moglabs PID-nopea servosäädin
Tekniset tiedot
- Malli: MOGLabs FSC
- Tyyppi: Servo-ohjain
- Käyttötarkoitus: Lasertaajuusvakautus ja viivanleveyden kaventaminen
- Ensisijainen sovellus: Laajan kaistanleveyden ja matalan latenssin servo-ohjaus
Tuotteen käyttöohjeet
Johdanto
MOGLabsin FSC on suunniteltu tarjoamaan laajakaistaista ja matalan latenssin servo-ohjausta laserin taajuuden vakauttamiseen ja viivanleveyden kaventamiseen.
Peruspalautteen säätöteoria
Lasereiden takaisinkytkentätaajuusvakautus voi olla monimutkaista. On suositeltavaa tarkistaaview säätöteorian oppikirjoja ja lasertaajuusstabilointia käsittelevää kirjallisuutta paremman ymmärryksen saavuttamiseksi.
Liitännät ja säätimet
Etupaneelin säätimet
Etupaneelin säätimiä käytetään välittömiin säätöihin ja valvontaan. Nämä säätimet ovat välttämättömiä reaaliaikaisille säädöille käytön aikana.
Takapaneelin säätimet ja liitännät
Takapaneelin säätimet ja liitännät tarjoavat liitäntöjä ulkoisille laitteille ja oheislaitteille. Näiden asianmukainen kytkentä varmistaa sujuvan toiminnan ja yhteensopivuuden ulkoisten järjestelmien kanssa.
Sisäiset DIP-kytkimet
Sisäiset DIP-kytkimet tarjoavat lisää konfigurointivaihtoehtoja. Näiden kytkimien ymmärtäminen ja oikea asettaminen on ratkaisevan tärkeää ohjaimen toiminnan mukauttamiseksi.
FAQ
Santec-yritys
Nopea servo-ohjain
Versio 1.0.9, Rev 2 -laitteisto
Vastuun rajoitus
MOG Laboratories Pty Ltd (MOGLabs) ei ota mitään vastuuta tämän oppaan sisältämien tietojen käytöstä. Tämä asiakirja voi sisältää tekijänoikeuksilla tai patenteilla suojattuja tietoja ja tuotteita tai viitata niihin, eikä se välitä MOGLabsin tai muiden patenttioikeuksien alaisia lisenssejä. MOGLabs ei ole vastuussa mistään laitteisto- tai ohjelmistovioista tai minkäänlaisesta tietojen katoamisesta tai riittämättömyydestä, eikä mistään suorista, epäsuorista, satunnaisista tai välillisistä vahingoista, jotka liittyvät sen tuotteiden toimintaan tai käyttöön tai jotka johtuvat siitä. . Edellä oleva vastuunrajoitus koskee yhtä lailla kaikkia MOGLabsin tarjoamia palveluita.
Tekijänoikeus
Copyright © MOG Laboratories Pty Ltd (MOGLabs) 2017 2025. Mitään tämän julkaisun osaa ei saa jäljentää, tallentaa hakujärjestelmään tai siirtää missään muodossa tai millään tavalla, sähköisesti, mekaanisesti, valokopioimalla tai muuten ilman kirjallista lupaa. MOGLabsin lupa.
Ota yhteyttä
Lisätietoja saat ottamalla yhteyttä:
MOG Laboratories P/L 49 University St Carlton VIC 3053 AUSTRALIA +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
Johdanto
MOGLabsin FSC tarjoaa kriittiset elementit laajakaistaiseen ja matalan latenssin servo-ohjaimeen, joka on ensisijaisesti tarkoitettu laserin taajuuden vakauttamiseen ja viivanleveyden kaventamiseen. FSC:tä voidaan käyttää myös ampvaloisuuden säätö, esim.ampluoda "kohinansyöjä", joka vakauttaa laserin optisen tehon, mutta tässä käyttöoppaassa oletamme yleisemmän taajuusvakautuksen sovelluksen.
1.1 Palauteohjauksen perusteoria
Lasereiden takaisinkytkentätaajuusvakautus voi olla monimutkaista. Kannustamme lukijoita tutustumaanview säätöteorian oppikirjat [1, 2] ja lasertaajuusstabilointia käsittelevä kirjallisuus [3].
Takaisinkytkentäsäädön käsite on esitetty kaaviomaisesti kuvassa 1.1. Laserin taajuus mitataan taajuusdiskriminaattorilla, joka tuottaa virhesignaalin, joka on verrannollinen hetkellisen laserin taajuuden ja halutun tai asetustaajuuden väliseen eroon. Yleisiä diskriminaattoreita ovat optiset ontelot ja Pound-Drever-Hall (PDH) [4] tai Hansch-Couillaud [5] -detektio; offset-lukitus [6]; tai monet atomiabsorptiospektroskopian variaatiot [7].
0
+
Virhesignaali
Servo
Ohjaussignaali
Laser
dV/df-taajuuserotin
Kuva 1.1: Yksinkertaistettu lohkokaavio takaisinkytkentäsilmukasta.
1
2
Luku 1. Johdanto
1.1.1 Virhesignaalit
Takaisinkytkentöohjauksen keskeinen yhteinen piirre on, että ohjauksessa käytettävän virhesignaalin tulisi vaihtaa etumerkkiä laserin taajuuden siirtyessä asetuspisteen ylä- tai alapuolelle, kuten kuvassa 1.2 on esitetty. Virhesignaalista takaisinkytkentöservo tai -kompensaattori tuottaa ohjaussignaalin laserin muuntimelle siten, että laserin taajuus siirtyy kohti haluttua asetuspistettä. Ratkaisevasti tämä ohjaussignaali vaihtaa etumerkkiä virhesignaalin muuttuessa, mikä varmistaa, että laserin taajuus siirtyy aina kohti asetuspistettä eikä siitä poispäin.
Virhe
Virhe
f
0
Taajuus f
f Taajuus f
VIRHESIIRTO
Kuva 1.2: Teoreettinen dispersiivinen virhesignaali, joka on verrannollinen laserin taajuuden ja asetustaajuuden väliseen eroon. Virhesignaalin offset siirtää lukituspistettä (oikealla).
Huomaa ero virhesignaalin ja ohjaussignaalin välillä. Virhesignaali mittaa todellisen ja halutun lasertaajuuden välistä eroa, joka periaatteessa on välitön ja kohinaton. Ohjaussignaali generoidaan virhesignaalista takaisinkytkentäservolla tai kompensaattorilla. Ohjaussignaali ohjaa toimilaitetta, kuten pietsosähköistä muunninta, laserdiodin injektiovirtaa tai akustis-optista tai sähköoptista modulaattoria, siten, että lasertaajuus palaa asetusarvoonsa. Toimilaitteilla on monimutkaiset vastefunktiot, joissa on äärelliset vaiheviiveet, taajuusriippuvainen vahvistus ja resonanssit. Kompensaattorin tulisi optimoida ohjausvaste virheen minimoimiseksi.
1.1 Palauteohjauksen perusteoria
3
1.1.2 Takaisinkytkentäservon taajuusvaste
Takaisinkytkentäservojen toimintaa kuvataan yleensä Fourier-taajuusvasteen avulla eli takaisinkytkennän vahvistuksena häiriön taajuuden funktiona. EsimerkiksiampYleinen häiriö on verkkotaajuus, ts. verkon taajuus, ts. = 50 Hz tai 60 Hz. Tämä häiriö muuttaa laserin taajuutta jonkin verran 50 tai 60 Hz:n nopeudella. Häiriön vaikutus laseriin voi olla pieni (esim. = 0 ± 1 kHz, jossa 0 on häiriötön laserin taajuus) tai suuri ( ts. = 0 ± 1 MHz). Häiriön koosta riippumatta häiriön Fourier-taajuus on joko 50 tai 60 Hz. Tämän häiriön vaimentamiseksi takaisinkytkentäservolla tulisi olla suuri vahvistus 50 ja 60 Hz:n taajuuksilla, jotta se pystyy kompensoimaan.
Servo-ohjaimen vahvistuksella on tyypillisesti matalataajuusraja, joka yleensä määritellään ohjaimen vahvistus-kaistanleveysrajan mukaan.ampkäytetään servo-ohjaimessa. Vahvistuksen on myös laskettava alle yksikkövahvistuksen (0 dB) korkeammilla taajuuksilla, jotta vältetään ohjauslähdön värähtelyjen, kuten äänijärjestelmien tutun korkean vinkunan (yleisesti kutsutaan "äänipalautteeksi"), syntyminen. Näitä värähtelyjä esiintyy taajuuksilla, jotka ovat laserin, taajuuserottelijan, servon ja toimilaitteen yhdistetyn järjestelmän pienimmän etenemisviiveen käänteisarvon yläpuolella. Tyypillisesti tätä rajaa hallitsee toimilaitteen vasteaika. Ulkoisissa ontelodiodilasereissa käytettyjen pietsosähköisten lasereiden tapauksessa raja on tyypillisesti muutama kHz, ja laserdiodin virtamodulaatiovasteelle raja on noin 100–300 kHz.
Kuva 1.3 on käsitteellinen kuvaaja vahvistuksesta Fourier-taajuuden funktiona FSC:lle. Lasertaajuusvirheen minimoimiseksi vahvistuskuvaajan alla oleva alue tulisi maksimoida. PID-servosäätimet (suhteellinen integrointi ja differentiaali) ovat yleinen lähestymistapa, jossa ohjaussignaali on kolmen komponentin summa, jotka on johdettu yhdestä tulovirhesignaalista. Suhteellinen takaisinkytkentä (P) pyrkii kompensoimaan häiriöitä nopeasti, kun taas integrointitakaisinkytkentä (I) tarjoaa suuren vahvistuksen offseteille ja hitaille ajautumisille, ja differentiaalinen takaisinkytkentä (D) lisää lisävahvistusta äkillisille muutoksille.
4
Luku 1. Johdanto
Vahvistus (dB)
Korkean taajuuden katkaisu Kaksoisintegraattori
60
NOPEA INT NOPEA VOITTO
NOPEA ERO ERO VAHVISTUS (raja)
40
20
integraattori
0
NOPEA LF-VAHVISTUS (raja)
integraattori
Suhteellinen
Erottaja
Suodattaa
HIDAS INT
20101
102
103
104
105
106
107
108
Fourier-taajuus [Hz]
Kuva 1.3: Käsitteellinen Bode-käyrä, joka esittää nopean (punainen) ja hitaan (sininen) säätimen toimintaa. Hidas säädin on joko yksi- tai kaksipuolinen integraattori, jossa on säädettävä kulmataajuus. Nopea säädin on PID-säädin, jossa on säädettävät kulmataajuudet ja vahvistusrajoitukset matalilla ja korkeilla taajuuksilla. Valinnaisesti derivointisuodin voidaan poistaa käytöstä ja korvata alipäästösuodattimella.
Liitännät ja säätimet
2.1 Etupaneelin säätimet
FSC:n etupaneelissa on paljon konfigurointivaihtoehtoja, joiden avulla servon toimintaa voidaan virittää ja optimoida.
Huomaa, että kytkimet ja asetukset voivat vaihdella laitteistoversioiden välillä. Katso laitteesi käyttöohjeesta sarjanumeron osoittama sisältö.
Nopea servo-ohjain
AC DC
INPUT
PD 0
VIITE
CHB
+
NOPEA MERKKI
+
HITAA-MERKKI
INT
75 100 250
50k 100k 200k
10M 5M 2.5M
50
500
20k
500k OFF
1M
25
750 10k
1M 200k
750k
POIS
1k OFF
2M 100k
500k
ALANUMERO
50k
250k
25k
100k
SPAN
RATE
HIDAS INT
FAST INT
NOPEA ERO/SUODATIN
12
6
18
0
24
BIAS
TAAJUUSPOIKKEUS
HIDAS VAHVISTUS
NOPEA VOITTO
EROVAHVISTUS
30 20 10
0
40
50
SISÄKKÄINEN
60
SKANNATA
MAX-LUKKO
HIDAS
HYÖTYRAJA
SKANNAA SKANNAA+P
LUKKO
NOPEASTI
VIRHEPOIKKEUS
STATUS
HIDAS VIRHE
RAMP
NOPEA VIRHE
BIAS
CHB
NOPEASTI
CHA
HIDAS
MON1
HIDAS VIRHE
RAMP
NOPEA VIRHE
BIAS
CHB
NOPEASTI
CHA
HIDAS
MON2
2.1.1 Konfigurointi TULO Valitsee virhesignaalin kytkentätilan; katso kuva 3.2. AC Nopea virhesignaali on AC-kytketty, hidas virhesignaali on DC-kytketty. DC Sekä nopea että hidas virhesignaali on DC-kytketty. Signaalit on DC-kytketty, ja etupaneelin ERROR OFFSET -asetusta käytetään lukituspisteen ohjaamiseen. CHB Valitsee kanavan B tulon: valoilmaisin, maadoitus tai viereisellä trimmipotentiometrillä asetettu muuttuva 0–2.5 V:n referenssi.
NOPEA MERKKI Nopean palautteen merkki. HITAA MERKKI Hitaan palautteen merkki.
5
6
Liitännät ja säätimet
2.1.2 Ramp ohjata
Sisäinen ramp generaattori tarjoaa pyyhkäisytoiminnon lasertaajuuden skannaamiseksi tyypillisesti pietsosähköisen aktuaattorin, diodin injektiovirran tai molempien avulla. Laukaisulähtö on synkronoitu r:n kanssaamp on takapaneelissa (TRIG, 1M).
SISÄ/ULKO Sisäinen tai ulkoinenamp taajuusskannausta varten.
NOPEUDEN Trim-potentiometri sisäisen pyyhkäisynopeuden säätämiseen.
BIAS Kun DIP3 on käytössä, tämän trimmipotentiometrin skaalaama hidas lähtö lisätään nopeaan lähtöön. Tätä bias-syöttöä tarvitaan tyypillisesti ECDL:n pietsosähköisen toimilaitteen säätöön moodihyppelyn estämiseksi. Jotkut laserohjaimet (kuten MOGLabs DLC) tarjoavat kuitenkin tämän toiminnon jo valmiiksi, ja sitä tulisi käyttää vain, jos sitä ei ole muualla.
SPAN Säätää r-arvoaamp korkeus ja siten taajuuspyyhkäisyn laajuus.
TAAJUUSPOIKKEUS Säätää hitaan lähdön DC-poikkeamaa, mikä tehokkaasti muuttaa laserin taajuuden staattisena.
2.1.3 Silmukkamuuttujat
Silmukkamuuttujat mahdollistavat verrannollisuus-, integrointi- ja derivointitekijöiden vahvistuksentagsäädettävät arvot. Integraattorille ja derivaattorilletages, vahvistus esitetään yksikkövahvistustaajuutena, jota joskus kutsutaan kulmataajuudeksi.
SLOW INT Hitaan servointegraattorin kulmataajuus; voidaan poistaa käytöstä tai säätää välillä 25 Hz - 1 kHz.
HIDAS VAHVISTUS Yhden kierroksen hidas servovahvistus; -20 dB - +20 dB.
FAST INT Nopean servointegraattorin kulmataajuus; pois päältä tai säädettävissä välillä 10 kHz - 2 MHz.
2.1 Etupaneelin säätimet
7
NOPEA VAHVISTUS Kymmenen kierrosta nopea servomoottorin suhteellinen vahvistus; -10 dB - +50 dB.
NOPEA DIF/SUODATIN Ohjaa korkeataajuista servovastetta. Kun asetuksena on ”POIS”, servovaste pysyy verrannollisena. Myötäpäivään käännettäessä derivaattori otetaan käyttöön vastaavalla kulmataajuudella. Huomaa, että kulmataajuuden pienentäminen lisää derivaattorin toimintaa. Kun asetuksena on alleviivattu, derivaattori poistetaan käytöstä ja sen sijaan servolähtöön käytetään alipäästösuodatinta. Tämä aiheuttaa vasteen heikkenemisen määritetyn taajuuden yläpuolella.
DIFF GAIN Nopean servoviittimen korkeataajuisen vahvistuksen raja; jokainen lisäys muuttaa maksimivahvistusta 6 dB:llä. Ei vaikutusta, ellei derivointitoiminto ole käytössä eli ellei FAST DIFF -arvoksi ole asetettu alleviivaamatonta arvoa.
2.1.4 Lukituksen säätimet
VAHVISTUKSEN RAJOITUS Nopean servon matalataajuisen vahvistuksen raja desibeleinä. MAX edustaa suurinta käytettävissä olevaa vahvistusta.
ERROR OFFSET Tasavirtaoffset, jota sovelletaan virhesignaaleihin, kun INPUT-tila on asetettu tilaan . Hyödyllinen lukituspisteen tarkkaan viritykseen tai virhesignaalin ajautumisen kompensointiin. Viereinen trimmipotentiometri on hitaan servon virheoffsetin säätämiseen nopeaan servoon nähden, ja sitä voidaan säätää sen varmistamiseksi, että nopeat ja hitaat servot ajavat täsmälleen samaan taajuuteen.
HIDAS Kytkee hitaan servon päälle muuttamalla SCAN-asetuksen LOCK-tilaan. Kun asetuksena on NESTED, hitaan säätövoimakkuudentage syötetään nopeaan virhesignaaliin erittäin suuren vahvistuksen saavuttamiseksi matalilla taajuuksilla, kun hitaaseen lähtöön ei ole kytketty toimilaitetta.
NOPEA Ohjaa nopeaa servoa. Kun asetuksena on SCAN+P, suhteellinen takaisinkytkentä syötetään nopeaan lähtöön laserin skannauksen aikana, jolloin takaisinkytkentä voidaan kalibroida. LOCK-asentoon vaihtaminen pysäyttää skannauksen ja kytkee täyden PID-säädön päälle.
8
Luku 2. Liitännät ja säätimet
TILA Monivärinen ilmaisin, joka näyttää lukon tilan.
Vihreä Virta päällä, lukko poistettu käytöstä. Oranssi Lukko kytketty, mutta virhesignaali on kantaman ulkopuolella, mikä osoittaa lukon
on epäonnistunut. Sininen lukko on kytketty ja virhesignaali on rajojen sisällä.
2.1.5 Signaalin valvonta
Kaksi pyörivää enkooderia valitsevat, mitkä määritetyistä signaaleista reititetään takapaneelin MONITOR 1- ja MONITOR 2 -lähtöihin. TRIG-lähtö on TTL-yhteensopiva lähtö (1M), joka vaihtaa matalasta korkeaan pyyhkäisyn keskellä. Alla oleva taulukko määrittelee signaalit.
CHA CHB NOPEA VIRHE HIDAS VIRHE RAMP BIAS NOPEA HIDAS
Kanavan A tulo Kanavan B tulo Nopean servon käyttämä virhesignaali Hitaan servon R käyttämä virhesignaaliamp sovellettuna SLOW OUT R -toimintoonamp kuten FAST OUT -signaaliin, kun DIP3 on käytössä FAST OUT -ohjaussignaali SLOW OUT -ohjaussignaali
2.2 Takapaneelin säätimet ja liitännät
9
2.2 Takapaneelin säätimet ja liitännät
NÄYTÖN 2 LUKITUS
NÄYTTÖ 1
LAKAISEE SISÄÄN
VOITA SISÄÄN
B-SISÄÄN
A IN
Sarja:
TRIG
NOPEASTI ULOS HIDASTAA ULOS
MOD IN
TEHO B
VIRTA A
Kaikki liittimet ovat SMA-liittimiä, paitsi toisin mainituin tavoin. Kaikki tulot ovat ylijännitesuojattuja.tage suojattu ±15 V:iin asti.
IEC-virtalähde Laite tulee asettaa oikealle äänenvoimakkuudelle.tage maasi mukaan. Katso ohjeet virtalähteen äänenvoimakkuuden muuttamiseen liitteestä D.tage tarvittaessa.
A IN, B IN Kanavien A ja B virhesignaalitulot, tyypillisesti valoilmaisimet. Suuri impedanssi, nimellisalue ±2 V. Kanavaa B ei käytetä, ellei etupaneelin CHB-kytkin ole PD-asennossa.
VIRTA A, B Matalakohinainen tasavirta valoilmaisimille; ±12 V, 125 mA, syötetään M8-liittimen kautta (TE Connectivity osanumero 2-2172067-2, Digikey A121939-ND, 3-tie uros). Yhteensopiva MOGLabs PDA:n ja Thorlabs-valoilmaisimien kanssa. Käytetään tavallisten M8-kaapeleiden kanssa, esim.ample Digikey 277-4264-ND. Varmista, että valoilmaisimet on kytketty pois päältä, kun ne kytketään virtalähteisiin, jotta niiden lähtötehot eivät ylikuormitu.
LISÄÄ VOIMAAtagSähköisesti ohjattu nopean servon suhteellinen vahvistus, ±1 V, joka vastaa etupaneelin nupin koko aluetta. Korvaa etupaneelin FAST GAIN -säätimen, kun DIP1 on käytössä.
SWEEP IN Ulkoinen ramp tulo sallii mielivaltaisen taajuusskannauksen välillä 0–2.5 V. Signaalin on ylitettävä 1.25 V, joka määrittää pyyhkäisyn keskipisteen ja likimääräisen lukituspisteen.
10
Luku 2. Liitännät ja säätimet
3 4
1+12 V
1
3 - 12 V
4V
Kuva 2.1: M8-liittimen pinnien kytkentä POWER A:lle ja B:lle.
MOD IN Laajakaistanmodulaatiotulo, lisätään suoraan nopeaan lähtöön, ±1 V, jos DIP4 on päällä. Huomaa, että jos DIP4 on päällä, MOD IN on kytkettävä virtalähteeseen tai päätettävä asianmukaisesti.
HIDASTUS Hidas ohjaussignaalin lähtö, 0 V - 2.5 V. Normaalisti kytketty pietsosähköiseen ajuriin tai muuhun hitaaseen toimilaitteeseen.
NOPEA OUT Nopea ohjaussignaalin lähtö, ±2 V. Normaalisti kytketty diodin injektiovirtaan, akustiseen tai elektrooptiseen modulaattoriin tai muuhun nopeaan toimilaitteeseen.
MONITOR 1, 2 Valittu signaalilähtö valvontaa varten.
TRIG Matalasta korkeaan TTL-lähtö pyyhkäisykeskiössä, 1M.
LOCK IN TTL-skannaus-/lukitusohjaus; 3.5 mm:n stereoliitin, vasen/oikea (nastat 2, 3) hitaalle/nopealle lukitukselle; matala (maadoitus) on aktiivinen (lukitus käytössä). Etupaneelin skannaus-/lukituskytkimen on oltava SCAN-asennossa, jotta LOCK IN toimii. Digikey-kaapelissa CP-2207-ND on 3.5 mm:n pistoke ja johdot; punainen hitaalle lukitukselle, ohut musta nopealle lukitukselle ja paksu musta maadoitukselle.
321
1 Maadoitus 2 Nopea lukitus 3 Hidas lukitus
Kuva 2.2: 3.5 mm:n stereoliittimen pinnien kytkentä TTL-skannauksen/lukituksen ohjausta varten.
2.3 Sisäiset DIP-kytkimet
11
2.3 Sisäiset DIP-kytkimet
Useita sisäisiä DIP-kytkimiä tarjoaa lisäasetuksia, ja ne kaikki ovat oletusarvoisesti OFF-asennossa.
VAROITUS On olemassa altistumisen mahdollisuus korkeille äänenvoimakkuuksilletagFSC:n sisällä, erityisesti virtalähteen ympärillä.
POIS
1 Nopea vahvistus
Etupaneelin nuppi
2 Hidas takaisinkytkentä Yksi integraattori
3 Bias
Ramp hidastaa vain
4 Ulkoinen MOD pois käytöstä
5 Siirtymä
Normaali
6 Lakaisu
Positiivista
7 Nopea DC-kytkentä
8 Nopea siirtymä
0
PÄÄLLÄ Ulkoinen signaali Kaksoisintegraattori Ramp nopea ja hidas Aktivoitu Kiinteä keskipisteessä Negatiivinen AC -1 V
DIP 1 Jos ON-asennossa, nopean servon vahvistus määräytyy takapaneelin GAIN IN -liittimeen syötetyn potentiaalin mukaan etupaneelin FAST GAIN -nupin sijaan.
DIP 2 Hidas servo on yksi (OFF) tai kaksi (ON) integraattoria. Sen tulisi olla OFF-asennossa, jos käytetään sisäkkäistä hidasta ja nopeaa servotoimintatilaa.
DIP 3 Jos ON, generoi esijännitettä suhteessa hitaaseen servolähtöön moodihyppyjen estämiseksi. Ota käyttöön vain, jos laserohjain ei sitä jo tee. Asetuksen tulisi olla OFF, kun FSC:tä käytetään yhdessä MOGLabs DLC:n kanssa.
DIP 4 Jos ON, ulkoinen modulointi on käytössä takapaneelin MOD IN -liittimen kautta. Modulointi lisätään suoraan FAST OUT -liittimeen. Kun MOD IN -tulo on käytössä, mutta sitä ei käytetä, se on päätettävä ei-toivotun toiminnan estämiseksi.
DIP 5 Jos ON, etupaneelin siirtymänuppi on pois käytöstä ja siirtymä on kiinnitetty keskipisteeseen. Hyödyllinen ulkoisessa pyyhkäisytilassa vahingossa tapahtuvan siirron välttämiseksi.
12
Luku 2. Liitännät ja säätimet
laserin taajuuden muuttaminen painamalla offset-nuppia.
DIP 6 Kääntää pyyhkäisyn suunnan.
DIP 7 Nopea AC. Normaalisti sen tulisi olla ON-asennossa, jotta nopea virhesignaali on AC-kytketty takaisinkytkentäservoihin 40 ms:n (25 Hz) aikavakion ollessa.
DIP 8 Jos PÄÄLLÄ, nopeaan lähtöön lisätään -1 V:n siirtymä. DIP 8:n tulisi olla pois päältä, kun FSC:tä käytetään MOGLabs-lasereiden kanssa.
Palauteohjaussilmukat
FSC:ssä on kaksi rinnakkaista takaisinkytkentäkanavaa, jotka voivat ohjata kahta toimilaitetta samanaikaisesti: "hidasta" toimilaitetta, jota tyypillisesti käytetään laserin taajuuden muuttamiseen suurella määrällä hitailla aikaskaaloilla, ja toista "nopeaa" toimilaitetta. FSC tarjoaa tarkan ohjauksen molemmille toimilaitteille.tagservosilmukan e sekä pyyhkäisy (ramp) generaattori ja kätevä signaalinvalvonta.
INPUT
INPUT
+
AC
VIRHEPOIKKEUS
DC
A IN
A
0v
+
B
B-SISÄÄN
0v +
VREF
0v
CHB
NOPEA MERKKI Nopea AC [7] DC-lohko
HITAA-MERKKI
MODULAATIOLLA JA PYYHKÄISYLLÄ
RATE
Ramp
INT/EXT
Kaltevuus [6] LAKAISEE SISÄÄN
SPAN
0v
+
OFFSET
MOD IN
0v
Modifikaatio [4]
0v
Kiinteä siirtymä [5]
0v
TRIG
0v 0v
+
BIAS
0v 0v
Harha [3]
LUKITUS (NOPEA) LUKITUS (HIDAS) NOPEA = LUKITUS HIDAS = LUKITUS
LF-pyyhkäisy
NOPEASTI ULOS +
NOPEA SERVO
VOITTO NOPEASTI VOITTOON
Ulkoinen vahvistus [1] P
+
I
+
0v
SISÄKKÄINEN
NOPEA = LUKITUS LUKITUS SISÄÄN (NOPEA)
D
0v
HIDAS SERVO
Hidas virhevahvistus HIDAS VAHVISTUS
HIDAS INT
#1
LF-pyyhkäisy
HIDAS INT
+
#2
0v
Kaksoisintegraattori [2]
HIDASTAA
Kuva 3.1: MOGLabsin FSC:n kytkentäkaavio. Vihreät merkinnät viittaavat etupaneelin säätimiin ja takapaneelin tuloihin, ruskeat ovat sisäisiä DIP-kytkimiä ja violetit takapaneelin lähtöjä.
13
14
Luku 3. Takaisinkytkentäsilmukat
3.1 Syöttötiedottage
Tulo stagFSC:n e (kuva 3.2) tuottaa virhesignaalin muodossa VERR = VA – VB – VOFFSET. VA otetaan “A IN” SMA-liittimestä ja VB asetetaan CHB-valitsimella, joka valitsee viereisen säätöpotentiometrin asetukseksi “B IN” SMA-liittimen, VB = 0 tai VB = VREF.
Ohjain ohjaa virhesignaalia servovirralla kohti nollaa, mikä määrittää lukituspisteen. Joissakin sovelluksissa voidaan hyötyä pienistä DC-tason säädöistä tämän lukituspisteen säätämiseksi. Tämä voidaan saavuttaa 10-kierroksen ERR OFFSET -nupilla jopa ±0 V:n siirtymällä, edellyttäen, että INPUT-valitsin on asetettu "offset"-tilaan (). Suurempia offset-arvoja voidaan saavuttaa REF-trimmauspotentiometrillä.
INPUT
INPUT
+ Ilmastointi
VIRHEPOIKKEUS
DC
A IN
A
0v
+
B
B-SISÄÄN
NOPEA MERKKI Nopea AC [7] FE NOPEA VIRHE
DC-lohko
Nopea virhe
0v +
VREF
0v
CHB
HITAA-MERKKI
Hidas virhe SE SLOW ERR
Kuva 3.2: FSC-tulojen kytkentäkaaviotage, joka näyttää kytkennän, offsetin ja napaisuuden säätimet. Kuusikulmiot ovat monitoroituja signaaleja, jotka ovat käytettävissä etupaneelin monitorivalitsimien kautta.
3.2 Hidas servosilmukka
Kuva 3.3 esittää FSC:n hitaan takaisinkytkennän konfiguraatiota. Muuttuva vahvistus stage:tä ohjataan etupaneelin SLOW GAIN -nupilla. Ohjain toimii joko yksi- tai kaksiintegraattorina.
3.2 Hidas servosilmukka
15
riippuen siitä, onko DIP2 käytössä. Hitaan integraattorin aikavakiota ohjataan etupaneelin SLOW INT -nupilla, joka on merkitty vastaavan kulmataajuuden mukaan.
HIDAS SERVO
Hidas virhevahvistus HIDAS VAHVISTUS
Integraattorit
HIDAS INT
#1
LF-pyyhkäisy
HIDAS INT
+
#2
0v
Kaksoisintegraattori [2]
HIDASTAA
LF HIDAS
Kuva 3.3: Kaaviokuva hitaan takaisinkytkennän I/I2-servosta. Kuusikulmiot ovat valvottuja signaaleja, jotka ovat käytettävissä etupaneelin valintakytkimien kautta.
Yhdellä integraattorilla vahvistus kasvaa Fourier-taajuuden pienentyessä, ja kulmakerroin on 20 dB dekadia kohden. Toisen integraattorin lisääminen kasvattaa kulmakerrointa 40 dB:iin dekadia kohden, mikä pienentää pitkäaikaista siirtymää todellisen ja asetustaajuuden välillä. Vahvistuksen liiallinen lisääminen johtaa värähtelyyn, kun ohjain "ylireagoi" virhesignaalin muutoksiin. Tästä syystä on joskus hyödyllistä rajoittaa säätösilmukan vahvistusta matalilla taajuuksilla, joilla suuri vaste voi aiheuttaa laserin moodihypyn.
Hidas servo tarjoaa laajan toimintasäteen pitkäaikaisten ajautumien ja akustisten häiriöiden kompensoimiseksi, kun taas nopealla toimilaitteella on pieni toimintasäde mutta suuri kaistanleveys nopeiden häiriöiden kompensoimiseksi. Kaksoisintegraattorin käyttö varmistaa, että hitaalla servolla on dominoiva vaste matalilla taajuuksilla.
Sovelluksissa, joissa ei ole erillistä hidasta toimilaitetta, hidas ohjaussignaali (yksi- tai kaksinkertaisen integroinnin virhe) voidaan lisätä nopeaan asettamalla SLOW-kytkin asentoon "NESTED". Tässä tilassa on suositeltavaa poistaa käytöstä kaksoisintegraattori hitaan kanavan DIP2-kytkimellä kolminkertaisen integroinnin estämiseksi.
16
Luku 3. Takaisinkytkentäsilmukat
3.2.1 Hitaan servovasteen mittaaminen
Hidas servopiiri on suunniteltu hitaan ajautumisen kompensointia varten. Hitaan silmukan vasteen tarkkailemiseksi:
1. Aseta MONITOR 1 -asetukseksi SLOW ERR ja kytke lähtö oskilloskooppiin.
2. Aseta MONITOR 2 -asetukseksi SLOW ja kytke lähtö oskilloskooppiin.
3. Aseta INPUT asentoon (offset-tila) ja CHB asentoon 0.
4. Säädä ERR OFFSET -nuppia, kunnes SLOW ERR -monitorissa näkyvä tasavirtataso on lähellä nollaa.
5. Säädä FREQ OFFSET -nuppia, kunnes SLOW-monitorissa näkyvä DC-taso on lähellä nollaa.
6. Aseta oskilloskoopin volttimääräksi jakoa kohden 10 mV molemmille kanaville.
7. Kytke hidas servosilmukka päälle asettamalla HIDAS-tila LUKITUS-tilaan.
8. Säädä ERR OFFSET -nuppia hitaasti siten, että SLOW ERR -monitorissa näkyvä tasavirtataso liikkuu nollan ylä- ja alapuolella 10 mV.
9. Kun integroitu virhesignaali vaihtaa etumerkkiä, huomaat lähdön hitaan muutoksen 250 mV.
Huomaa, että hitaan servon vasteaika ajautumiseen rajalleen riippuu useista tekijöistä, kuten hitaan servon vahvistuksesta, hitaan integraattorin aikavakiosta, yksinkertaisesta vai kaksoisintegroinnista ja virhesignaalin koosta.
3.2 Hidas servosilmukka
17
3.2.2 Hidas lähtöäänenvoimakkuustage-keinu (vain FSC-sarjanumeroille A04… ja sitä vanhemmille)
Hitaan servo-ohjaussilmukan lähtö on konfiguroitu alueelle 0–2.5 V, jotta se olisi yhteensopiva MOGLabs DLC:n kanssa. DLC SWEEP pietsosähköisen ohjaustulon äänenvoimakkuus ontagvahvistus 48, niin että 2.5 V:n maksimitulo tuottaa pietsosilmukalle 120 V:n jännitteen. Kun hidas servosilmukka on kytketty päälle, hidas lähtö vaihtelee vain ±25 mV suhteessa arvoonsa ennen kytkeytymistä. Tämä rajoitus on tarkoituksellinen lasertilan hyppyjen välttämiseksi. Kun FSC:n hidasta lähtöä käytetään MOGLabs DLC:n kanssa, 50 mV:n vaihtelu FSC:n hitaan kanavan lähdössä vastaa 2.4 V:n vaihtelua pietsosilmukan jännitteessä.tage, joka vastaa noin 0.5–1 GHz:n laserin taajuuden muutosta, joka on verrattavissa tyypillisen referenssiontelon vapaaseen spektrialueeseen.
Erilaisten laserohjainten kanssa käytettäväksi FSC:n lukitun hitaan lähdön suurempi muutos voidaan ottaa käyttöön yksinkertaisella vastuksen muutoksella. Hitaan takaisinkytkentäsilmukan lähdön vahvistus määritellään R82/R87:llä, vastusten R82 (500 Ω) ja R87 (100 kΩ) suhteella. Hitaan lähdön lisäämiseksi kasvatetaan R82/R87:ää, mikä on helpointa tehdä pienentämällä R87:ää kytkemällä toinen vastus rinnan (SMD-kotelo, koko 0402). EsimerkiksiampEsimerkiksi 30 kJ:n vastuksen lisääminen rinnan olemassa olevan 100 kJ:n vastuksen kanssa antaisi 23 k:n efektiivisen resistanssin, mikä kasvattaisi hidasta lähtöjännitettä ±25 mV:sta ±125 mV:iin. Kuva 3.4 esittää FSC-piirilevyn asettelua op:n ympärillä.amp U16.
R329
U16
C36
C362 R85 R331 C44 R87
C71
C35
R81 R82
Kuva 3.4: FSC-piirilevyn asettelu viimeisen hitaan vahvistuksen operaation ympärilläamp U16, vahvistuksen säätövastuksilla R82 ja R87 (ympyröity); koko 0402.
18
Luku 3. Takaisinkytkentäsilmukat
3.3 Nopea servosilmukka
Nopeasti takaisinkytketty servo (kuva 3.5) on PID-silmukka, joka tarjoaa tarkan ohjauksen suhteellisille (P), integraalisille (I) ja differentiaalisille (D) takaisinkytkentäkomponenteille sekä koko järjestelmän kokonaisvahvistukselle. FSC:n nopea lähtö voi vaihdella -2.5 V:sta 2.5 V:iin, mikä MOGLabsin ulkoisella ontelodiodilaserilla konfiguroituna voi tarjota ±2.5 mA:n virranvaihtelun.
NOPEA SERVO
VOITA SISÄÄN
Ulkoinen vahvistus [1]
NOPEA VOITTO
Nopea virhe
Hidas ohjaus
0v
+ SISÄKKÄINEN
NOPEA = LUKITUS LUKITUS SISÄÄN (NOPEA)
PI
D
0v
+
Nopea ohjaus
Kuva 3.5: Kaaviokuva nopealla takaisinkytkennällä varustetusta servo-PID-säätimestä.
Kuva 3.6 esittää käsitteellisen kaavion sekä nopean että hitaan servosilmukan toiminnasta. Matalilla taajuuksilla nopea integraattorisilmukka (I) on hallitseva. Jotta nopea servosilmukka ei reagoisi yli-inflaatioon matalataajuisiin (akustisiin) ulkoisiin häiriöihin, käytetään matalataajuista vahvistusrajoitusta, jota säädetään GAIN LIMIT -nupilla.
Keskitaajuuksilla (10 kHz 1 MHz) proportionaalinen (P) takaisinkytkentä on hallitseva. Yksäisyyden vahvistuksen kulmataajuutta, jolla proportionaalinen takaisinkytkentä ylittää integroidun vasteen, säädetään FAST INT -nupilla. P-silmukan kokonaisvahvistus asetetaan FAST GAIN -trimmauspotentiometrillä tai ulkoisella ohjaussignaalilla takapaneelin GAIN IN -liittimen kautta.
3.3 Nopea servosilmukka
19
60
Vahvistus (dB)
Korkean taajuuden katkaisu Kaksoisintegraattori
NOPEA INT NOPEA VOITTO
NOPEA ERO ERO VAHVISTUS (raja)
40
20
integraattori
0
NOPEA LF-VAHVISTUS (raja)
integraattori
Suhteellinen
Erottaja
Suodattaa
HIDAS INT
20101
102
103
104
105
106
107
108
Fourier-taajuus [Hz]
Kuva 3.6: Käsitteellinen Bode-käyrä, joka esittää nopean (punainen) ja hitaan (sininen) säätimen toimintaa. Hidas säädin on joko yksi- tai kaksipuolinen integraattori, jossa on säädettävä kulmataajuus. Nopea säädin on PID-kompensaattori, jossa on säädettävät kulmataajuudet ja vahvistusrajat matalilla ja korkeilla taajuuksilla. Valinnaisesti derivointikytkin voidaan poistaa käytöstä ja korvata alipäästösuodattimella.
Korkeat taajuudet (1 MHz) vaativat tyypillisesti derivointisilmukan dominointia paremman lukituksen aikaansaamiseksi. Derivointisilmukka kompensoi vaihejohtajuutta järjestelmän äärelliselle vasteajalle ja sen vahvistus kasvaa 20 dB dekadia kohden. Differentiaalisilmukan kulmataajuutta voidaan säätää FAST DIFF/FILTER -nupilla, jolla ohjataan taajuutta, jolla differentiaalinen takaisinkytkentä on hallitseva. Jos FAST DIFF/FILTER on asetettu asentoon OFF, differentiaalisilmukka on poistettu käytöstä ja takaisinkytkentä pysyy suhteellisena korkeammilla taajuuksilla. Värähtelyn estämiseksi ja korkeataajuisen kohinan vaikutuksen rajoittamiseksi differentiaalisen takaisinkytkentäsilmukan ollessa käytössä on säädettävä vahvistuksen rajoitus, DIFF GAIN, joka rajoittaa derivointisilmukkaa korkeilla taajuuksilla.
Usein ei tarvita derivointilaitetta, ja kompensaattori voi hyötyä nopean servovasteen alipäästösuodatuksesta kohinan vaikutuksen vähentämiseksi entisestään. Kierrä FAST DIFF/FILTER -säädintä
20
Luku 3. Takaisinkytkentäsilmukat
Käännä nuppia vastapäivään OFF-asennosta asettaaksesi suodatustilan vaimennustaajuuden.
Nopealla servolla on kolme toimintatilaa: SCAN, SCAN+P ja LOCK. SCAN-tilassa takaisinkytkentä on poistettu käytöstä ja nopeaan lähtöön sovelletaan vain esijännitettä. SCAN+P-tilassa käytetään suhteellista takaisinkytkentää, jonka avulla voidaan määrittää nopean servon etumerkki ja vahvistus laserin taajuuden ollessa vielä skannauksessa, mikä yksinkertaistaa lukitus- ja viritysmenettelyä (katso §4.2). LOCK-tilassa skannaus on pysäytetty ja täysi PID-takaisinkytkentä on käytössä.
3.3.1 Servomoottorin nopean vasteen mittaaminen
Seuraavissa kahdessa osiossa kuvataan suhteellisen ja differentiaalisen takaisinkytkennän mittaamista virhesignaalin muutoksiin. Käytä funktiogeneraattoria virhesignaalin simulointiin ja oskilloskooppia vasteen mittaamiseen.
1. Kytke MONITOR 1 ja 2 oskilloskooppiin ja aseta valitsimet asentoon FAST ERR ja FAST.
2. Aseta INPUT asentoon (offset-tila) ja CHB asentoon 0.
3. Kytke funktiogeneraattori CHA-tuloon.
4. Konfiguroi funktiogeneraattori tuottamaan 100 Hz:n siniaallon, jonka huippujännite on 20 mV.
5. Säädä ERR OFFSET -nuppia siten, että FAST ERR -monitorissa näkyvä sinimuotoinen virhesignaali on keskitetty nollan ympärille.
3.3.2 Suhteellisen vasteen mittaaminen · Pienennä mittausalue nollaan kääntämällä SPAN-nuppia kokonaan vastapäivään.
· Aseta FAST arvoon SCAN+P kytkeäksesi suhteellisen takaisinkytkentäsilmukan päälle.
3.3 Nopea servosilmukka
21
· Oskilloskoopissa FSC:n FAST-ulostulon pitäisi näyttää 100 Hz:n siniaalto.
· Säädä FAST GAIN -nuppia muuttaaksesi nopean servon suhteellista vahvistusta, kunnes lähtö on sama amplititude syötteenä.
· Mittaa suhteellinen takaisinkytkentätaajuusvaste säätämällä funktiogeneraattorin taajuutta ja seuraamalla ampFAST-lähtövasteen kirkkaus. Esimerkiksiamplisää taajuutta, kunnes ampvalotusarvo puolitetaan, jolloin saadaan -3 dB:n vahvistustaajuus.
3.3.3 Differentiaalisen vasteen mittaaminen
1. Aseta FAST INT -asetukseksi OFF kytkeäksesi integrointisilmukan pois päältä.
2. Aseta FAST GAIN -asetus yksiköksi yllä olevassa osiossa kuvattujen vaiheiden mukaisesti.
3. Aseta DIFF GAIN -vahvistukseksi 0 dB.
4. Aseta FAST DIFF/FILTER arvoon 100 kHz.
5. Pyyhkäise funktiogeneraattorin taajuus 100 kHz:stä 3 MHz:iin ja tarkkaile FAST-lähtöä.
6. Kun pyyhkäiset virhesignaalin taajuutta, sinun pitäisi nähdä yhtenäisyyden vahvistus kaikilla taajuuksilla.
7. Aseta DIFF GAIN -vahvistukseksi 24 dB.
8. Kun pyyhkäiset virhesignaalin taajuutta, sinun pitäisi huomata 20 dB:n kaltevuuden kasvu dekadia kohden 100 kHz:n jälkeen, joka alkaa laskea 1 MHz:n taajuudella, mikä osoittaa op:namp kaistanleveyden rajoitukset.
Nopean lähdön vahvistusta voidaan muuttaa muuttamalla vastusten arvoja, mutta kytkentä on monimutkaisempi kuin hitaan takaisinkytkennän tapauksessa (§3.2.2). Ota yhteyttä MOGLabsiin saadaksesi lisätietoja tarvittaessa.
22
Luku 3. Takaisinkytkentäsilmukat
3.4 Modulaatio ja skannaus
Laserskannausta ohjataan joko sisäisellä pyyhkäisygeneraattorilla tai ulkoisella pyyhkäisysignaalilla. Sisäinen pyyhkäisy on sahamainen, ja sen jaksoaika asetetaan sisäisellä neliasentoisella aluekytkimellä (liite C) ja etupaneelissa olevalla yksikierroksisella säätöpotentiometrillä RATE.
Nopeat ja hitaat servosilmukat voidaan kytkeä erikseen päälle takapaneelin etupaneelin kytkimiin lähetettävillä TTL-signaaleilla. Kumman tahansa silmukan asettaminen LOCK-asentoon pysäyttää pyyhkäisyn ja aktivoi vakautuksen.
MODULAATIOLLA JA PYYHKÄISYLLÄ
INT/EXT
TRIG
RATE
Ramp
Kaltevuus [6] LAKAISEE SISÄÄN
SPAN
0v
+
OFFSET
0v
0v
Kiinteä siirtymä [5]
Nopea ohjaus MOD IN
Modifikaatio [4]
0v
0v 0v
+
BIAS
0v 0v
Harha [3]
LUKITSEMINEN (NOPEA)
LUKITSEMINEN (HIDAS)
NOPEA = LUKITUS HIDAS = LUKITUS
RAMP RA
LF-pyyhkäisy
BIAS BS
NOPEASTI ULOS +
HF-NOPEA
Kuva 3.7: Pyyhkäisy, ulkoinen modulointi ja eteenpäin kytkettävä virran esijännite.
The ramp voidaan myös lisätä nopeaan lähtöön ottamalla käyttöön DIP3 ja säätämällä BIAS-trimmauspotentiometriä, mutta monet laserohjaimet (kuten MOGLabs DLC) tuottavat tarvittavan biasvirran hitaan servosignaalin perusteella, jolloin sitä ei tarvitse tuottaa myös FSC:n sisällä.
4. Hakemus esimample: Pound-Drever Hall -lukitus
Tyypillinen FSC:n sovellus on laserin taajuuslukitseminen optiseen onteloon PDH-tekniikan avulla (kuva 4.1). Ontelo toimii taajuuserottelijana, ja FSC pitää laserin resonanssissa ontelon kanssa ohjaamalla laserin pietsosähköistä oskilloskooppia ja virtaa sen HITAAN ja NOPEAAN lähtöjen kautta, mikä pienentää laserin viivanleveyttä. Saatavilla on erillinen sovellushuomautus (AN002), joka tarjoaa yksityiskohtaisia käytännön neuvoja PDH-laitteen toteuttamiseen.
Oskilloskooppi
TRIG
CH1
CH2
Laser
Nykyinen modi Piezo SMA
EOM
PBS
PD
DLC-ohjain
PZT-moduuli
AC
Ontelon LPF
NÄYTTÖ 2 NÄYTTÖ 1 LUKITUS
PYYHKÄISE SISÄÄN VOITA SISÄÄN
B-SISÄÄN
A IN
Sarja:
TRIG
NOPEA ULOS HIDASTUS MOD SISÄÄN
TEHO B TEHO A
Kuva 4.1: Yksinkertaistettu kaavio PDH-ontelolukituksesta FSC:tä käyttäen. Elektrooptinen modulaattori (EOM) tuottaa sivukaistoja, jotka ovat vuorovaikutuksessa ontelon kanssa ja tuottavat heijastuksia, jotka mitataan fotodetektorilla (PD). Fotodetektorin signaalin demodulointi tuottaa PDH-virhesignaalin.
Virhesignaalien generointiin voidaan käyttää useita muita menetelmiä, joita ei käsitellä tässä. Tämän luvun loppuosassa kuvataan, miten lukitus saavutetaan virhesignaalin generoinnin jälkeen.
23
24
Luku 4. Hakemus example: Pound-Drever Hall -lukitus
4.1 Laser- ja ohjainkonfiguraatio
FSC on yhteensopiva useiden lasereiden ja ohjainten kanssa, edellyttäen että ne on konfiguroitu oikein haluttuun toimintatilaan. ECDL-korttia (kuten MOGLabsin CEL- tai LDL-lasereita) käytettäessä laseria ja ohjainta koskevat vaatimukset ovat seuraavat:
· Laajakaistainen modulaatio suoraan laserin päätyyn tai ontelon sisäiseen vaihemodulaattoriin.
· Korkea voltage pietsosähköinen ohjaus ulkoisella ohjaussignaalilla.
· Eteenpäinkytkentä (”esijännite”) lasereille, jotka vaativat 1 mA:n esijännitteen koko skannausalueellaan. FSC pystyy tuottamaan esijännitettä sisäisesti, mutta aluetta voi rajoittaa päätyelektroniikka tai vaihemodulaattorin kyllästyminen, joten laserohjaimen tarjoaman esijännitteen käyttö voi olla tarpeen.
MOGLabsin laserohjaimet ja päätylevyt voidaan helposti konfiguroida halutun toiminnan saavuttamiseksi, kuten alla selitetään.
4.1.1 Sängynpäädyn kokoonpano
MOGLabs-lasereissa on sisäinen päätylevy, joka yhdistää komponentit ohjaimeen. FSC:n kanssa toimimiseen tarvitaan päätylevy, jossa on nopea virranmodulointi SMA-liittimen kautta. Päätylevy tulee kytkeä suoraan FSC FAST OUT -liitäntään.
B1240-päätelaitetta suositellaan vahvasti maksimaalisen modulaatiokaistanleveyden saavuttamiseksi, vaikka B1040 ja B1047 ovat hyväksyttäviä korvikkeita B1240:n kanssa yhteensopimattomille lasereille. Päätelaitteessa on useita hyppykytkimiä, jotka on konfiguroitava DC-kytkettyä ja puskuroitua (BUF) tuloa varten tarvittaessa.
4.2 Alkulukituksen saavuttaminen
25
4.1.2 DLC-kokoonpano
Vaikka FSC voidaan konfiguroida joko sisäiselle tai ulkoiselle pyyhkäisylle, on huomattavasti yksinkertaisempaa käyttää sisäistä pyyhkäisytilaa ja asettaa DLC orjalaitteeksi seuraavasti:
1. Yhdistä SLOW OUT DLC:n SWEEP / PZT MOD -liitäntään.
2. Ota käyttöön DLC:n DIP9 (ulkoinen pyyhkäisy). Varmista, että DIP13 ja DIP14 ovat pois päältä.
3. Poista käytöstä FSC:n DIP3 (esijännityksen generointi). DLC generoi automaattisesti nykyisen eteenpäin syötettävän esijännityksen pyyhkäisytulosta, joten esijännitystä ei tarvitse generoida FSC:n sisällä.
4. Aseta DLC:n SPAN maksimiin (täysin myötäpäivään).
5. Aseta DLC:n FREQUENCY-arvoksi nolla käyttämällä LCD-näyttöä, jotta taajuus näkyy.
6. Varmista, että FSC:n SWEEP on INT-tilassa.
7. Aseta FSC:n FREQ OFFSET -asetus keskitasolle ja SPAN-asetus täystasolle ja tarkkaile laserskannausta.
8. Jos skannaussuunta on väärä, käännä FSC:n DIP4 tai DLC:n DIP11.
On tärkeää, että DLC:n SPAN-nuppia ei säädetä sen jälkeen, kun se on asetettu yllä olevan mukaisesti, koska se vaikuttaa takaisinkytkentäsilmukkaan ja saattaa estää FSC:n lukittumisen. FSC-säätimiä tulisi käyttää pyyhkäisyn säätämiseen.
4.2 Alkulukituksen saavuttaminen
FSC:n SPAN- ja OFFSET-säätimiä voidaan käyttää laserin virittämiseen pyyhkäisemään halutun lukituspisteen (esim. onteloresonanssin) yli ja zoomaamaan pienempään skannaukseen resonanssin ympärillä. Seuraavat
26
Luku 4. Hakemus example: Pound-Drever Hall -lukitus
Vaiheet havainnollistavat vakaan lukon saavuttamiseksi tarvittavaa prosessia. Luetellut arvot ovat ohjeellisia ja niitä on mukautettava tiettyjä sovelluksia varten. Lisätietoja lukon optimoinnista on kohdassa §4.3.
4.2.1 Lukitus nopealla palautteella
1. Kytke virhesignaali takapaneelin A IN -tuloon.
2. Varmista, että virhesignaali on luokkaa 10 mVpp.
3. Aseta INPUT asentoon (offset-tila) ja CHB asentoon 0.
4. Aseta MONITOR 1 -asetukseksi FAST ERR ja tarkkaile oskilloskoopilla. Säädä ERR OFFSET -nuppia, kunnes näytetty DC-taso on nolla. Jos ERR OFFSET -nuppia ei tarvitse käyttää virhesignaalin DC-tason säätämiseen, INPUT-kytkin voidaan asettaa DC-asentoon, jolloin ERROR OFFSET -nupilla ei ole vaikutusta, mikä estää vahingossa tapahtuvan säädön.
5. Vähennä FAST GAIN -asetus nollaan.
6. Aseta FAST-asetukseksi SCAN+P, SLOW-asetukseksi SCAN ja paikanna resonanssi pyyhkäisysäätimillä.
7. Lisää FAST GAIN -arvoa, kunnes virhesignaalin nähdään "venyvän", kuten kuvassa 4.2 on esitetty. Jos tätä ei havaita, käännä FAST SIGN -kytkin toisin päin ja yritä uudelleen.
8. Aseta FAST DIFF -asetukseksi OFF ja GAIN LIMIT -asetukseksi 40. Vähennä FAST INT -asetukseksi 100 kHz.
9. Aseta FAST-tila LOCK-tilaan, niin ohjain lukittuu virhesignaalin nollakohtaan. Laserin lukitsemiseksi voi olla tarpeen tehdä pieniä säätöjä FREQ OFFSET -arvoon.
10. Optimoi lukitus säätämällä FAST GAIN- ja FAST INT -asetuksia samalla, kun tarkkailet virhesignaalia. Servomoottorin uudelleenlukitus voi olla tarpeen integraattorin säätämisen jälkeen.
4.2 Alkulukituksen saavuttaminen
27
Kuva 4.2: Laserin skannaus nopealla lähdöllä, jossa on vain P-takaisinkytkentä, samalla kun hidasta lähtöä skannataan, aiheuttaa virhesignaalin (oranssi) pidentämisen, kun etumerkki ja vahvistus ovat oikein (oikealla). PDH-sovelluksessa myös ontelon läpäisy (sininen) pidenee.
11. Jotkin sovellukset voivat hyötyä FAST DIFF -arvon kasvattamisesta silmukan vasteen parantamiseksi, mutta tätä ei yleensä tarvita alkulukituksen saavuttamiseksi.
4.2.2 Lukitus hitaalla takaisinkytkennällä
Kun lukitus on saavutettu nopealla suhteellisella ja integroivalla takaisinkytkennällä, hidas takaisinkytkentä tulisi kytkeä päälle, jotta voidaan ottaa huomioon hitaat ajautumiset ja herkkyys matalataajuisille akustisille häiriöille.
1. Aseta SLOW GAIN keskitaajuudelle ja SLOW INT 100 Hz:lle.
2. Aseta FAST-tilaksi SCAN+P laserin lukituksen vapauttamiseksi ja säädä SPAN- ja OFFSET-arvoja niin, että näet nollapisteen.
3. Aseta MONITOR 2 -asetukseksi SLOW ERR ja tarkkaile oskilloskoopilla. Säädä ERR OFFSET -kohdan vieressä olevaa säätöpotentiometriä hitaan virhesignaalin nollaamiseksi. Tämän säätöpotentiometrin säätäminen vaikuttaa vain hitaan virhesignaalin DC-tasoon, ei nopean virhesignaalin tasoon.
4. Lukitse laser uudelleen asettamalla FAST-tilaksi LOCK ja tee tarvittavat pienet säädöt FREQ OFFSET -asetukseen laserin lukitsemiseksi.
28
Luku 4. Hakemus example: Pound-Drever Hall -lukitus
5. Aseta SLOW-tila LOCK-tilaan ja tarkkaile hitaan virhesignaalin arvoa. Jos hidas servo lukittuu, hitaan virheen DC-taso voi muuttua. Jos näin tapahtuu, kirjaa virhesignaalin uusi arvo muistiin, aseta SLOW takaisin SCAN-tilaan ja käytä virheoffset-trimmauspotentiometriä tuodaksesi hitaan lukitsemattoman virhesignaalin lähemmäksi lukittua arvoa ja yritä lukita hitaan lukituksen uudelleen.
6. Toista edellinen vaihe, jossa lukitset laserin hitaasti, tarkkaile hitaan virheen tasavirtamuutosta ja säädä virhepoikkeaman trimmipotentiometriä, kunnes hitaan lukituksen kytkeminen ei tuota mitattavissa olevaa muutosta hitaan lukituksen ja nopean lukituksen virhesignaalin arvossa.
Virhekompensaatiopotentiometri säätää pieniä (mV) eroja nopean ja hitaan virhesignaalin offsettien välillä. Trimmauspotentiometrin säätäminen varmistaa, että sekä nopea että hidas virhekompensaatiopiiri lukitsevat laserin samalle taajuudelle.
7. Jos servomoottorin lukitus avautuu välittömästi hitaan nopeuden lukituksen kytkemisen jälkeen, kokeile kääntää HITAA-MERKKI toisin päin.
8. Jos hidas servomoottori vapautuu edelleen välittömästi, pienennä hidasta vahvistusta ja yritä uudelleen.
9. Kun vakaa hidas lukitus on saavutettu ERR OFFSET -trimmauspotentiometrin ollessa oikein asetettu, säädä SLOW GAIN- ja SLOW INT -asetuksia lukituksen vakauden parantamiseksi.
4.3 Optimointi
Servon tarkoituksena on lukita laser virhesignaalin nollakohtaan, joka ideaalitilanteessa olisi lukittuna identtisesti nolla. Virhesignaalin kohina on siis mitta lukituksen laadusta. Virhesignaalin spektrianalyysi on tehokas työkalu takaisinkytkennän ymmärtämiseen ja optimointiin. RF-spektrianalysaattoreita voidaan käyttää, mutta ne ovat suhteellisen kalliita ja niiden dynaaminen alue on rajallinen. Hyvä äänikortti (24-bittinen 192 kHz, esim. Lynx L22)
4.3 Optimointi
29
tarjoaa kohinan analysoinnin jopa 96 kHz:n Fourier-taajuuteen asti ja 140 dB:n dynaamisella alueella.
Ihannetapauksessa spektrianalysaattoria käytettäisiin riippumattoman taajuuserottelijan kanssa, joka ei ole herkkä laserin tehonvaihteluille [11]. Hyviä tuloksia voidaan saavuttaa tarkkailemalla silmukan sisäistä virhesignaalia, mutta silmukan ulkopuolinen mittaus on parempi, kuten ontelon läpäisyn mittaaminen PDH-sovelluksessa. Virhesignaalin analysoimiseksi kytke spektrianalysaattori johonkin MONITOR-lähdöistä, joka on asetettu FAST ERR -tilaan.
Suuren kaistanleveyden lukitus tarkoittaa tyypillisesti ensin vakaan lukituksen saavuttamista käyttämällä vain nopeaa servoa ja sitten hitaan servon käyttöä pitkän aikavälin lukituksen vakauden parantamiseksi. Hidas servo tarvitaan kompensoimaan lämpöajautumista ja akustisia häiriöitä, jotka johtaisivat moodihyppelyyn, jos ne kompensoitaisiin pelkällä virralla. Sitä vastoin yksinkertaiset lukitustekniikat, kuten saturaatioabsorptiospektroskopia, saavutetaan tyypillisesti saavuttamalla ensin vakaa lukitus hitaalla servolla ja sitten käyttämällä nopeaa servoa vain korkeampien taajuuksien vaihteluiden kompensointiin. Bode-kuvaajan (kuva 4.3) tarkastelu voi olla hyödyllistä virhesignaalin spektriä tulkittaessa.
FSC:tä optimoitaessa on suositeltavaa optimoida ensin nopea servo analysoimalla virhesignaali (tai siirto ontelon läpi) ja sitten hidas servo ulkoisten häiriöiden herkkyyden vähentämiseksi. Erityisesti SCAN+P-tila tarjoaa kätevän tavan saada takaisinkytkentämerkki ja vahvistus suunnilleen oikein.
Huomaa, että vakaimman taajuuslukon saavuttaminen vaatii laitteen monien ominaisuuksien huolellista optimointia, ei pelkästään FSC:n parametrien. Esimerkiksiample, jäännös ampValomodulaatio (RAM) PDH-laitteessa aiheuttaa virhesignaalin ajautumista, jota servo ei pysty kompensoimaan. Vastaavasti huono signaali-kohinasuhde (SNR) syöttää kohinaa suoraan laseriin.
Erityisesti integraattoreiden suuri vahvistus tarkoittaa, että lukko voi olla herkkä signaalinkäsittelyketjun maasilmukoille, ja
30
Luku 4. Hakemus example: Pound-Drever Hall -lukitus
Näiden poistamiseksi tai lieventämiseksi on ryhdyttävä toimiin. FSC:n maadoituksen tulee olla mahdollisimman lähellä sekä laserohjainta että kaikkea virhesignaalin tuottamiseen osallistuvaa elektroniikkaa.
Yksi tapa optimoida nopea servo on asettaa FAST DIFF -asetus OFF-tilaan ja säätää FAST GAIN-, FAST INT- ja GAIN LIMIT -asetuksia kohinatason vähentämiseksi mahdollisimman paljon. Optimoi sitten FAST DIFF ja DIFF GAIN -asetukset spektrianalysaattorilla havaittujen korkeataajuisten kohinakomponenttien vähentämiseksi. Huomaa, että FAST GAIN- ja FAST INT -asetuksia voi olla tarpeen muuttaa lukituksen optimoimiseksi, kun derivointi on otettu käyttöön.
Joissakin sovelluksissa virhesignaali on kaistanleveydeltään rajoitettu ja sisältää korreloimatonta kohinaa vain korkeilla taajuuksilla. Tällaisissa tilanteissa on toivottavaa rajoittaa servon toimintaa korkeilla taajuuksilla, jotta estetään tämän kohinan kytkeytyminen takaisin ohjaussignaaliin. Servon nopean vasteen vähentämiseksi tietyn taajuuden yläpuolella on käytettävissä suodatinvaihtoehto. Tämä vaihtoehto on toisensa poissulkeva derivaattorille, ja sitä tulisi kokeilla, jos derivaattorin käyttöönoton havaitaan lisäävän...
60
Vahvistus (dB)
Korkean taajuuden katkaisu Kaksoisintegraattori
NOPEA INT NOPEA VOITTO
NOPEA ERO ERO VAHVISTUS (raja)
40
20
integraattori
0
NOPEA LF-VAHVISTUS (raja)
integraattori
Suhteellinen
Erottaja
Suodattaa
HIDAS INT
20101
102
103
104
105
106
107
108
Fourier-taajuus [Hz]
Kuva 4.3: Konseptuaalinen Bode-käyrä, joka näyttää nopeiden (punainen) ja hitaan (sininen) säätimien toiminnan. Kulmataajuuksia ja vahvistusrajoja säädetään etupaneelin säätönupeilla, kuten kuvassa on merkitty.
4.3 Optimointi
31
mitattu melu.
Hidas servomoottori voidaan sitten optimoida minimoimaan ylireagointi ulkoisiin häiriöihin. Ilman hidasta servopiiriä korkea vahvistusraja tarkoittaa, että nopea servomoottori reagoi ulkoisiin häiriöihin (esim. akustiseen kytkentään) ja siitä johtuva virran muutos voi aiheuttaa moodihyppelyjä laserissa. Siksi on parempi, että nämä (matalataajuiset) vaihtelut kompensoidaan sen sijaan pietsosähköisessä laitteessa.
SLOW GAIN- ja SLOW INT -säätöjen säätäminen ei välttämättä paranna virhesignaalin spektriä, mutta optimoituna se vähentää herkkyyttä akustisille häiriöille ja pidentää lukon käyttöikää.
Vastaavasti kaksoisintegraattorin (DIP2) aktivointi voi parantaa vakautta varmistamalla, että hitaan servojärjestelmän kokonaisvahvistus on suurempi kuin nopean servon näillä matalammilla taajuuksilla. Tämä voi kuitenkin aiheuttaa sen, että hidas servo ylireagoi matalataajuisiin häiriöihin, ja kaksoisintegraattoria suositellaan vain, jos pitkäaikaiset virran vaihtelut horjuttavat lukkoa.
32
Luku 4. Hakemus example: Pound-Drever Hall -lukitus
A. Tekniset tiedot
Parametri
Erittely
Ajoitus Vahvistuskaistanleveys (-3 dB) Etenemisviive Ulkoinen modulaatiokaistanleveys (-3 dB)
> 35 MHz < 40 ns
> 35 MHz
Tulo A IN, B IN SWEEP IN GAIN IN MOD IN LOCK IN
SMA, 1 M, ±2 ~ 5 V SMA, 1 M, 0 - +2 ~ 5 V SMA, 1 M, ±2 ~ 5 V SMA, 1 M, ±2 ~ 5 V 3.5 mm:n naarasääniliitin, TTL
Analogiset tulot ovat yliäänekkäitätagSuojattu jopa ±10 V:iin asti. TTL-tulojen alhaisten jännitearvojen arvo on < 1 V ja korkeiden > 0 V. LOCK IN -tulojen arvot ovat -2 V - 0 V, aktiiviset matalat ja kuluttavat ±0 µA.
33
34
Liite A. Tekniset tiedot
Parametri
Lähtö HIDAS LÄHTÖ NOPEA LÄHTÖ MONITORI 1, 2 TRIG TEHO A, B
Erittely
SMA, 50, 0 - +2 V, paksuus 5 kHz SMA, 20, ±50 V, paksuus > 2 MHz SMA, 5, paksuus > 20 MHz SMA, 50M, 20 - +1 V M0-naarasliitin, ±5 V, 8 mA
Kaikki lähdöt on rajoitettu ±5 V:iin. 50 lähtöä enintään 50 mA (125 mW, +21 dBm).
Mekaaninen & teho
IEC-tulo
110–130 V 60 Hz:n taajuudella tai 220–260 V 50 Hz:n taajuudella
Sulake
5x20 mm:n keraaminen ylijännitesuoja 230 V/0.25 A tai 115 V/0.63 A
Mitat
L × K × S = 250 × 79 × 292 mm
Paino
2 kg
Virrankäyttö
< 10 W
Vianetsintä
B.1 Lasertaajuus ei skannaa
Ulkoisella pietsosähköisellä ohjaussignaalilla varustettu MOGLabs DLC edellyttää, että ulkoinen signaali ylittää 1.25 V. Jos olet varma, että ulkoinen ohjaussignaali ylittää 1.25 V, vahvista seuraavat:
· DLC-alue on täysin myötäpäivään. · DLC:n TAAJUUS on nolla (aseta LCD-näytöllä
Taajuus). · DLC:n DIP9 (ulkoinen pyyhkäisy) on päällä. · DLC:n DIP13 ja DIP14 ovat pois päältä. · DLC:n lukituskytkin on asetettu SCAN-asentoon. · FSC:n SLOW OUT on kytketty SWEEP / PZT MOD -liittimeen.
DLC:n tulo. · FSC:n SWEEP on INT. · FSC:n alue on täysin myötäpäivään. · Liitä FSC MONITOR 1 oskilloskooppiin, aseta MONI-
TOR 1 -nuppi R-asentoonAMP ja säädä FREQ OFFSET -arvoa, kunnes ramp on keskitetty noin 1.25 V:n jännitettä kohti.
Jos yllä olevat tarkistukset eivät ratkaisseet ongelmaa, irrota FSC DLC:stä ja varmista, että laserskannaus toimii DLC:n ohjatessa sitä. Jos se ei onnistu, ota yhteyttä MOGLabsiin saadaksesi apua.
35
36
Liite B. Vianetsintä
B.2 Modulaatiotuloa käytettäessä nopea lähtö kelluu suureen äänenvoimakkuuteentage
Kun käytetään FSC:n MOD IN -toimintoa (DIP 4 käytössä), nopea lähtö tyypillisesti kelluu positiiviseen tilavuuteen.tage-kisko, noin 4 V. Varmista, että MOD IN on oikosulussa, kun sitä ei käytetä.
B.3 Suuret positiiviset virhesignaalit
Joissakin sovelluksissa sovelluksen generoima virhesignaali voi olla ehdottoman positiivinen (tai negatiivinen) ja suuri. Tässä tapauksessa REF-trimmauspotentiometri ja ERR OFFSET eivät välttämättä tarjoa riittävää DC-siirtymää varmistaakseen, että haluttu lukituspiste osuu 0 V:n kohdalle. Tässä tapauksessa sekä CH A että CH B voidaan käyttää INPUT-kytkimen ollessa asetettu asentoon , CH B asentoon PD ja DC-volumenillatage kohdistetaan CH B:hen lukituspisteen keskittämiseen tarvittavan siirtymän luomiseksi. EsimerkinäampJos esimerkiksi virhesignaali on 0 V:n ja 5 V:n välillä ja lukituspiste oli 2.5 V, kytke virhesignaali kanavaan A ja kohdista 2.5 V kanavaan B. Oikealla asetuksella virhesignaali on tällöin -2 V:n ja +5 V:n välillä.
B.4 Nopeat lähtökiskot ±0.625 V:n jännitteellä
Useimpiin MOGLabs ECDL -tutkintoihin tarvitaan volyymi.tagNopean lähdön ±0.625 V:n heilahtelu (vastaa laserdiodiin syötettyä ±0.625 mA:n virtaa) on suurempi kuin optisen ontelon lukitsemiseen vaaditaan. Joissakin sovelluksissa nopean lähdön on oltava laajempi. Tätä rajaa voidaan suurentaa yksinkertaisella vastuksen vaihdolla. Lisätietoja saat ottamalla yhteyttä MOGLabsiin.
B.5 Palautteen merkki on vaihdettava
Jos nopean takaisinkytkennän napaisuus muuttuu, se johtuu tyypillisesti siitä, että laser on siirtynyt monimooditilaan (kaksi ulkoista ontelomoodia värähtelee samanaikaisesti). Säädä laservirtaa saadaksesi yksimooditoiminnan sen sijaan, että kääntäisit takaisinkytkennän napaisuuden.
B.6 Monitori tuottaa väärän signaalin
37
B.6 Monitori tuottaa väärän signaalin
Tehdastestauksen aikana jokaisen MONITOR-nupin lähtösignaali tarkistetaan. Ajan myötä nuppia paikallaan pitävät säätöruuvit voivat kuitenkin löystyä ja nuppi voi luistaa, jolloin se näyttää väärän signaalin. Tarkistettavaa varten:
· Kytke MONITORIN lähtö oskilloskooppiin.
· Käännä SPAN-nuppia myötäpäivään kokonaan.
· Käännä MONITOR R-asentoonAMPSinun tulisi nyt tarkkailla arampsignaali on luokkaa 1 voltti; jos et tee niin, nupin asento on väärä.
· Vaikka havaitsetkin ar:iaampJos nupin asento on edelleen väärä, käännä nuppia yksi pykälä lisää myötäpäivään.
· Sinulla pitäisi nyt olla pieni signaali lähellä 0 V:ia ja ehkä näet pienen r:namp oskilloskoopilla kymmenien mV:ien luokkaa. Säädä BIAS-trimmauspotentiometriä, niin sinun pitäisi nähdä amptämän r:n leveysamp muuttaa.
· Jos oskilloskoopin signaali muuttuu BIAS-trimmauspotentiometriä säätäessäsi, MONITOR-nupin asento on oikea; jos ei, MONITOR-nupin asentoa on säädettävä.
MONITOR-nupin asennon korjaamiseksi lähtösignaalit on ensin tunnistettava samalla tavalla kuin yllä, ja nupin asentoa voidaan sitten kääntää löysäämällä kahta nuppia paikallaan pitävää säätöruuvia 1.5 mm:n kuusiokoloavaimella tai kuulapääavaimella.
B.7 Laserilla on hitaita hyppyjä
Hitaan tilan hyppyjä voi aiheuttaa optinen takaisinkytkentä laserin ja ontelon välisistä optisista elementeistä, esimerkiksiampkuituliittimistä tai itse optisesta ontelosta. Oireita ovat taajuus
38
Liite B. Vianetsintä
vapaasti pyörivän laserin hyppäyksiä hitailla, luokkaa 30 sekunnin aikaskaaloilla, joissa laserin taajuus hyppää 10–100 MHz. Varmista, että laserilla on riittävä optinen eristys, asentamalla tarvittaessa toinen eristin ja tuki kaikki käyttämättömät sädereitit.
C. Piirilevyn asettelu
C39
C59
R30
C76
C116
C166
C3
C2
P1
P2
C1
C9
C7
C6
C4
C5
P3
R1 C8 C10
R2
R338 D1
C378
R24
R337
R27
C15
R7
R28
R8
R66 R34
R340 C379
R33
R10
D4
R11 C60 R35
R342
R37
R343 D6
C380
R3 C16 R12
R4
C366 R58 R59 C31 R336
P4
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
U3
U9
U10
U14
U4
U5
U6
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
P8
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
U7
R19
R39 C34
C72
R61
C73
C19
R45 C47
C41 C78
P5
R23
U8
R22
C375
C374 R41 R21
C37
C38
C30
C20
R52 C48 R51
C49
U2
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
R68 R67 U20 C32
P7
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
VIITE1 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 P9
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
39
40
Liite C. Piirilevyn asettelu
D. 115/230 V:n muuntaminen
D.1 Sulake
Sulake on keraaminen ylijännitesuoja, 0.25 A (230 V) tai 0.63 A (115 V), 5 x 20 mm, esim.ample Littlefuse 0215.250MXP tai 0215.630MXP. Sulakkeenpidin on punainen patruuna, joka sijaitsee aivan IEC-virtaliitännän ja pääkytkimen yläpuolella laitteen takana (kuva D.1).
Kuva D.1: Sulakepesä, jossa näkyy sulakkeen sijainti 230 V:n toiminnassa.
D.2 120/240 V:n muuntaminen
Ohjainta voidaan käyttää vaihtovirralla 50–60 Hz:n, 110–120 V:n (100 V Japanissa) tai 220–240 V:n taajuuksilla. Muuntaaksesi jännitteen 115 V:n ja 230 V:n välillä, sulakekasetti on irrotettava ja asetettava takaisin siten, että oikea jännitteen arvo on oikea.tage näkyy kannen ikkunasta ja oikea sulake (kuten yllä) on asennettu.
41
42
Liite D. 115/230 V:n muuntaminen
Kuva D.2: Sulakkeen tai tilavuuden vaihtaminentage, avaa sulakekasetin kansi ruuvimeisselillä, joka on työnnetty kannen vasemmassa reunassa olevaan pieneen koloon, aivan punaisen volyymimerkin vasemmalle puolelle.tage -ilmaisin.
Sulakepesää irrotettaessa aseta ruuvimeisseli patruunan vasemmalla puolella olevaan syvennykseen; älä yritä irrottaa sitä ruuvimeisselillä sulakepitimen sivuilta (katso kuvat).
VÄÄRIN!
KORJATA
Kuva D.3: Irrota sulakekasetti asettamalla ruuvimeisseli kasetin vasemmalla puolella olevaan syvennykseen.
Kun vaihdat voltage, sulake ja siltausliitin on vaihdettava puolelta toiselle siten, että siltausliitin on aina alhaalla ja sulake aina ylhäällä; katso alla olevat kuvat.
D.2 120/240 V:n muuntaminen
43
Kuva D.4: 230 V:n silta (vasen) ja sulake (oikea). Vaihda silta ja sulake, kun muutat jännitteen suhdetta.tage. niin, että sulake pysyy ylimpänä, kun se asetetaan paikalleen.
Kuva D.5: 115 V:n silta (vasen) ja sulake (oikea).
44
Liite D. 115/230 V:n muuntaminen
Bibliografia
[1] Alex Abramovici ja Jake Chapsky. Palautenhallintajärjestelmät: Nopea opas tiedemiehille ja insinööreille. Springer Science & Business Media, 2012. 1
[2] Boris Lurie ja Paul Enright. Klassinen takaisinkytkennän säätö: MATLAB®:in ja Simulink®:in avulla. CRC Press, 2011. 1
[3] Richard W. Fox, Chris W. Oates ja Leo W. Hollberg. Diodilasereiden stabilointi erittäin hienovaraisiksi onteloiksi. Kokeellinen menetelmä fysikaalisissa tieteissä, 40:1, 46. 2003
[4] RWP Drever, JL Hall, FV Kowalski, J. Hough, GM Ford, AJ Munley ja H. Ward. Laservaiheen ja -taajuuden stabilointi optisen resonaattorin avulla. Appl. Phys. B, 31:97 105, 1983. 1
[5] TW Hansch ja B. Couillaud. Lasertaajuusstabilointi heijastavan referenssiontelon polarisaatiospektroskopialla. Optics communications, 35(3):441-444, 1980. 1
[6] M. Zhu ja JL Hall. Laserjärjestelmän optisen vaiheen/taajuuden vakauttaminen: sovellus kaupalliseen värilaseriin, jossa on ulkoinen vakautin. J. Opt. Soc. Am. B, 10:802, 1993. 1
[7] GC Björklund. Taajuusmodulaatiospektroskopia: uusi menetelmä heikkojen absorptioiden ja dispersioiden mittaamiseen. Opt. Lett., 5:15, 1980. 1
[8] Joshua S Torrance, Ben M Sparkes, Lincoln D Turner ja Robert E Scholten. Alikilohertsin laserin viivanleveyden kaventaminen polarisaatiospektroskopialla. Optics express, 24(11):11396 11406, 2016. 1
45
[10] W. Demtröder. Laserspektroskopia, peruskäsitteet ja instrumentointi. Springer, Berliini, 2. painos, 1996. 1
[11] LD Turner, KP Weber, CJ Hawthorn ja RE Scholten. Kapeaviivisten diodilasereiden taajuuskohinan karakterisointi. Opt. Communic., 201:391, 2002. 29
46
MOG Laboratories Pty Ltd 49 University St, Carlton VIC 3053, Australia Puh: +61 3 9939 0677 info@moglabs.com
© 2017 2025 Tässä asiakirjassa olevat tuotetiedot ja kuvaukset voivat muuttua ilman erillistä ilmoitusta.
Asiakirjat / Resurssit
 |
moglabs PID-nopea servosäädin [pdfKäyttöohje PID-nopea servosäädin, PID, nopea servosäädin, servosäädin |