利用頻率預測擺動信號檢測的光盤存儲系統和方法

專利名稱：利用頻率預測擺動信號檢測的光盤存儲系統和方法
技術領域：
本發明涉及光學存儲設備，并且更具體地，涉及從光學存儲設備對擺動軌道的檢測。
背景技術：
諸如致密盤播放器(CDP)、數字視頻盤播放器(DVDP)、CD-RW(可重寫致密盤)、CD-ROM(致密盤只讀存儲器)、CD-R(可記錄致密盤)、DVD-RAM、或DVD-ROM嵌入(波紋)的光盤再現/記錄系統通常將激光施加到盤軌道，以對軌道中的信息進行編碼、或從軌道讀取編碼后的信息。典型地，軌道具有在其中編碼的信息，以便可讀取光從軌道的反射，以提取編碼后的信息。
圖1圖解了具有標記扇區的傳統光盤100。如在圖1中所看出的，光盤100的扇區可具有識別單元110、以及軌道單元120。典型地，扇區的長度約為幾毫微米(nanometer)。以波或波動模式而提供軌道的凹槽。可檢測凹槽的波動模式，以生成擺動頻率下的擺動信號。檢測出的擺動信號在跟蹤(tracing)盤軌道時可用作軌道位置信息，而在生成定時時鐘信號時可用作基本信號。盤的擺動信號的特性可隨盤類型而變化。
傳統上，光盤以兩種不同方式操作。在正常速度操作中，盤可以恒定線速度(CLV)方式操作，其中，基于光學拾取組件正在從盤進行讀取的位置，而將盤的線速度維持在恒定速度。在這種情況中，擺動信號可具有恒定頻率。
光盤還可以高速方式操作，其中，以恒定速度旋轉盤。典型地，將此方式稱為恒定角速度(CAV)方式。因為盤以恒定角速度旋轉，所以，軌道的擺動信號的頻率可基于盤上的位置而變化。例如，因為盤的內側部分以比盤的外側部分低的線速度移動，所以，盤的內側部分的信號可為比盤的外側部分低的頻率的信號。將擺動信號用于位置確定的一個例子是預凹槽中的地址(Address in Pre-groove，ADIP)信號，其被用作DVD+R/RW的數據位置信息。在正常速度下，將ADIP信號頻率定義為817KHz，而在18x速度下，將該頻率定義為14.7MHz。
圖2圖解了傳統擺動信號檢測器200。在圖2的傳統擺動信號檢測器200中，使用帶通濾波器(BPF)210，以從由檢測與擺動信號頻帶相對應的信號的拾取裝置生成的輸入信號(RF信號)中減小或消除不必要的噪聲。比較器220將BPF 210的輸出信號轉換為數字信號電平信號。鎖相環(PLL)230鎖定比較器的輸出，以輸出擺動信號。
在傳統的光盤設備中，可用開關電容器濾波器(SCF)來提供BPF 210。SCF可提供相對高的精確度(例如，±5％)、以及很高的Q(Quality，質量)因子。在開關電容器濾波器中，通過在電容器之間進行切換而提供濾波器，使之不具有電感分量。可使用包括在BPF 210中的運算放大器(Op Amp)而生成控制電容器之間的切換的信號。然而，Op Amp可能需要提供在擺動信號的最大頻率的75倍、或直到大于1GHz的頻率下的穩定操作。此外，隨著SCF的O的增大，Op Amp的帶寬可能也需要增大。作為例子，如果要檢測的擺動信號為15MHz，則SCF的時鐘頻率將典型地約為濾波器的中心頻率的15倍、或約為225MHz。為確保正確的操作，Op Amp的帶寬可約為濾波器頻率的5倍、或大于1GHz。由于芯片尺寸和功耗問題，通過當前的互補金屬氧化物半導體(CMOS)技術來給Op Amp提供這樣高的帶寬可能是困難的。
對于高頻操作，在DVD+R/RW光盤系統中，已使用Gm-C濾波器作為BPF 210，以檢測高頻擺動信號。Gm-C濾波器輸出特性由其電容(C)和自跨導(self transconductance)(Gm)所確定。然而，Gm-C濾波器可能對制造過程、功率噪聲、溫度變化、以及寄生RC負載敏感，并可能僅提供約為±30％的精確度。由此，典型地，已與具有壓控振蕩器(VCO)的PLL一起使用Gm-C濾波器，以便進行校準操作。然而，具有VCO的PLL的使用可能還會增加電路尺寸和功耗。

發明內容
本發明的某些實施例提供了用于從光盤生成擺動信號的系統，其包括系統控制器，被配置為生成與從光盤讀取的擺動信號的期望頻率相對應的頻率控制信號。將擺動信號檢測電路配置為響應于控制信號而調整帶通濾波器的中心頻率(ω0)，接收與從光盤讀取的擺動信號相對應的輸入信號，并利用調整后的中心頻率對輸入信號進行帶通濾波，以提供輸出擺動信號。
在本發明的其它實施例中，還可將擺動信號檢測電路配置為測量帶通濾波器中的相位改變，并調整帶通濾波器的ω0，以減小測量的相位改變。擺動信號檢測電路的帶通濾波器可包括跨導電容(Gm-C)濾波器。還可將擺動信號檢測電路配置為基于控制信號和測量的相位改變，而調整跨導電容濾波器的跨導，以調整帶通濾波器的ω0。
在其中控制信號是與擺動信號的期望頻率相對應的參考頻率控制電壓的本發明的另外的實施例中，擺動信號檢測電路包括帶通濾波器，其具有可響應于目標頻率控制電壓而調整的中心頻率(ω0)。將頻率校準控制單元配置為將參考頻率控制電壓和與檢測出的帶通濾波器的相位改變相對應的相位改變電壓相組合，以提供目標頻率控制電壓。帶通濾波器可包括各自具有可響應于目標頻率信號而調整的中心頻率的多個串聯的帶通濾波器。
在本發明的另外的實施例中，頻率校準控制單元包括在串聯的帶通濾波器中的至少一個的輸入和輸出之間耦接的相位檢測電路。電荷泵響應于相位改變檢測電路，并被配置為基于相位檢測電路的輸出而輸出電流。環路濾波器具有耦接到電荷泵的輸入、以及與濾波后的電荷泵的輸出相對應的輸出。將帶通濾波器控制電壓生成器配置為接收環路濾波器的輸出和參考頻率控制電壓，并將目標頻率控制電壓輸出到每個串聯的帶通濾波器。
環路濾波器可包括RC濾波器，其包括在電荷泵的輸出和參考電壓之間耦接的電阻(R)、以及在電荷泵的輸出和地電壓之間耦接的電容(C)。
頻率校準控制單元還可包括在串聯的帶通濾波器中的至少一個的輸出和相位檢測電路之間耦接的第一比較器，其被配置為將串聯的帶通濾波器中的一個的輸出與參考電壓相比較，并將與串聯的帶通濾波器中的一個的輸出和參考電壓之間的差相對應的信號輸出到相位檢測電路。將在串聯的帶通濾波器中的至少一個的輸入和相位檢測電路之間耦接的第二比較器配置為將串聯的帶通濾波器中的一個的輸入與參考電壓相比較，并將與串聯的帶通濾波器中的一個的輸入和參考電壓之間的差相對應的信號輸出到相位檢測電路。
在本發明的另外的實施例中，帶通濾波器控制電壓生成器包括第一帶通濾波器跨導控制電路，其被耦接到環路濾波器的輸出，并被配置為輸出與環路濾波器的輸出相對應的第一電壓。第二帶通濾波器跨導控制電路具有作為輸入的參考頻率控制電壓，并被配置為輸出與參考頻率控制電壓相對應的第二電壓。電壓求和電路被配置為將第一和第二電壓求和，以提供目標頻率控制電壓。第一和第二帶通濾波器跨導控制電路中的每個可包括緩沖器放大器，其被耦接到帶通濾波器跨導控制電路的輸入；運算放大器，其具有耦接到參考電壓的第一輸入、以及耦接到緩沖器放大器的輸出的第二輸入；跨導放大器，其被耦接到運算放大器的輸出；以及電流到電壓轉換器，其被耦接到跨導放大器的輸出，以提供帶通濾波器跨導控制電路的輸出電壓。此外，可將緩沖器放大器的第一輸出通過第一電阻而耦接到運算放大器，可將參考電壓通過第二電阻而耦接到運算放大器，可將運算放大器的第一輸出通過第三電阻而耦接到運算放大器的第一輸入，而可將運算放大器的第二輸出通過第四電阻而耦接到運算放大器的第二輸入。
在本發明的其它實施例中，還將系統控制器配置為基于對擺動信號的頻率的測量、或與擺動信號的測量無關的初始位置估計，而選擇性地生成頻率控制信號。可在操作的初始狀態期間從初始位置估計而生成頻率控制信號，或可在檢測出讀取或寫入位置中的跳轉的情況下生成頻率控制信號。基于頻率測量的位置估計可基于部分響應最大似然(PRML)讀取寄存器的值。
在本發明的其它實施例中，系統控制器包括擺動計數器、響應于擺動計數器的寄存器、以及微控制器，該微控制器被配置為基于所生成的擺動信號而輸出與期望頻率相對應的第一值、以及檢測光盤的初始狀態或在跟蹤光盤時的跳轉，并生成跳轉控制信號。將固件控制單元配置為響應于來自微控制器的跳轉控制信號，而提供第二期望頻率值。多路復用器響應于微控制器，用于在微控制器的第一期望頻率值和固件控制單元的第二期望頻率值之間進行選擇。數模轉換器被耦接到多路復用器的輸出，以轉換所選期望頻率值，以生成頻率控制信號。第二期望頻率值和第一期望頻率值可為與和拾取裝置的估計位置相關聯的擺動信號的頻率相對應的值。
在本發明的某些實施例中，將系統控制器配置為提供其中基于光學存儲設備的拾取裝置的位置而生成頻率控制信號的第一操作方式、以及其中基于所生成的擺動信號而生成頻率控制信號的第二操作方式。
本發明的某些實施例提供了通過基于擺動信號的期望頻率調整帶通濾波器的中心頻率(ω0)、并利用調整后的帶通濾波器對與擺動信號相對應的輸入信號進行濾波以提供擺動信號，而生成光學存儲設備的擺動信號。調整帶通濾波器的中心頻率(ω0)還可基于測量的帶通濾波器的相位改變。
在本發明的另外的實施例中，估計光學拾取裝置的初始位置，并基于所估計的光學拾取裝置的初始位置而確定期望頻率。初始位置可為在光學存儲設備處于初始狀態下時的光學拾取裝置的位置。初始位置可為在光學拾取裝置的跟蹤中的跳轉之后的光學拾取裝置的位置。
在本發明的其它實施例中，測量擺動信號，并基于所測量的擺動信號而確定期望頻率。
本發明的另外的實施例包括如果光學存儲設備處于初始狀態，則基于所估計的光學拾取裝置的位置而確定期望頻率；響應于光學存儲設備的光學拾取裝置的跟蹤中的跳轉、基于所估計的光學拾取裝置的位置而確定期望頻率；以及如果不基于所估計的光學拾取裝置的位置確定期望頻率，則基于測量的擺動信號而確定期望頻率。另外，可確定對帶通濾波器的中心頻率的調整是否已達到了穩定狀態，如果是這樣，則可將對期望頻率的確定從基于所估計的光學拾取裝置的位置切換到基于擺動信號的測量。
可通過在光學存儲設備的初始狀態之后、或光學拾取裝置的跟蹤中的跳轉之后等待預定時間、和/或確定對帶通濾波器的連續調整值的偏差是否在預定閾值內，而確定對帶通濾波器的中心頻率的調整是否已達到了穩定狀態。
在本發明的另外的實施例中，調整中心頻率包括基于擺動信號的期望頻率和所測量的帶通濾波器的相位改變而調整跨導電容(Gm-C)帶通濾波器的跨導。調整中心頻率可包括將與擺動信號的期望頻率相對應的參考頻率控制信號和與所檢測的帶通濾波器的相位改變相對應的相位改變信號相組合，并基于參考頻率控制信號和相位改變信號的組合而調整中心頻率。
本發明的某些實施例提供了用于生成光學存儲設備的擺動信號的擺動檢測電路，其包括帶通濾波器，其具有可響應于目標頻率控制電壓而調整的中心頻率(ω0)；以及頻率校準控制單元，其被配置為將與擺動信號的期望頻率相對應的參考頻率控制電壓和與所檢測的帶通濾波器的相位改變相對應的相位改變電壓相組合，以提供目標頻率控制電壓。帶通濾波器可包括各自具有響應于目標頻率信號而可調整的中心頻率的多個串聯的帶通濾波器。可由多個Gm-C濾波器提供多個串聯的帶通濾波器，并且，通過調整所述濾波器的跨導放大器的自跨導，而調整Gm-C濾波器的中心頻率。
在本發明的另外的實施例中，頻率校準控制單元包括相位檢測電路，被耦接在串聯的帶通濾波器中的一個的輸入和輸出之間；電荷泵，其響應于相位改變檢測電路，并被配置為基于相位檢測電路的輸出而輸出電流；環路濾波器，具有耦接到電荷泵的輸入、以及與濾波后的電荷泵的輸出相對應的輸出；以及帶通濾波器控制電壓生成器，其被配置為接收環路濾波器的輸出和參考頻率控制電壓，并將目標頻率控制電壓輸出到每個串聯的帶通濾波器。頻率校準控制單元還可包括第一比較器，被耦接在串聯的帶通濾波器中的一個的輸出和相位檢測電路之間，其被配置為將串聯的帶通濾波器中的一個的輸出與參考電壓相比較，并將與串聯的帶通濾波器中的一個的輸出和參考電壓之間的差相對應的信號輸出到相位檢測電路；以及第二比較器，被耦接在串聯的帶通濾波器中的一個的輸入和相位檢測電路之間，其被配置為將串聯的帶通濾波器中的一個的輸入與參考電壓相比較，并將與串聯的帶通濾波器中的一個的輸入和參考電壓之間的差相對應的信號輸出到相位檢測電路。
環路濾波器可包括RC濾波器，其包括在電荷泵的輸出和參考電壓之間耦接的電阻(R)、以及在電荷泵的輸出和地電壓之間耦接的電容(C)。帶通濾波器控制電壓生成器包括第一帶通濾波器跨導控制電路，其被耦接到環路濾波器的輸出，并被配置為輸出與環路濾波器的輸出相對應的第一電壓；第二帶通濾波器跨導控制電路，其具有作為輸入的參考頻率控制電壓，并被配置為輸出與參考頻率控制電壓相對應的第二電壓；以及電壓求和電路，其被配置為將第一和第二電壓相加，以提供目標頻率控制電壓。
第一和第二帶通濾波器跨導控制電路中的每個可包括緩沖器放大器，其被耦接到帶通濾波器跨導控制電路的輸入；運算放大器，其具有耦接到參考電壓的第一輸入、以及耦接到緩沖器放大器的輸出的第二輸入；跨導放大器，其被耦接到運算放大器的輸出；以及電流到電壓轉換器，其被耦接到跨導放大器的輸出，以提供帶通濾波器跨導控制電路的輸出電壓。
在本發明的特定實施例中，將緩沖器放大器的第一輸出通過第一電阻而耦接到運算放大器，將參考電壓通過第二電阻而耦接到運算放大器，將運算放大器的第一輸出通過第三電阻而耦接到運算放大器的第一輸入，而將運算放大器的第二輸出通過第四電阻而耦接到運算放大器的第二輸入。
在本發明的某些實施例中，用于從光盤生成擺動信號的系統包括系統控制器，其被配置為生成與光學拾取裝置相對于光盤的估計位置相對應的頻率控制信號；以及擺動信號檢測電路，其被配置為響應于控制信號而調整帶通濾波器的中心頻率(ω0)，接收與從光盤讀取的擺動信號相對應的輸入信號，并利用調整后的中心頻率對輸入信號進行帶通濾波，以提供輸出擺動信號。還可將擺動信號檢測電路配置為測量帶通濾波器中的相位改變，并調整帶通濾波器的ω0，以減小測量的相位改變。
在本發明的另外的實施例中，擺動信號檢測電路的帶通濾波器包括跨導電容(Gm-C)濾波器。還可將擺動信號檢測電路配置為基于控制信號和測量的相位改變，而調整跨導電容濾波器的跨導，以調整帶通濾波器的ω0。系統控制器可包括擺動計數器；響應于擺動計數器的寄存器；微控制器，其被配置為基于所生成的擺動信號而輸出第一位置估計，以及檢測光盤的初始狀態或在跟蹤光盤時的跳轉，并生成跳轉控制信號；固件控制單元，其被配置為響應于來自微控制器的跳轉控制信號，而提供第二位置估計；多路復用器，其響應于微控制器，用于在微控制器的第一位置估計和固件控制單元的第二位置估計之間進行選擇；以及數模轉換器，其被耦接到多路復用器的輸出，以轉換所選位置估計，來生成頻率控制信號。第二位置估計和第一位置估計可為與和各個估計位置相關聯的擺動信號的頻率相對應的值。
在本發明的另外的實施例中，將系統控制器配置為提供其中基于光學存儲設備的拾取裝置的位置而生成頻率控制信號的第一操作方式、以及其中基于所生成的擺動信號而生成頻率控制信號的第二操作方式。
本發明的某些實施例提供了通過基于光學存儲設備的所估計的光學拾取裝置的位置而調整帶通濾波器的中心頻率(ω0)、并利用調整后的帶通濾波器對與擺動信號相對應的輸入信號進行濾波以提供擺動信號，來生成光學存儲設備的擺動信號。
本發明的另外的實施例包括測量帶通濾波器中的相位改變，并調整帶通濾波器的ω0，以減小測量的相位改變。此外，帶通濾波器可包括跨導電容(Gm-C)濾波器，并且，調整中心頻率可包括基于控制信號和測量的相位改變來調整跨導電容濾波器的跨導，以調整帶通濾波器的ω0。
在本發明的其它實施例中，在第一操作方式中，基于光學存儲設備的光學拾取裝置的位置而調整中心頻率。在第二操作方式中，基于所生成的擺動信號而調整中心頻率。
還提供了合并了根據本發明的實施例的方法和/或系統的光學存儲設備。


圖1是光學存儲盤的圖。
圖2是傳統的擺動檢測電路的方框圖。
圖3是根據本發明的某些實施例的光學存儲設備的方框圖。
圖4是根據本發明的某些實施例的擺動信號檢測器的方框圖。
圖5是根據本發明的某些實施例的帶通濾波器的電路圖。
圖6A和6B是根據本發明的某些實施例的帶通濾波器的增益和相位差對頻率的圖。
圖7是根據本發明的某些實施例的電荷泵、環路濾波器、以及BPF控制電壓生成器的電路圖。
圖8是根據本發明的某些實施例的目標頻率控制電壓生成電路的方框圖。
圖9A是擺動信號的仿真。
圖9B是當擺動信號從圖9A的位置A改變為位置B時的環路濾波器的輸出電壓的仿真。
圖10A-10C是根據本發明的某些實施例的BPF的輸入和輸出信號的仿真。
具體實施例方式
現在，將通過參照附圖來更為全面地描述本發明，附圖中示出了本發明的實施例。然而，此發明可以不同形式來實施，而不應當被理解為限于在這里闡述的實施例。而且，對于本領域的技術人員來說，提供這些實施例以便此公開完全和徹底，并將完全地傳達本發明的范圍。在附圖中，為了清楚起見而放大了層和區域的尺寸和厚度。相同的標號表示相同的元件。如在這里所使用的，術語“和/或”包括一個或多個相關聯的列出項目的任意和所有組合，并可被簡化為“/”。
將理解，盡管這里可使用術語“第一”和“第二”來描述各種元件、組件、區域、層、和/或部分，但這些元件、組件、區域、層、和/或部分不應當受到這些術語的限制。這些術語僅用于將一個元件、組件、區域、層、或部分與另一個區域、層、或部分相區分。由此，下面討論的第一元件、區域、層、或部分可被命名為第二元件、區域、層、或部分，并且，類似地，不會背離本發明的教導。
這里使用的術語僅用于描述特定實施例的目的，并不意圖限制本發明。如在這里所使用的，除非在上下文另外明確指明，否則，單數形式的“一個”和“該”意圖也包括復數形式。還將理解，在此說明書中使用時，術語“包括”指定所述特征、整數(integer)、步驟、操作、元素、和/或組件的存在，而不排除一個或多個其它特征、整數、步驟、操作、元素、組件、和/或其組的存在或增加。
將理解，如果在這里使用特定邏輯極性來描述本發明的實施例，則還可將相反的極性用于本發明。
除非另外定義，這里使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本發明所屬領域的技術人員所共同理解的一樣的意思。還將理解，例如在通用詞典中定義的術語的術語應當被解釋為具有與在相關技術的環境中的它們的意思相一致的意思，并且，不應被解釋為理想化或過于正式的意思，除非這里明確這樣定義。
圖3圖解了根據本發明的某些實施例的、具有擺動信號檢測器的光盤再現/記錄系統300。光盤再現/記錄系統300可包括主軸馬達310、拖送馬達(sledmotor)320、光盤拾取裝置330、伺服控制器340、再現/記錄單元350、擺動信號檢測器360、以及系統控制器370。
主軸馬達310響應于控制器370而旋轉光盤。在某些實施例中，主軸馬達310以恒定角速度旋轉光盤。拖送馬達320用來移動拾取單元330相對于光盤的相對位置。伺服控制器340響應于控制器370而控制拾取單元330的操作。伺服控制器340驅動包括在拾取單元330中的跟蹤致動器以及聚焦致動器。拾取單元330基于光盤上的擺動信息而生成(讀取)輸出信號RFO，將其提供到擺動信號檢測器360。拾取單元330還可從記錄在光盤上的信息生成其它信號，例如，將所述其它信號提供到可執行編碼和/或解碼的再現和記錄單元350。拾取單元330還可將編碼后的數據記錄(寫入)在光盤中。主軸馬達310、拖送馬達320、拾取單元330、伺服控制器340、以及再現和記錄單元350的操作可與在傳統光學存儲設備中所提供的一樣，并由此，這些組件可為傳統組件。
如在圖3中進一步圖解的，根據本發明的某些實施例的擺動信號檢測器360使用由系統控制器370提供的目標頻率控制電壓VCTL，在處理輸入信號RFO之后生成擺動信號DTWOB。目標頻率控制電壓VCTL可為與擺動信號DTWOB的期望頻率和/或拾取裝置330的位置相對應的電壓。由此，在本發明的某些實施例中，如在這里所描述的，系統控制器370可提供用于估計光學拾取裝置的初始位置的部件、以及用于基于所估計的光學拾取裝置的初始位置而確定期望頻率的部件。擺動信號檢測器360被配置為響應于目標頻率控制電壓VCTL，而調整擺動信號檢測器360的帶通濾波器的中心頻率(ω0)。擺動信號檢測器360接收與從光盤讀取的擺動信號相對應的輸入信號RFO，并利用所調整的中心頻率而對輸入信號RFO進行帶通濾波，以提供輸出擺動信號DTWOB。
如上面所討論的，擺動信號檢測器360在處理輸入信號RFO之后生成擺動信號DTWOB。系統控制器370可使用擺動信號DTWOB、以及再現/記錄單元350的輸入/輸出信號，而控制光盤跟蹤，并且，可向主計算機提供接口。例如，系統控制器370可使用擺動信號DTWOB而控制光盤跟蹤，并跟隨確切的盤位置。系統控制器370還可使用從輸入信號RFO提取的跟蹤誤差信號和鏡像信號而控制整個系統。
圖4圖解了根據本發明的特定實施例的擺動信號檢測器360。擺動信號檢測器360包括帶通濾波器410、以及頻率校準控制單元440。在本發明的某些實施例中，頻率校準控制單元440單獨或與系統控制器370相組合而提供用于基于擺動信號的期望頻率而調整帶通濾波器410的中心頻率(ω0)的部件。頻率校準控制單元440還可提供用于基于所測量的帶通濾波器的相位改變而調整中心頻率的部件。帶通濾波器410可通過使用目標頻率校準電壓VTFC對從光盤拾取裝置330輸入的輸入信號RFO進行濾波，來生成擺動信號DTWOB，以調整帶通濾波器410的中心頻率ω0。頻率校準控制單元440可使用帶通濾波器的輸入和輸出之間的相位差而生成目標頻率校準電壓VTFC。
如在圖4中所看出的，可通過串聯二級(second order)帶通濾波器，作為六級(a sixth order)濾波器而提供帶通濾波器410。由此，帶通濾波器410可包括串聯的第1二級BPF 411、第2二級BPF 412、以及第3二級BPF 413。根據目標頻率電壓VTFC而調整BPF 411-413中的每個的中心頻率ω0，以在BFP410輸出端生成擺動信號DTWOB。
頻率校準控制單元440包括比較器電路441和442，其將對第二BPF 412的輸入信號BPF2IN和第二BPF 412的輸出信號BPF2OUT與參考電壓相比較。可將參考電壓設置為擺動檢測器電路360的操作電壓的1/2。在本發明的某些實施例中，參考電壓為1/2VDD。由此，第一比較器441和第二比較器442分別將第二BPF 412的輸入信號BPF2IN和輸出信號BPF2OUT轉換為數字信號電平信號。第一比較器441和第二比較器442將所述信號與參考電壓相比較，并且，如果輸入信號等于或小于參考電壓，則輸出第一邏輯狀態(邏輯低狀態或邏輯高狀態)，并且，如果輸入值大于參考值，則輸出第二邏輯狀態(邏輯高狀態或邏輯低狀態的另一個)。將來自比較器441和442的輸出信號BPC1和BPC2提供到相位檢測器443。
相位檢測器443將所述兩個信號的相位相比較，并取決于BPF 412的輸出信號BPF2OUT是領先還是落后BPF 412的輸入信號BPF2IN，而輸出“上(UP)”信號或“下(DOWN)”信號。特別地，如果第一比較器441的相位領先于第二比較器442的輸出，則激活上推(push-up)信號“上”，并且，在相反的情況中，激活下拉(pull-down)信號“下”。將來自相位檢測器443的“上”和“下”信號提供到電荷泵444，其基于所述“上”和“下”信號而生成輸出信號，并將所生成的輸出信號輸出到環路濾波器445。
環路濾波器445對電荷泵444的輸出進行低通濾波，并提供與所檢測的帶通濾波器的相位改變相對應的濾波后的輸出，以將相位改變控制電壓VLP提供到BPF控制電壓生成器446，作為與所檢測的相位差相對應的電壓。BPF控制電壓生成器446將與由控制器370提供的期望中心頻率相對應的參考頻率控制電壓VCTL和與所檢測的帶通濾波器410的相位改變相對應的相位改變電壓VLP相組合，以將目標頻率控制電壓VTFC提供到帶通濾波器410。
由此，如上所述、并通過在下面參照圖7而單獨或與系統控制器370相組合的頻率校準控制單元440可提供用于基于擺動信號的期望頻率、以及所測量的帶通濾波器的相位改變而調整跨導電容帶通濾波器的跨導的部件。特別地，頻率校準控制單元440可提供用于將與擺動信號的期望頻率相對應的參考頻率控制信號和與所檢測的帶通濾波器的相位改變相對應的相位改變信號相組合的部件，并且，可單獨或與帶通濾波器410相組合地提供用于基于參考頻率控制信號和相位改變信號的組合而調整中心頻率的部件。
圖5圖解了根據本發明的某些實施例的帶通濾波器411-413。盡管將帶通濾波器411-413圖解為基本相同，但還可使用不同的濾波器。然而，在本發明的某些實施例中，各個帶通濾波器411-413中的每個包括第一放大器510、第二放大器520、第三放大器530、以及第四放大器540。第一放大器510包括運算放大器511、第一輸入電容器512和513、以及反饋電容器514和515。電容C1和C2的值可取決于帶通濾波器411、412和413的具體技術實現、以及要生成的特定擺動信號的特性。在本發明特定實施例中，C1為0.5pf，而C2為2.0pf。放大器510對差分輸入信號(VIN+)-(VIN-)和第四放大器540的反饋信號兩者的和信號進行放大。差分輸入信號(VIN+)-(VIN-)對應于輸入信號RFO、第一BPF 411的輸出信號或第二BPF 412的輸出信號。
將第二放大器520示出為跨導放大器，其生成第一電流(輸入電壓*自跨導)。特別地，第一電流為第一放大器510的輸出電壓乘以gm1。通過目標頻率校準電壓VTFC來控制gm1的值。
第三放大器530包括運算放大器531、以及反饋電容532和533。第三放大器對第二放大器520的輸出信號進行放大，并生成差分輸出信號(VOUT+)-(VOUT-)。
第四放大器540包括跨導放大器541、以及反饋電容器542和543。第四放大器540對第三放大器530的輸出信號進行放大，并生成第二電流。特別地，第二電流為第三放大器530的輸出電壓乘以gm1。將第二電流傳送到第一放大器510的輸入端。通過目標頻率校準電壓VTFC來控制gm1的值。
等式1是用于圖5的二級濾波器的拉普拉斯變換函數。
VOUTVIN=C1gm1C22SS2+C1gm1C22S+gm12C22=KSS2+ω0QS+ω02---(1)]]>在等式1中，VIN是輸入電壓，VOUT是輸出電壓，C1和C2是圖5中的電容，ω0＝gm1/C2是濾波器的中心頻率，即濾波器的峰值增益，將其設置為擺動信號DTWOB的目標頻率，Q＝C1/C2，而K＝ω0/Q。由此，可選擇C1和C2，以為擺動信號的頻率的特定范圍而提供期望的帶寬和中心頻率范圍。例如，可基于放大器520和540的gm1的值的范圍而選擇C2，以便提供期望的擺動頻率的范圍中的中心頻率。可選擇C1，以從濾波器提供期望的Q。可基于能力而選擇用于濾波器的Q，以預測擺動頻率。例如，如果將Q設置為使濾波器的帶寬過窄，則實際擺動頻率可能會在濾波器的通頻帶之外，這可使得難以鎖定擺動頻率。在本發明的特定實施例中，通過從0.85V到2.45V的控制電壓變化，gm1可從10.3μA/V到185μA/V變化。同樣，運算放大器可具有大于40db的開環增益。
圖6A和6B圖解了圖5中的二級濾波器(the second order filter)的增益和相位差特性圖。也就是說，圖6A和6B示出了目標頻率處的峰值增益出現在輸入和輸出之間的相位差為0的地方。此外，6B圖解了第二BPF 412的輸入和輸出之間的相位差也是以峰值增益為中心。此外，6B示出了第一BPF 411和第二BPF 412兩者的相位差在ω＝ω0時相同。當ω＞ω0時，第二BPF412的相位領先于第一BPF 411的相位。當ω＜ω0時，第二BPF 412的相位落后于第一BPF 411的相位。
使用圖5的二級BPF，帶通濾波器的中心頻率ω0根據與擺動信號的目標頻率相對應的gm1而改變。由此，圖5中的第二放大器520和第四放大器540的跨導(gm1)被改變(校準)，以便使二級BPF 411-413的輸出以擺動信號的實際頻率為中心。
如上面所討論的，圖4中的頻率校準控制單元440根據第二BPF 412的輸入信號BPF2IN和輸出信號BPF2OUT之間的相位差而計算目標頻率控制電壓VTFC。頻率校準控制單元440通過調整目標頻率控制電壓VTFC而改變第二放大器520和第四放大器540中的自跨導(gm1)。擺動信號檢測器360校準二級BPF 411-413，以便通過改變自跨導(gm1)而調整中心頻率ω0，使得中心頻率與擺動信號的目標頻率相匹配。
如上面所討論的，根據本發明的某些實施例的頻率校準控制單元440包括第一比較器411、第二比較器412、相位檢測器443、電荷泵444、環路濾波器445、以及BPF控制電壓生成器446。現在將通過參照圖7來描述根據本發明的某些實施例的電荷泵444、環路濾波器445、以及BPF控制電壓生成器446的詳細操作。
如圖7的實施例所示，電荷泵444包括第一電流源711、第二電流源712、第一開關713、以及第二開關714。根據相位檢測器443的輸出“上”、“下”而生成電流。當“上”信號有效時，第一開關713閉合，并且第一電流源711對環路濾波器445供應電流。當“下”信號有效時，第二開關714閉合，并且第二電流源712從環路濾波器445吸收電流。
用作低通濾波器的環路濾波器445包括電阻R和電容C，并生成與電荷泵444的輸出電流成比例的電壓VLP。電阻R被連接到參考電壓VREF，以便減小環路濾波器對的電荷泵444的輸出電流的改變的響應時間。參考電壓VREF可與上面討論的參考電壓相同。由1/(2πRC)確定環路濾波器445的帶寬。例如，可將電阻R和電容C值建立為使得具有足夠的帶寬來接納光盤系統(例如，DVD+R/RW)的操作速度。在本發明的特定實施例中，R是基于帶寬從10kΩ變化到160kΩ的可變電阻，而C是外部1nf電容器。可基于盤速度而控制電阻R，例如，基于由MICOM(圖8的830)根據盤速度而設置的MICOM(圖8的830)的寄存器值，如寄存器cp_fc<2:0>。
BPF控制電壓生成器446包括第一控制電壓生成器720、第二控制電壓生成器730、以及求和器740。控制電壓生成器446通過使用參考頻率控制電壓VCTL和環路濾波器輸出電壓VLP，而生成目標頻率控制電壓VTFC。如下面通過參照圖8所討論的，可由系統控制器370生成參考頻率控制電壓VCTL。
第一控制電壓生成器720包括運算放大器緩沖器721、增益放大器722、差分跨導放大器723、以及電流到電壓(I-V)轉換器724。緩沖器721對環路濾波器445的輸出VLP進行緩沖。增益放大器722使用運算放大器AMP、電阻R1-R4、以及參考電壓VREF，而對緩沖器放大器721的輸出進行放大。增益放大器722的差分輸出是和環路濾波器的輸出與參考電壓VREF的比較成比例的電壓。可將R1-R4的值選擇為提供用于電路的期望增益，以便對差分跨導放大器723提供適當的輸入電平。在本發明的特定實施例中，增益放大器722和緩沖器放大器721具有至少40db的開環增益，并且，電阻R1-R4各自為10kΩ。差分跨導放大器723可具有與包括在二級BPF 411-413中的跨導放大器(如第二放大器520和第四放大器540)相同的結構。在本發明的特定實施例中，差分跨導放大器723具有從5.15μA/V到92.5μA/V的自跨導。可由輸入電壓來確定差分跨導放大器723和733的Gm值，以便放大器722、732的輸出電壓控制Gm值。由跨導放大器723生成與增益放大器722的電壓輸出和自跨導(gm)成比例的電流，并由電流到電壓轉換器724將該電流轉換為電壓，以提供第一控制電壓。
類似于第一控制電壓生成器720，第二控制電壓生成器730包括運算放大器緩沖器731、增益放大器732、差分跨導放大器733、以及電流到電壓(I-V)轉換器734。增益放大器732可使用電阻R5-R8來對緩沖器731的輸出按比例放大。另一方面，除了將由系統控制器370生成的參考頻率控制電壓VCTL作為輸入而提供到緩沖器731之外，第二控制電壓生成器730的操作基本上與第一控制電壓生成器720相同。也就是說，第二控制電壓生成器720生成與參考頻率控制電壓VCTL成比例的第二控制電壓。
將第一控制電壓生成器720和第二控制電壓生成器730的輸出提供到求和器740，其通過將第一控制電壓與第二控制電壓兩者求和而生成目標頻率控制電壓VTFC。因為在光盤的內側和外側之間，擺動信號之間的頻率差可變化，所以，僅基于相位差而調整帶通濾波器410的頻率可能是不可行的。例如，如果擺動頻率與帶通濾波器410的中心頻率偏離得太遠，則帶通濾波器410可能會花費不能接受的長時間來鎖定擺動信號，或者根本不能鎖定。例如，這可能在最初的光盤跟蹤期間、或在光學拾取器330從一條軌道跳轉到另一條時發生。
為協助擺動信號檢測器360鎖定到擺動信號上，第二控制電壓生成器730使用與擺動信號的目標頻率成比例的、來自控制器370的參考頻率控制電壓VCTL。通過將VCTL信號與相位控制信號相組合，可克服由中心頻率ω0和擺動頻率之間的大偏差而導致的將中心頻率ω0鎖定到擺動信號的困難。例如，在某些實施例中的擺動信號的頻率可為從中心頻率ω0起的范圍之外的10％。此偏差可能超過比較器411、412、以及相位檢測器443的可操作范圍。可使用第二控制電壓生成器730，以便將帶通濾波器410的中心頻率ω0保持在例如不會大于從擺動信號的頻率起的±10％。
參考頻率控制電壓VCTL是基于擺動信號DTWOB的期望頻率設置的模擬電壓輸出，并可基于光盤跟蹤狀態或軌道位置。圖8是圖解生成參考頻率控制電壓VCTL的參考頻率控制電壓生成器800的方框圖。可作為系統控制器370的一部分而提供參考頻率控制電壓生成器800。
對于圖8的實施例，參考頻率控制電壓生成器800包括擺動計數器810、寄存器820、微控制器(MICOM)830、固件控制單元840、多路復用器(MUX)850、以及數模轉換器(DAC)860。擺動計數器810接收擺動信號DTWOB，對擺動信號DTWOB的脈沖進行計數，并生成與反映所檢測的擺動信號DTWOB的頻率的計數相對應的數據，將該數據存儲在寄存器820中。在本發明的某些實施例中，寄存器820是部分結果最大似然(PRML)寄存器。MICOM 830可從寄存器值820確定擺動信號DTWOB的頻率和/或拾取裝置330的位置，并可生成控制信號REFFRQ2。
在操作中，參考頻率控制電壓生成器800提供兩種操作方式。在檢測到或期望擺動信號DTWOB頻率與帶通濾波器410的中心頻率具有大偏離的第一方式中，基于光學拾取裝置330的位置而生成VCTL。在未檢測到或期望擺動信號DTWOB頻率與帶通濾波器410的中心頻率具有大偏離的第二操作方式中，基于所檢測的擺動信號DTWOB而生成VCTL。
在第一操作方式中，在最初的光盤跟蹤階段、或在產生跟蹤跳轉時，如果所檢測的擺動信號DTWOB頻率相對于帶通濾波器410的中心頻率具有大誤差(例如，ω0±10％)，則MICOM 830生成控制信號“跳轉(JUMP)”、以及用來控制MUX 850選擇固件控制單元840的輸出的控制信號。響應于“跳轉”信號的接收，固件控制單元840輸出可預先根據參考頻率而設置的寄存器值REFREQ1。特別地，固件控制單元840可包括很多寄存器，所述寄存器存儲了與基于光學拾取裝置330的位置(例如，初始位置或跳轉軌道位置)的擺動信號的參考頻率(即，擺動信號的期望頻率)相對應的數字值。將MUX 850的輸出提供到DAC 860，其將寄存器值轉換為模擬電壓，以提供參考頻率控制電壓VCTL。
可在將帶通濾波器410的中心頻率ω0鎖定為擺動信號DTWOB的頻率之后進入第二操作方式。在第二操作方式中，由MICOM 830將從寄存器820確定的頻率作為REFREQ2而輸出到MUX 850。例如，MICOM 830可包括寄存器，所述寄存器存儲跟蹤位置(如光盤中的內側或外側軌道)的數字值，以提供CAV(恒定角速度)操作方式。隨著跟蹤位置從內側扇區移動到外側扇區，擺動信號DTWOB的頻率增大。由此，在光盤中，與外部扇區相對應的數字值大于與內部扇區相對應的值。可基于寄存器820的值而選擇此數字值，并將其輸出到MUX 850。由此，在第二操作方式或穩定狀態的操作方式中，從檢測出的擺動信號DTWOB的頻率而生成參考頻率控制信號VCTL。因而，在本發明的某些實施例中，系統控制器370和/或參考頻率控制電壓生成器800可提供用于測量擺動信號的部件、以及用于基于測量的擺動信號而確定期望頻率的部件。
在CLV(恒定線速度)操作方式中，擺動信號的頻率不隨拾取裝置330的位置而變化。由此，在光學系統以低速操作時，僅需要由MICOM 830提供初始值。
可由MICOM控制對MUX 850的控制信號，以基于檢測出的擺動信號DTWOB、和/或基于在已退出初始狀態或激活的“跳轉”信號之后的延遲，而在第一操作方式和第二操作方式之間切換。例如，在激活“跳轉”信號之后的預定時間中，控制信號可選擇固件控制單元840的輸出。可將此時間設置為與擺動檢測器360的期望時間相對應，以達到穩定狀態。可替換或可添加地，基于對帶通濾波器410的中心頻率處于擺動信號的頻率的預定范圍內的確定，控制信號可在選擇MICOM 830和固件控制單元840的輸出之間切換。由此，如果提供到MUX 850的寄存器值指明頻率處于例如擺動信號頻率的10％內，則可將控制信號設置為使MUX 850選擇MICOM 830的輸出。MICOM 830還可通過確定對帶通濾波器的連續調整值之間的偏差是否在預定的閾值內，而在選擇MICOM 830和固件控制單元840的輸出之間切換。
因而，在本發明的某些實施例中，系統控制器370和/或參考頻率控制電壓生成器800可提供用于在光學存儲設備處于初始狀態中的情況下、基于所估計的光學拾取裝置的位置而確定期望頻率的部件，用于基于響應于光學存儲設備的光學拾取裝置的跟蹤中的跳轉的所估計的光學拾取裝置的位置而確定期望頻率的部件，以及用于在不基于所估計的光學拾取裝置的位置而確定期望頻率的情況下、基于測量的擺動信號而確定期望頻率的部件。系統控制器370和/或參考頻率控制電壓生成器800還可提供用于確定對帶通濾波器的中心頻率的調整是否已達到了穩定狀態的部件，以及用于在對帶通濾波器的中心頻率的調整已達到了穩定狀態的情況下、從基于所估計的光學拾取裝置的位置而確定期望頻率切換到基于擺動信號的測量而確定期望頻率的部件。在本發明的特定實施例中，系統控制器370和/或參考頻率控制電壓生成器800可提供用于在光學存儲設備的初始狀態、或光學拾取裝置的跟蹤中的跳轉之后等待預定時間的部件，和/或用于確定對帶通濾波器的連續調整值的偏差是否在預定閾值內的部件。
圖9A是圖解改變帶通濾波器的中心頻率、以匹配擺動信號頻率的仿真結果的圖。圖9A中的位置“A”示出了在擺動信號與中心頻率ω0顯著不同時的擺動信號DTWOB，而位置“B”示出了在已將中心頻率ω0調整到匹配擺動頻率時的情況。圖9B示出了在擺動信號從圖9A的位置“A”改變為位置“B”時的環路濾波器445的輸出電壓VLP。如在圖9A中所看出的，在擺動信號DTWOB具有與中心頻率ω0相比的大誤差時，通過頻率校準控制器440的操作，環路濾波器445的輸出電壓VLP逐漸增加，并在擺動信號DTWOB不再具有與中心頻率ω0相比的大誤差時達到穩定狀態。
圖10A是圖解根據本發明的某些實施例，在光盤系統正在校準中心頻率時的第二BPF 412的輸入/輸出信號BPF2IN、BPF2OUT的仿真結果。圖10B和圖10C分別圖解了圖10A的位置“C”和“D”的放大部分。如通過比較圖10B和10C而看出的，在位置“C”和“D”之間，第二BPF 412輸入信號BPF2IN和輸出信號BPF2OUT之間的相位差減小。
盡管已通過參照本發明的特定實施例而具體示出并描述了本發明，但本領域的技術人員將理解，在不背離由所附權利要求定義的本發明的精神和范圍的情況下，可作出形式和細節上的各種改變。
優先權的要求此申請要求于2004年8月10日提交至韓國知識產權局的韓國專利申請第10-2004-0062771號的優先權，將其全部內容通過引用而合并于此，如同在這里完全闡述。
權利要求
1.一種用于從光盤生成擺動信號的系統，包括系統控制器，其被配置為生成與從光盤讀取的擺動信號的期望頻率相對應的頻率控制信號；擺動信號檢測電路，其被配置為響應于控制信號而調整帶通濾波器的中心頻率(ω0)，接收與從光盤讀取的擺動信號相對應的輸入信號，并利用調整后的中心頻率對輸入信號進行帶通濾波，以提供輸出擺動信號。
2.如權利要求1所述的系統，其中，還將擺動信號檢測電路配置為測量帶通濾波器的相位改變，并調整帶通濾波器的ω0，以減小測量的相位改變。
3.如權利要求2所述的系統，其中，擺動信號檢測電路的帶通濾波器包括跨導電容(Gm-C)濾波器。
4.如權利要求3所述的系統，其中，還將擺動信號檢測電路配置為基于控制信號和測量的相位改變，調整跨導電容濾波器的跨導，以調整帶通濾波器的ω0。
5.如權利要求1所述的系統，其中，控制信號包括與擺動信號的期望頻率相對應的參考頻率控制電壓，并且其中，擺動信號檢測電路包括帶通濾波器，具有可響應于目標頻率控制電壓而調整的中心頻率(ω0)；頻率校準控制單元，其被配置為將參考頻率控制電壓和與測量的帶通濾波器的相位改變相對應的相位改變電壓相組合，以提供目標頻率控制電壓。
6.如權利要求5所述的系統，其中，帶通濾波器包括多個串聯的帶通濾波器，每個具有可響應于目標頻率信號而調整的中心頻率。
7.如權利要求6所述的系統，其中，頻率校準控制單元包括相位檢測電路，耦接在串聯的帶通濾波器中的至少一個的輸入和輸出之間；電荷泵，響應于相位改變檢測電路，并被配置為基于相位檢測電路的輸出而輸出電流；環路濾波器，具有耦接到電荷泵的輸入、以及與濾波后的電荷泵的輸出相對應的輸出；帶通濾波器控制電壓生成器，被配置為接收環路濾波器的輸出和參考頻率控制電壓，并將目標頻率控制電壓輸出到每個串聯的帶通濾波器。
8.如權利要求7所述的系統，其中，頻率校準控制單元還包括第一比較器，耦接在串聯的帶通濾波器中的至少一個的輸出和相位檢測電路之間，被配置為將串聯的帶通濾波器中的一個的輸出與參考電壓相比較，并將與串聯的帶通濾波器中的一個的輸出和參考電壓之間的差相對應的信號輸出到相位檢測電路；以及第二比較器，耦接在串聯的帶通濾波器中的至少一個的輸入和相位檢測電路之間，被配置為將串聯的帶通濾波器中的一個的輸入與參考電壓相比較，并將與串聯的帶通濾波器中的一個的輸入和參考電壓之間的差相對應的信號輸出到相位檢測電路。
9.如權利要求7所述的系統，其中，環路濾波器包括RC濾波器，其包括在電荷泵的輸出和參考電壓之間耦接的電阻(R)、以及在電荷泵的輸出和地電壓之間耦接的電容(C)。
10.如權利要求7所述的系統，其中，帶通濾波器控制電壓生成器包括第一帶通濾波器跨導控制電路，耦接到環路濾波器的輸出，并被配置為輸出與環路濾波器的輸出相對應的第一電壓；第二帶通濾波器跨導控制電路，具有作為輸入的參考頻率控制電壓，并被配置為輸出與參考頻率控制電壓相對應的第二電壓；以及電壓求和電路，配置為將第一和第二電壓求和，以提供目標頻率控制電壓。
11.如權利要求10所述的系統，其中，第一和第二帶通濾波器跨導控制電路中的每個包括緩沖器放大器，耦接到帶通濾波器跨導控制電路的輸入；運算放大器，具有耦接到參考電壓的第一輸入、以及耦接到緩沖器放大器的輸出的第二輸入；跨導放大器，耦接到運算放大器的輸出；以及電流到電壓轉換器，耦接到跨導放大器的輸出，以提供帶通濾波器跨導控制電路的輸出電壓。
12.如權利要求11所述的系統，其中，將緩沖器放大器的第一輸出通過第一電阻而耦接到運算放大器，將參考電壓通過第二電阻而耦接到運算放大器，將運算放大器的第一輸出通過第三電阻而耦接到運算放大器的第一輸入，而將運算放大器的第二輸出通過第四電阻而耦接到運算放大器的第二輸入。
13.如權利要求1所述的系統，其中，還將系統控制器配置為基于對擺動信號的頻率的測量、或與擺動信號的測量無關的對光學存儲設備的拾取裝置的初始位置估計，而選擇性地生成頻率控制信號。
14.如權利要求13所述的系統，其中，在操作的初始狀態期間，根據初始位置估計生成頻率控制信號，或在光學存儲設備的拾取裝置的位置中檢測出跳轉的情況下生成頻率控制信號。
15.如權利要求14所述的系統，其中，基于頻率測量的位置估計是基于部分響應最大似然(PRML)讀取寄存器的值。
16.如權利要求1所述的系統，其中，系統控制器包括擺動計數器；寄存器，響應于擺動計數器；微控制器，配置為基于所生成的擺動信號而輸出第一期望頻率值，以及檢測光盤的初始狀態或在跟蹤光盤時的跳轉，并生成跳轉控制信號；固件控制單元，配置為響應于來自微控制器的跳轉控制信號，提供第二期望頻率值；多路復用器，響應于微控制器，用于在微控制器的第一期望頻率值和固件控制單元的第二期望頻率值之間進行選擇；以及數模轉換器，耦接到多路復用器的輸出，以將所選期望頻率值轉換為電壓，以生成頻率控制信號。
17.如權利要求16所述的系統，其中，第二期望頻率值和第一期望頻率值包括與和拾取裝置的估計位置相關聯的擺動信號的頻率相對應的值。
18.如權利要求1所述的系統，其中，將系統控制器配置為提供其中基于光學存儲設備的拾取裝置的位置而生成頻率控制信號的第一操作方式、以及其中基于所生成的擺動信號而生成頻率控制信號的第二操作方式。
19.一種包括權利要求1的用于生成擺動信號的系統的光學存儲設備。
20.一種生成用于光學存儲設備的擺動信號的方法，包括基于擺動信號的期望頻率而調整帶通濾波器的中心頻率(ω0)；以及利用調整后的帶通濾波器對與擺動信號相對應的輸入信號進行濾波，以提供擺動信號。
21.如權利要求20所述的方法，還包括基于測量的帶通濾波器的相位改變而調整帶通濾波器的中心頻率(ω0)。
22.如權利要求20所述的方法，還包括估計光學存儲設備的光學拾取裝置的位置；以及基于所估計的光學拾取裝置的位置而確定期望頻率。
23.如權利要求22所述的方法，其中，所估計的位置是當光學存儲設備處于初始狀態時的光學拾取裝置的位置。
24.如權利要求22所述的方法，其中，所估計的位置是在光學拾取裝置的跟蹤中的跳轉之后的光學拾取裝置的位置。
25.如權利要求21所述的方法，還包括測量擺動信號；以及基于所測量的擺動信號而確定期望頻率。
26.如權利要求21所述的方法，還包括如果光學存儲設備處于初始狀態，則基于所估計的光學拾取裝置的位置而確定期望頻率；響應于光學存儲設備的光學拾取裝置的跟蹤中的跳轉，基于所估計的光學拾取裝置的位置而確定期望頻率；以及如果不基于所估計的光學拾取裝置的位置來確定期望頻率，則基于測量的擺動信號來確定期望頻率。
27.如權利要求26所述的方法，還包括確定對帶通濾波器的中心頻率的調整是否已達到了穩定狀態；以及如果對帶通濾波器的中心頻率的調整已達到了穩定狀態，則從基于所估計的光學拾取裝置的位置確定期望頻率切換到基于擺動信號的測量確定期望頻率。
28.如權利要求27所述的方法，其中，確定對帶通濾波器的中心頻率的調整是否已達到了穩定狀態包括在光學存儲設備的初始狀態之后、或在光學拾取裝置的跟蹤中的跳轉之后等待預定時間。
29.如權利要求27所述的方法，其中，確定對帶通濾波器的中心頻率的調整是否已達到了穩定狀態包括確定對帶通濾波器的連續調整值的偏差是否在預定閾值內。
30.如權利要求21所述的方法，其中，調整中心頻率包括基于擺動信號的期望頻率和所測量的帶通濾波器的相位改變而調整跨導電容帶通濾波器的跨導。
31.如權利要求21所述的方法，其中，調整中心頻率包括將與擺動信號的期望頻率相對應的參考頻率控制信號和與所檢測的帶通濾波器的相位改變相對應的相位改變信號相組合；以及基于參考頻率控制信號和相位改變信號的組合而調整中心頻率。
32.一種被配置為執行權利要求21的方法的光學存儲設備。
33.一種用于生成光學存儲設備的擺動信號的擺動檢測電路，包括帶通濾波器，具有可響應于目標頻率控制電壓而調整的中心頻率(ω0)；以及頻率校準控制單元，配置為將與擺動信號的期望頻率相對應的參考頻率控制電壓和與所檢測的帶通濾波器的相位改變相對應的相位改變電壓相組合，以提供目標頻率控制電壓。
34.如權利要求33所述的擺動檢測電路，其中，帶通濾波器包括多個串聯的帶通濾波器，每個具有可響應于目標頻率信號而調整的中心頻率。
35.如權利要求34所述的擺動檢測電路，其中，所述多個串聯的帶通濾波器包括多個Gm-C濾波器，并且其中，通過調整Gm-C濾波器的跨導放大器的自跨導來調整各個Gm-C濾波器的Gm-C濾波器的中心頻率。
36.如權利要求33所述的擺動檢測電路，其中，頻率校準控制單元包括相位檢測電路，耦接在串聯的帶通濾波器中的一個的輸入和輸出之間；電荷泵，響應于相位改變檢測電路，并被配置為基于相位檢測電路的輸出而輸出電流；環路濾波器，具有耦接到電荷泵的輸入、以及與濾波后的電荷泵的輸出相對應的輸出；帶通濾波器控制電壓生成器，配置為接收環路濾波器的輸出和參考頻率控制電壓，并將目標頻率控制電壓輸出到每個串聯的帶通濾波器。
37.如權利要求36所述的擺動檢測電路，其中頻率校準控制單元還包括第一比較器，耦接在串聯的帶通濾波器中的一個的至少一個的輸出和相位檢測電路之間，被配置為將串聯的帶通濾波器中的一個的輸出與參考電壓相比較，并將與串聯的帶通濾波器中的一個的輸出和參考電壓之間的差相對應的信號輸出到相位檢測電路；以及第二比較器，耦接在串聯的帶通濾波器中的至少一個的輸入和相位檢測電路之間，被配置為將串聯的帶通濾波器中的一個的輸入與參考電壓相比較，并將與串聯的帶通濾波器中的一個的輸入和參考電壓之間的差相對應的信號輸出到相位檢測電路。
38.如權利要求36所述的擺動檢測電路，其中，環路濾波器包括RC濾波器，其包括在電荷泵的輸出和參考電壓之間耦接的電阻(R)、以及在電荷泵的輸出和地電壓之間耦接的電容(C)。
39.如權利要求36所述的擺動檢測電路，其中，帶通濾波器控制電壓生成器包括第一帶通濾波器跨導控制電路，耦接到環路濾波器的輸出，并被配置為輸出與環路濾波器的輸出相對應的第一電壓；第二帶通濾波器跨導控制電路，具有作為輸入的參考頻率控制電壓，并被配置為輸出與參考頻率控制電壓相對應的第二電壓；以及電壓求和電路，配置為對第一和第二電壓求和，以提供目標頻率控制電壓。
40.如權利要求39所述的擺動檢測電路，其中，第一和第二帶通濾波器跨導控制電路中的每個包括緩沖器放大器，耦接到帶通濾波器跨導控制電路的輸入；運算放大器，具有耦接到參考電壓的第一輸入、以及耦接到緩沖器放大器的輸出的第二輸入；跨導放大器，耦接到運算放大器的輸出；以及電流到電壓轉換器，耦接到跨導放大器的輸出，以提供帶通濾波器跨導控制電路的輸出電壓。
41.如權利要求40所述的擺動檢測電路，其中，將緩沖器放大器的第一輸出通過第一電阻耦接到運算放大器，將參考電壓通過第二電阻耦接到運算放大器，將運算放大器的第一輸出通過第三電阻耦接到運算放大器的第一輸入，而將運算放大器的第二輸出通過第四電阻耦接到運算放大器的第二輸入。
42.一種用于生成光學存儲設備的擺動信號的系統，包括可調整中心頻率(ω0)帶通濾波器，配置為對與擺動信號相對應的輸入信號進行濾波，以提供擺動信號；以及用于基于擺動信號的期望頻率調整帶通濾波器的中心頻率(ω0)的部件。
43.如權利要求42所述的系統，還包括用于基于所測量的帶通濾波器的相位改變而調整中心頻率的部件。
44.如權利要求42所述的系統，還包括用于估計光學拾取裝置的位置的部件；以及用于基于所估計的光學拾取裝置的位置而確定期望頻率的部件。
45.如權利要求44所述的系統，其中，所估計的位置是當光學存儲設備處于初始狀態時的光學拾取裝置的位置。
46.如權利要求44所述的系統，其中，所估計的位置是在光學拾取裝置的跟蹤中的跳轉之后的光學拾取裝置的位置。
47.如權利要求43所述的系統，還包括用于測量擺動信號的部件；以及用于基于所測量的擺動信號而確定期望頻率的部件。
48.如權利要求43所述的系統，還包括用于如果光學存儲設備處于初始狀態、則基于所估計的光學拾取裝置的位置而確定期望頻率的部件；用于響應于光學存儲設備的光學拾取裝置的跟蹤中的跳轉、基于所估計的光學拾取裝置的位置而確定期望頻率的部件；以及用于如果不基于所估計的光學拾取裝置的位置而確定期望頻率、則基于測量的擺動信號而確定期望頻率的部件。
49.如權利要求48所述的系統，還包括用于確定對帶通濾波器的中心頻率的調整是否已達到了穩定狀態的部件；以及用于如果對帶通濾波器的中心頻率的調整已達到了穩定狀態，則從基于所估計的光學拾取裝置的位置而確定期望頻率切換到基于擺動信號的測量而確定期望頻率的部件。
50.如權利要求49所述的系統，其中，用于確定對帶通濾波器的中心頻率的調整是否已達到了穩定狀態的部件包括用于在光學存儲設備的初始狀態之后、或光學拾取裝置的跟蹤中的跳轉之后等待預定時間的部件。
51.如權利要求49所述的系統，其中，用于確定對帶通濾波器的中心頻率的調整是否已達到了穩定狀態的部件包括用于確定對帶通濾波器的連續調整值的偏差是否在預定閾值內的部件。
52.如權利要求43所述的系統，其中，用于調整中心頻率的部件包括用于基于擺動信號的期望頻率和所測量的帶通濾波器的相位改變而調整跨導電容帶通濾波器的跨導的部件。
53.如權利要求43所述的系統，其中，用于調整中心頻率的部件包括用于將與擺動信號的期望頻率相對應的參考頻率控制信號和與所檢測的帶通濾波器的相位改變相對應的相位改變信號相組合的部件；以及用于基于參考頻率控制信號和相位改變信號的組合而調整中心頻率的部件。
54.一種用于從光盤生成擺動信號的系統，包括系統控制器，配置為生成與相對于光學拾取裝置的光盤的估計位置相對應的頻率控制信號，其中所述光學拾取裝置生成與從光盤讀取的擺動信號相對應的輸入信號；以及擺動信號檢測電路，配置為響應于控制信號而調整帶通濾波器的中心頻率(ω0)，接收所述輸入信號，并利用調整后的中心頻率對輸入信號進行帶通濾波，以提供輸出擺動信號。
55.如權利要求54所述的系統，其中，還將擺動信號檢測電路配置為測量帶通濾波器中的相位改變，并調整帶通濾波器的ω0，以減小測量的相位改變。
56.如權利要求55所述的系統，其中，擺動信號檢測電路的帶通濾波器包括跨導電容(Gm-C)濾波器。
57.如權利要求56所述的系統，其中，還將擺動信號檢測電路配置為基于控制信號和測量的相位改變而調整跨導電容濾波器的跨導，以調整帶通濾波器的ω0。
58.如權利要求55所述的系統，其中，系統控制器包括擺動計數器；寄存器，響應于擺動計數器；微控制器，配置為基于所生成的擺動信號而輸出第一位置估計、以及檢測光盤的初始狀態或在跟蹤光盤時的跳轉，并生成跳轉控制信號；固件控制單元，配置為響應于來自微控制器的跳轉控制信號而提供第二位置估計；多路復用器，響應于微控制器，用于在微控制器的第一位置估計和固件控制單元的第二位置估計之間進行選擇；以及數模轉換器，耦接到多路復用器的輸出，以轉換所選位置估計，以生成頻率控制信號。
59.如權利要求58所述的系統，其中，第二位置估計和第一位置估計包括與和各個位置估計相關聯的擺動信號的頻率相對應的值。
60.如權利要求54所述的系統，其中，將系統控制器配置為提供其中基于光學存儲設備的拾取裝置的位置而生成頻率控制信號的第一操作方式、以及其中基于所生成的擺動信號而生成頻率控制信號的第二操作方式。
61.一種包括權利要求54的用于生成擺動信號的系統的光學存儲設備。
62.一種生成用于光學存儲設備的擺動信號的方法，包括基于光學存儲設備的光學拾取裝置的估計位置而調整帶通濾波器的中心頻率(ω0)；以及利用調整后的帶通濾波器，對來自拾取裝置的、與擺動信號相對應的輸入信號進行濾波，以提供擺動信號。
63.如權利要求62所述的方法，還包括測量帶通濾波器中的相位改變；以及調整帶通濾波器的ω0，以減小測量的相位改變。
64.如權利要求63所述的方法，其中，帶通濾波器包括跨導電容(Gm-C)濾波器，并且其中，調整中心頻率包括基于控制信號和測量的相位改變而調整跨導電容濾波器的跨導，以調整帶通濾波器的ω0。
65.如權利要求62所述的方法，其中，在第一操作方式中，基于光學存儲設備的光學拾取裝置的位置而調整中心頻率，而在第二操作方式中，基于所生成的擺動信號而調整中心頻率。
66.一種被配置為執行權利要求62的方法的光學存儲設備。
全文摘要
通過基于擺動信號的期望頻率和/或所估計的拾取裝置的位置調整帶通濾波器的中心頻率(ω
文檔編號G11B7/004GK1750131SQ20051008975
公開日2006年3月22日 申請日期2005年8月9日 優先權日2004年8月10日
發明者秦宇康 申請人:三星電子株式會社