KR100380786B1 - 광디스크 재생장치에 이용되는 트래킹 에러 밸런스조정회로 및 전류제어회로 및 이를 탑재한 광디스크재생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는, 광디스크 재생장치에 탑재되는 트래킹 에러 밸런스 조정회로 및 소정의 일정한 진폭을 갖는 신호를 출력하도록 자동적으로 제어되는 이득가변 RF앰프를 위한 전류제어회로에 있어서, 상기 트래킹 에러 밸런스 조정회로는 2계통의 이득조정회로를 갖추고, 각각은 입력노드에 임피던스 소자를 매개로 가변형의 제1 gm 앰프가 접속되어 이루어진 가변감쇠회로(21)와, 가변감쇠회로의 후단에 접속된 gm가변형의 제2 gm 앰프 및, 제2 gm 앰프의 후단에 접속되고 연산증폭회로의 입출력단간에 부귀환저항(RNF)이 접속된 출력회로를 구비하며, 제1 gm 앰프 및 제2 gm 앰프는 제어전류에 의해 공통이면서 차동적으로 제어된다. 상기 전류제어회로는, 광학식 픽업의 출력신호를 증폭하는 헤드앰프에 접속된 이득가변 RF앰프내에 설치되고, 제어전압입력이 기준전위보다도 작은 범위와 큰 범위에서 다른 함수에 따라 전류출력이 변화하도록 출력전류를 제어하며, 그 결과 전류제어회로의 제어전압입력이 기준전위보다도 작은 범위와 큰 범위에서 이득가변 RF앰프의 이득제어감도를 거의 같게 설정하는 것이 가능하게 된다.

Description

광디스크 재생장치에 이용되는 트래킹 에러 밸런스 조정회로 및 전류제어회로 및 이를 탑재한 광디스크 재생장치 {A TRACKING ERROR BALANCE CONTROLLING CIRCUIT AND CURRENT CONTROLLING CIRCUIT FOR USE IN OPTICAL DISK REPRODUCING APPARATUS, AND OPTICAL DISK REPRODUCING APPARATUS MOUNTING THE SAME}

본 발명은 광학적 디스크를 재생하는 광디스크 재생장치의 트래킹 에러(trac king error)신호 생성회로에 관한 것으로, 특히 트래킹 에러 밸런스 조정회로에 관한 것으로, 예컨대 오디오용의 콤팩트 디스크(CD) 플레이어장치, 컴퓨터 시스템용의 CDROM 재생장치 등에 사용된다.

또, 본 발명은 전류제어회로, 그를 이용한 이득가변 증폭회로 및 광디스크 재생장치에 관한 것으로, 특히 차동증폭 트랜지스터의 콜렉터 전류가 제어됨으로써, 상호컨덕턴스(gm)가 변화하는 gm 앰프에 제어전류를 공급하기 위한 전류제어회로에 관한 것으로, 예컨대 오디오용의 콤팩트 디스크(CD) 플레이어장치, 컴퓨터 시스템용의 CD-ROM 구동장치 등에 사용된다.

일반적으로, CD-ROM 재생장치에서의 트래킹 제어는, 회전하는 디스크상의 트랙과 광학식 픽업(pick up)에 의한 레이저빔의 조사위치의 위치어긋남을 검출하고, 레이저빔이 트랙상을 정확히 조사하도록 광학식 픽업의 위치를 제어하는 것이다.

도 1a 내지 도 1c는 디스크상의 트랙(T)에 대한 레이저빔(메인 빔(M) 및 2개의 서브 빔(E, F))의 조사위치가 상이한 예를 나타내고 있다.

2개의 서브 빔(E, F)의 조사위치는, 메인 빔(M)의 조사위치의 트랙방향 양측에서 트랙폭 방향의 서로 반대방향으로 약간 위치가 어긋나도록 정해져 있다.

상기 메인 빔(M)에 대해서는, 예컨대 도 1d에 나타낸 바와 같이 4개의 포토다이오드(A, B, C, D)에 의해 메인 빔(M)의 4분할한 영역에 대응하여 각각 광전변환(光電變換)을 행하고, 이 4개의 포토다이오드의 각 출력을 헤드앰프에 입력하여 가산한다.

또, 2개의 서브 빔(E, F)에 대해서는 각 1개의 포토다이오드에 의해 광전변환을 행하고, 그 각 출력(E신호, F신호)을 상기 헤드앰프의 트래킹 에러신호 생성회로에 입력한다.

이 트래킹 에러신호 생성회로는, E신호와 F신호의 고역성분의 제거를 행하여 양자를 차동적으로 가산하고, 이 가산출력을 트래킹 에러신호로서 출력하는 것으로, 이 트래킹 에러신호가 0으로 되도록 트래킹 서보에 의한 제어가 행해진다.

도 2는 종래의 트래킹 에러신호 생성회로의 일례를 나타내고 있다.

제1전류전압 변환회로(71)에는 상기 2개의 서브 빔중 한쪽의 서브 빔(제1서브 빔(E))에 대응하여 설치되어 있는 포토다이오드의 출력(RF신호; VE)이 입력되고, 전류전압변환 및 고역성분의 제거를 행한다.

제2전류전압 변환회로(72)에는, 상기 2개의 서비 빔중 다른쪽의 서브 빔(제2서브 빔(F))에 대응하여 설치되어 있는 제2포토다이오드의 출력(RF신호; VF)이 입력되고, 전류전압변환 및 고역성분의 제거를 행한다.

상기 2개의 전류전압 변환회로(71, 72)의 각 출력전압은, 트래킹 에러 밸런스 조정회로(80)로 조정된 후, 각각 저항소자(R2)를 매개로 가산회로(73)에 차동적으로 입력되고, 이 가산회로(73)의 출력은 저항소자(R3)를 매개로 이득조정회로 (74)에 입력된다.

상기 가산회로(73)에 있어서, 연산증폭회로(OA3)의 (-)입력단과 출력단 사이에는 귀환용 저항소자(Rf) 및 고역성분 패스용 용량소자(Cf)가 병렬로 접속되어 있고, 이 연산증폭회로(OA3)의 (+)입력단과 기준전위단 사이에는 저항소자(Ro) 및 고역성분 제거용의 용량소자(Co)가 병렬로 접속되어 있다.

상기 이득조정회로(74)는, 연산증폭회로(OA4)의 (-)입력단과 출력단 사이에 유저가 조정가능한 귀환저항(Ru)이 접속(예컨대, LSI에 외부부착)되고, 연산증폭회로 (OA4)의 (+)입력단과 기준전위단 사이에 저항소자(R4)가 접속되어 있다.

상기 이득조정회로(74)로부터 출력하는 트래킹 에러신호(TE)가 0이면, 상기 2개의 서브 빔(E, F)의 조사위치가 이상(理想)적인 위치에 있는 것을 나타내고, 트래킹 에러신호(TE)가 (+)방향 혹은 (-)방향으로 어긋나 있으면, 상기 2개의 서브 빔(E, F)의 조사위치가 이상적인 위치로부터 트랙폭방향의 한쪽측으로 어긋나 있는 것을 나타낸다.

여기에서, 상기 트래킹 에러 밸런스 조정회로(80)의 역할을 설명한다.

디스크의 트랙에 대한 레이저빔의 조사위치가, 트래킹 제어가 정확히 행해진 상태와 마찬가지로 정확했다고 해도, 제1서브 빔(E) 및 그에 대응하는 제1포토다이오드를 포함하는 제1계통과 제2서브 빔(F) 및 그에 대응하는 제2포토다이오드를 포함하는 제2계통에서 특성의 오차가 존재할 우려가 있다. 이 경우, 상기 제1포토다이오드의 출력(E신호)과 제2포토다이오드의 출력(F신호)의 진폭이 같게 되지 않는다. 그래서, 상기 오차를 수정하기 위한 트래킹 에러 밸런스조정을 행할 필요가 있어, 상기 2개의 전류전압 변환회로(71, 72)의 각 출력전압(OE, OF)을 트래킹 에러 밸런스 조정회로(80)로 조정한 후, 상기 가산회로(73)에서 차동적으로 가산하도록 하고 있다. 또한, 상기 조정회로(80)에 대한 제어신호 입력으로서, 다른 수단에 의해 생성된 직류적인 트래킹 에러 밸런스 조정전압(TEB)이 입력된다.

상기 트래킹 에러 밸런스 조정회로(80)는, 상기 E신호가 제1전류전압 변환회로(71)에 의해 변환된 전압(OE) 및 상기 F신호가 제2전류전압 변환회로(72)에 의해 변환된 전압(OF)에 대응하여 전류제어형의 가변이득 제어회로가 2계통 설치되어 있다.

이 2계통의 가변이득 제어회로는, 트래킹 에러 밸런스 조정전압(TEB)입력을 전류제어회로(90)에 의해 전압전류변환한 출력전류(제어전류)에 의해 각각의 이득이 제어된다. 이 때, 통상은 한쪽 계통의 회로는 이득이 커지는 방향, 다른쪽 계통의 회로는 이득이 작아지는 방향으로 차동적으로 제어된다.

다음으로, 도 2중에 나타낸 종래의 트래킹 에러 밸런스 조정회로(80)에 대해 설명한다.

각 계통의 입력전압(OE, OF)은 감쇠회로(81)를 매개로 전류제어형의 가변이득 제어회로(82)에 입력된다. 이 가변이득 제어회로(82)의 출력측에는, 입출력단 사이에 RNF(부귀환용 저항)가 접속된 연산증폭회로(83)가 설치되어 있다. 이들 각 회로(81~83)는 바이폴라 트랜지스터가 이용되어 구성되어 있다.

상기 감쇠회로(81)는, 신호입력노드와 감쇠출력노드 사이에 접속된 입력저항 (R1)과, 상기 감쇠출력노드와 교류적인 접지노드 사이에 등가저항을 갖는 gm고정형의 제1 gm 앰프(A1')로 이루어진다.

또, 상기 전류제어형의 가변이득 제어회로(82)는 상기 전류제어회로(90)로부터의 제어전류에 따라 gm이 변화하는 gm가변형의 제2 gm 앰프(A2)가 이용되고 있다. 한편, 상기한 바와 같이 제2 gm 앰프(A2)에 대해 제1 gm 앰프(A1')를 접속함으로써, 제2 gm 앰프(A2)의 온도계수를 포함하는 gm의 오차를 없애고 있다.

도 2에 나타낸 트래킹 에러 밸런스 조정회로(80)를 이용하여 트래킹 에러 밸런스조정을 행할 때에는, 조정전압(TEB)입력을 변화시켜 전류제어회로(90)의 출력전류(제어전류)를 변화시키고, 이 제어전류에 따라 제2 gm 앰프(A2)의 동작전류를 변화시킨다(예컨대, 50~150㎂). 이 때, 한쪽 계통의 회로는 제2 gm 앰프(A2)의 gm이 커지는 방향, 다른쪽 계통의 회로는 제2 gm 앰프(A2)의 gm이 작아지는 방향으로 차동적으로 제어하여, 상기 트래킹 에러신호가 0으로 되도록 제어한다.

이 경우, 한쪽 계통의 회로에 대해서는 제어전류를 크게 한다. 이에 따라, 제어전류에 비례하여 제2 gm 앰프(A2)의 동작전류가 커져서 그 gm이 커지고, 그 이득이 커진다. 이에 대해, 다른쪽 계통의 회로에 대해서는 제어전류를 작게 한다. 이에 따라, 제어전류에 비례하여 제2 gm 앰프(A2)의 동작전류가 작아져서 그 gm이 작아지고, 그 이득이 작아진다.

상기한 바와 같은 종래의 트래킹 에러 밸런스 조정회로(80)는 이하에 설명하는 바와 같은 문제가 있다.

제2 gm 앰프(A2)의 동작은 후단회로의 RNF를 구동하는 역할도 가지기 때문에, 제어전류를 작게 하여 제2 gm 앰프(A2)의 이득을 작게 설정했을 때, 즉 그 gm을 작게 설정했을 때 RNF를 완전히 구동할 수 없게 된다는 문제가 있다.

또, 트래킹 에러 밸런스 조정회로(80)의 출력의 오프셋을 작게 하는 것이 바람직하지만, 이를 위해서는 제2 gm 앰프(A2)의 gm을 극력 작게 설정하면서, 필요한 이득과 RNF 구동능력을 확보할 필요가 있다.

그러나, 상술한 바와 같이 제2 gm 앰프(A2)의 gm을 제어하기 위한 제어전류가 이득과 RNF 구동능력을 지배하기 때문에, 회로설계상의 제약이 크다.

상기한 바와 같이, 종래의 광디스크 재생장치의 트래킹 에러 밸런스 조정회로는 제2 gm 앰프의 gm을 작게 설정했을 때에 후단의 RNF를 완전히 구동할 수 없게 된다는 문제가 있고, 또 출력의 오프셋을 작게 하기 위해 제2 gm 앰프의 gm을 극력 작게 설정하면, 필요한 이득과 RNF 구동능력을 확보하는 것이 곤란해져 회로설계상의 제약이 크다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 종래예보다도 제어전류의 변화가 적더라도 종래예와 동등한 이득밸런스 조정폭을 확보할 수 있고, 출력단 RNF을 완전히 구동할 수 없게 될 정도로 후단측 gm 앰프의 gm을 작게 설정시키지 않고 끝나며, 또한 출력의 오프셋을 작게 하는 것이 가능해지는 트래킹 에러 밸런스 조정회로 및 이를 이용한 광디스크 재생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

다음으로, 전류제어회로와 이를 이용한 이득가변 증폭회로 및 광디스크 재생장치에 관한 종래의 기술에 대해 설명한다.

콤팩트 디스크 등의 광학적으로 기록재생 가능한 광디스크에 기록된 정보데이터를 광학식 픽업에 의해 판독하여 재생하는 광디스크 재생장치에 있어서는, 재생대상으로 되는 광디스크의 제조상의 오차에 의한 물리적인 오차(반사막의 반사율, 변조도 등)에 의해 재생신호의 진폭이 변동한다.

이 대책으로서 재생신호의 진폭조정기능을 갖게 한 광디스크 재생장치의 종래예를 도 3에 개략적으로 나타낸다.

도 3에 있어서, 광학식의 픽업(61)은 반도체 레이저나 광전변환소자 등을 내장하고, 모터에 의해 회전구동되는 광디스크에 기록되어 있는 디지털 기록신호를 판독하여 고주파(RF; 예컨대 1~40MHz)의 아날로그 신호를 발생한다.

상기 픽업(61)으로부터 출력하는 RF신호는, 헤드앰프(62)에 의해 가산증폭된다. 상기 헤드앰프(62)이 출력신호는 자동이득제어(AGC)루프에 의해 제어되는 이득가변 RF앰프(63)에 의해 증폭됨과 더불어, 후단에서의 신호처리에 적합한 소정의 일정진폭으로 되도록 자동적으로 조정된다.

상기 이득가변 RF앰프(63)의 출력신호는 디지털 서보 프로세서(DSP; 64)에 입력된다. 이 DSP(64)는 상기 이득가변 RF앰프(63)의 출력신호의 진폭을 미리 설정된 조정목표로 되는 소정의 신호진폭 기준치와 비교하여 그 차분에 따라 이득가변 RF앰프(63)의 이득을 제어하고, 이득가변 RF앰프(63)의 이득을 제어하여 그 출력신호의 진폭이 일정(一定)으로 되도록 제어하는 진폭조정용의 제어루프를 형성하고 있다.

또, 상기 이득가변 RF앰프(63)의 출력신호는 2치화 회로(데이터 슬라이스(slice) 회로; 65)에 보내져, 소정의 슬라이스 레벨을 기준으로 하여 "H", "L"의 2치 신호로 변환된다. 이 2치 신호는 위상동기루프(PLL)회로(66)에 입력되어, 2치 신호에 동기한 클럭신호가 생성된다. 디지털신호 처리회로(67)에는 상기 클럭신호 및 2치 신호가 입력되고, 복조·에러정정 등을 행하여 상기 광디스크에 기록되어 있는 정보데이터를 재생한다.

또한, 도시하지 않았지만, 상기 픽업(61)을 광디스크의 반경방향을 따라 슬라이딩(sliding)시키기 위한 슬라이딩·액추에이터(actuator), 상기 광디스크를 소정의 회전속도로 회전구동시키기 위한 디스크 모터 등 외에 각종 서보제어회로를 제어하기 위한 시스템 컨트롤러용의 마이컴 등이 설치되어 있다.

상기 픽업(61)의 출력신호에 포함되는 교류성분(정보데이터에 대응함)의 진폭은, 광디스크의 반사막의 반사율(디스크 표면의 흠집과 오염 등에 의존함), 변조도의 쌍방에 영향을 받는다.

재생대상으로 되는 광디스크의 반사율이 낮고, 변조도가 낮은 경우에는, 광학식 픽업(61)의 출력신호의 교류성분의 진폭은 작다. 이 때, 진폭조정용의 피드백 제어루프는 상기 교류성분의 진폭을 소정의 설정치로 제어하고자 하여 상기 이득가변 RF앰프(63)의 이득을 크게 한다.

이 경우, 상기 2치화 회로(65)에 있어서 올바르게 2치화를 행하기 위해서는, 이득가변 RF앰프(63)의 출력신호의 진폭이 적절한 진폭으로 되어 있지 않으면 안되고, 일반적으로는 이득가변 RF앰프(63)의 출력신호가 어느 소정의 진폭의 경우에 최적의 슬라이스 레벨의 제어가 행해지도록 설계된다.

도 4는 도 3중의 이득가변 RF앰프(63)의 구성의 일례를 나타내고 있다.

도 4에 있어서, gm 앰프(71)는 증폭용의 바이폴라 트랜지스터의 콜렉터전류가 제어됨으로써, 상호컨덕턴스(gm)가 변화한다.

바이폴라형의 연산증폭회로(72)는, 상기 gm 앰프(71)의 출력신호가 입력되는 반전 입력단자(-)와 출력단자 사이에 귀환저항(73)이 접속되고, 비반전 입력단자 (+)는 기준전위(VR0)에 접속되어 있다.

전류제어회로(74)는 차동쌍을 이루는 트랜지스터(Q71, Q72)중 한쪽 Q71의 베이스가 적당한 기준전위(VREF)로 바이어스되고, 다른쪽 Q72의 베이스에 상기 DSP(64)로부터 제어전압 입력단자(75)를 매개로 제어전압(RFGC)이 입력되고, 이 제어전압(RFGC)의 레벨에 따라 출력전류의 레벨이 제어되며, 이 출력전류는 상기 gm 앰프(71)의 차동증폭용 트랜지스터의 콜렉터전류를 제어하도록 구성되어 있다.

이 전류제어회로(74)에 있어서, 전원전위(VCC)가 공급되는 VCC노드와 차동쌍을 이루는 PNP 트랜지스터(Q71, Q72)의 각 에미터 사이에 대응하여 제1정전류원 (I71), 제2정전류원(I72)이 접속되고, 상기 각 에미터 사이에 이득조정용 저항(76)이 접속되어 있다.

상기 PNP 트랜지스터(Q72)의 콜렉터는 접지전위(GND)에 접속되고, PNP 트랜지스터(Q71)의 콜렉터는 콜렉터·베이스 상호가 접속된 NPN 트랜지스터(Q73)의 콜렉터·에미터간을 매개로 GND에 접속되어 있다. 이 NPN 트랜지스터(Q73)의 베이스, 에미터에 대응하여 NPN 트랜지스터(Q74)의 베이스, 에미터가 접속(커런트 미러 접속)되어 있고, 이 NPN 트랜지스터(Q74)의 콜렉터가 gm 앰프(71)의 이득제어 입력노드에 접속되어 있다.

더욱이, VCC노드와 NPN트랜지스터(Q73)의 콜렉터 사이에는 NPN 트랜지스터 (Q73)에 일정한 콜렉터전류를 공급하기 위한 제3정전류원(I73)이 접속되어 있다.

그리고, 상기 차동쌍을 이루는 PNP 트랜지스터(Q71, Q72)의 각 베이스에 대응하여 기준전위(VREF), 제어전압(RFGC)이 공급된다. 이에 따라, 제어전압(RFGC)에 따라 PNP 트랜지스터(Q72)의 콜렉터전류 나아가서는 NPN 트랜지스터(Q73)의 콜렉터전류가 제어된다.

즉, 제어전압(RFGC)이 기준전위(VREF)보다도 커지면, 차동쌍 트랜지스터 (Q71, Q72)중 한쪽 PNP 트랜지스터(Q72)의 전류가 감소하고, 다른쪽 PNP 트랜지스터(Q71)의 전류가 증대한다.

이에 대해, 제어전압(RFGC)이 기준전위(VREF)보다도 작아지면, 차동쌍 트랜지스터(Q71, Q72)중 한쪽 PNP 트랜지스터(Q72)의 전류가 증대하고, 다른쪽 PNP 트랜지스터(Q71)의 전류가 감소한다. 이 경우, 제어전압(RFGC)이 지나치게 낮아져 차동쌍 트랜지스터(Q71, Q72)중 다른쪽 PNP 트랜지스터(Q71)가 오프(off)로 되어도 NPN 트랜지스터(Q73)에는 제3정전류원(I73)으로부터 일정한 콜렉터전류가 유입된다.

그리고, 상기 NPN 트랜지스터(Q73)에 커런트 미러 접속되어 있는 NPN 트랜지스터(Q74)의 콜렉터전류가 gm 앰프(71)의 콜렉터전류의 크기를 제어한다.

도 5a와 도 5b는 도 4의 전류제어회로(74)의 제어전압(RFGC) 입력에 대한 출력전류특성의 일례 및 제어전압(RFGC) 입력에 대한 도 4중의 gm 앰프(71)의 이득(대수치 표시)특성의 일례를 나타내고 있다.

도 5a에 나타낸 특성에 있어서, 제어전압(RFGC)이 기준전위(VREF; 예컨대 65V)일 때의 출력전류가 150㎂(IREF)인 경우, 제어전압(RFGC)이 0V일 때의 출력전류는 50㎂(IREF보다 100㎂ 작음)이고, 제어전압(RFGC)이 3.3V일 때의 출력전류는 250㎂(IREF보다 100㎂ 큼)이다. 즉, 전류제어회로(74)의 제어전압(RFGC)의 변화에 대해 전류출력이 직선적으로 변화하고 있고, 제어전압(RFGC)이 기준전위(VREF)보다도 작은 범위와 큰 범위에서 변화의 경사가 같다.

한편, 도 5b에 나타낸 특성에 있어서, 제어전압(RFGC)이 1.65V일 때의 이득을 0dB로 나타내면, 제어전압(RFGC)이 0V일 때의 이득은 20log(50/150)으로 대략 -10dB, 제어전압(RFGC)이 3.3V일 때의 이득은 20log(250/150)으로 대략 +4.4dB이다. 즉, 전류제어회로(74)의 제어전압(RFGC)이 기준전위(VREF)보다도 작은 범위와 큰 범위에서 각각 직선적으로 gm 앰프(71)의 이득이 변화하고 있지만, gm 앰프(71)의 이득변화의 경사(제어감도)에 착안하면, 제어전압(RFGC)이 기준전위(VREF)보다도 작은 범위와 큰 범위에서 제어감도가 다르다.

환언하면, 도 4에 나타낸 이득가변 RF앰프는 제어전압(RFGC)이 기준전위 (VREF)의 상하로 똑같이 1.65V 변화한 경우, 기준전위(VREF)의 상하에서 이득변화폭이 불균형으로 되기 때문에, 후단회로의 설계가 곤란해져 사용하기에 불편하다.

또, 도 4중의 gm 앰프(71)의 출력전류는 연산증폭회로(72)의 반전입력단자(-)와 출력단자간의 귀환저항(73)을 구동하는 역할을 갖지만, gm 앰프(71)의 이득이 필요이상으로 저하한 경우에는 귀환저항(73)을 구동하기 위한 레벨이 부족하다는 문제가 있다.

상기한 바와 같이 종래의 광디스크 재생장치에 사용되는 이득가변 RF앰프는 gm 앰프 이득제어용의 전류제어회로의 제어전압(RFGC) 입력이 기준전위(VREF)보다도 작은 범위와 큰 범위에서 gm 앰프의 이득제어감도가 다르고, 제어전압(RFGC)이 기준전위(VREF)의 상하로 똑같이 변화한 경우에도 이득변화폭이 불균형으로 되기 때문에, 후단회로의 설계가 곤란해져 사용하기에 불편하다는 문제가 있었다.

또, 상기 gm 앰프의 이득이 필요이상으로 저하한 경우에는, 후단의 연산증폭회로의 입출력단자간에 접속되어 있는 귀환저항을 구동하는 레벨이 부족하다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 제어전압(RFGC) 입력이 기준전위(VREF)보다도 작은 범위와 큰 범위에서 감도가 다르도록 출력전류를 임의로 설정하는 것이 가능해지는 전류제어회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또, 본 발명은 전류제어회로의 제어전압(RFGC) 입력이 기준전위(VREF)보다도 작은 범위와 큰 범위에서 gm 앰프의 이득제어감도를 거의 같게 설정하는 것이 가능해지고, 후단회로의 설계가 용이하게 되어 사용상의 편리성이 향상되는 이득가변 증폭회로 및 이를 이용한 광디스크 재생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1a 내지 도 1d는 CD-ROM 재생장치에서의 트래킹 제어를 설명하기 위해 디스크의 트랙에 대한 레이저빔(메인 빔(M) 및 2개의 서브 빔(E, F))의 조사위치의 상이한 예를 나타낸 도면이고,

도 2는 종래의 CD-ROM 재생장치에서의 트래킹 에러신호 생성회로의 일례를 나타낸 블록도,

도 3은 종래의 광디스크 재생장치의 일례를 개략적으로 나타낸 블록도,

도 4는 도 3중의 이득가변 RF앰프의 구성의 일례를 나타낸 회로도,

도 5a와 도 5b는 도 4중의 전류제어회로의 제어전압입력에 대한 출력전류특성의 일례 및 제어전압입력에 대한 도 4중의 gm 앰프의 이득특성의 일례를 나타낸 도면,

도 6은 본 발명이 적용되는 광디스크 재생장치의 주요부의 물리적 구성을 나타낸 개략블록도,

도 7은 본 발명의 제1실시형태에 따른 CD-ROM 재생장치의 일부를 나타낸 블록도,

도 8은 도 7중의 트래킹 에러신호 생성회로를 취출(取出)하여 그 일례를 나타낸 블록도,

도 9는 도 8중의 트래킹 에러 밸런스 조정회로에서의 한쪽 계통을 대표적으로 취출하여 전류제어회로와 더불어 구체예를 나타낸 회로도,

도 10a 및 도 10b는 도 9중의 전류제어회로에 입력되는 밸런스 조정전압에 대한 차동적인 출력전류(각 gm 앰프의 동작전류)의 일례 및 밸런스 조정회로의 한쪽 계통의 이득(대수치 표시)의 일례를 나타낸 특성도,

도 11은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 전류제어회로, 이득가변 RF앰프 및 광디스크 재생장치를 나타낸 블록도,

도 12는 도 11내의 이득가변 RF앰프의 1구체예를 나타낸 회로도,

도 13a와 도 13b는 도 12내의 전류제어회로의 제어전압입력에 대한 출력전류특성의 일례 및 제어전압입력에 대한 gm 앰프의 이득(대수치 표시) 특성의 일례를 나타낸 도면,

도 14는 본 발명을 적용가능한 광디스크 재생장치의 다른 예를 나타낸 블록도,

도 15는 본 발명의 더욱 다른 실시형태에 따른 전류제어회로를 나타낸 회로도,

도 16a와 도 16b는 도 15의 전류제어회로에서의 신호입력노드의 제어전압입력의 변화에 대한 전류출력노드의 출력전류의 변화특성이 상이한 예를 나타낸 특성도,

도 17은 본 발명의 응용례에 따른 RF 이퀄라이즈(equalize)용 필터의 일례를 나타낸 회로도,

도 18a, 도 18b, 도 18c는 각각 도 17중의 제1LPF, HPF, 제2LPF의 주파수 특성의 일례를 나타낸 도면,

도 19는 도 17의 RF 이퀄라이즈용 필터의 주파수 특성의 일례 및 제1LPF, HPF, 제2LPF의 이득가변 RF앰프에서의 gm 앰프의 gm의 증감에 의해 차단주파수가 변화하는 상태를 나타낸 도면이다.

본 발명의 제1태양(態樣)에 의하면, 광디스크상의 정보가 기록되어 있는 트랙에 대한 광학식 픽업에 의한 레이저빔의 조사위치의 어긋남을 검출하기 위해 상기 레이저빔의 조사위치의 트랙 중심으로부터의 치우침에 따라 레벨이 상보적으로 변화하는 제1 및 제2신호의 레벨차에 따라 트래킹 에러신호를 생성할 때, 상기 레이저빔의 조사위치가 트랙중심에 실질적으로 일치했을 때, 상기 제1 및 제2신호의 레벨차가 거의 0으로 되도록 상기 제1 및 제2신호의 적어도 한쪽 레벨을 보정하는 트래킹 에러 밸런스 조정회로로, 트래킹 에러 밸런스 조정전압이 입력되고 그 입력된 트래킹 에러 밸런스 조정전압을 제어전류로 변환하는 전류제어회로와, 상기 제1 및 제2신호가 입력됨과 더불어 상기 제어전류가 입력되고, 상기 제1 및 제2신호의 적어도 한쪽 레벨을 조정하여 출력하는 이득제어회로를 구비하며, 상기 이득제어회로는 적어도 2개의 신호경로를 갖추고, 각 신호경로는 복수의 gm가변형의 앰프를 갖추며, 동일한 신호경로에 있는 gm가변형의 앰프는 상기 전류제어회로로부터의 제어전류에 따라 각각의 gm이 차동적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 트래킹 에러 밸런스 조정회로가 제공된다.

상기 트래킹 에러 밸런스 조정회로는, 상기 트래킹 에러 밸런스 조정회로를 이용하여 조정된 트래킹 에러신호를 생성하는 트래킹 에러신호 생성회로를 갖춘, 트래킹 제어서보 기구를 구비하는 광디스크 재생장치에 탑재되는 반도체 집적장치에 탑재되어도 좋고, 구체적으로는 상기 트래킹 에러신호 생성회로가 트래킹 에러 밸런스 조정회로를 포함하고 있으며, 상기 트래킹 제어서보기구는 상기 트래킹 에러신호 생성회로의 출력에 따라 광학식 픽업의 조사광이 트랙상을 유지하도록 상기 광디스크의 반경방향에서의 광학식 픽업의 조사광의 위치를 제어한다.

본 발명의 제2태양에 의하면, 제어전압과 기준전위가 입력되고 이들 입력에 따라 전류를 출력하는 제1회로와, 제어전압과 기준전위가 입력되고 이들 입력에 따라 전류를 출력하는 제2회로를 구비하고, 그 제2회로의 출력은 상기 제1회로의 출력에 부가되어 전류제어회로의 전류출력으로서 출력되며, 제어전압입력이 기준전위보다도 작은 범위와 큰 범위에서 다른 함수에 따라 상기 전류출력을 변화시키는 것을 특징으로 하는 전류제어회로가 제공된다.

본 발명의 제3태양에 의하면, 제어전압과 기준전위가 입력되고 이들 입력에 따라 전류를 출력하는 제1회로와, 제어전압과 기준전위가 입력되고 이들 입력에 따라 전류를 출력하는 적어도 1개의 전류생성회로를 구비하고, 그 적어도 1개의 전류생성회로의 출력은 상기 제1회로의 출력에 부가되어 그 전류제어회로의 전류출력으로서 출력되며, 제어전압입력의 변화범위내의 복수의 상이한 기준전위를 변절점으로 하여 각 구간의 출력전류의 변화특성이 상이한 함수에 따르는 것을 특징으로 하는 전류제어회로가 제공된다.

상기 전류제어회로는, 광디스크에 기록된 정보데이터를 판독하고 정보데이터에 따른 고주파신호를 발생하는 광학식의 픽업과, 상기 픽업의 출력신호를 증폭하는 헤드앰프, 상기 헤드앰프의 출력신호가 입력되고 이를 증폭하여 출력하는 신호가 소정의 진폭으로 되도록 자동적으로 제어되는 이득가변 앰프를 갖춘 광디스크 재생장치에 탑재되어도 좋고, 구체적으로는 상기 이득가변 앰프에 포함되는 이득가변 증폭회로의 일부로서 탑재되어도 좋다.

또, 상기 전류제어회로는, 광디스크에 기록된 정보데이터를 판독하는 광학식의 픽업에 의해 발생된 고주파 신호의 신호경로에 삽입되는 것으로, 상기 신호경로의 고주파 신호가 입력되는 제1로우패스필터와, 상기 신호경로의 고주파신호가 입력되는 하이패스필터, 상기 제1로우패스필터 및 하이패스필터의 각 출력신호가 입력되는 가산회로 및, 상기 가산회로의 출력신호가 입력되는 제2로우패스필터를 갖춘 광디스크 재생장치용 이퀄라이즈(equalize) 필터에 이용되어도 좋고, 구체적으로는 상기 제1로우패스필터, 상기 하이패스필터 및 제2로우패스필터 각각에 포함되는 이득가변 증폭회로에 포함되며, 각 이득가변 증폭회로는 상기 전류제어회로와, 증폭용의 트랜지스터를 포함하는 gm 앰프로 구성되고, 상기 전류제어회로의 전류출력에 의해 증폭용의 트랜지스터의 콜렉터전류가 제어됨으로써 상호 컨덕턴스(gm)가 변화한다.

(발명의 실시형태)

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명이 적용되는 광디스크 재생장치의 주요부의 물리적 구성을 나타낸 개략블록도이다.

이 광디스크 재생장치에는, 광학식 픽업(2)과, 광디스크(1)를 회전시키는 스핀들 모터(spindle motor; 6)와, 픽업(2)의 조사광의 디스크 반경방향에서의 위치를 이동시키는 트래킹 액추에이터(5), 디스크(1)상의 소망의 트랙위치까지 레이저빔을 이동시키기 위해, 픽업(2)을 디스크 반경방향으로 이동시키는 슬라이딩 액추에이터(도시하지 않음)를 구동하는 슬라이드 모터(7)가 배치되어 있다.

광학식 픽업(2)은 광디스크(1)에 레이저빔을 조사하고, 반사하여 되돌아오는 광 등에 따라 전기신호를 생성하여 출력한다. 광디스크(1)로부터의 전기신호출력은, 예컨대 1개의 반도체 집적회로로 구성되는 헤드앰프(C1)에 공급된다. 헤드앰프(C1)는, 광디스크로부터의 출력신호를 증폭하고, 파형 등화(等化)처리를 행하여 정보신호를 생성함과 더불어, 광디스크로부터의 출력신호에 기초하여 트래킹 에러신호를 생성한다.

헤드앰프(C1)로부터의 정보신호 및 트래킹 에러신호는, 예컨대 1개의 반도체 집적회로로 구성되는 프로세서(C2)에 공급된다. 프로세서(C2)는, 정보신호의 진폭을 거의 일정하게 하도록 그 정보신호의 조정을 행하고, 그 조정된 정보신호를 디지털처리하여 정보재생신호로서 출력부(600)로 공급한다. 또, 프로세서(C2)는 트래킹 에러신호를 받고, 이것의 이득보상·위상보상을 행함으로써, 트래킹 제어신호를 생성한다. 그 트래킹 제어신호는 드라이버(C3)에 공급되고, 드라이버(C3)는 그 트래킹 제어신호에 기초하여 구동신호를 생성한다. 구동신호는 트래킹 액추에이터(5) 및 슬라이딩 액추에이터에 공급되어 이들의 동작이 제어된다.

또, 시스템 컨트롤러(C4)가 프로세서(C2)에 접속되어 있고, 시스템 컨트롤러는 프로세서(C2) 및 드라이버(C3)의 동작의 제어를 행한다.

헤드앰프(C1)는 트래킹 에러신호 생성회로(3)를 갖추고 있고, 프로세서(C2)는 트래킹 제어회로(4₁)를 갖추고 있으며, 드라이버(C3)는 구동회로(4₂)를 갖추고 있다. 이들이 이루는 회로를 포함하는 계(系)를 제1계(S1)로 부르기로 한다.

또, 헤드앰프(C1)는 헤드앰프회로(12) 및 이득가변 RF앰프(20)를 포함하고, 프로세서(C2)는 디지털 서보 프로세서(DSP; 13) 및 뒤에 설명하는 2치화 회로, PLL회로, 디지털 처리회로로 이루어진 신호처리부(601)를 갖추고 있다. 이들이 이루는 회로를 포함하는 계를 제2계(S2)로 부르기로 한다.

제1실시형태

도 7은 본 발명의 제1실시형태에 따른 CD-ROM 재생장치의 일부로, 도 6의 제1계(S1)에 대응하는 부분을 나타내고 있다.

도 7에 있어서, 기록담체인 원반형상의 디스크(1)는 통상은 나선형상의 트랙상에 디지털적으로 정보데이터가 기록되어 있고, 소정의 위치에 탑재되어 스핀들 모터(6)에 의해 소정의 회전속도로 회전구동된다.

광학식 픽업(2)은 반도체 레이저나 광전변환소자 등을 내장하고 있고, 상기 디스크(1)상의 트랙에 레이저빔을 출사(出射)하여 디스크(1)상의 트랙으로부터 반사하여 되돌아오는 혹은 트랙을 투과한 광의 광량의 변화를 검출함으로써, 정보데이터를 전기신호(예컨대, 1~40MHz의 아날로그 신호)로 변환하여 출력한다.

트래킹 에러신호 생성회로(3)는, 상기 픽업(2)의 출력신호의 증폭·파형 등화처리를 행하고, 디스크(1)에 기록된 정보를 포함하는 정보신호를 생성하기 위한 헤드앰프에 포함되며, 트랙과 레이저빔의 디스크 반경방향의 상대적인 위치어긋남을 나타내는 트래킹 에러신호를 생성한다.

또한, 도시하지 않았지만, 상기 헤드앰프의 출력신호(정보신호)는 이득가변 앰프에 의해 증폭됨과 더불어, 디지털 서보프로세서(DSP)를 이용한 자동이득 제어루프에 의해 후단에서의 신호처리에 적합한 소정의 거의 일정한 진폭으로 되도록 조정된다. 그리고, 상기 이득가변 앰프의 출력신호는 2치화 회로에 보내져, 소정의 슬라이스 레벨을 기준으로 하여 "H", "L"의 2치 신호로 변환된다. 이 2치 신호는 위상동기 루프회로에 입력되고, 상기 2치 신호에 동기한 클럭신호가 생성된다. 그리고, 이 클럭신호 및 상기 2치 신호가 디지털 신호처리회로에 입력되고, 여기에서 복조·에러정정 등이 행해져 광디스크에 기록되어 있는 정보신호가 재생된다.

트래킹 제어 및 구동회로(4)는 상기 DSP에 내장되고, 상기 트래킹 에러신호 생성회로(3)로부터 트래킹 에러신호를 받아 트래킹 서보에 필요한 개(開)루프이득, 위상여유를 확보하기 위한 이득보상, 위상보상을 행하여 트래킹 제어신호를 생성한다. 그리고, 이 트래킹 제어신호에 따라 구동회로에 의해 트래킹 액추에이터(5)를 구동하여, 픽업(2)의 조사광의 디스크 반경방향에서의 위치를 이동시킨다.

상기한 바와 같이, 픽업(2)과 트래킹 제어 및 구동회로(4), 트래킹 액추에이터(5) 등에 의해 형성되어 있는 트래킹 제어서보기구에 의해 픽업(2)의 조사광의 위치가 디스크(1)상의 트랙상을 유지하도록 제어된다.

또, 디스크(1)상의 소망의 트랙위치까지 레이저빔을 이동시키기 위해, 슬라이드 모터(7)에 의해 슬라이딩 액추에이터를 구동하여 픽업(2)을 디스크 반경방향으로 이동시킨다.

도 8은 도 7중의 트래킹 에러신호 생성회로(3)를 취출하여 그 일례를 나타내고 있다.

이 트래킹 에러신호 생성회로는, 반도체 집적회로내에 형성되어 있고, 도 2를 참조하여 상술한 종래의 트래킹 에러신호 생성회로와 마찬가지의 제1전류전압 변환회로(71)와, 제2전류전압 변환회로(72), 가산회로(73) 및 이득조정회로(74) 및, 트래킹 에러 밸런스 조정회로(20)로 이루어진다.

즉, 제1전류전압 변환회로(71)는 연산증폭회로(OA1)의 (-)입력단과 출력단 사이에 저항소자(Ri) 및 용량소자(Ci)가 병렬접속되고, 이 연산증폭회로(OA1)의 (+)입력단과 기준전위 사이에 저항소자(Ra)가 접속되어 이루어진다. 그리고, 상기 2개의 서브 빔중 제1서브 빔(E)에 대응하는 제1포토다이오드의 출력신호(RF신호; VE)가 입력저항(Rin)을 매개로 입력되고, 전류전압변환 및 고역성분의 제거를 행한다.

제2전류전압 변환회로(72)는, 제1전류전압 변환회로(71)와 마찬가지의 구성을 갖추고, 상기 2개의 서브 빔중 제2서브 빔(F)에 대응하는 제2포토다이오드의 출력신호(RF신호; VF)가 입력되고, 전류전압변환 및 고역성분의 제거를 행한다.

상기 2개의 전류전압 변환회로(71, 72)의 각 출력전압은, 트래킹 에러 밸런스 조정회로(20)에 의해 조정된 후, 각각 저항소자(R2)를 매개로 가산회로(73)에 차동적으로 입력되고, 이 가산회로(73)의 출력은 저항소자(R3)를 매개로 이득조정회로(74)에 입력된다.

상기 가산회로(73)는, 연산증폭회로(OA3)의 (-)입력단과 출력단 사이에 귀환용의 저항소자(Rf) 및 고역성분 패스용의 용량소자(Cf)가 병렬로 접속되고, 이 연산증폭회로(OA3)의 (+)입력단과 기준전위단 사이에 저항소자(Ro) 및 고역성분 제거용의 용량소자(Co)가 병렬로 접속되어 있다.

상기 이득조정회로(74)는, 연산증폭회로(OA4)의 (-)입력단과 출력단 사이에 유저가 조정가능한 귀환저항(Ru)이 접속(예컨대, LSI에 외부부착)되고, 연산증폭회로(OA4)의 (+)입력단과 기준전위단 사이에 저항소자(R4)가 접속되어 있다.

상기 이득조정회로(74)로부터 출력하는 트래킹 에러신호(TE)가 0이면, 상기 2개의 서브 빔(E, F)의 조사위치가 이상의 위치에 있는 것을 나타내고, 트래킹 에러신호(TE)가 (+)방향 혹은 (-)방향으로 어긋나 있으면, 상기 2개의 서브 빔(E, F)의 조사위치가 이상적인 위치로부터 트랙폭 방향의 한쪽측으로 어긋나 있는 것을 나타낸다.

본 발명에 따른 상기 트래킹 에러 밸런스 조정회로(20)는, 도 2를 참조하여 상술한 종래예의 트래킹 에러 밸런스 조정회로(80)와 비교해 주로 다음의 점이 다르다.

(1) 제1 gm 앰프(A1)는 그 후단의 제2 gm 앰프(A2)와 같은 제어전류에 의해 공통으로 제어되어 각각의 gm이 제어된다.

(2) 같은 계통의 제1 gm 앰프(A1)의 Gm1과 제2 gm 앰프(A2)의 Gm2는 그 증감방향이 서로 역방향으로 되도록 차동적으로 제어된다.

즉, 도 8중의 트래킹 에러 밸런스 조정회로(20)는 상기 E신호를 변환하는 제1전류전압 변환회로(71)로부터의 입력전압(OE) 및 상기 F신호를 변환하는 제2전류전압 변환회로(72)로부터의 입력전압(OF)에 대응하여, 전류제어형의 가변이득 제어회로가 2계통 설치되어 있다.

이 2계통의 가변이득 제어회로는, 다른 수단(예컨대, DSP)에 의해 생성된 직류적인 트래킹 에러 밸런스 조정전압(TEB)을 전류제어회로(30)로 전압전류변환한 출력전류(제어전류)에 의해 각각의 이득이 제어되는 것이고, 본 예에서는 바이폴라 회로로 구성되어 있다.

각 계통의 회로의 입력전압(OE, OF)은 모두 전류제어형의 가변감쇠회로(21)를 매개로 가변이득 제어회로(22)에 입력된다. 이 가변이득 제어회로(22)의 출력측에는 출력회로(23)가 설치되어 있다.

즉, 상기 감쇠회로(21)는 신호입력노드와 감쇠출력노드 사이에 접속된 입력임피던스 소자(예컨대, 입력저항(R1))와, 상기 감쇠출력노드와 교류적인 접지노드 사이에 등가저항을 갖추도록 접속되고, 상기 제어전류에 따라 gm이 변화하는 gm가변형의 제1 gm 앰프(A1)로 이루어진다.

또, 상기 가변이득 제어회로(22)는 상기 제어전류에 따라 gm이 변화하는 gm가변형의 제2 gm 앰프(A2)가 이용되고 있다. 상기 출력회로(23)는, 상기 제2 gm 앰프(A2)의 출력신호가 반전 입력단자(-)에 입력되고, 비반전 입력단자(+)는 기준전위(VRO)에 접속된 연산증폭회로(OA5)와, 이 연산증폭회로(OA5)의 반전 입력단자(-)와 출력단자 사이에 접속된 귀환저항(RNF)으로 이루어진다.

상기한 바와 같이, 같은 제어전류에 의해 공통으로 제어되는 제1 gm 앰프(A1)와 제2 gm 앰프(A2)는, 같은 계통내의 제1 gm 앰프(A1)의 Gm1과 제2 gm 앰프(A2)의 Gm2의 변화방향(증감방향)이 서로 역방향으로 되도록 차동적으로 제어된다.

또, 상기한 바와 같이 제2 gm 앰프(A2)에 대해 제1 gm 앰프(A1)를 접속함으로써, 제2 gm 앰프(A2)의 온도계수를 포함하는 gm의 오차를 없애고 있다.

그리고, 상기 입력저항(R1)과 제1 gm 앰프(A1), 제2 gm 앰프(A2) 및 출력회로(23)의 신호경로의 이득(G)은 다음 식으로 나타낸다.

G = Gm2·RNF/(1+Gm1·R1) …… (1)

본 예에서는, 상기 2계통의 회로는 상기 제어전류에 의해 공통으로 제어되면서, 한쪽 계통의 회로는 이득이 커지는 방향, 다른쪽 계통의 회로는 이득이 작아지는 방향으로 차동적으로 제어된다.

또, 한쪽 계통의 회로는 제어전류를 공급하지 않고서 이득을 고정하고, 다른쪽 계통의 회로에만 상기 제어전류를 공급하여 이득을 제어하도록 해도 좋다.

도 9는 도 8내에 나타낸 트래킹 에러 밸런스 조정회로(20)에서의 한쪽 계통을 대표적으로 취출하여 전류제어회로(30)와 더불어 구체예를 나타내고 있다.

신호입력노드에 입력저항(R1)의 일단이 접속되고, 이 입력저항(R1)의 타단에 제1 gm 앰프(A1)가 접속되어 있다. 이 제1 gm 앰프(A1)는, 콜렉터·베이스끼리가 접속되고 베이스가 상기 입력저항(R1)의 타단에 접속된 NPN 트랜지스터(Q1)와, 이 트랜지스터(Q1)와 에미터가 공통접속되고, 베이스가 기준전위(VREF)에 바이어스된 NPN 트랜지스터(Q2), 이 차동쌍 트랜지스터(Q1, Q2)의 각 에미터와 접지노드 사이에 접속되고, 제어전류에 따라 전류가 변화하는 제1전류원(I1), 콜렉터가 상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터에 접속되고, 에미터가 전원전위(VCC)가 공급되는 VCC노드에 접속된 PNP 트랜지스터(Q3) 및, 이 트랜지스터(Q3)와 베이스가 공통접속되고, 콜렉터와 베이스가 상기 트랜지스터(Q2)의 콜렉터에 접속되며, 에미터가 VCC노드에 접속된 PNP 트랜지스터(Q4)로 이루어진다.

이와 같은 구성에 의해, 제어전류에 따라 차동증폭용의 바이폴라 트랜지스터 (Q1, Q2)의 콜렉터전류가 제어됨으로써 상호컨덕턴스(gm)가 변화하고, 상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터로부터 출력신호가 취출된다.

제2 gm 앰프(A2)는, 베이스가 기준전위(VREF)에 바이어스된 NPN 트랜지스터 (Q5)와, 이 트랜지스터(Q5)와 에미터가 공통접속되고, 베이스가 상기 제1 gm 앰프 (A1)의 출력노드(트랜지스터(Q1)의 콜렉터)에 접속된 NPN 트랜지스터(Q6), 이 차동쌍 트랜지스터(Q5, Q6)의 각 에미터와 접지노드 사이에 접속되고, 제어전류에 따라 전류가 변화하는 제2전류원(I2), 콜렉터가 상기 트랜지스터(Q5)의 콜렉터에 접속되고, 에미터가 VCC노드에 접속된 PNP 트랜지스터(Q7) 및, 이 트랜지스터(Q7)와 베이스가 공통접속되고, 콜렉터와 베이스가 상기 트랜지스터(Q6)의 콜렉터에 접속되며, 에미터가 VCC노드에 접속된 PNP 트랜지스터(Q8)로 이루어진다.

이와 같은 구성에 의해, 제어전류에 따라 차동증폭용의 바이폴라 트랜지스터 (Q5, Q6)의 콜렉터전류가 제어됨으로써 상호컨덕턴스(gm)가 변화하고, 상기 트랜지스터(Q5)의 콜렉터로부터 출력신호가 취출된다.

전류제어회로(30)에 있어서, VCC노드와 차동쌍을 이루는 PNP 트랜지스터 (Q31, Q32)의 각 에미터 사이에 대응하여 제3정전류원(I31), 제4정전류원(I32)이접속되고, 상기 각 에미터 사이에 이득조정용의 저항(R31)이 접속되어 있다.

상기 PNP 트랜지스터(Q31)의 콜렉터는, 콜렉터·베이스 상호가 접속된 NPN 트랜지스터(Q33)의 콜렉터·에미터간을 매개로 접지전위에 접속되어 있고, 이 NPN 트랜지스터(Q33)의 베이스, 에미터에 대응하여 NPN 트랜지스터(Q34)의 베이스, 에미터가 접속(커런트 미러 접속)되어 있고, 이 NPN 트랜지스터(Q34)의 콜렉터가 제1 gm 앰프(A1)의 이득제어 입력노드(a)에 접속되어 있다.

마찬가지로, 상기 PNP 트랜지스터(Q32)의 콜렉터는 콜렉터·베이스 상호가 접속된 NPN 트랜지스터(Q35)의 콜렉터·에미터간을 매개로 접지전위에 접속되어 있고, 이 NPN 트랜지스터(Q35)에 NPN 트랜지스터(Q36)가 커런트 미러 접속되어 있으며, 이 NPN 트랜지스터(Q36)의 콜렉터가 제2 gm 앰프(A2)의 이득제어 입력노드(b)에 접속되어 있다.

또, 다른쪽 계통의 회로의 제1 gm 앰프(A1)의 제1전류원(I1) 및 제2 gm 앰프(A2)의 제2전류원(I2)을 제어하기 위해, 각각 대응하여 상기 NPN 트랜지스터(Q35)에 커런트 미러 접속된 NPN 트랜지스터(Q37) 및 NPN 트랜지스터(Q33)에 커런트 미러 접속된 NPN 트랜지스터(Q38)가 설치되어 있다.

상기 전류제어회로(30)는, 차동쌍을 이루는 트랜지스터(Q31, Q32)중 한쪽 Q31의 베이스에 상기 밸런스 조정전압(TEB)입력이 인가되고, 다른쪽 Q32의 베이스가 기준전위(VREF)에 바이어스되며, 밸런스 조정전압(TEB)입력의 레벨에 따라 PNP 트랜지스터(Q31, Q32)의 콜렉터전류, 나아가서는 NPN 트랜지스터(Q33, Q35)의 콜렉터전류, Q34, Q36의 콜렉터전류(제어전류출력)가 차동적으로 제어된다. 그리고, 이 차동적인 제어전류출력에 각각 대응하여 제1 gm 앰프(A1)의 제1전류원(I1) 및 제2 gm 앰프(A2)의 제2전류원(I2)을 제어하도록 구성되어 있다.

즉, 밸런스 조정전압(TEB)입력이 기준전위(VREF)보다도 커지면, 차동쌍 트랜지스터(Q31, Q32)중 한쪽 PNP 트랜지스터(Q31)의 전류가 감소하고, 다른쪽 PNP 트랜지스터(Q32)의 전류가 증대한다.

이에 대해, 밸런스 조정전압(TEB)입력이 기준전위(VREF)보다도 작아지면, 차동쌍 트랜지스터(Q31, Q32)중 한쪽 PNP 트랜지스터(Q31)의 전류가 증대하고, 다른쪽 PNP 트랜지스터(Q32)의 전류가 감소한다.

또, 도 9중의 각 NPN 트랜지스터(Q34, Q36, Q37, Q38)의 콜렉터전류로 제1전류원(I1) 및 제2전류원(I2)을 제어하는 구체적인 방법으로서는, 상기 NPN 트랜지스터(Q34)를 제1전류원(I1)으로서 이용(즉, 트랜지스터(Q34)의 콜렉터를 차동쌍 트랜지스터(Q1, Q2)의 에미터에 접속)하도록 하고, NPN 트랜지스터(Q36)를 제2전류원(I2)으로서 이용(즉, 트랜지스터(Q36)의 콜렉터를 차동쌍 트랜지스터(Q5, Q6)의 에미터에 접속)하도록 하면 좋다.

도 10a는 도 9중의 전류제어회로(30)의 밸런스 조정전압(TEB)입력에 대한 차동적인 출력전류(각 gm 앰프의 동작전류)의 일례를 나타낸 특성도이다.

도 10b는 도 9중의 전류제어회로(30)의 밸런스 조정전압(TEB)입력에 대한 밸런스 조정회로(20)의 한쪽 계통의 이득(대수치 표시)의 일례를 나타낸 특성도이다.

도 10a와 도 10b에 나타낸 특성에 있어서, 조정전압(TEB)입력이, 예컨대 0V~4.2V까지 변화했을 때, 제1 gm 앰프(A1)의 동작전류는 40㎂~26㎂까지 변화하고,제2 gm 앰프(A2)의 동작전류는 50㎂~80㎂까지 변화한다고 하자.

지금, 조정전압(TEB)입력이 0V일 때, 제1 gm 앰프(A1)의 동작전류는 40㎂로 Gm1이 최대로 되고, 제2 gm 앰프(A2)의 동작전류는 50㎂로 Gm2가 최소로 되어 한쪽 계통의 회로의 이득은 최소로 된다.

이에 대해, 조정전압(TEB)입력이 4.2V일 때, 제1 gm 앰프(A1)의 동작전류는 26㎂로 Gm1이 최소로 되고, 제2 gm 앰프(A2)의 동작전류는 80㎂로 Gm2가 최대로 되어 한쪽 계통의 회로의 이득은 최대로 된다.

즉, 도 9에 나타낸 트래킹 에러 밸런스 조정회로(20)에 의하면, 종래예보다도 제어전류의 변화가 적어도 종래예와 동등한 이득 밸런스 조정폭을 확보할 수 있고, RNF를 완전히 구동할 수 없게 될 정도로 제2 gm 앰프(A2)의 Gm2를 작게 설정시키지 않고 끝난다. 또, 제1 gm 앰프(A1)의 Gm1의 기준치를 작게 설정해 두면, 그 만큼 제2 gm 앰프(A2)의 Gm2도 작게 설정할 수 있기 때문에, 출력의 오프셋을 작게 하는 것이 가능해진다.

또한, 도 9에 나타낸 트래킹 에러 밸런스 조정회로(20)에서의 gm 앰프(A1, A2) 및 전류제어회로(30)의 구성은 상기 제1실시형태에 한정되지 않고, 각종 변형이 가능하다.

또, 상기 실시형태의 트래킹 에러 밸런스 조정회로에서는, 도 1a 내지 도 1c에 나타낸 바와 같이, 레이저빔의 조사위치의 트랙중심으로부터의 치우침에 따라 레벨이 상보적으로 변화하는 제1신호(E) 및 제2신호(F)의 레벨차에 따라 트래킹 에러신호를 생성하는 경우, 상기 레이저빔의 조사위치가 트랙중심에 일치했을 때, 상기 신호(E, F)의 레벨차가 거의 0으로 되도록 상기 신호(E, F)의 적어도 한쪽 레벨을 보정하는 경우를 설명했다.

그렇지만, 본 발명에 있어서, 트래킹 에러신호를 생성하는 방식으로서는 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 1d에 나타낸 바와 같이, 2행 2열의 영역(A, B, C, D)에 대응하여 배설된 4개의 광전변환소자에 의해 메인 빔(M)의 조사위치를 4분할하여 검출한 신호(A, B, C, D)중 메인 빔(M)의 조사위치의 트랙중심으로부터의 치우침에 따라 레벨이 상보적으로 변화하는 제1신호(A+C) 및 제2신호(B+D)를 이용하고, 이들 신호의 적어도 한쪽 레벨을 트래킹 에러 밸런스 조정회로로 조정한데다가 차동적으로 가산하여 신호(A+C)와 신호(B+D)의 레벨차에 따라 트래킹 에러신호를 생성하도록 변경하는 것도 가능하다.

또, 본 발명의 트래킹 에러 밸런스 조정회로(20)는 광디스크로서 통상의 CD 외에 바꿔쓰기 가능한 CD(CD-RW)를 재생가능한 광디스크 재생장치에도 적용가능하다. 이 경우에는, 통상의 CD와 CD-RW에서 특성이 다른 것에 대응하여 통상의 CD재생모드/CD-RW재생모드에 따라 헤드앰프의 출력신호 레벨에 대한 보정을 절환하기 위한 레벨보정 절환회로를 헤드앰프의 출력측에 삽입하면 좋다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 종래예보다도 제어전류의 변화가 적어도 종래예와 동등한 이득 밸런스 조정폭을 확보할 수 있고, RNF를 완전히 구동할 수 없게 될 정도로 제2 gm 앰프의 gm을 작게 설정시키지 않고 끝나고, 또한 출력의 오프셋을 작게 하는 것이 가능하게 되는 트래킹 에러 밸러스 조정회로 및 이를 이용한 광디스크 재생장치를 제공할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 다른 실시형태에 대해 설명한다.

도 11은 본 발명에 따른 전류제어회로를 포함하는 이득가변 앰프를 이용한 광디스크 재생장치로, 도 6에 나타낸 제2계(S2)를 나타내고 있다.

도 11에 있어서, 광학식의 픽업(11)은 광학적 기록 재생가능한 광디스크(예컨대, CD)가 모터에 의해 회전구동될 때 광디스크로부터 정보데이터를 판독하고, 정보데이터에 따른 전기신호를 발생하며, 예컨대 4조(組)의 RF신호로서 출력하는 것이다.

헤드앰프회로(12)는, 상기 픽업(11)으로부터 출력하는 4조의 RF신호를 저항망(121)에 의해 가산(합성)하고, 연산증폭회로(122)에 의해 일정한 이득으로 증폭함과 더불어 파형 등화처리를 행하는 것이다.

이득가변 RF앰프(20)는 상기 헤드앰프회로(12)의 출력신호를 이득제어신호 전압(RFGC)에 따른 이득으로 증폭하는 것으로, gm 앰프 및 이 gm 앰프에 흐르는 전류를 제어하는 전류제어회로(30) 등을 갖추고 있다.

DSP(13)는 이득가변 RF앰프(20)의 출력신호의 진폭을 미리 설정된 조정목표로 되는 소정의 신호진폭 기준치와 비교하고, 그 차분에 따라 이득가변 RF앰프(20)의 이득을 제어하여 그 출력신호의 진폭을 소정의 기준치(예컨대, 1.5Vpp)에 접근하도록 제어하는 것이다.

이 DSP(13)의 일례는, 이득가변 RF앰프(20)의 출력신호의 상측의 피크값과 하측의 피크값을 검파하고, 각 검파결과의 차분치를 산출하여 상기 이득가변 RF앰프 (20)의 출력신호의 진폭정보를 생성하는 진폭검출회로(14)와, 상기 진폭검출회로 (14)의 출력신호를 미리 설정된 소정의 신호진폭 기준치와 비교하고, 그 차에 따른 이득제어신호 전압(RFGC)을 생성하여 이득가변 RF앰프(20)에 공급하는 진폭조정회로(15)를 구비하며, 이득가변 RF앰프(20)의 출력신호의 진폭을 소정의 기준치에 접근하도록 제어하는 진폭조정용의 피드백 제어루프를 형성하고 있다.

상기 진폭조정회로(15)의 일례는, 입력신호(진폭검출회로 출력신호)를 아날로그/디지털 변환하여 진폭정보 레지스터에 축적하고, 이 진폭정보 레지스터의 축적데이터와 기준진폭정보 레지스터에 미리 설정되어 있는 기준진폭 데이터의 차를 얻어, 계수를 승산한 후에 조정신호 레지스터에 일단 축적한다. 그리고, 상기 조정신호 레지스터의 데이터를 펄스폭 변조하고, 그 반송파 성분을 LPF(로우패스필터)에 의해 제거하여 이득제어신호 전압(RFGC)을 생성한다.

또, 116은 상기 이득가변 RF앰프(20)의 출력신호가 입력되어, 그를 소정의 슬라이스 레벨을 기준으로 하여 "H", "L"의 2치 신호로 변환하는 2치화 회로이다. 117은 상기 2치화 회로(116)의 출력신호(2치 신호)가 입력되어, 그에 동기한 클럭신호를 생성하는 PLL회로이다. 118은 상기 PLL회로(117)의 출력신호(클럭신호) 및 상기 2치화 회로(116)의 출력신호(2치 신호)가 입력되고, 복조·에러정정 등을 행하여 광디스크에 기록되어 있는 정보데이터를 재생하는 디지털 신호처리회로이다.

다음으로, 상기 구성의 광디스크 재생장치의 동작의 개요에 대해 설명한다.

회전구동되는 광디스크에 기록되어 있는 정보데이터를 판독하는 픽업(11)의 출력신호에는 정보데이터에 대응하는 교류성분이 포함되어 있다. 상기 픽업(11)의 출력신호는 헤드앰프회로(12)에 입력되고, 후단에서의 신호처리에 적합한 파형으로되도록 파형 등화가 행해짐과 더불어, 일정한 이득으로 증폭되지만, 상기 헤드앰프회로(12)의 출력신호는 광디스크의 특성의 오차 등에 의해 진폭에 오차가 존재한다.

상기 헤드앰프(12)의 출력신호는 이득가변 RF앰프(20)에 입력되며, 이 이득가변 RF앰프(20)에서는 DSP(13)를 이용한 진폭조정용의 제어루프의 이득제어신호 전압(RFGC)에 따른 가변이득으로 입력신호가 증폭되고, 출력신호의 진폭이 소정의 기준치에 접근하도록 제어된다.

이에 따라, 재생대상으로 되는 광디스크의 특성의 오차에 의한 픽업 출력신호 진폭의 오차뿐만 아니라, 픽업(11)의 시간의 경과에 따른 변화, 픽업용 반도체 레이저의 발광량 변화 등에 기인하는 픽업 출력신호 진폭의 변동도 검출하는 것이 가능해지고, 이들 변동에 대해 이득가변 RF앰프(20)의 출력신호의 진폭조정을 행하는 것이 가능해진다. 따라서, 2치화 회로(116), PLL회로(117), 디지털신호 처리회로(118)에 의해 정보데이터를 올바르게 재생하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 헤드앰프회로(12)는 생략되는 경우도 있다.

도 12는 도 11중의 이득가변 RF앰프(20)의 1구체예를 나타내고 있다.

이 이득가변 RF앰프는, 도 4를 참조하여 상술한 종래예의 이득가변 RF앰프와 비교하여 전류제어회로(30)의 구성의 일부가 다르고, 그 외는 동일하다.

즉, 도 12에 있어서, 21은 바이폴라형의 gm 앰프, 222는 상기 gm 앰프(21)의 출력신호가 반전 입력단자(-)에 입력되고, 비반전 입력단자(+)는 기준전위(VRO)에 접속된 바이폴라형의 연산증폭회로, 223은 상기 연산증폭회로(222)의 반전 입력단자(-)와 출력단자 사이에 접속된 귀환저항, 30은 제어전압(RFGC)입력의 레벨에 따라 상기 gm 앰프(21)의 증폭용 트랜지스터의 콜렉터전류를 제어하는 바이폴라형의 전류제어회로이다.

도 12중의 전류제어회로(30)는 차동쌍을 이루는 트랜지스터(Q1, Q2)중 한쪽 Q1의 베이스가 적당한 기준전위(VREF)에 바이어스되고, 다른쪽 Q2의 베이스에 제어전압(RFGC)가 입력되어, 이 제어전압(RFGC)의 레벨에 따라 전류출력의 크기가 제어되며, 이 전류출력에 따라 상기 gm 앰프(21)의 증폭용 트랜지스터(Q17)의 콜렉터전류를 제어하도록 구성되어 있고, 그 일례는 도시한 바와 같다.

즉, 도 12중의 전류제어회로(30)에 있어서, 전원전위(VCC)가 공급되는 VCC노드와 차동쌍을 이루는 PNP 트랜지스터(Q1, Q2)의 각 에미터와의 사이에 대응하여 정전류원(I1), 정전류원(I2)이 접속되고, 상기 각 에미터간에 이득조정용의 저항 (R1)이 접속되어 있다.

상기 PNP 트랜지스터(Q2)의 콜렉터는 GND에 접속되고, PNP 트랜지스터(Q1)의 콜렉터는 콜렉터·베이스 상호가 접속된 NPN 트랜지스터(Q3)의 콜렉터·에미터간 및 저항(R2)을 매개로 GND에 접속되어 있다. 더욱이, VCC노드와 GND 사이에는 정전류원(I3) 및 PNP 트랜지스터(Q4)의 에미터·콜렉터간이 직렬로 접속되어 있고, 마찬가지로 정전류원(I4) 및 PNP 트랜지스터(Q5)의 에미터·콜렉터간이 직렬로 접속되어 있으며, 마찬가지로 정전류원(I5) 및 PNP 트랜지스터(Q6)의 에미터·콜렉터간이 직렬로 접속되어 있다.

상기 PNP 트랜지스터(Q6)의 에미터는 상기 PNP 트랜지스터(Q5)의 베이스에 접속되어 있고, 이 PNP 트랜지스터(Q5)의 에미터와 상기 NPN 트랜지스터(Q3)의 콜렉터 사이에 저항(R3) 및 PNP 트랜지스터(Q7)의 에미터·콜렉터간이 직렬로 접속되어 있으며, 이 PNP 트랜지스터(Q7)의 베이스에 상기 PNP 트랜지스터(Q4)의 에미터가 접속되어 있다. 또, 상기 저항(R3)의 값은 상기 저항(R1)의 값의 예컨대 2배로 설정되어 있다.

그리고, 상기 차동쌍을 이루는 PNP 트랜지스터(Q1, Q2)의 각 베이스에 대응하여 기준전위(VREF) 및 도 11중의 DSP(13)로부터 제어전압 입력단자(231)를 매개로 입력되는 제어전압(RFGC)이 공급되고, 상기 PNP 트랜지스터(Q6, Q4)의 각 베이스에 대응하여 상기 기준전위(VREF) 및 상기 제어전압(RFGC)이 공급된다.

상기 NPN 트랜지스터(Q3)의 콜렉터·베이스간에 저항(R4)이 접속되어 있고, 상기 NPN 트랜지스터(Q3)의 베이스는 저항(R4)을 매개로 NPN 트랜지스터(Q8)의 베이스 및 NPN 트랜지스터(Q9)의 베이스에 접속되어 있다.

상기 NPN 트랜지스터(Q8)의 에미터는 저항(R5)을 매개로 GND에 접속되고, 상기 NPN 트랜지스터(Q9)의 에미터는 저항(R6)을 매개로 GND에 접속되어 있다. 즉, 상기 NPN 트랜지스터(Q8, Q9)는 상기 NPN 트랜지스터(Q3)에 대해 커런트 미러 접속되어 있다.

상기 NPN 트랜지스터(Q8, Q9)의 각 콜렉터는 제어전류 출력노드로 되어 있고, 상기 gm 앰프(21)의 제어입력노드에 접속되어 있다.

다음으로, 상기 구성의 전류제어회로(30)의 동작을 설명한다.

제어전압(RFGC) 입력이 기준전위(VREF)보다도 커지면, 차동쌍 트랜지스터(Q1, Q2)중 한쪽 PNP 트랜지스터(Q2)의 전류가 감소하고, 다른쪽 PNP 트랜지스터 (Q1)의 전류가 증대한다. 그리고, 제어전압(RFGC) 입력이 기준전위(VREF)보다도 큰 범위에서는 상기 PNP 트랜지스터(Q4, Q6)중 한쪽 트랜지스터(Q4)가 오프로 되고, 이에 따라 트랜지스터(Q7)도 오프로 된다.

이에 대해, 제어전압(RFGC) 입력이 기준전위(VREF)보다도 작아지면, 차동쌍 트랜지스터(Q1, Q2)중 한쪽 PNP 트랜지스터(Q2)의 전류가 증대하고, 다른쪽 PNP 트랜지스터(Q1)의 전류가 감소한다. 그리고, 제어전압(RFGC) 입력이 기준전위(VREF)보다도 작은 범위에서는 상기 PNP 트랜지스터(Q4, Q6)중 한쪽 트랜지스터(Q4)에는 제어전압(RFGC)에 따라 전류가 흐르고, 이에 따라 트랜지스터(Q7)에도 전류가 흐르게 되며, 이 트랜지스터(Q7)의 전류가 NPN 트랜지스터(Q3)의 콜렉터로 유입된다.

그 결과, 제어전압(RFGC)이 기준전위(VREF)보다도 작은 범위에서의 제어전압 (RFGC)의 변화에 대한 NPN 트랜지스터(Q3)의 콜렉터전류의 변화량은, 제어전압 (RFGC)이 기준전위(VREF)보다도 큰 범위에서의 제어전압(RFGC)의 변화에 대한 NPN 트랜지스터(Q3)의 콜렉터전류의 변화량에 비해 적어진다.

또, 제어전압(RFGC)이 지나치게 낮아져 차동쌍 트랜지스터(Q1, Q2)중 다른쪽 PNP 트랜지스터(Q1)가 오프로 되어도, 정전류원(I4)으로부터 상기 저항(R3) 및 NPN 트랜지스터(Q7)를 매개로 제어전압(RFGC)에 따른 전류가 NPN 트랜지스터(Q3)에 유입된다.

그리고, 상기 NPN 트랜지스터(Q3)의 전류에 따라 NPN 트랜지스터(Q8, Q9)의 전류가 제어되고, 이에 따라 상기 gm 앰프(21)의 NPN 트랜지스터(Q17)의 콜렉터전류의 크기가 제어된다.

한편, 도 12중의 gm 앰프(21)는 증폭용 트랜지스터의 콜렉터전류가 제어됨으로써, 상호컨덕턴스(gm)가 변화하도록 구성되어 있고, 그 일례는 도시한 바와 같다.

즉, 도 12중의 gm 앰프(21)에 있어서, VCC노드와 기준전위(VRO) 사이에는 전류원(I6) 및 다이오드(D1)가 직렬로 접속되어 있다. 그리고, 상기 전류원(I6)과 다이오드(D1)의 애노드의 공통접속노드가 NPN 트랜지스터(Q11, Q12, Q19)의 각 베이스에 접속되어 있다. 이들 각 트랜지스터(Q11, Q12, Q19)의 콜렉터는 VCC노드에 접속되어 있다.

제1차동쌍을 이루는 NPN 트랜지스터(Q13, Q14)는 각각의 베이스가 대응하여 신호입력노드(SIN) 및 신호출력노드(SOUT)에 접속되어 있고, 에미터 공통접속점과 접지노드 사이에 정전류원(I7)이 접속되어 있다.

상기 차동쌍 트랜지스터(Q13, Q14)중 한쪽 트랜지스터(Q13)의 콜렉터는 트랜지스터(Q11)의 에미터에 접속되어 있고, 다른쪽 트랜지스터(Q14)의 콜렉터는 트랜지스터(Q12)의 에미터에 접속되어 있다.

한편, 베이스·콜렉터 상호가 접속된 PNP 트랜지스터(Q15)는, 에미터가 저항 (R13)을 매개로 VCC노드에 접속되어 있다. 그리고, 상기 PNP 트랜지스터(Q15)의 베이스에 PNP 트랜지스터(Q16)의 베이스가 접속되고, 그 에미터와 VCC노드 사이에 저항(R14)이 접속되어 있다.

서로 에미터가 접속되어 제2차동쌍을 이루는 NPN 트랜지스터(Q17, Q18)는 각각의 베이스가 대응하여 상기 트랜지스터(Q13, Q14)에 접속되어 있고, 한쪽 트랜지스터(Q17)의 콜렉터는 트랜지스터(Q16)의 콜렉터에 접속되어 있으며, 다른쪽 트랜지스터(Q18)의 콜렉터는 트랜지스터(Q19)의 에미터에 접속되어 있다.

그리고, 트랜지스터(Q15)의 콜렉터는, 상기 전류제어회로(30)의 트랜지스터 (Q8)의 콜렉터에 접속되고, 상기 제2차동쌍을 이루는 NPN 트랜지스터(Q17, Q18)의 에미터 공통접속노드는 상기 전류제어회로(30)의 트랜지스터(Q9)의 콜렉터에 접속되어 있다.

상기 구성의 gm 앰프(21)에서는, 이득제어 입력노드의 제어입력에 따라 PNP 트랜지스터(Q15)의 전류의 크기, 나아가서는 제2차동쌍을 이루는 NPN 트랜지스터 (Q17, Q18)의 콜렉터전류의 크기가 제어된다.

따라서, 신호입력노드(SIN)에 입력하는 RF신호는 이득제어 입력단자(Gin)의 제어입력에 따라 증폭이득이 제어되고, 상기 트랜지스터(Q17)의 콜렉터(신호출력노드(SOUT))로부터 출력하게 된다.

도 13a는 도 12중의 전류제어회로(30)의 제어전압(RFGC) 입력에 대한 출력전류특성의 일례를 나타내고 있고, 도 13b는 도 12중의 전류제어회로(30)의 제어전압(RFGC) 입력에 대한 gm 앰프(21)의 이득(대수치 표시)특성의 일례를 나타내고 있다.

도 13a에 나타낸 특성에 있어서, 제어전압(RFGC)이 1.65V(기준전위(VREF))일 때 출력전류(IREF)가 320㎂인 경우, 제어전압(RFGC)이 0V일 때 출력전류는 170㎂ (IREF보다 150㎂ 작다)이고, 제어전압(RFGC)이 3.3V일 때 출력전류는 620㎂(IREF보다 300㎂ 크다)이다. 즉, 제어전압(RFGC)의 변화에 대해 제어전압(RFGC)이 기준전위(VREF)보다도 작은 범위와 큰 범위에서 각각 직선적으로 변화하고 있지만, 제어감도에 착안하면 제어전압(RFGC)이 기준전위(VREF)보다도 작은 범위와 큰 범위에서 변화의 경사가 다르다.

한편, 도 13b에 나타낸 특성에 있어서, 제어전압(RFGC)이 1.65V일 때의 이득을 0dB로 나타내면, 제어전압(RFGC)이 0V일 때의 이득은 20log(170/320)=-5.5dB, 제어전압(RFGC)이 3.3V일 때의 이득은 20log(620/320)=+5.7dB이다. 즉, 제어전압 (RFGC)이 기준전위(VREF)보다도 작은 범위와 큰 범위에서 각각 직선적으로 변화하고 있고, 제어전압(RFGC)이 기준전위(VREF)보다도 작은 범위와 큰 범위에서 제어감도가 거의 같다.

환언하면, 도 12중의 전류제어회로(30)의 제어전압(RFGC) 입력이 기준전위 (VREF)의 상하로 똑같이 1.65V 변화한 경우, 기준전위(VREF)의 상하에서 도 11중의 이득가변 RF앰프(20)의 이득변화폭이 거의 균형을 이루기 때문에, 후단회로의 설계가 용이하게 되고, DSP(13)의 동작이 안정되어 이득가변 RF앰프(20)의 사용상의 편리성이 향상된다.

또, 상기 gm 앰프(21)의 출력전류는 도 12중의 연산증폭회로(22)의 반전입력단자(-)와 출력단자간의 귀환저항(23)을 구동하는 역할을 갖지만, 상기 제1실시형태에 의하면 상기 gm 앰프(21)의 이득이 필요이상으로 저하하지 않게 되어 상기 귀환저항(23)을 구동하기 위한 레벨이 부족할 우려는 없어진다.

한편, 상기 gm 앰프(21) 및 전류제어회로(30)는 상기 제1실시형태에서 나타낸 구성에 한정되지 않고, 각종 변형이 가능하다.

또, 상기 제1실시형태의 전류제어회로(30)는 제어전압(RFGC)이 기준전위 (VREF)보다도 큰 범위에서의 제어특성의 경사를 변화시키지 않고, 기준전위(VREF)보다도 작은 범위에서 제어특성의 경사를 작게 하도록 구성했지만, 이와는 반대로 제어전압(RFGC)이 기준전위(VREF)보다도 작은 범위에서의 제어특성의 경사를 변화시키지 않고 기준전위(VREF)보다도 큰 범위에서 제어특성의 경사를 크게 하도록 구성해도 도 13a에 나타낸 특성을 얻을 수 있다.

또, 본 발명은 광디스크로서 통상의 CD외에 바꿔쓰기 가능한 CD(CD-RW)를 재생가능한 광디스크 재생장치에도 적용가능하다. 이 경우에는, 통상의 CD와 CD-RW에서 특성이 다른 것에 대응하여 통상의 CD재생모드/CD-RW재생모드에 따라 헤드앰프회로(12)로부터의 신호레벨에 대한 보정을 절환하기 위한 레벨보정 절환회로를 이득가변 RF앰프(20)의 입력측에 삽입하면 좋다.

광디스크 재생장치의 다른 예

더욱이, 본 발명은 일본 특원평 7-271191호의 출원(일본 특개평 9-115142호 공보)에 의해 제안되어 있는 「광디스크 재생장치」에도 적용가능하다.

이 「광디스크 재생장치」는 도 14에 나타낸 바와 같이, 디스크에 기록된 정보데이터를 판독하고, 정보데이터에 따른 전기신호를 발생하는 광학식의 픽업(41)과, 이 픽업(41)의 출력신호를 일정한 이득으로 증폭하는 이득고정형의 제1증폭회로(42), 이 제1증폭회로(42)의 출력신호의 직류성분을 차단하여 출력하는 필터회로 (43), 이 필터회로(43)의 출력신호를 이득제어신호에 따른 이득으로 증폭하는 이득가변형의 제2증폭회로(44), 상기 제1증폭회로(42)의 출력신호의 진폭을 검출하는 진폭검출회로(45) 및, 이 진폭검출회로(45)의 출력신호를 미리 설정된 소정의 신호진폭 기준치와 비교하고, 그 차에 따른 이득제어신호를 생성하여 상기 제2증폭회로 (44)에 공급하는 진폭조정회로(46)를 구비한 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 진폭조정용의 제어루프에 의해 이득제어신호 전압이 공급되는 이득가변형의 제2증폭회로(44)에 대해 상기 제1실시형태와 마찬가지로 실시하는 것이 가능하다.

또, 상기 제1실시형태의 전류제어회로에서는, 제어전압(RFGC)이 기준전위 (VREF)보다도 작은 범위와 큰 범위에서 출력전류의 직선적인 변화의 경사가 다르도록 구성했지만, 이에 한정되지 않고 본 발명에 따른 전류제어회로는 제어전압 (RFGC)이 기준전위(VREF)보다도 작은 범위와 큰 범위에서 다른 함수에 따라 변화시키도록 구성하는 것을 특징으로 하는 것이다.

전류제어회로의 제2실시형태

상기 제1실시형태의 전류제어회로에서는, 제어전압의 변화범위내의 1개의 기준전위(VREF)를 변절점으로 하여 제어특성의 경사를 변화시키도록 구성했지만, 본 발명의 전류제어회로는 제어전압의 변화범위내의 복수의 상이한 기준전위를 변절점으로 하여 각 구간의 출력전류의 변화특성이 상이한 함수에 따르도록 구성하는 것도 가능하고, 그 일례에 대해 도 15를 참조하여 설명한다.

도 15에 나타낸 전류제어회로는 3개의 상이한 기준전위(V1, V2, V3)를 생성하기 위한 저항분압회로(51)와, 상기 3개의 기준전위(V1, V2, V3)가 대응하여 베이스에 공급되고, 각 콜렉터가 GND에 접속된 3개의 PNP 트랜지스터(Q51, Q52, Q53), 상기 3개의 PNP 트랜지스터(Q51, Q52, Q53)의 각 에미터와 VCC노드 사이에 대응하여 접속된 정전류원(I51, I52, I53), 상기 3개의 PNP 트랜지스터(Q51, Q52, Q53)의 각 에미터에 대응하여 저항(R51, R52, R53)을 매개로 각 에미터가 접속되고, 각 콜렉터가 전류출력노드(52)에 공통으로 접속되며, 각 베이스가 신호입력노드(50)에 공통으로 접속된 3개의 출력용 PNP 트랜지스터(Q54, Q55, Q56)로 이루어진다.

상기 구성에 있어서, 트랜지스터 (Q51, Q54), (Q52, Q55), (Q53, Q56)은 각각 차동쌍을 이루고, 각각 대응하여 베이스 전압의 고저관계에 따라 어느 한쪽이 온(on)상태, 다른쪽이 오프상태로 된다.

(a) 신호입력노드(50)의 제어전압입력(Vin)이 기준전위(V3)보다 낮을 때에는, 3개의 출력용 트랜지스터(Q54, Q55, Q56)가 각각 온상태로 되고, 각각의 전류가 가산되어 전류출력노드(52)로부터 출력된다.

(b) 제어전압입력(Vin)이 기준전위(V3)보다 높고, 기준전위(V2)보다 낮을 때에는, 1개의 출력용 트랜지스터(Q56)가 오프상태, 2개의 출력용 트랜지스터(Q54, Q55)가 각각 온상태로 되고, 각각의 전류가 가산되어 전류출력노드(52)로부터 출력된다.

(c) 제어전압입력(Vin)이 기준전위(V2)보다 높고, 기준전위(V1)보다 낮을 때에는, 2개의 출력용 트랜지스터(Q55, Q56)가 각각 오프상태, 1개의 출력용 트랜지스터(Q54)가 온상태로 되고, 그 전류가 전류출력노드(52)로부터 출력된다.

여기에서, 도 15의 전류제어회로에 있어서, 정전류원(I51, I52, I53)의 전류를 거의 같게, 저항(R51, R52, R53)의 값을 R51>R52>R53으로 설정한 경우, 신호입력노드(50)의 제어전압입력(Vin)의 변화에 대한 전류출력노드(52)의 출력전류 (Iout)의 변화의 특성을 도 16a에 나타낸다.

또, 도 15의 전류제어회로에 있어서 정전류원(I51, I52, I53)의 전류를 거의 같게, 저항(R51, R52, R53)의 값을 R51<R52<R53으로 설정한 경우, 신호입력노드 (50)의 제어전압입력(Vin)의 변화에 대한 전류출력노드(52)의 출력전류(Iout)의 변화의 특성을 도 16b에 나타낸다.

본 발명의 응용례에 따른 RF 이퀄라이즈용 필터

또, 본 발명의 전류제어회로는 상기 광디스크 재생장치의 이득가변 RF앰프에 적용하는 경우에 한정되지 않고, 그 외 예컨대 CD-R재생장치의 RF 이퀄라이즈용 필터에 적용하는 것도 가능하다.

근래의 CD-R장치의 보급에 따라 블랭크(blank) 디스크가 공급되게 되고, CD-R라이터와 블랭크 디스크의 조합에 따라서는 저품위의 디스크가 작성될 우려가 생겼다. 또, CD-ROM 드라이브장치의 고속화에 따라 저배속 재생에서는 에러 레이트의 문제가 없던 디스크라도, 고배속 재생에서는 에러 레이트가 문제로 될 정도로 악화되는 것이 많이 발생하게 되었다.

이 원인의 하나로서, 고배속 재생으로 될수록 디스크 재생신호(RF신호)의 지터(jitter)가 적은 것이 요구되지만, 실제는 여러가지 요인으로 인해 충분히 요구를 만족할 수 없게 된다. 그래서, 최근에는 RF 이퀄라이즈용 필터를 이용하고, RF신호에 포함되는 제3T주파수를 부스트(boost)하여 RF신호의 지터를 개선하는 것이 행해진다.

도 17은 본 발명의 전류제어회로를 적용한 RF 이퀄라이즈용 필터의 구성의 일례를 나타내고 있다.

신호입력노드(60)에 입력하는 RF신호는 제1LPF(로우패스필터; 61)에 입력됨과 더불어, 이득조정회로(62)를 거쳐 HPF(하이패스필터; 63)에 입력되고, 이들 제1LPF(61) 및 HPF(63)의 각 출력신호는 가산회로(64)에 의해 가산(합성)된다. 이 가산회로(64)의 출력신호는, 제2LPF(65)를 거쳐 신호출력노드(66)로부터 출력된다.

상기 제1LPF(61)는, 제1이득가변 증폭회로와, 그 출력노드와 GND 사이에 접속된 바이패스용 콘덴서(C1)로 이루어진다.

상기 HPF(63)는, 상기 이득조정회로(62)의 출력측의 신호경로에 삽입된 결합용 콘덴서(C2)와, GND에 입력노드가 접속되고, 상기 결합용 콘덴서(C2)의 출력측의 신호경로에 출력노드가 접속된 제2이득가변 증폭회로로 이루어진다.

상기 제2LPF(65)는 제3이득가변 증폭회로와, 그 출력노드와 GND 사이에 접속된 바이패스용 콘덴서(C3)로 이루어진다.

상기 각 이득가변 증폭회로는 각각 상기 제1실시형태에서 설명한 바와 같은 gm 앰프와 전류제어회로로 이루어지지만, 본 예에서는 각 이득가변 증폭회로의 gm 앰프(661~663)를 1개의 전류제어회로(67)의 전류출력에 의해 공통으로 제어하도록 구성되어 있다.

도 18a와 도 18b 및 도 18c는 각각 대응하여 도 17중의 제1LPF, HPF, 제2LPF의 주파수 특성의 일례를 나타내고 있다.

도 19는 도 17의 RF 이퀄라이즈용 필터의 주파수 특성의 일례 및 각 필터(61, 63, 65)의 이득가변 증폭회로의 gm 앰프(661~663)의 gm의 증감에 의해 차단주파수가 변화하는 상태를 나타내고 있다.

즉, 각 필터(61, 63, 65)의 이득가변 증폭회로에서의 gm 앰프(661~663)의 이득을 제어하여 각 필터(61, 63, 65)의 주파수 특성을 제어함으로써, RF 이퀄라이즈용 필터 전체의 주파수 특성을 제어하는 것이 가능하게 된다. 이 경우, RF 이퀄라이즈용 필터 전체의 주파수 특성의 평탄부분의 선단 부근(어깨부)의 특성은 상기 HPF(63)에 직렬로 삽입되어 있는 이득조정회로(62)의 이득조정에 의해 제어가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 종래예보다도 제어전류의 변화가 적더라도 종래예와 동등한 이득밸런스 조정폭을 확보할 수 있고, 출력단 RNF을 완전히 구동할 수 없게 될 정도로 후단측 gm 앰프의 gm을 작게 설정시키지 않고 끝나며, 또한 출력의 오프셋을 작게 하는 것이 가능해지는 트래킹 에러 밸런스 조정회로 및 이를 이용한 광디스크 재생장치를 제공할 수 있다.또, 본 발명에 의하면, 제어전압입력이 기준전위보다도 작은 범위와 큰 범위에서 감도가 다르도록 출력전류를 임의로 설정하는 것이 가능해지는 전류제어회로를 제공할 수 있다.

더욱이, 본 발명에 의하면, 전류제어회로의 제어전압입력이 기준전위보다도 작은 범위와 큰 범위에서 gm 앰프의 이득제어감도를 거의 같게 설정하는 것이 가능하게 되고, 후단회로의 설계가 용이하게 되어 사용상의 편리성이 향상되는 이득가변 증폭회로 및 이를 이용한 광디스크 재생장치를 제공할 수 있다.

Claims (17)

1. 광디스크상의 정보가 기록되어 있는 트랙에 대한 광학식 픽업에 의한 레이저빔의 조사위치의 어긋남을 검출하기 위해 상기 레이저빔의 조사위치의 트랙 중심으로부터의 치우침에 따라 레벨이 상보적으로 변화하는 제1 및 제2신호의 레벨차에 따라 트래킹 에러신호를 생성할 때, 상기 레이저빔의 조사위치가 트랙중심에 실질적으로 일치했을 때, 상기 제1 및 제2신호의 레벨차가 거의 0으로 되도록 상기 제1 및 제2신호의 적어도 한쪽 레벨을 보정하는 트래킹 에러 밸런스 조정회로로,

   트래킹 에러 밸런스 조정전압이 입력되고, 그 입력된 트래킹 에러 밸런스 조정전압을 제어전류로 변환하는 전류제어회로와,

   상기 제1 및 제2신호가 입력됨과 더불어 상기 제어전류가 입력되고, 상기 제1 및 제2신호의 적어도 한쪽 레벨을 조정하여 출력하는 이득제어회로를 구비하고,

   상기 이득제어회로는 적어도 2개의 신호경로를 갖추고, 각 신호경로는 복수의 gm가변형의 앰프를 갖추며, 동일한 신호경로에 있는 gm가변형의 앰프는 상기 전류제어회로로부터의 제어전류에 따라 각각의 gm이 차동적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 트래킹 에러 밸런스 조정회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 신호경로는, 제1이득제어회로와 제2이득제어회로를 갖추고,

   상기 제1이득제어회로는 상기 전류제어회로로부터의 제어전류에 따라 각각의 gm이 차동적으로 제어되는 gm가변형의 제1 및 제2 gm 앰프를 구비하며, 이에 따라 상기 제1신호의 레벨을 조정하고,

   상기 제2이득제어회로는 상기 전류제어회로로부터의 제어전류에 따라 각각의 gm이 차동적으로 제어되는 gm가변형의 제3 및 제4 gm 앰프를 구비하며, 이에 따라 상기 제2신호의 레벨을 조정하고,

   상기 제1 및 제2이득제어회로의 출력이 차동적으로 가산되어 트래킹 에러신호가 생성되는 것을 특징으로 하는 트래킹 에러 밸런스 조정회로.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1이득제어회로는, 입력노드에 접속된 임피던스 소자와, 이 임피던스 소자의 출력에 접속된 gm가변형의 제1 gm 앰프로 이루어진 가변감쇠회로와,

   상기 가변감쇠회로의 출력에 접속된 gm가변형의 제2 gm 앰프 및,

   상기 제2 gm 앰프의 후단에 접속되고, 입출력단간에 부귀환 저항소자가 접속된 연산증폭회로를 구비하고,

   상기 제2이득제어회로는, 입력노드에 접속된 임피던스 소자와, 이 임피던스 소자의 출력에 접속된 상기 제3 gm 앰프로 이루어진 가변감쇠회로와,

   상기 가변감쇠회로의 출력에 접속된 상기 제4 gm 앰프 및,

   상기 제4 gm 앰프의 후단에 접속되고, 입출력단간에 부귀환 저항소자가 접속된 연산증폭회로를 구비하며,

   상기 제1 gm 앰프 및 제4 gm 앰프의 조 및 상기 제2 gm 앰프 및 제3 gm 앰프의 조는 각각 상기 제어전류에 의해 공통으로 제어되면서, 한쪽 조의 gm 앰프의 gm이 커지는 방향으로 제어될 때에는 다른쪽 조의 gm 앰프의 gm이 작아지는 방향으로 차동적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 트래킹 에러 밸런스 조정회로.
4. 제1항에 있어서, 상기 각 앰프는, 이득제어 입력노드에 각 에미터가 공통으로 접속되고, 각 베이스에 대응하여 기준전압 및 입력신호가 인가되는 차동쌍을 이루는 바이폴라 트랜지스터를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 트래킹 에러 밸런스 조정회로.
5. 제2항에 있어서, 상기 제1이득제어회로 및 제2이득제어회로는, 상기 제어전류에 의해 공통으로 제어되면서, 한쪽 이득제어회로의 이득이 커지는 방향으로 제어될 때에는 다른쪽 이득제어회로의 이득이 작아지는 방향으로 차동적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 트래킹 에러 밸런스 조정회로.
6. 제1항에 있어서, 상기 전류제어회로는, 차동쌍을 이루는 PNP 트랜지스터와,

   상기 차동쌍을 이루는 PNP 트랜지스터의 각 에미터와 전원노드 사이에 대응하여 접속된 제1전류원 및 제2전류원,

   상기 차동쌍을 이루는 PNP 트랜지스터의 각 에미터간에 접속된 저항소자,

   상기 차동쌍을 이루는 PNP 트랜지스터의 한쪽 PNP 트랜지스터의 콜렉터와 접지전위 사이에 접속되고, 콜렉터·베이스 상호가 접속된 제1NPN 트랜지스터,

   상기 차동쌍을 이루는 PNP 트랜지스터의 다른쪽 PNP 트랜지스터의 콜렉터와 접지전위 사이에 접속되고, 콜렉터·베이스 상호가 접속된 제2NPN 트랜지스터,

   상기 제1NPN 트랜지스터에 커런트 미러 접속되고, 콜렉터가 동일한 신호경로에 있는 복수의 gm가변형의 앰프의 한쪽 이득제어 입력노드에 접속되는 제3NPN 트랜지스터 및,

   상기 제2NPN 트랜지스터에 커런트 미러 접속되고, 동일한 신호경로에 있는 상기 복수의 gm가변형의 앰프의 다른쪽 이득제어 입력노드에 접속되는 제4NPN 트랜지스터를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 트래킹 에러 밸런스 조정회로.
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