Entrambi questi drive utilizzano una tecnologia optomeccanica similare. Il CDU31A è 1X (sebbene da alcune voci non confermate ho appreso che alcune versioni potrebbero essere 2X) e il CDU33A è 2X.
Molti si sono lamentati della mancanza di un sistema di caricamento motorizzato. I meccanismi di questo drive è sono stati progettati per essere semplici e robusti. Un aggancio a solenoide mantiene chiuso il carrello. Quando il solenoide viene attivato (o viene premuto il pulsante di rilascio di emergenza) il carrello fuoriesce di qualche centimetro, e per il resto va tirato fuori manualmente. Il movimento del carrello aggancia e sgancia il disco dallo spindle grazie ad un potente magnete. Fatta eccezione per grossolani abusi meccanici, c'è ben poco che può guastarsi dal punto di vista meccanico.
Ci sono solo due componenti principali: il circuito stampato dove sono montati tutti i componenti elettronici attivi e il gruppo dell'ottica comprendente il laser, l'ottica, e il meccanismo di azionamento a vite senza fine.
Gli altri componenti sono lo stampo superiore in plastica e lo schermo in metallo, il meccanismo del solenoide latch, i binari guida sinistro e destro, il meccanismo del carrello, il pannello decorativo frontale, due molle, piattaforma inferiore, 6 viti.
All'interno sono presenti solo due connettori elettrici: un cavo stampato piatto che collega il PWB e il gruppo dell'ottica ed un connettore a due piedini che fornisce l'alimentazione al solenoide di espulsione. Si tratta di una situazione ben più piacevole rispetto ad altri drive CD-ROM che montano mezza dozzina o più di piccoli connettori sparsi dappertutto sul PWB, rendendo la rimozione ed il controllo dei compiti molto difficili e rischiosi.
Le due uniche importanti precauzioni da adottare consistono nel non perdere nessuna delle piccole viti o molle, ed evitare danni ai collegamenti realizzati con cavi flessibili multipolari che collegano i circuiti elettronici con il gruppo dell'ottica.
Per la seguente procedura sono necessari dai 5 ai 10 minuti:
Poggiate il lettore a pancia sotto su una superfice morbida.
Rimuovete le 4 viti Philips che assicurano il coperchio inferiore. Rimuovete il coperchio inferiore e mettetlo da parte.
Avrete così guadagnato l'accesso alle regolazioni elettroniche per il fuoco, tracking, ecc. Se questo è tutto ciò che desideravate, non è necessario procedere nello smontaggio.
Sganciate il bezel frontale. Fatelo scorrere fuori con il vassoio del disco il più possibile. Dovrete attivare manualmente il meccanismo di espulsione con una graffetta.
Rimuovete le 2 viti Philips che assicurano il Printed Wiring Board (PWB); sollevate il PWB e scollegate il connettore del solenoide di sgancio nella parte frontale dell'apparecchio.
Sollevate ulteriormente il PWB con gentilezza e disconnettete il connettore del cavo flessibile sul gruppo dell'ottica. Contrassegnate il giusto orientamento in modo da non rischiare di montarlo al contrario quando riassemblerete l'apparecchio sul banco di lavoro per il controllo. Esiste un gancio a ciascuna estremità, che dovrete spingere via dal connettore di circa 1 millimetro. Il cavo verrà quindi via facilmente.
Avrete così guadagnato l'accesso parziale al circuito di azionamento della slitta dove è montato il gruppo ottico. E' ora possibile pulire e lubrificare questi componenti.
Sollevate il meccanismo del solenoide di sgancio, smontatelo e mettetelo da parte.
Utilizzando un paio di pinzette, staccate e mettete da parte le due molle di ritiro del vassoio. Prendete nota della loro posizione e orientamento.
Rimuovete le due guide in plastica, una per ciascun lato. Occorerà premere delle linguette e quindi sollevare direttamente verso l'alto ciascuna guida.
L'intero deck può adesso essere fatto fatto scivolare in avanti e quindi sollevato. Il gruppo optomeccanico può essere quindi rimosso dal vassoio. Mettete da parte il vassoio.
Se sorreggete in mano il circuito stampato e ricollegate il cavo flessibile, rispettando il giusto orientamento, potete far funzionare il drive con piena visibilità del meccanismo e dell'ottica. Con un CD caricato, il raggio laser non presenta alcun rischio. Assicuratevi soltanto che il circuito stampato non possa andare in cortocircuito con qualche parte metallica e che i'intero marchingegno non possa rovesciarsi.
Riassemblate in ordine inverso, ponendo particolare attenzione nel reinstallare il cavo flessibile: assicuratevi che i cavetti non vengano pizzicati e che non vi sian componenti che ostacolino il movimento del pickup ottico. Quest'ultima evenienza è particolarmente probabile per questo drive.
L'identificazione di problemi nel front-end di lettori CD, drive CD-ROM ed altri drive ottici viene spesso ritenuta un compito misterioso e difficile. Questo paragrafo descrive le tecniche basilari per accertarsi dell'efficienza del diodo laser, dell'attuatore a bobina del fuoco, dell'attuatore a bobina del tracking, e del sistema di fotodiodi. Non è necessario alcuno strumento di controllo fuori dell'ordinario.
Raccomandiamo vivamente di leggere ed acquisire familiarità con le altre informazioni riportate in questo documenti. Non concludete immediatamente che il vostro problema risieda nel pickup ottico; molto probabilmente è localizzato altrove, e quindi non c'è necessità di intraprendere i controlli in seguito descritti.
Se l'apparecchio è in grado di leggere la directory del disco, anche se in modo irregolare, allora è inutile effettuare i controlli che andremo a descrivere (a meno che non si sospetti un problema intermittente in uno di questi sottosistemi), visto che tutti i principali componenti costituenti il gruppo del pickup ottico devono funzionare a dovere per svolgere questo compito. Ad ogni modo, non c'è nesuna garanzia che non vi siano dei componenti marginali come un diodo laser debole o avoolgimenti in cortocircuito sulla bobina di fuoco o di tracking - maggiori dettagli su questi ultimi problemi verranno forniti in seguito.
Non sottovalutate le cause più ovvie: avete pulito la lente? Alcune volte una lente sporca provoca dei sintomi che possono essere scambiati per problemi molto più seri.
In caso di guasti intermittenti, per prima cosa ispezionate attentamente il gruppo del pickup alla ricerca di cattive connessioni di saldatura e di incrinature nei cavi stampati flessibili. Gli switch interlock potrebbero essere sporchi o consumati. Anche problemi meccanici possono provocare un comportamento intermittente.
Se avete esaminato il test point RF con un oscilloscopio ed avete trovato un diagramma 'occhio' corretto, allora, come abbiamo già avuto modo di notare, non è necessario eseguire questi controlli visto che un buon diagramma 'occhio' indica il corretto funzionamento di tutti i principali componenti del pickup ottico. Se però osservate uno dei problemi qui di seguito elencati, allora è consigliabile controllare il diodo laser, gli attuatori di fuoco e di tracking, e/o il sistema di fotodiodi:
La sequenza di startup non viene completata poichè il pickup non riesce ad eseguire una certa azione. Per esempio, non si verifica alcun tentativo di messa a fuoco.
La messa a fuoco sembra essere eseguita ma non viene visualizzata la directory sebbene il disco ruoti alla giusta velocità, oppure il disco ruota a velocità eccessiva o forse non nella corretta direzione (cioè in senso orario visto dalla parte dell'etichetta).
Il diagramma 'occhio' è debole, distorto, o del tutto mancante sul test point RF.
Provate ad eliminare la possibilità di altri problemi prima di intraprendere i controlli qui di seguito descritti, poichè esiste una qualche possibilità di causare dei danni a causa di disattenzione o scariche elettrostatiche.
Ne varrà la pena considerando il tempo e lo sforzo da impiegare? Sta a voi decidere quanto vale il vostro tempo. Ci sono buone probabilità che questi controlli confermeranno soltanto che il pickup è ormai defunto; solo alcuni dei guasti che potrete localizzare possono essere riparati con facilità. Se vi può consolare, avrete comunque approfondito le vostre conoscenze in materia. Ad ogni modo, visto che il costo dei lettori senza cambiadischi è sceso a meno di 70 dollari, e i lettori CD con cambiadischi costano meno di 100 dollari, una razionale analisi del valore dell'impresa potrebbe far concludere che il secchio dei rifiuti è la migliore soluzione. Ma d'altro canto, tutti noi sappiamo che il tempo degli hobbisti non costa praticamente niente, è gratis.
Per mettere in pratica queste tecniche di controllo è necessario solo un minimo di attrezzi e strumenti di misura. Un oscilloscopio farebbe comodo, ma un tester analogico o digitale può anche sostituirlo come emergenza, visto che non c'è da effettuare alcuna misura ad alta frequenza; ad ogni modo, per quanto segue si suppone che un oscilloscopio sia disponibile. Questo paragrafo non tratta di problemi meccanici nel pilotaggio della slitta, o nel carrello o nel motore spindle; questi problemi sono adeguatamente trattati in altre parti di questo stesso documento. Si suppone che la funzionalità di questi componenti sia già stata verificata, in quanto potrebbe essere indispensabile per alcuni dei controlli descritti qui di seguito.
Uno schema, se disponibile, risulterà di grande aiuto. Dipendentemente dalla progettazione dell'apparecchio, potreste essere in grado di dedurre sufficienti informazioni sull'elettronica di front-end da riuscire nel vostro intento anche senza uno schema. Le progettazioni dei componenti del pickup ottico sono sufficientemente similari anche tra diversi produttori, tali da rendere i controlli relativamente indipendenti dal modello. Ciò che potrebbe variare sono le polarità dei fotodiodi, dei diodi laser, della piedinatura dei connettori, ecc. Di solito è possibile determinare questi dati con una certa facilità.
Nonostante la incredibile precisione dei sistemi servi di fuoco e tracking, possiamo eseguire dei significativi controlli senza disporre di strumentazione di misura sofisticata o specializzata.
Consultate inoltre i paragrafi "Consigli per la ricerca del guasto" e "Strumentazione di misura".
Saranno richiesti i seguenti attrezzi e strumentazione di misura:
Attrezzi basilari, inclusi dei cacciaviti di precisione da gioielliere.
Un tester digitale o analogico.
Un oscilloscopio (per il controllo dei fotodiodi e i controlli RF). Per la maggioranza dei controlli va bene qualunque oscilloscopio, a condizione che disponga di un amplificatore verticale accoppiato in corrente continua. Come abbiamo avuto già modo di notare, un oscilloscopio fa molto comodo anche se non risulta essenziale.
Un alimentatore in corrente continua variabile da 0 a 5 Volt, con corrente di uscita di almeno 400 mA. L'alimentatore può essere un alimentatorino 'a muro' collegato in serie ad un Variac. In alternativa, (ma non è indispensabile), potete utilizzare un alimentatore fisso a 5 Volt con in serie un resistore (100 Ohm per il controllo degli attuatori di fuoco e tracking, 250 Ohm per il controllo del diodo laser). Non è necessario possedere un alimentatore perfettamente stabilizzato.
Resistori: 22 Ohm 1 Watt, 5 Ohm 1 Watt, 50 Ohm, 1 M Ohm.
Cavetti di test con pinzette assortiti, alcuni metri di solido cavo di collegamento (i cavi a quattro conduttori RS232 o i cavi telefonici multiconduttore rappresentano una buona sorgente).
Circuito rivelatore di raggi infrarossi, scheda rivelatrice di raggi infrarossi, o videocamera sensibile ai raggi infrarossi (per il controllo dei diodi laser).
Opzionalmente, uno sweep a bassa velocità o un generatore di funzioni (1-10 Hz) con uscita a bassa impedenza o amplificatore, vedi testo.
Per la seguente discussione si assume che l'apparecchio da controllare sia un lettore CD per impianti stereo a componenti separati. Adattate opportunamente le nozioni nel caso di lettore CD portatile, di un drive CD-ROM o un drive ottico.
Nell'interesse della vostra persona, rileggete il paragrafo "Sicurezza".
Inoltre, per minimizzare le possibilità di danni al diodo laser, che è estremamente sensibile alle cariche elettrostatiche ed agli eccessi di corrente, lasciate il suo connettore collegato alla scheda principale per quanto possibile e non tentate di misurare il diodo laser con un tester, che nella portata più bassa della resistenza potrebbe superare la massima corrente ammessa dal diodo laser e.... poof, anche per una disattenzione durata solo un microsecondo.
Come nel caso di tutti i moderni apparecchi a stato solido, è importante impedire che le cariche elettrostatiche si vadano a scaricare sui componenti sensibili. Un bracciale antistatico è desiderabile. In ogni caso, lavorate in un'area dove sia minimizzata la formazione di elettricità statica, quindi per esempio non su un tappeto. Prima di toccare qualunque componente, prendete l'abitudine di toccare lo chassis metallico per scaricare l'elettricità statica accumulatasi sul vostro corpo.
Consultate inoltre la descrizione più dettagliata dei componenti e del funzionamento del pickup, che trovate in qualche altra parte di questo stesso documento.
Per leggere i dati o la musica da un CD, svariati sistemi devono funzionare e cooperare:
Il diodo laser deve emettere un raggio coerente di sufficiente potenza e stabilità. Il sistema ottico deve essere pulito e adeguatamente allineato. La potenza del laser è mantenuta costante grazie ad un feedback ottico che controlla la corrente fornita al laser. Quindi, in caso di un raggio laser debole, il diodo laser non dovrebbe essere ormai recuperabile, visto che il sistema di feedback ha già tentato tutto il possibile.
I sensori a fotodiodo devono funzionare correttamente per il recupero dei dati e per fornire il feedback necessario alla messa a fuoco ed al tracking. In un pickup a triplo raggio laser sono montati sei segmenti: i segmenti centrali A-D sono utilizzati per la messa a fuoco e la lettura dei dati; i segmenti più esterni per il feedback del tracking. In un pickup a singolo raggio laser, i segmenti E ed F sono omessi.
La lente deve essere messa a fuoco con la tolleranza di una frazione di micron rispetto all'ottimale, in modo da produrre un puntino delle dimensioni più ridotte possibile, il cui diametro all'altezza delle fossette del disco è minore di 2 micron. La lente in realtà è posizionata a svariati millimetri di distanza dalla superficie del disco, e viene mantenuta alla corretta distanza attraverso un feedback ottico che controlla la posizione della lente utilizzando la bobina del fuoco. NOTA: 1 micron = 10E-6 metri; 1 millimetro = 10E-3 metri.
La lente deve allinearsi entro una frazione di micron sul centro della traccia; le tracce su un CD sono spaziate di circa 1,6 micron. Il tracking viene mantenuto attraverso un feedback ottico che controlla la posizione radiale della lente utilizzando la bobina del tracking (o l'unità di posizionamento radiale nel caso di alcuni posizionatori rotativi).
Si noti che, se il comportamento del lettore CD nel tentativo di lettura della directory del disco cambia dipendentemente dal fatto che sia inserito o meno un disco (pur non essendo presente alcun sensore per rivelare la presenza del disco), allora è segno che alcuni di questi componenti funzionano correttamente. Per esempio, molti lettori CD non tentano di avviare la rotazione del disco fino a che non è stato stabilito un fuoco corretto. Quindi, se il CD ruota una volta caricato ma lo spindle non si avvia senza CD, allora è molto probabile, anche se non garantito, che il fuoco venga stabilito correttamente.
Senza disporre di un misuratore di potenza per diodi laser, è molto difficile verificare con sicurezza il funzionamento del laser. Ad ogni modo, assicurarsi che vengano emessi dei raggi infrarossi rappresenta già una buona sicurezza di funzionamento del laser.
Per questo controllo avrete bisogno di un rivelatore di raggi infrarossi. Un semplice circuito è desrcitto nel paragrafo "Circuito rivelatore di raggi infrarossi". Un circuito del genere è anche utile per il controllo dei telecomandi ed altri apparecchi che emettono raggi infrarossi. Potete anche utilizzare una scheda rivelatrice di raggi infrarossi, disponibile presso i distributori di materiale elettronico. In mancanza d'altro, sarebbe anche possibile utilizzare una videocamera basata su CCD, che di solito è sensibile ai raggi infrarossi; il raggio laser apparirà come un punto luminoso se viene proiettato su uno schermo di carta bianca. Ad ogni modo, probabilmente avrete bisogno di 3 o 4 braccia per posizionare lo schermo, premere il pulsante play, e mantenere la videocamera mentre tentate di individuare nel mirino il raggio laser rilevato!
Dovrete guadagnare l'accesso alla lente; a tale scopo potrebbe essere necessario rimuovere il meccanismo del clamper.
Fatto ciò preparatevi a posizionare il fotodiodo del rivelatore di raggi infrarossi entro 3 mm di distanza dalla lente. Collegate l'apparecchio alla rete elettrica ed accendetelo. Nei portatili occorrerà chiudere lo switch interlock del coperhio; utilizzate a tale scopo uno stuzzicadenti o un pezzo di cartone. Qualche lettore CD dispone di un sensore per la rivelazione del disco separato dal gruppo laser; anche questo sensore andrà disabilitato, in modo da poter attuare i seguenti controlli senza caricare un disco. Se si tratta di un semplice sensore ottico, dovrebbe essere sufficiente un pezzo di nastro adesivo nero o un pezzo di carta.
Una volta caricato un CD e premuto il pulsante di riproduzione, la prima cosa che dovrebbe accadere è l'accensione del diodo laser. Dovreste essere in grado di accorgervene in una stanza buia visto che di solito è presente un'emissione molto debole nella regione del rosso, che potrete vedere come un piccolo punto luminoso rosso se guardate la lente obliquamente da una distanza di sicurezza di almeno una quindicina di centrimetri. ATTENZIONE: non guardate direttamente dentro la lente dalla parte superiore, visto che il raggio laser ad infrarossi è molto più potente della debole emissione di color rosso, e quindi potenzialmente pericoloso. Se vedete una debole luce rossa, almeno potete star certi che il diodo laser viene alimentato.
Una volta acceso il laser, la lente dovrebbe effettuare alcuni cicli di ricerca, tipicamente un numero compreso tra 2 e 8. Nel corso di tale operazione, posizionate il rivelatore di raggi infrarossi sopra la lente. Se il laser funziona, il rivelatore indicherà la presenza di raggi infrarossi in un cono di circa 30 gradi su ciascun lato della lente. Sebbene questo controllo non possa garantire che la potenza di uscita sia quella giusta, si tratta di una ragionevole indicazione sul funzionamento del laser. A causa dell'ampio angolo del raggio, la potenza decresce rapidamente con la distanza, e quindi occorre posizionarsi molto vicino alla lente per ottenere un risultato positivo.
Si noti che se la lente si sposta dolcemente in almeno una direzione (verso su o giu), allora è segno che l'attuatore del fuoco funziona regolarmente.
Se il rivelatore di raggi infrarossi non rivela alcun raggio e voi non vedete il puntino rosso, allora o il diodo laser è proprio guasto o non viene alimentato dai suoi circuiti di controllo.
Giunti a questo punto, avete tre possibilità:
Abbandonare l'impresa. Ad ogni modo, non dovreste essere arrivati fin qui se siete persone da farvi sconfiggere così facilmente.
Potete tentare di procurarvi uno schema se già non ne avete uno, in modo tale da poter controllare i circuiti di controllo per stabilire se il diodo laser viene alimentato.
Potete eseguire dei semplici ma rischiosi controlli sul diodo laser stesso, tentando di alimentarlo tramite un alimentatore esterno. Come osserveremo in seguito, è facile distruggere i diodi laser, senza alcun preavviso. Per un nanosecondo sarà un diodo laser, successivamente potrebbe trasformarsi in un DED - Dark Emitting Diode, diodo emittente buio.
Prendete in considerazione la seguente procedura solo se il diodo laser sembra non emettere alcun raggio mentre si presume che sia alimentato dal lettore CD, e voi non siete in possesso degli schemi o di un manuale di servizio per poter determinare se i circuiti di alimentazione del diodo laser funzionano regolarmente.
Le correnti tipiche sono comprese tra 30 e 100 mA a tensioni tra 1,7 e 2,5 Volt. Ad ogni modo, la curva di potenza è estremamente non lineare, visto che esiste una soglia sotto la quale non c'è alcun segnale in uscita. Per un diodo con valore di soglia di 30 mA, la massima corrente operativa sarà di soli 40 mA. Questa è una ragione per cui in tutte le applicazioni reali è presente una rivelazione ottica per regolare la potenza del raggio (esiste un fotodiodo contenuto nello stesso contenitore del generatore del raggio laser). E' di importanza critica non eccedere in nessuna circostanza il limite di corrente di sicurezza anche per un solo microsecondo!
I diodi laser sono inoltre estremamente sensibili alle cariche elettrostatiche, quindi prendete le dovute precauzioni. Inoltre, non tentate di controllare i diodi laser con un tester analogico che sulla portata più bassa degli Ohm potrebbe eccedere la massima corrente ammessa dal diodo. Il diodo laser si potrebbe bruciare anche semplicemente collegando i puntali di test in un giorno sfortunato. Inoltre, collegate o scollegate le connessioni di alimentazione o le connessioni di test con il lettore spento.
Localizzate il connettore di alimentazione del diodo laser seguendo il circuito a ritroso a partire dai tre piedini sul gruppo del diodo laser. NOTA: quanto segue si applica solo se il diodo laser è connesso direttamente alla scheda principale tramite un cavetto. Se invece il circuito di regolazione della potenza si trova sul gruppo del pickup, dovrete tracciare il suo circuito o ottenere lo schema dell'apparecchio, visto che in questo caso esistono troppe variazioni per raccomandare una specifica procedura.
Utilizzate un alimentatore lineare con tensione compresa tra 0 e 5 Volt in corrente continua (non un alimentatore switching, che potrebbe emettere degli impulsi in grado di distruggere il diodo laser), collegato al diodo in serie ad un resistore da 50 Ohm. Questo è il sistema da preferire rispetto all'alimentatore in serie ad un resistore variabile, visto che è minore la probabilità di presenza di any potentially laser destroying overshoot or noise. Se utilizzate un resistore variabile, assicuratevi che all'inizio delle operazioni sia regolato per la sua massima resistenza, e che tale resistenza sia sufficiente a mantenere la corrente al di sotto dei 20 mA. Tenete presente che un alimentatorino 'a muro' venduto per 5 Volt può erogare anche 8 Volt o più in assenza di carico; controllate quindi la corrente creando un cortocircuito a valle del resistore, prima di collegare il diodo laser.
Aumentate lentamente la corrente fino a che ottenete un raggio; utilizzate un rivelatore di raggi infrarossi per controllare la presenza del raggio! Se invertite la polarità or are actually measuring across the internal photodiode, la tensione sul diodo può salire oltre i 3 Volt o essere minore di 1 Volt; in tal caso spegnete l'alimentatore ed invertite la polarità. NOTA: alcuni diodi laser possono essere distrutti da tensioni inverse superiori a 3 Volt; la massima tensione inversa è riportata sul foglio delle specifiche. I diodi che ho provato non hanno accusato problemi fino ad almeno 5 Volt di tensione inversa.
Ad ogni modo, senza un misuratore di potenza per diodi laser, non avrete modo di sapere quando viene raggiunto il limite di sicurezza della potenza (di sicurezza per il diodo laser, si intende). Per questo controllo, aumentate la corrente solo fino al punto in cui ottenete un'indicazione dal rivelatore di raggi infrarossi o vedete il puntino rosso. Non state provando a misurare la potenza, ma state solo cercando di verificare se il diodo laser funziona oppure no. Un tipico valore di soglia è di circa 30 mA. Alcune volte, la corrente di lavoro è stampigliata sul pickup; in questo caso, non eccedete tale valore.
Se con questa procedura riuscite a rilevare l'emissione di un raggio laser che prima non c'era, allora il vostro problema risiede con molta probabilità nei circuiti di controllo o di alimentazione del lettore CD, e non nel pickup.