Décomposition fonctionnelle d'un lecteur CD

Un lecteur CD est un système mécatronique à cinq sous-systèmes cœur :

1. Manipulation disque & Mécanique asservissement

Mécanisme chargement : Tiroir (courroie/engrenage) ou fente (galets) chargement/éjection. Capteurs position.
Moteur broche (BLDC) : Fait tourner disque en CAV (Vitesse angulaire constante). Asservissement capteur Hall verrouillé sur référence quartz.
Actionneurs mise au point / poursuite : Bobine mobile (objectif vertical/radial) maintient <1 µm mise au point et suit pas 1,6 µm spirale. Optiques trois-faisceaux ou DPD (Détection Phase Différentielle) génèrent signaux erreur.

Diode laser : 780 nm (CD), 650 nm (DVD), 405 nm (BD) — souvent combinées.
Collimateur + Objectif (NA 0,45-0,6) : Focalise spot limite diffraction.
Séparateur faisceau / Prisme : Dirige lumière retour vers photodiodes.
Réseau photodiodes : 4 quadrants (focus) + 2 latéraux (poursuite) + Somme RF (données).

Ampli RF : Amplifie courant photodiodes nA → mV.
Démodulateur EFM : Décodage 8-vers-14, synchro trame.
Correction erreur CIRC : Reed-Solomon C1/C2, entrelacement. Corrige erreurs en rafale.
RAM Tampon : 1-16 Mo pour anti-saut (anti-skip) et lecture vitesse variable.
Filtre numérique / DAC : Suréchantillonnage (8x-128x), noise shaping, conversion multi-bit ou delta-sigma 1-bit vers analogique.

Étage analogique : Conversion I/V, passe-bas (reconstruction), buffer ampli-op, mute, volume (numérique ou analogique).
Sorties : RCA ligne (2Vrms), Optique/Coax SPDIF (PCM brut/Dolby/DTS), Ampli casque.

Microcontrôleur : Gère démarrage asservissements, lecture TOC, accès piste, récupération erreurs, affichage, entrées clavier/IR, tiroir/éjection.
Affichage : VFD, LCD, ou OLED (piste, temps, statut).

Tous asservissements (focus, poursuite, broche, traîneau) tournent en boucles interruption temps-réel (10-100 kHz) sur le DSP.