖器控制信號(hào)，如果計(jì)數(shù)值不小于預(yù)先設(shè)置的值，則輸出第二邏輯電平的緩沖器控制信號(hào)；復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)，以便將計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值復(fù)位為預(yù)先設(shè)置的計(jì)數(shù)值；和三態(tài)緩沖器，用于當(dāng)緩沖器控制信號(hào)在第三邏輯電平的時(shí)候，輸出數(shù)字信號(hào)作為輸出信號(hào)，當(dāng)緩沖器控制信號(hào)在第二邏輯電平時(shí)，將輸出信號(hào)置于高阻抗?fàn)顟B(tài)。
14.按照權(quán)利要求11的數(shù)據(jù)限幅器，其中所述限幅電平估計(jì)單元包括電荷泵，它包括置于工作周期檢測(cè)器的輸出節(jié)點(diǎn)和地電壓之間的電容器，并通過(guò)響應(yīng)于工作周期檢測(cè)器的輸出信號(hào)而充電或放電電容器的電壓，來(lái)調(diào)整低通濾波器的輸入信號(hào)的電壓電平；和低通濾波器，用于積分電容器的電壓電平。
15.一種用于限幅數(shù)據(jù)的方法，用于在光盤系統(tǒng)中將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，包括(a)比較模擬輸入信號(hào)和反饋信號(hào)，以產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)；(b)檢測(cè)數(shù)字信號(hào)的工作周期，如果所檢測(cè)的工作周期大于預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間，則將所檢測(cè)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間的信號(hào)，并且輸出所轉(zhuǎn)換的信號(hào)；以及(c)積分工作周期檢測(cè)器的輸出信號(hào)以產(chǎn)生反饋信號(hào)。
16.按照權(quán)利要求15的數(shù)據(jù)限幅方法，其中(c)包括(c1)積分工作周期檢測(cè)器的輸出信號(hào)；(c2)放大積分的信號(hào)。
17.按照權(quán)利要求15的數(shù)據(jù)限幅方法，在(a)之前還包括高通濾波模擬輸入信號(hào)，用于從中消除低頻噪聲分量。
18.按照權(quán)利要求15的數(shù)據(jù)限幅方法，其中(b)包括(b1)利用計(jì)數(shù)器執(zhí)行計(jì)數(shù)操作，并且如果通過(guò)計(jì)數(shù)操作確定的計(jì)數(shù)值小于預(yù)先設(shè)置值，則輸出第一邏輯電平的緩沖器控制信號(hào)，如果計(jì)數(shù)值不小于預(yù)先設(shè)置的值，則輸出第二邏輯電平的緩沖器控制信號(hào)；(b2)當(dāng)緩沖器控制信號(hào)在第一邏輯電平時(shí)，輸出數(shù)字信號(hào)作為輸出信號(hào)，當(dāng)緩沖器控制信號(hào)在第二邏輯電平時(shí)，將輸出信號(hào)置于高阻抗?fàn)顟B(tài)。
19.按照權(quán)利要求15的數(shù)據(jù)限幅方法，還包括通過(guò)響應(yīng)于工作周期檢測(cè)器的輸出信號(hào)而充電或放電電容器的電壓，來(lái)調(diào)整低通濾波器的輸入信號(hào)的電壓電平。
全文摘要
在用于光盤系統(tǒng)的數(shù)據(jù)限幅器和數(shù)據(jù)限幅方法中，用于將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)限幅器包括比較器、工作周期檢測(cè)器和低通濾波器。比較器比較模擬輸入信號(hào)和反饋信號(hào)，以產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)。工作周期檢測(cè)器檢測(cè)數(shù)字信號(hào)的工作周期。如果所檢測(cè)的工作周期大于預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間，則工作周期檢測(cè)器將所檢測(cè)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有預(yù)先設(shè)置的持續(xù)時(shí)間的信號(hào)，并且輸出所轉(zhuǎn)換的信號(hào)。低通濾波器積分工作周期檢測(cè)器的輸出信號(hào)以產(chǎn)生反饋信號(hào)。
文檔編號(hào)G11B20/10GK1487520SQ0315560
公開日2004年4月7日 申請(qǐng)日期2003年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月30日
發(fā)明者郭成穆, 沈泰現(xiàn) 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社