專利名稱：運(yùn)算處理電路單元及盤裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)以模擬信號(hào)形式輸入的信號(hào)執(zhí)行加法或減法運(yùn)算 的運(yùn)算處理電路單元。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于在盤裝置中執(zhí) 行伺服處理的運(yùn)算處理電路單元。
背景技術(shù)：
通常，諸如視頻信息、音頻信息和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的各種信息以射頻 信號(hào)的形式寫入例如光盤或磁光盤的盤存儲(chǔ)介質(zhì)中，在從盤存儲(chǔ)介質(zhì) 中再現(xiàn)數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)記錄到盤存儲(chǔ)介質(zhì)的盤裝置中，執(zhí)行伺服控制以 便將光學(xué)拾取器保持在所希望的位置。這種伺服控制的一些示例有-用于沿盤存儲(chǔ)介質(zhì)的軌道來(lái)移動(dòng)光學(xué)拾取器的跟蹤控制，以及用于設(shè) 置從光學(xué)拾取器向盤存儲(chǔ)介質(zhì)發(fā)射的激光束的焦點(diǎn)的聚焦控制。
為了執(zhí)行上述跟蹤控制和聚焦控制，盤裝置具有運(yùn)算處理電路單 元，用于基于光學(xué)拾取器所接收的激光束，產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)和聚焦 誤差信號(hào)。提供具有運(yùn)算處理電路單元的這種盤裝置，其中運(yùn)算處理
電路單元可以根據(jù)3光束方法和相差檢測(cè)方法(參見專利文獻(xiàn)l)來(lái)產(chǎn) 生不同的跟蹤誤差信號(hào)。
在盤裝置的傳統(tǒng)運(yùn)算處理電路單元中，例如用于減法運(yùn)算的電路
如圖10所示配置。該配置包括針對(duì)兩個(gè)輸入信號(hào)中的每一個(gè)而一對(duì) 一設(shè)置的濾波器電路101和102，用于允許預(yù)定頻率處的信號(hào)通過；減
法電路103，用于對(duì)通過濾波器電路101和102的兩個(gè)信號(hào)執(zhí)行減法運(yùn) 算；以及偏移調(diào)節(jié)電路104，用于從減法電路103執(zhí)行的減法所獲得的 信號(hào)中去除偏移。
在這種情況下，濾波器電路101和102每個(gè)均具有放大器A、以及 兩端與放大器A的輸入和輸出相連的電容器Cx和電阻器Rx。減法電路
103具有運(yùn)算放大器A1，運(yùn)算放大器A1具有與濾波器電路101和102的 輸出相連的非反相輸入端子和反相輸入端子。偏移調(diào)節(jié)電路104具有運(yùn) 算放大器A2，運(yùn)算放大器A2具有與減法電路103的輸出相連的非反相 輸入端子以及被輸入偏移電壓的反相輸入端子。 專利文獻(xiàn)l: JP-A-2002-00823
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題
如圖IO所示，用在盤裝置中的傳統(tǒng)運(yùn)算處理電路單元除了運(yùn)算操 作之外，還需要不同的操作電路，以用于濾波操作和偏移調(diào)節(jié)操作。 這增加了用于單個(gè)運(yùn)算操作的電路的尺寸，并因此增加了功耗。此外， 用于執(zhí)行例如跟蹤控制和聚焦控制的多種伺服控制的運(yùn)算處理電路單 元除了用于執(zhí)行運(yùn)算操作的上述濾波器電路和偏移調(diào)節(jié)電路之外，還 需要不同的操作電路以用于這些伺服控制。這進(jìn)一步增加了電路的尺 寸，并因此增加了功耗。
鑒于上述的傳統(tǒng)具有的問題，本發(fā)明的目的是提供可通過使用差 分信號(hào)來(lái)減小電路尺寸并降低功耗的運(yùn)算處理電路單元。
解決問題的手段
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，接收多個(gè)信號(hào)、并
對(duì)多個(gè)信號(hào)執(zhí)行加法/減法運(yùn)算的運(yùn)算處理電路單元具有差分信號(hào)產(chǎn) 生電路，用于將多個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為多個(gè)差分信號(hào)；以及運(yùn)算電路。該運(yùn) 算電路包括多個(gè)第一晶體管，每個(gè)均在其控制電極處接收來(lái)自差分
信號(hào)產(chǎn)生電路的多個(gè)差分信號(hào)的正信號(hào)中的相應(yīng)一個(gè)；多個(gè)第二晶體 管，每個(gè)均在其控制電極處接收多個(gè)差分信號(hào)的負(fù)信號(hào)中的相應(yīng)一個(gè)，
所述多個(gè)第二晶體管與所述多個(gè)第一晶體管并聯(lián)設(shè)置；以及濾波器電 路，連接在被分別輸入一個(gè)差分信號(hào)中的正信號(hào)和負(fù)信號(hào)的第一和第 二晶體管之間。在對(duì)兩個(gè)信號(hào)執(zhí)行減法運(yùn)算時(shí)，接收兩個(gè)信號(hào)中的一 個(gè)信號(hào)的第一晶體管的第一電極與接收兩個(gè)信號(hào)中的另一個(gè)信號(hào)的第 二晶體管的第一電極相連，并且接收兩個(gè)信號(hào)中的所述一個(gè)信號(hào)的第 二晶體管的第一電極與接收兩個(gè)信號(hào)中的所述另一個(gè)信號(hào)的第一晶體 管的第一電極相連。在對(duì)兩個(gè)信號(hào)執(zhí)行加法運(yùn)算時(shí)，接收兩個(gè)信號(hào)中
的一個(gè)信號(hào)的第一晶體管的第一電極與接收兩個(gè)信號(hào)中的另一個(gè)信號(hào) 的第一晶體管的第一電極相連，并且接收兩個(gè)信號(hào)中的所述一個(gè)信號(hào) 的第二晶體管的第一電極與接收兩個(gè)信號(hào)中的所述另一個(gè)信號(hào)的第二 晶體管的第一電極相連。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，從存儲(chǔ)有數(shù)據(jù)的盤存儲(chǔ)介質(zhì)中再現(xiàn)數(shù)據(jù) 或?qū)?shù)據(jù)記錄到盤存儲(chǔ)介質(zhì)的盤片裝置具有光學(xué)拾取器，用于向盤 存儲(chǔ)介質(zhì)發(fā)射激光束，并檢測(cè)從盤存儲(chǔ)介質(zhì)反射的光；伺服裝置，用 于設(shè)置光學(xué)拾取器的位置；以及伺服控制器，用于控制伺服裝置的操 作。該盤裝置包括上述運(yùn)算處理電路單元之一，作為伺服控制器。
本發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，由輸入了差分信號(hào)的正信號(hào)的晶體管和輸入了差分 信號(hào)的負(fù)信號(hào)的晶體管來(lái)執(zhí)行運(yùn)算操作，其中所述晶體管彼此并聯(lián)設(shè) 置。結(jié)果，與傳統(tǒng)配置不同，不需要提供每個(gè)均由多個(gè)晶體管構(gòu)成的 多個(gè)運(yùn)算放大器。這可以減小電路尺寸并降低功耗。此外，通過結(jié)合 具有晶體管的運(yùn)算電路而使用濾波器電路，可以給運(yùn)算電路提供濾波
特性，用于選擇預(yù)定頻率處的信號(hào)。結(jié)果，與傳統(tǒng)配置不同，不需要 獨(dú)立地形成運(yùn)算電路和濾波器電路。此外，通過使用附加的兩個(gè)晶體 管，可以執(zhí)行偏移調(diào)節(jié)。因此，與傳統(tǒng)配置不同，不需要形成具有運(yùn) 算放大器的附加電路來(lái)執(zhí)行偏移調(diào)節(jié)。


圖l是示出了光盤裝置的內(nèi)部配置的框圖。
圖2是示出了圖1所示的光盤裝置的RF處理器的內(nèi)部配置的框圖。
圖3是示出了差分信號(hào)產(chǎn)生電路的配置的電路圖。
圖4是示出了RF信號(hào)產(chǎn)生電路的配置的電路圖。
圖5是示出了中心誤差信號(hào)產(chǎn)生電路的配置的電路圖。
圖6是示出了中心誤差信號(hào)產(chǎn)生電路的配置的電路圖。
圖7是示出了聚焦誤差信號(hào)產(chǎn)生電路的配置的電路圖。
圖8是示出了跟蹤誤差信號(hào)產(chǎn)生電路的配置的電路圖。
圖9是示出了加法電路的配置的電路圖。
圖10是示出了盤裝置的傳統(tǒng)運(yùn)算處理電路單元的配置的圖。附圖標(biāo)記列表
1光盤
2光學(xué)拾取器
3主軸電機(jī) 4跟蹤致動(dòng)器 5聚焦致動(dòng)器 6滑動(dòng)電機(jī)
7 RF處理器
8 AD轉(zhuǎn)換器 9驅(qū)動(dòng)器
10解碼器 11控制器 12物鏡
具體實(shí)施例方式
將參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖l是示出了光盤裝置的內(nèi) 部配置的框圖。盡管所討論的實(shí)施例涉及從光盤讀取數(shù)據(jù)以便再現(xiàn)數(shù) 據(jù)的光盤裝置，但是本發(fā)明還適用于例如將數(shù)據(jù)寫入光盤以便在光盤 上記錄數(shù)據(jù)的光盤裝置、或者既可記錄也可再現(xiàn)光盤的光盤裝置。
圖1所示的光盤裝置包括光學(xué)拾取器2，其利用激光束來(lái)照射 光盤l;主軸電機(jī)3，其旋轉(zhuǎn)光盤l;滑動(dòng)電機(jī)6，其利用未示出的臂 部分，沿光盤1的半徑方向移動(dòng)光學(xué)拾取器2; RF處理器7，其處理 光學(xué)拾取器2接收從盤1反射的光所獲得的信號(hào)；AD轉(zhuǎn)換器8，其將 RF處理器7獲得的跟蹤誤差信號(hào)或聚焦誤差信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；驅(qū) 動(dòng)器9，其驅(qū)動(dòng)主軸電機(jī)3和滑動(dòng)電機(jī)6;解碼器10，其基于從RF 處理器7饋送的RF信號(hào)來(lái)產(chǎn)生數(shù)據(jù)；以及控制器ll，其基于從AD 轉(zhuǎn)換器8饋送的跟蹤誤差信號(hào)或聚焦誤差信號(hào)，來(lái)操作并控制驅(qū)動(dòng)器 9和光學(xué)拾取器2。
如上所述構(gòu)造的光學(xué)拾取器2包括物鏡12，用于將激光束聚焦 到光盤1的軌道上；跟蹤致動(dòng)器4，用于沿光盤1的半徑方向移動(dòng)物
鏡12，以使激光束照射在軌道的中心；以及聚焦致動(dòng)器5，用于沿關(guān)
于光盤1的垂直方向，移動(dòng)物鏡12，以便激光束照射適當(dāng)尺寸的面積。 跟蹤致動(dòng)器4和聚焦致動(dòng)器5也由驅(qū)動(dòng)器9驅(qū)動(dòng)。
在該光盤裝置中，驅(qū)動(dòng)器9旋轉(zhuǎn)并控制主軸電機(jī)3，以便旋轉(zhuǎn)光 盤1，從而連續(xù)再現(xiàn)光盤1。此外，對(duì)光學(xué)拾取器2執(zhí)行跟蹤伺服控制， 以使來(lái)自光學(xué)拾取器2的激光束跟隨光盤1上形成的螺旋記錄軌道。 也即，驅(qū)動(dòng)器9驅(qū)動(dòng)并控制跟蹤致動(dòng)器4，使得物鏡12沿光盤1的半 徑方向移動(dòng)。
具體地，由AD轉(zhuǎn)換器8將RF處理器7所獲得的跟蹤誤差信號(hào) 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并經(jīng)由控制器11將這樣獲得的數(shù)字信號(hào)饋入驅(qū)動(dòng)器 9。在驅(qū)動(dòng)器9中，基于跟蹤誤差信號(hào)，產(chǎn)生用于沿光盤1的半徑方向 移動(dòng)物鏡的信號(hào)。根據(jù)用于沿半徑方向移動(dòng)物鏡的信號(hào)，來(lái)驅(qū)動(dòng)并控 制跟蹤致動(dòng)器4，以使物鏡12沿盤1的半徑方向移動(dòng)。在執(zhí)行上述跟 蹤伺服控制中，當(dāng)物鏡12的移動(dòng)量達(dá)到預(yù)定水平時(shí)，驅(qū)動(dòng)器9產(chǎn)生用 于驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)電機(jī)的信號(hào)。也即，由于滑動(dòng)電機(jī)6的接頭(cogging), 當(dāng)物鏡12的移動(dòng)量達(dá)到預(yù)定水平時(shí)，驅(qū)動(dòng)滑動(dòng)電機(jī)6，以便沿盤1的 半徑方向移動(dòng)光學(xué)拾取器2。
當(dāng)正在再現(xiàn)盤時(shí)，光盤1旋轉(zhuǎn)并主軸電機(jī)3夾持，以便保持距光 學(xué)拾取器2的給定距離，并且設(shè)置光學(xué)拾取器2的位置，使得來(lái)自光 學(xué)拾取器2的激光束聚焦到光盤1的信號(hào)表面上。然而，例如，光盤 1的翹曲或主軸電機(jī)3的軸的傾斜將使光盤1擺動(dòng)。為了使來(lái)自光學(xué) 拾取器2的激光束在聚焦到這種光盤1的信號(hào)表面的同時(shí)跟隨這種光 盤l，對(duì)光學(xué)拾取器2執(zhí)行聚焦伺服控制。也即，驅(qū)動(dòng)器9驅(qū)動(dòng)并控 制聚焦致動(dòng)器5，以使物鏡12沿關(guān)于光盤1的垂直方向移動(dòng)。
具體地，由AD轉(zhuǎn)換器8將RF處理器7所獲得的聚焦誤差信號(hào) 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并經(jīng)由控制器11將這樣獲得的數(shù)字信號(hào)饋入驅(qū)動(dòng)器 9。在驅(qū)動(dòng)器9中，基于聚焦誤差信號(hào)，產(chǎn)生用于沿關(guān)于光盤l的垂直 方向移動(dòng)物鏡的信號(hào)。根據(jù)用于沿垂直方向移動(dòng)物鏡的信號(hào)，來(lái)驅(qū)動(dòng) 并控制聚焦致動(dòng)器5，以使物鏡12沿關(guān)于光盤1的垂直方向上下移動(dòng)。
如上所述運(yùn)行的光盤裝置中的RF處理器7如圖2所示配置。圖2 示出了 RF處理器7的內(nèi)部配置以及與設(shè)置在光學(xué)拾取器裝置2內(nèi)的
光接收傳感器的關(guān)系。從光學(xué)拾取器裝置2發(fā)射的主光束照射在光盤 1的目標(biāo)軌道上，兩個(gè)子光束照射在位于光盤1的目標(biāo)軌道兩側(cè)的軌 道上。
從光盤1反射的主光束進(jìn)入光學(xué)拾取器2的四個(gè)光接收傳感器A 至D，從光盤1反射的兩個(gè)子光束每個(gè)均進(jìn)入光學(xué)拾取器2的光接收 傳感器E和F中的相應(yīng)一個(gè)。這里，光接收傳感器A至D被設(shè)置為 光接收傳感器A和C彼此對(duì)角線相對(duì)，而光接收傳感器B和D彼此 對(duì)角線相對(duì)。由于光從光盤1反射而進(jìn)入光接收傳感器A至F所獲得 的電信號(hào)被饋入RF處理器7?；谶@樣獲得的電信號(hào)，產(chǎn)生跟蹤誤差 信號(hào)、聚焦誤差信號(hào)以及RF信號(hào)。
RF處理器7包括差分信號(hào)產(chǎn)生電路71a至71f，用于將來(lái)自光 接收傳感器A至F的信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為差分信號(hào);RF信號(hào)產(chǎn)生電路72， 用于通過對(duì)來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71a至71d的信號(hào)執(zhí)行加法運(yùn)算， 來(lái)產(chǎn)生RF信號(hào)；中心誤差信號(hào)產(chǎn)生電路73a，用于基于通過從來(lái)自差 分信號(hào)產(chǎn)生電路71a和71d的信號(hào)之和中減去來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路 71b和71c的信號(hào)之和而獲得的信號(hào)，產(chǎn)生用于檢査與軌道中心的偏 離的中心誤差信號(hào)；中心誤差信號(hào)產(chǎn)生電路73b，用于通過對(duì)來(lái)自差 分信號(hào)產(chǎn)生電路71e的信號(hào)和來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71f的信號(hào)執(zhí)行 減法運(yùn)算，來(lái)產(chǎn)生中心誤差信號(hào)；開關(guān)SW1，用于選擇性地輸出來(lái)自 中心誤差信號(hào)產(chǎn)生電路73a和73b的中心誤差信號(hào)之一；聚焦誤差信 號(hào)產(chǎn)生電路74，用于基于通過從來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71a和71c的 信號(hào)之和中減去來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71b和71d的信號(hào)之和而獲得 的信號(hào)，來(lái)產(chǎn)生聚焦誤差信號(hào)；跟蹤誤差信號(hào)產(chǎn)生電路75，用于通過 對(duì)來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71f的信號(hào)和來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71e的 信號(hào)執(zhí)行減法運(yùn)算，來(lái)產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)；加法電路76a，用于對(duì)來(lái) 自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71a和71c的信號(hào)執(zhí)行加法運(yùn)算；加法電路76b， 用于對(duì)來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71b和71d的信號(hào)執(zhí)行加法運(yùn)算；相位 比較電路77，用于通過比較來(lái)自加法電路76a和76b的信號(hào)的相位差， 來(lái)產(chǎn)生跟蹤誤差信號(hào)；以及開關(guān)SW2，用于選擇性地輸出來(lái)自跟蹤誤 差信號(hào)產(chǎn)生電路75和相位比較電路77的跟蹤誤差信號(hào)之一。
在如上所述配置的RF處理器7中，差分信號(hào)產(chǎn)生電路71a至71f
具有相同的配置，這在圖3中示出。圖3示出了與每個(gè)差分信號(hào)產(chǎn)生 電路71a至71f相對(duì)應(yīng)的差分信號(hào)產(chǎn)生電路71的電路配置。
圖3所示的差分信號(hào)產(chǎn)生電路71包括差分放大級(jí)，差分放大級(jí)由 以下組件組成npn晶體管Trll，在其基極接收來(lái)自光接收傳感器A 至F之一的信號(hào)；基極接地的叩n晶體管Trl2;電阻器R11和R12， 每個(gè)的一端與晶體管Trll和Trl2的集電極中的相應(yīng)一個(gè)相連且另一 端與電源電壓相連；恒定電流源711和712，每個(gè)的一端與晶體管Trll 和Td2的發(fā)射極中的相應(yīng)一個(gè)相連且另一端接地；以及連接在晶體管 Trll和Trl2的發(fā)射極之間的電阻器R13。
差分信號(hào)產(chǎn)生電路71還包括緩沖級(jí)，緩沖級(jí)由以下組件組成:npn 晶體管Trl3和Trl4，每個(gè)的基極與設(shè)置在差分放大級(jí)中的晶體管Trl 和Trl2的集電極中的相應(yīng)一個(gè)相連，且集電極施加了電源電壓；以及 恒定電流源713和714，每個(gè)的一端與晶體管Trl3和Trl4的發(fā)射極 中的相應(yīng)一個(gè)相連，另一端接地。在該緩沖級(jí)中，從晶體管Trl3的發(fā) 射極輸出通過使輸入晶體管Trll的信號(hào)的相位反轉(zhuǎn)而獲得的信號(hào)；從 晶體管Trl4的發(fā)射極輸出與輸入晶體管Trll的信號(hào)具有相同相位的 信號(hào)。按照這種方式，從差分信號(hào)產(chǎn)生電路71a至71f中的每一個(gè)輸 出從光接收傳感器A至F中的相應(yīng)一個(gè)向其輸入的信號(hào)的差分信號(hào)。
例如，將圖4所示的運(yùn)算處理電路單元用作RF信號(hào)產(chǎn)生電路72。 圖4所示的運(yùn)算處理電路單元包括加法運(yùn)算級(jí)，用于對(duì)來(lái)自光接收傳 感器A至D的信號(hào)執(zhí)行加法運(yùn)算，該加法運(yùn)算級(jí)由以下組件構(gòu)成晶 體管Tr21a和Tr22a，在其基極分別接收來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71a 的差分信號(hào)的正信號(hào)A+和負(fù)信號(hào)A-;晶體管Tr21b和Tr22b，在其基 極分別接收來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71b的差分信號(hào)的正信號(hào)B+和負(fù) 信號(hào)B-;晶體管Tr21c和Tr22c，在其基極分別接收來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn) 生電路71c的差分信號(hào)的正信號(hào)C+和負(fù)信號(hào)C-;晶體管Tr21d和 Tr22d，在其基極分別接收來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71d的差分信號(hào)的正 信號(hào)D+和負(fù)信號(hào)D-;電阻器R21和R22，每個(gè)的一端與晶體管Tr21a 和Tr22a的集電極中的相應(yīng)一個(gè)相連，且另一端施加了電源電壓；連 接在晶體管Tr21 a和Tr22的集電極之間的電容器C21;連接在晶體管 Tr21a和Tr22a的發(fā)射極之間的電阻器R23a;連接在晶體管Tr21b和
Tr22b的發(fā)射極之間的電阻器R23b;連接在晶體管Tr21c和Tr22c的 發(fā)射極之間的電阻器R23c;連接在晶體管Tr21d和TR22d的發(fā)射極 之間的電阻器R23d;恒定電流源721a至721d，每個(gè)的一端與晶體管 Tr21a至Tr21d的發(fā)射極中的相應(yīng)一個(gè)相連，且另一端接地；以及恒 定電流源722a至722d，每個(gè)的一端與晶體管Tr2a至Tr22d的發(fā)射極 中的相應(yīng)一個(gè)相連，且另一端接地。
在該加法運(yùn)算級(jí)中，晶體管Tr21a至Tr21d的集電極彼此相連， 晶體管Tr22a至Tr22d的集電極彼此相連。也即，經(jīng)過晶體管Tr21a 至Tr21d的電流經(jīng)過電阻器R21，并且經(jīng)過晶體管Tr22a至Tr22d的 電流經(jīng)過電阻器R22。結(jié)果，經(jīng)過晶體管Tr21a至Tr21d的電流基于 正信號(hào)A+至D+，而經(jīng)過晶體管Tr22a至Tr22d的電流基于負(fù)信號(hào)A-至D-。
因此，基于正信號(hào)A+至D+的電流之和經(jīng)過電阻器R21;基于負(fù) 信號(hào)A-至D-的電流之和經(jīng)過電阻器R22。也即，加法運(yùn)算級(jí)產(chǎn)生對(duì) 從光接收傳感器A至D輸入的信號(hào)的差分信號(hào)執(zhí)行加法運(yùn)算而獲得的 信號(hào)。此外，電阻器R21和R22以及電阻器C21形成允許預(yù)定頻率處 的信號(hào)A+至D+以及A-至D-的信號(hào)通過的濾波器。
這使得在電阻器R21兩端產(chǎn)生與正信號(hào)A+至D+之和相對(duì)應(yīng)的電 壓降，并且在晶體管Tr21a至Tr21d的集電極連接在一起的節(jié)點(diǎn)處出 現(xiàn)與正信號(hào)A+至D+之和相對(duì)應(yīng)的電壓。類似地，在電阻器R22兩端 產(chǎn)生與負(fù)信號(hào)A-至D-之和相對(duì)應(yīng)的電壓降，并且在晶體管Tr22a至 Tr22d的集電極連接在一起的節(jié)點(diǎn)處出現(xiàn)與負(fù)信號(hào)A-至D-之和相對(duì)應(yīng) 的電壓。
另外，集電極與晶體管Tr21a至Tr21d的集電極連接在一起處的 節(jié)點(diǎn)相連的npn晶體管Trl、集電極與晶體管Tr22a至Tr22d的集電極 連接在一起處的節(jié)點(diǎn)相連的npn晶體管Tr2、連接在晶體管Trl和Tr2 的發(fā)射極之間的電阻器R、 一端與晶體管Trl的發(fā)射極相連且另一端 接地的恒定電流源701、 一端與晶體管Tr2的發(fā)射極相連且另一端接 地的恒定電流源702共同形成偏移調(diào)節(jié)級(jí)。
由要饋入晶體管Trl和Tr2的基極的電壓之差確定偏移量。經(jīng)過 晶體管Trl的電流經(jīng)過電阻器R21,并且經(jīng)過晶體管Tr2的電流經(jīng)過
電阻器R22。通過經(jīng)過晶體管Trl和Tr2的電流之差，來(lái)調(diào)節(jié)對(duì)正信 號(hào)A+至D+執(zhí)行加法運(yùn)算而獲得的電壓的偏移，該電壓出現(xiàn)在晶體管 Tr21a至Tr21d的集電極連接在一起處的節(jié)點(diǎn)處。類似地，通過經(jīng)過 晶體管Trl和Tr2的電流之差，來(lái)調(diào)節(jié)對(duì)負(fù)信號(hào)A-至D-執(zhí)行加法運(yùn)算 所獲得的電壓的偏移，該電壓出現(xiàn)在晶體管Tr22a至Tr22d的集電極 連接在一起處的節(jié)點(diǎn)處。
此外，提供緩沖級(jí)，該緩沖級(jí)由以下組件組成叩n晶體管Tr3 和Tr4,每個(gè)的基極與晶體管Trl和Tr2的集電極中的相應(yīng)一個(gè)相連， 且集電極施加了電源電壓；以及恒定電流源703和704，每個(gè)的一端 與晶體管Tr3和Tr4的發(fā)射極中的相應(yīng)一個(gè)相連，且另一端接地。利 用這種配置，將對(duì)正信號(hào)A+至D+執(zhí)行加法運(yùn)算所獲得的電壓，即偏 移調(diào)節(jié)級(jí)執(zhí)行了偏移調(diào)節(jié)的電壓，饋入晶體管Tr3的基極，從而從晶 體管Tr3的發(fā)射極輸出RF信號(hào)的正信號(hào)。類似地，將對(duì)負(fù)信號(hào)A-至 D-執(zhí)行加法運(yùn)算所獲得的電壓，即偏移調(diào)節(jié)級(jí)執(zhí)行了偏移調(diào)節(jié)的電 壓，饋入晶體管Tr4的基極，從而從晶體管Tr4的發(fā)射極輸出RF信 號(hào)的負(fù)信號(hào)。
例如，將圖5所示的運(yùn)算處理電路單元用作中心誤差信號(hào)產(chǎn)生電 路73a。與圖4所示的運(yùn)算處理電路單元一樣，圖5所示的運(yùn)算處理 電路單元也包括由晶體管Trl和Tr2、電阻器R以及恒定電流源701 和702組成的偏移調(diào)節(jié)級(jí)以及由晶體管Tr3和Tr4以及恒定電流源703 和704組成的緩沖級(jí)。
對(duì)來(lái)自光接收傳感器A至D的信號(hào)執(zhí)行加法/減法運(yùn)算的加法/減 法運(yùn)算級(jí)由以下組件組成晶體管Tr31a至Tr31d，在其基極分別接 收來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71a至71d的差分信號(hào)的正信號(hào)A+至D+; 晶體管Tr32a至Tr32d，在其基極分別接收來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71a 至71d的差分信號(hào)的負(fù)信號(hào)A-至D-;電阻器R31a和R32a，每個(gè)的 一端與晶體管Tr31a和Tr32a的集電極中的相應(yīng)一個(gè)相連，且另一端 施加了電源電壓；連接在晶體管Tr31a和Tr32a的集電極之間的電容 器C31a;連接在晶體管Tr31a和Tr32a的發(fā)射極之間的電阻器R33a; 連接在晶體管Tr31b和Tr32b的發(fā)射極之間的電阻器R33b;連接在晶 體管Tr31c和Tr32c的發(fā)射極之間的電阻器R33c;連接在晶體管Tr31d
和Tr32d的發(fā)射極之間的電阻器R33d;恒定電流源731a至731d，每 個(gè)的一端與晶體管Tr31a至Tr31d的發(fā)射極中的相應(yīng)一個(gè)相連，且另 一端接地；以及恒定電流源732a至732d，每個(gè)的一端與晶體管Tr32a 至Tr32d的發(fā)射極中的相應(yīng)一個(gè)相連，且另一端接地。
在該加法/減法運(yùn)算級(jí)中，晶體管Tr31a、 Tr32b、 Tr32c以及Tr31d 的集電極連接在一起，晶體管Tr32a、 Tr31b、 Tr31c以及Tr32d的集 電極連接在一起。晶體管Trl的集電極以及晶體管Tr3的基極與晶體 管Tr31a、 Tr32b、 Tr32c和Tr31d的集電極連接在一起處的節(jié)點(diǎn)相連， 晶體管Tr2的集電極以及晶體管Tr4的基極與晶體管Tr32a、 Tr31b、 Tr31c和Tr32d的集電極連接在一起處的節(jié)點(diǎn)相連。
利用這種配置，基于正信號(hào)A+和D+以及負(fù)信號(hào)B-和C-的電流 之和經(jīng)過電阻器R31a;基于負(fù)信號(hào)A-和D-以及正信號(hào)B+和C+的電 流之和經(jīng)過電阻器R32a。也即，該加法/減法運(yùn)算級(jí)產(chǎn)生信號(hào)，該信 號(hào)是通過從對(duì)從光接收傳感器A和D輸入的差分信號(hào)執(zhí)行加法運(yùn)算而 獲得的信號(hào)中減去對(duì)從光接收傳感器B和C輸入的差分信號(hào)執(zhí)行加法 運(yùn)算而獲得信號(hào)所獲得的。此外，電阻器R31a和R32a以及電容器 C31a形成允許特定頻率處的信號(hào)A+至D+以及A-至D-通過的濾波器。
例如，將圖6所示的運(yùn)算處理電路單元用作中心誤差信號(hào)產(chǎn)生電 路73b。圖6所示的運(yùn)算處理電路單元也包括圖4和5所示的偏移調(diào) 節(jié)級(jí)和緩沖級(jí)。
對(duì)來(lái)自光接收傳感器E和F的信號(hào)執(zhí)行減法運(yùn)算的減法運(yùn)算級(jí)由 以下組件組成晶體管Tr31e和TR31f，在其基極分別接收來(lái)自差分 信號(hào)產(chǎn)生電路71e和71f的差分信號(hào)的正信號(hào)E+和F+;晶體管Tr32e 和Tr32f，在其基極分別接收來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71e和71f的差分 信號(hào)的負(fù)信號(hào)E-和F-;電阻器R31b和R32b，每個(gè)的一端與晶體管 Tr31e和Tr32e的集電極中的相應(yīng)一個(gè)相連，且另一端施加了電源電 壓；連接在晶體管Tr31e和Tr32e的集電極之間的電容器C31b;連接 在晶體管Tr31e和Tr32e的發(fā)射極之間的電阻器R33e;連接在晶體管 Tr31f和Tr32f的發(fā)射極之間的電阻器R33f;以及恒定電流源731e、 731f、 732e和732f，每個(gè)的一端與晶體管Tr31e、 Tr31f、 Tr32e以及 Tr32f的發(fā)射極中的相應(yīng)一個(gè)相連，且另一端接地。
在該減法運(yùn)算級(jí)中，晶體管Tr31e和Tr32f的集電極連接在一起， 晶體管Tr32e和Tr31f的集電極連接在一起。晶體管Trl的集電極以 及晶體管Tr3的基極與晶體管Tr31e和Tr32f的集電極連接在一起處 的節(jié)點(diǎn)相連，晶體管Tr2的集電極以及晶體管Tr4的基極與晶體管 Tr32e和Tr31f的集電極連接在一起處的節(jié)點(diǎn)相連。
利用這種配置，基于正信號(hào)E+和負(fù)信號(hào)F-的電流之和經(jīng)過電阻 器R31b;基于負(fù)信號(hào)E-和正信號(hào)F+的電流之和經(jīng)過電阻器R32b。也 即，該減法運(yùn)算級(jí)產(chǎn)生信號(hào)，該信號(hào)是通過在從光接收傳感器E輸入 的信號(hào)的差分信號(hào)中減去從光接收傳感器F輸入的信號(hào)的差分信號(hào)而 獲得的。此外，電阻器R31b和R32b以及電阻器C31b形成了允許預(yù) 定頻率處的信號(hào)E+、 F+、 E-以及F-通過的濾波器。
例如，將圖7所示的運(yùn)算處理電路單元用作聚焦誤差信號(hào)產(chǎn)生電 路74。圖7所示的運(yùn)算處理電路單元也包括圖4至6所示的偏移調(diào)節(jié) 級(jí)和緩沖級(jí)。圖7所示的運(yùn)算處理電路單元包括具有與圖5所示的運(yùn) 算處理電路單元的加法/減法運(yùn)算級(jí)的配置類似配置的加法/減法運(yùn)算 級(jí)。
也即，提供加法/減法運(yùn)算級(jí)，該加法/減法運(yùn)算級(jí)由按照與圖5 所示的運(yùn)算處理電路單元相同的方式連接的以下組件組成晶體管 Tr31a至Tr31d以及Tr32a至Tr32d;電阻器R31a、 R32a以及R33a 至R33d;電容器C31a;以及恒定電流源731a至731a以及732a至732d。 來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71d的差分信號(hào)的正信號(hào)D+和負(fù)信號(hào)D-分別 輸入晶體管Tr31c和Tr32c的基極，來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71c的差 分信號(hào)的正信號(hào)C+和負(fù)信號(hào)C-分別輸入晶體管Tr31d和Tr32d的基 極。在其它方面，該加法/減法運(yùn)算級(jí)具有與圖5所示的運(yùn)算處理電路 單元類似的配置。
利用這種配置，基于正信號(hào)A+和C+以及負(fù)信號(hào)B-和D-的電流 之和經(jīng)過電阻器R31a;基于負(fù)信號(hào)A-和C-以及正信號(hào)B+和D+的電 流之和經(jīng)過電阻器R32a。也即，該加法/減法運(yùn)算級(jí)產(chǎn)生信號(hào)，該信 號(hào)是通過在從光接收傳感器A和C輸入的差分信號(hào)執(zhí)行加法運(yùn)算而獲 得的信號(hào)中減去從光接收傳感器B和D輸入的差分信號(hào)執(zhí)行加法運(yùn)算 所獲得的信號(hào)而獲得的。
例如，將圖8所示的運(yùn)算處理電路單元用作跟蹤誤差信號(hào)產(chǎn)生電
路75。圖8所示的運(yùn)算處理電路單元也包括圖4至7所示的偏移調(diào)節(jié) 級(jí)和緩沖級(jí)。圖8所示的運(yùn)算處理電路單元包括具有與圖6所示的運(yùn) 算處理電路單元的減法運(yùn)算級(jí)類似配置的減法運(yùn)算級(jí)。
也即，提供減法運(yùn)算級(jí)，該減法運(yùn)算級(jí)由按照?qǐng)D6所示的運(yùn)算處 理電路單元相同方式連接的以下組件組成晶體管Tr31e、Tr31f、Tr32e 以及Tr32f;電阻器R31b、 R32b、 R33e以及R33f;電容器C31b以及 恒定電流源731e、 731f、 732e和732f。來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71f的 差分信號(hào)的正信號(hào)F+和負(fù)信號(hào)F-分別輸入晶體管Tr31e和Tr32e的基 極，來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71e的差分信號(hào)的正信號(hào)E+和負(fù)信號(hào)E-分別輸入晶體管Tr31f和Tr32f的基極。在其它方面，該減法運(yùn)算級(jí)具 有與圖6所示的運(yùn)算處理電路單元類似的配置。
利用這種配置，基于負(fù)信號(hào)E-和正信號(hào)F+的電流之和經(jīng)過電阻 器R31b;基于正信號(hào)E+和負(fù)信號(hào)F-的電流之和經(jīng)過電阻器R32b。也 即，該減法運(yùn)算級(jí)產(chǎn)生信號(hào)，該信號(hào)是通過在從光接收傳感器F輸入 的信號(hào)的差分信號(hào)中減去從光接收傳感器E輸入的信號(hào)的差分信號(hào)而 獲得的。
例如，將圖9所示的運(yùn)算處理電路單元用作加法電路76a和76b。 圖9所示的運(yùn)算處理電路單元也包括圖4至8所示的偏移調(diào)節(jié)級(jí)和緩 沖級(jí)。盡管圖9所示的運(yùn)算處理電路單元表示加法電路76a，加法電 路76b具有與圖9所示的運(yùn)算處理電路單元類似的配置。
圖9所示的運(yùn)算處理電路單元中的加法運(yùn)算級(jí)由形成圖4所示的 運(yùn)算處理電路單元中的加法運(yùn)算級(jí)的一部分的以下組件組成晶體管 Tr21a、 Tr21b、 Tr22a以及Tr22b;電阻器R21、 R22、 R23a以及R23b; 電容器C21;以及恒定電流源721a、 721b、 722a以及722b。在用作 加法電路76a時(shí)，來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71a的差分信號(hào)的正信號(hào)A+ 輸入晶體管Tr21a的基極，來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71b的差分信號(hào)的 正信號(hào)B+輸入晶體管Tr21b的基極；來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71a的差 分信號(hào)的負(fù)信號(hào)A-輸入晶體管Tr22a的基極，來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路 71b的差分信號(hào)的負(fù)信號(hào)B-輸入晶體管Tr22b的基極。在用作加法電 路76b時(shí)，來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71c的差分信號(hào)的正信號(hào)C+輸入晶 體管Tr21a的基極，來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71d的差分信號(hào)的正信號(hào) D+輸入晶體管Tr21b的基極；來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71c的差分信號(hào) 的負(fù)信號(hào)C-輸入晶體管Tr22a的基極，來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路71d的 差分信號(hào)的正信號(hào)D-輸入晶體管Tr22b的基極。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明的運(yùn)算處理電路單元可應(yīng)用于對(duì)交流模擬信號(hào)執(zhí)行加法/ 減法運(yùn)算的運(yùn)算處理電路單元。該運(yùn)算處理電路單元可應(yīng)用于產(chǎn)生在 光盤裝置中執(zhí)行不同伺服控制的信號(hào)的電路裝置。
權(quán)利要求
1.一種接收多個(gè)信號(hào)、并對(duì)所述多個(gè)信號(hào)執(zhí)行加法/減法運(yùn)算的運(yùn)算處理電路單元，所述運(yùn)算處理電路單元包括差分信號(hào)產(chǎn)生電路，用于將所述多個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為多個(gè)差分信號(hào)；以及運(yùn)算電路，包括多個(gè)第一晶體管，每個(gè)均在其控制電極處接收來(lái)自差分信號(hào)產(chǎn)生電路的所述多個(gè)差分信號(hào)的正信號(hào)中的相應(yīng)一個(gè)；多個(gè)第二晶體管，每個(gè)均在其控制電極處接收所述多個(gè)差分信號(hào)的負(fù)信號(hào)中的相應(yīng)一個(gè)，所述多個(gè)第二晶體管與所述多個(gè)第一晶體管并行設(shè)置；以及濾波器電路，連接在被分別輸入一個(gè)差分信號(hào)中的正信號(hào)和負(fù)信號(hào)的第一和第二晶體管之間，其中，在對(duì)兩個(gè)信號(hào)執(zhí)行減法運(yùn)算時(shí)，接收兩個(gè)信號(hào)中的一個(gè)信號(hào)的第一晶體管的第一電極與接收兩個(gè)信號(hào)中的另一個(gè)信號(hào)的第二晶體管的第一電極相連，并且接收兩個(gè)信號(hào)中的一個(gè)信號(hào)的第二晶體管的第一電極與接收兩個(gè)信號(hào)中的另一個(gè)信號(hào)的第一晶體管的第一電極相連；其中，在對(duì)兩個(gè)信號(hào)執(zhí)行加法運(yùn)算時(shí)，接收兩個(gè)信號(hào)中的一個(gè)信號(hào)的第一晶體管的第一電極與接收兩個(gè)信號(hào)中的另一個(gè)信號(hào)的第一晶體管的第一電極相連，并且接收兩個(gè)信號(hào)中的一個(gè)信號(hào)的第二晶體管的第一電極與接收兩個(gè)信號(hào)中的另一個(gè)信號(hào)的第二晶體管的第一電極相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的運(yùn)算處理電路單元，其中，所述運(yùn)算電 路包括偏移調(diào)節(jié)級(jí)，所述偏移調(diào)節(jié)級(jí)包括第三晶體管，其第一電極與被輸入一個(gè)差分信號(hào)的正信號(hào)的第一 晶體管的第一電極相連；以及第四晶體管，其第一電極與被輸入所述一個(gè)差分信號(hào)的負(fù)信號(hào)的 第二晶體管的第一電極相連，其中，通過調(diào)節(jié)要饋入第三和第四晶體管的控制電極的電壓，來(lái) 去除第一和第二晶體管執(zhí)行的運(yùn)算操作所獲得的信號(hào)偏移。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)算處理電路單元，其中，所述偏移調(diào)節(jié)級(jí)包括兩個(gè)恒定電流源，每個(gè)的一端與第三和第四晶體管中的相應(yīng)一個(gè)的第二電極相連，另一端被施加第一直流電壓；以及 連接在第三和第四晶體管的第二電極之間的電阻器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)算處理電路單元，其中，所述運(yùn)算電 路包括緩沖級(jí)，所述緩沖級(jí)包括.-第五晶體管，其控制電極與被輸入一個(gè)差分信號(hào)的正信號(hào)的第一 晶體管的第一電極相連；以及第六晶體管，其控制電極與被輸入所述一個(gè)差分信號(hào)的負(fù)信號(hào)的 第二晶體管的第一電極相連，其中，分別由第五和第六晶體管放大并輸出第一和第二晶體管執(zhí) 行的運(yùn)算操作所獲得的信號(hào)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的運(yùn)算處理電路單元，其中，所述濾波器 電路包括電容器，連接在被輸入一個(gè)差分信號(hào)的正信號(hào)的第一晶體管的第 一電極和被輸入所述一個(gè)差分信號(hào)的負(fù)信號(hào)的第二晶體管的第一電極 之間；第一電阻器， 一端與電容器的一端相連，另一端被施加第二直流 電壓；以及第二電阻器， 一端與電阻器的另一端相連，另一端被施加第二直 流電壓。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)算處理電路單元，其中，所述運(yùn)算電 路包括多個(gè)恒定電流源，每個(gè)的一端與所述多個(gè)第一和第二晶體管中的 相應(yīng)一個(gè)的第二電極相連，另一端被施加第一直流電壓；以及多個(gè)電阻器，針對(duì)每個(gè)差分信號(hào)設(shè)置一個(gè)，所述多個(gè)電阻器的每 個(gè)連接在第一和第二晶體管的第二電極之間。
7.—種從存儲(chǔ)有數(shù)據(jù)的盤存儲(chǔ)介質(zhì)中再現(xiàn)數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)記錄到盤 存儲(chǔ)介質(zhì)的盤裝置，所述盤裝置包括光學(xué)拾取器，用于向盤存儲(chǔ)介質(zhì)發(fā)射激光束，并檢測(cè)從盤存儲(chǔ)介 質(zhì)反射的光；伺服裝置，用于設(shè)置光學(xué)拾取器的位置；以及伺服控制器，用于控制伺服裝置的操作，其中，所述盤裝置包括根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的運(yùn)算處理電路 單元，作為所述伺服控制器。
全文摘要
通過向晶體管Tr21a至Tr21d以及Tr22a至Tr22d輸入差分信號(hào)，對(duì)四個(gè)差分信號(hào)執(zhí)行了加法運(yùn)算，并且由電容器C21和電阻器R21和R22執(zhí)行濾波操作。由晶體管Tr1和Tr2去除了對(duì)四個(gè)差分信號(hào)執(zhí)行加法運(yùn)算所獲得的信號(hào)偏移。
文檔編號(hào)G11B7/09GK101176151SQ20068001690
公開日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2006年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月18日
發(fā)明者平賀淳, 西川浩二 申請(qǐng)人:羅姆股份有限公司