בקר סרוו מהיר PID של moglabs
מפרטים
- דגם: MOGLabs FSC
- סוג: בקר סרוו
- Intended Use: Laser frequency stabilisation and linewidth narrowing
- Primary Application: High-bandwidth low-latency servo control
הוראות שימוש במוצר
מָבוֹא
The MOGLabs FSC is designed to provide high-bandwidth low-latency servo control for laser frequency stabilisation and linewidth narrowing.
Basic Feedback Control Theory
Feedback frequency stabilisation of lasers can be complex. It is recommended to review control theory textbooks and literature on laser frequency stabilisation for a better understanding.
חיבורים ובקרה
פקדי לוח קדמי
The front panel controls are used for immediate adjustments and monitoring. These controls are essential for real-time adjustments during operation.
Rear Panel Controls and Connections
The rear panel controls and connections provide interfaces for external devices and peripherals. Properly connecting these ensures smooth operation and compatibility with external systems.
מתגי DIP פנימיים
The internal DIP switches offer additional configuration options. Understanding and correctly setting these switches are crucial for customizing the controller’s behavior.
שאלות נפוצות
חברת סנטק
בקר סרוו מהיר
גרסה 1.0.9, חומרה Rev 2
הגבלת אחריות
MOG Laboratories Pty Ltd (MOGLabs) אינה נושאת באחריות כלשהי הנובעת מהשימוש במידע הכלול במדריך זה. מסמך זה עשוי להכיל או להתייחס למידע ומוצרים המוגנים בזכויות יוצרים או בפטנטים ואינו מעביר רישיון כלשהו תחת זכויות הפטנטים של MOGLabs, ולא זכויות של אחרים. MOGLabs לא תישא באחריות לכל פגם בחומרה או בתוכנה או אובדן או חוסר התאמה של נתונים מכל סוג שהוא, או לכל נזק ישיר, עקיף, מקרי או תוצאתי בקשר עם או הנובע מהביצועים או השימוש בכל אחד ממוצריה. . הגבלת האחריות לעיל תחול באותה מידה על כל שירות המסופק על ידי MOGLabs.
זְכוּת יְוֹצרִים
זכויות יוצרים © MOG Laboratories Pty Ltd (MOGLabs) 2017 2025. אין לשכפל, לאחסן במערכת אחזור או לשדר שום חלק מפרסום זה, בכל צורה או בכל אמצעי, אלקטרוני, מכני, צילום או אחר, ללא כתובה מראש. הרשאה של MOGLabs.
מַגָע
למידע נוסף, אנא צרו קשר עם:
מעבדות MOG P/L רחוב יוניברסיטי 49 קרלטון, ויקטוריה 3053, אוסטרליה +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
מָבוֹא
ה-FSC של MOGLabs מספק את האלמנטים הקריטיים של בקר סרוו בעל רוחב פס גבוה והשהיה נמוכה, המיועד בעיקר לייצוב תדר לייזר וצמצום רוחב הקו. ניתן להשתמש ב-FSC גם עבור... ampבקרת אנרגיה, למשלampנועדו ליצור "אוכל רעשים" שמייצב את העוצמה האופטית של לייזר, אך במדריך זה אנו מניחים את היישום הנפוץ יותר של ייצוב תדרים.
1.1 תורת בקרת משוב בסיסית
ייצוב תדר משוב של לייזרים יכול להיות מסובך. אנו ממליצים לקוראים לחזורview ספרי לימוד על תורת הבקרה [1, 2] וספרות על ייצוב תדר לייזר [3].
מושג בקרת המשוב מוצג באופן סכמטי באיור 1.1. תדר הלייזר נמדד באמצעות מפלה תדרים המייצר אות שגיאה פרופורציונלי להפרש בין תדר הלייזר הרגעי לתדר הרצוי או התדר המוגדר. מפלים נפוצים כוללים חללים אופטיים וזיהוי פאונד-דריבר-הול (PDH) [4] או האנש-קוילו [5]; נעילת היסט [6]; או וריאציות רבות של ספקטרוסקופיית בליעה אטומית [7].
0
+
אות שגיאה
סרוו
אות בקרה
לייזר
מפלה תדרים dV/df
איור 1.1: תרשים בלוקים פשוט של לולאת בקרת משוב.
1
2
פרק 1. מבוא
1.1.1 אותות שגיאה
המאפיין המשותף העיקרי של בקרת משוב הוא שאות השגיאה המשמש לבקרה צריך להפוך את הסימן כאשר תדר הלייזר משתנה מעל או מתחת לנקודת ההגדרה, כמו באיור 1.2. מאות השגיאה, סרוו משוב או מפצה מייצרים אות בקרה עבור מתמר בלייזר, כך שתדר הלייזר מונע לעבר נקודת ההגדרה הרצויה. באופן קריטי, אות בקרה זה ישנה את הסימן כאשר אות השגיאה משנה את הסימן, מה שמבטיח שתדר הלייזר תמיד יידחק לעבר נקודת ההגדרה, ולא הרחק ממנה.
שְׁגִיאָה
שְׁגִיאָה
f
0
תדר ו
תדירות f
קיזוז שגיאה
איור 1.2: אות שגיאה פיזור תיאורטי, פרופורציונלי להפרש בין תדר לייזר לתדר נקודת הגדרה. קיזוז על אות השגיאה מזיז את נקודת הנעילה (מימין).
שימו לב להבדל בין אות שגיאה לאות בקרה. אות שגיאה הוא מדד להבדל בין תדר הלייזר בפועל לתדר הרצוי, שהוא באופן עקרוני מיידי וללא רעש. אות בקרה נוצר מאות השגיאה על ידי סרוו משוב או מפצה. אות הבקרה מניע מפעיל כגון מתמר פיזואלקטרי, זרם הזרקה של דיודת לייזר, או מודולטור אקוסטו-אופטי או אלקטרו-אופטי, כך שתדר הלייזר חוזר לנקודת ההגדרה. למפעילים יש פונקציות תגובה מורכבות, עם השהיות פאזה סופיות, הגבר תלוי תדר ותהודה. מפצה צריך לייעל את תגובת הבקרה כדי להפחית את השגיאה למינימום האפשרי.
1.1 תורת בקרת משוב בסיסית
3
1.1.2 תגובת תדר של סרוו משוב
פעולתם של סרוו משוב מתוארת בדרך כלל במונחים של תגובת תדר פורייה; כלומר, הגבר המשוב כפונקציה של תדירות ההפרעה. לדוגמהampלדוגמה, הפרעה נפוצה היא תדר רשת החשמל, = 50 הרץ או 60 הרץ. הפרעה זו תשנה את תדר הלייזר במידה מסוימת, בקצב של 50 או 60 הרץ. השפעת ההפרעה על הלייזר עשויה להיות קטנה (למשל = 0 ± 1 קילוהרץ כאשר 0 הוא תדר הלייזר ללא הפרעה) או גדולה (= 0 ± 1 מגהרץ). ללא קשר לגודל ההפרעה, תדר פורייה של ההפרעה הוא 50 או 60 הרץ. כדי לדכא את ההפרעה, סרוו משוב צריך להיות בעל הגבר גבוה ב-50 ו-60 הרץ כדי שיוכל לפצות.
להגבר של בקר סרוו יש בדרך כלל מגבלת תדר נמוך, המוגדרת בדרך כלל על ידי מגבלת רוחב הפס-הגבר של ההפעלה.amps המשמשים בבקר הסרוו. ההגבר חייב לרדת גם מתחת להגבר אחד (0 dB) בתדרים גבוהים יותר כדי למנוע יצירת תנודות בפלט הבקרה, כגון הצווחה הגבוהה המוכרת של מערכות שמע (המכונה בדרך כלל "משוב שמע"). תנודות אלו מתרחשות עבור תדרים מעל ההופכי של עיכוב ההתפשטות המינימלי של מערכת הלייזר, מפלה התדרים, הסרוו והמפעיל המשולבת. בדרך כלל, מגבלה זו נשלטת על ידי זמן התגובה של המפעיל. עבור פיאזו-לייזרים המשמשים בלייזרי דיודה בעלי חלל חיצוני, המגבלה היא בדרך כלל כמה קילו-הרץ, ועבור תגובת המודולציה הזרם של דיודת הלייזר, המגבלה היא סביב 100 עד 300 קילו-הרץ.
איור 1.3 הוא גרף מושגי של הגבר כנגד תדר פורייה עבור ה-FSC. כדי למזער את שגיאת תדר הלייזר, יש למקסם את השטח שמתחת לגרף ההגבר. בקרי סרוו PID (אינטגרליים ודיפרנציאליים פרופורציונליים) הם גישה נפוצה, שבה אות הבקרה הוא סכום של שלושה רכיבים הנגזרים מאות שגיאת הקלט האחד. המשוב הפרופורציונלי (P) מנסה לפצות במהירות על הפרעות, בעוד שמשוב אינטגרטור (I) מספק הגבר גבוה עבור קיזוזים וסחיפות איטיות, ומשוב דיפרנציאלי (D) מוסיף הגבר נוסף עבור שינויים פתאומיים.
4
פרק 1. מבוא
רווח (dB)
אינטגרטור כפול ניתוק תדר גבוה
60
רווח מהיר בינלאומי
הגבר מהיר של הפרש הפרש (מגבלה)
40
20
אינטגרטור
0
הגברת LF מהירה (גבול)
אינטגרטור
יַחֲסִי
מְאַבְחֵן
לְסַנֵן
אינטגרציה איטית
20101
102
103
104
105
106
107
108
תדר פורייה [הרץ]
איור 1.3: גרף Bode מושגי המציג את פעולת הבקרים המהירים (אדומים) והאיטיים (כחולים). הבקר האיטי הוא אינטגרטור יחיד או כפול עם תדר פינה מתכוונן. הבקר המהיר הוא PID עם תדרי פינה מתכווננים ומגבלות הגבר בתדרים הנמוכים והגבוהים. באופן אופציונלי, ניתן להשבית את המבדיל ולהחליף אותו במסנן מעביר נמוכים.
חיבורים ובקרות
2.1 פקדי לוח קדמי
לפאנל הקדמי של ה-FSC מספר רב של אפשרויות תצורה המאפשרות כוונון ואופטימיזציה של התנהגות הסרוו.
שימו לב כי מתגים ואפשרויות עשויים להשתנות בין גרסאות חומרה שונות, אנא עיינו במדריך למשתמש עבור המכשיר הספציפי שלכם כפי שמצוין במספר הסידורי.
בקר סרוו מהיר
AC DC
קֶלֶט
PD 0
REF
CHB
+
שלט מהיר
+
שלט איטי
INT
75 100 250
50k 100k 200k
10M 5M 2.5M
50
500
20 אלף
500k הנחה
1M
25
750 10 אלף
1M 200K
750 אלף
כבוי
1k הנחה
2M 100K
500 אלף
EXT
50 אלף
250 אלף
25 אלף
100 אלף
לְהַקִיף
קֶצֶב
אינטגרציה איטית
FAST INT
דיפרנציאציה/סינון מהירים
12
6
18
0
24
הטיה
קיזוז תדר
רווח איטי
רווח מהיר
הגבר הפרש
30 20 10
0
40
50
מקונן
60
לִסְרוֹק
מקסימום נעילה
לְהַאֵט
הגבלת רווח
סריקה סריקה+P
לִנְעוֹל
מָהִיר
קיזוז שגיאות
סטָטוּס
טעות איטית
RAMP
שגיאה מהירה
הטיה
CHB
מָהִיר
CHA
לְהַאֵט
MON1
טעות איטית
RAMP
שגיאה מהירה
הטיה
CHB
מָהִיר
CHA
לְהַאֵט
MON2
2.1.1 Configuration INPUT Selects error signal coupling mode; see figure 3.2. AC Fast error signal is AC-coupled, slow error is DC coupled. DC Both fast and slow error signals are DC-coupled. Signals are DC-coupled, and the front-panel ERROR OFFSET is applied for control of the lock point. CHB Selects input for channel B: photodetector, ground, or a variable 0 to 2.5 V reference set with the adjacent trimpot.
סימן מהיר סימן למשוב מהיר. סימן איטי סימן למשוב איטי.
5
6
חיבורים ובקרות
2.1.2 Ramp לִשְׁלוֹט
ה-r הפנימיamp גנרטור מספק פונקציית סריקה לסריקת תדר הלייזר, בדרך כלל באמצעות מפעיל פיאזו, זרם הזרקת דיודה, או שניהם. פלט טריגר מסונכרן ל-ramp מסופק בפאנל האחורי (TRIG, 1M).
INT/EXT פנימי או חיצוני ramp עבור סריקת תדרים.
RATE Trimpot להתאמת קצב הסריקה הפנימי.
BIAS כאשר DIP3 מופעל, הפלט האיטי, המותאם על ידי טרימוט זה, מתווסף לפלט המהיר. הזנת הטיה קדימה זו נדרשת בדרך כלל בעת כוונון מפעיל הפיזואלקטרי של ECDL כדי למנוע דילוג בין מצבים. עם זאת, פונקציונליות זו כבר מסופקת על ידי חלק מבקרי הלייזר (כגון DLC של MOGLabs) ויש להשתמש בה רק כאשר היא אינה מסופקת במקום אחר.
SPAN מתאים את ה-ramp גובה, ולכן היקף סריקת התדרים.
קיזוז תדר מתאים את קיזוז הזרם הישר ביציאה האיטית, ובכך מספק למעשה הסטה סטטית של תדר הלייזר.
2.1.3 משתני לולאה
משתני הלולאה מאפשרים את ההגבר של הפונקציות הפרופורציונליות, האינטגרטוריות והדיפרנציאטוריות.tagיש להתאים. עבור האינטגרטור והמבדילtagכלומר, ההגבר מוצג במונחים של תדר ההגבר של היחידה, המכונה לעיתים תדר הפינה.
תדר פינה SLOW INT של אינטגרטור הסרוו האיטי; ניתן להשבית או לכוונן מ-25 הרץ עד 1 קילוהרץ.
הגבר איטי הגבר סרוו איטי בסיבוב יחיד; מ-20 dB- עד 20 dB+.
תדר פינה FAST INT של אינטגרטור הסרוו המהיר; כבוי או מתכוונן מ-10 קילוהרץ עד 2 מגהרץ.
2.1 פקדי לוח קדמי
7
הגבר מהיר הגבר פרופורציונלי מהיר של סרוו של עשרה סיבובים; מ-10 dB- עד 50 dB+.
FAST DIFF/FILTER שולט בתגובת הסרוו בתדר גבוה. כאשר מוגדר ל-"OFF", תגובת הסרוו נשארת פרופורציונלית. כאשר מסובבים אותו עם כיוון השעון, המבדיל מופעל עם תדר הפינה המשויך. שים לב שהפחתת תדר הפינה מגבירה את פעולת המבדיל. כאשר מוגדר לערך המסומן בקו תחתון, המבדיל מושבת ובמקום זאת מופעל מסנן מעביר נמוכים על פלט הסרוו. זה גורם לתגובה לרדת מעל התדר שצוין.
DIFF GAIN מגבלת הגבר בתדר גבוה על הסרוו המהיר; כל תוספת משנה את ההגבר המקסימלי ב-6 dB. אין לכך השפעה אלא אם כן המבדיל מופעל; כלומר, אלא אם כן FAST DIFF מוגדר לערך שאינו מסומן בקו תחתון.
2.1.4 בקרות נעילה
מגבלת הגבר מגבלת הגבר בתדר נמוך על הסרוו המהיר, ב-dB. MAX מייצג את ההגבר המקסימלי הזמין.
קיזוז שגיאה קיזוז DC מוחל על אותות השגיאה כאשר מצב INPUT מוגדר ל-. שימושי לכוונון מדויק של נקודת הנעילה או פיצוי על סחיפה באות השגיאה. נקודת הטרימוט הסמוך מיועדת לכוונון קיזוז השגיאה של הסרוו האיטי יחסית לסרוו המהיר, וניתן לכוונן אותה כדי להבטיח שהסרוו המהיר והאיטי ינוע בדיוק לאותו תדר.
SLOW מפעיל את סרוו הסרוו האיטי על ידי שינוי SCAN ל-LOCK. כאשר מוגדר ל-NESTED, עוצמת הבקרה האיטיתtage מוזן לאות השגיאה המהיר לקבלת הגבר גבוה מאוד בתדרים נמוכים בהיעדר מפעיל המחובר לפלט האיטי.
FAST שולט בסרוו המהיר. כאשר מוגדר ל-SCAN+P, המשוב הפרופורציונלי מוזן לפלט המהיר בזמן שהלייזר סורק, מה שמאפשר כיול המשוב. שינוי ל-LOCK עוצר את הסריקה ומפעיל בקרת PID מלאה.
8
פרק 2. חיבורים ובקרות
סטטוס מחוון רב צבעים המציג את סטטוס המנעול.
ירוק הפעלה דולקת, נעילה מושבתת. כתום נעילה פעילה אך אות שגיאה מחוץ לטווח, מה שמציין את הנעילה
נכשל. מנעול כחול מופעל ואות השגיאה נמצא בגבולות.
2.1.5 ניטור אותות
שני מקודדים סיבוביים בוחרים איזה מהאותות שצוינו מנותב ליציאות MONITOR 1 ו-MONITOR 2 בפאנל האחורי. יציאת TRIG היא יציאה תואמת TTL (1M) שעוברת מנמוך לגבוה במרכז הסריקה. הטבלה שלהלן מגדירה את האותות.
שגיאה מהירה איטית שגיאהAMP הטיה מהירה איטית
קלט ערוץ A קלט ערוץ B אות שגיאה המשמש את הסרוו המהיר אות שגיאה המשמש את הסרוו האיטי Ramp כפי שהוחל על SLOW OUT Ramp כפי שמוחל על FAST OUT כאשר DIP3 מופעל אות בקרת FAST OUT אות בקרת SLOW OUT
2.2 פקדים וחיבורים בלוח האחורי
9
2.2 פקדים וחיבורים בלוח האחורי
נעילת צג 2
מוניטור 1
טאטא פנימה
להרוויח
ב' אין
IN
סִדרָתִי:
טְרִיגוֹנוֹמֶטרִיָה
יציאה מהירה יציאה איטית
MOD IN
כוח ב
כוח א
כל המחברים הם מסוג SMA, למעט כפי שצוין. כל הכניסות הן בעלות עוצמת יתר.tagמוגן עד ±15 וולט.
יש להגדיר מראש את עוצמת הספק של IEC ביחידה לעוצמה המתאימה.tagמתאים למדינתך. אנא עיין בנספח ד' לקבלת הוראות לשינוי עוצמת אספקת החשמל.tagה אם צריך.
כניסות אות שגיאה A IN, B IN עבור ערוצים A ו-B, בדרך כלל גלאי אור. עכבה גבוהה, טווח נומינלי ±2 וולט. ערוץ B אינו בשימוש אלא אם כן מתג CHB בלוח הקדמי מוגדר ל-PD.
מתח A, B מתח DC בעל רעש נמוך עבור גלאי אור; ±12 וולט, 125 מיליאמפר, מסופק דרך מחבר M8 (מק"ט 2-2172067-2 של TE Connectivity, Digikey A121939-ND, מחבר תלת-כיווני). תואם לגלאי אור של MOGLabs PDA ו-Thorlabs. לשימוש עם כבלי M3 סטנדרטיים, לדוגמהample Digikey 277-4264-ND. ודאו שגלאי הפוטואלקטרי כבויים בעת חיבורם לספקי הכוח כדי למנוע מהפלטים שלהם לעקוף.
רווח בכרךtagהגבר פרופורציונלי מבוקר אלקטרוני של סרוו מהיר, ±1 וולט, התואם לטווח המלא של כפתור הפאנל הקדמי. מחליף את בקרת הגבר מהיר בפאנל הקדמי כאשר DIP1 מופעל.
טאטא פנימה חיצוני ramp הקלט מאפשר סריקת תדר שרירותית, 0 עד 2.5 וולט. האות חייב לחצות 1.25 וולט, המגדיר את מרכז הסריקה ואת נקודת הנעילה המשוערת.
10
פרק 2. חיבורים ובקרות
3 4
1+12 וולט
1
3 -12 V
4 0V
איור 2.1: חיבור פינים של מחבר M8 עבור POWER A, B.
קלט MOD IN בעל אפנון רוחב פס גבוה, נוסף ישירות לפלט המהיר, ±1 וולט אם DIP4 דולק. שימו לב שאם DIP4 דולק, MOD IN צריך להיות מחובר לספק, או להיות מסופק כראוי.
יציאת אות בקרה איטית, 0 וולט עד 2.5 וולט. מחובר בדרך כלל לדרייבר פיאזואלקטרי או למפעיל איטי אחר.
יציאה מהירה פלט אות בקרה מהיר, ±2 וולט. מחובר בדרך כלל לזרם הזרקת דיודה, מודולטור אקוסטו-או אלקטרו-אופטי, או מפעיל מהיר אחר.
צג 1, 2 יציאת אות נבחרת לניטור.
תפוקת TTL נמוכה עד גבוהה במרכז הסריקה, 1M.
בקרת סריקה/נעילה של TTL LOCK IN; מחבר סטריאו 3.5 מ"מ, שמאל/ימין (פינים 2, 3) לנעילה איטית/מהירה; נמוך (ארקה) פעיל (הפעלת נעילה). מתג הסריקה/נעילה בלוח הקדמי חייב להיות על SCAN כדי ש-LOCK IN ייכנס לתוקף. כבל Digikey CP-2207-ND מספק תקע 3.5 מ"מ עם קצוות חוטים; אדום לנעילה איטית, שחור דק לנעילה מהירה ושחור עבה לאדמה.
321
1 הארקה 2 נעילה מהירה 3 נעילה איטית
איור 2.2: חיבור סטריאו 3.5 מ"מ עבור בקרת סריקה/נעילה של TTL.
2.3 מתגי DIP פנימיים
11
2.3 מתגי DIP פנימיים
ישנם מספר מתגי DIP פנימיים המספקים אפשרויות נוספות, כולם מוגדרים למצב כבוי כברירת מחדל.
אזהרה קיימת אפשרות לחשיפה לעוצמות גבוהותtagבתוך ה-FSC, במיוחד סביב ספק הכוח.
כבוי
1 רווח מהיר
כפתור בפאנל הקדמי
2 משוב איטי אינטגרטור יחיד
3 הטיה
Ramp להאט רק
4 MOD חיצוני מושבת
5 קיזוז
נוֹרמָלִי
6 טאטוא
חִיוּבִי
7 צימוד מהיר DC
8 קיזוז מהיר
0
אות חיצוני מופעל אינטגרטור כפול Ramp מהיר ולאט מופעל קבוע בנקודת האמצע AC שלילי -1 וולט
DIP 1 אם במצב ON, הגבר סרוו מהיר נקבע על ידי הפוטנציאל המופעל על מחבר GAIN IN בפאנל האחורי במקום על ידי כפתור FAST GAIN בפאנל הקדמי.
DIP 2 סרוו איטי הוא אינטגרטור יחיד (OFF) או כפול (ON). אמור להיות כבוי אם משתמשים במצב פעולה "מקונן" של סרוו איטי ומהיר.
DIP 3 אם ON, יוצר זרם הטיה ביחס לפלט הסרוו האיטי כדי למנוע קפיצות בין מצבים. הפעלה רק אם לא סופק כבר על ידי בקר הלייזר. צריך להיות OFF כאשר ה-FSC משמש בשילוב עם DLC של MOGLabs.
DIP 4 אם ON, מאפשר אפנון חיצוני דרך מחבר MOD IN בפאנל האחורי. האפנון נוסף ישירות ל-FAST OUT. כאשר קלט MOD IN מופעל אך אינו בשימוש, יש לסיים אותו כדי למנוע התנהגות לא רצויה.
DIP 5 אם במצב ON, הוא משבית את כפתור ההיסט בלוח הקדמי ומקבע את ההיסט לנקודת האמצע. שימושי במצב סריקה חיצונית, כדי למנוע פגיעה מקרית.
12
פרק 2. חיבורים ובקרות
שינוי תדר הלייזר על ידי לחיצה על כפתור ההיסט.
DIP 6 הופך את כיוון הסריקה.
DIP 7 מהיר AC. אמור להיות בדרך כלל ON, כך שאות השגיאה המהיר מצומד AC לסרוו המשוב, עם קבוע זמן של 40 מילישניות (25 הרץ).
DIP 8 אם הוא ON, נוסף קיזוז של -1 וולט לפלט המהיר. DIP8 אמור להיות כבוי כאשר ה-FSC נמצא בשימוש עם לייזרים של MOGLabs.
Feedback control loops
ל-FSC שני ערוצי משוב מקבילים שיכולים להפעיל שני מפעילים בו זמנית: מפעיל "איטי", המשמש בדרך כלל לשינוי תדר הלייזר במידה רבה בטווחי זמן איטיים, ומפעיל "מהיר" שני. ה-FSC מספק שליטה מדויקת על כל אחד מהם.tage של לולאת הסרוו, כמו גם סריקה (ramp) גנרטור וניטור אות נוח.
קֶלֶט
קֶלֶט
+
AC
קיזוז שגיאות
DC
IN
A
0v
+
B
ב' אין
0v +
VREF
0v
CHB
בלוק זרם ישר [7] מהיר של FAST SIGN
שלט איטי
אפנון וסוויפ
קֶצֶב
Ramp
בטקסט
שיפוע [6] כניסה
לְהַקִיף
0v
+
לְקַזֵז
MOD IN
0v
מוד [4]
0v
קיזוז קבוע [5]
0v
טְרִיגוֹנוֹמֶטרִיָה
0v 0v
+
הטיה
0v 0v
הטיה [3]
נעילה (מהר) נעילה (איטית) מהיר = נעילה איטי = נעילה
סריקה של שמאל
יציאה מהירה +
סרוו מהיר
רווח מהיר
רווח חיצוני [1] P
+
I
+
0v
מקונן
מהיר = נעילה נעילה (מהיר)
D
0v
סרוו איטי
שגיאת שגיאה איטית שגיאת שגיאה איטית
אינטגרציה איטית
#1
סריקה של שמאל
אינטגרציה איטית
+
#2
0v
אינטגרטור כפול [2]
האט את הקצב
איור 3.1: תרשים סכמטי של לוח הבקרה MOGLabs FSC. תוויות ירוקות מתייחסות לבקרות בלוח הקדמי ולכניסות בלוח האחורי, חום הם מתגי DIP פנימיים, וסגול הם יציאות בלוח האחורי.
13
14
פרק 3. לולאות בקרת משוב
3.1 קלטtage
הקלט stagה-e של ה-FSC (איור 3.2) מייצר אות שגיאה כ-VERR = VA – VB – VOFFSET. VA נלקח ממחבר ה-SMA "A IN", ו-VB מוגדר באמצעות מתג בורר CHB, אשר בוחר בין מחבר ה-SMA "B IN", VB = 0 או VB = VREF כפי שנקבע על ידי הטרימוט הסמוך.
הבקר פועל להכוונת אות השגיאה לכיוון האפס, אשר מגדיר את נקודת הנעילה. יישומים מסוימים עשויים להפיק תועלת מכוונון קטן ברמת הזרם הישר כדי לכוונן נקודת נעילה זו, שניתן להשיג באמצעות כפתור ERR OFFSET בעל 10 סיבובים להסטה של עד ±0 וולט, בתנאי שבורר הקלט מוגדר למצב "היסט" (). ניתן להשיג היסטים גדולים יותר באמצעות מפסק REF.
קֶלֶט
קֶלֶט
+ מזגן
קיזוז שגיאות
DC
IN
A
0v
+
B
ב' אין
שלט מהיר מזגן מהיר [7] שגיאה מהירה FE
בלוק DC
שגיאה מהירה
0v +
VREF
0v
CHB
שלט איטי
שגיאה איטית SE SLOW שגיאה איטית
איור 3.2: סכמטיקה של כניסות ה-FSCtagמציג בקרות צימוד, קיזוז וקוטביות. משושים הם אותות מנוטרים הזמינים דרך מתגי בורר הצג בלוח הקדמי.
3.2 לולאת סרוו איטית
איור 3.3 מציג את תצורת המשוב האיטי של ה-FSC. הגבר משתנה stage נשלט באמצעות כפתור SLOW GAIN בפאנל הקדמי. פעולת הבקר היא אינטגרטור יחיד או כפול
3.2 לולאת סרוו איטית
15
בהתאם לאפשרות DIP2 או הפעלה. קבוע הזמן של האינטגרטור האיטי נשלט מכפתור SLOW INT בלוח הקדמי, המסומן במונחים של תדר הפינה המשויך.
סרוו איטי
שגיאת שגיאה איטית שגיאת שגיאה איטית
אינטגרטורים
אינטגרציה איטית
#1
סריקה של שמאל
אינטגרציה איטית
+
#2
0v
אינטגרטור כפול [2]
האט את הקצב
שמאל איטי
איור 3.3: תרשים סכמטי של סרוו I/I2 עם משוב איטי. משושים הם אותות מנוטרים הזמינים דרך מתגי הבורר בלוח הקדמי.
עם אינטגרטור יחיד, ההגבר עולה עם תדר פורייה נמוך יותר, עם שיפוע של 20 dB לעשור. הוספת אינטגרטור שני מגדילה את השיפוע ל-40 dB לעשור, מה שמקטין את ההיסט ארוך הטווח בין התדרים בפועל לתדרים שנקבעו. הגדלת ההגבר יתר על המידה גורמת לתנודה כאשר הבקר "מגיב יתר על המידה" לשינויים באות השגיאה. מסיבה זו, לעיתים מועיל להגביל את ההגבר של לולאת הבקרה בתדרים נמוכים, שבהם תגובה גדולה עלולה לגרום לקפיצת מצב בלייזר.
הסרוו האיטי מספק טווח גדול כדי לפצות על סחיפות ארוכות טווח והפרעות אקוסטיות, ולמפעיל המהיר טווח קטן אך רוחב פס גבוה כדי לפצות על הפרעות מהירות. שימוש באינטגרטור כפול מבטיח שהסרוו האיטי יקבל את התגובה הדומיננטית בתדר נמוך.
עבור יישומים שאינם כוללים מפעיל איטי נפרד, ניתן להוסיף את אות הבקרה האיטי (שגיאה משולבת יחידה או כפולה) לאות המהיר על ידי הגדרת מתג SLOW למצב "NESTED". במצב זה מומלץ להשבית את האינטגרטור הכפול בערוץ האיטי באמצעות DIP2 כדי למנוע אינטגרציה משולשת.
16
פרק 3. לולאות בקרת משוב
3.2.1 מדידת תגובת הסרוו האיטית
לולאת הסרוו האיטית מיועדת לפיצוי סחיפה איטית. כדי לבחון את תגובת הלולאה האיטית:
1. הגדר את צג 1 ל-SLOW ERR וחבר את הפלט לאוסצילוסקופ.
2. הגדר את צג 2 למצב SLOW וחבר את הפלט לאוסצילוסקופ.
3. Set INPUT to (offset mode) and CHB to 0.
4. כוונן את כפתור ERR OFFSET עד שרמת ה-DC המוצגת על צג SLOW ERR קרובה לאפס.
5. כוונן את כפתור FREQ OFFSET עד שרמת ה-DC המוצגת על צג SLOW תהיה קרובה לאפס.
6. כוון את הוולטים לכל חילוק באוסילוסקופ ל-10 מיליוולט לכל חילוק עבור שני הערוצים.
7. הפעל את לולאת הסרוו האיטית על ידי הגדרת מצב SLOW ל-LOCK.
8. כוונן באיטיות את כפתור ERR OFFSET כך שרמת הזרם הישר המוצגת על צג SLOW ERR תנוע מעל ומתחת לאפס ב-10 מיליוולט.
9. כאשר אות השגיאה המשולב משנה את הסימן, תבחינו בשינוי איטי של 250 מיליוולט בפלט.
שים לב שזמן התגובה של הסרוו האיטי כדי להיסחף לקצה גבול היכולת שלו תלוי במספר גורמים, כולל ההגבר האיטי, קבוע הזמן של האינטגרטור האיטי, אינטגרציה יחידה או כפולה וגודל אות השגיאה.
3.2 לולאת סרוו איטית
17
3.2.2 עוצמת פלט איטיתtage swing (רק עבור FSC סדרתי A04… ומטה)
הפלט של לולאת בקרת הסרוו האיטית מוגדר לטווח של 0 עד 2.5 וולט לצורך תאימות עם DLC של MOGLabs. קלט בקרת הפיאזו DLC SWEEP כולל עוצמהtagהגבר של 48 כך שהקלט המקסימלי של 2.5 וולט יביא ל-120 וולט על הפיאזו. כאשר לולאת הסרוו האיטית מופעלת, הפלט האיטי יתנדנד רק ב-±25 מיליוולט יחסית לערכה לפני ההפעלה. מגבלה זו מכוונת, כדי למנוע קפיצות במצב לייזר. כאשר הפלט האיטי של ה-FSC משמש עם DLC של MOGLabs, תנודה של 50 מיליוולט ביציאה של הערוץ האיטי של ה-FSC מתאימה לתנודה של 2.4 וולט בנפח הפיאזו.tage אשר מתאים לשינוי בתדר הלייזר של כ-0.5 עד 1 גיגה-הרץ, בהשוואה לטווח הספקטרלי החופשי של חלל ייחוס טיפוסי.
לשימוש עם בקרי לייזר שונים, ניתן לאפשר שינוי גדול יותר ביציאה האיטית הנעולה של ה-FSC באמצעות שינוי נגד פשוט. ההגבר על יציאת לולאת המשוב האיטית מוגדר על ידי R82/R87, היחס בין הנגדים R82 (500) ו-R87 (100k). כדי להגדיל את יציאת הלייזר האיטית, יש להגדיל את R82/R87, וניתן להשיג זאת בקלות רבה יותר על ידי הפחתת R87 על ידי חיבור נגד נוסף במקביל (מארז SMD, גודל 0402). לדוגמהampלדוגמה, הוספת נגד של 30 קילו-וולט במקביל לנגד הקיים של 100 קילו-וולט תיתן התנגדות אפקטיבית של 23 קילו-וולט, מה שמגדיל את תנודת המוצא האיטית מ-±25 מיליוולט ל-±125 מיליוולט. איור 3.4 מציג את הפריסה של לוח המעגלים המודפס FSC סביב ה-opamp U16.
R329
U16
C36
C362 R85 R331 C44 R87
C71
C35
R81 R82
איור 3.4: פריסת ה-PCB של ה-FSC סביב מבצע ההגבר האיטי הסופיamp U16, עם נגדי כוונון הגבר R82 ו-R87 (מסומנים בעיגול); גודל 0402.
18
פרק 3. לולאות בקרת משוב
3.3 לולאת סרוו מהירה
סרוו המשוב המהיר (איור 3.5) הוא לולאת PID המספקת בקרה מדויקת על כל אחד מרכיבי המשוב הפרופורציונלי (P), האינטגרלי (I) והדיפרנציאלי (D), כמו גם על ההגבר הכולל של המערכת כולה. הפלט המהיר של ה-FSC יכול לנוע בין -2.5 וולט ל-2.5 וולט, אשר כאשר מוגדר עם לייזר דיודה חיצוני של MOGLabs, יכול לספק זרם תנודתי של ±2.5 מיליאמפר.
סרוו מהיר
להרוויח
רווח חיצוני [1]
רווח מהיר
שגיאה מהירה
שליטה איטית
0v
+ מקונן
מהיר = נעילה נעילה (מהיר)
פאי
D
0v
+
שליטה מהירה
איור 3.5: סכמטיקה של בקר PID עם סרוו משוב מהיר.
איור 3.6 מציג תרשים רעיוני של פעולת לולאת הסרוו המהירה והאיטית. בתדרים נמוכים, לולאת האינטגרטור המהירה (I) שולטת. כדי למנוע מלולאת הסרוו המהירה להגיב יתר על המידה להפרעות חיצוניות בתדר נמוך (אקוסטי), מופעל מגבלת הגבר בתדר נמוך הנשלטת על ידי כפתור GAIN LIMIT.
בתדרים בטווח הביניים (10 קילוהרץ/1 מגהרץ) המשוב הפרופורציונלי (P) שולט. תדר הפינה של הגבר אחד שבו המשוב הפרופורציונלי עולה על התגובה המשולבת נשלט על ידי כפתור FAST INT. ההגבר הכולל של לולאת P נקבע על ידי כפתור ה-FAST GAIN, או באמצעות אות בקרה חיצוני דרך מחבר GAIN IN בפאנל האחורי.
3.3 לולאת סרוו מהירה
19
60
רווח (dB)
אינטגרטור כפול ניתוק תדר גבוה
רווח מהיר בינלאומי
הגבר מהיר של הפרש הפרש (מגבלה)
40
20
אינטגרטור
0
הגברת LF מהירה (גבול)
אינטגרטור
יַחֲסִי
מְאַבְחֵן
לְסַנֵן
אינטגרציה איטית
20101
102
103
104
105
106
107
108
תדר פורייה [הרץ]
איור 3.6: גרף Bode מושגי המציג את פעולת הבקרים המהירים (אדומים) והאיטיים (כחולים). הבקר האיטי הוא אינטגרטור יחיד או כפול עם תדר פינה מתכוונן. הבקר המהיר הוא מפצה PID עם תדרי פינה מתכווננים ומגבלות הגבר בתדרים הנמוכים והגבוהים. באופן אופציונלי, ניתן להשבית את המבדיל ולהחליף אותו במסנן מעביר נמוכים.
תדרים גבוהים (1 מגהרץ) דורשים בדרך כלל שלולאת הדיפרנציאל לשלוט לצורך נעילה משופרת. הדיפרנציאל מספק פיצוי פאזה עבור זמן התגובה הסופי של המערכת ויש לו הגבר שעולה ב-20 דציבלים לעשור. ניתן לכוונן את תדר הפינה של לולאת הדיפרנציאל באמצעות כפתור FAST DIFF/FILTER כדי לשלוט בתדר שבו המשוב הדיפרנציאלי שולט. אם FAST DIFF/FILTER מוגדר למצב כבוי, לולאת הדיפרנציאל מושבתת והמשוב נשאר פרופורציונלי בתדרים גבוהים יותר. כדי למנוע תנודות ולהגביל את השפעת רעש בתדר גבוה כאשר לולאת המשוב הדיפרנציאלי מופעלת, קיים מגבלת הגבר מתכווננת, DIFF GAIN, המגבילה את הדיפרנציאל בתדרים גבוהים.
לעיתים קרובות אין צורך במבדיל, והמפצה עשוי להפיק תועלת מסינון מעביר נמוכים של תגובת הסרוו המהירה כדי להפחית עוד יותר את השפעת הרעש. סובבו את FAST DIFF/FILTER
20
פרק 3. לולאות בקרת משוב
כפתור נגד כיוון השעון ממצב OFF כדי להגדיר את תדר ה-roll-off עבור מצב סינון.
לסרוו המהיר שלושה מצבי פעולה: סריקה, סריקה+P ונעילה. כאשר מוגדר ל-SCAN, המשוב מושבת ורק ההטיה מופעל על הפלט המהיר. כאשר מוגדר ל-SCAN+P, מופעל משוב פרופורציונלי, המאפשר קביעת סימן וההגבר של הסרוו המהיר בזמן שתדר הלייזר עדיין סורק, מה שמפשט את תהליך הנעילה והכוונון (ראה סעיף 4.2). במצב נעילה, הסריקה נעצרת ומשוב PID מלא מופעל.
3.3.1 מדידת תגובת הסרוו המהירה
שני הסעיפים הבאים מתארים מדידה של משוב פרופורציונלי ודיפרנציאלי לשינויים באות השגיאה. השתמשו במחולל פונקציות כדי לדמות אות שגיאה, ובאוסצילוסקופ כדי למדוד את התגובה.
1. חבר את צג 1, 2 לאוסצילוסקופ, והגדר את הבוררים ל- FAST ERR ו- FAST.
2. Set INPUT to (offset mode) and CHB to 0.
3. חבר את מחולל הפונקציות לקלט CHA.
4. הגדר את מחולל הפונקציות לייצר גל סינוס של 100 הרץ ביחס גובה-לגובה של 20 מיליוולט.
5. כוונן את כפתור ERR OFFSET כך שאות השגיאה הסינוסואידלי, כפי שנראה בצג FAST ERR, יהיה ממורכז סביב אפס.
3.3.2 מדידת התגובה הפרופורציונלית · הפחת את הטווח לאפס על ידי סיבוב כפתור ה-SPAN במלואו נגד כיוון השעון.
· הגדר את FAST ל-SCAN+P כדי להפעיל את לולאת המשוב הפרופורציונלית.
3.3 לולאת סרוו מהירה
21
· על האוסילוסקופ, הפלט FAST של ה-FSC אמור להראות גל סינוס של 100 הרץ.
· כוונן את כפתור FAST GAIN כדי לשנות את ההגבר הפרופורציונלי של הסרוו המהיר עד שהפלט יהיה זהה ampליטוד כקלט.
· כדי למדוד את תגובת התדר של המשוב הפרופורציונלי, יש להתאים את התדר של מחולל הפונקציות ולנטר את ampגודל תגובת הפלט המהירה. לדוגמהampלהגביר את התדירות עד ש- ampהליטודה מצומצמת בחצי, כדי למצוא את תדר ההגבר של -3 dB.
3.3.3 מדידת התגובה הדיפרנציאלית
1. הגדר את FAST INT למצב OFF כדי לכבות את לולאת האינטגרטור.
2. הגדירו את FAST GAIN ל-unite באמצעות השלבים המתוארים בסעיף לעיל.
3. הגדירו את הגבר ההבדל ל-0 dB.
4. הגדירו את FAST DIFF/FILTER ל-100 קילוהרץ.
5. סריקה של תדר מחולל הפונקציות מ-100 קילוהרץ ל-3 מגהרץ ועקוב אחר הפלט המהיר.
6. כשאתה סוקר את תדר אות השגיאה, אתה אמור לראות הגבר אחד בכל התדרים.
7. הגדירו את הגבר ההבדל ל-24 dB.
8. כעת, כאשר אתם סורקים את תדר אות השגיאה, עליכם להבחין בעלייה של 20 dB לעשור בשיפוע לאחר 100 קילוהרץ, שתתחיל לרדת ב-1 מגהרץ, מה שמראה את הפעולה.amp מגבלות רוחב פס.
ניתן לשנות את ההגבר של הפלט המהיר על ידי שינוי ערכי הנגד, אך המעגל מורכב יותר מאשר עבור משוב איטי (סעיף 3.2.2). פנו ל-MOGLabs לקבלת מידע נוסף במידת הצורך.
22
פרק 3. לולאות בקרת משוב
3.4 אפנון וסריקה
סריקת הלייזר נשלטת על ידי מחולל סריקה פנימי או אות סריקה חיצוני. הסריקה הפנימית היא מסוג שן מסור עם מחזור זמן משתנה כפי שנקבע על ידי מתג טווח פנימי בעל ארבעה מצבים (נספח ג'), ומפסק RATE בעל סיבוב יחיד בלוח הקדמי.
ניתן להפעיל את לולאות הסרוו המהירות והאיטיות בנפרד באמצעות אותות TTL למתגים בלוח הקדמי המשויכים לפאנל האחורי. הגדרת כל אחת מהלולאות למצב LOCK עוצרת את הסריקה ומפעילה את הייצוב.
אפנון וסוויפ
בטקסט
טְרִיגוֹנוֹמֶטרִיָה
קֶצֶב
Ramp
שיפוע [6] כניסה
לְהַקִיף
0v
+
לְקַזֵז
0v
0v
קיזוז קבוע [5]
שליטה מהירה MOD IN
מוד [4]
0v
0v 0v
+
הטיה
0v 0v
הטיה [3]
נעילה (מהירה)
נעילה (איטית)
מהיר = נעילה איטי = נעילה
RAMP RA
סריקה של שמאל
הטיה BS
יציאה מהירה +
HF מהיר
איור 3.7: טאטוא, אפנון חיצוני והטיה של זרם הזנה קדימה.
ה-ramp ניתן גם להוסיף לפלט המהיר על ידי הפעלת DIP3 והתאמת זרם ההטיה של BIAS, אך בקרי לייזר רבים (כגון MOGLabs DLC) ייצרו את זרם ההטיה הדרוש על סמך אות הסרוו האיטי, ובמקרה כזה אין צורך לייצר אותו גם בתוך ה-FSC.
4. בקשה למשלampנעילת אולם פאונד-דריבר
יישום טיפוסי של ה-FSC הוא נעילת תדר של לייזר לחלל אופטי באמצעות טכניקת PDH (איור 4.1). החלל משמש כמפלה תדרים, וה-FSC שומר על הלייזר בתהודה עם החלל על ידי שליטה על פיאזו-הלייזר והזרם דרך יציאותיו SLOW ו-FAST בהתאמה, מה שמקטין את רוחב קו הלייזר. קיימת הערת יישום נפרדת (AN002) המספקת ייעוץ מעשי מפורט על יישום מנגנון PDH.
אוֹסְצִילוֹסקוּפּ
טְרִיגוֹנוֹמֶטרִיָה
CH1
CH2
לייזר
מוד נוכחי Piezo SMA
EOM
PBS
PD
בקר DLC
PZT MOD
AC
חלל LPF
נעילת צג 2 צג 1
טאטא פנימה רווח פנימה
ב' אין
IN
סִדרָתִי:
טְרִיגוֹנוֹמֶטרִיָה
יציאה מהירה יציאה איטית כניסת מוד
כוח ב' כוח א'
איור 4.1: סכמטיקה פשוטה לנעילת חלל PDH באמצעות FSC. מודולטור אלקטרו-אופטי (EOM) מייצר פסי צד, אשר מקיימים אינטראקציה עם החלל, ויוצרים השתקפויות הנמדדות על גלאי הפוטו (PD). דה-מודולציה של אות גלאי הפוטו מייצרת אות שגיאה של PDH.
ניתן להשתמש במגוון שיטות נוספות ליצירת אותות שגיאה, שלא יידונו כאן. המשך פרק זה מתאר כיצד להשיג נעילה לאחר שנוצר אות שגיאה.
23
24
פרק 4. יישום לשעברampנעילת אולם פאונד-דריבר
4.1 תצורת לייזר ובקר
ה-FSC תואם למגוון לייזרים ובקרים, בתנאי שהם מוגדרים כהלכה למצב הפעולה הרצוי. בעת הפעלת ECDL (כגון לייזרי MOGLabs CEL או LDL), הדרישות ללייזר ולבקר הן כדלקמן:
· אפנון רוחב פס גבוה ישירות לתוך ראש הלייזר או מודולטור הפאזה התוך-חלל.
· כרך גבוהtagבקרת פיאזואלקטרית מאות בקרה חיצוני.
· יצירת זרם הטיה (feed-forward) עבור לייזרים הדורשים הטיה של 1 מיליאמפר על פני טווח הסריקה שלהם. ה-FSC מסוגל לייצר זרם הטיה באופן פנימי, אך הטווח עשוי להיות מוגבל על ידי אלקטרוניקת ראש הלייזר או רוויה של מודולטור הפאזה, לכן ייתכן שיהיה צורך להשתמש בהטיה המסופקת על ידי בקר הלייזר.
ניתן להגדיר בקלות את בקרי הלייזר ולוחות הראש של MOGLabs כדי להשיג את ההתנהגות הנדרשת, כפי שמוסבר להלן.
4.1.1 תצורת ראש מיטה
לייזרים של MOGLabs כוללים לוח ראש פנימי המחבר את הרכיבים לבקר. נדרש לוח ראש הכולל אפנון זרם מהיר דרך מחבר SMA לפעולה עם ה-FSC. יש לחבר את לוח הראש ישירות ל-FSC FAST OUT.
לוח ראש B1240 מומלץ מאוד לרוחב פס אפנון מקסימלי, למרות ש-B1040 ו-B1047 הם תחליפים מקובלים ללייזרים שאינם תואמים ל-B1240. ללוח הראש יש מספר מתגי מגשר שיש להגדיר עבור קלט BUF (מצומד ומאגר DC), במידת הצורך.
4.2 השגת נעילה ראשונית
25
4.1.2 תצורת DLC
למרות שניתן להגדיר את ה-FSC לסריקה פנימית או חיצונית, פשוט משמעותית להשתמש במצב הסריקה הפנימית ולהגדיר את ה-DLC כהתקן עבד באופן הבא:
1. חברו את SLOW OUT ל-SWEEP / PZT MOD ב-DLC.
2. הפעל את DIP9 (סריקה חיצונית) ב-DLC. ודא ש-DIP13 ו-DIP14 כבויים.
3. בטל את DIP3 (יצירת הטיה) של ה-FSC. ה-DLC מייצר אוטומטית את הטיה קדימה של הזנת הזנה מקלט הסריקה, כך שאין צורך ליצור הטיה בתוך ה-FSC.
4. הגדירו את SPAN ב-DLC למקסימום (עם כיוון השעון במלואו).
5. הגדר את התדירות (FREQUENCY) ב-DLC לאפס באמצעות צג ה-LCD כדי להציג את התדירות (Frequency).
6. ודא ש-SWEEP ב-FSC הוא INT.
7. הגדירו את FREQ OFFSET לטווח בינוני ואת SPAN לטווח מלא על ה-FSC והתבוננו בסריקת הלייזר.
8. אם הסריקה היא בכיוון הלא נכון, הפוך את DIP4 של ה-FSC או את DIP11 של ה-DLC.
חשוב שלא לכוונן את כפתור ה-SPAN של ה-DLC לאחר הגדרתו כנ"ל, מכיוון שהדבר ישפיע על לולאת המשוב ועלול למנוע נעילה של ה-FSC. יש להשתמש בבקרות ה-FSC כדי לכוונן את הסוויפ.
4.2 השגת נעילה ראשונית
ניתן להשתמש בבקרות SPAN ו-OFFSET של ה-FSC כדי לכוון את הלייזר לסרוק את נקודת הנעילה הרצויה (למשל, תהודה של חלל) ולהגדיל את הסריקה לסריקה קטנה יותר סביב התהודה. להלן
26
פרק 4. יישום לשעברampנעילת אולם פאונד-דריבר
השלבים ממחישים את התהליך הנדרש להשגת מנעול יציב. הערכים המפורטים הם אינדיקטיביים, ויהיה צורך להתאים אותם ליישומים ספציפיים. עצות נוספות בנוגע לאופטימיזציה של המנעול ניתנות בסעיף 4.3.
4.2.1 נעילה עם משוב מהיר
1. חבר את אות השגיאה לכניסת A IN בלוח האחורי.
2. ודא שאות השגיאה הוא בסדר גודל של 10 mVpp.
3. Set INPUT to (offset mode) and CHB to 0.
4. הגדירו את צג 1 ל-FAST ERR והתבוננו באוסצילוסקופ. כוונו את כפתור ERR OFFSET עד שרמת ה-DC המוצגת תהיה אפס. אם אין צורך להשתמש בכפתור ERR OFFSET כדי לכוונן את רמת ה-DC של אות השגיאה, ניתן להגדיר את מתג הקלט ל-DC ולכפתור ERR OFFSET לא תהיה השפעה, מה שימנע כוונון מקרי.
5. הפחת את ה-FAST GAIN לאפס.
6. הגדירו את FAST ל-SCAN+P, הגדירו SLOW ל-SCAN, ואתרו את התהודה באמצעות בקרי הסריקה.
7. הגבר את FAST GAIN עד שנראה שאות השגיאה "נמתח" כפי שמוצג באיור 4.2. אם זה לא נצפה, הפוך את מתג FAST SIGN ונסה שוב.
8. הגדירו את FAST DIFF למצב כבוי ואת GAIN LIMIT למצב 40. הנמיכו את FAST INT ל-100 kHz.
9. הגדר את מצב FAST ל-LOCK והבקר יינעל על חציית האפס של אות השגיאה. ייתכן שיהיה צורך לבצע התאמות קטנות ב-FREQ OFFSET כדי לנעול את הלייזר.
10. בצע אופטימיזציה של הנעילה על ידי כוונון FAST GAIN ו-FAST INT תוך כדי צפייה באות השגיאה. ייתכן שיהיה צורך לנעול מחדש את הסרוו לאחר כוונון האינטגרטור.
4.2 השגת נעילה ראשונית
27
איור 4.2: סריקת הלייזר עם משוב P בלבד על הפלט המהיר תוך כדי סריקת הפלט האיטי גורמת לאות השגיאה (כתום) להתארך כאשר הסימן וההגבר נכונים (מימין). ביישום PDH, גם העברת החלל (כחול) תתארך.
11. יישומים מסוימים עשויים להפיק תועלת מהגדלת FAST DIFF כדי לשפר את תגובת הלולאה, אך בדרך כלל אין בכך צורך להשגת נעילה ראשונית.
4.2.2 נעילה עם משוב איטי
לאחר שמושגת נעילה עם המשוב הפרופורציונלי המהיר והמשוב האינטגרטורי, יש להפעיל את המשוב האיטי כדי להתחשב בסחיפות איטיות ורגישות להפרעות אקוסטיות בתדר נמוך.
1. הגדירו את SLOW GAIN לטווח בינוני ואת SLOW INT ל-100 הרץ.
2. הגדר את מצב FAST ל-SCAN+P כדי לפתוח את נעילת הלייזר, והתאם את SPAN ו-OFFSET כך שתוכל לראות את מעבר האפס.
3. הגדירו את צג 2 ל-SLOW ERR והתבוננו באוסצילוסקופ. כוונו את הטרימוט שליד ERR OFFSET כדי לאפס את אות השגיאה האיטי. כוונון טרימוט זה ישפיע רק על רמת הזרם הישר של אות השגיאה האיטי, לא על אות השגיאה המהיר.
4. נעל מחדש את הלייזר על ידי הגדרת מצב FAST ל-LOCK ובצע את כל ההתאמות הקטנות הנדרשות ב-FREQ OFFSET כדי לנעול את הלייזר.
28
פרק 4. יישום לשעברampנעילת אולם פאונד-דריבר
5. הגדר את מצב SLOW ל-LOCK וצפה באות השגיאה האיטי. אם הסרוו האיטי ננעל, רמת הזרם הישר של השגיאה האיטית עשויה להשתנות. אם זה קורה, שים לב לערך החדש של אות השגיאה, הגדר את SLOW בחזרה ל-SCAN והשתמש במפסק קיזוז השגיאה כדי לקרב את אות השגיאה של הנעילה האיטית לערך הנעילה ונסה לנעול מחדש את הנעילה האיטית.
6. חזרו על השלב הקודם של נעילה איטית של הלייזר, תוך התבוננות בשינוי הזרם הישר (DC) בשגיאה האיטית, והתאמת טרימוט קיזוז השגיאה עד שהפעלת הנעילה האיטית אינה מייצרת שינוי מדיד בערך אות השגיאה של נעילה איטית לעומת נעילה מהירה.
מעגל פיצוי השגיאה (Trimpot) מתאים את הלייזר לאותו תדר עבור הבדלים קטנים (mV) בקיזוזי אות השגיאה המהירים והאיטיים. כוונון ה-Trimpot מבטיח ששני מעגלי פיצוי השגיאה המהירים והאיטיים ינעלו את הלייזר לאותו תדר.
7. אם הסרוו משתחרר מיד עם הפעלת נעילת ההאטה, נסה להפוך את סימן ההאטה.
8. אם הסרוו האיטי עדיין מתנתק מיד, הפחת את ההגבר האיטי ונסה שוב.
9. לאחר שמושגת נעילה איטית ויציבה כאשר מקצב ה- ERR OFFSET מוגדר כהלכה, כוונן את SLOW GAIN ואת SLOW INT לשיפור יציבות הנעילה.
4.3 אופטימיזציה
מטרת הסרוו היא לנעול את הלייזר לחציית האפס של אות השגיאה, אשר באופן אידיאלי יהיה זהה לאפס כאשר הוא נעול. לכן, רעש באות השגיאה הוא מדד לאיכות הנעילה. ניתוח ספקטרום של אות השגיאה הוא כלי רב עוצמה להבנה ואופטימיזציה של המשוב. ניתן להשתמש במנתחי ספקטרום RF אך הם יקרים יחסית ובעלי טווח דינמי מוגבל. כרטיס קול טוב (24 סיביות 192 קילוהרץ, לדוגמה Lynx L22)
4.3 אופטימיזציה
29
מספק ניתוח רעש עד תדר פורייה של 96 קילוהרץ עם טווח דינמי של 140 dB.
באופן אידיאלי, מנתח הספקטרום ישמש עם מפלה תדרים עצמאי שאינו רגיש לתנודות בהספק הלייזר [11]. ניתן להשיג תוצאות טובות על ידי ניטור אות השגיאה בתוך הלולאה, אך מדידה מחוץ ללולאה עדיפה, כגון מדידת העברת החלל ביישום PDH. כדי לנתח את אות השגיאה, חבר את מנתח הספקטרום לאחת מיציאות ה-MONITOR המוגדרות ל-FAST ERR.
נעילה ברוחב פס גבוה כרוכה בדרך כלל בהשגת נעילה יציבה באמצעות סרוו מהיר בלבד, ולאחר מכן שימוש בסרוו איטי כדי לשפר את יציבות הנעילה לטווח ארוך. סרוו איטי נדרש כדי לפצות על סחיפה תרמית והפרעות אקוסטיות, אשר יביאו לקפיצת מצבים אם יפוצו על ידי זרם בלבד. לעומת זאת, טכניקות נעילה פשוטות כגון ספקטרוסקופיית בליעה רוויה מושגות בדרך כלל על ידי השגת נעילה יציבה באמצעות סרוו איטי, ולאחר מכן שימוש בסרוו מהיר כדי לפצות על תנודות בתדר גבוה יותר בלבד. ייתכן שיהיה מועיל להתייעץ עם גרף בודה (איור 4.3) בעת פירוש ספקטרום אות השגיאה.
בעת אופטימיזציה של ה-FSC, מומלץ תחילה לבצע אופטימיזציה של הסרוו המהיר באמצעות ניתוח אות השגיאה (או שידור דרך החלל), ולאחר מכן לבצע אופטימיזציה של הסרוו האיטי כדי להפחית את הרגישות להפרעות חיצוניות. בפרט, מצב SCAN+P מספק דרך נוחה לקבלת סימן המשוב וההגבר בקירוב נכונים.
שימו לב כי השגת נעילת התדר היציבה ביותר דורשת אופטימיזציה מדוקדקת של היבטים רבים של המנגנון, לא רק של הפרמטרים של ה-FSC. לדוגמהampלה, שיורית ampאפנון ליטוד (RAM) במכשיר PDH גורם לסחיפה באות השגיאה, אשר הסרוו אינו מסוגל לפצות עליה. באופן דומה, יחס אות לרעש (SNR) נמוך יזין רעש ישירות ללייזר.
בפרט, ההגבר הגבוה של האינטגרטורים פירושו שהמנעול יכול להיות רגיש ללולאות הארקה בשרשרת עיבוד האותות, ו
30
פרק 4. יישום לשעברampנעילת אולם פאונד-דריבר
יש לנקוט משנה זהירות כדי לבטל או למתן תופעות אלו. הארקת ה-FSC צריכה להיות קרובה ככל האפשר לבקר הלייזר ולכל האלקטרוניקה המעורבת ביצירת אות השגיאה.
הליך אחד לאופטימיזציה של סרוו מהיר הוא להגדיר את FAST DIFF למצב כבוי ולכוונן את FAST GAIN, FAST INT ו-GAIN LIMIT כדי להפחית את רמת הרעש ככל האפשר. לאחר מכן, יש לבצע אופטימיזציה של FAST DIFF ו-DIFF GAIN כדי להפחית את רכיבי הרעש בתדר גבוה כפי שנצפה במנתח ספקטרום. שימו לב שייתכן שיידרשו שינויים ב-FAST GAIN וב-FAST INT כדי לייעל את הנעילה לאחר הכנסת המבדיל.
ביישומים מסוימים, אות השגיאה מוגבל ברוחב פס ומכיל רק רעש לא מתואם בתדרים גבוהים. בתרחישים כאלה רצוי להגביל את פעולת הסרוו בתדרים גבוהים כדי למנוע צימוד של רעש זה בחזרה לאות הבקרה. אפשרות סינון מסופקת כדי להפחית את תגובת הסרוו המהירה מעל תדר מסוים. אפשרות זו אינה מותאמת למבדיל, ויש לנסות אותה אם נראה שהפעלת המבדיל גוברת.
60
רווח (dB)
אינטגרטור כפול ניתוק תדר גבוה
רווח מהיר בינלאומי
הגבר מהיר של הפרש הפרש (מגבלה)
40
20
אינטגרטור
0
הגברת LF מהירה (גבול)
אינטגרטור
יַחֲסִי
מְאַבְחֵן
לְסַנֵן
אינטגרציה איטית
20101
102
103
104
105
106
107
108
תדר פורייה [הרץ]
איור 4.3: גרף Bode מושגי המציג את פעולת הבקרים המהירים (אדומים) והאיטיים (כחולים). תדרי הפינה ומגבלות ההגבר מכוונים באמצעות כפתורי הפאנל הקדמי כפי שמסומן.
4.3 אופטימיזציה
31
הרעש הנמדד.
ניתן לאחר מכן למטב את הסרוו האיטי כדי למזער את תגובת היתר להפרעות חיצוניות. ללא לולאת הסרוו האיטית, מגבלת ההגבר הגבוהה פירושה שהסרוו המהיר יגיב להפרעות חיצוניות (למשל צימוד אקוסטי) והשינוי הנובע מכך בזרם יכול לגרום לקפיצות מצב בלייזר. לכן עדיף שתנודות אלו (בתדר נמוך) יפוצו בפיזואלקטרי במקום זאת.
כוונון ה-SLOW GAIN וה-SLOW INT לא בהכרח יביא לשיפור בספקטרום אות השגיאה, אך כאשר הוא מותאם, הוא יפחית את הרגישות להפרעות אקוסטיות ויאריך את חיי המנעול.
באופן דומה, הפעלת האינטגרטור הכפול (DIP2) עשויה לשפר את היציבות על ידי הבטחה שההגבר הכולל של מערכת הסרוו האיטית יהיה גבוה יותר מהסרוו המהיר בתדרים נמוכים אלה. עם זאת, הדבר עלול לגרום לסרוו האיטי להגיב יתר על המידה להפרעות בתדר נמוך, והאינטגרטור הכפול מומלץ רק אם סחיפות ארוכות טווח בזרם מערערות את יציבות הנעילה.
32
פרק 4. יישום לשעברampנעילת אולם פאונד-דריבר
מפרט
פָּרָמֶטֶר
מִפרָט
רוחב פס הגבר תזמון (-3 dB) השהיית התפשטות רוחב פס אפנון חיצוני (-3 dB)
> 35 מגהרץ < 40 ננו-שניות
> 35 מגה-הרץ
קלט A IN, B IN SWEEP IN GAIN IN MOD IN LOCK IN
SMA, 1 מטר, ±2 וולט SMA, 5 מטר, 1 עד +0 וולט SMA, 2 מטר, ±5 וולט SMA, 1 מטר, ±2 וולט מחבר שמע נקבה 5 מ"מ, TTL
כניסות אנלוגיות בעלות עוצמת יתרtagמוגן עד ±10 וולט. כניסות TTL מקבלות < 1 וולט כנמוך, > 0 וולט כנמוך גבוה. כניסות LOCK IN הן -2 וולט עד 0 וולט, פעילות נמוכה, צורכות ±0 מיקרואמפר.
33
34
נספח א'. מפרט טכני
פָּרָמֶטֶר
פלט יציאה איטית יציאה מהירה צג 1, 2 טריג כוח A, B
מִפרָט
SMA, 50, 0 עד +2 וולט, BW 5 kHz SMA, 20, ±50 וולט, BW > 2 MHz SMA, 5, BW > 20 MHz SMA, 50M, 20 עד +1 וולט מחבר נקבה M0, ±5 וולט, 8 מיליאמפר
All outputs are limited to ±5 V. 50 outputs 50 mA max (125 mW, +21 dBm).
כוח מכני
קלט IEC
110 עד 130 וולט בתדר 60 הרץ או 220 עד 260 וולט בתדר 50 הרץ
נָתִיך
קרמיקה נגד נחשולי מתח 5x20 מ"מ 230 וולט/0.25 אמפר או 115 וולט/0.63 אמפר
מידות
רוחב×גובה×עומק = 250 × 79 × 292 מ"מ
מִשׁקָל
2 ק"ג
שימוש בחשמל
< 10 W
פתרון בעיות
B.1 תדר הלייזר אינו סורק
DLC של MOGLabs עם אות בקרה חיצוני של פיאזו דורש שהאות החיצוני יעבור 1.25 וולט. אם אתם בטוחים שאות הבקרה החיצוני שלכם חוצה 1.25 וולט, אשרו את הדברים הבאים:
· טווח ה-DLC הוא בכיוון השעון לחלוטין. · התדירות ב-DLC היא אפס (ניתן להשתמש בצג ה-LCD כדי להגדיר
· DIP9 (סריקה חיצונית) של ה-DLC דולק. · DIP13 ו-DIP14 של ה-DLC כבויים. · מתג הנעילה ב-DLC מוגדר ל-SCAN. · SLOW OUT של ה-FSC מחובר ל-SWEEP / PZT MOD
קלט של ה-DLC. · SWEEP על ה-FSC הוא INT. · טווח ה-FSC הוא בכיוון השעון במלואו. · חבר את צג ה-FSC 1 לאוסצילוסקופ, הגדר את ה-MONI-
כפתור TOR 1 לכיוון RAMP והתאם את היסט התדר עד שה-ramp ממורכז בסביבות 1.25 וולט.
אם הבדיקות הנ"ל לא פתרו את הבעיה, נתק את ה-FSC מה-DLC וודא שהלייזר סורק כאשר הוא נשלט באמצעות ה-DLC. צור קשר עם MOGLabs לקבלת סיוע אם לא הצלחת.
35
36
נספח ב' פתרון תקלות
ב.2 בעת שימוש בקלט אפנון, הפלט המהיר צף לנפח גדולtage
בעת שימוש בפונקציונליות MOD IN של ה-FSC (מופעל על ידי DIP 4), הפלט המהיר בדרך כלל יצוף לנפח החיובי.tagפס חשמלי, בסביבות 4V. ודא ש- MOD IN מקוצר כאשר אינו בשימוש.
ב.3 אותות שגיאה חיוביים גדולים
ביישומים מסוימים, אות השגיאה שנוצר על ידי היישום עשוי להיות חיובי לחלוטין (או שלילי) וגדול. במקרה זה, ייתכן ש-REF trimpot ו-ERR OFFSET לא יספקו הזזת DC מספקת כדי להבטיח שנקודת הנעילה הרצויה תואמת ל-0 וולט. במקרה זה, ניתן להשתמש גם ב-CH A וגם ב-CH B כאשר מתג הקלט מוגדר ל-, CH B מוגדר ל-PD ועם נפח DC.tage מוחל על CH B כדי ליצור את ההיסט הדרוש למרכז נקודת הנעילה. כדוגמהampלדוגמה, אם אות השגיאה הוא בין 0 וולט ל-5 וולט ונקודת הנעילה הייתה 2.5 וולט, חבר את אות השגיאה ל-CH A והפעל 2.5 וולט ל-CH B. עם ההגדרה המתאימה, אות השגיאה יהיה בין -2 וולט ל-+5 וולט.
B.4 פסי פלט מהירים ב-±0.625 וולט
עבור רוב ECDLs של MOGLabs, כרךtagתנודה של ±0.625 וולט על הפלט המהיר (המקבילה ל-±0.625 מיליאמפר המוזרק לתוך דיודת הלייזר) גדולה מהנדרש לנעילה לחלל אופטי. ביישומים מסוימים נדרש טווח גדול יותר על הפלט המהיר. ניתן להגדיל מגבלה זו על ידי החלפת נגד פשוטה. אנא צרו קשר עם MOGLabs לקבלת מידע נוסף במידת הצורך.
B.5 יש לשנות את הסימן של המשוב
אם קוטביות המשוב המהיר משתנה, זה בדרך כלל בגלל שהלייזר נסחף למצב רב-מצבים (שני מצבי חלל חיצוני מתנדנדים בו זמנית). כוונן את זרם הלייזר כדי לקבל פעולה במצב יחיד, במקום להפוך את קוטביות המשוב.
B.6 הצג מוציא אות שגוי
37
B.6 הצג מוציא אות שגוי
במהלך בדיקות היצרן, הפלט של כל אחד מכפתורי ה-MONITOR מאומת. עם זאת, עם הזמן, ברגי ההגדרה המחזיקים את הכפתור במקומו יכולים להשתחרר והכפתור עלול להחליק, מה שיגרום לכפתור להראות אות שגוי. כדי לבדוק:
· חבר את הפלט של הצג לאוסצילוסקופ.
· סובב את כפתור ה-SPAN במלואו עם כיוון השעון.
· סובבו את הצג למצב RAMPכעת עליך להתבונן ב-arampאות בסדר גודל של וולט אחד; אם לא תעשה זאת, מיקום הכפתור שגוי.
· גם אם אתם צופים ב-arampאות ההפעלה, ייתכן שמיקום הכפתור עדיין שגוי, סובב את הכפתור מצב אחד נוסף עם כיוון השעון.
· כעת אמור להיות לך אות קטן ליד 0 וולט, ואולי תוכל לראות r קטןamp על האוסילוסקופ בסדר גודל של עשרות מיליוולט. כוונן את מתח ה-BIAS ואתה אמור לראות את ampרמת ה-r הזהamp לְשַׁנוֹת.
אם האות באוסילוסקופ משתנה בעת כוונון הגדרת ה-BIAS, מיקום כפתור ה-MONITOR נכון; אם לא, יש לכוונן את מיקום כפתור ה-MONITOR.
כדי לתקן את מיקום כפתור הצג, יש לזהות תחילה את אותות הפלט באמצעות הליך דומה לזה שלעיל, ולאחר מכן ניתן לסובב את מיקום הכפתור על ידי שחרור שני ברגי ההגדרה המחזיקים את הכפתור במקומו, בעזרת מפתח אלן 1.5 מ"מ או מברג כדורי.
B.7 לייזר עובר קפיצות במצב איטי
קפיצות במצב איטי יכולות להיגרם על ידי משוב אופטי מאלמנטים אופטיים בין הלייזר לחלל, לדוגמהampמצמדי סיבים אופטיים, או מהחלל האופטי עצמו. התסמינים כוללים תדירות
38
נספח ב' פתרון תקלות
קפיצות של הלייזר הפועל בחופשיות בטווחי זמן איטיים, בסדר גודל של 30 שניות, כאשר תדר הלייזר קופץ ב-10 עד 100 מגה-הרץ. ודאו שללייזר יש בידוד אופטי מספיק, התקינו מבודד נוסף במידת הצורך, וחסמו את כל נתיבי הקרן שאינם בשימוש.
ג. פריסת 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
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
REF1 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
נספח ג'. פריסת לוח מודפס (PCB)
ד. המרה ל-115/230 וולט
ד.1 נתיך
הנתיך הוא קרמי נגד נחשולי מתח, 0.25A (230V) או 0.63A (115V), 5x20 מ"מ, לדוגמהample Littlefuse 0215.250MXP או 0215.630MXP. מחזיק הנתיך הוא מחסנית אדומה ממש מעל כניסת החשמל IEC והמתג הראשי בגב היחידה (איור D.1).
איור ד.1: מחסנית נתיכים, המציגה את מיקום הנתיך לפעולה ב-230 וולט.
המרה D.2 120/240 וולט
ניתן להפעיל את הבקר ממתח AC בתדר של 50 עד 60 הרץ, 110 עד 120 וולט (100 וולט ביפן), או 220 עד 240 וולט. כדי להמיר בין 115 וולט ל-230 וולט, יש להסיר את מחסנית הנתיך ולהכניס אותה מחדש כך שהעוצמה הנכונה.tage נראה דרך חלון המכסה והנתיך הנכון (כמו לעיל) מותקן.
41
42
נספח ד'. המרה ל-115/230 וולט
איור ד.2: כדי להחליף נתיך או נפחtagה. פתחו את מכסה מחסנית הפיוז בעזרת מברג המוכנס לחריץ קטן בקצה השמאלי של המכסה, ממש משמאל לכרך האדום.tagמחוון e.
בעת הסרת מחסנית הפיוז, הכניסו מברג לתוך השקע בצד שמאל של המחסנית; אין לנסות לחלץ אותה באמצעות מברג בצידי מחזיק הפיוז (ראו איורים).
טָעוּת!
נָכוֹן
איור ד.3: כדי לחלץ את מחסנית הפיוז, הכנס מברג לתוך שקע בצד שמאל של המחסנית.
בעת שינוי כרךtagה. יש להחליף את הנתיך ואת קליפס הגישור מצד אחד לצד השני, כך שקליפס הגישור יהיה תמיד בתחתית והנתיך תמיד למעלה; ראה איורים להלן.
המרה D.2 120/240 וולט
43
איור D.4: גשר 230 וולט (שמאל) ונתיך (ימין). החליפו את הגשר והנתיך בעת החלפת עוצמת הקול.tagה, כך שהנתיך יישאר עליון בעת הכנסתו.
איור D.5: גשר 115 וולט (שמאל) ונתיך (ימין).
44
נספח ד'. המרה ל-115/230 וולט
בִּיבּלִיוֹגְרָפִיָה
[1] אלכס אברמוביץ' וג'ייק צ'פסקי. מערכות בקרת משוב: מדריך מהיר למדענים ומהנדסים. הוצאת ספרינגר סיינס אנד ביזנס מדיה, 2012. 1
[2] בוריס לוריא ופול אנרייט. בקרת משוב קלאסית: בעזרת MATLAB® ו-Simulink®. הוצאת CRC, 2011. 1
[3] ריצ'רד וו. פוקס, כריס וו. אואטס, וליאו וו. הולברג. ייצוב לייזרי דיודה לחללים בעלי עדינות גבוהה. שיטות ניסוייות במדעי הפיזיקה, 40:1, 46. 2003
[4] RWP Drever, JL Hall, FV Kowalski, J. Hough, GM Ford, AJ Munley, and H. Ward. ייצוב פאזה ותדר בלייזר באמצעות מהוד אופטי. Appl. Phys. B, 31:97 105, 1983. 1
[5] TW Hansch ו-B. Couillaud. ייצוב תדר לייזר על ידי ספקטרוסקופיית קיטוב של חלל ייחוס מחזיר אור. Optics communications, 35(3):441, 444. 1980
[6] מ. ג'ו וג'יי. אל. הול. ייצוב פאזה/תדר אופטי של מערכת לייזר: יישום בלייזר צבע מסחרי עם מייצב חיצוני. J. Opt. Soc. Am. B, 10:802, 1993. 1
[7] GC Bjorklund. ספקטרוסקופיית אפנון תדר: שיטה חדשה למדידת בליעה ופיזור חלשים. Opt. Lett., 5:15, 1980. 1
[8] ג'ושוע ס. טורנס, בן מ. ספארקס, לינקולן ד. טרנר ורוברט א. שולטן. הצרת רוחב קו לייזר תת-קילוהרץ באמצעות ספקטרוסקופיית קיטוב. אופטיקה אקספרס, 24(11):11396 11406, 2016. 1
45
[10] וו. דמטרודר. ספקטרוסקופיית לייזר, מושגים בסיסיים ומכשור. הוצאת שפרינגר, ברלין, מהדורה שנייה, 2. 1996
[11] ל.ד. טרנר, ק.פ. Weber, CJ Hawthorn, ו-RE Scholten. אפיון רעש תדר של לייזרים דיודה בעלי קו צר. Opt. Communic., 201:391, 2002. 29
46
MOG Laboratories Pty Ltd 49 University St, Carlton VIC 3053, Australia Tel: +61 3 9939 0677 info@moglabs.com
© 2017 2025 מפרטי המוצר והתיאורים במסמך זה כפופים לשינוי ללא הודעה מוקדמת.
מסמכים / משאבים
 |
בקר סרוו מהיר PID של moglabs [pdfמדריך הוראות בקר סרוו מהיר PID, PID, בקר סרוו מהיר, בקר סרוו |