금성사 GCD-606 CDP 탐구하기 (12), 픽업 모듈 드라이버 회로의 점검

글쓴이 : SOOONDORI

뭐지? 왜 이러지? 중구난방으로 여기저기를 흩고 다니다가… 현재, 픽업 모듈 내 구동 보드와 레이저 모듈의 건전성을 의심하는 상황이다.

* 관련 글 : 금성사 GCD-606 CDP 탐구하기 (11), 회전 그리고 TOC 읽기

■ 레이저 모듈 구동 보드

회로를 재구성하면 다음과 같다.

(▲ C-1, C-2 하나는 삭제됨. 남은 것은, 레이저 모듈 PCB에 붙어 있다. (내용 추가)  C-2가 없음)

피드백 루프에 의한 발광 강도(=전류) 통제 회로이고, 마이크로컨트롤러가 <LD-ON>의 High/Low 신호로 발광 여부를 결정한다.

(시간 흐른 후)

부품을 분리하여 단품 검사를 진행하였다.

제너다이오드와 일반 다이오드의 단방향 반응 → 정상, 모든 트랜지스터의 hFE 등 반응 → 정상, 두 커패시터는 진작 정상으로 확인하였으니 Pass. 가변저항도 정상. 내친김에 PCB 세척까지.

(시간 흐른 후)

■ 레이저 모듈

이제 단품 레이저 모듈에 시선을 돌리고, CDP 메카니즘에서 모듈을 임시 분리.

(▲ 아주 작은 나사가 3개. 그리고 위와 같은 스프링이 배치되어 있다. 스프링은 또 왜? 공장에서 레이저 방사각을 미세 조정하기 위함으로 추정하고…  추후, 레이저 광이 렌즈와 프리즘을 거친 지점에 있는 <主 수광센서>의 획득값을 확인해 보는 게 좋겠다)

(▲ 감광 Damping 역할 또는 혹시 모르는 잡노이즈를 제거하는 용도로 추정. 이 부품에 문제가 있다면, 당연히 레이저 모듈은 제대로 동작하지 않을 것 → 상태 정상)

호기심에 카메라 현미경으로 관찰하였고…. 발광 소자와 수광 소자일 두 덩어리의 무엇이 들어있다.

(▲ 위쪽이 PIN 다이오드로 PD 핀에, 아래쪽이 병합 감광 센서로 LD 핀에 연결된다)

(시간 흐른 후)

희귀 레이저 픽업을 쓰는 희귀 빈티지 CDP에서, 오작동을 목격한 즉시 PIN 다이오드가 망가졌다고 판단하는 것은 문제가 있다. 세상일이 그렇게 단순한가?

정말 그러한지 혹은 뭔가 더 쥐어짜기를 할 게 없는지를 따져보고, 막다른 골목에서 적출품 구하기를 시도하는 게 합리적이다. 성공 확률이 어느 정도인지는 모르지만, 레이저 발광 소자를 모던한 780nm짜리 CHIP 소자로 대체하는 것도 상상해 볼 수 있으니… 아무튼.

■ 회로 재구성 후 테스트

우선, 결선을 확인하고…

전원 공급장치 두 대를 사용하여 아래와 같이 독립적으로 작동하도록 조치. 참고로 <LD-OO> 라인은 마이크로컨트롤러 쪽에서 오는 TTL 전위 5V이거나 0V이다.

이후 반응을 정리해 보면,

1) 두 번째 2SA1018은, 마이크로컨트롤러 <LD-ON> 핀 LOW일 때 오른쪽에 있는 2SB731을 OFF시키는 용도. <LD-ON> 핀 HIGH, 또는 위와 같이 전위가 정의되지 않으면 레이저 모듈은 무조건 ON이다. 즉, 적색 불빛이 보이는 상태가 됨.

2) <구동 보드>의 <LD 단자>에 오실로스코프를 물리고, 가변저항을 끝에서 끝까지 돌리면서 <LD 단자>~<GND> 전압을 관찰 → 약 1.7V에서 평탄하다. 즉, 가변저항은 있으나 마나인 상황.

왜 그럴까?

그래서, 마이크로컨트롤러 쪽에서 오는 <LD-ON> 라인을 강제로 <GND>라인에 접촉해 보았다(= MCU 핀 LOW 상태로 만든 것) → 아래와 같이 펄스가 감지되는 것을 보면, 레이저 모듈 안에 있는 <피드백용 수광 센서>는 정상이다. Good~! 발광 강도가 균일하여 수광 강도가 균일했던 것.

3) 이제 발광 쪽을 확인해야 한다. 같은 방법으로 <LD-ON> 라인을 조작하면서 PIN 다이오드 구동 출력 즉, <PD 단자> 전위를 확인해 보았다. 그러고 나서 가변저항을 이렇게 저렇게 돌려보기 → 아래와 같이 <LD-ON> HIGH에서 <PD 단자> 전압이 약 -10V(=레이저 모듈 켜짐, 적색 불빛), <LD-ON> LOW일때 -5V. 절대 전위 5V로 레이저 모듈이 구동된다는 뜻.

다 좋은데… 어찌 해도 가변저항 돌림에 따른 전위 변화가 없다.

뭘 하라고 가변저항을 배치하였으니 ,레이저 모듈 발광 강도를 좌우하는 <PD 단자> 전위는 무조건 변해야 할 것인데 왜?

가만있자… 피드백 제어 회로에서는 통제점과 기준점의 상관관계가 매우 중요함. 현재 통제 수단은 가변저항이고, 비교용 기준점은 제너다이오드의 제너 전압이 제공한다. 그 관계에 모종의 불협화음이 있다면? 예를 들어, 단방향 반응만 검토했던 제너다이오드가, 실은 반쯤 정신이 나간 상태라면?

그러고 보니… -12V를 인가하지 않았을 때 레이저 모듈이 더 밝게 빛나는 현상=일시적으로 110mA 초과)도 있었고, 총 소모 전류량으로 추정하는 58.9? 그런 숫자도 있었다. (현재 소모 전류는, 파워서플라이 지시값을 기준으로 60mA 수준)

여기까지에서, 제너다이오드를 포함하는 무엇이 이상하다. 레이저 모듈 구하기는 하늘의 별 따기이니까 차라리 이상한 게 좋은 것.

자, 과연 쥐어짜기 탈출구가 있을지? 다음 글에서 계속.

* 관련 글 : 금성사 GCD-606 CDP 탐구하기 (13), PIN 다이오드 출력의 가변성 검토

* BAS_JDFAIL