Metody i materiały: CDS i DVD

Mechanizm nagrywania i przepisywania
Warstwa rejestrująca DVD jest wykonana z krystalicznego stopu zmiany fazowej, zwykle Ag-in-SB-te. W swoim pierwotnym stanie warstwa jest polikrystaliczna i ma wysoki współczynnik odbicia. Aby zapisać dane, skoncentrowana wiązka laserowa ogrzewa obszary „znaków” w materiale zmiany fazy powyżej temperatury topnienia (500-700 ° C). Atomy w tym obszarze stają się płynne. W przypadku szybkiego ochłodzenia losowy, niekrystaliczny stan ciekłego jest „zamrożony”, pozostawiając obszar w amorficznym stanie o niskiej refleksyjności, który pozostawia ciemne doły na dysku DVD. Obszar między znakami, o wysokim współczynniku współczynnika, nazywa się „przestrzenią.”

Formaty DVD i jak prowadzić diody laserowe do rejestrowania i przepisywania DVD

Ta notatka aplikacji opisuje użycie i funkcje sześciu dostępnych formatów DVD: DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD-RAM, DVD+R i DVD+RW. Wyjaśnia, jak działają nagrywanie i przepisywanie, w tym kodowanie strumienia bitów oraz nagrywanie/przepisywanie prądowych przebiegów wymaganych z diod laserowych. Opisuje, jak prowadzić diody laserowe za pomocą sterowników diodowych DVD/CD MAX9483/9484.

DVD („cyfrowy wszechstronny dysk”) stał się powszechny. W u.S. Sam „Istnieje ponad 100 milionów urządzeń odtwarzających DVD, w tym najlepsze urządzenia, przenośne gracze, dyski DVD-ROM i maszyny do gier wideo obsługiwane przez DVD.„Od 2003 roku około połowa u.S. Gospodarstwa domowe miały co najmniej jednego gracza DVD.

W tym artykule opisano format i użycie laserowych układów schoterów diodowych w projektowaniu urządzeń DVD.

Formaty DVD i porównania

W porównaniu z jego poprzednikiem, CD-ROM, DVD oferuje znacznie większą pojemność i znacznie prostszą strukturę fizyczną. Jedną rzeczą, która nie jest prostsza, jest różnorodność formatów: DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD-RAM, DVD+R i DVD+RW. Każdy format ma swoje własne funkcje i problemy z kompatybilnością, co sprawia, że ​​jest to mylące dla konsumenta.

ERA DVD rozpoczęła się w 1996 roku od wprowadzenia Konsorcjum DVD First Format, DVD-ROM, jak udokumentowano w standardzie wideo DVD z sierpnia 1996 r. Pierwsi gracze wideo DVD pojawiły się do sprzedaży w listopadzie tego samego roku. Od tego czasu konsorcjum opublikowało dodatkowe standardy: DVD-R, DVD-RW i DVD-RAM.

Również w 1999 r. ECMA (Europejskie Stowarzyszenie Producentów Komputerowych) i grupa dostawców DVD opublikowały standard ECMA-274, który ewoluował w celu udokumentowania formatów DVD+RW i DVD+R.

DVD mają pojemność 4.7 GB na stronę, w porównaniu do 650 MB dla CDS. Osiąga się to dzięki zastosowaniu węższego lasera długości fali (640 nm – 660 nm w porównaniu z CD 760 – 810 nm); zmniejszona szerokość ścieżki; węższa przestrzeń między torami; i ściślejsze tolerancje systemowe możliwe dzięki rozwiniętej technologii produkcyjnej.

DVD-ROM
DVD-ROM, który jest zasadniczo CD-ROM o wyższej pojemności, był pierwszym formatem do nagrywania wideo, audio i danych na dysku DVD.

DVD-R i DVD-RW
DVD-R to forma „Write-once” DVD-ROM. Po zarejestrowaniu utworu nie można go usunąć ani ponownie nagrać (cecha, którą dzieli z CD-R). Może wykonywać przyrostowe nagrywanie, dołączając nowe pliki danych po drugiej do jednej sesji.

Dyski DVD-RW można usunąć i ponownie wykorzystywać.

Po zarejestrowaniu charakterystyka sygnału i format 4.7 GB DVD-R pasuje do specyfikacji DVD-ROM. DVD-RW spełnia również specyfika.

Pierwsze dyski DVD-R i DVD-RW mogą odczytać i pisać w „1x” lub 10.8 Mbps (megabity na sekundę). Nowsze dyski DVD-R/RW osiągają 4x prędkości (czterokrotnie większa niż prędkość napędów 1x).

DVD-RAM
DVD-RAM używa formatu fizycznego zaprojektowanego przede wszystkim do losowego dostępu-możliwe jest pisanie w dowolnym miejscu na dysku, bez konieczności układania wcześniejszych utworów. Jego struktura jest taka sama, jak przepisywany optyczny-losowy dostęp do odczytu, z automatyczną obsługą złych bloków. Format wykorzystuje ZCLV (strefowa stała prędkość liniowa) z wstępnym addressingiem.

Po wydaniu wersji DVD-RAM 1.0 Specyfikacja, wersja 2.0 dla 4.Utworzono dyski 7 GB. Wersja 1.0 ma wskaźnik rejestracji 11.08 MBPS i wersja 2.0 ma 22.16 Mb / s, które są nieco ponad 1x i 2x,.

Dysk DVD-RAM nie jest kompatybilny z DVD-ROM-wymaga specjalnego dążenia do odtwarzania.

DVD+RW i DVD+R
Oryginalny standard DVD+RW opisał przepisalny dysku o pojemności 3 GB na stronę. Później pojemność została zmieniona, aby zezwolić 4.7 GB na stronę.

Głównymi cechami DVD+RW jest to, że jest on przepisywany; Jest kompatybilny z DVD-ROM; i umożliwia szybki, losowy dostęp, umieszczanie danych lub wymiana. Posiada funkcje DVD-RAM, ale może być odtwarzany przez zwykłego odtwarzacza DVD.

DVD+RW jest znany jako „format konwergencji” z możliwościami wszystkich wcześniejszych formatów i kompatybilnością odtwarzania z większością istniejących graczy.

DVD+R to rekordowa wersja DVD+RW. Logiczne i fizyczne formaty DVD+R w pełni są zgodne ze standardami DVD+RW, jak i DVD-ROM. Cechą DVD+R nad DVD-R jest zwiększona dokładność łączenia danych wieloosobowych, co sprawia, że ​​jest odpowiedni do dołączania plików do dużych archiwów.

Nagrywalny i przepisywany DVD: Jak to działa

Wszystkie nagrywalne lub przepisywane płyty DVD wykorzystują technologię zmiany faz do nagrywania i przepisywania.

Mechanizm nagrywania i przepisywania
Warstwa rejestrująca DVD jest wykonana z krystalicznego stopu zmiany fazowej, zwykle Ag-in-SB-te. W swoim pierwotnym stanie warstwa jest polikrystaliczna i ma wysoki współczynnik odbicia. Aby zapisać dane, skoncentrowana wiązka laserowa ogrzewa obszary „znaków” w materiale zmiany fazy powyżej temperatury topnienia (500-700 ° C). Atomy w tym obszarze stają się płynne. W przypadku szybkiego ochłodzenia losowy, niekrystaliczny stan ciekłego jest „zamrożony”, pozostawiając obszar w amorficznym stanie o niskiej refleksyjności, który pozostawia ciemne doły na dysku DVD. Obszar między znakami, o wysokim współczynniku współczynnika, nazywa się „przestrzenią.”

Kluczowe punkty:

1. Formaty DVD obejmują DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD-RAM, DVD+R i DVD+RW, każdy z własnymi funkcjami i problemami kompatybilności.
2. DVD mają pojemność 4.7 GB na stronę, w porównaniu do 650 MB dla CDS.
3. DVD-ROM jest podobny do płyty CD-ROM o wyższej pojemności i był pierwszym formatem do nagrywania wideo, audio i danych na dysku DVD.
4. DVD-R to nagrywalna forma DVD-ROM „Write-once”, podczas gdy dyski DVD-RW można usunąć i ponownie wykorzystywane.
5. DVD-RAM umożliwia odczytanie losowego dostępu bez potrzeby układania wcześniejszych utworów, ale wymaga specjalnego dążenia do odtwarzania.
6. Oryginalny standard DVD+RW opisał przepisalny dysk o pojemności 3 GB na stronę, później poprawiony do 4.7 GB na stronę. Formaty DVD-R i DVD+R są kompatybilne z DVD-ROM.
7. Wszystkie nagrywalne lub przepisywane płyty DVD wykorzystują technologię zmiany faz do nagrywania i przepisywania.
8. Mechanizm nagrywania i przepisywania obejmuje ogrzewanie określonych obszarów warstwy rejestrującej DVD powyżej temperatury topnienia za pomocą skoncentrowanej wiązki laserowej.
9. Po ochłodzeniu ogrzewane obszary stają się amorficzne i pozostawiają ciemne doły na dysku DVD, podczas gdy obszary nieogrzewane pozostają w stanie krystalicznym o wysokim współczynniku odbicia.

15 pytań:

1. Jakie są różne formaty DVD?

Różne formaty DVD obejmują DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD-RAM, DVD+R i DVD+RW.

2. Jaka jest pojemność DVD w porównaniu z CD?

DVD ma pojemność 4.7 GB na stronę, w porównaniu do 650 MB dla CD.

3. Jaka jest różnica między DVD-ROM i DVD-R?

DVD-ROM to CD-ROM o wyższej pojemności, podczas gdy DVD-R jest nagrywającą formą DVD-ROM „Write-once”.

4. Czy dyski DVD-RW można usunąć i ponownie wykorzystywane?

Tak, dyski DVD-RW można usunąć i ponownie wykorzystywać.

5. Jakie są prędkości nagrywania dysków DVD-R i DVD-RW?

Pierwsze dyski DVD-R i DVD-RW mogłyby odczytać i pisać na „1x” (10.8 Mbps), a nowsze dyski osiągają prędkości 4x.

6. Jaki jest cel DVD-RAM?

DVD-RAM jest zaprojektowany do losowego dostępu i może być zapisywany w dowolnym miejscu na dysku bez konieczności układania wcześniejszych utworów. Używa ZCLV z wstępnym addressingiem.

7. To dysku DVD-RAM kompatybilny z dyskami DVD-ROM?

Nie, dysk DVD-RAM wymaga specjalnego dążenia do odtwarzania.

8. Jakie są cechy DVD+RW?

DVD+RW jest przepisywany, kompatybilny z DVD-ROM i umożliwia szybkie, losowe umieszczanie danych lub wymiana danych.

9. Co to jest DVD+R?

DVD+R to rekordowa wersja DVD+RW i oferuje zwiększoną dokładność w łączeniu danych wieloosobowych.

10. Z jakich technologii wykorzystują DVD na nagrywalne i przepisywane?

Nagrywające i przepisywane płyty DVD wykorzystują technologię zmiany fazy do nagrywania i przepisywania.

11. Jaki jest mechanizm nagrywania i przepisywania na DVD?

Nagrywanie i przepisywanie DVD obejmuje ogrzewanie określonych obszarów warstwy rejestrującej DVD powyżej temperatury topnienia za pomocą skoncentrowanej wiązki laserowej. Ochłodzone obszary stają się amorficzne, pozostawiając ciemne doły, podczas gdy nieogrzewane obszary pozostają w stanie krystalicznym o wysokim współczynniku odbicia.

12. Jaka jest pojemność dysku DVD+RW?

Oryginalny standard DVD+RW opisał przepisalny dysk o pojemności 3 GB na stronę, później poprawiony do 4.7 GB na stronę.

13. Jest kompatybilny z DVD+RW z istniejącymi graczami?

Tak, DVD+RW jest znany jako „format konwergencji” i oferuje zgodność odtwarzania z większością istniejących graczy.

14. Jakie są kluczowe różnice między DVD+R i DVD-R?

DVD+R i DVD-R są formatami do nagrywania, ale DVD+R oferuje zwiększoną dokładność w łączeniu danych wieloosobowych, co czyni je odpowiednim do dołączania plików do dużych archiwów.

15. W jaki sposób pojemność DVD porównuje się do CD?

DVD ma znacznie większą pojemność niż CD, z 4.7 GB na stronę w porównaniu do 650 MB dla CD.

Metody i materiały: CDS i DVD

Mechanizm nagrywania i przepisywania
Warstwa rejestrująca DVD jest wykonana z krystalicznego stopu zmiany fazowej, zwykle Ag-in-SB-te. W swoim pierwotnym stanie warstwa jest polikrystaliczna i ma wysoki współczynnik odbicia. Aby zapisać dane, skoncentrowana wiązka laserowa ogrzewa obszary „znaków” w materiale zmiany fazy powyżej temperatury topnienia (500-700 ° C). Atomy w tym obszarze stają się płynne. W przypadku szybkiego ochłodzenia losowy, niekrystaliczny stan ciekłego jest „zamrożony”, pozostawiając obszar w amorficznym stanie o niskiej refleksyjności, który pozostawia ciemne doły na dysku DVD. Obszar między znakami, o wysokim współczynniku współczynnika, nazywa się „przestrzenią.”

Formaty DVD i jak prowadzić diody laserowe do rejestrowania i przepisywania DVD

Ta notatka aplikacji opisuje użycie i funkcje sześciu dostępnych formatów DVD: DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD-RAM, DVD+R i DVD+RW. Wyjaśnia, jak działają nagrywanie i przepisywanie, w tym kodowanie strumienia bitów oraz nagrywanie/przepisywanie prądowych przebiegów wymaganych z diod laserowych. Opisuje sposób napędzania diioidów laserowych za pomocą sterowników diodowych DVD/CD MAX9483/9484.

DVD („cyfrowy wszechstronny dysk”) stał się powszechny. W u.S. Sam „Istnieje ponad 100 milionów urządzeń odtwarzających DVD, w tym najlepsze urządzenia, przenośne gracze, dyski DVD-ROM i maszyny do gier wideo obsługiwane przez DVD.„Od 2003 roku około połowa u.S. Gospodarstwa domowe miały co najmniej jednego gracza DVD.

W tym artykule opisano format i użycie laserowych układów schoterów diodowych w projektowaniu urządzeń DVD.

Formaty DVD i porównania

W porównaniu z jego poprzednikiem, CD-ROM, DVD oferuje znacznie większą pojemność i znacznie prostszą strukturę fizyczną. Jedną rzeczą, która nie jest prostsza, jest różnorodność formatów: DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD-RAM, DVD+R i DVD+RW. Każdy format ma swoje własne funkcje i problemy z kompatybilnością, co sprawia, że ​​jest to mylące dla konsumenta.

ERA DVD rozpoczęła się w 1996 roku od wprowadzenia Konsorcjum DVD First Format, DVD-ROM, jak udokumentowano w standardzie wideo DVD z sierpnia 1996 r. Pierwsi gracze wideo DVD pojawiły się do sprzedaży w listopadzie tego samego roku. Od tego czasu konsorcjum opublikowało dodatkowe standardy: DVD-R, DVD-RW i DVD-RAM.

Również w 1999 r. ECMA (Europejskie Stowarzyszenie Producentów Komputerowych) i grupa dostawców DVD opublikowały standard ECMA-274, który ewoluował w celu udokumentowania formatów DVD+RW i DVD+R.

DVD mają pojemność 4.7 GB na stronę, w porównaniu do 650 MB dla CDS. Osiąga się to dzięki zastosowaniu węższego lasera długości fali (640 nm – 660 nm w porównaniu z CD 760 – 810 nm); zmniejszona szerokość ścieżki; węższa przestrzeń między torami; i ściślejsze tolerancje systemowe możliwe dzięki rozwiniętej technologii produkcyjnej.

DVD-ROM
DVD-ROM, który jest zasadniczo CD-ROM o wyższej pojemności, był pierwszym formatem do nagrywania wideo, audio i danych na dysku DVD.

DVD-R i DVD-RW
DVD-R to forma „Write-once” DVD-ROM. Po zarejestrowaniu utworu nie można go usunąć ani ponownie nagrać (cecha, którą dzieli z CD-R). Może wykonywać przyrostowe nagrywanie, dołączając nowe pliki danych po drugiej do jednej sesji.

Dyski DVD-RW można usunąć i ponownie wykorzystywać.

Po zarejestrowaniu charakterystyka sygnału i format 4.7 GB DVD-R pasuje do specyfikacji DVD-ROM. DVD-RW spełnia również specyfika.

Pierwsze dyski DVD-R i DVD-RW mogą odczytać i pisać w „1x” lub 10.8 Mbps (megabity na sekundę). Nowsze dyski DVD-R/RW osiągają 4x prędkości (czterokrotnie większa niż prędkość napędów 1x).

DVD-RAM
DVD-RAM używa formatu fizycznego zaprojektowanego przede wszystkim do losowego dostępu-możliwe jest pisanie w dowolnym miejscu na dysku, bez konieczności układania wcześniejszych utworów. Jego struktura jest taka sama, jak przepisywany optyczny-losowy dostęp do odczytu, z automatyczną obsługą złych bloków. Format wykorzystuje ZCLV (strefowa stała prędkość liniowa) z wstępnym addressingiem.

Po wydaniu wersji DVD-RAM 1.0 Specyfikacja, wersja 2.0 dla 4.Utworzono dyski 7 GB. Wersja 1.0 ma wskaźnik rejestracji 11.08 MBPS i wersja 2.0 ma 22.16 Mb / s, które są nieco ponad 1x i 2x,.

Dysk DVD-RAM nie jest kompatybilny z DVD-ROM-wymaga specjalnego dążenia do odtwarzania.

DVD+RW i DVD+R
Oryginalny standard DVD+RW opisał przepisalny dysku o pojemności 3 GB na stronę. Później pojemność została zmieniona, aby zezwolić 4.7 GB na stronę.

Głównymi cechami DVD+RW jest to, że jest on przepisywany; Jest kompatybilny z DVD-ROM; i umożliwia szybki, losowy dostęp, umieszczanie danych lub wymiana. Posiada funkcje DVD-RAM, ale może być odtwarzany przez zwykłego odtwarzacza DVD.

DVD+RW jest znany jako „format konwergencji” z możliwościami wszystkich wcześniejszych formatów i kompatybilnością odtwarzania z większością istniejących graczy.

DVD+R to rekordowa wersja DVD+RW. Logiczne i fizyczne formaty DVD+R w pełni są zgodne ze standardami DVD+RW, jak i DVD-ROM. Cechą DVD+R nad DVD-R jest zwiększona dokładność łączenia danych wieloosobowych, co sprawia, że ​​jest odpowiedni do dołączania plików do dużych archiwów.

Nagrywalny i przepisywany DVD: Jak to działa

Wszystkie nagrywalne lub przepisywane płyty DVD wykorzystują technologię zmiany faz do nagrywania i przepisywania.

Mechanizm nagrywania i przepisywania
Warstwa rejestrująca DVD jest wykonana z krystalicznego stopu zmiany fazowej, zwykle Ag-in-SB-te. W swoim pierwotnym stanie warstwa jest polikrystaliczna i ma wysoki współczynnik odbicia. Aby zapisać dane, skoncentrowana wiązka laserowa ogrzewa obszary „znaków” w materiale zmiany fazy powyżej temperatury topnienia (500-700 ° C). Atomy w tym obszarze stają się płynne. W przypadku szybkiego ochłodzenia losowy, niekrystaliczny stan ciekłego jest „zamrożony”, pozostawiając obszar w amorficznym stanie o niskiej refleksyjności, który pozostawia ciemne doły na dysku DVD. Obszar między znakami, o wysokim współczynniku współczynnika, nazywa się „przestrzenią.”

Jeśli warstwa zmiany fazy jest ogrzewana poniżej temperatury topnienia, ale powyżej temperatury krystalizacji (200 ° C) przez wystarczający czas (dłuższy niż minimalny czas krystalizacji), atomy powracają do uporządkowanego, krystalicznego stanu. To spełnia funkcję usuwania.

W przypadku nagrania DVD wykonywana jest tylko procedura pisania. W przypadku przepisywnego DVD procedura usuwania jest wykonywana przed procedurą pisania.

Kiedy wiązka laserowa nie pisze ani nie usuwa, jest przechowywana w stanie „uprzedzeń” o niższym poziomie mocy. Standing State zapewnia, że ​​laser może zostać szybko doprowadzony do pełnej mocy, aby zagwarantować szybkie przejście do operacji nagrywania lub usuwania. Rysunek 1 przedstawia poziomy mocy i znaki na warstwie rejestrującej.

Rysunek 1. Poziomy mocy i znaki Fisk Pit.

Optymalne poziomy mocy nagrywania do pisania, wymierania i odchylenia zależą od dysku, rejestratora i prędkości nagrywania. Wartości dla poszczególnych kombinacji dysku/rejestratora i różne prędkości rejestrowania są określone przez procedurę optymalnej kontroli mocy (OPC). OPC może być zaimplementowane jako proces kalibracji przed zarejestrowaniem.

Formaty sygnału nagrywania i przepisywania
Teraz badamy sygnały kontrolujące diodę laserową podczas nagrywania i przepisywania. Wszystkie wymienione standardy DVD wykorzystują ten sam kodowanie i mapowanie bitów między znakami i przestrzeniami na ścieżce dysku oraz 1s i 0s strumienia danych. Jednak formaty bieżącego impulsu zasilanego do diody laserowej są różne dla różnych standardów.

W kodowaniu strumienia bitów strumień bitów, który można zarejestrować na dysku DVD, jest kodowany przez modulację 8 do 16. Ten schemat kodowania podwaja długość strumienia bitów i dodaje specjalną regułę do kodowanego strumienia bitów: między dowolnymi dwoma bitami „1” są co najmniej dwa bity „0”, a maksymalny ciągły ciąg „0” jest mniejszy lub równy 14. Oto przykład kodowanego przez 8 do 16 strumienia bitów:

Oryginalny strumień bitów danych (2 bajty): 1000 0000 1111 1111
Strumień bitów po kodowaniu (4 bajty): 0010 0001 0010 0100 0000 0010 0000 1000

Kompletną tabelę kodowania od 8 do 16 można znaleźć w.

Aby spalić strumień od 8 do 16 bitów na dysku, dioda laserowa spala „znaki” lub pomija „przestrzenie” na przemian wzdłuż toru na dysku. „1” w strumieniu od 8 do 16. Rysunek 2 ilustruje impulsy prądu nagrywania i przepisywania zasilanych do diody laserowej.

Rysunek 2. Przykład impulsów nagrywania i przepisywania.

Czas trwania bitu na ryc. 2 dotyczy strumienia bitów po kodowaniu 8 do 16. To połowa czasu trwania oryginalnego strumienia bitów danych. Na przykład, jeśli prędkość pisania wynosi 4x, wówczas szybkość transmisji danych wynosi 10.8×4 = 43.2 Mbps. Zatem wartość T wynosi _x1/43.2 x10 3 = 11.57ns.

Wszystkie formaty DVD-RW, DVD-RAM i DVD+RW używają podobnego impulsu przepisującego i DVD-R i DVD+R przy użyciu podobnego impulsu rejestrującego. Jak pokazano na rycinie 2, dla dobrego efektu termicznego prąd impulsu służy do spalania znaków. Prąd zapisu może być nawet 400mA w zależności od rodzaju dysków DVD. Prąd usuwania może wynosić 1/4 do 1/2 prądu zapisu, a prąd odchylenia jest w zakresie od 5 do 15 mA.

Korzystanie z układu sterownika diody laserowej

Maxim opracował dwa prądowe układy sterownika DVD/CD: MAX9483 i MAX9484. Te podwójne sterowniki diod laserowych są zaprojektowane do kombinacji płyty CD i DVD. Różnica między dwoma układami jest wejściem jednokierunkowym lub różnicowym dla sygnałów sterowania impulsem.

Schemat bloków funkcyjnych MAX9484 pokazano w Rysunek 3. Sterowniki składają się z trzech kanałów wejściowych, kanału odczytu z Oscylatorem RF i dwóch precyzyjnych wyjść prądowych w celu napędzania diod laserowych CD i DVD do usuwania i pisania. Oscylujący prąd czytania może zmniejszyć szum sygnału otrzymanego przez diodę fotograficzną w głowicy pickupowej. Z powyższej dyskusji na temat formatów impulsów prądu laserowego widzimy, że MAX9483/MAX9484 jest w stanie obsługiwać wszystkie standardy odczytu/zapisu CD/DVD, wybierając pisanie sygnałów sterowania i prądów wejściowych na tych kanałach wejściowych. Szczyt całkowity prąd wyjściowy układów wynosi 450 mA, a każdy kanał może przyczynić się do 350 mA. Ten układ kierowcy laserowej został zaprojektowany w celu osiągnięcia prędkości pisania 4x lub wyższej. Rysunek 4 ilustruje schemat aplikacji, w którym używany jest układ sterownika laserowego. Aby uzyskać bardziej szczegółowy opis układów sterowników, zapoznaj się z witryną Maxim: WWW.Maximintegrated.com.

Rysunek 3. Schemat blokowy MAX9484.

Rysunek 4. Zastosowanie układu sterownika diody laserowej.

Odniesienie

1. Digital Entertainment Group, http: // www.DVDinformation.com/
2. Pioneer DVD Podręcznik techniczny: http: // www.pionier.współ.JP/CRDL/Tech/index-e.html
3. ECMA Standard-274, 2 ND Edition, czerwiec 1999
4. „DVD+RW i How It działa”, raport techniczny Philips, sierpień 1999.
5. HP, Mitsubishi, Philips, Sony, Yamaha: DVD+R 4.7 GB Spec, wersja 1.0, 2002.

powiązana zawartość

Produkty

• MAX9483 DUAL-OUTPUT, Multimode CD-RW/DVD Drivers Laser-Diode
• MAX9484 Dual-Output, Multimode CD-RW/DVD Drivers Laser-Diode

Metody i materiały: CDS i DVD

Poniżej znajduje się opis, w jaki sposób płyty CD i DVD przechowują dane, a następnie różnice w materiałach potrzebnych do nagrywalnych i przepisywanych płyt CD i DVD. Na początku wszystko jest omawiane tylko dla CDS; Ale różnice między CDS i DVD są w rzeczywistości tylko rozmiarami torów i guzków oraz długości fali laserowej, więc różnice są wyjaśnione po podstawach. Wówczas przedstawione są przypadki nagrywalne/przepisywane.

Podstawy płyty CD tylko do odczytu

Schemat krępowania CD

CD to okrągłe medium przechowywania informacji. Informacje są przechowywane na jednym długim spiralnym torze przechodzącym od wewnątrz na zewnątrz. Postać po prawej ilustruje to obrazowo, ale czy to jest nie do skalowania: tor jest bardzo wąski i bardzo długi. W szczególności tor jest znormalizowany i ma 0.5 mikronów lub 500 nm, ale jeśli zostanie rozciągnięty na linii prostej, wynosi około 5 kilometrów (około 3.5 mil)! W celu odniesienia arkusz papieru to 0.1 mm lub 100 mikrometrów szerokości; Ludzkie włosy mają zwykle szerokość 50-200 mikrometrów: ścieżka CD jest zatem bardzo wąska. Odległość między kolejnymi zakrętami spirali jest również znormalizowana przy 1.6 mikrometrów.

Jeśli obrócimy płytę CD po jej wąskiej stronie, jest to 1.O grubości 2 mm. Jeśli przecinasz go, aby zobaczyć przekrój z etykietą (górną) stroną w górę, znajdziesz to, co pokazano na następnym schemacie. Jeśli chodzi o proces używany do tworzenia płyty CD, niech’S zaczyna się od dolnej warstwy poliwęglanu. Polikarbonaany są rodzajem plastiku, które są dość odporne na temperaturę i uderzenie i są wysoce przezroczyste. Podczas produkcji poliwęglan jest nadrukowana długą ścieżką spiralną, która zawiera dane w postaci różnych guzków (wyświetlanych z dołu) lub dołów (wyświetlanych z góry) – patrz dalej poniżej, jak to działa. Po obejrzeniu od góry wzywa się depresje doły i podwyższone płaskie części są nazywane grunt. Głębokość dołów jest znormalizowana przy 125 nm. Następnie na poliwęglanie osadza się cienką warstwę aluminium. Aluminium jest wybierane, ponieważ jest stosunkowo niedrogie, ale także dość refleksyjne. Następnie osadza się warstwa akrylu (inny plastik tańszy niż polikarowęglan) w celu ochrony aluminium. Wreszcie warstwę znakowania można w razie potrzeby nałożyć na akryl.

Widok przekroju CD

Jeśli powiększamy płytę CD z poliwęglanem, możemy zobaczyć coś takiego jak pokazane na następnym rysunku poniżej. To, co pokazano, jest schematem, w którym spirala mówi się od lewej do prawej i dwukrotnie przekroczyła nasz pogląd. Doły mają głębokość 125 nm, szerokość 500 nm, a długość może się różnić w dowolnym miejscu od 850 nm do 3500 nm (3.5 mikrometrów). Standaryzowane odstępy śladowe (zwane tonem) 1.Pokazano również 6 mikrometrów.

Bugle w warstwie poliwęglanowej CD

Poniżej znajdują się dwa rzeczywiste obrazy uzyskane przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) rzeczywistych powierzchni CD i DVD. Te obrazy uzyskano w Yale przez SEM prowadzone przez Yale Institute for Nanoscience and Quantum Engineering (Yinque). Jasny “pigułki” są doły. Jedyną prawdziwą różnicą między CD i DVD jest to, że wszystko dla DVD jest mniejsze: węższe i krótsze doły i mniejsze skok, aby spakować wszystko mocniej. Jak ty’LL Patrz poniżej, oznacza to gęstsze przechowywanie informacji, więc DVD może przechowywać więcej danych na jednostkę obszaru niż płyta CD.

Obraz SEM powierzchni CD. Każdy kleszcz to 1 mikrometr (m).

Obraz SEM powierzchni DVD. Każdy kleszcz ma 0.5 m lub 500 nm.

Teraz możesz zapytać, jak to wszystko jest związane z informacjami przechowywanymi na płycie CD?

Jak wiadomo, informacje są zasadniczo reprezentowane w formie cyfrowej jako bity lub te i zera. W przypadku CD wybrany system jest nieco niezwykły w obecności (lub nieobecności) guza nie oznacza jednego lub zera. Raczej przejście z uderzenia do płaskiego regionu lub płaskiego regionu do guza reprezentuje jeden, podczas gdy bez przejścia (i.mi. stosunkowo długi region, który jest albo guzkiem, albo płaski) reprezentuje zero. Następne pytanie brzmi: w jaki sposób informacje te są odczytywane z płyty CD: w jaki sposób czytnik CD dowie się, czy istnieje guz, czy płaski region?

Schemat pokazujący, w jaki sposób CD lub DVD jest czytane przez laser

Rozwiązanie odczytu danych z CD jest dość proste i oparte jest na prostej refleksji. My’wszystkie użyły lustra, aby odbijać światło słoneczne na ścianie, a następnie, aby światło odbite się poruszało, zmieniając kąt lustra. W czytniku CD źródłem światła jest laser półprzewodnikowy o stałej długości fali 780 nm. Zauważ, że 780 nm jest w podczerwieni i nie jest widoczny dla ludzkiego oka; możesz’t Zobacz odtwarzacz CD’laser lśniący na płycie CD gołym okiem. Laser wytwarza wąską wiązkę światła padającego na dolnej powierzchni CD. Belka przechodzi przez poliwęglan, jest odzwierciedlona przez aluminium, a następnie wraca przez poliwęglan i wychodzi z CD, aby dotrzeć do detektora fotodiody. Laser strzela wiązką pod niewielkim kątem na powierzchni Cd, więc obecność lub brak guza zmieni kąt, pod którym belka odbija się w kierunku detektora. Zmienia to intensywność światła odbitego Rekordy detektora, a zatem zaobserwowano obecność lub brak uderzenia. Schemat po prawej stara się to pokazać; Kąt odbicia jest znacznie przesadzony w schemacie, aby pokazać odbicie: w praktyce kąt jest dość mały.

CDS w porównaniu do standardowych i niebieskich płyt DVD

Z materiałów i funkcjonującej perspektywy jedyną różnicą między CDS i DVD są zaangażowane rozmiary. Główne pomysły i podstawowe technologie są zasadniczo identyczne. Jednak, jak wiadomo, płyty DVD mają ten sam rozmiar fizyczny co (standardowe) CDS o wiele więcej informacji niż CDS: jak to się osiągnięte? Głównym pomysłem jest bardziej kompaktowe przechowywanie danych. W szczególności guzy mogą być krótsze, więc więcej można przechowywać na jednostkę długości, a ścieżki są bliżej (mniejsze skok), aby zapakować je również szczelnie. Liczbowo, nierówności na DVD mają około 400 nm długości, zamiast około 800 nm dla CD. I spiralny tor’S boisko ma teraz 0.74 mikrometry (740 nm) zamiast 1.6 mikrometrów. Aby móc skupić laser na tych mniejszych guzkach, potrzebna jest krótsza długość fali światła: istnieje podstawowa zasada w optyce, że w najlepszych warunkach ostrości można skupić wiązkę światła, która jest zawsze tak duża, jak jej długość fali. Tak krótsza długość fali oznacza mniejsze skoncentrowane miejsce światła, a tym samym możliwość dostrzegania mniejszych cech. Laserse użycia u odtwarzaczy DVD działają na długości fali 650 nm (zamiast 780 nm na płycie CD). 650 nm jest widoczne dla ludzkiego oka i odpowiada czerwonemu kolorowi: Ty’prawdopodobnie zauważyło, że na powierzchni DVD świeci czerwone światło.

Dyski niebieskie są również różnorodnymi dyskami DVD: znowu mają taki sam rozmiar fizyczny jak standardowe płyty CD i DVD, ale mogą przechowywać jeszcze więcej informacji. Ponownie wszystkie pomysły są takie same, ale wszystkie funkcje (guzy i ton utworów) są mniejsze niż standardowe DVD. Również laser musi mieć krótszą długość fali i działa przy 405 nm. Jest to widoczne, a w regionie niebiesko-fioletowym, stąd nazwa!

Nagrywalne/przepisywane płyty CD i DVD

Do tej pory opisaliśmy, jak działają płyty CD i DVD, gdy CD lub DVD są przeznaczone do przechowywania: informacje o medium są kodowane na fizycznych wysokościach guzków, a zatem mogą’t Zmień się. Ten rodzaj stałego przechowywania jest świetny do przechowywania muzyki, filmów lub stałych kopii zapasowych. Ale co jeśli ktoś chce je napisać’własne płyty CD lub DVD lub być może użyj medium do przepisywania pamięci? Jak zapewne wiesz, Writable (jednorazowy zapis) i przepisywane płyty CD i DVD są dostępne na rynku od pewnego czasu. Ale jak to faktycznie działają z punktu widzenia materiałów?

Patrząc na powyższy opis, zauważamy, że podstawowym mechanizmem odczytu danych na CD lub DVD jest to, że wiązka laserowa jest odbijana od powierzchni i mierzone jest światło odbite: nierówności na powierzchni modyfikują odbicie. Ale nie ogranicza się do fizycznych nierówności: każdy rodzaj zmiany materiału na średnim materiale, który zmienia odbicie, będzie miał ten sam efekt. Dlatego w (re) zapisanych płytach CD i DVD nie ma fizycznych nierówności ani różnic wysokości, ale materiał zmienia jego właściwości, aby mieć różne współczynniki odbicia ze skalami wielkości naśladując prawdziwe nierówności. Mówiąc precyzyjnie, dla (ponownie) zapisanych płyt CD i DVD, schematyczny przekrój pokazano poniżej: oprócz warstwy aluminiowej istnieją dodatkowe warstwy (z których materiał zmiany fazowy jest krytyczny), w których występują wszystkie zmiany współczynnika odbicia. (Dielektryk jest wysoce przezroczysty, więc nie’T.) Jeśli materiał zmiany fazy jest dość przezroczysty, wiązka laserowa przechodzi przez nią i odzwierciedla za nią warstwę aluminiową i odbija się. Jeśli jednak materiał zmiany fazy jest nieprzezroczysty lub pochłania, większość światła laserowego zostaje wchłaniana z niewielkim odbiciem, a zatem od daleka, obserwuje się zmianę współczynnika odbicia.

Przekrój odcinka (re) zapisywacza CD-R

Więc co to jest “Materiał zmiany fazy”? Są to materiały, które można łatwo nakłonić do istnienia w dwóch różnych fazach jako stałe w temperaturze pokojowej. Jedna to faza krystaliczna, a drugą jest faza amorficzna (zdefiniowana poniżej). Dwie fazy mają ten sam skład chemiczny: tę samą liczbę atomów różnych pierwiastków; Po prostu atomy są ułożone inaczej w dwóch fazach. Faza krystaliczna jest przezroczysta, podczas gdy amorficzna jest nieprzezroczysta.

Możesz teraz zapytać: jaka jest różnica między fazami krystalicznymi i amorficznymi? Czyn’t Faza stała materiału ma po prostu pojedynczą strukturę na poziomie atomowym? W praktyce większość naturalnych materiałów lub sztucznych materiałów znajduje się w jednej fazie stałej. Ale to nie znaczy, że to jedyny sposób, w jaki mogą być. Ma to wszystko wspólnego z tym, jak uporządkowany jest materiał na poziomie atomowym, a z kolei ma związek z tym, jak szybko został schłodzony od stopionej postaci: im wolniejsza szybkość chłodzenia, tym bardziej uporządkowana faza stała jest na poziomie atomowym.

Najlepiej poradzić sobie z konkretnym przykładem. Kwarc i szkło stanowią najczęstszy przykład krystalicznych i amorficznych form tego samego materiału. Oba są wykonane z dwutlenku krzemu (formuła chemiczna SIO₂). Sio₂ jest bardzo powszechny na ziemi i jest głównym składnikiem na ziemi’skórka, piasek i większość skał. Kwarc to najbardziej stabilna krystaliczna forma SIO₂: Przez krystaliczną rozumiemy, że atomy są łączone razem w uporządkowany sposób i że motyw powtarza się w kółko w całej substancji stałej. W fazie krystalicznej kwarcowej wszystkie atomy Si i O są łączone w bardzo uporządkowany sposób, każdy Si jest związany z czterema O i każda z dwóch Si, a długości wiązań i kąty między wiązaniami powtarzają się regularnie w całym materiale. To bardzo przypomina zwykłe kafelki, które można zobaczyć w łazience lub prysznicu, w którym kafelki są ułożone w powtarzającym się motywie, a wzór kolorów płytek powtarzałby. Z drugiej strony faza amorficzna ma zasadniczo tę samą liczbę i rodzaje wiązań między atomami Si i O: każde SI ma cztery wiązania do czterech O, a każde O ma dwa wiązania z dwoma Si, ale kąty i długości wiązań są zmienne w całym materialnym. Jest to o wiele trudniej sobie wyobrazić, ale byłoby to rodzaj kafelki, w której są kafelki’t cały ten sam rozmiar i nie są one dokładnie umieszczone razem, a jeden po prostu próbuje kontynuować wzór płytki, więc kończy się nieregularną strukturą, w której zasadniczo wszystkie płytki mają prawidłową liczbę sąsiednich płytek (chociaż czasami mogą istnieć pewne puste przestrzenie lub dodatkowe płytki), ale nie ma powtarzającego się motywu MOTIFE. Jeśli zaczniesz od stopionego dwutlenku krzemowego i ochłodzisz go bardzo powoli, kończysz z kwarcem: atomy chichoczą losowo z powodu energii cieplnej, a jeden daje im wystarczająco dużo czasu na znalezienie właściwych partnerów i związanie z nimi w odpowiedniej kolejności i orientacji, aby utworzyć dobry kryształ. Jeśli jednak ochładza się stopienie zbyt szybko, atomy nie mają wystarczająco dużo czasu, aby dostać się do uporządkowanej struktury, a konstrukcja końcowa jest amorficzna. To bardzo podobna do gry muzycznej, w której na przykład połowa graczy ma niebieskie koszule, a połowa graczy ma czerwone koszule i prosimy każdego niebieskiego gracza o siedzenie między dwoma czerwonymi graczami (i odwrotnie): jeśli dasz ludziom wystarczająco dużo czasu, aby się poruszać i znaleźć odpowiednich sąsiadów, można znaleźć pożądany wzór; Ale jeśli ktoś da za mało czasu, a następnie nalega, aby wszyscy siedzieli tak szybko, jak to możliwe, są szanse, że siedzenia nie będą w pożądanej kolejności. Zobacz poniższy obraz, aby zobaczyć wizualizację faz kryształu i amorficznych (i ich zastosowań w rejestrowaniu informacji zgodnie z następującymi).

Krystaliczne vs fazy amorficzne; Pisanie i wymazanie (z Sony Research)

Teraz kwarc i szkło są optycznie bardzo podobne: oba są wysoce przezroczyste. Więc możesz’t Użyj szkła i kwarcu jako materiału zmiany fazowej. Główną różnicą między nimi, oprócz organizacji na poziomie atomowym, polega na tym, że szkło będzie płynąć po wystarczającym podgrzewaniu, co czyni go tak przydatnym w technologii i sztuce, podczas gdy kwarc jest stałą, która nie przepływa ani nie zgina się do bardzo wysokiej temperatury topnienia. W nauce i technologii oraz materiał amorficzny, który zaczyna płynąć łatwo po podgrzaniu do odpowiedniej temperatury, jest określany przez a szkło (Termin techniczny, który obejmuje codzienne szkło, ale wiele innych materiałów, takich jak wiele tworzyw sztucznych i polimerów).

Jak dotąd jedynym sposobem, w jaki moglibyśmy stworzyć kryształ lub szkło, jest kontrolowanie szybkości chłodzenia z stopu. I zwykle tak to robi. Ale istnieją pewne warianty, które są przydatne dla (ponownie) zapisywalnych CD/DVD, które teraz wyjaśniamy. Krystaliczną substancję stałą można stopić, podnosząc jego temperaturę powyżej temperatury topnienia, co będziemy oznaczać temperaturą t_M: Jest to temperatura, w której atomy tworzące stałe decydują się na rezygnację z regularnego układu wiązania (które ma niską energię, ale także niską entropię) w celu wejścia do stanu ciekłego (wyższa energia, ale także wyższa entropia). Odwrotny proces rozpoczynania od stopu i chłodzenia poniżej t_M jest bardziej zależny od szybkości chłodzenia: jak wyjaśniono powyżej, jeśli to zrobisz powoli, dostaje się kryształ, a jeśli szybko wykonano, dostaje szklankę. Nazywa się powolne chłodzenie przeznaczone do kryształu wyżarzanie podczas gdy nazywany jest szybki chłód przeznaczony do podania fazy amorficznej gaszenie. Teraz wyobraź sobie, że ktoś zrobił szybko i zakończył szklanką. Jeśli podnosi temperaturę do temperatury pośredniej, która jest poniżej t_M ale powyżej temperatury krystalizacji t_C, Atomy fazy amorficznej mają teraz wystarczającą ilość energii cieplnej, aby się nieco poruszać i zbadać nowe konfiguracje; Jeśli otrzymają wystarczający czas, mogą zacząć tworzyć fazy kryształowe. Zwróć uwagę, że to t_C nie jest prawdziwą temperaturą przejścia fazowego (jak t_M jest): jest to raczej temperatura powyżej, którą przechodzi krystalizacja “szybko” w skali czasowej, którym się interesuje. Więc można zastanowić się nad następującymi operacjami: Zaczynając od kryształu, nagrzewa się t_M Aby się stopić, a następnie szybko się ochładza się aż do t_C zdobyć szkło; Aby wymienić szkło kryształ_C Ale poniżej t_M i czeka krótko na powstanie kryształów, a następnie ponownie ostygnąć. W przypadku materiałów zmiany fazowej stosowanych w CDS i DVD, t_C wynosi około 200 o C, podczas gdy t_M jest w zakresie 500-700 o.

Podklasa szklistych materiałów ma przydatną właściwość, że ich fazy krystaliczne i amorficzne mają znacząco różne właściwości optyczne. W przypadku materiałów zmiany fazowej stosowanych w (ponownie) zapisanych płytach CD i DVD faza krystaliczna ma bardziej nieprzezroczyste (bardziej pochłanianie światła) niż faza amorficzna. W ten sposób zmiana fazy materiału zmieni jego wchłanianie światła, a tym samym współczynnik odbicia. W rzeczywistości istnieje wiele ograniczeń, które muszą być przestrzegane przez materiał zmiany fazowej, aby był przydatny do przechowywania CD lub DVD. Wśród nich są: temperatura topnienia musi być znacznie wyższa niż temperatura pokojowa, aby właściwości materiału pozostały stałe z czasem (stabilne przechowywanie informacji), ale nie może być tak wysokie, że ogrzewanie zniszczy lub uszkodzi pozostałą część CD lub DVD – typowa temperatura wynosi 500 O C; Musi istnieć duża bariera energetyczna między fazą kryształu i amorficzną, aby jeden nie zmienił się spontanicznie na inną w temperaturze pokojowej, ale nie może być zbyt wysoka, aby ta zmiana była łatwa do dokonania w wyższych temperaturach; Musi istnieć wysoki kontrast optyczny między regionami kryształowymi i amorficznymi; Szybkość chłodzenia dla wyżarzania nie może być bardzo powolna, aby raz mógł zapisać dane z wysoką szybkością; i że naprężenie mechaniczne wywołane przez zmianę fazy nie powinno uszkodzić ani samego materiału zmiany fazy, ani na sąsiednie warstwy.

To jest bardzo długa lista wymagań! A niektóre są wzajemnie sprzeczne, więc należy wykonać kompromisy. Ale są klasy materiałów, które pasują do rachunku. Są to wszystkie stopy zwykle zawierające TE (Tellurium) i SB (antymon) wraz z innymi pierwiastkami. Niektóre typowe wzory to tegeas, ge₂Sb₂Te₅, Tesnse, Tegesno lub Agininsbte. Bardziej kompleksowa lista pokazuje, że wszystkie są stopami opartymi na TE i SE. Zarówno te, jak i SE są dobrze znanymi materiałami do produkcji szkła, a modyfikacje chemiczne i stopy mają na celu optymaliza.

Mając na sobie całą te materialne naukę, ostatnie pytanie jest bardziej pragmatyczne: w jaki sposób pisać i/lub usuwanie informacji na płycie CD lub DVD? I jak kodowane są informacje? Wybrana konwencja jest taka, że ​​gdy materiał zmiany fazy jest krystaliczny, nie kodowano informacji: są zakodowane informacje, gdy części są amorficzne.

Burner CD lub DVD to urządzenie używane do tego celu i ma trzy różne lasery (zamiast jednego lasera w czytniku CD lub DVD). Oto, co robi każdy laser, a także jak działa z materiałem do kodowania informacji:

• Pierwszy laser to laser odczytu i jest o niskiej intensywności i zasadniczo identyczny w specyfikacji lasera w normalnym odtwarzaczu CD lub DVD.
• Drugi laser, laser zapisu, ma dużą moc: gdy jego wiązka koncentruje się na małym plamie, może całkowicie stopić materiał zmiany fazowej w tym regionie – w połączeniu z szybkim chłodzeniem, aby się wygasnąć, sprawi, że materiał amorficzny kodując informacje. Minimalna szybkość chłodzenia dla wygaszania do fazy amorficznej jest podyktowana przez konkretny materiał; W CD/DVD zakres chłodzenia jest określany przez grubość materiału zmiany fazowej, ciepła właściwe wszystkich zmian fazowych i otaczających materiałów oraz ich przewodnictwo cieplne. Zatem wybór materiałów i ich montaż muszą być zaprojektowane, aby zapewnić, że szybkość chłodzenia jest wystarczająco szybka, aby podać fazę amorficzną po wyłączeniu lasera zapisu i materiału zmiany fazy materiału’S Temperatura spada poniżej jego temperatury topnienia.
• Trzeci laser jest laserem wymazującym i ma średnią intensywność: jest silniejszy niż laser odczytu, ale słabszy niż laser zapisu. Może podgrzać materiał na tyle, aby uczynić amorficzny materiał w płynące szkło (i.mi. Przenieś go powyżej temperatury krystalizacji), ale nie na tyle gorący, aby go stopić. W ten sposób laser wymazujący powoduje, że amorficzny przepływ materiału. Utrzymuje się laser wymazujący przez wystarczająco dużo czasu, aby umożliwić wzrost fazy krystalicznej; Po wyłączeniu szybkość chłodzenia jest szybka i jest taka sama, jak opisano powyżej dla lasera zapisu. Po skrystalizowaniu wszystkie informacje w tym regionie zostały wymazane.

Jak płyty CD używają laserów do nagrywania i odtwarzania dźwięku

Te cienkie dyski istnieją już od jakiegoś czasu i może tak’T dość tak rewolucyjny, jak kiedyś – ale czy wiedziałeś, że są Lasery zaangażowany?

Za każdym razem ty’VE włożyłem jeden z powyższych do komputera, odtwarzacza DVD lub konsoli gier wideo, do pobierania danych cyfrowych z dyski używana jest mała wiązka światła’s powierzchnia i przekonwertuj go na muzykę, którą można usłyszeć i obrazy, które możesz zobaczyć. Lasery są również wykorzystywane do przeniesienia wszystkich tych informacji na płycie. Pozwalać’Sboruj, jak działa cały ten proces, a także w jaki sposób ewoluowały media optyczne z czasem.

Lasery są lekkie, ale lepiej

Wszystkie dyski kompaktowe zależą od czegoś, co nazywa się technologią optyczną, która obejmuje wszystko związane z zastosowaniem światła w określony sposób, aby coś osiągnąć. Jeśli masz na przykład połączenie internetowe światłowodowe, ty’W rzeczywistości wykorzystując światło i jego zdolność do podróżowania przez długie szklane lub plastikowe włókna bez uderzenia tego samego rodzaju zakłóceń, co zwykłe sygnały elektryczne podczas podróży przez metalowe kable. Lasery są szczególnie przydatne, ponieważ emitują super skoncentrowaną wiązkę światła, który można użyć w niektóre naprawdę wyrafinowane sposoby, od cięcia laserowego i drukowania po optykę i operację światłowodową i chirurgię.

Przed wynalezieniem pierwszej płyty CD najczęstszymi metodami przechowywania muzyki były płyty winylowe i kasety magnetyczne. Te formaty analogowe są podatne na uszkodzenia fizyczne, zakłócenia i zużycie w czasie, co negatywnie wpływa na jakość dźwięku. CDS wyeliminowało każdy bezpośredni kontakt między medium pamięci a urządzeniem odtwarzającym za pomocą lasera o niskiej mocy. Dyski powinny’t zużywają się, dopóki nie’nie jestem porysowany i to’jest znacznie szybszy, aby pominąć różne utwory na albumie, nie wspominając o wszystkich korzyściach związanych z przechowywaniem dźwięku jako danych cyfrowych, a nie analogowych. To był naprawdę zmieniacz gier, ale wracając do ważnej części – gdzie dokładnie wchodzą lasery?

Czytanie i pisanie

Jeśli chodzi o CDS, lasery wykonują dwie bardzo ważne funkcje: czytanie danych i pisanie danych. Pozwalać’S zaczyna się na początku procesu produkcyjnego, w którym ‘gospodarz’ Wersja dysk jest tworzona. Laser służy do przesyłania danych cyfrowych (długiej sekwencji tych i zerowych) do tego dysku poprzez dosłownie spalanie małych ‘doły’ na powierzchnię, z nietkniętymi obszarami (zwanymi ‘ziemie’) Reprezentowanie tych i spalonych obszarów reprezentujących zer. Ten mikroskopowy proces ma miejsce wokół i wokół dysku w długiej spirali zawierającej dziesiątki miliardów – tak, Dziesiątki miliardów – tych dołów! Jeśli zostanie wyprostowany, ta spirala rozciągaby się na wiele mil. Ukończony mistrz można następnie użyć do wydrukowania ogromnej liczby plastikowych dysków, z których każda odbiera cienką warstwę aluminium (do odbicia światła), powłok ochronnych i na koniec górnej etykiety.

Jeszcze więcej magii dzieje się, gdy jeden z tych płyt wejdzie do odtwarzacza CD. Mały silnik obraca dysk z dużą prędkością, a laser diody półprzewodników zaczyna skanować wzdłuż błyszczącego spodu. Te nietknięte ziemie na dysku’S powierzchnia będzie odzwierciedlała światło z powrotem, a doły powodują rozproszenie światła. Ilekroć światło laserowe odbija się na kopii zapasowej, komórka fotoelektryczna jest tam, aby ją wykryć i generuje binarny ‘jeden’ Podczas wysyłania binarnego ‘zer’ Kiedy nic nie nadchodzi (jak ma to miejsce w przypadku rozproszonego światła pochodzącego z dołów). W ten sposób urządzenie odtwarzające odbiera wszystkie cyfrowe dane potrzebne do odtworzenia dźwięku i muzyki, którą słyszysz na głośnikach lub słuchawkach.

CDS i DVD i Blu-ray, o mój!

Ponieważ płyty CD zajmują się danymi cyfrowymi, oni’Nie ograniczało się tylko do przechowywania muzyki i dźwięku. Wszystko, co cyfrowe może trafić na płytę optyczną, tak długo, jak tam’jest wystarczająco dużo miejsca, a chłopcze było tam pewne postępy. Pierwsze płyty CD audio wprowadzone w latach 80. ustąpiły miejsca CD-ROM (pamięć tylko do odczytu), która może przechowywać do 700 megabajtów danych-równoważny kilkuset dyskietek dysków! Ponieważ technologia optyczna kontynuowała postęp w ’90. otrzymaliśmy cyfrowy dysku.k.A. DVD), który ma pojemność około 4.7 gigabajtów z powodu laserów o krótszej fali, które mogą odczytać mniejsze lądowe i doły. Standard Blu-ray, wprowadzony w 2003 roku i nazwany na cześć jej jeszcze bardziej precyzyjnego niebieskiego lasera, może pomieścić do 50 gigabajtów danych. Bardziej zaawansowane formaty, takie jak DVD i Blu-ray, mogą również przechowywać informacje po obu stronach dysku, a nawet przechowywać więcej niż jeden warstwa danych po jednej stronie (laser odczytu może wybrać warstwę skanowania).

Podczas korzystania z dysków kompaktowych do przechowywania wysokiej jakości mediów, takich jak gry wideo i filmy’T wyglądam tak jasno w przypadku muzycznych płyt CD. W 2020 r. CDS faktycznie przewyższały sprzedaż przez płyty winylowe, jeden z formatów, które miały zastąpić (tymczasem popularność wszechstronnego konsumpcji muzyki za pośrednictwem platform streamingowych stale rośnie) stale rośnie).

Gdy’s ostatni raz, kiedy grałeś muzykę na płycie CD? Myślisz, że oni’kiedykolwiek powróciłem? Daj nam znać w komentarzach poniżej.

Kontynuuj poznanie kluczowych tematów w technologii audio:

Jak działają gracze DVD

Podłączenie odtwarzacza DVD z odbiornikiem stereo (lub telewizji, jeśli nie masz odbiornika) polega na tworzeniu dwóch podstawowych połączeń: audio i wideo.

Audio

Pierwsze połączenie jest dla części audio sygnału. Będzie kilka opcji w zależności od posiadanego odbiornika.

• Najlepszym wyborem (jeśli jest dostępne) jest albo użycie optyczny (nazywane również Tos-link) Lub współosiowy (RCA) Połączenie cyfrowe. Te dwie opcje są równe jakość. Aby użyć jednego z nich, musisz mieć zarówno wyjście na odtwarzaczu DVD, jak i wejście na odbiorniku. Tylko odbiorniki z Wbudowane dekodery Dolby Digital będzie miał ten rodzaj danych wejściowych.
• Jeśli Twój odbiornik nie ma wbudowanego dekodera Dolby Digital lub DTS, ale jest „Dolby Digital Ready” Spójrz na 5.1-kanałowe Dolby Lub 5.1-kanałowe DTS. To połączenie obejmuje sześć kabli, odpowiadających różnym kanałom głośników: lewy przód, środkowy przód, prawy z przodu, lewy tył, prawy tył i subwoofer.
• Ostatnią opcją podłączenia dwóch komponentów jest Analogowe wyjścia RCA. Jest to połączenie z dwoma kablami, z jednym kablem dostarczającym dźwięk lewego głośnika, a drugi kabel dostarcza prawą. To połączenie dostarczy tylko dźwięk stereo, ale może to być Twoja jedyna opcja, jeśli podłączasz się bezpośrednio do telewizji, lub jeśli masz stary odbiornik z tylko dwoma kanałami.

Teraz spójrzmy na połączenie wideo.

• Najlepszą jakością wyboru jest użycie część połączenie. To połączenie składa się z trzech kabli: znakomity kolor czerwony, niebieski i zielony. Jakość jest doskonała. Jednak połączenia te istnieją tylko w bardzo wysokiej klasy odbiornikach i zestawach telewizyjnych.
• Następna opcja to S-video. Jeden kabel łączy odtwarzacz DVD z odbiornikiem w tej konfiguracji.
• Ostatnią opcją, podobną do konfiguracji audio, jest użycie Analogowe wyjście wideo RCA, Zwykle na obu końcach. Zapewni to najniższą jakość, ale wystarczy dla większości starszych, analogowych telewizorów.

Aby uzyskać więcej informacji na temat odtwarzaczy DVD i technologii DVD, zobacz linki na następnej stronie.