Phase Linear 9500第一代CD机维修（2013年）

acdc2000

好多人都修过CD，当然也包括修电脑光驱，DVD乃至蓝光机。俺本人也修过不少。不过，以前所修的机器，跟俺春节所修的这台机器比起来，真是微不足道了。可以说，这次俺算是真正的对传统的CD系统，第一次有了全面清晰的认识，这是修多少光驱，换多少光头也体验不到的。

俺这部CD，乃是八十年代最早期的CD。如何判断一部CD是否最早期呢？基本上，垂直入碟的CD，都是最早期的。当然，世界上第一批公开发售的CD（包括Philips CD-100, CD-200, CD-300, SONY CDP-101）并非垂直入碟，但随之而来的，全部都是垂直入碟。

作为收藏，俺当然是喜欢最早期的东西，最近有论坛朋友给了俺一部比较罕见的CD，就是Phase Linear 9500。这是以前一个美国牌子，当然东西肯定是日本厂家OEM的，据查，跟日本的美歌Micro  seiki CD-M1（1984年出品），日本的京瓷Kyocera DA-01（1983年出品，售价189,000日元），Akai CD-D1（1983年出品，售价189,000日元）从里到外都一样，只有外壳的装潢方式和颜色有点差异而已。此机的伺服电路乃全模拟设计，使用大量运放和74系列逻辑电路堆砌而成，音频部分使用模拟滤波器，44.1kHz采样（没有倍频采样），使用二片TDA1540的芯片（左右独立），运放是TL072。

这部机器，是地地道道的垃圾，应该是废品回收站里的东西。面板划伤不在话下，整个机身都因为重压而多处变形，里面的横梁都弯曲了，搞到相连的电路板也碎裂了。内侧的前板二处塌陷，面相是惨不忍睹了。不过，它仍然可以工作！

根据物主描述

（1）        需要120V电压才能正常工作，100V不行
（2）        选曲之后不能播放，需要按一下快进或者倒退刺激一下才能播放


机器到手之后，俺用原版光盘试了试，第一曲能够播放，跳到下一曲，果然发现选曲之后不能播放，需要按一下快进或者倒退刺激一下才能播放。更重要的是，播放到大约20分钟左右，就开始胡乱跳线，不能继续播放。换了多张光盘都是如此。如果选曲直接选到20分钟以后的曲目，则干脆不能成功选曲，机器死机，需要重新开机。所以，任何光盘只能听前20分钟左右。

到此，俺首先放心了，因为前几曲可以播放，光头是肯定没问题（当然，有问题俺也不怕，因为手上有备份，最早期各个牌子的CD机，光头都是一样的，没分别）。接下来，就要解决一张光盘只能播放前一部分的问题了。



这机器作为最早期的CD，激光头个头很大，因为LED和接收的光电管以及棱镜组的体积都很大，估计当时能够批量生产的CD机激光头只有这一种，因为几乎所有垂直入碟的CD机统一使用这种激光头。庞大的激光头重达200克，安装在不锈钢导轨上，上面靠轴套，下面靠尼龙滑块。光头的移动靠拉线传动（跟收音机的调谐系统差不多），由光头马达通过皮带减速，再传动到涡轮蜗杆减速，尼龙拉线缠绕在黄铜轴上，然后通过三个滑轮和一根弹簧，牵拉沉重的光头运动。这还不算，光头跟电路板之间，一共有三组又粗又硬的电线（那时候没有软排线）连接，分别是激光头发射驱动电缆，三束激光接收器件，透镜三轴悬浮这三个部分。所以要移动这沉重的组件和电线的阻力，伺服系统的力量小了还真不行。

主轴马达是无芯电机（注意，是无芯电机，不是无刷电机），直接驱动光盘。光盘托固定在马达轴上，可以前后移动来改变盘片与光头之间的距离（也就是焦距）。

这机器，俺稍微观察了一下，就发现了故障所在。怎么发现的呢？呵呵，首先要清楚，音乐光盘是恒线速度读取的（CLV），从内圈开始读盘，光盘的转速是500转/分；到了外侧，转速逐渐下降到200转/分。

俺找了张时间长的光盘，选了个最外侧的曲目（18轨），看着光头移动到了外侧，与此同时，毛病就被俺发现了：光盘转速快了！

要问俺，怎么这么容易就确定了问题所在？俺只能说，凭的是经验。一张播放中的光盘，俺只要望上一眼，就知道转速范围，快了俺可以发现，慢了也一样逃不出俺的眼神！

转速快了，光头就读不出正确的数据块，自然无法分离出正确的音频信息和控制信息，也就不能正确循迹播放了。类似的问题，在后来的CD直到今天的蓝光光驱中是不会出现的，除非主轴马达出了问题。但在最早期的CD中，所有的伺服系统都是模拟伺服（后来的全部变成了数码伺服，几乎不需要调整也没得可调了），例如俺手上这部机器，可调电阻一共有21个，其中只有一个是音频相关的，其他的，包括光头功率，光头接收放大器，光束平衡，光头马达伺服，光头三轴伺服，主轴伺服，主轴转速范围，主轴马达偏移量，光头马达偏移量等等。这么多的微调，组成了模拟式的读取伺服系统，一旦乱了，要恢复也不容易呢！

俺仔细看了一下，跟主轴马达相关的微调有三个，分别是马达驱动信号占空比，伺服增益，转速范围。用示波器一看，停机情况下占空比不是50%，调整之，然后分别调整主轴伺服增益和转速范围。这些微调有互相的影响和牵制，所以来回调整了多次，确保最长的CD（早期的CD红皮书规定最长大约65分钟，后来慢慢延长到超过75分钟）都可以循迹。

通过调整主轴转速，外圈基本上可以读取了，但跳线的情况仍然时常出现。跳线的问题，好多人都以为是光头马达的问题，其实不是。光头马达的作用，是以正确的速度慢慢移动光头，而透镜对光盘轨迹的正确循迹，要靠透镜本身的三轴伺服。

透镜的三轴伺服包括：轴向伺服（解决光盘不平问题，主要影响光束聚焦），径向伺服（解决光盘不圆引起的直径变动问题，与光头马达伺服配合，主要影响径向循迹，正确让光束跟随坑槽由内向外移动），切向伺服（解决光盘不平和不圆造成的读取线速度瞬间波动，主要跟马达转速配合，使数据块读取完整）。其中，光头因为要沿着径向移动，所以径向伺服跟光头伺服之间有直接的互相影响。

再仔细观察播放过程中，激光透镜的运动情况，发现聚集伺服基本正常，切向伺服无法观察到，但径向伺服似乎有问题，透镜的摆动跟光盘的不圆度似乎不大同步，有过度补偿的情况出现。

径向伺服由光头组件的低速大范围伺服与透镜的高速小范围伺服组成，二者有一定的关联，因为如果光头组件伺服不够，靠透镜的伺服很快会超出移动范围。如果光头组件过度伺服（电路过补偿），透镜就需要作反向补偿，产生可见的系统振荡现象。据此，俺将光头组件的伺服增益稍微增加，透镜本身的径向伺服稍微减小，直到跳线的情况完全消失，能够完好地播放一张65分钟的碟片（俺也试了75分钟左右的，大致也可以。考虑到早期机器的设计根本没有75分钟的碟片，所以不再吹毛求疵。

最后，俺将光头的输出减小，而将光头的接收放大器灵敏度增加。这样，光头输出减小不影响循迹，却可以延长光头的寿命，何乐而不为？

很多人都喜欢加大光头的输出，其实与其增加光头输出，不如把整个光学组件清理清理更好。一般能够清洗到的，只不过是光学透镜的上端，真正影响光学性能的，并非降落的灰尘，而是空气中的污染物附着，这就必须将激光发射二极管，光电接收二极管，三棱镜已经透镜全部拆下清洗。拆卸和清洗以及装回的过程必须极其的准确精密，否则无论发射还是接收端失焦，整个系统就不能正常工作了。


机械部分的问题解决了，忽然发现输出的声音中，有可闻的高频啸叫声。开始还以为是电源的滤波电解电容老化造成滤波不良，数字电路的干扰串到模拟电路导致。用示波器一看，完全不是这么回事，输出缓冲运放U908与U909的反相输入端（第6脚）上，居然各自有幅度超过1.5V，频率在520-530KHz的高频振荡（两个通道的振荡频率有大约十几K的差异），振荡波形是完美的正弦波！真是奇怪，这个电路基本上是放大倍数2倍的跟随器而已（同相放大器，反馈系数接近1，所以总放大倍数2倍），在深度负反馈下，居然能够产生如此大幅度的振荡，而最终输出端却只有不到1mV的信号（按道理，输出端的信号幅度应该跟输入端差不多，因为反向增益是1），也就是说，这么大的振荡信号居然没有被放大输出，而只有很小的泄露！难道TL072的运放，在增益差不多是1的情况下，带宽连500kHz都没有？俺没查手册，但感觉有些不可思议。

最后，在负反馈电阻R920， R922上，各自并联一个30pf的小电容产生相移，自激振荡立刻消失了。

这机器还通过一个拉杆，推动轨道上滑动的LED来显示光头目前的位置。这是最早期垂直入碟CD机的一个典型特征。可惜俺拿到的这机器，滑动组件上卡住拉杆的部分却碎裂消失了，因此LED停留在那里，俺把LED滑动组件上，用电烙铁加热压进去二个剪下来的电阻脚，卡住拉杆，于是光头显示器又可以工作了！



俺修旧机器，喜欢保留旧机器的风韵。所以，俺不会，也懒得更换所有电解电容，更换相关零件。俺的原则是，只要正常工作，哪怕电容容量剩一半了，也照用！

现在这部CD机就成为俺的一个怀旧对象了，用它播放当年的CD，享受时光倒流的快乐。

老山东

厉害厉害，这机器修复不容易