高速光驱完全大拆解SONY40x
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光驱大步提速,目前满大街都是40速的光驱,但是,作为一个合格的光驱,我们对它的期望是非常高的,所有的合格光驱在市场都上被玩家评为三六九等。
本站手边就有许多著名的光驱,本着研究和探讨的目的,俺对源兴,美达,钻石,SONY等光驱进行了深入的拆解,一方面了解它们的不同,另一方面也看看究竟是什么因素影响了光驱的性能,拆卸过程中拍摄了大量的图片,它们的尺寸可能比较大些,这在本站的图片中也是少有的,大家请忍耐一下吧。
从今天起陆续贴上俺的工作成果,与大家一同分享!
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前言
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说到源兴和美达的光驱,恐怕没有几个不知道的,它们的出色性能和表现曾经深得人心,尤其是当初24/32速的品种,读盘能力相当好,如今已经是40速的时代了,源兴和美达的40速光驱在性能上达到了更高的指标,读烂盘的能力却不如以前,不过这个是所有40速以上光驱的通病,在同类光驱中,它们的综合能力还得算比较杰出的了。
抱着一丝好奇,笔者对手边的一台SONY40速光驱和一台美达40速光驱进行了解剖分析,其中,由于SONY40速其实就是源兴的OEM产品,因此,对于这两台具有代表性的还算比较优秀的光驱的拆卸和剖析显然是非常有意义的。
在拆卸之前,要做一些必要的准备,其实很简单,一个小十字改锥是必须的,其他基本不需要什么工具,当然,一个高倍率的放大镜可以让你在拆卸之后清楚地看到芯片的型号,另外,拆卸的时候要找一个干净的平台做“手术台”,平台上最好铺桌布,桌布的颜色不要太花以免干扰视线,再准备一个放螺钉的小盒子,手术台周围的光线要好,以便于观察。
sm-face
首先我们来看一下这两个光驱的外观:先从前面看(图sm-face)两者的功能是一样的,不过位置不同,SONY的光驱门与托盘是分离的,美达则是一体的。
sm-back
再从后面看(图sm-back),上面的是SONY下面是美达,两者的接口排列基本是一样的,从左到右分别是数字音频输出,模拟音频输出,主副盘跳线, IDE口和电源口。SONY还多了一个厂家调试用的接口(在最左边)美达则省略。一个重大的区别是SONY的后部是非密封的,有利于散热但是会进入灰尘,而美达的后部是密封的,有利于防尘但是可能对散热有影响。
sm-borde
看看它们的侧面(图sm-borde)上面的是SONY光驱,看来尺寸稍微长了3毫米。
在把两个光驱送上手术台前,笔者先称了一下它们的重量,在业界曾经有以斤两论品质的传统,虽然这个说法并不科学,但是笔者还是很郑重其事地将它们过了磅,这样将来把它们打开的时候,大家再看看这些重量都在什么地方,就可以明白重量与品质的关系究竟如何了。恩,称量的结果:SONY重2.35斤,美达重 1.95斤。
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SONY(源兴)40速光驱的拆解
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一番赏玩之后,手术正式开始!首先从SONY开始拆解:
sony-b
把SONY光驱翻过来,看它的底部(图sony-b)看到右侧一上一下两处塑料卡子了吗,那个是固定前面板的,在光驱的顶部也有2个,用手将这几个卡子向里一压前面板就可以拿下来了。不过最重要的是底板上的那4个螺钉,把它们拧下来,然后轻轻翘下底板,于是展现在我们面前的就是一块绿色的印刷板了(图 sony01):
sony01
它是由2个螺钉固定在支架上的,不过光拧下螺钉
还不能取下来,请参考图sony02,(此时只能掀起一点,还没拿下来呢)板子的右边有2个插接线分别与底座上的电机和轻触开关相连,上边也有一个插接线与底座上的电机相连,实际上这个光驱用了3 个电机。而中间的那个大洞则有两条扁平的柔性印刷线分别与下面的光头部件和主轴电机相连。现在需要小心地拔下所有3个插接线和2条柔性印刷线,这样,印刷板就可以完整地取下来啦!
sony02
现在可以仔细地看这个电路板了(图sony02):板上有3片带有“M”标记的芯片,它们是MT1115F,MT1102F,MT1126M的3芯片组合。这个是光驱的核心部分:数字伺服和DSP电路,它们完成复杂的光头寻迹和聚焦任务,并且把光头拾取到的调制过的信号转为真正的0、1数字信号。其中 MT1115和MT1102是CPU,它们的右侧各有1个兰色的元件,是33.8MHz的晶振。MT1126旁边的两个小芯片,
BU4066是4双向模拟开关,LAG324是4运放芯片。我们还可以看到两个亮晶晶的散热片,下面就是功率管,用来驱动电机的。再看印刷板的左下方,有一片40脚封装的芯片,是Elite公司的内存颗粒M10B11664A-35J,这个就是光驱的缓存了。
内存芯片的右边是台湾华邦公司的winbond W78C32单片机,它其实就是经典的8032 CPU的兼容芯片,8位的单片机(又叫微控制器),我们同样可以看到它的旁边是个33.8MHz的晶振给78C32提供时钟信号,还有一个方型插座,里面插着一片华邦公司的winbond W27C512,这个就是78C32的程序芯片,27C512按说应该是64K的EPROM,但是它却没有透明的窗口,因此到底是一次性的还是电擦除的
笔者也不知道了。在27C512的上面是74573,这个是8位3态锁存器,它与前面说的78C32和27C512构成了一个单片机的最小系统,完成光驱内部的各种逻辑操作。
最后看看光驱的音频部分,在板子的右边中部可以看到一片区域,就是音频放大电路了,从激光头获取的数字信号,经光驱内部CPU的判断,如果是音频信号,则一边经缓冲送往光驱后面的数字音频接口,一边通过D/A转换送往后部的模拟音频输出,以及通过前面的音频放大芯片输出到耳机。对于某些比较挑剔的人来说,他也许觉得光驱内置的D/A芯片太烂,后部的数字音频接口可以使他自己去配专
门的发烧级D/A转换器来欣赏高保真音乐。担任音频放大的芯片比较简单,是8腿的APA2308立体声功放芯片,输出端为100μ的电容偶合,这种电路显然比较一般,工作在甲类状态下的电路线性失真小不过由于这个偶合电容的影响,高频和低频都不会很理想,但是一般情况下谁也不会去仔细考虑光驱的音质问题,毕竟不是正经的音响设备。
在仔细看过SONY光驱的电路以后,来看看它的机械部分,(图sony03)。这个架子以1毫米厚的钢板为主体,总重量有1斤!齿轮是塑料的,3个电机,那个白色长形的是负责寻道的电机,中间连着柔性带缆的电机是主轴电机,右上方那个圆的电机是用来开关仓门的。右下方那两个轻触开关的是用来检测仓门是否打开以或关闭的。整个机芯4周都是橡胶垫支撑,用来减轻震动。中间的那个活动部件就是光驱的核心----激光头了!
为了取下机芯,请仔细看图sony03右下有一个白色的方塑料块,用螺钉固定的,把它拧下来,然后将机芯4周的4个黑色橡胶垫从槽里扒拉出来,就可以轻松地取下整个机芯了。
翻过机芯来。就可以看到它的正面(图sony04),怎么样,托盘和托盘的压板都看到了吧!那个激光头正对着我们呢,放大一点看看(图sony05)。sony05
这个就是光头部件,型号是SANYO SF-P151,居然是三洋的产品!仔细观察,可以看到,中间是透镜,这个光头似乎没有镀膜,反正笔者是没看见,镜头的4周有4个金属点,那个是磁钢的磁极,4个磁极形成一种特殊的磁场,而光头则是粘在线圈上的,线圈也是4极的,包围在磁极的外围,4个线圈通过不同的电流可以控制光头前后左右上下移动,获得最佳的跟踪状态和聚焦。大家可以看到左右各有
2根很细的有弹性的金属丝,就是支撑线圈骨架的悬丝结构。
再看看光头部件的侧面(图sony06),下面一排是接柔性带缆的,笔者已经拔掉了,上面左边有个微型电位器,实际尺寸只有3毫米左右,它就是调节激光管发射功率的电位器了,对于使用日久的光驱,往往可以通过调整这个电位器来增大功率,延长使用时间。不过,对于没有问题的光驱可轻易不要去动啊,否则搞坏了可回不来了!
最后看看SONY光驱的主轴电机(图sony07),它是直接驱动光盘旋转的电机,参考图sony03,把3 个螺钉取下就可以拿下主轴电机了,仔细看看,哦,原来是9极的电机,也就是说它有9个线圈,这种电机都是无刷直流电机,通过特殊的电路产生旋转的磁场来驱动,一般的说线圈越多旋转应该越均匀,通常的光驱主轴电机用的都是8极电机,不过实际使用起来也看不出什么。
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美达40速光驱的拆解
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现在开始拆解美达的40速光驱了,由于前面详细叙述了SONY光驱的拆卸过程和内部结构,这里再叙述类似的过程时就稍微简略一点了。
把美达的光驱翻过来,看它的底部(图mida-b)看到右侧的一处塑料卡子了吧,美达光驱的侧面也有卡子,固定前面板的,不过这里倒不用去拆它,拆不下来的。最主要的是底板上的那4个螺钉,把它们拧下来,然后轻轻撬下底板,于是就可以看到印刷板了:
与SONY的不同,它是由2块分开的印刷板组成的,中间用带缆焊接起来了。美达的板子是卡再塑料基座上的,先从中间那个洞里把连接光头的柔性带缆拔下来,还有下面也连了一个柔性带缆,也要拔下来,然后注意看板子前面的边缘有2个突起,轻轻一掰就可以取下电路板了。
把电路板翻过来,仔细观察这个电路板(图mida02):比SONY的要简洁一些,板上用了1片带有“M”标记的芯片,MT1136AE和 MT1198AE,它代替了SONY机芯采用的MT的3芯片组合,因而大大简化了设计。这个同样是光驱的核心部分:数字伺服和DSP电路,同样可以看到那个33.8MHz的晶振。模拟部分也是采用了BA10324这样的典型的4运放芯片。两个亮晶晶的散热片,下面是功率管,用来驱动电机。看看印刷板的右上方,那个40脚封装的芯片是不是很眼熟啊,对了,同样是Elite公司的内存颗粒M10B11664A-35J,光驱的缓存。
内存芯片的下边是台湾华邦公司的winbond W29EE512,这个是光驱的BIOS芯片,64K的,属于可电擦除EEPROM,mida的光驱没有再用单独的单片机芯片,因为MT1198本身就是个微控制器,如此一来又省了不少元件。
看看光驱的音频部分,在那个比较小的板子上面,是音频放大电路,与SONY的光驱类似,担任音频放大的芯片依然是8腿的APA2308立体声功放芯片,看来两者虽然样子大相径庭,但是细节之处相似的地方还很多啊。
看过mida光驱的电路以后,再看看它的机械部分,(图mida03)。与SONY不同的是,这个架子的外围更多的用了塑料架而不是金属的,所以美达的重量比源兴要轻很多。中间部分是钢的,由于光驱的外壳是嵌在这个塑料骨架上的,所以拆起来很费劲,而且容易影响外观,所以笔者也就没继续拆它。从图中可以看到主轴电机和藏在下面的寻道电机。中间的那个活动部件就是光驱的核心----激光头!
美达的激光头型号是9G28,0980, G13L,结构与SONY光驱的光头基本相同,看看光头部件的侧面(图mida06),下面一排是接柔性带缆的,紧挨着上面左边是个微型电位器,实际尺寸 3毫米左右,就是调节激光管发射功率的电位器了,通过调整这个电位器可增大功率,提高读盘能力。不过,对于没有问题的光驱轻易不要去动!
最后看看美达光驱的主轴电机(图mida07),比较简陋,仔细一看,是8极的电机,8个线圈的普通电机。
总之,美达光驱的电路比较紧凑,集成度更高,机芯外塑内钢,质量比较轻但是效果还不错,音频放大部分的电路与 SONY的基本一样,缓存大小也一样,就是拆卸
起来比较费劲。
实际使用感觉美达40速比源兴40速要略好一些,原先源兴32速可是非常好的,为什么如今的40速反而不行了呢,俺带着这个疑问,又拆了一台源兴的32速老光驱,打开一看,居然......!!!
今日和明日,本站将分别讲述源兴32速的秘密和三菱的钻石40速光驱完全拆解指南,大量的图片一定能让你一饱眼福!首先看看这两个光驱的外观:如图,上面是钻石的光驱,下面是源兴32速的老光驱,两个光驱的门与托盘都是分离的。图片不清楚,因为是用扫描仪扫描的,由于时间仓促,没有预热,所以导致不清楚,因此大家使用扫描仪之前千万要耐心哦!这是题外话,暂且打住!
在把两个光驱送上手术台前,笔者还是要先称了一下它们的重量,上次称了SONY和美达的重量,SONY重2.35斤,美达重1.95斤,那么这次的结果如何呢?源兴32速重2.35斤,钻石重1.7斤。大家要知道, SONY40速就是源兴40速的OEM产品,现在一看,果然不假,连重量都一样!
今日主要讲述源兴32速的内部结构:
这个是把光驱翻过来看的底部,跟SONY40速完全一样,将底板上的4个螺钉拧下来,轻轻翘下底板,就可以看到绿色的印刷板:
这个印刷板与SONY40速完全一样!
拧下2个固定在支架上的螺钉,一看,咳!里面还是跟SONY40速完全一样取下板子右边与底座上的电机和轻触开关相连的2个插接线,和上边与底座上的电机相连的一个插接线,以及中间的那个大洞里与下面的光头部件和主轴电机相连的两条扁平柔性印刷线,印刷板就完整地取下来啦!
现在仔细地看看电路板,哇!还是跟SONY40速完全一样!这里不想重复一次了,详细请参考9月22日的文章。板上同样是由3片带有“M”标记的芯片, MT1115F,MT1102F,MT1126M的3芯片组成核心数字伺服和DSP电路。MT1126旁边的两个小芯片,同样是4066四双向模拟开关和 324四运放芯片,当然,由于生产时期不同,这两个芯片与40速的光驱里用的芯片不是一个厂家的。另外,印刷板左下方,那片40脚封装的光驱的缓存芯片也不是Elite公司的M10B11664A-35J,而是GLT41116-40。
光驱同样采用了台湾华邦的winbond W78C32单片机,和华邦的winbond W27C512,完成光驱内部的各种逻辑操作。
终于看到一个不同的地方了!这个32速的源兴电路板上在中间那个圆洞下面有一片10393芯片,这个在40速上是没有的,省略掉了(本人偷懒加疏忽,因为完全一样,上面的图片是拿40速的电路板代用了,所以大家看不到这个部分,只能看到中间空出来的一部分)这个10393和周围的一些阻容元件构成的电路估计是一级放大器,40速的光驱容错性能明显不及32速,不知是否与何省略了它有关(瞎猜的)?
在光驱的音频部分,小音频功放芯片采用了 3414A,上次看的40速里用的是APA2308芯片,它们其实是兼容的。
现在看看源兴32速的机械部分,跟它的40速完全一样!1毫米厚的钢板主体,3个电机......以下省略200字。
取下整个机芯翻过来。可以看到它的正面自然也跟40速的完全一样!托盘,压板,激光头无不是如出一辙!
一样的光头部件,型号仍然是SANYO SF-P151,不镀膜,4个磁极结构。
一样的光头部件侧面和调整激光功率的电位器。
最后一个不同的地方,是32速与40速的区别的本质和关键:电机不同!这次没有它的照片,但是可以高速大家的是,源兴32速主轴电机的半径比40速要大2毫米左右。俺的分析是40速的电机转速比32速要高,自然不能继续拿32速的来“超频”使用,所以有此不同。
最后的结论是:源兴的32速和它的40速用的是完全相同的结构和电路,除了部分芯片为100%兼容的芯片以外,40速比32速省略了一个10393芯片电路,而它们的本质区别主要是主轴电机用了不同的型号,32速的老电机比40速的电机外观上大2 毫米。
大家一定注意到,光驱从24速到32速到36速到40速,不断加速,而价格相差并不大,可能只有10元左右,看了今天的介绍,一定知道其中的奥秘了吧!
三菱的钻石光驱重1.7斤,是最轻的一个,在好奇心的驱使俺打开了这个光驱看个究竟:
取下光驱的底板,发觉有些费力,原来,光驱的底板是兼做散热的,大家从上面的这个图片上可以清晰地看到3个白花花的芯片,那就是导热硅脂留下的痕迹,当装上底板是时候,芯片会紧贴在金属底板上有利于散热。
为了扫描这个粘有硅脂的底板,俺不得不在板子的上下各垫了一叠纸片,把板子架空,否则俺的扫描仪就要蹭花了!所以大家看到的上下两个白的部位是纸片,不是光驱的一部分。
研究一下这个底板:大家先看左边和中间偏上的那两个涂着硅脂的芯片,它们是2个功率IC:BA6869,都是28脚的扁平封装。用来驱动电机的,所以功耗比较大,自然发热厉害,在源兴和美达的光驱里是用很薄的散热片贴在功率管上散热的,而钻石光驱是拿整个外壳做散热,采用这种方式的光驱还有ACER光驱和上次本站介绍的大白鲨光驱。
在板子的左半边中间位置,可以看到2个8脚的芯片,上面印着:5121
K194字样,从周边布满阻容元件看应是模拟器件,功能不详。
在板子的最右边,可以看到一个大大的涂满硅脂的芯片,这个就是光驱的数字逻辑处理芯片,用的是144脚的菲利蒲SAA7349,此芯片
下方的小片子是常见的8位3态锁存器74573,在数字电路里通常是夹在CPU和外部总线之间,用来切换地址/数据总线或完成类似功能的。由于采用了高集成度的芯片,整个底板看上去比较空。
现在,把底板翻过来看看!俺把它放大了一些,这里元件比较多。
大家可以看到一个大大的长方形金属片。这个似乎是屏蔽罩,又象散热片,反正是焊在了底板上,下面也没有什么发热元件,看起来比较怪,后面还将提到它。
这个屏蔽罩的上方:那个黑色的小芯片是菲利蒲产的NE5320 ,8脚封装,它是一个运算放大器。旁边白色的插口都是接电机的,黄褐色扁平 的是接光头电缆的(这里已经拔掉)。
这个屏蔽罩的下方:左起第一个芯片是74132,内含4个2输入端的与非施密特触发器,它具有这样一种逻辑:当输入全部为高电平的时候输出为低,电平否则
输出一定是高电平,实际作用可以有许多比较灵活的变化,在这里则不过是完成某种简单的逻辑操作而已,不必深究了。
左起第2个芯片是台湾华邦的W29EE011p-90,这个是可电擦除的EEPROM,当然是光驱的程序存储器啦!左起第3个芯片是74157,它是内含4 组2选1的数据选择器,在数字电路中经常会有这种逻辑选择。这些74系列的IC都是小规模的芯片,而左起第3个芯片则是比较复杂的了,它是菲利蒲的 SAA7359,有100条管腿,在这里相当于控制光驱的CPU单元,它的时钟采用9.1MHz的晶振。
在板子的右下方,可以看到2个8脚的芯片,它们是光驱的功放芯片,型号是PT2308和PT8211,估计采用里级放大,包括前置和后级小功放,
主要驱动耳机的,输出偶合电容是47μ的电解电容,光驱音质一般。
前面提到了那个神秘的屏蔽罩,现在,俺拿烙铁把它焊了下来,图片所示为俺工作的镜头,右边是尖头的烙铁,可以看到翘起的屏蔽罩,下边就是隐藏在它底下的芯片。这个芯片就是光驱的缓存,型号为GLT41108 -35J,它的容量比源兴和美达所用的要小一倍。
这个就是光驱的机芯了,全部都是塑料的,所以才这么轻,不过它是整个包起来的结构,要再打开实在是比较困难,所以俺就不瞎掰了,嘻嘻!
大家可以注意到,左上是电机,下面那个圆盘是什么?就是放滚珠的轴承!由于钻石光驱具有ABS自动平衡系统,靠滚珠的惯性平衡光盘的震动和偏心,所以这个设计还是比较独特的,晃动机芯可以听到哗啦哗啦的滚珠滚动的声音,用手拨动中间的转盘(见下面的图片)也可以听到哗啦声。
由于光头不能拉出来,这个调节激光功率的电位器也比较隐蔽,瞧,就是它了!
这个是机芯的正面,可以看到光头了!
这个是光头的放大照片,很清楚吧!光头镀了兰色的透光膜,它的线圈与源兴和美达的不一样,它是两个磁极(线圈)的,而后者是4个线圈的。对于光头的寻迹灵敏度和定位的影响应该是有区别的,不过实际使用也看不太明显,俺感觉是4线圈的应该更好。
至此这个光驱已经看了一遍了,按照钻石光驱以前提供的资料,在它的40速光驱里应该有一个模糊控制原理的智能控制蕊片μPc3302。用来智能地根据光盘质量自动调节发射激光光束的大小强弱,以及光头上顶片(聚光片)与光盘的距离,不过俺找遍了也没看到它。经过咨询,据说是三菱早已将此功能集成在其他芯片里面了,因此看不到。