Pengontrol Servo Cepat PID moglabs
Spesifikasi
- Model: MOGLabs FSC
- Tipe: Pengontrol Servo
- Kegunaan yang Dituju: Stabilisasi frekuensi laser dan penyempitan lebar garis
- Aplikasi Utama: Kontrol servo bandwidth tinggi dan latensi rendah
Petunjuk Penggunaan Produk
Perkenalan
MOGLabs FSC dirancang untuk menyediakan kontrol servo bandwidth tinggi dan latensi rendah untuk stabilisasi frekuensi laser dan penyempitan lebar garis.
Teori Kontrol Umpan Balik Dasar
Stabilisasi frekuensi umpan balik laser bisa jadi rumit. Disarankan untukview buku teks teori kontrol dan literatur tentang stabilisasi frekuensi laser untuk pemahaman yang lebih baik.
Koneksi dan Kontrol
Kontrol Panel Depan
Kontrol panel depan digunakan untuk penyesuaian dan pemantauan langsung. Kontrol ini penting untuk penyesuaian waktu nyata selama pengoperasian.
Kontrol dan Koneksi Panel Belakang
Kontrol dan koneksi panel belakang menyediakan antarmuka untuk perangkat dan periferal eksternal. Menghubungkannya dengan benar memastikan pengoperasian yang lancar dan kompatibilitas dengan sistem eksternal.
Sakelar DIP Internal
Sakelar DIP internal menawarkan opsi konfigurasi tambahan. Memahami dan mengatur sakelar ini dengan benar sangat penting untuk menyesuaikan perilaku pengontrol.
Tanya Jawab Umum
perusahaan santec
Pengontrol servo cepat
Versi 1.0.9, Rev 2 perangkat keras
Batasan Tanggung Jawab
MOG Laboratories Pty Ltd (MOGLabs) tidak bertanggung jawab atas penggunaan informasi yang terkandung dalam manual ini. Dokumen ini mungkin berisi atau merujuk informasi dan produk yang dilindungi oleh hak cipta atau paten dan tidak menyampaikan lisensi apa pun berdasarkan hak paten MOGLabs, atau hak pihak lain. MOGLabs tidak bertanggung jawab atas segala cacat pada perangkat keras atau perangkat lunak atau kehilangan atau kekurangan data dalam bentuk apa pun, atau atas segala kerusakan langsung, tidak langsung, insidental, atau konsekuensial sehubungan dengan atau yang timbul dari kinerja atau penggunaan produknya. . Batasan tanggung jawab di atas juga berlaku untuk layanan apa pun yang disediakan oleh MOGLabs.
Hak cipta
Hak Cipta © MOG Laboratories Pty Ltd (MOGLabs) 2017 2025. Tidak ada bagian dari publikasi ini yang boleh direproduksi, disimpan dalam sistem pengambilan, atau ditransmisikan, dalam bentuk apa pun atau dengan cara apa pun, elektronik, mekanis, fotokopi, atau lainnya, tanpa izin tertulis sebelumnya izin dari MOGLabs.
Kontak
Untuk informasi lebih lanjut, silakan hubungi:
Laboratorium MOG 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 JEPANG +81 568 79 3535 www.santec.com
Perkenalan
MOGLabs FSC menyediakan elemen-elemen penting pengontrol servo bandwidth tinggi dan latensi rendah, yang terutama ditujukan untuk stabilisasi frekuensi laser dan penyempitan lebar garis. FSC juga dapat digunakan untuk ampkontrol ketinggian, misalnyaampuntuk membuat “noise-eater” yang menstabilkan daya optik laser, tetapi dalam manual ini kami mengasumsikan aplikasi stabilisasi frekuensi yang lebih umum.
1.1 Teori kontrol umpan balik dasar
Stabilisasi frekuensi umpan balik laser bisa jadi rumit. Kami mendorong pembaca untukview buku teks teori kontrol [1, 2] dan literatur tentang stabilisasi frekuensi laser [3].
Konsep kendali umpan balik ditunjukkan secara skematis pada Gambar 1.1. Frekuensi laser diukur dengan diskriminator frekuensi yang menghasilkan sinyal kesalahan yang sebanding dengan selisih antara frekuensi laser sesaat dan frekuensi yang diinginkan atau frekuensi setpoint. Diskriminator yang umum digunakan meliputi rongga optik dan deteksi Pound-Drever-Hall (PDH) [4] atau Ha¨nsch-Couillaud [5]; penguncian offset [6]; atau berbagai variasi spektroskopi serapan atom [7].
0
+
Sinyal kesalahan
Servo
Sinyal kontrol
Laser
Diskriminator frekuensi dV/df
Gambar 1.1: Diagram blok sederhana dari loop kontrol umpan balik.
1
2
Bab 1 PENDAHULUAN
1.1.1 Sinyal kesalahan
Ciri umum utama dari kontrol umpan balik adalah sinyal kesalahan yang digunakan untuk kontrol harus berubah tanda ketika frekuensi laser bergeser di atas atau di bawah titik setel, seperti pada Gambar 1.2. Dari sinyal kesalahan, servo atau kompensator umpan balik menghasilkan sinyal kontrol untuk transduser di dalam laser, sehingga frekuensi laser diarahkan menuju titik setel yang diinginkan. Yang terpenting, sinyal kontrol ini akan berubah tanda ketika sinyal kesalahan berubah tanda, memastikan frekuensi laser selalu diarahkan mendekati titik setel, alih-alih menjauhinya.
Kesalahan
Kesalahan
f
0
Frekuensi f
f Frekuensi f
PENGGANTIAN KESALAHAN
Gambar 1.2: Sinyal kesalahan dispersif teoretis, proporsional dengan selisih antara frekuensi laser dan frekuensi titik setel. Offset pada sinyal kesalahan menggeser titik kunci (kanan).
Perhatikan perbedaan antara sinyal kesalahan dan sinyal kontrol. Sinyal kesalahan adalah ukuran selisih antara frekuensi laser aktual dan yang diinginkan, yang pada prinsipnya bersifat sesaat dan bebas derau. Sinyal kontrol dihasilkan dari sinyal kesalahan oleh servo umpan balik atau kompensator. Sinyal kontrol menggerakkan aktuator seperti transduser piezoelektrik, arus injeksi dioda laser, atau modulator akustik-optik atau elektro-optik, sehingga frekuensi laser kembali ke titik setel. Aktuator memiliki fungsi respons yang rumit, dengan jeda fase yang terbatas, penguatan yang bergantung pada frekuensi, dan resonansi. Kompensator harus mengoptimalkan respons kontrol untuk mengurangi kesalahan seminimal mungkin.
1.1 Teori kontrol umpan balik dasar
3
1.1.2 Respons frekuensi servo umpan balik
Pengoperasian servo umpan balik biasanya dijelaskan dalam bentuk respons frekuensi Fourier; yaitu, penguatan umpan balik sebagai fungsi frekuensi gangguan. Misalnya,ampMisalnya, gangguan yang umum terjadi adalah frekuensi listrik, = 50 Hz atau 60 Hz. Gangguan tersebut akan mengubah frekuensi laser sebesar 50 atau 60 Hz. Efek gangguan pada laser mungkin kecil (misalnya = 0 ± 1 kHz dengan 0 adalah frekuensi laser tanpa gangguan) atau besar ( = 0 ± 1 MHz). Terlepas dari besarnya gangguan ini, frekuensi Fourier gangguan tersebut berada pada 50 atau 60 Hz. Untuk meredam gangguan tersebut, servo umpan balik harus memiliki penguatan tinggi pada 50 dan 60 Hz agar dapat mengompensasinya.
Penguatan pengontrol servo biasanya memiliki batas frekuensi rendah, biasanya ditentukan oleh batas penguatan-lebar pita opampyang digunakan dalam pengontrol servo. Penguatan juga harus berada di bawah penguatan kesatuan (0 dB) pada frekuensi yang lebih tinggi untuk menghindari osilasi pada keluaran kontrol, seperti derit bernada tinggi yang umum pada sistem audio (umumnya disebut "umpan balik audio"). Osilasi ini terjadi pada frekuensi di atas kebalikan dari penundaan propagasi minimum dari sistem gabungan laser, diskriminator frekuensi, servo, dan aktuator. Biasanya, batas ini didominasi oleh waktu respons aktuator. Untuk piezo yang digunakan dalam laser dioda rongga eksternal, batasnya biasanya beberapa kHz, dan untuk respons modulasi arus dioda laser, batasnya sekitar 100 hingga 300 kHz.
Gambar 1.3 adalah plot konseptual penguatan terhadap frekuensi Fourier untuk FSC. Untuk meminimalkan kesalahan frekuensi laser, area di bawah plot penguatan harus dimaksimalkan. Pengontrol servo PID (proporsional, integral, dan diferensial) merupakan pendekatan umum, di mana sinyal kontrol merupakan penjumlahan tiga komponen yang diturunkan dari satu sinyal kesalahan masukan. Umpan balik proporsional (P) berupaya mengompensasi gangguan secara cepat, sementara umpan balik integrator (I) memberikan penguatan tinggi untuk offset dan drift lambat, dan umpan balik diferensial (D) menambahkan penguatan ekstra untuk perubahan mendadak.
4
Bab 1 PENDAHULUAN
Keuntungan (dB)
Pemotong frekuensi tinggi Integrator ganda
60
INT CEPAT GAIN CEPAT
PERBEDAAN CEPAT PERBEDAAN PENGUATAN (batas)
40
20
Integrator
0
PEROLEHAN LF CEPAT (batas)
Integrator
Sebanding
Pembeda
Menyaring
INT LAMBAT
20101
102
103
104
105
106
107
108
Frekuensi Fourier [Hz]
Gambar 1.3: Plot Bode konseptual yang menunjukkan aksi pengontrol cepat (merah) dan lambat (biru). Pengontrol lambat berupa integrator tunggal atau ganda dengan frekuensi sudut yang dapat disesuaikan. Pengontrol cepat berupa PID dengan frekuensi sudut yang dapat disesuaikan dan batas penguatan pada frekuensi rendah dan tinggi. Opsional, diferensiator dapat dinonaktifkan dan diganti dengan filter lolos rendah.
Koneksi dan kontrol
2.1 Kontrol panel depan
Panel depan FSC memiliki sejumlah besar opsi konfigurasi yang memungkinkan perilaku servo disetel dan dioptimalkan.
Harap perhatikan bahwa sakelar dan opsi dapat bervariasi antara revisi perangkat keras, silakan lihat manual untuk perangkat spesifik Anda seperti yang ditunjukkan oleh nomor seri.
Pengontrol Servo Cepat
Arus bolak-balik
MASUKAN
PD 0
REFERENSI
CHB
+
TANDA CEPAT
+
RAMBU LAMBAT
KE DALAM
Telepon 75 100 250
50rb 100rb 200rb
10 juta 5 juta 2.5 juta
50
500
20 ribu
DISKON 500rb
1M
25
750 10 ribu
1M 200k
750 ribu
MATI
DISKON 1rb
2M 100k
500 ribu
EKSPRESI
50 ribu
250 ribu
25 ribu
100 ribu
MENJANGKAU
KECEPATAN
INT LAMBAT
INT CEPAT
DIFF/FILTER CEPAT
12
6
18
0
24
BIAS
OFFSET FREKUENSI
PERTUMBUHAN LAMBAT
KEUNTUNGAN CEPAT
PERBEDAAN KEUNTUNGAN
Telepon 30 20 10
0
40
50
BERSARANG
60
PEMINDAIAN
KUNCI MAKSIMAL
LAMBAT
DAPATKAN BATAS
Pindai Pindai+P
KUNCI
CEPAT
PENGGANTIAN KESALAHAN
STATUS
KESALAHAN LAMBAT
RAMP
KESALAHAN CEPAT
BIAS
CHB
CEPAT
Bahasa Indonesia: CHA
LAMBAT
MON1
KESALAHAN LAMBAT
RAMP
KESALAHAN CEPAT
BIAS
CHB
CEPAT
Bahasa Indonesia: CHA
LAMBAT
MON2
2.1.1 Konfigurasi INPUT Memilih mode penggandengan sinyal kesalahan; lihat gambar 3.2. AC Sinyal kesalahan cepat digandeng AC, kesalahan lambat digandeng DC. DC Baik sinyal kesalahan cepat maupun lambat digandeng DC. Sinyal digandeng DC, dan ERROR OFFSET panel depan diterapkan untuk mengontrol titik kunci. CHB Memilih input untuk kanal B: fotodetektor, ground, atau set referensi variabel 0 hingga 2.5 V dengan trimpot yang berdekatan.
TANDA CEPAT Tanda umpan balik cepat. TANDA LAMBAT Tanda umpan balik lambat.
5
6
Koneksi dan kontrol
2.1.2 Ramp kontrol
r internalamp Generator menyediakan fungsi sapuan untuk memindai frekuensi laser, biasanya melalui aktuator piezo, arus injeksi dioda, atau keduanya. Output pemicu disinkronkan dengan ramp disediakan pada panel belakang (TRIG, 1M).
INT/EXT Internal atau eksternal ramp untuk pemindaian frekuensi.
RATE Trimpot untuk menyesuaikan laju sapuan internal.
BIAS Ketika DIP3 diaktifkan, keluaran lambat, yang diskalakan oleh trimpot ini, ditambahkan ke keluaran cepat. Umpan maju bias ini biasanya diperlukan saat menyetel aktuator piezo ECDL untuk mencegah mode-hopping. Namun, fungsi ini sudah disediakan oleh beberapa pengontrol laser (seperti MOGLabs DLC) dan hanya boleh digunakan jika tidak tersedia di tempat lain.
SPAN Menyesuaikan ramp tinggi, dan dengan demikian luas sapuan frekuensi.
FREQ OFFSET Menyesuaikan offset DC pada keluaran lambat, yang secara efektif memberikan pergeseran statis frekuensi laser.
2.1.3 Variabel loop
Variabel loop memungkinkan penguatan proporsional, integrator dan diferensiator.tagperlu disesuaikan. Untuk integrator dan diferensiatortages, perolehan disajikan dalam bentuk frekuensi perolehan satuan, kadang-kadang disebut sebagai frekuensi sudut.
SLOW INT Frekuensi sudut integrator servo lambat; dapat dinonaktifkan atau disesuaikan dari 25 Hz hingga 1 kHz.
PENGUATAN LAMBAT Penguatan servo lambat putaran tunggal; dari -20 dB hingga +20 dB.
FAST INT Frekuensi sudut integrator servo cepat; mati atau dapat disesuaikan dari 10 kHz hingga 2 MHz.
2.1 Kontrol panel depan
7
PENGUATAN CEPAT Penguatan proporsional servo cepat sepuluh putaran; dari -10 dB hingga +50 dB.
DIFF/FILTER CEPAT Mengontrol respons servo frekuensi tinggi. Ketika diatur ke "OFF", respons servo tetap proporsional. Ketika diputar searah jarum jam, diferensiator diaktifkan dengan frekuensi sudut terkait. Perhatikan bahwa mengurangi frekuensi sudut akan meningkatkan aksi diferensiator. Ketika diatur ke nilai yang digarisbawahi, diferensiator dinonaktifkan dan sebagai gantinya, filter low-pass diterapkan ke output servo. Hal ini menyebabkan respons menurun di atas frekuensi yang ditentukan.
PENGUATAN DIFF Batas penguatan frekuensi tinggi pada servo cepat; setiap kenaikan mengubah penguatan maksimum sebesar 6 dB. Tidak berpengaruh kecuali pembeda diaktifkan; yaitu, kecuali FAST DIFF diatur ke nilai yang tidak digarisbawahi.
2.1.4 Kontrol kunci
BATAS PENGUATAN Batas penguatan frekuensi rendah pada servo cepat, dalam dB. MAKS menunjukkan penguatan maksimum yang tersedia.
OFFSET KESALAHAN Offset DC diterapkan pada sinyal kesalahan ketika mode INPUT diatur ke . Berguna untuk penyetelan titik penguncian yang presisi atau mengkompensasi penyimpangan sinyal kesalahan. Trimpot yang berdekatan digunakan untuk menyesuaikan offset kesalahan servo lambat relatif terhadap servo cepat, dan dapat disesuaikan untuk memastikan servo cepat dan lambat bergerak menuju frekuensi yang sama persis.
SLOW Mengaktifkan servo lambat dengan mengubah SCAN ke LOCK. Saat diatur ke NESTED, kontrol vol lambattage dimasukkan ke dalam sinyal kesalahan cepat untuk perolehan yang sangat tinggi pada frekuensi rendah tanpa adanya aktuator yang terhubung ke keluaran yang lambat.
FAST Mengontrol servo cepat. Ketika diatur ke SCAN+P, umpan balik proporsional diumpankan ke output cepat saat laser sedang memindai, sehingga umpan balik dapat dikalibrasi. Mengubah ke LOCK akan menghentikan pemindaian dan mengaktifkan kontrol PID penuh.
8
Bab 2. Koneksi dan kontrol
STATUS Indikator multiwarna yang menampilkan status kunci.
Hijau Daya menyala, kunci dinonaktifkan. Oranye Kunci aktif tetapi sinyal kesalahan di luar jangkauan, menunjukkan kunci
telah gagal. Kunci Biru diaktifkan dan sinyal kesalahan masih dalam batas.
2.1.5 Pemantauan sinyal
Dua enkoder putar memilih sinyal mana yang akan dirutekan ke keluaran MONITOR 1 dan MONITOR 2 di panel belakang. Keluaran TRIG adalah keluaran yang kompatibel dengan TTL (1M) yang beralih dari rendah ke tinggi di tengah sapuan. Tabel di bawah ini menjelaskan sinyal-sinyal tersebut.
CHA CHB CEPAT ERR LAMBAT ERR RAMP BIAS CEPAT LAMBAT
Input Saluran A Input Saluran B Sinyal kesalahan yang digunakan oleh servo cepat Sinyal kesalahan yang digunakan oleh servo lambat Ramp seperti yang diterapkan pada SLOW OUT Ramp seperti yang diterapkan pada FAST OUT ketika sinyal kontrol FAST OUT diaktifkan oleh DIP3, sinyal kontrol SLOW OUT
2.2 Kontrol dan koneksi panel belakang
9
2.2 Kontrol dan koneksi panel belakang
MONITOR 2 KUNCI
PEMANTAUAN 1
MEMASUKI DGN ANGKUH
MENDAPATKAN
B DI DALAM
SEBUAH IN
Serial:
TRIG
KELUAR CEPAT KELUAR LAMBAT
MOD DI
KEKUATAN B
KEKUATAN A
Semua konektor SMA, kecuali yang disebutkan. Semua input tegangan lebih tinggi.tage dilindungi hingga ±15 V.
Daya IEC di Unit harus diatur sebelumnya ke volume yang sesuaitage untuk negara Anda. Silakan lihat lampiran D untuk petunjuk tentang cara mengubah volume catu daya.tage jika diperlukan.
Input sinyal kesalahan A IN, B IN untuk kanal A dan B, biasanya fotodetektor. Impedansi tinggi, rentang nominal ±2 V. Kanal B tidak digunakan kecuali sakelar CHB pada panel depan diatur ke PD.
DAYA A, B Daya DC derau rendah untuk fotodetektor; ±12 V, 125 mA, disuplai melalui konektor M8 (nomor komponen TE Connectivity 2-2172067-2, Digikey A121939-ND, male 3 arah). Kompatibel dengan PDA MOGLabs dan fotodetektor Thorlabs. Dapat digunakan dengan kabel M8 standar, misalnyaample Digikey 277-4264-ND. Pastikan fotodetektor dimatikan saat dihubungkan ke catu daya untuk mencegah gangguan output.
GAIN DI VoltagPenguatan proporsional yang dikontrol e dari servo cepat, ±1 V, sesuai dengan rentang penuh kenop panel depan. Menggantikan kontrol PENGUATAN CEPAT panel depan saat DIP1 diaktifkan.
SAPU DI Eksternal ramp masukan memungkinkan pemindaian frekuensi sembarangan, 0 hingga 2.5 V. Sinyal harus melewati 1.25 V, yang menentukan pusat sapuan dan perkiraan titik kunci.
10
Bab 2. Koneksi dan kontrol
3 4
1 +12 V
1
3 -12 V.
4 0V
Gambar 2.1: Pinout konektor M8 untuk POWER A, B.
MOD IN Input modulasi bandwidth tinggi, ditambahkan langsung ke output cepat, ±1 V jika DIP4 aktif. Perhatikan bahwa jika DIP4 aktif, MOD IN harus dihubungkan ke catu daya, atau diakhiri dengan benar.
SLOW OUT Keluaran sinyal kontrol lambat, 0 V hingga 2.5 V. Biasanya terhubung ke driver piezo atau aktuator lambat lainnya.
KELUAR CEPAT Keluaran sinyal kontrol cepat, ±2 V. Biasanya terhubung ke arus injeksi dioda, modulator akustik atau elektro-optik, atau aktuator cepat lainnya.
MONITOR 1, 2 Output sinyal yang dipilih untuk pemantauan.
TRIG Output TTL rendah ke tinggi di pusat sapuan, 1M.
Kontrol pemindaian/penguncian TTL LOCK IN; konektor stereo 3.5 mm, kiri/kanan (pin 2, 3) untuk penguncian lambat/cepat; rendah (ground) aktif (aktifkan penguncian). Sakelar pemindaian/penguncian panel depan harus dalam posisi SCAN agar LOCK IN berfungsi. Kabel Digikey CP-2207-ND menyediakan konektor 3.5 mm dengan ujung kabel; merah untuk penguncian lambat, hitam tipis untuk penguncian cepat, dan hitam tebal untuk ground.
321
1 Ground 2 Kunci cepat 3 Kunci lambat
Gambar 2.2: Pinout konektor stereo 3.5 mm untuk kontrol pemindaian/penguncian TTL.
2.3 Sakelar DIP internal
11
2.3 Sakelar DIP internal
Ada beberapa sakelar DIP internal yang menyediakan opsi tambahan, semuanya diatur ke MATI secara default.
PERINGATAN Ada potensi paparan terhadap volatilitas tinggitagdi dalam FSC, terutama di sekitar catu daya.
MATI
1 Keuntungan cepat
Kenop panel depan
2 Umpan balik lambat Integrator tunggal
3 bias
Ramp untuk memperlambat saja
4 MOD Eksternal Dinonaktifkan
5 Pengimbangan
Normal
6 Sapuan
Positif
7 Kopling cepat DC
8 Offset cepat
0
PADA Sinyal eksternal Integrator ganda Ramp terlalu cepat dan lambat Diaktifkan Ditetapkan di titik tengah Negatif AC -1 V
DIP 1 Jika AKTIF, penguatan servo cepat ditentukan oleh potensi yang diterapkan ke konektor GAIN IN panel belakang, bukan kenop FAST GAIN panel depan.
DIP 2 Servo lambat adalah integrator tunggal (OFF) atau ganda (ON). Harus OFF jika menggunakan mode operasi servo lambat dan cepat "nested".
DIP 3 Jika AKTIF, hasilkan arus bias yang sebanding dengan keluaran servo yang lambat untuk mencegah mode-hop. Hanya aktifkan jika belum disediakan oleh pengontrol laser. Harus NONAKTIF ketika FSC digunakan bersama MOGLabs DLC.
DIP 4 Jika AKTIF, mengaktifkan modulasi eksternal melalui konektor MOD IN di panel belakang. Modulasi ditambahkan langsung ke FAST OUT. Jika diaktifkan tetapi tidak digunakan, input MOD IN harus dihentikan untuk mencegah perilaku yang tidak diinginkan.
DIP 5 Jika AKTIF, menonaktifkan kenop offset panel depan dan memperbaiki offset ke titik tengah. Berguna dalam mode sapuan eksternal, untuk menghindari kesalahan
12
Bab 2. Koneksi dan kontrol
mengubah frekuensi laser dengan menabrak kenop offset.
DIP 6 Membalikkan arah sapuan.
DIP 7 AC Cepat. Biasanya harus AKTIF, sehingga sinyal kesalahan cepat terhubung AC ke servo umpan balik, dengan konstanta waktu 40 ms (25 Hz).
DIP 8 Jika AKTIF, offset -1 V ditambahkan ke output cepat. DIP8 harus mati saat FSC digunakan dengan laser MOGLabs.
Loop kontrol umpan balik
FSC memiliki dua saluran umpan balik paralel yang dapat menggerakkan dua aktuator secara bersamaan: aktuator "lambat", biasanya digunakan untuk mengubah frekuensi laser secara signifikan pada skala waktu yang lambat, dan aktuator "cepat" kedua. FSC memberikan kontrol presisi untuk setiap aktuator.tage dari loop servo, serta sapuan (ramp) generator dan pemantauan sinyal yang nyaman.
MASUKAN
MASUKAN
+
AC
PENGGANTIAN KESALAHAN
DC
SEBUAH IN
A
0v
+
B
B DI DALAM
0v+
VREF
0v
CHB
TANDA CEPAT Blok AC Cepat [7] DC
RAMBU LAMBAT
MODULASI & SWEEP
KECEPATAN
Ramp
DALAM TULISAN
Lereng [6] SAPU KE DALAM
MENJANGKAU
0v
+
MENGIMBANGI
MOD DI
0v
Modus [4]
0v
Offset tetap [5]
0v
TRIG
Tegangan 0V 0V
+
BIAS
Tegangan 0V 0V
Bias [3]
KUNCI (CEPAT) KUNCI (LAMBAT) CEPAT = KUNCI LAMBAT = KUNCI
Sapuan LF
KELUAR CEPAT +
SERVO CEPAT
KEUNTUNGAN DALAM KEUNTUNGAN CEPAT
Keuntungan eksternal [1] P
+
I
+
0v
BERSARANG
CEPAT = KUNCI KUNCI (CEPAT)
D
0v
SERVO LAMBAT
Keuntungan Kesalahan Lambat KEUNTUNGAN LAMBAT
INT LAMBAT
#1
Sapuan LF
INT LAMBAT
+
#2
0v
Integrator ganda [2]
PERLAHAN
Gambar 3.1: Skema MOGLabs FSC. Label hijau menunjukkan kontrol di panel depan dan input di panel belakang, cokelat menunjukkan sakelar DIP internal, dan ungu menunjukkan output di panel belakang.
13
14
Bab 3. Loop kontrol umpan balik
3.1 Masukan stage
masukan stage dari FSC (gambar 3.2) menghasilkan sinyal kesalahan sebagai VERR = VA – VB – VOFFSET. VA diambil dari konektor SMA “A IN”, dan VB diatur menggunakan sakelar pemilih CHB, yang memilih antara konektor SMA “B IN”, VB = 0, atau VB = VREF sebagaimana diatur oleh trimpot di sebelahnya.
Pengontrol bertindak untuk mengarahkan sinyal kesalahan ke arah nol, yang menentukan titik kunci. Beberapa aplikasi mungkin memerlukan sedikit penyesuaian pada level DC untuk menyesuaikan titik kunci ini, yang dapat dicapai dengan kenop ERR OFFSET 10 putaran untuk pergeseran hingga ±0 1 V, asalkan pemilih INPUT diatur ke mode "offset" (). Offset yang lebih besar dapat dicapai dengan trimpot REF.
MASUKAN
MASUKAN
+ AC
PENGGANTIAN KESALAHAN
DC
SEBUAH IN
A
0v
+
B
B DI DALAM
TANDA CEPAT AC Cepat [7] FE CEPAT ERR
blok DC
Kesalahan cepat
0v+
VREF
0v
CHB
RAMBU LAMBAT
Kesalahan lambat SE SLOW ERR
Gambar 3.2: Skema input FSCtage menunjukkan kontrol kopling, offset, dan polaritas. Heksagon adalah sinyal yang dipantau yang tersedia melalui sakelar pemilih monitor panel depan.
3.2 Loop servo lambat
Gambar 3.3 menunjukkan konfigurasi umpan balik lambat dari FSC. Penguatan variabel stage dikontrol dengan kenop SLOW GAIN di panel depan. Kontroler ini bekerja dengan integrator tunggal atau ganda.
3.2 Loop servo lambat
15
tergantung pada apakah DIP2 diaktifkan. Konstanta waktu integrator lambat dikontrol dari kenop SLOW INT di panel depan, yang diberi label berdasarkan frekuensi sudut terkait.
SERVO LAMBAT
Keuntungan Kesalahan Lambat KEUNTUNGAN LAMBAT
Integrator
INT LAMBAT
#1
Sapuan LF
INT LAMBAT
+
#2
0v
Integrator ganda [2]
PERLAHAN
LF LAMBAT
Gambar 3.3: Skema servo I/I2 umpan balik lambat. Heksagon adalah sinyal yang dipantau dan tersedia melalui sakelar pemilih panel depan.
Dengan integrator tunggal, penguatan meningkat seiring dengan frekuensi Fourier yang lebih rendah, dengan kemiringan 20 dB per dekade. Penambahan integrator kedua meningkatkan kemiringan menjadi 40 dB per dekade, sehingga mengurangi offset jangka panjang antara frekuensi aktual dan frekuensi setpoint. Peningkatan penguatan yang terlalu tinggi mengakibatkan osilasi karena pengontrol "bereaksi berlebihan" terhadap perubahan sinyal kesalahan. Oleh karena itu, terkadang bermanfaat untuk membatasi penguatan loop kontrol pada frekuensi rendah, di mana respons yang besar dapat menyebabkan laser mode-hop.
Servo lambat menyediakan jangkauan luas untuk mengkompensasi penyimpangan jangka panjang dan gangguan akustik, sementara aktuator cepat memiliki jangkauan kecil tetapi bandwidth tinggi untuk mengkompensasi gangguan cepat. Penggunaan integrator ganda memastikan servo lambat memiliki respons dominan pada frekuensi rendah.
Untuk aplikasi yang tidak memiliki aktuator lambat terpisah, sinyal kontrol lambat (kesalahan integrasi tunggal atau ganda) dapat ditambahkan ke sinyal cepat dengan mengatur sakelar SLOW ke "NESTED". Dalam mode ini, direkomendasikan agar integrator ganda di kanal lambat dinonaktifkan dengan DIP2 untuk mencegah integrasi rangkap tiga.
16
Bab 3. Loop kontrol umpan balik
3.2.1 Mengukur respon servo yang lambat
Loop servo lambat dirancang untuk kompensasi drift lambat. Untuk mengamati respons loop lambat:
1. Atur MONITOR 1 ke SLOW ERR dan hubungkan output ke osiloskop.
2. Atur MONITOR 2 ke SLOW dan hubungkan output ke osiloskop.
3. Atur INPUT ke (mode offset) dan CHB ke 0.
4. Sesuaikan kenop ERR OFFSET hingga level DC yang ditunjukkan pada monitor SLOW ERR mendekati nol.
5. Sesuaikan kenop FREQ OFFSET hingga level DC yang ditunjukkan pada monitor SLOW mendekati nol.
6. Atur voltase per divisi pada osiloskop ke 10mV per divisi untuk kedua saluran.
7. Aktifkan loop servo lambat dengan menyetel mode LAMBAT ke KUNCI.
8. Secara perlahan sesuaikan kenop ERR OFFSET sehingga level DC yang ditampilkan pada monitor SLOW ERR bergerak di atas dan di bawah nol sebesar 10 mV.
9. Saat sinyal kesalahan terintegrasi berubah tanda, Anda akan mengamati perubahan keluaran yang lambat sebesar 250 mV.
Perhatikan bahwa waktu respons servo lambat untuk melayang ke batasnya bergantung pada sejumlah faktor termasuk penguatan lambat, konstanta waktu integrator lambat, integrasi tunggal atau ganda, dan ukuran sinyal kesalahan.
3.2 Loop servo lambat
17
3.2.2 Output vol lambattage swing (hanya untuk serial FSC A04… dan di bawahnya)
Output loop kontrol servo lambat dikonfigurasi untuk rentang 0 hingga 2.5 V agar kompatibel dengan DLC MOGLabs. Input kontrol piezo SWEEP DLC memiliki tegangantagGain sebesar 48 sehingga input maksimum 2.5 V menghasilkan 120 V pada piezo. Ketika loop servo lambat diaktifkan, output lambat hanya akan berayun sebesar ±25 mV relatif terhadap nilainya sebelum diaktifkan. Batasan ini disengaja untuk menghindari lompatan mode laser. Ketika output lambat FSC digunakan dengan DLC MOGLabs, ayunan 50 mV pada output kanal lambat FSC setara dengan ayunan 2.4 V pada piezovoltage.tage yang sesuai dengan perubahan frekuensi laser sekitar 0.5 hingga 1 GHz, sebanding dengan jangkauan spektral bebas rongga referensi umum.
Untuk digunakan dengan pengontrol laser yang berbeda, perubahan yang lebih besar pada keluaran lambat FSC yang terkunci dapat diaktifkan melalui perubahan resistor sederhana. Penguatan pada keluaran loop umpan balik lambat ditentukan oleh R82/R87, rasio resistor R82 (500 kJ) dan R87 (100 kJ). Untuk meningkatkan keluaran lambat, tingkatkan R82/R87, yang paling mudah dicapai dengan mengurangi R87 dengan mem-piggyback resistor lain secara paralel (paket SMD, ukuran 0402). Misalnya,ampMisalnya, menambahkan resistor 30 k secara paralel dengan resistor 100 k yang ada akan menghasilkan resistansi efektif sebesar 23 k yang memberikan peningkatan ayunan keluaran lambat dari ±25 mV menjadi ±125 mV. Gambar 3.4 menunjukkan tata letak PCB FSC di sekitar opamp U16.
R329
U16
C36
C362 R85 R331 C44 R87
C71
C35
Rp81 Rp82
Gambar 3.4: Tata letak PCB FSC di sekitar op penguatan lambat akhiramp U16, dengan resistor pengaturan penguatan R82 dan R87 (dilingkari); ukuran 0402.
18
Bab 3. Loop kontrol umpan balik
3.3 Loop servo cepat
Servo umpan balik cepat (gambar 3.5) merupakan loop PID yang memberikan kontrol presisi atas masing-masing komponen umpan balik proporsional (P), integral (I), dan diferensial (D), serta penguatan keseluruhan sistem. Output cepat FSC dapat berayun dari -2.5 V hingga 2.5 V yang, jika dikonfigurasi dengan laser dioda rongga eksternal MOGLabs, dapat memberikan ayunan arus sebesar ±2.5 mA.
SERVO CEPAT
MENDAPATKAN
Keuntungan eksternal [1]
KEUNTUNGAN CEPAT
Kesalahan cepat
Kontrol lambat
0v
+ BERSARANG
CEPAT = KUNCI KUNCI (CEPAT)
PI
D
0v
+
Kontrol cepat
Gambar 3.5: Skema pengontrol PID servo umpan balik cepat.
Gambar 3.6 menunjukkan plot konseptual aksi loop servo cepat dan lambat. Pada frekuensi rendah, loop integrator cepat (I) mendominasi. Untuk mencegah loop servo cepat bereaksi berlebihan terhadap gangguan eksternal frekuensi rendah (akustik), batas penguatan frekuensi rendah diterapkan, yang dikontrol oleh kenop GAIN LIMIT.
Pada frekuensi menengah (10 kHz-1 MHz), umpan balik proporsional (P) mendominasi. Frekuensi sudut penguatan kesatuan di mana umpan balik proporsional melebihi respons terintegrasi dikontrol oleh kenop FAST INT. Penguatan keseluruhan loop P diatur oleh trimpot FAST GAIN, atau melalui sinyal kontrol eksternal melalui konektor GAIN IN di panel belakang.
3.3 Loop servo cepat
19
60
Keuntungan (dB)
Pemotong frekuensi tinggi Integrator ganda
INT CEPAT GAIN CEPAT
PERBEDAAN CEPAT PERBEDAAN PENGUATAN (batas)
40
20
Integrator
0
PEROLEHAN LF CEPAT (batas)
Integrator
Sebanding
Pembeda
Menyaring
INT LAMBAT
20101
102
103
104
105
106
107
108
Frekuensi Fourier [Hz]
Gambar 3.6: Plot Bode konseptual yang menunjukkan aksi pengontrol cepat (merah) dan lambat (biru). Pengontrol lambat berupa integrator tunggal atau ganda dengan frekuensi sudut yang dapat disesuaikan. Pengontrol cepat berupa kompensator PID dengan frekuensi sudut yang dapat disesuaikan dan batas penguatan pada frekuensi rendah dan tinggi. Sebagai opsi, pembeda dapat dinonaktifkan dan diganti dengan filter lolos rendah.
Frekuensi tinggi (1 MHz) biasanya membutuhkan loop diferensiator untuk mendominasi agar pengunciannya lebih baik. Diferensiator menyediakan kompensasi fasa untuk waktu respons sistem yang terbatas dan memiliki penguatan yang meningkat sebesar 20 dB per dekade. Frekuensi sudut loop diferensial dapat diatur melalui kenop FAST DIFF/FILTER untuk mengontrol frekuensi di mana umpan balik diferensial mendominasi. Jika FAST DIFF/FILTER diatur ke OFF, maka loop diferensial dinonaktifkan dan umpan balik tetap proporsional pada frekuensi yang lebih tinggi. Untuk mencegah osilasi dan membatasi pengaruh derau frekuensi tinggi saat loop umpan balik diferensial diaktifkan, terdapat batas penguatan yang dapat diatur, DIFF GAIN, yang membatasi diferensiator pada frekuensi tinggi.
Pembeda seringkali tidak diperlukan, dan kompensator dapat memanfaatkan penyaringan low-pass dari respons servo cepat untuk mengurangi pengaruh derau lebih lanjut. Putar FAST DIFF/FILTER
20
Bab 3. Loop kontrol umpan balik
putar kenop berlawanan arah jarum jam dari posisi MATI untuk mengatur frekuensi roll-off untuk mode penyaringan.
Servo cepat memiliki tiga mode operasi: SCAN, SCAN+P, dan LOCK. Saat diatur ke SCAN, umpan balik dinonaktifkan dan hanya bias yang diterapkan pada output cepat. Saat diatur ke SCAN+P, umpan balik proporsional diterapkan, yang memungkinkan penentuan tanda dan penguatan servo cepat saat frekuensi laser masih memindai, menyederhanakan prosedur penguncian dan penyetelan (lihat §4.2). Dalam mode LOCK, pemindaian dihentikan dan umpan balik PID penuh diaktifkan.
3.3.1 Mengukur respon servo cepat
Dua bagian berikut menjelaskan pengukuran umpan balik proporsional dan diferensial terhadap perubahan sinyal kesalahan. Gunakan generator fungsi untuk mensimulasikan sinyal kesalahan, dan osiloskop untuk mengukur responsnya.
1. Hubungkan MONITOR 1, 2 ke osiloskop, dan atur pemilih ke FAST ERR dan FAST.
2. Atur INPUT ke (mode offset) dan CHB ke 0.
3. Hubungkan generator fungsi ke input CHA.
4. Konfigurasikan generator fungsi untuk menghasilkan gelombang sinus 100 Hz dengan puncak ke puncak 20 mV.
5. Sesuaikan kenop ERR OFFSET sedemikian rupa sehingga sinyal kesalahan sinusoidal, seperti yang terlihat pada monitor FAST ERR, terpusat sekitar nol.
3.3.2 Mengukur respons proporsional · Kurangi rentang ke nol dengan memutar kenop SPAN sepenuhnya berlawanan arah jarum jam.
· Atur FAST ke SCAN+P untuk mengaktifkan loop umpan balik proporsional.
3.3 Loop servo cepat
21
· Pada osiloskop, keluaran FAST dari FSC harus menunjukkan gelombang sinus 100 Hz.
· Sesuaikan kenop FAST GAIN untuk memvariasikan penguatan proporsional servo cepat hingga outputnya sama amplitude sebagai input.
· Untuk mengukur respons frekuensi umpan balik proporsional, sesuaikan frekuensi generator fungsi dan pantau ampbesarnya respons keluaran FAST. Misalnyaample, tingkatkan frekuensi sampai amplitude dibagi dua, untuk menemukan frekuensi penguatan -3 dB.
3.3.3 Mengukur respons diferensial
1. Atur FAST INT ke OFF untuk mematikan loop integrator.
2. Atur FAST GAIN ke kesatuan menggunakan langkah-langkah yang dijelaskan pada bagian di atas.
3. Atur DIFF GAIN ke 0 dB.
4. Atur FAST DIFF/FILTER ke 100 kHz.
5. Sapu frekuensi generator fungsi dari 100 kHz ke 3 MHz dan pantau keluaran FAST.
6. Saat Anda menyapu frekuensi sinyal kesalahan, Anda akan melihat penguatan kesatuan pada semua frekuensi.
7. Atur DIFF GAIN ke 24 dB.
8. Sekarang ketika Anda menyapu frekuensi sinyal kesalahan, Anda akan melihat peningkatan kemiringan 20 dB per dekade setelah 100 kHz yang akan mulai berkurang pada 1 MHz, menunjukkan opamp keterbatasan lebar pita.
Penguatan keluaran cepat dapat diubah dengan mengubah nilai resistor, tetapi rangkaiannya lebih rumit daripada umpan balik lambat (§3.2.2). Hubungi MOGLabs untuk informasi lebih lanjut jika diperlukan.
22
Bab 3. Loop kontrol umpan balik
3.4 Modulasi dan pemindaian
Pemindaian laser dikendalikan oleh generator sapuan internal atau sinyal sapuan eksternal. Sapuan internal berbentuk gigi gergaji dengan periode variabel yang diatur oleh sakelar rentang empat posisi internal (Lampiran C), dan trimpot RATE putaran tunggal pada panel depan.
Loop servo cepat dan lambat dapat diaktifkan secara individual melalui sinyal TTL ke sakelar panel depan yang terhubung ke panel belakang. Mengatur salah satu loop ke LOCK akan menghentikan sapuan dan mengaktifkan stabilisasi.
MODULASI & SWEEP
DALAM TULISAN
TRIG
KECEPATAN
Ramp
Lereng [6] SAPU KE DALAM
MENJANGKAU
0v
+
MENGIMBANGI
0v
0v
Offset tetap [5]
Kontrol cepat MOD IN
Modus [4]
0v
Tegangan 0V 0V
+
BIAS
Tegangan 0V 0V
Bias [3]
KUNCI (CEPAT)
KUNCI (LAMBAT)
CEPAT = KUNCI LAMBAT = KUNCI
RAMP RA
Sapuan LF
BIAS BS
KELUAR CEPAT +
HF CEPAT
Gambar 3.7: Sapuan, modulasi eksternal, dan bias arus umpan maju.
R ituamp juga dapat ditambahkan ke keluaran cepat dengan mengaktifkan DIP3 dan menyesuaikan trimpot BIAS, tetapi banyak pengendali laser (seperti MOGLabs DLC) akan menghasilkan arus bias yang diperlukan berdasarkan sinyal servo yang lambat, dalam hal ini tidak perlu juga membangkitkannya dalam FSC.
4. Aplikasi mantanample: Pound-Drever Hall locking
Aplikasi umum FSC adalah mengunci frekuensi laser ke rongga optik menggunakan teknik PDH (gbr. 4.1). Rongga tersebut bertindak sebagai pembeda frekuensi, dan FSC menjaga laser tetap beresonansi dengan rongga tersebut dengan mengendalikan piezo laser dan arus melalui keluaran SLOW dan FAST-nya, sehingga mengurangi lebar garis laser. Catatan aplikasi terpisah (AN002) tersedia yang memberikan saran praktis terperinci tentang penerapan peralatan PDH.
Osiloskop
TRIG
CH1
CH2
Laser
Mod Piezo SMA saat ini
Bapak/Ibu
Bahasa Indonesia: PBS
PD
Pengontrol DLC
MODUL PZT
AC
Rongga LPF
MONITOR 2 MONITOR 1 KUNCI
SAPU KEUNTUNGAN DALAM
B DI DALAM
SEBUAH IN
Serial:
TRIG
KELUAR CEPAT KELUAR LAMBAT MOD MASUK
KEKUATAN B KEKUATAN A
Gambar 4.1: Skema sederhana untuk penguncian rongga PDH menggunakan FSC. Modulator elektro-optik (EOM) menghasilkan pita samping, yang berinteraksi dengan rongga, menghasilkan pantulan yang diukur pada fotodetektor (PD). Demodulasi sinyal fotodetektor menghasilkan sinyal kesalahan PDH.
Berbagai metode lain dapat digunakan untuk menghasilkan sinyal kesalahan, yang tidak akan dibahas di sini. Sisa bab ini menjelaskan cara mencapai penguncian setelah sinyal kesalahan dihasilkan.
23
24
Bab 4. Aplikasi example: Pound-Drever Hall locking
4.1 Konfigurasi laser dan pengontrol
FSC kompatibel dengan berbagai laser dan pengontrol, asalkan dikonfigurasi dengan benar untuk mode operasi yang diinginkan. Saat mengoperasikan ECDL (seperti laser MOGLabs CEL atau LDL), persyaratan untuk laser dan pengontrol adalah sebagai berikut:
· Modulasi bandwidth tinggi langsung ke kepala laser atau modulator fase intra-rongga.
· Vol tinggitage piezo control dari sinyal kontrol eksternal.
· Pembangkitan umpan maju ("arus bias") untuk laser yang memerlukan bias 1 mA di seluruh rentang pemindaiannya. FSC mampu menghasilkan arus bias secara internal, tetapi rentangnya mungkin dibatasi oleh elektronik headboard atau saturasi modulator fase, sehingga mungkin perlu menggunakan bias yang disediakan oleh pengontrol laser.
Pengontrol laser dan kepala tempat tidur MOGLabs dapat dengan mudah dikonfigurasi untuk mencapai perilaku yang diperlukan, seperti dijelaskan di bawah ini.
4.1.1 Konfigurasi kepala tempat tidur
Laser MOGLabs dilengkapi headboard internal yang menghubungkan komponen dengan pengontrol. Headboard yang dilengkapi modulasi arus cepat melalui konektor SMA diperlukan untuk pengoperasian dengan FSC. Headboard harus terhubung langsung ke FAST OUT FSC.
Headboard B1240 sangat direkomendasikan untuk bandwidth modulasi maksimum, meskipun B1040 dan B1047 dapat digunakan sebagai pengganti laser yang tidak kompatibel dengan B1240. Headboard ini memiliki sejumlah sakelar jumper yang harus dikonfigurasi untuk input DC coupled and buffered (BUF), jika memungkinkan.
4.2 Mencapai kunci awal
25
4.1.2 Konfigurasi DLC
Meskipun FSC dapat dikonfigurasi untuk sapuan internal atau eksternal, jauh lebih mudah untuk menggunakan mode sapuan internal dan mengatur DLC sebagai perangkat slave sebagai berikut:
1. Hubungkan SLOW OUT ke SWEEP / PZT MOD pada DLC.
2. Aktifkan DIP9 (External sweep) pada DLC. Pastikan DIP13 dan DIP14 mati.
3. Nonaktifkan DIP3 (Pembangkitan Bias) FSC. DLC secara otomatis menghasilkan bias umpan maju saat ini dari masukan sapuan, sehingga tidak perlu menghasilkan bias di dalam FSC.
4. Atur SPAN pada DLC ke maksimum (searah jarum jam penuh).
5. Atur FREKUENSI pada DLC ke nol dengan menggunakan layar LCD untuk menampilkan Frekuensi.
6. Pastikan SWEEP pada FSC adalah INT.
7. Atur FREQ OFFSET ke rentang menengah dan SPAN ke penuh pada FSC dan amati pemindaian laser.
8. Jika pemindaian berada pada arah yang salah, balikkan DIP4 dari FSC atau DIP11 dari DLC.
Penting untuk tidak menyetel kenop SPAN pada DLC setelah diatur seperti di atas, karena akan memengaruhi loop umpan balik dan dapat mencegah FSC terkunci. Kontrol FSC harus digunakan untuk menyetel sapuan.
4.2 Mencapai kunci awal
Kontrol SPAN dan OFFSET pada FSC dapat digunakan untuk menyetel laser agar menyapu titik kunci yang diinginkan (misalnya resonansi rongga) dan untuk memperbesar pemindaian yang lebih kecil di sekitar resonansi. Berikut ini
26
Bab 4. Aplikasi example: Pound-Drever Hall locking
Langkah-langkah tersebut merupakan ilustrasi proses yang diperlukan untuk mencapai kunci yang stabil. Nilai yang tercantum bersifat indikatif, dan perlu disesuaikan untuk aplikasi spesifik. Saran lebih lanjut tentang pengoptimalan kunci terdapat di §4.3.
4.2.1 Mengunci dengan umpan balik cepat
1. Hubungkan sinyal kesalahan ke input A IN pada panel belakang.
2. Pastikan sinyal kesalahan berorde 10 mVpp.
3. Atur INPUT ke (mode offset) dan CHB ke 0.
4. Atur MONITOR 1 ke FAST ERR dan amati pada osiloskop. Atur kenop ERR OFFSET hingga level DC yang ditampilkan mencapai nol. Jika tidak perlu menggunakan kenop ERROR OFFSET untuk mengatur level DC sinyal kesalahan, sakelar INPUT dapat diatur ke DC dan kenop ERROR OFFSET tidak akan berpengaruh, sehingga mencegah penyesuaian yang tidak disengaja.
5. Kurangi FAST GAIN menjadi nol.
6. Atur FAST ke SCAN+P, atur SLOW ke SCAN, dan temukan resonansi menggunakan kontrol sapuan.
7. Tingkatkan FAST GAIN hingga sinyal kesalahan terlihat "melar" seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.2. Jika hal ini tidak terjadi, balikkan sakelar FAST SIGN dan coba lagi.
8. Atur FAST DIFF ke OFF dan GAIN LIMIT ke 40. Kurangi FAST INT ke 100 kHz.
9. Atur mode CEPAT ke KUNCI dan pengontrol akan mengunci ke titik nol sinyal kesalahan. Mungkin perlu melakukan sedikit penyesuaian pada OFFSET FREKUENSI untuk mengunci laser.
10. Optimalkan penguncian dengan menyesuaikan FAST GAIN dan FAST INT sambil mengamati sinyal kesalahan. Penguncian ulang servo mungkin diperlukan setelah penyesuaian integrator.
4.2 Mencapai kunci awal
27
Gambar 4.2: Memindai laser dengan umpan balik P-only pada keluaran cepat sementara memindai keluaran lambat menyebabkan sinyal kesalahan (oranye) memanjang ketika tanda dan penguatannya benar (kanan). Dalam aplikasi PDH, transmisi rongga (biru) juga akan memanjang.
11. Beberapa aplikasi mungkin mendapat manfaat dengan meningkatkan FAST DIFF untuk meningkatkan respons loop, tetapi ini biasanya tidak diperlukan untuk mencapai penguncian awal.
4.2.2 Mengunci dengan umpan balik lambat
Setelah penguncian dicapai dengan umpan balik proporsional dan integrator yang cepat, umpan balik yang lambat kemudian harus diaktifkan untuk memperhitungkan pergeseran yang lambat dan kepekaan terhadap gangguan akustik frekuensi rendah.
1. Atur SLOW GAIN ke rentang menengah dan SLOW INT ke 100 Hz.
2. Atur mode FAST ke SCAN+P untuk membuka kunci laser, dan sesuaikan SPAN dan OFFSET sehingga Anda dapat melihat titik nol.
3. Atur MONITOR 2 ke SLOW ERR dan amati pada osiloskop. Sesuaikan trimpot di samping ERR OFFSET untuk mengembalikan sinyal kesalahan lambat ke nol. Menyesuaikan trimpot ini hanya akan memengaruhi level DC sinyal kesalahan lambat, bukan sinyal kesalahan cepat.
4. Kunci kembali laser dengan menyetel mode CEPAT ke KUNCI dan buat penyesuaian kecil yang diperlukan pada OFFSET FREKUENSI untuk mengunci laser.
28
Bab 4. Aplikasi example: Pound-Drever Hall locking
5. Atur mode SLOW ke LOCK dan amati sinyal kesalahan lambat. Jika servo lambat terkunci, level DC kesalahan lambat dapat berubah. Jika ini terjadi, catat nilai baru sinyal kesalahan, atur SLOW kembali ke SCAN, dan gunakan trimpot offset kesalahan untuk mendekatkan sinyal kesalahan lambat yang tidak terkunci ke nilai terkunci, lalu coba kunci ulang kunci lambat.
6. Ulangi langkah sebelumnya dalam penguncian lambat laser, amati perubahan DC pada kesalahan lambat, dan sesuaikan trimpot offset kesalahan hingga penguncian lambat tidak menghasilkan perubahan terukur pada nilai sinyal kesalahan penguncian lambat versus penguncian cepat.
Trimpot offset kesalahan menyesuaikan perbedaan kecil (mV) antara offset sinyal kesalahan cepat dan lambat. Penyesuaian trimpot memastikan bahwa rangkaian kompensator kesalahan cepat dan lambat mengunci laser pada frekuensi yang sama.
7. Jika servo terbuka segera setelah mengaktifkan kunci lambat, coba balikkan TANDA LAMBAT.
8. Jika servo lambat masih langsung terbuka, kurangi penguatan lambat dan coba lagi.
9. Setelah kunci lambat yang stabil tercapai dengan trimpot ERR OFFSET yang diatur dengan benar, sesuaikan SLOW GAIN dan SLOW INT untuk meningkatkan stabilitas kunci.
4.3 Optimasi
Tujuan servo adalah untuk mengunci laser pada titik nol sinyal kesalahan, yang idealnya akan sama dengan nol saat terkunci. Oleh karena itu, derau pada sinyal kesalahan merupakan ukuran kualitas penguncian. Analisis spektrum sinyal kesalahan merupakan alat yang ampuh untuk memahami dan mengoptimalkan umpan balik. Penganalisis spektrum RF dapat digunakan tetapi relatif mahal dan memiliki jangkauan dinamis yang terbatas. Kartu suara yang bagus (24-bit 192 kHz, misalnya Lynx L22)
4.3 Optimasi
29
menyediakan analisis kebisingan hingga frekuensi Fourier 96 kHz dengan rentang dinamis 140 dB.
Idealnya, penganalisis spektrum akan digunakan dengan diskriminator frekuensi independen yang tidak sensitif terhadap fluktuasi daya laser [11]. Hasil yang baik dapat dicapai dengan memantau sinyal kesalahan in-loop, tetapi pengukuran out-of-loop lebih disukai, seperti mengukur transmisi rongga dalam aplikasi PDH. Untuk menganalisis sinyal kesalahan, hubungkan penganalisis spektrum ke salah satu keluaran MONITOR yang diatur ke FAST ERR.
Penguncian bandwidth tinggi biasanya melibatkan pencapaian penguncian yang stabil terlebih dahulu hanya dengan menggunakan servo cepat, kemudian menggunakan servo lambat untuk meningkatkan stabilitas penguncian jangka panjang. Servo lambat diperlukan untuk mengkompensasi pergeseran termal dan gangguan akustik, yang akan mengakibatkan mode-hop jika dikompensasi hanya dengan arus. Sebaliknya, teknik penguncian sederhana seperti spektroskopi serapan jenuh biasanya dicapai dengan terlebih dahulu mencapai penguncian yang stabil dengan servo lambat, kemudian menggunakan servo cepat untuk mengkompensasi fluktuasi frekuensi yang lebih tinggi saja. Mungkin bermanfaat untuk merujuk pada plot Bode (gambar 4.3) saat menginterpretasikan spektrum sinyal kesalahan.
Saat mengoptimalkan FSC, disarankan untuk mengoptimalkan servo cepat terlebih dahulu melalui analisis sinyal kesalahan (atau transmisi melalui rongga), kemudian servo lambat untuk mengurangi sensitivitas terhadap gangguan eksternal. Khususnya, mode SCAN+P menyediakan cara yang praktis untuk mendapatkan tanda umpan balik dan gain yang mendekati akurat.
Perlu dicatat bahwa mencapai kunci frekuensi yang paling stabil memerlukan optimalisasi yang cermat pada banyak aspek peralatan, bukan hanya parameter FSC. Misalnya,ample, sisa ampModulasi intensitas cahaya (RAM) pada perangkat PDH mengakibatkan penyimpangan sinyal kesalahan, yang tidak dapat dikompensasi oleh servo. Demikian pula, rasio sinyal terhadap derau (SNR) yang buruk akan memasukkan derau langsung ke dalam laser.
Secara khusus, gain tinggi dari integrator berarti bahwa kunci dapat sensitif terhadap loop tanah dalam rantai pemrosesan sinyal, dan
30
Bab 4. Aplikasi example: Pound-Drever Hall locking
Perhatian harus diberikan untuk menghilangkan atau mengurangi hal ini. Pembumian FSC harus sedekat mungkin dengan pengontrol laser dan perangkat elektronik apa pun yang terlibat dalam menghasilkan sinyal kesalahan.
Salah satu prosedur untuk mengoptimalkan servo cepat adalah dengan mengatur FAST DIFF ke posisi OFF dan menyesuaikan FAST GAIN, FAST INT, dan GAIN LIMIT untuk mengurangi tingkat derau semaksimal mungkin. Kemudian, optimalkan FAST DIFF dan DIFF GAIN untuk mengurangi komponen derau frekuensi tinggi seperti yang diamati pada penganalisis spektrum. Perlu diketahui bahwa perubahan pada FAST GAIN dan FAST INT mungkin diperlukan untuk mengoptimalkan penguncian setelah pembeda dipasang.
Dalam beberapa aplikasi, sinyal kesalahan dibatasi oleh bandwidth dan hanya mengandung derau yang tidak berkorelasi pada frekuensi tinggi. Dalam skenario seperti itu, sebaiknya batasi aksi servo pada frekuensi tinggi untuk mencegah penggabungan derau ini kembali ke sinyal kontrol. Opsi filter disediakan untuk mengurangi respons servo yang cepat di atas frekuensi tertentu. Opsi ini bersifat eksklusif untuk pembeda, dan sebaiknya dicoba jika pengaktifan pembeda dianggap meningkatkan
60
Keuntungan (dB)
Pemotong frekuensi tinggi Integrator ganda
INT CEPAT GAIN CEPAT
PERBEDAAN CEPAT PERBEDAAN PENGUATAN (batas)
40
20
Integrator
0
PEROLEHAN LF CEPAT (batas)
Integrator
Sebanding
Pembeda
Menyaring
INT LAMBAT
20101
102
103
104
105
106
107
108
Frekuensi Fourier [Hz]
Gambar 4.3: Plot Bode konseptual yang menunjukkan aksi pengontrol cepat (merah) dan lambat (biru). Frekuensi sudut dan batas penguatan diatur dengan kenop panel depan sesuai label.
4.3 Optimasi
31
kebisingan yang diukur.
Servo yang lambat kemudian dapat dioptimalkan untuk meminimalkan reaksi berlebihan terhadap gangguan eksternal. Tanpa loop servo yang lambat, batas penguatan yang tinggi berarti servo yang cepat akan merespons gangguan eksternal (misalnya kopling akustik) dan perubahan arus yang dihasilkan dapat menyebabkan mode-hop pada laser. Oleh karena itu, fluktuasi (frekuensi rendah) ini sebaiknya dikompensasi dalam piezo.
Menyesuaikan SLOW GAIN dan SLOW INT tidak serta-merta akan menghasilkan perbaikan dalam spektrum sinyal kesalahan, tetapi bila dioptimalkan akan mengurangi sensitivitas terhadap gangguan akustik dan memperpanjang masa pakai kunci.
Demikian pula, mengaktifkan integrator ganda (DIP2) dapat meningkatkan stabilitas dengan memastikan bahwa penguatan keseluruhan sistem servo lambat lebih tinggi daripada servo cepat pada frekuensi yang lebih rendah ini. Namun, hal ini dapat menyebabkan servo lambat bereaksi berlebihan terhadap gangguan frekuensi rendah, dan integrator ganda hanya direkomendasikan jika pergeseran arus jangka panjang mengganggu kestabilan kunci.
32
Bab 4. Aplikasi example: Pound-Drever Hall locking
A. Spesifikasi
Parameter
Spesifikasi
Waktu Penguatan bandwidth (-3 dB) Penundaan propagasi Bandwidth modulasi eksternal (-3 dB)
> 35 MHz < 40 ns
> 35MHz
Input A MASUK, B MASUK SWEEP MASUK GAIN MASUK MOD MASUK LOCK MASUK
SMA, 1 M, ±2 V SMA, 5 M, 1 hingga +0 V SMA, 2 M, ±5 V SMA, 1 M, ±2 V Konektor audio betina 5 mm, TTL
Input analog kelebihan tegangantage dilindungi hingga ±10 V. Input TTL mengambil < 1 0 V sebagai rendah, > 2 0 V sebagai tinggi. Input LOCK IN adalah -0 5 V hingga 7 V, aktif rendah, menarik ±1 µA.
33
34
Lampiran A. Spesifikasi
Parameter
Keluaran LAMBAT KELUAR CEPAT KELUAR MONITOR 1, 2 DAYA TRIG A, B
Spesifikasi
SMA, 50, 0 hingga +2 V, BW 5 kHz SMA, 20, ±50 V, BW > 2 MHz SMA, 5, BW > 20 MHz SMA, 50M, 20 hingga +1 V Konektor betina M0, ±5 V, 8 mA
Semua keluaran dibatasi hingga ±5 V. 50 keluaran maks. 50 mA (125 mW, +21 dBm).
Mekanik & tenaga
masukan IEC
110 hingga 130V pada 60Hz atau 220 hingga 260V pada 50Hz
Sekering
Keramik anti-lonjakan 5x20mm 230 V/0.25 A atau 115 V/0.63 A
Ukuran
L×T×P = 250 × 79 × 292 mm
Berat
2 kg
Penggunaan daya
< 10 Minggu
Penyelesaian Masalah
B.1 Frekuensi laser tidak memindai
DLC MOGLabs dengan sinyal kontrol piezo eksternal mengharuskan sinyal eksternal melewati 1.25 V. Jika Anda yakin sinyal kontrol eksternal Anda melewati 1.25 V, pastikan hal berikut:
· Rentang DLC sepenuhnya searah jarum jam. · FREKUENSI pada DLC adalah nol (menggunakan layar LCD untuk mengatur
Frekuensi). · DIP9 (Sapuan Eksternal) DLC aktif. · DIP13 dan DIP14 DLC mati. · Sakelar pengunci pada DLC diatur ke SCAN. · SLOW OUT dari FSC terhubung ke SWEEP / PZT MOD
masukan dari DLC. · SWEEP pada FSC adalah INT. · Rentang FSC sepenuhnya searah jarum jam. · Hubungkan FSC MONITOR 1 ke osiloskop, atur MONITOR XNUMX ke osiloskop, dan atur MONITOR XNUMX ke osiloskop.
Tombol TOR 1 ke RAMP dan sesuaikan FREQ OFFSET sampai ramp berpusat sekitar 1.25 V.
Jika pemeriksaan di atas tidak menyelesaikan masalah Anda, lepaskan FSC dari DLC dan pastikan laser memindai saat dikontrol dengan DLC. Hubungi MOGLabs untuk bantuan jika tidak berhasil.
35
36
Lampiran B. Pemecahan Masalah
B.2 Saat menggunakan input modulasi, output cepat mengapung ke volume besartage
Saat menggunakan fungsi MOD IN dari FSC (DIP 4 diaktifkan), output cepat biasanya akan mengambang ke vol positiftagRel e, sekitar 4V. Pastikan MOD IN dihubung singkat saat tidak digunakan.
B.3 Sinyal kesalahan positif besar
Dalam beberapa aplikasi, sinyal kesalahan yang dihasilkan oleh aplikasi mungkin benar-benar positif (atau negatif) dan besar. Dalam hal ini, trimpot REF dan ERR OFFSET mungkin tidak memberikan pergeseran DC yang cukup untuk memastikan titik kunci yang diinginkan bertepatan dengan 0 V. Dalam hal ini, CH A dan CH B dapat digunakan dengan toggle INPUT diatur ke , CH B diatur ke PD, dan dengan tegangan DCtage diterapkan pada CH B untuk menghasilkan offset yang diperlukan untuk memusatkan titik kunci. Sebagai contohampMisalnya, jika sinyal kesalahan berada di antara 0 V dan 5 V dan titik kunci adalah 2.5 V, maka hubungkan sinyal kesalahan ke CH A dan berikan 2.5 V ke CH B. Dengan pengaturan yang tepat, sinyal kesalahan akan berada di antara -2 V hingga +5 V.
B.4 Rel keluaran cepat pada ±0.625 V
Untuk sebagian besar ECDL MOGLabs, volumetagAyunan ±0.625 V pada keluaran cepat (setara dengan ±0.625 mA yang disuntikkan ke dioda laser) lebih besar daripada yang dibutuhkan untuk mengunci ke rongga optik. Dalam beberapa aplikasi, rentang yang lebih besar pada keluaran cepat diperlukan. Batas ini dapat ditingkatkan dengan perubahan resistor sederhana. Silakan hubungi MOGLabs untuk informasi lebih lanjut jika diperlukan.
B.5 Umpan balik perlu mengubah tanda
Jika polaritas umpan balik cepat berubah, biasanya hal ini disebabkan oleh laser yang telah bergeser ke status multi-mode (dua mode rongga eksternal berosilasi secara bersamaan). Sesuaikan arus laser untuk mendapatkan operasi mode tunggal, alih-alih membalikkan polaritas umpan balik.
B.6 Monitor mengeluarkan sinyal yang salah
37
B.6 Monitor mengeluarkan sinyal yang salah
Selama pengujian pabrik, output dari masing-masing kenop MONITOR diverifikasi. Namun, seiring waktu, sekrup yang menahan kenop pada posisinya dapat mengendur dan kenop dapat tergelincir, menyebabkan kenop menunjukkan sinyal yang salah. Untuk memeriksa:
· Hubungkan output MONITOR ke osiloskop.
· Putar kenop SPAN sepenuhnya searah jarum jam.
· Putar MONITOR ke RAMP. Anda sekarang harus mengamati arampsinyal pada orde 1 volt; jika tidak, maka posisi kenop salah.
· Bahkan jika Anda mengamati arampsinyal, posisi kenop mungkin masih salah, putar kenop satu posisi lagi searah jarum jam.
· Anda sekarang harus memiliki sinyal kecil mendekati 0 V, dan mungkin dapat melihat r kecilamp pada osiloskop pada orde puluhan mV. Sesuaikan trimpot BIAS dan Anda akan melihat amptingginya r iniamp mengubah.
· Jika sinyal pada osiloskop berubah saat Anda menyetel trimpot BIAS, posisi kenop MONITOR Anda benar; jika tidak, maka posisi kenop MONITOR perlu disetel.
Untuk mengoreksi posisi kenop MONITOR, sinyal keluaran pertama-tama harus diidentifikasi menggunakan prosedur serupa di atas, dan posisi kenop kemudian dapat diputar dengan melonggarkan dua sekrup set yang menahan kenop pada tempatnya, dengan kunci allen 1.5 mm atau obeng bola.
B.7 Laser mengalami lompatan mode lambat
Lompatan mode lambat dapat disebabkan oleh umpan balik optik dari elemen optik antara laser dan rongga, misalnyaamppenggandeng serat optik, atau dari rongga optik itu sendiri. Gejalanya meliputi frekuensi
38
Lampiran B. Pemecahan Masalah
Lonjakan laser yang berjalan bebas pada skala waktu lambat, sekitar 30 detik, di mana frekuensi laser melonjak 10 hingga 100 MHz. Pastikan laser memiliki isolasi optik yang memadai, pasang isolator lain jika perlu, dan blokir jalur sinar yang tidak digunakan.
C. Tata letak PCB
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
Rp66 Rp34
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
Rp77 Rp40
R50 D3
C368 R344 R346
R75
C29R15R38R47R48
C62 R36 R46 C28
C11, ...
R339
R31 C23
C25
C54 C22 C24 R9
R74 C57
C33
C66, ...
U13
U3
U9
U10
U14
U4
U5
U6
U15
R80 R70 C27
Bab 55 R42
Bab 65 R32
Rp29 Rp65
R57 R78 R69
Rp71 Rp72
Rp79 Rp84
C67
R73
C68
C56
R76
R333
C42, ...
Bab 367 R6
R334 C369
C13
R335
C43 C372 R14 R13
C373, ...
U1
R60 R17 R329
U16
Rp81 Rp82
C35
C362 R85 R331 C44 R87
C70
U25 C124
R180 C131
Bab 140 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, ...
Bab 158 R170
R95 C85 R166 R99 C84
C86
C75 R97 R96 C87
R83 C83
U26
U27 C92
R100 R101 R102 R106
Rp104 Rp105
C88 R98 R86
R341 dan R95 dan R107 dan C94
U38
Bab 90 R109
R103 U28
C128, ...
C141
Rp140 Rp143
R108
U48
R146 C127
R185
U50R326
U49
R332
R201
R191
R199 C202
Rp198 Rp190
C216
P8
U57
C221
C234
Bab 222 R210 Bab 217
C169 R192 R202
R195 C170
R171
U51
R203
R211
U58
C257
R213 C223 R212
R214 C203 C204 C205
Bab 172 R194 Bab 199
R327 C171 C160 R188 R172 R173
C93 R111 C96 C102 R144 R117
Rp110 Rp112
C98, ...
Rp115 Rp114
U31
C101
FB1
C148
FB2
C159
C109, ...
C149
C130
U29
C138
U32
C150
Bab 112 R113
C100
C105, C99, C103, C152, C110
U33
C104, C111, C153
C133
Rp118 Rp124
Rp119 Rp122
R123
U34 R130 R120 R121
C161
C134
R169 U43
C132
Bab 182 R157 Bab 197
Bab 189 R155 Bab 201
Bab 181 R156
C173
U56
Bab 198 R193
C206
R189
C174
C196
U52
Rp196,-
R204 C187 C176 C179
U53
C180, C188, C190
C178
C200
C207
U54
C209
U55 C191
C192
Bab 208 R205
U62 C210
R217 C177
C227 C241 C243 C242 R221
R223 C263
C232
C231
C225
U59
C226
C259
C237
C238
C240, ...
R206
U60
C261
R207 C260 R215
R218
R216
U61 C262
U66R219
U68R222
U67R220
C258, C235, C236
C273
Bahasa Indonesia: SW1
Rp225 Rp224
C266
C265
R228
U69
C269
Rp231 Rp229
U70
C270
U71
R234
C272
R226
U72
C71
C36
Rp16 Rp18
C14
C114
R131
C115
Bab 58 R93
C46
C371
C370
R43 C45
R44
U11
Rp330 Rp92
R90 R89 R88 R91
R20
U7
R19
R39 C34
C72
R61
C73
C19
R45 C47
C41, ...
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
U12R25
P6
C377, ...
R64 R56 C51
MH1
C53
C79
C74
C18
C113R174R175R176R177
C120
R128
R126 C106
Rp127 Rp125
U35 R132 U39
R141 C117 R129 R158
R142
C136R134R133R138R137
C135
C139 R161 R162 R163
C118
Bab 119 R159
C121
U41 C137
R160 C147
C164
U40 C146
C193
R164 C123
C122
Rp139 Rp165
U44
C107
U45
C142
Bab 144 R135 Bab 145
R182
Rp178 Rp167
R181
RT1
Bab 155 R149
C21, ...
U47
U46
U30 C108
U21 C77 U23 C82
U24 C64 U22 C81
U19 C61
R68 R67 U20 C32
P7
Bab 97 R116
Bab 80 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, ...
U65
C256
C255, ...
C249, ...
C246, ...
C274
C244
C264
Bab 268 R230
C276
C271
C267
C275
R238 R237 R236 R235 R240 R239
R328
REF1 R257
Bab 285 R246
C286, ...
R242
U73
R247
Bab 281 R243
C280
U74
C287
R248
C289 R251 R252
R233 R227 R232
C282 R244 R245
U75
R269
C288 R250 R249
Rp253 Rp255
C290
R241
R254
U76
R272
C291
R256
U77
C294, ...
C283
C277
MH5
C292
C293
C279, ...
U37 C125
MH3
C295
Bab 307 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
Rp290 Rp291
D11
D12
D13
D14
Rp287 Rp286
Bahasa Indonesia: SW2
Rp297 Rp296
Rp289 Rp288
C334, C328, C364
R299 C330
Rp293 Rp292
C324
C331
R300
R298 C329
C333, ...
U85
C335
C323
C325
D15
R303
D16
C336
R301 R302 C342 C341
C337
U86
C343
C339
C346
Rp310 Rp307
R309
R308
MH8
C347 R305 R306
R315
R321
C345
Bagian 10
C344, ...
MH9
C349 R318 C350 R319 R317 R316
C352
Bagian 11
C351
C354
U87
MH10
C353
U88
C338
C340
R294
C363
MH4 P9
XF1
C358
R295
C326
C327
D17
R304
D18
U89
C355, ...
U91
U90
Bab 361 R323
C357
C359
Bagian 12
C360
MH7
R313 R314 R320 R311 R312 R322
39
40
Lampiran C. Tata letak PCB
D. Konversi 115/230 V
D.1 Sekering
Sekeringnya adalah antisurge keramik, 0.25A (230V) atau 0.63A (115V), 5x20mm, misalnyaampLittlefuse 0215.250MXP atau 0215.630MXP. Dudukan sekring berupa kartrid merah tepat di atas saluran masuk daya IEC dan sakelar utama di bagian belakang unit (Gbr. D.1).
Gambar D.1: Kartrid sekering, menunjukkan penempatan sekering untuk operasi pada 230 V.
Konversi D.2 120/240 V
Kontroler dapat diberi daya dari AC pada 50 hingga 60 Hz, 110 hingga 120 V (100 V di Jepang), atau 220 hingga 240 V. Untuk mengkonversi antara 115 V dan 230 V, kartrid sekering harus dilepas, dan dimasukkan kembali sehingga volume yang benartage terlihat melalui jendela penutup dan sekring yang benar (seperti di atas) terpasang.
41
42
Lampiran D. Konversi 115/230 V
Gambar D.2: Untuk mengganti sekring atau voltage, buka penutup kartrid sekering dengan obeng yang dimasukkan ke dalam slot kecil di tepi kiri penutup, tepat di sebelah kiri vol merahtage indikator.
Saat melepaskan kartrid sekring, masukkan obeng ke dalam ceruk di sebelah kiri kartrid; jangan coba melepaskan menggunakan obeng di sisi penahan sekring (lihat gambar).
SALAH!
BENAR
Gambar D.3: Untuk melepaskan kartrid sekering, masukkan obeng ke dalam ceruk di sebelah kiri kartrid.
Saat mengubah voltage, sekring dan klip jembatan harus ditukar dari satu sisi ke sisi lain, sehingga klip jembatan selalu berada di bawah dan sekring selalu berada di atas; lihat gambar di bawah.
Konversi D.2 120/240 V
43
Gambar D.4: Jembatan 230 V (kiri) dan sekring (kanan). Tukar jembatan dan sekring saat mengganti tegangan.tage, sehingga sekring tetap berada di posisi paling atas saat dimasukkan.
Gambar D.5: Jembatan 115 V (kiri) dan sekering (kanan).
44
Lampiran D. Konversi 115/230 V
Bibliografi
[1] Alex Abramovici dan Jake Chapsky. Sistem Kontrol Umpan Balik: Panduan Cepat untuk Ilmuwan dan Insinyur. Springer Science & Business Media, 2012. 1
[2] Boris Lurie dan Paul Enright. Kontrol Umpan Balik Klasik: Dengan MATLAB® dan Simulink®. CRC Press, 2011. 1
[3] Richard W. Fox, Chris W. Oates, dan Leo W. Hollberg. Menstabilkan laser dioda pada rongga dengan kehalusan tinggi. Metode eksperimental dalam ilmu fisika, 40:1, 46. 2003
[4] RWP Drever, JL Hall, FV Kowalski, J. Hough, GM Ford, AJ Munley, dan H. Ward. Stabilisasi fase dan frekuensi laser menggunakan resonator optik. Appl. Phys. B, 31:97 105, 1983. 1
[5] TW Ha¨nsch dan B. Couillaud. Stabilisasi frekuensi laser dengan spektroskopi polarisasi rongga referensi pemantul. Komunikasi optik, 35(3):441-444, 1980. 1
[6] M. Zhu dan JL Hall. Stabilisasi fase/frekuensi optik sistem laser: aplikasi pada laser pewarna komersial dengan penstabil eksternal. J. Opt. Soc. Am. B, 10:802, 1993. 1
[7] GC Bjorklund. Spektroskopi modulasi frekuensi: metode baru untuk mengukur serapan dan dispersi lemah. Opt. Lett., 5:15, 1980. 1
[8] Joshua S Torrance, Ben M Sparkes, Lincoln D Turner, dan Robert E Scholten. Penyempitan garis laser sub-kilohertz menggunakan spektroskopi polarisasi. Optics Express, 24(11):11396-11406, 2016. 1
45
[10] W. Demtr¨oder. Spektroskopi Laser, Konsep Dasar dan Instrumentasi. Springer, Berlin, edisi ke-2, 1996. 1
[11] LD Turner, KP Weber, CJ Hawthorn, dan RE Scholten. Karakterisasi derau frekuensi laser dioda garis sempit. Opt. Communic., 201:391, 2002. 29
46
MOG Laboratories Pty Ltd 49 University St, Carlton VIC 3053, Australia Telp: +61 3 9939 0677 info@moglabs.com
© 2017 2025 Spesifikasi dan deskripsi produk dalam dokumen ini dapat berubah tanpa pemberitahuan.
Dokumen / Sumber Daya
 |
Pengontrol Servo Cepat PID moglabs [Bahasa Indonesia:] Panduan Instruksi Pengontrol Servo Cepat PID, PID, Pengontrol Servo Cepat, Pengontrol Servo |