Entenda cada fase eletrônica desses fantásticos equipamentos
Por: Fernando Ramos
O Compact Disc foi comercializado a partir de 1982. É um disco de acrílico e tem cerca de 20 mil trilhas. Para se ter uma idéia da espessura destas trilhas, são necessárias 40 trilhas para atingir a espessura de um fio de cabelo. Essas trilhas são impressas em forma de espiral e somam mais ou menos 22 mil voltas, com mais de 5 mil metros de extensão. Os dados são gravados em furos ao longo das trilhas, o que cria pontos brilhantes e escuros.
Diferentemente dos discos de vinil, a primeira faixa do CD fica no centro e a última, na borda. Além disso, o disco de vinil funciona com velocidade angular constante, enquanto o CD funciona com velocidade linear constante. Isto significa que, no CD, à medida que o feixe de laser se desloca para as faixas da extremidade do disco, a velocidade vai diminuindo.
Agora vou explicar como o feixe de laser é gerado e quais os artifícios para que se posicione na trilha correta, enquanto o CD gira a cerca de 300 RPM, ao mesmo tempo em que o carrinho da unidade ótica se desloca em direção à extremidade do disco.
O componente principal de um sistema CD player é a unidade ótica. Ela fica montada em uma espécie de carrinho que a movimenta sob o disco. E é formada por uma parte ótica: lente objetiva, lentes colimadoras, espelho semitransparente, prisma e grade de difração. E uma parte elétrica formada pelo diodo laser, por um conjunto de fotodiodos e dois conjuntos de bobinas.
O diodo laser, evidentemente, emite o feixe de laser. O conjunto de fotodiodos é ligado a dois amplificadores operacionais, um para ajuste do foco e outro para ajuste da trilhagem. Este conjunto de fotodiodos serve para avaliar a potência de emissão do laser e para permitir o ajuste perfeito do foco e da trilhagem, assim como a leitura da informação gravada no disco.
Os dois conjuntos de bobinas são: bobina de foco, que faz o movimento vertical da lente objetiva (para cima e para baixo) e é controlada pelo que os técnicos chamam de “servo de foco”. E bobina de trilhagem, que gera o movimento lateral da objetiva e é controlada pelo servo de trilhagem.
Quando colocamos o CD no aparelho e fechamos a gaveta, uma chave colocada estrategicamente se fecha, “avisando” ao microcontrolador do sistema que existe um disco para ser rodado. O microcontrolador aciona o motor do carrinho, que posiciona a unidade ótica no início do disco (o centro do disco), onde está a TOC (tabela de conteúdo), uma espécie de arquivo com o número de faixas, duração de cada uma etc. Quando a unidade ótica chega ao início do disco, a chamada “chave de limite” avisa ao nosso microcontrolador, que imediatamente desliga o motor do carrinho e aciona o motor do disco. Este começa a girar para que seja lida a TOC.
Aqui começa o trabalho da unidade ótica. O feixe de laser reflete no disco e, na volta, é desviado pelo prisma, que não permite que ele volte ao diodo laser que o emitiu. O feixe segue em direção ao conjunto de fotodiodos e, se a altura do disco estiver certa, o conjunto de fotodiodos receberá a mesma quantidade de luz. O resultado, na saída do amplificador operacional, será zero. Portanto, o foco está correto. Se o disco estiver muito perto ou muito longe, um sinal FE (erro de foco) é gerado. Este é aplicado à bobina de foco, que corrige o posicionamento da lente objetiva.
Além do foco, o feixe precisa se posicionar na trilha certa. Para isto, é usado o mesmo conjunto de fotodiodos (com um método chamado “diferença de fase”), que gera o sinal TE (erro de trilhagem). Este é aplicado à bobina de trilhagem, produzindo um movimento lateral do feixe. Então, a luz infravermelha emitida pelo diodo laser e refletida nestes pontos do disco é aplicada ao conjunto de fotodiodos, que envia estes pontos escuros e brilhantes ao conversor A/D (analógico/digital), transformando-os em “uns” ou “zeros” (dados binários). Na sequência, são convertidos em som (sinal analógico) através de conversor D/A (digital para analógico) e amplificados normalmente.
