Кіраўніцтва па эксплуатацыі хуткадзейнага сервакантролера PID moglabs

Feedback frequency stabilisation of lasers can be complex. It is recommended to review control theory textbooks and literature on laser frequency stabilisation for a better understanding.

Злучэнні і элементы кіравання

Элементы кіравання на пярэдняй панэлі

The front panel controls are used for immediate adjustments and monitoring. These controls are essential for real-time adjustments during operation.

Rear Panel Controls and Connections

The rear panel controls and connections provide interfaces for external devices and peripherals. Properly connecting these ensures smooth operation and compatibility with external systems.

Унутраныя DIP-пераключальнікі

The internal DIP switches offer additional configuration options. Understanding and correctly setting these switches are crucial for customizing the controller’s behavior.

FAQ

View Fullscreen

кампанія Santec
Хуткі сервакантролер
Апаратнае забеспячэнне версіі 1.0.9, Rev 2

Абмежаванне адказнасці
MOG Laboratories Pty Ltd (MOGLabs) не нясе ніякай адказнасці, якая вынікае з выкарыстання інфармацыі, якая змяшчаецца ў гэтым кіраўніцтве. Гэты дакумент можа ўтрымліваць або спасылацца на інфармацыю і прадукты, абароненыя аўтарскім правам або патэнтамі, і не перадае ніякай ліцэнзіі ў адпаведнасці з патэнтавымі правамі MOGLabs або правамі іншых асоб. MOGLabs не нясе адказнасці за любыя дэфекты абсталявання або праграмнага забеспячэння, страту або неадэкватнасць даных любога роду, а таксама за любыя прамыя, ускосныя, выпадковыя або ўскосныя пашкоджанні ў сувязі з прадукцыйнасцю або выкарыстаннем любога з яе прадуктаў. . Вышэйзгаданае абмежаванне адказнасці аднолькава прымяняецца да любой паслугі, якая прадстаўляецца MOGLabs.

Аўтарскае права
Аўтарскае права © MOG Laboratories Pty Ltd (MOGLabs) 2017 2025. Ніякая частка гэтай публікацыі не можа быць прайграна, захавана ў пошукавай сістэме або перададзена ў любой форме або любымі спосабамі, электроннымі, механічнымі, ксеракапіраваннем або іншым спосабам, без папярэдняга пісьмовага паведамлення дазвол MOGLabs.

Кантакт

Для атрымання дадатковай інфармацыі, калі ласка, звяртайцеся:

MOG Laboratories P/L 49 University St Carlton VIC 3053 АЎСТРАЛІЯ +61 3 9939 0677 info@moglabs.com www.moglabs.com

Santec LIS Corporation 5823 Ohkusa-Nenjozaka, Komaki Aichi 485-0802 JAPAN +81 568 79 3535 www.santec.com

Уводзіны

MOGLabs FSC забяспечвае найважнейшыя элементы высокапрапускнога сервакантролера з нізкай затрымкай, прызначанага ў першую чаргу для стабілізацыі частаты лазера і звужэння шырыні лініі. FSC таксама можа быць выкарыстаны для ampкантроль атмасфернага ціску, напрыкладampстварыць «шумапаглынальнік», які стабілізуе аптычную магутнасць лазера, але ў гэтым кіраўніцтве мы мяркуем больш распаўсюджанае прымяненне стабілізацыі частаты.

1.1 Асноўная тэорыя кіравання з зваротнай сувяззю
Стабілізацыя частаты зваротнай сувязі лазераў можа быць складанай. Мы рэкамендуем чытачам паўтарыцьview падручнікі па тэорыі кіравання [1, 2] і літаратура па стабілізацыі частаты лазера [3].
Канцэпцыя кіравання з зваротнай сувяззю схематычна паказана на малюнку 1.1. Частата лазера вымяраецца з дапамогай дыскрымінатара частаты, які генеруе сігнал памылкі, прапарцыйны рознасці паміж імгненнай частатой лазера і жаданай або зададзенай частатой. Распаўсюджаныя дыскрымінатары ўключаюць аптычныя рэзанатары і дэтэктар Паўнда-Дрэвера-Хола (PDH) [4] або Ханша-Куйо [5]; блакіроўку зрушэння [6]; або многія варыяцыі атамна-абсарбцыйнай спектраскапіі [7].

Сігнал памылкі

Сервопривод

Кіруючы сігнал

Лазерная

дыскрымінатар частаты dV/df
Малюнак 1.1: Спрошчаная блок-схема контуру кіравання з зваротнай сувяззю.

Глава 1. Уводзіны

1.1.1 Сігналы памылак
Ключавая агульная асаблівасць кіравання з зваротнай сувяззю заключаецца ў тым, што сігнал памылкі, які выкарыстоўваецца для кіравання, павінен мяняць знак наадварот, калі частата лазера зрушваецца вышэй або ніжэй за зададзенае значэнне, як паказана на малюнку 1.2. З сігналу памылкі сервапрывад зваротнай сувязі або кампенсатар генеруе кіруючы сігнал для пераўтваральніка ў лазеры, такім чынам, што частата лазера прыводзіцца ў рух да патрэбнага зададзенага значэння. Важна адзначыць, што гэты кіруючы сігнал будзе змяняць знак пры змене знака сігналу памылкі, гарантуючы, што частата лазера заўсёды будзе рухацца да зададзенага значэння, а не ад яго.

Памылка

f
0
Частата f

Частата f
ЗРУШЭННЕ ПАМЫЛКІ

Малюнак 1.2: Тэарэтычны дысперсійны сігнал памылкі, прапарцыйны рознасці паміж частатой лазера і зададзенай частатой. Зрушэнне сігналу памылкі зрушвае кропку блакіроўкі (направа).
Звярніце ўвагу на адрозненне паміж сігналам памылкі і кіруючым сігналам. Сігнал памылкі — гэта мера рознасці паміж фактычнай і жаданай частатой лазера, якая ў прынцыпе з'яўляецца імгненнай і без шуму. Кіруючы сігнал генеруецца з сігналу памылкі з дапамогай сервапрывада зваротнай сувязі або кампенсатара. Кіруючы сігнал прыводзіць у рух прывад, напрыклад, п'езаэлектрычны пераўтваральнік, ток інжэкцыі лазернага дыёда або акустааптычны або электрааптычны мадулятар, такім чынам, што частата лазера вяртаецца да зададзенага значэння. Прывады маюць складаныя функцыі рэагавання з канечнымі фазавымі затрымкамі, каэфіцыентам узмацнення, які залежыць ад частаты, і рэзанансамі. Кампенсатар павінен аптымізаваць рэакцыю кіравання, каб звесці памылку да мінімуму.

1.1 Асноўная тэорыя кіравання з зваротнай сувяззю

1.1.2 Частотная характарыстыка сервапрывада з зваротнай сувяззю
Праца сервапрывадаў з зваротнай сувяззю звычайна апісваецца з дапамогай частотнай характарыстыкі Фур'е, гэта значыць каэфіцыента ўзмацнення зваротнай сувязі ў залежнасці ад частаты перашкоды. Напрыкладampнапрыклад, распаўсюджанай перашкодай з'яўляецца частата сеткі = 50 Гц або 60 Гц. Гэта перашкода зменіць частату лазера на пэўную велічыню, з хуткасцю 50 або 60 Гц. Уплыў перашкоды на лазер можа быць невялікім (напрыклад, = 0 ± 1 кГц, дзе 0 - непарушаная частата лазера) або вялікім ( = 0 ± 1 МГц). Незалежна ад памеру гэтай перашкоды, частата Фур'е перашкоды складае альбо 50, альбо 60 Гц. Каб падавіць гэтую перашкоду, сервапрывад з зваротнай сувяззю павінен мець высокі каэфіцыент узмацнення на частаце 50 і 60 Гц, каб мець магчымасць кампенсаваць яе.
Каэфіцыент узмацнення сервакантролера звычайна мае нізкачастотную мяжу, якая звычайна вызначаецца мяжой паласы паласы ўзмацнення аперацыйнай сістэмы.ampвыкарыстоўваюцца ў сервакантролеры. Каэфіцыент узмацнення таксама павінен быць ніжэйшым за адзінкавае ўзмацненне (0 дБ) на больш высокіх частотах, каб пазбегнуць выклікання ваганняў у выхадным сігнале кіравання, такіх як знаёмы высокі віск аўдыёсістэм (звычайна званы «аўдыязваротнай сувяззю»). Гэтыя ваганні ўзнікаюць на частотах вышэй за адваротную велічыню мінімальнай затрымкі распаўсюджвання камбінаванай сістэмы лазера, дыскрымінатара частаты, сервапрывада і прывада. Звычайна гэтая мяжа вызначаецца часам водгуку прывада. Для п'езаэлементаў, якія выкарыстоўваюцца ў дыёдных лазерах з знешнім рэзанатарам, мяжа звычайна складае некалькі кГц, а для мадуляцыйнай характарыстыкі току лазернага дыёда мяжа складае каля 100-300 кГц.
На малюнку 1.3 паказаны канцэптуальны графік залежнасці каэфіцыента ўзмацнення ад частаты Фур'е для FSC. Каб мінімізаваць памылку частаты лазера, плошча пад графікам узмацнення павінна быць максімальна павялічана. ПІД-серверакантролеры (прапарцыйна-інтэгральна-дыферэнцыяльныя) з'яўляюцца распаўсюджаным падыходам, дзе кіруючы сігнал з'яўляецца сумай трох кампанентаў, атрыманых з аднаго ўваходнага сігналу памылкі. Прапарцыйная зваротная сувязь (P) спрабуе своечасова кампенсаваць перашкоды, у той час як інтэгратарная зваротная сувязь (I) забяспечвае высокі каэфіцыент узмацнення для зрушэнняў і павольных дрэйфаў, а дыферэнцыяльная зваротная сувязь (D) дадае дадатковы каэфіцыент узмацнення для раптоўных змен.

Глава 1. Уводзіны

Узмацненне (дБ)

Высокачастотная адсечка Двайны інтэгратар

Хуткае ўмацаванне
ХУТКАЯ РОЗНІЦА РОЗНІЦА ЎЗМАЦНЕННЕ (абмежаванне)

Інтэгратар

ХУТКАЕ ЎЗМАЦНЕННЕ НЧ (абмежаванне)

Інтэгратар

Прапарцыянальны

Дыферэнцыятар

Фільтраваць

ПАВОЛЬНЫ ІНТЭРНЭТ

20101

102

103

104

105

106

107

108

Частата Фур'е [Гц]

Малюнак 1.3: Канцэптуальны графік Бодэ, які паказвае дзеянне хуткага (чырвоны) і павольнага (сіні) кантролераў. Павольны кантролер — гэта адзінарны або падвойны інтэгратар з рэгуляванай ступенчатай частатой. Хуткі кантролер — гэта ПІД-рэгулятар з рэгуляванымі ступенчатымі частатой і абмежаваннямі ўзмацнення на нізкіх і высокіх частотах. Дадаткова дыферэнцыятар можна адключыць і замяніць нізкачастотным фільтрам.

Злучэнні і элементы кіравання

2.1 Элементы кіравання на пярэдняй панэлі
Пярэдняя панэль FSC мае вялікую колькасць опцый канфігурацыі, якія дазваляюць наладзіць і аптымізаваць паводзіны сервапрывада.
Звярніце ўвагу, што перамыкачы і опцыі могуць адрознівацца ў залежнасці ад мадэлі абсталявання. Калі ласка, звярніцеся да інструкцыі па эксплуатацыі вашай канкрэтнай прылады, серыйны нумар якой пазначаны ў ім.

Хуткі сервакантролер

Пераменны ток і пастаянны ток

УВОД
PD 0
REF
БКИ

+

ХУТКІ ЗНАК
+

ПАВОЛЬНЫ ЗНАК

ІНТ

75 100 250

50 тыс. 100 тыс. 200 тыс

10M 5M 2.5M

500

20 тыс

500k ВЫКЛ

750 10 тыс

1 млн 200 тыс.

750 тыс

ВЫКЛ

1k ВЫКЛ

2 млн 100 тыс.

500 тыс

EXT

50 тыс

250 тыс

25 тыс

100 тыс

РАЗДЗЕЛ
СТАЎКА

ПАВОЛЬНЫ ІНТЭРНЭТ

ХУТКІ ІНТ

ХУТКАЯ РОЗНІЦА/ФІЛЬТР
12

БІАС
Зрушэнне частаты

ПАВОЛЬНЫ НАРАСТ

ХУТКІ НАБОР

РОЗНІЦА КАЭФФІЦЫЕНТА

30 20 10
0

УЛОЖАНЫЯ

СКАНІРАВАЦЬ

МАКСІМАЛЬНАЯ БЛАКІРОЎКА

ПАВОЛЬНА

ГАРАНТЫЧНЫ МЕЖ

СКАНАВАННЕ СКАНАВАННЕ+P
ЗАМОК
ХУТКА

ЗРУШЭННЕ ПАМЫЛКІ

СТАТУС

ПАВОЛЬНАЯ ПАМЫЛКА

RAMP

ХУТКАЯ ПАМЫЛКА

БІАС

БКИ

ХУТКА

ЧА

ПАВОЛЬНА

MON1

ПАВОЛЬНАЯ ПАМЫЛКА

RAMP

ХУТКАЯ ПАМЫЛКА

БІАС

БКИ

ХУТКА

ЧА

ПАВОЛЬНА

MON2

2.1.1 Configuration INPUT Selects error signal coupling mode; see figure 3.2. AC Fast error signal is AC-coupled, slow error is DC coupled. DC Both fast and slow error signals are DC-coupled. Signals are DC-coupled, and the front-panel ERROR OFFSET is applied for control of the lock point. CHB Selects input for channel B: photodetector, ground, or a variable 0 to 2.5 V reference set with the adjacent trimpot.
ХУТКАЯ зваротная сувязь — знак хуткай. ПАВОЛЬНАЯ зваротная сувязь — знак павольнай.
5

Злучэнні і элементы кіравання

2.1.2 рamp кантроль
Унутраны ramp Генератар забяспечвае функцыю разгорткі для сканавання лазернай частаты, звычайна з дапамогай п'езаэлектрычнага прывада, дыёднага току ўпырску або абодвух. Трыгерны выхад, сінхранізаваны з ramp размешчаны на задняй панэлі (TRIG, 1M).
УНУТРАНЫ/ЗНЕШНІ Унутраны або знешні ramp для частаснага сканавання.
Падстроечны рэгулятар хуткасці для рэгулявання ўнутранай хуткасці разгорткі.
ЗРУШЭННЕ Калі DIP3 уключаны, павольны выхадны сігнал, маштабаваны гэтым падстроечным рэгулятарам, дадаецца да хуткага выхаднога сігналу. Гэта прамое зрушэнне звычайна патрабуецца пры рэгуляванні п'езаэлектрычнага прывада ECDL для прадухілення пераскоку рэжымаў. Аднак гэтая функцыя ўжо прадугледжана некаторымі лазернымі кантролерамі (напрыклад, MOGLabs DLC) і павінна выкарыстоўвацца толькі тады, калі яна не прадугледжана ў іншым месцы.
SPAN Рэгулюе ramp вышыня, а значыць, і ступень частаснай разгорткі.
ЗРУШЭННЕ ЧАСТОТЫ Рэгулюе зрушэнне пастаяннага току на павольным выхадзе, эфектыўна забяспечваючы статычнае зрушэнне частаты лазера.

2.1.3 Зменныя цыкла
Зменныя цыкла дазваляюць павялічваць узмацненне прапарцыйнага, інтэграцыйнага і дыферэнцыяцыйнага рэгулятараў.tagякія трэба адрэгуляваць. Для інтэгратара і дыферэнцыятараtagкаэфіцыент узмацнення прадстаўлены ў тэрмінах адзінкавай частаты ўзмацнення, якую часам называюць вуглавой частатой.
ПАВОЛЬНЫ ІНТЭГРАТАРАЛЬНЫ ЗАДАЧАЛЬНАСЦЬ КУТЛА павольнага серваінтэгратара; можа быць адключана або рэгулявана ў межах ад 25 Гц да 1 кГц.
ПАВОЛЬНАЕ ЎЗМАЦНЕННЕ Аднаабаротнае павольнае ўзмацненне сервапрывада; ад -20 дБ да +20 дБ.
FAST INT Частата вугла хуткага серваінтэгратара; выключана або рэгулюецца ад 10 кГц да 2 МГц.

2.1 Элементы кіравання на пярэдняй панэлі

ХУТКАЕ ЎЗМАЦНЕННЕ Дзесяціабаротны хуткі сервапрапарцыйны ўзмацняльнік; ад -10 дБ да +50 дБ.
ХУТКАЯ РОЗНІЦА/ФІЛЬТР Кіруе рэакцыяй сервапрывада на высокіх частотах. Пры ўсталёўцы на «ВЫКЛ.» рэакцыя сервапрывада застаецца прапарцыйнай. Пры павароце па гадзіннікавай стрэлцы дыферэнцыятар уключаецца з адпаведнай кутняй частатой. Звярніце ўвагу, што зніжэнне кутняй частаты павялічвае дзеянне дыферэнцыятара. Пры ўсталёўцы на падкрэсленае значэнне дыферэнцыятар адключаецца, і замест гэтага да выхаду сервапрывада ўжываецца нізкачастотны фільтр. Гэта прыводзіць да згасання рэакцыі пры вышэй зададзенай частаце.
DIFF GAIN Абмежаванне высокачастотнага ўзмацнення для хуткага сервапрывада; кожны прырост змяняе максімальнае ўзмацненне на 6 дБ. Не мае эфекту, калі дыферэнцыятар не ўключаны, гэта значыць, калі FAST DIFF не ўстаноўлены на значэнне, якое не падкрэслена.

2.1.4 Элементы кіравання блакіроўкай
ГАІН АЛІМІТАЦЫЯ Нізкачастотная мяжа ўзмацнення для хуткага сервапрывада ў дБ. MAX абазначае максімальна даступнае ўзмацненне.
ЗРУШЭННЕ ПАМЫЛКІ Пастаяннае зрушэнне, якое ўжываецца да сігналаў памылкі, калі рэжым УВАХОДУ ўсталяваны на . Карысна для дакладнай налады кропкі блакіроўкі або кампенсацыі зрушэння сігналу памылкі. Суседні падстройшчык прызначаны для рэгулявання зрушэння памылкі павольнага сервапрывада адносна хуткага сервапрывада і можа быць адрэгуляваны, каб гарантаваць, што хуткі і павольны сервапрывады будуць рухацца ў напрамку аднолькавай частаты.
ПАВОЛЬНА Уключае павольны сервапрывад, змяняючы SCAN на LOCK. Пры ўсталёўцы NESTED павольны аб'ём кіраванняtagе падаецца ў хуткі сігнал памылкі для вельмі высокага каэфіцыента ўзмацнення на нізкіх частотах пры адсутнасці прывада, падлучанага да павольнага выхаду.
FAST Кіруе хуткім сервапрывадам. Пры ўсталёўцы SCAN+P прапарцыйная зваротная сувязь падаецца на хуткі выхад падчас сканавання лазерам, што дазваляе калібраваць зваротную сувязь. Змена ў LOCK спыняе сканаванне і ўключае поўнае ПІД-кіраванне.

Раздзел 2. Падключэнні і элементы кіравання

СТАН Шматкаляровы індыкатар, які паказвае стан замка.
Зялёны. Жыццё ўключана, блакіроўка адключана. Аранжавы. Блакіроўка ўключана, але сігнал памылкі па-за зонай дзеяння, што паказвае на блакаванне.
не атрымалася. Сіні замак уключаны, і сігнал памылкі знаходзіцца ў межах нормы.

2.1.5 Маніторынг сігналаў
Два паваротныя энкодэры выбіраюць, які з зададзеных сігналаў накіроўваецца на выхады MONITOR 1 і MONITOR 2 на задняй панэлі. Выхад TRIG з'яўляецца сумяшчальным з TTL (1M), які пераключаецца з нізкага на высокі ўзровень у цэнтры дыяпазону. У табліцы ніжэй вызначаны сігналы.

CHA CHB ХУТКАЯ ПАМЫЛКА ПАВОЛЬНАЯ ПАМЫЛКА RAMP Зрушэнне Хутка Павольна

Уваход канала A Уваход канала B Сігнал памылкі, які выкарыстоўваецца хуткім сервапрывадам Сігнал памылкі, які выкарыстоўваецца павольным сервапрывадам Ramp як ужываецца да SLOW OUT Ramp як ужываецца да FAST OUT, калі DIP3 уключаны сігнал кіравання FAST OUT сігнал кіравання SLOW OUT

2.2 Элементы кіравання і падключэнні на задняй панэлі

МАНІТОР 2 ЗАБЛАКАВАНЫ

МАНІТОР 1

ЗМЕТАЦЬ УНУТРЫ

ПАЛЯПШЭННЕ

Б У

ІН

Серыял:

ТРЫГ

ХУТКА ВЫХАД ПАВОЛЬНА ВЫХАД

MOD У

СІЛА Б

УЛАДА А

Усе раздымы SMA, за выключэннем пазначаных выпадкаў. Усе ўваходы маюць перанапружанне.tagабаронены да ±15 В.
Уваход IEC. Прылада павінна быць папярэдне ўстаноўлена на адпаведную гучнасць.tagдля вашай краіны. Глядзіце дадатак D для атрымання інструкцый па змене напружання блока харчавання.tagе пры неабходнасці.
Уваходы сігналу памылкі A IN, B IN для каналаў A і B, звычайна фотадэтэктараў. Высокі імпеданс, намінальны дыяпазон ±2 В. Канал B не выкарыстоўваецца, калі перамыкач CHB на пярэдняй панэлі не ўсталяваны ў становішча PD.
ХАРЧАВАННЕ A, B Малашумячы пастаянны ток для фотадэтэктараў; ±12 В, 125 мА, падаецца праз раз'ём M8 (нумар дэталі TE Connectivity 2-2172067-2, Digikey A121939-ND, 3-кантактны мужчынскі). Сумяшчальны з КПК MOGLabs і фотадэтэктарамі Thorlabs. Для выкарыстання са стандартнымі кабелямі M8, напрыкладample Digikey 277-4264-ND. Пераканайцеся, што фотадэтэктары выключаны пры падключэнні да крыніц харчавання, каб прадухіліць перагрузку іх выхадоў.
УЗМАЦНЕННЕ ОБ'ЁМУtagПрапарцыянальнае ўзмацненне хуткага сервапрывада з электронным кіраваннем, ±1 В, якое адпавядае поўнаму дыяпазону рэгулятара на пярэдняй панэлі. Замяняе рэгулятар FAST GAIN на пярэдняй панэлі, калі DIP1 уключаны.
ЗМЕСТКА Ў Знешні ramp Уваход дазваляе сканаваць адвольную частату, ад 0 да 2.5 В. Сігнал павінен перасякаць 1.25 В, што вызначае цэнтр разгорткі і прыблізную кропку блакіроўкі.

Раздзел 2. Падключэнні і элементы кіравання

3 4

1 +12 В

3 -12 В

4 0В

Малюнак 2.1: Размяшчэнне кантактаў раздыма M8 для POWER A, B.

MOD IN Уваход шырокапалоснай мадуляцыі, дададзены непасрэдна да хуткага выхаду, ±1 В, калі DIP4 уключаны. Звярніце ўвагу, што калі DIP4 уключаны, MOD IN павінен быць падключаны да крыніцы харчавання або належным чынам заключаны.
ПАВОЛЬНЫ ВЫХАД Павольны выхадны сігнал кіравання, ад 0 В да 2.5 В. Звычайна падключаецца да пьезоэлектрычнага драйвера або іншага павольнага прывада.
ХУТКІ ВЫХАД Хуткі выхадны сігнал кіравання, ±2 В. Звычайна падключаецца да дыёднага току інжэкцыі, акуста- або электрааптычнага мадулятара або іншага хуткадзейнага прывада.
МАНІТОР 1, 2 Выбраны сігнальны выхад для маніторынгу.
TRIG Ад нізкага да высокага TTL-выхад у цэнтры разгорткі, 1M.
LOCK IN Кіраванне сканаваннем/блакіроўкай TTL; стэрэараз'ём 3.5 мм, левы/правы (кантакты 2, 3) для павольнай/хуткай блакіроўкі; нізкі ўзровень (зямля) актыўны (блакіроўка ўключана). Перамыкач сканавання/блакіроўкі на пярэдняй панэлі павінен быць у становішчы SCAN, каб LOCK IN меў эфект. Кабель Digikey CP-2207-ND мае 3.5-мм штэкер з канцамі: чырвоны для павольнай блакіроўкі, тонкі чорны для хуткай блакіроўкі і тоўсты чорны для зазямлення.

321

1 Зазямленне 2 Хуткая блакіроўка 3 Павольная блакіроўка

Малюнак 2.2: Размяшчэнне вывадаў стэрэараздыма 3.5 мм для кіравання сканаваннем/блакіроўкай TTL.

2.3 Унутраныя DIP-пераключальнікі

2.3 Унутраныя DIP-пераключальнікі
Ёсць некалькі ўнутраных DIP-перамыкачоў, якія забяспечваюць дадатковыя опцыі, усе яны па змаўчанні ўстаноўлены ў становішча ВЫКЛ.
ПАПЯРЭДЖАННЕ Існуе верагоднасць уздзеяння высокіх аб'ёмаўtagўнутры FSC, асабліва вакол блока харчавання.

ВЫКЛ

1 Хуткі прырост

Ручка на пярэдняй панэлі

2 Павольная зваротная сувязь Адзін інтэгратар

3 Прадузятасць

Ramp толькі запаволіць

4 Знешні мод адключаны

5 Зрушэнне

Нармальны

6 Разгортка

Пазітыўны

7 Хуткае злучэнне пастаяннага току

8 Хуткае зрушэнне

УКЛ. Знешні сігнал Падвойны інтэгратар Ramp хутка і павольна Уключана Фіксавана ў сярэдзіне Адмоўны пераменны ток -1 В

DIP 1 Калі ўключана, узмацненне хуткага сервапрывада вызначаецца патэнцыялам, пададзеным на раз'ём GAIN IN на задняй панэлі, замест ручкі FAST GAIN на пярэдняй панэлі.
DIP-пераключальнік 2 «Павольны сервапрывад» можа быць адзінарным (ВЫКЛ.) або падвойным (УКЛ.) інтэгратарам. Павінен быць усталяваны ў ВЫКЛ., калі выкарыстоўваецца «ўкладзены» рэжым працы павольнага і хуткага сервапрывада.
DIP 3 Калі ўключана, генеруе ток зрушэння прапарцыйны павольнаму выхаду сервапрывада, каб прадухіліць пераходы паміж рэжымамі. Уключаць толькі калі гэта яшчэ не прадугледжана лазерным кантролерам. Павінна быць выключана, калі FSC выкарыстоўваецца ў спалучэнні з DLC MOGLabs.
DIP 4 Калі ўключаны, дазваляе знешнюю мадуляцыю праз раз'ём MOD IN на задняй панэлі. Мадуляцыя дадаецца непасрэдна да FAST OUT. Калі ўваход MOD IN уключаны, але не выкарыстоўваецца, яго неабходна нагрузіць, каб прадухіліць непажаданую працу.
DIP 5 Калі ўключана, адключае ручку зрушэння на пярэдняй панэлі і фіксуе зрушэнне на сярэдняй кропцы. Карысна ў рэжыме знешняй разгорткі, каб пазбегнуць выпадковага

Раздзел 2. Падключэнні і элементы кіравання

змяненне частаты лазера шляхам націскання на ручку зрушэння.
DIP 6 Змяняе кірунак разгорткі на адваротны.
DIP 7 Хуткі пераменны ток. Звычайна павінен быць у становішчы ON, каб хуткі сігнал памылкі па пераменным току падаваўся на сервапрывады зваротнай сувязі з пастаяннай часу 40 мс (25 Гц).
DIP 8 Калі ўключаны, да хуткага выхаду дадаецца зрушэнне -1 В. DIP8 павінен быць выключаны, калі FSC выкарыстоўваецца з лазерамі MOGLabs.

Feedback control loops

FSC мае два паралельныя каналы зваротнай сувязі, якія могуць адначасова кіраваць двума прывадамі: «павольным» прывадам, які звычайна выкарыстоўваецца для значнай змены частаты лазера ў павольных часовых рамках, і другім «хуткім» прывадам. FSC забяспечвае дакладнае кіраванне кожным з іх.tage сервапярочнага контуру, а таксама разгортку (ramp) генератар і зручны маніторынг сігналу.

УВОД

ЗРУШЭННЕ ПАМЫЛКІ

ІН

B
Б У

0v +
VREF
0v

БКИ

ХУТКІ ЗНАК Хуткі пераменны ток [7] Блок пастаяннага току
ПАВОЛЬНЫ ЗНАК

МАДУЛЯЦЫЯ І РАЗГУЛКА

СТАЎКА

Ramp

УНУТ./ЗН

Нахіл [6] ЗМЕСТНАСЦЬ

РАЗДЗЕЛ
0v

+
ЗРУШЭННЕ

MOD У

0v
Мод [4]

0v
Фіксаваны зрушэнне [5]

ТРЫГ

0v 0v
+
БІАС
0v 0v
Зрушэнне [3]

БЛАКІРАВАННЕ (ХУТКАЕ) БЛАКІРАВАННЕ (ПАВОЛЬНАЕ) ХУТКАЕ = БЛАКІРАВАННЕ ПАВОЛЬНАЕ = БЛАКІРАВАННЕ
НЧ-разгортка
ХУТКІ ВЫХАД +

ХУТКІ СЕРВА
ХУТКІ ВЫЙГРАШ

Знешні ўзмацняльнік [1] P

0v
УЛОЖАНЫЯ
ХУТКА = БЛАКІРАВАЦЬ БЛАКІРАВАЦЬ (ХУТКА)

D
0v

ПАВОЛЬНЫ СЕРВА
Павольнае ўзмацненне памылкі ПАВОЛЬНАЕ ЎЗМАЦНЕННЕ

ПАВОЛЬНЫ ІНТЭРНЭТ
#1

НЧ-разгортка

ПАВОЛЬНЫ ІНТЭРНЭТ

0v
Падвойны інтэгратар [2]

ЗАПАЛІЦЬ

Малюнак 3.1: Схема MOGLabs FSC. Зялёнымі пазнакамі пазначаны элементы кіравання на пярэдняй панэлі і ўваходы на задняй панэлі, карычневымі — унутраныя DIP-перамыкачы, а фіялетавымі — выхады на задняй панэлі.

Раздзел 3. Кантуры кіравання з зваротнай сувяззю

3.1 Уваходныя дадзеныяtage
Уваход stagБлок кіравання кантролерам (малюнак 3.2) генеруе сігнал памылкі ў выглядзе VERR = VA – VB – VOFFSET. VA бярэцца з раздыма SMA «A IN», а VB усталёўваецца з дапамогай перамыкача CHB, які дазваляе выбіраць паміж раздымам SMA «B IN», VB = 0 або VB = VREF у залежнасці ад усталёўкі суседняга падстройшчыка.
Кантролер дзейнічае так, каб сервапрывад зрушыў сігнал памылкі да нуля, што вызначае кропку блакіроўкі. У некаторых выпадках можа спатрэбіцца невялікая карэкціроўка ўзроўню пастаяннага току для рэгулявання гэтай кропкі блакіроўкі, што можна дасягнуць з дапамогай 10-абаротнай ручкі ERR OFFSET са зрушэннем да ±0 В, пры ўмове, што селектар INPUT усталяваны ў рэжым «зрушэння» (). Большых зрушэнняў можна дасягнуць з дапамогай падстроечнага рэгулятара REF.

УВОД

+ Кандыцыянер

ЗРУШЭННЕ ПАМЫЛКІ

ІН

B
Б У

ХУТКІ ЗНАК Хуткі пераменны ток [7] FE ХУТКАЯ ПАМЫЛКА

Блок пастаяннага току

Хуткая памылка

0v +
VREF
0v

БКИ

ПАВОЛЬНЫ ЗНАК

Павольная памылка SE SLOW ERR

Малюнак 3.2: Схема ўваходных сігналаў FSCtage, на якім паказаны элементы кіравання сувяззю, зрушэннем і палярнасцю. Шасцікутнікі — гэта кантраляваныя сігналы, даступныя праз перамыкачы манітора на пярэдняй панэлі.

3.2 Павольны сервацыкл
На малюнку 3.3 паказана канфігурацыя FSC з павольнай зваротнай сувяззю. Зменны каэфіцыент узмацненняtage кіруецца рэгулятарам SLOW GAIN на пярэдняй панэлі. Дзеянне кантролера - гэта альбо адзінарны, альбо двайны інтэгратар.

3.2 Павольны сервацыкл

у залежнасці ад таго, ці ўключаны DIP2. Пастаянная часу павольнага інтэгратара кіруецца ручкай SLOW INT на пярэдняй панэлі, якая пазначана адпаведнай вуглавой частатой.

ПАВОЛЬНЫ СЕРВА
Павольнае ўзмацненне памылкі ПАВОЛЬНАЕ ЎЗМАЦНЕННЕ

Інтэгратары
ПАВОЛЬНЫ ІНТЭРНЭТ
#1

НЧ-разгортка

ПАВОЛЬНЫ ІНТЭРНЭТ

0v
Падвойны інтэгратар [2]

ЗАПАЛІЦЬ
НЧ павольна

Малюнак 3.3: Схема сервапрывада з павольнай зваротнай сувяззю I/I2. Шасцікутнікі — гэта кантраляваныя сігналы, даступныя праз перамыкачы на пярэдняй панэлі.

Пры выкарыстанні аднаго інтэгратара каэфіцыент узмацнення павялічваецца з паніжэннем частаты Фур'е, з нахілам 20 дБ за дэкаду. Даданне другога інтэгратара павялічвае нахіл да 40 дБ за дэкаду, памяншаючы доўгатэрміновае зрушэнне паміж фактычнай і зададзенай частатамі. Занадта значнае павелічэнне каэфіцыента ўзмацнення прыводзіць да ваганняў, бо кантролер «перабольшвае рэакцыю» на змены сігналу памылкі. Па гэтай прычыне часам выгадна абмежаваць каэфіцыент узмацнення контуру кіравання на нізкіх частотах, дзе вялікая рэакцыя можа выклікаць скачок лазернага рэжыму.
Павольны сервапрывад забяспечвае вялікі дыяпазон для кампенсацыі доўгатэрміновых зрушэнняў і акустычных збурэнняў, а хуткі прывад мае малы дыяпазон, але высокую прапускную здольнасць для кампенсацыі хуткіх збурэнняў. Выкарыстанне падвойнага інтэгратара гарантуе, што павольны сервапрывад мае дамінантны водгук на нізкай частаце.
Для прыкладанняў, якія не ўключаюць асобны павольны прывад, сігнал павольнага кіравання (адзінарная або падвойная інтэграваная памылка) можна дадаць да хуткага, усталяваўшы перамыкач SLOW у становішча «NESTED». У гэтым рэжыме рэкамендуецца адключыць падвойны інтэгратар у павольным канале з дапамогай DIP2, каб прадухіліць патройнае інтэграванне.

Раздзел 3. Кантуры кіравання з зваротнай сувяззю

3.2.1 Вымярэнне павольнай рэакцыі сервапрывада
Павольны сервацыкл прызначаны для кампенсацыі павольнага дрэйфу. Каб назіраць за рэакцыяй павольнага цыклу:
1. Усталюйце для MONITOR 1 рэжым SLOW ERR і падключыце выхад да асцылографа.
2. Усталюйце для параметра MONITOR 2 рэжым SLOW і падключыце выхад да асцылографа.
3. Set INPUT to (offset mode) and CHB to 0.
4. Паварочвайце ручку ERR OFFSET, пакуль узровень пастаяннага току, які адлюстроўваецца на маніторы SLOW ERR, не будзе блізкі да нуля.
5. Паварочвайце ручку FREQ OFFSET, пакуль узровень пастаяннага току, які адлюстроўваецца на маніторы SLOW, не будзе блізкі да нуля.
6. Усталюйце напружанне на дзяленне асцылографа на 10 мВ на дзяленне для абодвух каналаў.
7. Уключыце павольную сервацыклічную пятлю, усталяваўшы рэжым SLOW у становішча LOCK.
8. Павольна паварочвайце ручку ERR OFFSET такім чынам, каб узровень пастаяннага току, які адлюстроўваецца на маніторы SLOW ERR, перамяшчаўся вышэй і ніжэй за нуль на 10 мВ.
9. Па меры змены знака інтэгральнага сігналу памылкі вы будзеце назіраць павольнае змяненне выхаднога напружання на 250 мВ.
Звярніце ўвагу, што час рэакцыі павольнага сервапрывада да дасягнення мяжы залежыць ад шэрагу фактараў, у тым ліку ад павольнага каэфіцыента ўзмацнення, пастаяннай часу павольнага інтэгратара, адзінарнага або падвойнага інтэгравання і памеру сігналу памылкі.

3.2 Павольны сервацыкл

3.2.2 Павольны выхадны аб'ёмtagарэлі (толькі для серый FSC A04… і ніжэй)
Выхад контуру кіравання павольным сервапрывадам настроены на дыяпазон ад 0 да 2.5 В для сумяшчальнасці з DLC MOGLabs. П'езаэлектрычны ўваход кіравання DLC SWEEP мае рэгулятар гучнасці.tagкаэфіцыент узмацнення 48, так што максімальнае ўваходнае напружанне 2.5 В прывядзе да 120 В на пьезоэлементе. Калі ўключаны контур павольнага сервапрывада, павольны выхад будзе вагацца толькі на ±25 мВ адносна свайго значэння да ўключэння. Гэта абмежаванне наўмыснае, каб пазбегнуць скачкоў лазернага рэжыму. Калі павольны выхад FSC выкарыстоўваецца з DLC MOGLabs, ваганне 50 мВ на выхадзе павольнага канала FSC адпавядае ваганню 2.4 В у пьезоэлементе.tagе, што адпавядае змене частаты лазера прыкладна ад 0.5 да 1 ГГц, параўнальнай са свабодным спектральным дыяпазонам тыповага эталоннага рэзанатара.
Для выкарыстання з рознымі лазернымі кантролерамі можна атрымаць большае змяненне блакіраванага павольнага выхаднога сігналу FSC з дапамогай простай замены рэзістара. Каэфіцыент узмацнення на выхадзе павольнага контуру зваротнай сувязі вызначаецца R82/R87, суадносінамі рэзістараў R82 (500 Ом) і R87 (100 кОм). Каб павялічыць павольны выхадны сігнал, павялічце R82/R87, што лягчэй за ўсё зрабіць, паменшыўшы R87, падключыўшы паралельна яшчэ адзін рэзістар (корпус SMD, памер 0402). Напрыкладampнапрыклад, даданне рэзістара 30 кОм паралельна з існуючым рэзістарам 100 кОм дасць эфектыўны супраціў 23 кОм, што забяспечыць павелічэнне павольнага размаху выхаднога сігналу з ±25 мВ да ±125 мВ. На малюнку 3.4 паказана размяшчэнне друкаванай платы FSC вакол оптавалакна.amp U16.
R329
U16

C36

C362 R85 R331 C44 R87

C71

C35

R81 R82

Малюнак 3.4: Разводка друкаванай платы FSC вакол канчатковага аперацыйнага механізму з павольным узмацненнемamp U16, з рэзістарамі рэгулявання ўзмацнення R82 і R87 (абведзеныя ў кружок); тыпаразмер 0402.

Раздзел 3. Кантуры кіравання з зваротнай сувяззю

3.3 Хуткі сервацыкл
Серваруха з хуткай зваротнай сувяззю (малюнак 3.5) — гэта ПІД-пятля, якая забяспечвае дакладнае кіраванне кожным з прапарцыйных (P), інтэгральных (I) і дыферэнцыяльных (D) кампанентаў зваротнай сувязі, а таксама агульным каэфіцыентам узмацнення ўсёй сістэмы. Хуткае выхадное напружанне FSC можа вагацца ад -2.5 В да 2.5 В, што пры канфігурацыі з дыёдным лазерам з вонкавым рэзанатарам MOGLabs можа забяспечыць ваганні току ±2.5 мА.

ХУТКІ СЕРВА

ПАЛЯПШЭННЕ

Знешні ўзмацняльнік [1]

ХУТКІ НАБОР

Хуткая памылка
Павольны кантроль
0v

+ УЛОЖАНЫЯ

ХУТКА = БЛАКІРАВАЦЬ БЛАКІРАВАЦЬ (ХУТКА)

ПІ
D
0v

Хуткі кантроль

Малюнак 3.5: Схема хуткаснага ПІД-кантролера з зваротнай сувяззю.

На малюнку 3.6 паказаны канцэптуальны графік дзеяння як хуткага, так і павольнага сервапрывадных контураў. На нізкіх частотах дамінуе контур хуткага інтэгратара (I). Каб прадухіліць празмерную рэакцыю сервапрываднага контуру на нізкачастотныя (акустычныя) знешнія ўзбурэнні, ужываецца абмежаванне ўзмацнення па нізкай частаце, якое кіруецца ручкай GAIN LIMIT.
На сярэдніх частотах (10 кГц 1 МГц) дамінуе прапарцыйная (P) зваротная сувязь. Частата кута адзінкавага ўзмацнення, на якой прапарцыйная зваротная сувязь перавышае інтэгральную характарыстыку, рэгулюецца ручкай FAST INT. Агульнае ўзмацненне контуру P усталёўваецца падстроечным рэгулятарам FAST GAIN або праз знешні кіруючы сігнал праз раз'ём GAIN IN на задняй панэлі.

3.3 Хуткі сервацыкл

Узмацненне (дБ)

Высокачастотная адсечка Двайны інтэгратар

Хуткае ўмацаванне
ХУТКАЯ РОЗНІЦА РОЗНІЦА ЎЗМАЦНЕННЕ (абмежаванне)

Інтэгратар

ХУТКАЕ ЎЗМАЦНЕННЕ НЧ (абмежаванне)

Інтэгратар

Прапарцыянальны

Дыферэнцыятар

Фільтраваць

ПАВОЛЬНЫ ІНТЭРНЭТ

20101

102

103

104

105

106

107

108

Частата Фур'е [Гц]

Малюнак 3.6: Канцэптуальны графік Бодэ, які паказвае дзеянне хуткага (чырвоны) і павольнага (сіні) кантролераў. Павольны кантролер — гэта адзінарны або падвойны інтэгратар з рэгуляванай ступенчатай частатой. Хуткі кантролер — гэта ПІД-кампенсатар з рэгуляванымі ступенчатымі частатой і абмежаваннямі ўзмацнення на нізкіх і высокіх частотах. Дадаткова дыферэнцыятар можна адключыць і замяніць нізкачастотным фільтрам.

Высокія частоты (1 МГц) звычайна патрабуюць дамінавання дыферэнцыяцыйнай пятлі для паляпшэння блакіроўкі. Дыферэнцыятар забяспечвае кампенсацыю фазнага апярэджвання для абмежаванага часу водгуку сістэмы і мае каэфіцыент узмацнення, які павялічваецца са хуткасцю 20 дБ за дэкаду. Кутавую частату дыферэнцыяльнай пятлі можна рэгуляваць з дапамогай ручкі FAST DIFF/FILTER для кіравання частатой, на якой дамінуе дыферэнцыяльная зваротная сувязь. Калі для параметра FAST DIFF/FILTER усталявана значэнне OFF, дыферэнцыяльная пятля адключаецца, і зваротная сувязь застаецца прапарцыйнай на больш высокіх частотах. Каб прадухіліць ваганні і абмежаваць уплыў высокачастотнага шуму, калі ўключана дыферэнцыяльная пятля зваротнай сувязі, існуе рэгуляваны ліміт узмацнення, DIFF GAIN, які абмяжоўвае дыферэнцыятар на высокіх частотах.
Дыферэнцыятар часта не патрабуецца, і кампенсатар можа замест гэтага скарыстацца нізкачастотнай фільтрацыяй хуткага водгуку сервапрывада, каб яшчэ больш паменшыць уплыў шуму. Павярніце FAST DIFF/FILTER

Раздзел 3. Кантуры кіравання з зваротнай сувяззю

Павярніце ручку супраць гадзіннікавай стрэлкі з становішча OFF, каб усталяваць частату спаду для рэжыму фільтрацыі.
Хуткі сервапрывад мае тры рэжымы працы: SCAN, SCAN+P і LOCK. Пры ўсталёўцы SCAN зваротная сувязь адключаецца, і да хуткага выхаду ўжываецца толькі зрушэнне. Пры ўсталёўцы SCAN+P ужываецца прапарцыйная зваротная сувязь, якая дазваляе вызначаць знак і каэфіцыент узмацнення хуткага сервапрывада падчас сканавання лазернай частаты, спрашчаючы працэдуру блакіроўкі і налады (гл. §4.2). У рэжыме LOCK сканаванне спыняецца і ўключаецца поўная зваротная сувязь ПІД-рэгулятара.

3.3.1 Вымярэнне хуткасці рэакцыі сервапрывада
У наступных двух раздзелах апісваецца вымярэнне прапарцыйнай і дыферэнцыяльнай зваротнай сувязі па зменах сігналу памылкі. Для мадэлявання сігналу памылкі выкарыстоўвайце генератар функцый, а для вымярэння рэакцыі — асцылограф.
1. Падключыце MONITOR 1, 2 да асцылографа і ўсталюйце селектары ў становішча FAST ERR і FAST.
2. Set INPUT to (offset mode) and CHB to 0.
3. Падключыце генератар функцый да ўваходу CHA.
4. Наладзьце функцыянальны генератар для атрымання сінусоіды частатой 100 Гц з напругай 20 мВ ад піка да піка.
5. Адрэгулюйце ручку ERR OFFSET такім чынам, каб сінусаідальны сігнал памылкі, які бачны на маніторы FAST ERR, быў адцэнтраваны вакол нуля.

3.3.2 Вымярэнне прапарцыйнай рэакцыі · Зменшце дыяпазон да нуля, павярнуўшы ручку SPAN цалкам супраць гадзіннікавай стрэлкі.
· Усталюйце FAST у SCAN+P, каб уключыць прапарцыянальную пятлю зваротнай сувязі.

3.3 Хуткі сервацыкл

· На асцылографе выхад FAST FSC павінен паказваць сінусоідную хвалю частатой 100 Гц.
· Адрэгулюйце ручку FAST GAIN, каб змяняць прапарцыйнае ўзмацненне хуткага сервапрывада, пакуль выхадны сігнал не стане аднолькавым ampлітуда ў якасці ўваходных дадзеных.
· Каб вымераць частотную характарыстыку прапарцыйнай зваротнай сувязі, адрэгулюйце частату генератара функцый і кантралюйце ampхуткасць хуткага выхаднога адказу. Напрыкладampл.зн., павялічвайце частату, пакуль ampлітуду падзяляюць напалову, каб знайсці частату ўзмацнення -3 дБ.

3.3.3 Вымярэнне дыферэнцыяльнай рэакцыі
1. Усталюйце FAST INT у значэнне OFF, каб выключыць цыкл інтэгратара.
2. Усталюйце FAST GAIN на адзінку, выканаўшы дзеянні, апісаныя ў раздзеле вышэй.
3. Усталюйце каэфіцыент узмацнення DIFF на 0 дБ.
4. Усталюйце для параметра FAST DIFF/FILTER (ХУТКАЯ ПАРАМЕЖА/ФІЛЬТР) значэнне 100 кГц.
5. Змяняйце частату функцыянальнага генератара ад 100 кГц да 3 МГц і кантралюйце выхад FAST.
6. Падчас змены частаты сігналу памылкі вы павінны ўбачыць адзінкавае ўзмацненне на ўсіх частотах.
7. Усталюйце каэфіцыент узмацнення DIFF на 24 дБ.
8. Цяпер, калі вы будзеце пракручваць частату сігналу памылкі, вы павінны заўважыць павелічэнне нахілу на 20 дБ за дэкаду пасля 100 кГц, якое пачне змяншацца на 1 МГц, паказваючы аптычнасць.amp абмежаванні прапускной здольнасці.
Каэфіцыент узмацнення хуткага выхаду можна змяніць, змяняючы значэнні рэзістараў, але схема больш складаная, чым для павольнай зваротнай сувязі (§3.2.2). Пры неабходнасці звярніцеся ў MOGLabs для атрымання дадатковай інфармацыі.

Раздзел 3. Кантуры кіравання з зваротнай сувяззю

3.4 Мадуляцыя і сканаванне
Лазернае сканаванне кіруецца альбо ўнутраным генератарам разгорткі, альбо знешнім сігналам разгорткі. Унутраная разгортка мае пілападобны характар са зменным перыядам, які задаецца ўнутраным чатырохпазіцыйным перамыкачом дыяпазону (дадатак C) і аднаабаротным падстроечным рэгулятарам RATE на пярэдняй панэлі.
Хуткія і павольныя сервапёры могуць быць уключаны асобна праз сігналы TTL, якія паступаюць на адпаведныя перамыкачы на задняй панэлі і пярэдняй панэлі. Устаноўка любога з контураў у становішча LOCK спыняе разгортку і актывуе стабілізацыю.

МАДУЛЯЦЫЯ І РАЗГУЛКА

УНУТ./ЗН

ТРЫГ

СТАЎКА

Ramp

Нахіл [6] ЗМЕСТНАСЦЬ

РАЗДЗЕЛ
0v

+
ЗРУШЭННЕ
0v

0v
Фіксаваны зрушэнне [5]

Хуткае кіраванне MOD IN

Мод [4]

0v 0v
+
БІАС
0v 0v
Зрушэнне [3]

ЗАБЛАКАВАННЕ (ХУТКАЕ)

ЗАБЛАКАВАННЕ (ПАВОЛЬНА)

ХУТКА = БЛАКІРАВАННЕ ПАВОЛЬНА = БЛАКІРАВАННЕ

RAMP RA

НЧ-разгортка

ПРАДСУДЗІЛАСНАСЦЬ

ХУТКІ ВЫХАД +

КХ ХУТКАЯ

Малюнак 3.7: Разгортка, знешняя мадуляцыя і зрушэнне току прамой сувязі.

рamp таксама можна дадаць да хуткага выхаду, уключыўшы DIP3 і адрэгуляваўшы падстройшчык зрушэння, але многія лазерныя кантролеры (напрыклад, MOGLabs DLC) будуць генераваць неабходны ток зрушэння на аснове павольнага сігналу сервапрывада, і ў гэтым выпадку няма неабходнасці таксама генераваць яго ўнутры FSC.

4. Ужыванне прample: замак Паўнда-Дрэвера

Тыповым прымяненнем FSC з'яўляецца блакіроўка частаты лазера да аптычнага рэзанатара з выкарыстаннем тэхнікі PDH (мал. 4.1). Рэзанатар дзейнічае як дыскрымінатар частаты, і FSC падтрымлівае лазер у рэзанансе з рэзанатарам, кіруючы лазерным п'езаэлектрыкам і токам праз яго выхады SLOW і FAST адпаведна, памяншаючы шырыню лазернай лініі. Даступная асобная заўвага па ўжыванні (AN002), якая змяшчае падрабязныя практычныя парады па рэалізацыі апарата PDH.

Асцылограф

ТРЫГ

CH1

CH2

Лазерная
Бягучы мод Piezo SMA

МНВ

PBS

Кантролер DLC

PZT MOD

Рэзанантны ФНЧ

МАНІТОР 2 МАНІТОР 1 БЛАКІРАВАННЕ

ЗГУЛЯННЕ ЎЗРОЎНЮ

Б У

ІН

Серыял:

ТРЫГ

ХУТКІ ВЫХАД ПАВОЛЬНЫ ВЫХАД МАДУЛЯЦЫЯ ЎВАХОД

МАГУТНАСЦЬ B МАГУТНАСЦЬ A

Малюнак 4.1: Спрошчаная схема сінхранізацыі рэзанатара PDH з выкарыстаннем FSC. Электрааптычны мадулятар (EOM) генеруе бакавыя паласы, якія ўзаемадзейнічаюць з рэзанатарам, ствараючы адлюстраванні, якія вымяраюцца на фотадэтэктары (PD). Дэмадуляцыя сігналу фотадэтэктара стварае сігнал памылкі PDH.

Для генерацыі сігналаў памылак можна выкарыстоўваць мноства іншых метадаў, якія тут не будуць абмяркоўвацца. У астатняй частцы гэтага раздзела апісваецца, як дасягнуць блакіроўкі пасля генерацыі сігналу памылкі.

Раздзел 4. Прыкладаннеample: замак Паўнда-Дрэвера

4.1 Канфігурацыя лазера і кантролера
FSC сумяшчальны з рознымі лазерамі і кантролерамі, пры ўмове іх правільнай канфігурацыі для патрэбнага рэжыму працы. Пры кіраванні ECDL (напрыклад, лазерамі MOGLabs CEL або LDL) патрабаванні да лазера і кантролера наступныя:
· Шырокапалосная мадуляцыя непасрэдна ў лазерную галоўку або ўнутрырэзанатарны фазавы мадулятар.
· Высокая гучнасцьtagкіраванне п'езаэлектрычным прывадам ад знешняга кіруючага сігналу.
· Генерацыя прамога току («току зрушэння») для лазераў, якія патрабуюць зрушэння 1 мА па ўсім дыяпазоне сканавання. FSC здольны генераваць ток зрушэння ўнутры, але дыяпазон можа быць абмежаваны электронікай галаўной платы або насычэннем фазавага мадулятара, таму можа спатрэбіцца выкарыстоўваць зрушэнне, якое забяспечваецца лазерным кантролерам.
Лазерныя кантролеры і галаўныя панэлі MOGLabs можна лёгка наладзіць для дасягнення патрэбнай працы, як тлумачыцца ніжэй.

4.1.1 Канфігурацыя ўзгалоўя ложка
Лазеры MOGLabs маюць унутраную галоўную плату, якая злучае кампаненты з кантролерам. Для працы з FSC патрабуецца галоўная плата з хуткай мадуляцыяй току праз раз'ём SMA. Галоўную плату трэба падключыць непасрэдна да FSC FAST OUT.
Для максімальнай прапускной здольнасці мадуляцыі настойліва рэкамендуецца выкарыстоўваць галоўную плату B1240, хоць B1040 і B1047 з'яўляюцца прымальнай заменай лазерам, несумяшчальным з B1240. На галоўнай плате ёсць шэраг перамычак, якія неабходна наладзіць для ўваходу пастаянным токам з буферызацыяй (BUF), дзе гэта дастасавальна.

4.2 Дасягненне пачатковай блакіроўкі

4.1.2 Канфігурацыя DLC
Нягледзячы на тое, што FSC можна наладзіць для ўнутранай або знешняй разгорткі, значна прасцей выкарыстоўваць рэжым унутранай разгорткі і ўсталяваць DLC як падпарадкаваную прыладу наступным чынам:
1. Падключыце SLOW OUT да SWEEP / PZT MOD на DLC.
2. Уключыце DIP9 (знешняя разгортка) на DLC. Пераканайцеся, што DIP13 і DIP14 выключаны.
3. Адключыце DIP3 (генерацыю зрушэння) FSC. DLC аўтаматычна генеруе бягучае зрушэнне прамой сувязі з уваходнага сігналу разгорткі, таму няма неабходнасці генераваць зрушэнне ўнутры FSC.
4. Усталюйце SPAN на DLC на максімум (па гадзіннікавай стрэлцы цалкам).
5. Усталюйце частату на DLC на нуль, выкарыстоўваючы ВК-дысплей для адлюстравання частаты.
6. Пераканайцеся, што SWEEP на FSC знаходзіцца ў становішчы INT.
7. Усталюйце FREQ OFFSET (зрушэнне частаты) на сярэдняе значэнне, а SPAN (дыяпазон) на поўнае значэнне на FSC і назірайце за лазерным сканаваннем.
8. Калі сканаванне адбываецца ў няправільным кірунку, памяняйце месцамі DIP4 на FSC або DIP11 на DLC.
Важна, каб ручка SPAN на DLC не рэгулявалася пасля ўстаноўкі, як паказана вышэй, бо гэта паўплывае на цыкл зваротнай сувязі і можа перашкодзіць блакаванню FSC. Для рэгулявання дыяпазону дыяпазону варта выкарыстоўваць элементы кіравання FSC.

4.2 Дасягненне пачатковай блакіроўкі
Элементы кіравання SPAN і OFFSET на FSC можна выкарыстоўваць для налады лазера для праходжання праз патрэбную кропку фіксацыі (напрыклад, рэзананс рэзанатара) і для павелічэння маштабу сканавання вакол рэзанансу. Ніжэй прыведзены наступныя дзеянні.

Раздзел 4. Прыкладаннеample: замак Паўнда-Дрэвера

Гэтыя крокі ілюструюць працэс, неабходны для дасягнення стабільнай блакіроўкі. Паказаныя значэнні з'яўляюцца арыентыровачнымі і павінны быць скарэкціраваны ў залежнасці ад канкрэтных ужыванняў. Дадатковыя рэкамендацыі па аптымізацыі блакіроўкі прыведзены ў §4.3.

4.2.1 Блакіроўка з хуткай зваротнай сувяззю
1. Падключыце сігнал памылкі да ўваходу A IN на задняй панэлі.
2. Пераканайцеся, што сігнал памылкі мае парадак 10 мВпікс.
3. Set INPUT to (offset mode) and CHB to 0.
4. Усталюйце MONITOR 1 у становішча FAST ERR і назірайце на асцылографе. Рэгулюйце ручку ERR OFFSET, пакуль узровень пастаяннага току, які адлюстроўваецца, не будзе роўны нулю. Калі няма неабходнасці выкарыстоўваць ручку ERROR OFFSET для рэгулявання ўзроўню пастаяннага току сігналу памылкі, перамыкач INPUT можна ўсталяваць у становішча DC, і ручка ERROR OFFSET не будзе мець эфекту, што прадухіліць выпадковую рэгуляванне.
5. Зменшце FAST GAIN да нуля.
6. Усталюйце FAST на SCAN+P, SLOW на SCAN і знайдзіце рэзананс з дапамогай рэгулятараў разгорткі.
7. Павялічвайце FAST GAIN, пакуль сігнал памылкі не стане «расцягнутым», як паказана на малюнку 4.2. Калі гэтага не назіраецца, перавярніце перамыкач FAST SIGN і паспрабуйце яшчэ раз.
8. Усталюйце FAST DIFF на OFF і GAIN LIMIT на 40. Зменшце FAST INT да 100 кГц.
9. Усталюйце рэжым FAST у становішча LOCK, і кантролер зафіксуецца на перасячэнні сігналу памылкі праз нуль. Каб зафіксаваць лазер, можа спатрэбіцца ўнесці невялікія карэктывы ў FREQ OFFSET.
10. Аптымізуйце блакіроўку, рэгулюючы FAST GAIN і FAST INT, назіраючы за сігналам памылкі. Пасля рэгулявання інтэгратара можа спатрэбіцца паўторна заблакіраваць сервапрывад.

4.2 Дасягненне пачатковай блакіроўкі

Малюнак 4.2: Сканіраванне лазера з зваротнай сувяззю толькі па P-сігнале на хуткім выхадзе падчас сканавання павольнага выхаду прыводзіць да пашырэння сігналу памылкі (аранжавы колер), калі знак і ўзмацненне правільныя (справа). У прымяненні PDH прапусканне рэзанатара (сіні колер) таксама будзе пашырацца.
11. Некаторыя праграмы могуць атрымаць карысць ад павелічэння FAST DIFF для паляпшэння рэакцыі цыкла, але звычайна гэта не патрабуецца для дасягнення пачатковай блакіроўкі.
4.2.2 Блакіроўка з павольнай зваротнай сувяззю
Пасля таго, як будзе дасягнута фіксацыя з дапамогай хуткай прапарцыйнай і інтэгратарнай зваротнай сувязі, варта ўключыць павольную зваротную сувязь, каб улічыць павольныя дрэйфы і адчувальнасць да нізкачастотных акустычных збурэнняў.
1. Усталюйце SLOW GAIN на сярэдні дыяпазон, а SLOW INT — на 100 Гц.
2. Усталюйце рэжым FAST на SCAN+P, каб разблакіраваць лазер, і адрэгулюйце SPAN і OFFSET, каб бачыць перасячэнне нуля.
3. Усталюйце MONITOR 2 у рэжым SLOW ERR і назірайце на асцылографе. Адрэгулюйце падстройшчык побач з ERR OFFSET, каб звесці сігнал павольнай памылкі да нуля. Рэгуляванне гэтага падстройшчыка паўплывае толькі на ўзровень пастаяннага току павольнага сігналу памылкі, а не на хуткага сігналу памылкі.
4. Зноў заблакуйце лазер, усталяваўшы рэжым FAST у становішча LOCK, і ўнясіце неабходныя невялікія карэктывы ў FREQ OFFSET, каб заблакіраваць лазер.

Раздзел 4. Прыкладаннеample: замак Паўнда-Дрэвера

5. Усталюйце рэжым SLOW у рэжым LOCK і назірайце за сігналам памылкі павольнага рэжыму. Калі павольны сервапрывад блакуецца, узровень пастаяннага току памылкі павольнага рэжыму можа змяніцца. Калі гэта адбудзецца, звярніце ўвагу на новае значэнне сігналу памылкі, вярніце SLOW у рэжым SCAN і выкарыстайце рэгулятар зрушэння памылкі, каб наблізіць сігнал памылкі разблакіроўкі павольнага рэжыму да заблакіраванага значэння, і паспрабуйце зноў заблакіраваць блакіроўку павольнага рэжыму.
6. Паўтарыце папярэдні крок павольнай блакіроўкі лазера, назіраючы за змяненнем пастаяннага току ў павольнай памылцы і рэгулюючы рэгулятар зрушэння памылкі, пакуль уключэнне павольнай блакіроўкі не прывядзе да вымернага змянення значэння сігналу павольнай блакіроўкі ў параўнанні з хуткай блакіроўкай.
Рэгулятар зрушэння памылкі рэгулюе невялікія адрозненні (мВ) паміж зрушэннямі хуткага і павольнага сігналаў памылкі. Рэгуляванне рэгулятара гарантуе, што абедзве схемы кампенсацыі хуткай і павольнай памылкі фіксуюць лазер на адной частаце.
7. Калі сервапрывад адразу разблакуецца пасля ўключэння блакіроўкі павольнага руху, паспрабуйце змяніць месцазнаходжанне знака павольнага руху.
8. Калі павольны сервапрывад усё яшчэ адразу разблакуецца, паменшыце павольнае ўзмацненне і паспрабуйце зноў.
9. Пасля дасягнення стабільнай павольнай блакіроўкі з правільна ўсталяваным падстроечным рэгулятарам ERR OFFSET адрэгулюйце SLOW GAIN і SLOW INT для паляпшэння стабільнасці блакіроўкі.

4.3 Аптымізацыя
Мэта сервапрывада — фіксаваць лазер на нулявым перасячэнні сігналу памылкі, які ў ідэале быў бы ідэнтычна нулю пры блакаванні. Такім чынам, шум у сігнале памылкі з'яўляецца мерай якасці блакавання. Спектральны аналіз сігналу памылкі — магутны інструмент для разумення і аптымізацыі зваротнай сувязі. Можна выкарыстоўваць радыёчастотныя спектрааналізатары, але яны адносна дарагія і маюць абмежаваны дынамічны дыяпазон. Добрая гукавая карта (24-бітная 192 кГц, напрыклад, Lynx L22)

4.3 Аптымізацыя

забяспечвае аналіз шуму да частаты Фур'е 96 кГц з дынамічным дыяпазонам 140 дБ.
У ідэале аналізатар спектру выкарыстоўваўся б з незалежным частотным дыскрымінатарам, неадчувальным да ваганняў магутнасці лазера [11]. Добрых вынікаў можна дасягнуць, кантралюючы сігнал памылкі ў контуры, але пераважней вымярэнне па-за контурам, напрыклад, вымярэнне прапускання рэзанатара ў дадатку PDH. Для аналізу сігналу памылкі падключыце аналізатар спектру да аднаго з выхадаў MONITOR, усталяванага ў рэжым FAST ERR.
Шырокапалосная блакіроўка звычайна прадугледжвае спачатку дасягненне стабільнай блакіроўкі з выкарыстаннем толькі хуткага сервапрывада, а затым выкарыстанне павольнага сервапрывада для паляпшэння доўгатэрміновай стабільнасці блакіроўкі. Павольны сервапрывад неабходны для кампенсацыі цеплавога дрэйфу і акустычных збурэнняў, якія прывялі б да пераскоку моды пры кампенсацыі толькі токам. Наадварот, простыя метады блакіроўкі, такія як насычаная абсарбцыйная спектраскапія, звычайна дасягаюцца шляхам спачатку дасягнення стабільнай блакіроўкі з дапамогай павольнага сервапрывада, а затым выкарыстання хуткага сервапрывада толькі для кампенсацыі ваганняў больш высокай частаты. Пры інтэрпрэтацыі спектру сігналу памылкі можа быць карысна звярнуцца да графіка Бодэ (малюнак 4.3).
Пры аптымізацыі FSC рэкамендуецца спачатку аптымізаваць хуткі сервапрывад шляхам аналізу сігналу памылкі (або перадачы праз рэзанатар), а затым павольны сервапрывад, каб знізіць адчувальнасць да знешніх узбурэнняў. У прыватнасці, рэжым SCAN+P забяспечвае зручны спосаб атрымання прыблізна правільных знака і каэфіцыента ўзмацнення зваротнай сувязі.
Звярніце ўвагу, што дасягненне найбольш стабільнай блакіроўкі частаты патрабуе дбайнай аптымізацыі многіх аспектаў апарата, а не толькі параметраў FSC. Напрыкладampле, рэшткавы ampЛітлудная мадуляцыя (RAM) у апараце PDH прыводзіць да дрэйфу сігналу памылкі, які сервапрывад не можа кампенсаваць. Аналагічна, нізкае суадносіны сігнал/шум (SNR) будзе падаваць шум непасрэдна ў лазер.
У прыватнасці, высокі каэфіцыент узмацнення інтэгратараў азначае, што блакіроўка можа быць адчувальнай да контураў зазямлення ў ланцугу апрацоўкі сігналаў, і

Раздзел 4. Прыкладаннеample: замак Паўнда-Дрэвера

Варта паклапаціцца пра іх ліквідацыю або памяншэнне. Зазямленне FSC павінна быць як мага бліжэй да лазернага кантролера і любой электронікі, якая ўдзельнічае ў генерацыі сігналу памылкі.
Адна з працэдур аптымізацыі хуткага сервапрывада - усталяваць FAST DIFF у значэнне OFF і адрэгуляваць FAST GAIN, FAST INT і GAIN LIMIT, каб максімальна знізіць узровень шуму. Затым аптымізаваць FAST DIFF і DIFF GAIN, каб паменшыць высокачашчынныя кампаненты шуму, якія назіраюцца на аналізатары спектру. Звярніце ўвагу, што змены ў FAST GAIN і FAST INT могуць спатрэбіцца для аптымізацыі блакіроўкі пасля ўвядзення дыферэнцыятара.
У некаторых выпадках сігнал памылкі абмежаваны паласой прапускання і ўтрымлівае толькі некарэляваны шум на высокіх частотах. У такіх выпадках пажадана абмежаваць дзеянне сервапрывада на высокіх частотах, каб прадухіліць зваротнае ўключэнне гэтага шуму ў кіруючы сігнал. Прадугледжана опцыя фільтра для памяншэння хуткай рэакцыі сервапрывада вышэй за пэўную частату. Гэтая опцыя ўзаемавыключальная з дыферэнцыятарам і павінна быць выкарыстана, калі ўключэнне дыферэнцыятара павялічвае...
60

Узмацненне (дБ)

Высокачастотная адсечка Двайны інтэгратар

Хуткае ўмацаванне
ХУТКАЯ РОЗНІЦА РОЗНІЦА ЎЗМАЦНЕННЕ (абмежаванне)

Інтэгратар

ХУТКАЕ ЎЗМАЦНЕННЕ НЧ (абмежаванне)

Інтэгратар

Прапарцыянальны

Дыферэнцыятар

Фільтраваць

ПАВОЛЬНЫ ІНТЭРНЭТ

20101

102

103

104

105

106

107

108

Частата Фур'е [Гц]

Малюнак 4.3: Канцэптуальны графік Бодэ, які паказвае дзеянне хуткага (чырвоны) і павольнага (сіні) кантролераў. Частоты вуглоў і межы ўзмацнення рэгулююцца з дапамогай ручак на пярэдняй панэлі, як пазначана.

4.3 Аптымізацыя

вымераны шум.
Павольны сервапрывад можна аптымізаваць, каб мінімізаваць празмерную рэакцыю на знешнія ўзрушэнні. Без контуру павольнага сервапрывада высокая мяжа ўзмацнення азначае, што хуткі сервапрывад будзе рэагаваць на знешнія ўзрушэнні (напрыклад, акустычную сувязь), і атрыманае змяненне току можа выклікаць пераходы мод у лазеры. Таму пераважней, каб гэтыя (нізкачастотныя) ваганні кампенсаваліся ў п'езаэлементы.
Рэгуляванне SLOW GAIN і SLOW INT не абавязкова прывядзе да паляпшэння спектру сігналу памылкі, але пры аптымізацыі знізіць адчувальнасць да акустычных перашкод і падоўжыць тэрмін службы блакіроўкі.
Аналагічным чынам, актывацыя падвойнага інтэгратара (DIP2) можа палепшыць стабільнасць, гарантуючы, што агульны каэфіцыент узмацнення павольнай сервасістэмы будзе вышэйшым, чым у хуткай сервасістэмы на гэтых ніжэйшых частотах. Аднак гэта можа прывесці да празмернай рэакцыі павольнай сервасістэмы на нізкачастотныя збурэнні, і падвойны інтэгратар рэкамендуецца толькі ў тым выпадку, калі працяглыя зрухі току дэстабілізуюць блакіроўку.

Раздзел 4. Прыкладаннеample: замак Паўнда-Дрэвера

А. Тэхнічныя характарыстыкі

Параметр

Спецыфікацыя

Часавыя абмежаванні Паласа паласы ўзмацнення (-3 дБ) Затрымка распаўсюджвання Паласа паласы знешняй мадуляцыі (-3 дБ)

> 35 МГц < 40 нс
> 35 МГц

Уваход A IN, B IN SWEEP IN GAIN IN MOD IN LOCK IN

SMA, 1 M, ±2 В SMA, 5 M, ад 1 да +0 В SMA, 2 M, ±5 В SMA, 1 M, ±2 В Аўдыёраз'ём 5 мм (мама), TTL

Аналагавыя ўваходы перавышаюць гучнасцьtagабаронены да ±10 В. TTL-уваходы прымаюць < 1 В як нізкі ўзровень, > 0 В як высокі. LOCK IN-уваходы маюць дыяпазон ад -2 В да 0 В, актыўны нізкі ўзровень, спажыванне ±0 мкА.

Дадатак А. Тэхнічныя характарыстыкі

Параметр
Выхад ПАВОЛЬНЫ ВЫХАД ХУТКІ ВЫХАД МАНІТОР 1, 2 ТРЫГУЛЯТАР ХАРЧАВАННЯ A, B

Спецыфікацыя
SMA, 50 мА, ад 0 да +2 В, шырыня прапускання 5 кГц SMA, 20 мА, ±50 В, шырыня прапускання > 2 МГц SMA, 5 мА, шырыня прапускання > 20 МГц SMA, 50M, ад 20 да +1 В Раз'ём M0 «мама», ±5 В, 8 мА

All outputs are limited to ±5 V. 50 outputs 50 mA max (125 mW, +21 dBm).

Механіка і магутнасць

Уваход IEC

110–130 В пры 60 Гц або 220–260 В пры 50 Гц

Засцерагальнік

Керамічны перамыкач 5x20 мм, абаронены ад перанапружання, 230 В/0.25 А або 115 В/0.63 А

Памеры

Ш×В×Г = 250 × 79 × 292 мм

Вага

2 кг

Энергаспажыванне

< 10 Вт

Ліквідацыю непаладак

B.1 Частата лазера не скануе
Для MOGLabs DLC з знешнім пьезоэлектрычным кіруючым сігналам патрабуецца, каб знешні сігнал перасякаў 1.25 В. Калі вы ўпэўненыя, што ваш знешні кіруючы сігнал перасякае 1.25 В, праверце наступнае:
· Дыяпазон DLC цалкам па гадзіннікавай стрэлцы. · ЧАСТОТА на DLC роўная нулю (для ўстаноўкі выкарыстоўвайце ВК-дысплей
Частата). · DIP9 (знешняя разгортка) DLC уключаны. · DIP13 і DIP14 DLC выключаны. · Перамыкач блакіроўкі на DLC усталяваны ў становішча SCAN. · SLOW OUT FSC падлучаны да SWEEP / PZT MOD.
уваход DLC. · SWEEP на FSC мае INT. · Дыяпазон FSC цалкам павернуты па гадзіннікавай стрэлцы. · Падключыце FSC MONITOR 1 да асцылографа, усталюйце MONI-
Ручка TOR 1 у становішча RAMP і рэгулюйце зрушэнне частаты, пакуль ramp знаходзіцца ў цэнтры каля 1.25 В.
Калі вышэйзгаданыя праверкі не вырашылі праблему, адключыце FSC ад DLC і пераканайцеся, што лазер скануе пры кіраванні з дапамогай DLC. Звярніцеся па дапамогу ў MOGLabs, калі гэта не дапаможа.
35

Дадатак B. Пошук і ліквідацыю непаладак

B.2 Пры выкарыстанні ўваходу мадуляцыі хуткі выхадны сігнал пераўзыходзіць вялікую гучнасцьtage
Пры выкарыстанні функцыянальнасці MOD IN рэгулятара FSC (DIP 4 уключаны) хуткі выхад звычайна будзе плыўна рухацца да станоўчага значэння аб'ёму.tagшына электроннай, каля 4 В. Пераканайцеся, што ўваход MOD IN замкнёны, калі ён не выкарыстоўваецца.

B.3 Вялікія станоўчыя сігналы памылкі
У некаторых выпадках сігнал памылкі, які генеруецца дадаткам, можа быць строга станоўчым (ці адмоўным) і вялікім. У гэтым выпадку рэгулятар REF і ERR OFFSET могуць не забяспечыць дастатковага зрушэння пастаяннага току, каб гарантаваць, што патрэбная кропка блакіроўкі супадзе з 0 В. У гэтым выпадку можна выкарыстоўваць як канал A, так і канал B з пераключальнікам INPUT, устаноўленым у становішча , каналам B, устаноўленым у становішча PD, і рэгулятарам пастаяннага току.tage, ужытае да CH B, каб стварыць зрушэнне, неабходнае для цэнтравання кропкі блакавання. У якасці прыкладуampнапрыклад, калі сігнал памылкі знаходзіцца ў дыяпазоне ад 0 В да 5 В, а кропка блакіроўкі складала 2.5 В, то падключыце сігнал памылкі да канала A і падайце 2.5 В да канала B. Пры адпаведнай наладзе сігнал памылкі будзе знаходзіцца ў дыяпазоне ад -2 В да +5 В.

B.4 Хуткія выходныя рэек пры ±0.625 В
Для большасці ECDL-ліцэнзій MOGLabs, томtagРазмах хуткага выхаду ±0.625 В (што адпавядае ±0.625 мА, што падаецца ў лазерны дыёд) большы, чым патрабуецца для сінхранізацыі з аптычным рэзанатарам. У некаторых выпадках патрабуецца большы дыяпазон хуткага выхаду. Гэтую мяжу можна павялічыць, проста змяніўшы рэзістар. Пры неабходнасці звярніцеся ў MOGLabs для атрымання дадатковай інфармацыі.

B.5 Зваротная сувязь павінна змяніць знак
Калі змяняецца палярнасць хуткай зваротнай сувязі, гэта звычайна адбываецца таму, што лазер перайшоў у шматмодавы стан (адначасова вагаюцца дзве моды знешняга рэзанатара). Адрэгулюйце ток лазера, каб атрымаць аднакадавы рэжым працы, а не мяняйце палярнасць зваротнай сувязі на адваротную.

B.6 Манітор выводзіць няправільны сігнал

B.6 Манітор выводзіць няправільны сігнал
Падчас заводскіх выпрабаванняў правяраецца выходны сігнал кожнай ручкі MONITOR. Аднак з часам усталёўвальныя шрубы, якія ўтрымліваюць ручку ў патрэбным становішчы, могуць аслабнуць, і ручка можа саслізгваць, у выніку чаго яна будзе падаваць няправільны сігнал. Каб праверыць:
· Падключыце выхад МАНІТОРА да асцылографа.
· Павярніце ручку SPAN па гадзіннікавай стрэлцы цалкам.
· Павярніце МАНІТОР у становішча RAMPЦяпер вы павінны назіраць за арampсігнал парадку 1 вольта; калі вы гэтага не зробіце, значыць, становішча ручкі няправільнае.
· Нават калі вы назіраеце заampПаколькі сігнал выходзіць, становішча ручкі можа быць усё яшчэ няправільным, павярніце ручку на адну пазіцыю па гадзіннікавай стрэлцы.
· Цяпер вы павінны мець невялікі сігнал каля 0 В, і, магчыма, убачыць невялікі ramp на асцылографе парадку дзясяткаў мВ. Адрэгулюйце падстройшчык зрушэння, і вы павінны ўбачыць ampатмасфера гэтага ramp змяніць.
· Калі сігнал на асцылографе змяняецца пры рэгуляванні падстройшчыка зрушэння, становішча ручкі MONITOR правільнае; калі не, то неабходна адрэгуляваць становішча ручкі MONITOR.
Каб выправіць становішча ручкі MONITOR, спачатку неабходна вызначыць выходныя сігналы з дапамогай працэдуры, падобнай да апісанай вышэй, а затым павярнуць становішча ручкі, аслабіўшы два ўстаноўчыя шрубы, якія ўтрымліваюць ручку, з дапамогай шасціграннага ключа на 1.5 мм або шарыкавай адвёрткі.

B.7 Лазер выконвае павольныя скачкі ў рэжыме
Павольныя скачкі ў рэжыме могуць быць выкліканыя аптычнай зваротнай сувяззю ад аптычных элементаў паміж лазерам і рэзанатарам, напрыкладampвалаконна-валаконных злучальных прылад або з самога аптычнага рэзанатара. Сімптомы ўключаюць частату

Дадатак B. Пошук і ліквідацыю непаладак

скачкі свабодна бягучага лазера на павольных прамежках часу, парадку 30 секунд, пры якіх частата лазера падскоквае на 10-100 МГц. Пераканайцеся, што лазер мае дастатковую аптычную ізаляцыю, усталяваўшы дадатковы ізалятар пры неабходнасці, і заблакуйце любыя шляхі прамяня, якія не выкарыстоўваюцца.

C. Макет друкаванай платы

C39

C59

R30

C76

C116

C166

R1 C8 C10
R2

R338 D1
C378

R24

R337

R27

C15

R28

R66 R34

R340 C379
R33
R10

D4
R11 C60 R35

R342

R37

R343 D6
C380
R3 C16 R12

C366 R58 R59 C31 R336

R5 D8
C365 R347 R345
R49

R77 R40

R50 D3
C368 R344 R346
R75

C29 R15 R38 R47 R48

C62 R36 R46 C28

C11 C26
R339

R31 C23
C25

C54 C22 C24 R9

R74 C57
C33

C66 C40

U13

U10

U14

U15

R80 R70 C27

C55 R42

C65 R32

R29 R65

R57 R78 R69

R71 R72

R79 R84

C67

R73

C68

C56

R76

R333

C42 C69

C367 R6
R334 C369

C13

R335

C43 C372 R14 R13

C373 C17
U1
R60 R17 R329
U16
R81 R82

C35

C362 R85 R331 C44 R87

C70

U25 C124

R180 C131

C140 R145

U42

R197 R184 C186 C185

MH2

C165 C194 C167 R186 R187 C183 C195 R200

C126 R325 R324
R168 C162 C184
C157 R148 R147
C163 C168
C158 R170

R95 C85 R166 R99 C84
C86

C75 R97 R96 C87

R83 C83
U26

U27 C92

R100 R101 R102 R106
R104 R105

C88 R98 R86
R341 C95 R107 C94

U38

C90 R109
R103 U28

C128 C89
C141

R140 R143

R108

U48

R146 C127

R185

U50 R326

U49

R332

R201

R191
R199 C202

R198 R190

C216

U57

C221

C234

C222 R210 C217

C169 R192 R202

R195 C170

R171
U51
R203
R211
U58
C257

R213 C223 R212
R214 C203 C204 C205

C172 R194 C199

R327 C171 C160 R188 R172 R173

C93 R111 C96 C102 R144 R117

R110 R112

C98 C91
R115 R114

U31

C101

FB1

C148

FB2

C159

C109 C129

C149

C130
U29
C138

U32
C150

C112 R113

C100

C105 C99 C103 C152 C110

U33

C104 C111 C153
C133

R118 R124
R119 R122

R123
U34 R130 R120 R121

C161

C134

R169 U43

C132

C182 R157 C197

C189 R155 C201
C181 R156

C173
U56
C198 R193

C206

R189

C174

C196

U52

R196 R154 R151 R152 R153

R204 C187 C176 C179

U53

C180 C188 C190

C178

C200

C207

U54
C209

U55 C191

C192

C208 R205

U62 C210

R217 C177

C227 C241 C243 C242 R221
R223 C263

C232

C231

C225
U59
C226
C259

C237

C238

C240 C239

R206
U60
C261

R207 C260 R215

R218

R216

U61 C262

U66 R219

U68 R222

U67 R220

C258 C235 C236

C273

SW1

R225 R224

C266

C265

R228

U69

C269

R231 R229
U70

C270

U71

R234

C272

R226
U72

C71

C36

R16 R18
C14

C114

R131

C115

C58 R93

C46

C371
C370
R43 C45
R44
U11
R330 R92
R90 R89 R88 R91

R20

R19

R39 C34

C72

R61

C73

C19

R45 C47

C41 C78

R23

R22

C375
C374 R41 R21
C37
C38

C30

C20

R52 C48 R51
C49

C50

U17

U18

R55 R53 R62 R54

C63

R63 C52 R26
U12 R25

P6
C377 C376
R64 R56 C51
MH1

C53

C79

C74

C18

C113 R174 R175 R176 R177
C120

R128

R126 C106
R127 R125
U35 R132 U39
R141 C117 R129 R158

R142

C136 R134 R133 R138 R137

C135

C139 R161 R162 R163

C118

C119 R159

C121
U41 C137
R160 C147
C164

U40 C146

C193

R164 C123

C122

R139 R165
U44

C107
U45

C142

C144 R135 C145

R182

R178 R167
R181

RT1

C155 R149

C21 C12

U47

U46

U30 C108

U21 C77 U23 C82

U24 C64 U22 C81

U19 C61
Р68 Р67 U20 C32

C97 R116

C80 R94

U36 C143

C151

R179
R150 C156
R183

R136 C154

C175

C252

C220

C228 C229 C230

U63

C248

C247

C211

C212 C213 C214

U64

C251

C250

C215

C219
R208 R209 C224

C218 C253

U65

C256

C255 C254

C249 C233

C246 C245

C274
C244

C264

C268 R230

C276

C271

C267

C275

R238 R237 R236 R235 R240 R239
R328

РЭФ1 R257

C285 R246

C286 C284

R242
U73
R247

C281 R243

C280
U74

C287

R248

C289 R251 R252

R233 R227 R232
C282 R244 R245
U75
R269

C288 R250 R249

R253 R255

C290

R241

R254
U76
R272

C291

R256
U77

C294 C296

C283

C277

MH5

C292

C293

C279 C278

U37 C125

MH3

C295

C307 R265
Q1

C309

C303 R267 R268
C305

C301

MH6

R282

C312

R274 R283 R284

C322

C298

C300

R264 C297 R262
U78
R273 C311

C299

R263

C302

R261 R258 R259 R260

U79

C306
U80
C315

C313

R266
U81
R278 R275 R276

C304

R277

C316

R271 C308

R270
U82
C314

C318

U83
R280 R279 C321

C310
U84

R285 C317

C320

R281

C319

R290 R291

D11

D12

D13

D14

R287 R286

SW2

R297 R296
R289 R288

C334 C328 C364

R299 C330

R293 R292

C324

C331

R300

R298 C329

C333 C332

U85

C335

C323

C325

D15

R303

D16

C336

R301 R302 C342 C341
C337

U86

C343

C339

C346

R310 R307

R309

R308

MH8

C347 R305 R306

R315

R321

C345

P10

C344 C348

MH9

C349 R318 C350 R319 R317 R316

C352
P11

C351

C354

U87

MH10
C353

U88

C338

C340

R294

C363

MH4 П9
XF1

C358
R295

C326

C327

D17

R304

D18

U89

C355 C356

U91

U90

C361 R323

C357

C359
P12

C360

MH7
R313 R314 R320 R311 R312 R322

Дадатак C. Кампаноўка друкаванай платы

D. Пераўтварэнне 115/230 В

D.1 Засцерагальнік

Засцерагальнік — керамічны супрацьімпульсны, 0.25 А (230 В) або 0.63 А (115 В), 5x20 мм, напрыкладample Littlefuse 0215.250MXP або 0215.630MXP. Трымальнік засцерагальніка — гэта чырвоны картрыдж, размешчаны адразу над уваходам харчавання IEC і галоўным выключальнікам на задняй панэлі прылады (мал. D.1).

Малюнак D.1: Засцерагальнік з патронам, які паказвае размяшчэнне засцерагальніка для працы пры напрузе 230 В.
D.2 Пераўтварэнне 120/240 В
Кантролер можа сілкавацца ад пераменнага току частатой 50–60 Гц, ад 110 да 120 В (100 В у Японіі) або ад 220 да 240 В. Для пераўтварэння паміж 115 В і 230 В неабходна выняць і зноў уставіць засцерагальнік, каб атрымаць патрэбны вольт.tagПраз акно вечка відаць e, і ўсталяваны правільны засцерагальнік (як паказана вышэй).
41

Дадатак D. Пераўтварэнне 115/230 В

Малюнак D.2: Каб змяніць засцерагальнік або аб'ёмtagе. адкрыйце вечка адсека засцерагальніка з дапамогай адвёрткі, устаўленай у невялікую шчыліну на левым краі вечка, крыху злева ад чырвонага аб'ёмуtagіндыкатар е.

Пры выманні патрона засцерагальніка ўстаўце адвёртку ў паглыбленне злева ад патрона; не спрабуйце выняць яго з дапамогай адвёрткі па баках трымальніка засцерагальніка (гл. малюнкі).

НЕПРАВІЛЬНА!

ПРАВІЛЬНА

Малюнак D.3: Каб выняць патрон засцерагальніка, устаўце адвёртку ў паглыбленне злева ад патрона.
Пры змене тtagнапрыклад, засцерагальнік і перамычку трэба памяняць месцамі з аднаго боку на другі, каб перамычка заўсёды знаходзілася ўнізе, а засцерагальнік — уверсе; гл. малюнкі ніжэй.

D.2 Пераўтварэнне 120/240 В

Малюнак D.4: Мост 230 В (злева) і засцерагальнік (справа). Памяняйце месцамі мост і засцерагальнік пры змене напружання.tagе., каб засцерагальнік заставаўся зверху пры ўстаўцы.

Малюнак D.5: Мост 115 В (злева) і засцерагальнік (справа).

Дадатак D. Пераўтварэнне 115/230 В

Бібліяграфія
[1] Алекс Абрамовічы і Джэйк Чапскі. Сістэмы кіравання з зваротнай сувяззю: кіраўніцтва па хуткім доступе для навукоўцаў і інжынераў. Springer Science & Business Media, 2012. 1
[2] Барыс Лур'е і Пол Энрайт. Класічнае кіраванне з зваротнай сувяззю: з дапамогай MATLAB® і Simulink®. CRC Press, 2011. 1
[3] Рычард У. Фокс, Крыс У. Оўтс і Леа У. Холберг. Стабілізацыя дыёдных лазераў для высокадакладных рэзанатараў. Эксперыментальныя метады ў фізічных навуках, 40:1, 46. 2003
[4] Р.В.П. Дрэвер, Дж.Л. Хол, Ф.В. Кавальскі, Дж. Хаф, Г.М. Форд, А.Дж. Манлі і Х. Уорд. Стабілізацыя фазы і частаты лазера з выкарыстаннем аптычнага рэзанатара. Appl. Phys. B, 31:97 105, 1983. 1
[5] Т. В. Ханш і Б. Куйо. Стабілізацыя лазернай частаты з дапамогай палярызацыйнай спектраскапіі адбівальнай апорнай рэзанатара. Optics communications, 35(3):441-444, 1980. 1
[6] М. Чжу і Дж. Л. Хол. Стабілізацыя аптычнай фазы/частоты лазернай сістэмы: прымяненне да камерцыйнага лазера на фарбавальніку з знешнім стабілізатарам. J. Opt. Soc. Am. B, 10:802, 1993. 1
[7] Г.К. Б'ёрклунд. Частотна-мадуляцыйная спектраскапія: новы метад вымярэння слабых паглынанняў і дысперсій. Opt. Lett., 5:15, 1980. 1
[8] Джошуа С. Торранс, Бэн М. Спаркс, Лінкальн Д. Тэрнер і Роберт Э. Шолтэн. Звужэнне шырыні лініі лазернага выпраменьвання ў субкілагерцавым дыяпазоне з дапамогай палярызацыйнай спектраскапіі. Optics express, 24(11):11396 11406, 2016. 1
45

[9] С. К. Бел, Д. М. Хейвуд, Дж. Д. Уайт і Р. Э. Шолтэн. Сігналізацыя зрушэння частаты лазера з выкарыстаннем электрамагнітна індукаванай празрыстасці. Appl. Phys. Lett., 90:171120-2007, 1. XNUMX
[10] В. Дэмтрэдэр. Лазерная спектраскапія, асноўныя паняцці і прыборы. Springer, Берлін, 2-е выданне, 1996. 1
[11] Л.Д. Тэрнер, КП Webэр, К. Дж. Хоторн і Р. Э. Шолтэн. Характарыстыка частотнага шуму вузкай лініі з дапамогай дыёдных лазераў. Opt. Communic., 201:391, 2002. 29
46

MOG Laboratories Pty Ltd 49 University St, Carlton VIC 3053, Australia Tel: +61 3 9939 0677 info@moglabs.com

Дакументы / Рэсурсы

Хуткі сервакантролер PID-рэгулятара Moglabs [pdfІнструкцыя па эксплуатацыі
ПІД-рэгулятар хуткі серварэгулятар, ПІД, хуткі серварэгулятар, серварэгулятар

Спасылкі

Кіраўніцтва карыстальніка

Хуткі сервакантролер PID-рэгулятара Moglabs

Тэхнічныя характарыстыкі

Інструкцыя па ўжыванні прадукту

Злучэнні і элементы кіравання

FAQ

Уводзіны

Злучэнні і элементы кіравання

Feedback control loops

Ліквідацыю непаладак

Дакументы / Рэсурсы

Спасылкі

Пакінуць каментар

Адмяніць адказ