moglabs PID ātrais servo kontrolieris
Specifikācijas
- Modelis: MOGLabs FSC
- Tips: Servo kontrolieris
- Paredzētais lietojums: Lāzera frekvences stabilizācija un līnijas platuma sašaurināšana
- Primārais pielietojums: Augstas joslas platuma zemas latentuma servo vadība
Produkta lietošanas instrukcijas
Ievads
MOGLabs FSC ir izstrādāts, lai nodrošinātu liela joslas platuma zema latentuma servo vadību lāzera frekvences stabilizācijai un līnijas platuma sašaurināšanai.
Pamata atgriezeniskās saites kontroles teorija
Lāzeru atgriezeniskās saites frekvences stabilizācija var būt sarežģīta. Ieteicams atkārtotiview vadības teorijas mācību grāmatas un literatūra par lāzera frekvences stabilizāciju labākai izpratnei.
Savienojumi un vadības ierīces
Priekšējā paneļa vadīklas
Priekšējā paneļa vadības ierīces tiek izmantotas tūlītējai regulēšanai un uzraudzībai. Šīs vadības ierīces ir būtiskas reāllaika regulēšanai darbības laikā.
Aizmugurējā paneļa vadības elementi un savienojumi
Aizmugurējā paneļa vadības ierīces un savienojumi nodrošina saskarnes ārējām ierīcēm un perifērijas ierīcēm. Pareiza to savienošana nodrošina vienmērīgu darbību un saderību ar ārējām sistēmām.
Iekšējie DIP slēdži
Iekšējie DIP slēdži piedāvā papildu konfigurācijas opcijas. Šo slēdžu izpratne un pareiza iestatīšana ir ļoti svarīga, lai pielāgotu kontrollera darbību.
FAQ
Santec uzņēmums
Ātrs servo regulators
1.0.9 versijas, 2. rev. aparatūra
Atbildības ierobežojums
MOG Laboratories Pty Ltd (MOGLabs) neuzņemas nekādu atbildību, kas izriet no šajā rokasgrāmatā ietvertās informācijas izmantošanas. Šis dokuments var saturēt informāciju un produktus, kas ir aizsargāti ar autortiesībām vai patentiem, vai atsauces uz tiem, un tas nesniedz nekādu licenci saskaņā ar MOGLabs patentu tiesībām vai citu personu tiesībām. MOGLabs neuzņemas atbildību par jebkādiem aparatūras vai programmatūras defektiem vai jebkāda veida datu zudumiem vai neatbilstībām, vai par jebkādiem tiešiem, netiešiem, nejaušiem vai izrietošiem bojājumiem saistībā ar kāda tā produkta veiktspēju vai lietošanu vai no tiem. . Iepriekš minētie atbildības ierobežojumi ir vienlīdz piemērojami jebkuram MOGLabs sniegtajam pakalpojumam.
Autortiesības
Autortiesības © MOG Laboratories Pty Ltd (MOGLabs) 2017, 2025. Nevienu šīs publikācijas daļu nedrīkst reproducēt, glabāt izguves sistēmā vai pārsūtīt jebkurā formā vai jebkādā veidā, elektroniski, mehāniski, kopējot vai citādi, bez iepriekšējas rakstiskas informācijas. MOGLabs atļauja.
Sazināties
Lai iegūtu papildinformāciju, lūdzu, sazinieties ar:
MOG Laboratories P/L 49 University St Carlton VIC 3053 AUSTRĀLIJA +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
Ievads
MOGLabs FSC nodrošina kritiski svarīgus elementus augstas joslas platuma un zemas latentuma servo regulatoram, kas galvenokārt paredzēts lāzera frekvences stabilizācijai un līnijas platuma sašaurināšanai. FSC var izmantot arī ampgaismas kontrole, piemēramamplai izveidotu “trokšņu ēdāju”, kas stabilizē lāzera optisko jaudu, taču šajā rokasgrāmatā mēs pieņemam biežāk sastopamo frekvences stabilizācijas pielietojumu.
1.1 Atgriezeniskās saites vadības pamatteorija
Lāzeru frekvences stabilizācija ar atgriezenisko saiti var būt sarežģīta. Mēs aicinām lasītājus pārskatītview vadības teorijas mācību grāmatas [1, 2] un literatūra par lāzera frekvences stabilizāciju [3].
Atgriezeniskās saites vadības koncepcija ir shematiski parādīta 1.1. attēlā. Lāzera frekvenci mēra ar frekvences diskriminatoru, kas ģenerē kļūdas signālu, kas ir proporcionāls starpībai starp momentāno lāzera frekvenci un vēlamo vai iestatīto frekvenci. Izplatītākie diskriminatori ietver optiskos rezonatorus un Paunda-Drevera-Hola (PDH) [4] vai Hanša-Kujo [5] detekciju; nobīdes bloķēšanu [6]; vai daudzas atomu absorbcijas spektroskopijas variācijas [7].
0
+
Kļūdas signāls
Servo
Vadības signāls
Lāzers
dV/df frekvences diskriminators
1.1. attēls: Vienkāršota atgriezeniskās saites vadības cilpas blokshēma.
1
2
1. nodaļa. Ievads
1.1.1 Kļūdu signāli
Atgriezeniskās saites vadības galvenā kopīgā iezīme ir tāda, ka vadībai izmantotajam kļūdas signālam ir jāmaina zīme, lāzera frekvencei mainoties virs vai zem iestatītās vērtības, kā parādīts 1.2. attēlā. No kļūdas signāla atgriezeniskās saites servo vai kompensators ģenerē vadības signālu lāzera pārveidotājam, lai lāzera frekvence tiktu virzīta uz vēlamo iestatīto vērtību. Svarīgi ir tas, ka šis vadības signāls mainīs zīmi, mainoties kļūdas signālam, nodrošinot, ka lāzera frekvence vienmēr tiek virzīta uz iestatīto vērtību, nevis prom no tās.
Kļūda
Kļūda
f
0
Frekvence f
f Frekvence f
KĻŪDAS NOBILDES
1.2. attēls: Teorētiski dispersīvs kļūdas signāls, kas ir proporcionāls lāzera frekvences un iestatītās frekvences starpībai. Kļūdas signāla nobīde nobīda bloķēšanas punktu (pa labi).
Ievērojiet atšķirību starp kļūdas signālu un vadības signālu. Kļūdas signāls ir starpības mērs starp faktisko un vēlamo lāzera frekvenci, kas principā ir momentāna un bez trokšņiem. Vadības signālu no kļūdas signāla ģenerē atgriezeniskās saites servo vai kompensators. Vadības signāls darbina izpildmehānismu, piemēram, pjezoelektrisko pārveidotāju, lāzera diodes injekcijas strāvu vai akustiski optisko vai elektrooptisko modulatoru, lai lāzera frekvence atgrieztos iestatītajā vērtībā. Izpildmehānismiem ir sarežģītas atbildes funkcijas ar galīgām fāzes nobīdēm, no frekvences atkarīgu pastiprinājumu un rezonansēm. Kompensatoram ir jāoptimizē vadības atbilde, lai pēc iespējas samazinātu kļūdu.
1.1 Atgriezeniskās saites vadības pamatteorija
3
1.1.2 Atgriezeniskās saites servo frekvences raksturlīkne
Atgriezeniskās saites servo darbību parasti apraksta ar Furjē frekvences raksturlīkni; tas ir, atgriezeniskās saites pastiprinājumu kā traucējuma frekvences funkciju. Piemēram,ampPiemēram, bieži sastopams traucējums ir tīkla frekvence = 50 Hz vai 60 Hz. Šis traucējums mainīs lāzera frekvenci par zināmu daudzumu ar ātrumu 50 vai 60 Hz. Traucējumu ietekme uz lāzeru var būt maza (piemēram, = 0 ± 1 kHz, kur 0 ir netraucētā lāzera frekvence) vai liela (= 0 ± 1 MHz). Neatkarīgi no šī traucējuma lieluma, traucējuma Furjē frekvence ir vai nu 50, vai 60 Hz. Lai apslāpētu šo traucējumu, atgriezeniskās saites servo ir jābūt ar lielu pastiprinājumu pie 50 un 60 Hz, lai varētu to kompensēt.
Servo regulatora pastiprinājumam parasti ir zemas frekvences robeža, ko parasti nosaka operatora pastiprinājuma joslas platuma robeža.ampko izmanto servo kontrollerī. Pastiprinājumam jābūt zem vienības pastiprinājuma (0 dB) augstākās frekvencēs, lai izvairītos no svārstību izraisīšanas vadības izejā, piemēram, pazīstamās audio sistēmu augstās spiedziena (parasti sauktas par "audio atgriezenisko saiti"). Šīs svārstības rodas frekvencēs, kas pārsniedz kombinētās lāzera, frekvenču diskriminatora, servo un izpildmehānisma sistēmas minimālās izplatīšanās aizkaves apgriezto vērtību. Parasti šo robežu nosaka izpildmehānisma reakcijas laiks. Pjezoelektriskajiem lāzeriem, ko izmanto ārējo rezonatoru diožu lāzeros, robeža parasti ir daži kHz, un lāzera diodes strāvas modulācijas reakcijai robeža ir aptuveni 100 līdz 300 kHz.
1.3. attēlā ir konceptuāls pastiprinājuma grafiks pret Furjē frekvenci FSC. Lai samazinātu lāzera frekvences kļūdu, laukums zem pastiprinājuma grafika ir jāpalielina. Izplatīta pieeja ir PID (proporcionāli integrālie un diferenciālie) servo regulatori, kur vadības signāls ir trīs komponentu summa, kas atvasināta no viena ieejas kļūdas signāla. Proporcionālā atgriezeniskā saite (P) cenšas nekavējoties kompensēt traucējumus, savukārt integratora atgriezeniskā saite (I) nodrošina lielu pastiprinājumu nobīdēm un lēnām nobīdēm, bet diferenciālā atgriezeniskā saite (D) pievieno papildu pastiprinājumu pēkšņām izmaiņām.
4
1. nodaļa. Ievads
Pieaugums (dB)
Augstas frekvences atslēgšana Dubultais integrators
60
ĀTRA INT ĀTRA PIEAUGUMS
ĀTRĀ DIFF DIFF PAGRIEZIENA PALIELINĀJUMS (ierobežojums)
40
20
Integrētājs
0
ĀTRAIS ZF PAGRIEZINĀJUMS (ierobežojums)
Integrētājs
Proporcionāls
Diferenciators
Filtrs
LĒNA INT
20101
102
103
104
105
106
107
108
Furjē frekvence [Hz]
1.3. attēls: Konceptuāls Bode grafiks, kurā parādīta ātrā (sarkanā) un lēnā (zilā) regulatora darbība. Lēnais regulators ir vai nu viens, vai divi integratori ar regulējamu stūra frekvenci. Ātrais regulators ir PID ar regulējamām stūra frekvencēm un pastiprinājuma ierobežojumiem zemās un augstās frekvencēs. Pēc izvēles diferenciatoru var atspējot un aizstāt ar zemfrekvences filtru.
Savienojumi un vadības ierīces
2.1 Priekšējā paneļa vadības ierīces
FSC priekšējam panelim ir liels skaits konfigurācijas opciju, kas ļauj noregulēt un optimizēt servo darbību.
Lūdzu, ņemiet vērā, ka slēdži un opcijas var atšķirties atkarībā no aparatūras versijas; lūdzu, skatiet konkrētās ierīces rokasgrāmatu, kā norādīts sērijas numurā.
Ātrs servo kontrolieris
AC DC
IEVADE
PD 0
REF
CHB
+
ĀTRĀ ZĪME
+
LĒNAS ZĪME
INT
75 100 250
50k 100k 200k
10M 5M 2.5M
50
500
20k
500 k ATLĒGTS
1M
25
750 10 tūkst
1 miljons 200 tūkstoši
750k
IZSLĒGTS
1 k ATLĒGTS
2 miljons 100 tūkstoši
500k
EXT
50k
250k
25k
100k
SPAN
LIKE
LĒNA INT
FAST INT
ĀTRĀ DIFF/FILTRS
12
6
18
0
24
AIZSPRIEDUMS
FREKVENČU NOBĪDE
LĒNA PIEAUGUMS
ĀTRAIS PIEAUGUMS
DIFF GAIN
30 20 10
0
40
50
LIGZDOTS
60
SKENĒT
MAKSIMĀLĀ SLĒDZENE
LĒNI
IEGŪT ROBEŽU
SKENĒT SKENĒT+P
LOCK
ĀTRI
KĻŪDAS NOBIEDE
STATUSS
LĒNA KĻŪDA
RAMP
ĀTRĀ KĻŪDA
AIZSPRIEDUMS
CHB
ĀTRI
CHA
LĒNI
MON1
LĒNA KĻŪDA
RAMP
ĀTRĀ KĻŪDA
AIZSPRIEDUMS
CHB
ĀTRI
CHA
LĒNI
MON2
2.1.1 Konfigurācija INPUT (IEEJA) Izvēlas kļūdas signāla savienošanas režīmu; skatiet 3.2. attēlu. AC (Maiņstrāva) Ātrais kļūdas signāls ir savienots ar maiņstrāvu, lēnais kļūdas signāls ir savienots ar līdzstrāvu. DC (Līdzstrāva) Gan ātrais, gan lēnais kļūdas signāls ir savienots ar līdzstrāvu. Signāli ir savienoti ar līdzstrāvu, un priekšējā paneļa KĻŪDAS NOBIEDE tiek izmantota bloķēšanas punkta vadībai. CHB Izvēlas B kanāla ieeju: fotodetektoru, zemējumu vai mainīgu atsauci no 0 līdz 2.5 V, kas iestatīta ar blakus esošo regulēšanas potenciometru.
ĀTRA ZĪME Ātras atgriezeniskās saites pazīme. LĒNA ZĪME Lēnas atgriezeniskās saites pazīme.
5
6
Savienojumi un vadības ierīces
2.1.2 Ramp kontrole
Iekšējais ramp ģenerators nodrošina slaucīšanas funkciju lāzera frekvences skenēšanai, parasti izmantojot pjezoelektrisko aktuatoru, diodes injekcijas strāvu vai abus. Sprūda izeja ir sinhronizēta ar ramp ir norādīts aizmugurējā panelī (TRIG, 1M).
INT/EXT Iekšējais vai ārējais ramp frekvenču skenēšanai.
RATE (ĀTRUMA) Trimpotents iekšējās slaucīšanas ātruma regulēšanai.
NOSPRIEGUMA Kad ir iespējots DIP3, lēnā izeja, ko mērogo šis regulēšanas potenciometrs, tiek pievienota ātrajai izejai. Šī nobīdes iepriekšēja padeve parasti ir nepieciešama, regulējot ECDL pjezoelektrisko izpildmehānismu, lai novērstu režīma pārslēgšanu. Tomēr šo funkcionalitāti jau nodrošina daži lāzera kontrolleri (piemēram, MOGLabs DLC), un tā jāizmanto tikai tad, ja tā nav paredzēta citur.
SPAN Pielāgo ramp augstums un līdz ar to frekvences svārstību apjoms.
FREKVENČES NOBĪDE Pielāgo līdzstrāvas nobīdi lēnajā izejā, efektīvi nodrošinot lāzera frekvences statisku nobīdi.
2.1.3 Cikla mainīgie
Cikla mainīgie ļauj palielināt proporcionālā, integratora un diferenciatora pastiprinājumu.tagjāpielāgo. Integratoram un diferenciatoramtages, pastiprinājums tiek attēlots kā vienības pastiprinājuma frekvence, ko dažreiz dēvē par stūra frekvenci.
SLOW INT Lēnā servo integratora stūra frekvence; var atspējot vai regulēt no 25 Hz līdz 1 kHz.
LĒNS PASĀKUMS. Lēns servo pastiprinājums viena apgrieziena laikā; no -20 dB līdz +20 dB.
FAST INT Ātrā servo integratora stūra frekvence; izslēgta vai regulējama no 10 kHz līdz 2 MHz.
2.1 Priekšējā paneļa vadības ierīces
7
ĀTRĀ PASNIEGŠANA Desmit apgriezienu ātrais servo proporcionālais pastiprinājums; no -10 dB līdz +50 dB.
ĀTRĀ DIFERENCE/FILTRS Kontrolē augstfrekvences servo reakciju. Ja iestatīts uz “IZSLĒGTS”, servo reakcija paliek proporcionāla. Pagriežot pulksteņrādītāja virzienā, diferenciators tiek iespējots ar saistīto stūra frekvenci. Ņemiet vērā, ka stūra frekvences samazināšana palielina diferenciatora darbību. Ja iestatīta pasvītrota vērtība, diferenciators tiek atspējots un tā vietā servo izejai tiek piemērots zemfrekvences filtrs. Tas izraisa reakcijas norimšanu virs norādītās frekvences.
DIFF GAIN Augstas frekvences pastiprinājuma ierobežojums ātrajam servo; katrs pieaugums maina maksimālo pastiprinājumu par 6 dB. Nav ietekmes, ja vien nav iespējots diferenciators; tas ir, ja vien FAST DIFF nav iestatīts uz vērtību, kas nav pasvītrota.
2.1.4 Bloķēšanas vadības ierīces
GAIN LIMIT (Pastiprinājuma robeža) Zemfrekvences pastiprinājuma ierobežojums ātrajam servomotoram, dB. MAX apzīmē maksimālo pieejamo pastiprinājumu.
KĻŪDAS NOBĪDE Līdzstrāvas nobīde, kas tiek piemērota kļūdas signāliem, kad INPUT režīms ir iestatīts uz . Noderīgi bloķēšanas punkta precīzai regulēšanai vai kļūdas signāla nobīdes kompensēšanai. Blakus esošais regulēšanas potenciometrs ir paredzēts lēnā servo kļūdas nobīdes regulēšanai attiecībā pret ātro servo, un to var regulēt, lai nodrošinātu, ka ātrais un lēnais servo darbojas ar vienu un to pašu frekvenci.
LĒNS Ieslēdz lēno servo, mainot SCAN uz LOCK. Ja iestatīts uz NESTED, lēnās vadības skaļumstage tiek padots ātrās kļūdas signālā, lai panāktu ļoti lielu pastiprinājumu zemās frekvencēs, ja lēnajai izejai nav pievienots izpildmehānisms.
FAST (ĀTRI) Vada ātro servo. Ja ir iestatīts uz SCAN+P, proporcionālā atgriezeniskā saite tiek padota uz ātro izeju, kamēr lāzers skenē, ļaujot kalibrēt atgriezenisko saiti. Pārslēdzot uz LOCK (BLOĶĒT), skenēšana tiek apturēta un tiek ieslēgta pilna PID vadība.
8
2. nodaļa. Savienojumi un vadības ierīces
STATUSS Daudzkrāsu indikators, kas attēlo slēdzenes statusu.
Zaļa Ieslēgta barošana, slēdzene atspējota. Oranža Slēdzene ieslēgta, bet kļūdas signāls ārpus diapazona, kas norāda uz slēdzeni
neizdevās. Zilā slēdzene ir ieslēgta, un kļūdas signāls ir robežās.
2.1.5 Signāla monitorings
Divi rotējošie kodētāji izvēlas, kurš no norādītajiem signāliem tiek novirzīts uz aizmugurējā paneļa MONITOR 1 un MONITOR 2 izejām. TRIG izeja ir ar TTL saderīga izeja (1M), kas pārslēdzas no zema uz augstu skaņas diapazona centrā. Zemāk esošajā tabulā ir definēti signāli.
CHA CHB ĀTRI KĻŪDA LĒNI KĻŪDA RAMP ĀTRI LĒNI
A kanāla ieeja B kanāla ieeja Kļūdas signāls, ko izmanto ātrais servomotors Kļūdas signāls, ko izmanto lēnais servomotors Ramp kā piemērots SLOW OUT Ramp kā piemērots FAST OUT, kad ir iespējots DIP3 FAST OUT vadības signāls SLOW OUT vadības signāls
2.2 Aizmugurējā paneļa vadības ierīces un savienojumi
9
2.2 Aizmugurējā paneļa vadības ierīces un savienojumi
2. MONITORA BLOĶĒŠANA
MONITORS 1
IESLAUCĪT
IEGŪT IESPĒJAS
B IEKŠĀ
A IN
Sērija:
TRIG
ĀTRI ĀTRĀK LĒNĀK
MOD IN
JAUDA B
JAUDA A
Visi savienotāji ir SMA, izņemot norādītos gadījumus. Visas ieejas ir pārslodzes.tage aizsargāts līdz ±15 V.
IEC barošanas avots Ierīcei jābūt iepriekš iestatītai uz atbilstošu skaļumu.tage jūsu valstij. Norādījumus par barošanas avota skaļuma maiņu skatiet D pielikumā.tage ja nepieciešams.
A IN, B IN Kļūdas signāla ieejas A un B kanāliem, parasti fotodetektori. Augsta pretestība, nominālais diapazons ±2 V. B kanāls netiek izmantots, ja vien CHB slēdzis priekšējā panelī nav iestatīts uz PD.
BAROŠANA A, B Zema trokšņa līmeņa līdzstrāva fotodetektoriem; ±12 V, 125 mA, tiek piegādāta caur M8 savienotāju (TE Connectivity detaļas numurs 2-2172067-2, Digikey A121939-ND, 3 virzienu spraudnis). Savietojams ar MOGLabs PDA un Thorlabs fotodetektoriem. Paredzēts lietošanai ar standarta M8 kabeļiem, piemēram,ample Digikey 277-4264-ND. Pārliecinieties, vai fotodetektori ir izslēgti, kad tie tiek pievienoti barošanas avotiem, lai novērstu to izejas pārslodzi.
APJOMA PIEAUGUMStagElektroniski kontrolēts ātrā servo proporcionālais pastiprinājums, ±1 V, kas atbilst priekšējā paneļa pogas pilnam diapazonam. Aizstāj priekšējā paneļa ĀTRĀ PASTIPRINĀJUMA vadību, kad ir iespējots DIP1.
SWEEP IN Ārējais ramp Ieeja ļauj veikt patvaļīgu frekvences skenēšanu no 0 līdz 2.5 V. Signālam jāšķērso 1.25 V, kas nosaka skenēšanas centru un aptuveno bloķēšanas punktu.
10
2. nodaļa. Savienojumi un vadības ierīces
3 4
1+12 V
1
3-12 V
4 0V
2.1. attēls: M8 savienotāja pieslēgvietu izvietojums POWER A un B.
MOD IN Augstas joslas platuma modulācijas ieeja, kas tiek pievienota tieši ātrajai izejai, ±1 V, ja DIP4 ir ieslēgts. Ņemiet vērā: ja DIP4 ir ieslēgts, MOD IN ir jāpievieno barošanas avotam vai pareizi jānoslēdz.
PALĒNINĀT Lēna vadības signāla izeja, no 0 V līdz 2.5 V. Parasti savienots ar pjezoelektrisko draiveri vai citu lēnu izpildmehānismu.
ĀTRĀ IZVĒLE Ātra vadības signāla izeja, ±2 V. Parasti savienots ar diodes injekcijas strāvu, akustiskās vai elektrooptiskās modulatoru vai citu ātras darbības izpildmehānismu.
MONITOR 1, 2 Izvēlētā signāla izeja uzraudzībai.
TRIG No zema līdz augstam TTL izejas signāls slaucīšanas centrā, 1M.
LOCK IN TTL skenēšanas/bloķēšanas vadība; 3.5 mm stereo savienotājs, kreisais/labais (2., 3. tapa) lēnai/ātrai bloķēšanai; zems (zemējums) ir aktīvs (iespējo bloķēšanu). Lai LOCK IN darbotos, priekšējā paneļa skenēšanas/bloķēšanas slēdzim jābūt ieslēgtam SCAN režīmā. Digikey kabelis CP-2207-ND ir aprīkots ar 3.5 mm spraudni ar vada galiem; sarkans lēnai bloķēšanai, plāns melns ātrai bloķēšanai un biezs melns zemējumam.
321
1 Zemējums 2 Ātrā bloķēšana 3 Lēnā bloķēšana
2.2. attēls: 3.5 mm stereo savienotāja pieslēgvieta TTL skenēšanas/bloķēšanas vadībai.
2.3 Iekšējie DIP slēdži
11
2.3 Iekšējie DIP slēdži
Ir vairāki iekšējie DIP slēdži, kas nodrošina papildu opcijas, un pēc noklusējuma tie visi ir iestatīti uz IZSLĒGTS.
BRĪDINĀJUMS Pastāv iespēja tikt pakļautam augstam tilpumamtagFSC iekšpusē, īpaši ap barošanas avotu.
IZSLĒGTS
1 Ātrs pieaugums
Priekšējā paneļa poga
2 Lēna atgriezeniskā saite Viens integrators
3. Neobjektivitāte
Ramp tikai palēnināt
4 Ārējais MOD atspējots
5 Nobīde
Normāls
6 Slaucīšana
Pozitīvi
7 Ātrās savienošanas līdzstrāva
8 Ātra nobīde
0
IESLĒGTS Ārējais signāls Dubultais integrators Ramp pārāk ātri un lēni Iespējots Fiksēts viduspunktā Negatīvs AC -1 V
DIP 1 Ja ieslēgts (ON), ātro servo pastiprinājumu nosaka potenciāls, kas tiek pielikts aizmugurējā paneļa GAIN IN savienotājam, nevis priekšējā paneļa FAST GAIN pogai.
DIP 2 Lēnais servo ir viens (IZSLĒGTS) vai divkāršs (IESLĒGTS) integrators. Tam jābūt IZSLĒGTAM, ja tiek izmantots “ligzdots” lēnais un ātrais servo darbības režīms.
DIP 3 Ja ieslēgts, ģenerējiet slīpstrāvu proporcionāli lēnajai servo izejai, lai novērstu režīma lēcienus. Iespējojiet tikai tad, ja lāzera kontrolieris to vēl nenodrošina. Jābūt izslēgtam, ja FSC tiek izmantots kopā ar MOGLabs DLC.
DIP 4 Ja ieslēgts (ON), tiek iespējota ārējā modulācija, izmantojot MOD IN savienotāju aizmugurējā panelī. Modulācija tiek pievienota tieši FAST OUT. Ja MOD IN ieeja ir iespējota, bet netiek izmantota, tai jābūt pārtrauktai, lai novērstu nevēlamu darbību.
DIP 5 Ja ieslēgts, tas atspējo priekšējā paneļa nobīdes pogu un fiksē nobīdi viduspunktā. Noderīgi ārējās slaucīšanas režīmā, lai izvairītos no nejaušas
12
2. nodaļa. Savienojumi un vadības ierīces
mainot lāzera frekvenci, nospiežot nobīdes pogu.
DIP 6 Maina slaucīšanas virzienu.
DIP 7 Ātrā maiņstrāva. Parasti tam jābūt ieslēgtam (ON), lai ātrās kļūdas signāls būtu savienots ar maiņstrāvu ar atgriezeniskās saites servo motoriem ar laika konstanti 40 ms (25 Hz).
DIP 8 Ja ieslēgts (ON), ātrajai izejai tiek pievienota -1 V nobīde. DIP8 jābūt izslēgtam, ja FSC tiek izmantots ar MOGLabs lāzeriem.
Atgriezeniskās saites vadības cilpas
FSC ir divi paralēli atgriezeniskās saites kanāli, kas var vienlaikus darbināt divus izpildmehānismus: “lēnu” izpildmehānismu, ko parasti izmanto, lai lēnā laika posmā ievērojami mainītu lāzera frekvenci, un otru “ātro” izpildmehānismu. FSC nodrošina precīzu katra izpildmehānisma vadību.tagservo cilpas e, kā arī slaucīšana (ramp) ģenerators un ērta signāla uzraudzība.
IEVADE
IEVADE
+
AC
KĻŪDAS NOBIEDE
DC
A IN
A
0v
+
B
B IEKŠĀ
0v+
VREF
0v
CHB
ĀTRĀ ZĪME Ātrās maiņstrāvas [7] līdzstrāvas bloks
LĒNAS ZĪME
MODULĀCIJA UN SLĒPĒŠANA
LIKE
Ramp
INT/EXT
Slīpums [6] IEIET
SPAN
0v
+
OFFSET
MOD IN
0v
Modifikācija [4]
0v
Fiksēta nobīde [5]
0v
TRIG
0v 0v
+
AIZSPRIEDUMS
0v 0v
Neobjektivitāte [3]
ĀTRI IESLĒGT (LOKĀCIJA) IESLĒGT (LĒNI) ĀTRI = LOKĀCIJA LĒNI = LOKĀCIJA
LF slaucīšana
ĀTRI IZBRAUKT +
ĀTRAIS SERVO
ĀTRAIS IEGULDĪJUMS
Ārējais pastiprinājums [1] P
+
I
+
0v
LIGZDOTS
ĀTRI = SLĒDZENES SLĒDZENES (ĀTRI)
D
0v
LĒNS SERVO
Lēna kļūda Pastiprinājums LĒNS PAGRIEZINĀJUMS
LĒNA INT
#1
LF slaucīšana
LĒNA INT
+
#2
0v
Dubultais integrators [2]
PALĒNINĀT
3.1. attēls: MOGLabs FSC shēma. Zaļās etiķetes apzīmē vadības ierīces priekšējā panelī un ieejas aizmugurējā panelī, brūnās ir iekšējie DIP slēdži, bet violetās ir izejas aizmugurējā panelī.
13
14
3. nodaļa. Atgriezeniskās saites vadības cilpas
3.1 Ievades datitage
Ievade stagFSC (3.2. attēls) ģenerē kļūdas signālu kā VERR = VA – VB – VOFFSET. VA tiek ņemts no SMA savienotāja “A IN”, un VB tiek iestatīts, izmantojot CHB selektora slēdzi, kas izvēlas starp SMA savienotāju “B IN”, VB = 0 vai VB = VREF, kā iestatīts ar blakus esošo regulēšanas potenciometru.
Kontrolieris darbojas, lai servo virzienā virzītu kļūdas signālu uz nulli, kas nosaka bloķēšanas punktu. Dažos pielietojumos var būt noderīgi nelieli līdzstrāvas līmeņa pielāgojumi, lai pielāgotu šo bloķēšanas punktu, ko var panākt ar 10 apgriezienu pogu ERR OFFSET līdz pat ±0 1 V nobīdei, ja INPUT selektors ir iestatīts uz “nobīdes” režīmu (). Lielākas nobīdes var panākt ar REF regulēšanas potenciometru.
IEVADE
IEVADE
+ gaisa kondicionieris
KĻŪDAS NOBIEDE
DC
A IN
A
0v
+
B
B IEKŠĀ
ĀTRĀS IESPĒJAS ZĪME Ātrā maiņstrāva [7] FE ĀTRĀS IESPĒJAS KĻŪDA
Līdzstrāvas bloks
Ātra kļūda
0v+
VREF
0v
CHB
LĒNAS ZĪME
Lēna kļūda SE SLOW ERR
3.2. attēls: FSC ieejas shēmatage, kurā redzamas savienojuma, nobīdes un polaritātes vadīklas. Sešstūri ir monitorēti signāli, kas pieejami, izmantojot priekšējā paneļa monitora selektora slēdžus.
3.2 Lēna servo cilpa
3.3. attēlā redzama FSC lēnās atgriezeniskās saites konfigurācija. Mainīgs pastiprinājums stage tiek kontrolēts ar priekšējā paneļa SLOW GAIN pogu. Kontroliera darbība ir vai nu viena, vai divu integratoru darbība.
3.2 Lēna servo cilpa
15
atkarībā no tā, vai ir iespējots DIP2. Lēnā integratora laika konstante tiek kontrolēta ar priekšējā paneļa SLOW INT pogu, kas ir apzīmēta ar saistīto stūra frekvenci.
LĒNS SERVO
Lēna kļūda Pastiprinājums LĒNS PAGRIEZINĀJUMS
Integratori
LĒNA INT
#1
LF slaucīšana
LĒNA INT
+
#2
0v
Dubultais integrators [2]
PALĒNINĀT
LF LĒNS
3.3. attēls: Lēnās atgriezeniskās saites I/I2 servo shēma. Sešstūri ir uzraudzītie signāli, kas pieejami, izmantojot priekšējā paneļa selektora slēdžus.
Ar vienu integratoru pastiprinājums palielinās līdz ar zemāku Furjē frekvenci, ar slīpumu 20 dB uz desmitgadi. Pievienojot otru integratoru, slīpums palielinās līdz 40 dB uz desmitgadi, samazinot ilgtermiņa nobīdi starp faktiskajām un iestatītajām frekvencēm. Pārāk liela pastiprinājuma palielināšana rada svārstības, jo regulators "pārāk reaģē" uz izmaiņām kļūdas signālā. Šī iemesla dēļ dažreiz ir lietderīgi ierobežot vadības cilpas pastiprinājumu zemās frekvencēs, kur liela reakcija var izraisīt lāzera režīma lēcienu.
Lēnais servo nodrošina plašu diapazonu, lai kompensētu ilgstošas nobīdes un akustiskus traucējumus, savukārt ātrajam izpildmehānismam ir mazs diapazons, bet liels joslas platums, lai kompensētu straujus traucējumus. Izmantojot dubulto integratoru, tiek nodrošināts, ka lēnajam servo ir dominējošā reakcija zemā frekvencē.
Lietojumiem, kuros nav iekļauts atsevišķs lēns izpildmehānisms, lēno vadības signālu (vienkārša vai dubulta integrācijas kļūda) var pievienot ātrajam, iestatot SLOW slēdzi uz “NESTED”. Šajā režīmā ieteicams atspējot dubulto integratoru lēnajā kanālā ar DIP2, lai novērstu trīskāršu integrāciju.
16
3. nodaļa. Atgriezeniskās saites vadības cilpas
3.2.1 Lēnas servo reakcijas mērīšana
Lēnā servo cilpa ir paredzēta lēnas nobīdes kompensācijai. Lai novērotu lēnās cilpas reakciju:
1. Iestatiet MONITOR 1 uz SLOW ERR un pievienojiet izeju osciloskopam.
2. Iestatiet MONITOR 2 uz SLOW un pievienojiet izeju osciloskopam.
3. Iestatiet INPUT uz (nobīdes režīms) un CHB uz 0.
4. Regulējiet ERR OFFSET pogu, līdz SLOW ERR monitorā redzamais līdzstrāvas līmenis ir tuvu nullei.
5. Regulējiet FREQ OFFSET pogu, līdz SLOW monitorā redzamais līdzstrāvas līmenis ir tuvu nullei.
6. Iestatiet osciloskopa spriegumu uz dalījumu uz 10 mV uz dalījumu abiem kanāliem.
7. Ieslēdziet lēno servo cilpu, iestatot LĒNO režīmu uz BLOĶĒT.
8. Lēnām regulējiet ERR OFFSET pogu tā, lai SLOW ERR monitorā redzamais līdzstrāvas līmenis pārvietotos par 10 mV virs un zem nulles.
9. Integrētajam kļūdas signālam mainoties zīmei, jūs novērosiet lēnu izejas izmaiņas par 250 mV.
Ņemiet vērā, ka lēnā servo reakcijas laiks, lai nobīdītu līdz robežai, ir atkarīgs no vairākiem faktoriem, tostarp lēnā pastiprinājuma, lēnā integratora laika konstantes, vienkāršas vai dubultas integrācijas un kļūdas signāla lieluma.
3.2 Lēna servo cilpa
17
3.2.2 Lēns izejas skaļumstage šūpoles (tikai FSC sērijas numuriem A04… un zemākiem)
Lēnās servo vadības cilpas izeja ir konfigurēta diapazonam no 0 līdz 2.5 V, lai nodrošinātu saderību ar MOGLabs DLC. DLC SWEEP pjezo vadības ieejai ir tilpumstagpastiprinājums ir 48, lai maksimālā ieeja 2.5 V radītu 120 V pjezoelektriskajā elementā. Kad ir ieslēgta lēnā servo cilpa, lēnā izeja svārstīsies tikai par ±25 mV attiecībā pret tās vērtību pirms ieslēgšanas. Šis ierobežojums ir apzināts, lai izvairītos no lāzera režīma lēcieniem. Kad FSC lēnā izeja tiek izmantota ar MOGLabs DLC, 50 mV svārstības FSC lēnā kanāla izejā atbilst 2.4 V svārstībām pjezoelektriskajā elementā.tage, kas atbilst lāzera frekvences izmaiņām aptuveni 0.5 līdz 1 GHz, kas ir salīdzināms ar tipiskas atsauces rezonatora brīvo spektra diapazonu.
Lai izmantotu ar dažādiem lāzera kontrolleriem, lielākas izmaiņas FSC bloķētajā lēnajā izejā var iespējot, vienkārši mainot rezistoru. Lēnās atgriezeniskās saites cilpas izejas pastiprinājumu nosaka R82/R87, rezistoru R82 (500 Ω) un R87 (100 kΩ) attiecība. Lai palielinātu lēno izeju, palieliniet R82/R87, ko visvieglāk var izdarīt, samazinot R87, paralēli pievienojot vēl vienu rezistoru (SMD korpuss, izmērs 0402). Piemēram,ampPiemēram, pievienojot 30 k rezistoru paralēli esošajam 100 k rezistoram, efektīvā pretestība būtu 23 k, kas palielinātu lēnās izejas svārstības no ±25 mV līdz ±125 mV. 3.4. attēlā parādīts FSC PCB izkārtojums ap op.amp U16.
R329
U16
C36
C362 R85 R331 C44 R87
C71
C35
R81 R82
3.4. attēls: FSC shēmas plates izkārtojums ap pēdējo lēnā pastiprinājuma operatoruamp U16, ar pastiprinājuma iestatīšanas rezistoriem R82 un R87 (apvilkti ar apli); izmērs 0402.
18
3. nodaļa. Atgriezeniskās saites vadības cilpas
3.3 Ātra servo cilpa
Ātrās atgriezeniskās saites servo (3.5. attēls) ir PID cilpa, kas nodrošina precīzu kontroli pār katru no proporcionālajām (P), integrālajām (I) un diferenciālajām (D) atgriezeniskās saites komponentēm, kā arī visas sistēmas kopējo pastiprinājumu. FSC ātrās izejas spriegums var svārstīties no -2.5 V līdz 2.5 V, kas, konfigurējot ar MOGLabs ārējo rezonatora diodes lāzeru, var nodrošināt strāvas svārstības ±2.5 mA.
ĀTRAIS SERVO
IEGŪT IESPĒJAS
Ārējais pastiprinājums [1]
ĀTRAIS PIEAUGUMS
Ātra kļūda
Lēna kontrole
0v
+ LIGZDOTS
ĀTRI = SLĒDZENES SLĒDZENES (ĀTRI)
PI
D
0v
+
Ātra kontrole
3.5. attēls: Ātrās atgriezeniskās saites servo PID regulatora shēma.
3.6. attēlā redzams gan ātrās, gan lēnās servo cilpas darbības konceptuāls grafiks. Zemās frekvencēs dominē ātrās integrācijas (I) cilpa. Lai novērstu ātrās servo cilpas pārmērīgu reakciju uz zemas frekvences (akustiskiem) ārējiem traucējumiem, tiek piemērots zemas frekvences pastiprinājuma ierobežojums, ko kontrolē ar GAIN LIMIT pogu.
Vidējā diapazona frekvencēs (10 kHz1 MHz) dominē proporcionālā (P) atgriezeniskā saite. Vienības pastiprinājuma stūra frekvenci, pie kuras proporcionālā atgriezeniskā saite pārsniedz integrēto atbildi, kontrolē ar FAST INT pogu. P cilpas kopējo pastiprinājumu iestata ar FAST GAIN regulēšanas potenciometru vai ar ārēju vadības signālu caur aizmugurējā paneļa GAIN IN savienotāju.
3.3 Ātra servo cilpa
19
60
Pieaugums (dB)
Augstas frekvences atslēgšana Dubultais integrators
ĀTRA INT ĀTRA PIEAUGUMS
ĀTRĀ DIFF DIFF PAGRIEZIENA PALIELINĀJUMS (ierobežojums)
40
20
Integrētājs
0
ĀTRAIS ZF PAGRIEZINĀJUMS (ierobežojums)
Integrētājs
Proporcionāls
Diferenciators
Filtrs
LĒNA INT
20101
102
103
104
105
106
107
108
Furjē frekvence [Hz]
3.6. attēls: Konceptuāls Bode grafiks, kurā parādīta ātrā (sarkanā) un lēnā (zilā) regulatora darbība. Lēnais regulators ir vai nu vienkāršs, vai divkāršs integrators ar regulējamu stūra frekvenci. Ātrais regulators ir PID kompensators ar regulējamām stūra frekvencēm un pastiprinājuma ierobežojumiem zemās un augstās frekvencēs. Pēc izvēles diferenciatoru var atspējot un aizstāt ar zemfrekvences filtru.
Augstām frekvencēm (1 MHz) parasti ir nepieciešams, lai diferenciācijas cilpa dominētu, lai uzlabotu bloķēšanu. Diferenciators nodrošina fāzes vadību kompensāciju sistēmas galīgajam reakcijas laikam, un tā pastiprinājums palielinās par 20 dB katrā dekādē. Diferenciālās cilpas stūra frekvenci var regulēt, izmantojot FAST DIFF/FILTER pogu, lai kontrolētu frekvenci, kurā dominē diferenciālā atgriezeniskā saite. Ja FAST DIFF/FILTER ir iestatīts uz OFF, tad diferenciālās cilpas darbība tiek atspējota un atgriezeniskā saite augstākās frekvencēs saglabājas proporcionāla. Lai novērstu svārstības un ierobežotu augstfrekvences trokšņa ietekmi, kad diferenciālās atgriezeniskās saites cilpa ir ieslēgta, ir regulējams pastiprinājuma ierobežojums DIFF GAIN, kas ierobežo diferenciācijas darbību augstās frekvencēs.
Diferenciators bieži vien nav nepieciešams, un kompensatoram var būt nepieciešama ātrās servo reakcijas zemfrekvences filtrēšana, lai vēl vairāk samazinātu trokšņa ietekmi. Pagrieziet FAST DIFF/FILTER
20
3. nodaļa. Atgriezeniskās saites vadības cilpas
pagrieziet pogu pretēji pulksteņrādītāja pulksteņrādītāja rādījumam no pozīcijas OFF (Izslēgts), lai iestatītu filtrēšanas režīma apstāšanās frekvenci.
Ātrajam servo ir trīs darbības režīmi: SCAN, SCAN+P un LOCK. Iestatot SCAN, atgriezeniskā saite ir atspējota un ātrajai izejai tiek piemērota tikai nobīde. Iestatot SCAN+P, tiek piemērota proporcionāla atgriezeniskā saite, kas ļauj noteikt ātrā servo zīmi un pastiprinājumu, kamēr lāzera frekvence joprojām skenē, vienkāršojot bloķēšanas un regulēšanas procedūru (sk. §4.2). LOCK režīmā skenēšana tiek apturēta un ir ieslēgta pilna PID atgriezeniskā saite.
3.3.1 Ātrās servo reakcijas mērīšana
Nākamajās divās sadaļās ir aprakstīta proporcionālās un diferenciālās atgriezeniskās saites mērīšana attiecībā uz kļūdas signāla izmaiņām. Izmantojiet funkciju ģeneratoru, lai simulētu kļūdas signālu, un osciloskopu, lai mērītu reakciju.
1. Pievienojiet MONITOR 1, 2 osciloskopam un iestatiet selektorus uz FAST ERR un FAST.
2. Iestatiet INPUT uz (nobīdes režīms) un CHB uz 0.
3. Pievienojiet funkciju ģeneratoru CHA ieejai.
4. Konfigurējiet funkciju ģeneratoru, lai tas ģenerētu 100 Hz sinusoidālu vilni ar 20 mV spriegumu no maksimuma līdz maksimumam.
5. Noregulējiet ERR OFFSET pogu tā, lai sinusoidālais kļūdas signāls, kā redzams FAST ERR monitorā, būtu centrēts ap nulli.
3.3.2 Proporcionālās atbildes mērīšana · Samaziniet diapazonu līdz nullei, pilnībā pagriežot SPAN pogu pretēji pulksteņrādītāja virzienam.
· Iestatiet FAST uz SCAN+P, lai aktivizētu proporcionālo atgriezeniskās saites cilpu.
3.3 Ātra servo cilpa
21
· Osciloskopā FSC FAST izejai vajadzētu parādīties 100 Hz sinusoidālai vilnim.
· Pielāgojiet FAST GAIN pogu, lai mainītu ātrā servo proporcionālo pastiprinājumu, līdz izejas signāls ir vienāds ampgaismas daudzums kā ievade.
· Lai mērītu proporcionālās atgriezeniskās saites frekvences raksturlīkni, noregulējiet funkciju ģeneratora frekvenci un uzraugiet ampFAST izejas reakcijas vieglums. Piemēram,amppiemēram, palieliniet frekvenci, līdz ampLai atrastu -3 dB pastiprinājuma frekvenci, gaismas intensitāte tiek samazināta uz pusi.
3.3.3 Diferenciālās atbildes mērīšana
1. Iestatiet FAST INT uz OFF, lai izslēgtu integratora cilpu.
2. Iestatiet FAST GAIN uz vienību, veicot iepriekšējā sadaļā aprakstītās darbības.
3. Iestatiet DIFF GAIN uz 0 dB.
4. Iestatiet FAST DIFF/FILTER uz 100 kHz.
5. Paplašiniet funkciju ģeneratora frekvenci no 100 kHz līdz 3 MHz un uzraugiet FAST izeju.
6. Pārvietojot kļūdas signāla frekvenci, visās frekvencēs vajadzētu redzēt vienības pieaugumu.
7. Iestatiet DIFF GAIN uz 24 dB.
8. Tagad, mainot kļūdas signāla frekvenci, jums vajadzētu pamanīt 20 dB slīpuma pieaugumu dekādē pēc 100 kHz, kas sāks mazināties pie 1 MHz, parādot opamp joslas platuma ierobežojumi.
Ātrās izejas pastiprinājumu var mainīt, mainot rezistoru vērtības, taču ķēde ir sarežģītāka nekā lēnās atgriezeniskās saites gadījumā (§3.2.2). Ja nepieciešams, sazinieties ar MOGLabs, lai iegūtu papildinformāciju.
22
3. nodaļa. Atgriezeniskās saites vadības cilpas
3.4 Modulācija un skenēšana
Lāzera skenēšanu kontrolē vai nu iekšējais skenēšanas ģenerators, vai ārējais skenēšanas signāls. Iekšējā skenēšana ir zāģzobains ģenerators ar maināmu periodu, ko iestata ar iekšējo četru pozīciju diapazona slēdzi (C pielikums), un viena pagrieziena regulējamu potenciometru RATE priekšējā panelī.
Ātrās un lēnās servo cilpas var ieslēgt atsevišķi, izmantojot TTL signālus uz aizmugurējā paneļa slēdžiem, kas saistīti ar priekšējo paneli. Iestatot jebkuru cilpu uz LOCK (BLOĶĒT), tiek apturēta slaucīšana un aktivizēta stabilizācija.
MODULĀCIJA UN SLĒPĒŠANA
INT/EXT
TRIG
LIKE
Ramp
Slīpums [6] IEIET
SPAN
0v
+
OFFSET
0v
0v
Fiksēta nobīde [5]
Ātrā vadība MOD IN
Modifikācija [4]
0v
0v 0v
+
AIZSPRIEDUMS
0v 0v
Neobjektivitāte [3]
ĀTRI NOSLĒDZĒT
IESLĒGŠANĀS (LĒNI)
ĀTRI = BLOĶĒT LĒNI = BLOĶĒT
RAMP RA
LF slaucīšana
BIAS BS
ĀTRI IZBRAUKT +
HF ĀTRI
3.7. attēls: Slaucīšana, ārējā modulācija un tiešās atgriezeniskās saites strāvas nobīde.
Ramp var pievienot arī ātrajai izejai, iespējojot DIP3 un pielāgojot BIAS trimmerpotenciometru, taču daudzi lāzera kontrolleri (piemēram, MOGLabs DLC) ģenerēs nepieciešamo nobīdes strāvu, pamatojoties uz lēno servo signālu, un tādā gadījumā nav nepieciešams to ģenerēt arī FSC ietvaros.
4. Pieteikums, piemample: Paund-Drever Hall slēdzene
Tipisks FSC pielietojums ir lāzera frekvences fiksēšana optiskajā rezonatorā, izmantojot PDH tehniku (4.1. att.). Rezonators darbojas kā frekvences diskriminators, un FSC uztur lāzeru rezonansē ar rezonatoru, kontrolējot lāzera pjezo un strāvu caur tā LĒNO un ĀTRO izejām, samazinot lāzera līnijas platumu. Ir pieejama atsevišķa pielietojuma piezīme (AN002), kurā sniegti detalizēti praktiski padomi par PDH aparāta ieviešanu.
Osciloskops
TRIG
CH1
CH2
Lāzers
Pašreizējā modifikācija Piezo SMA
EOM
PBS
PD
DLC kontrolieris
PZT MOD
AC
Dobuma LPF
2. MONITORS 1. MONITORA SLĒDZĒŠANA
SWEEP IN GAUSU IN
B IEKŠĀ
A IN
Sērija:
TRIG
ĀTRI ĀTRĀ IZLĒGŠANA LĒNĀ IZLĒGŠANA MOD IEEJA
JAUDAS B JAUDA A
4.1. attēls: Vienkāršota PDH dobuma bloķēšanas shēma, izmantojot FSC. Elektrooptiskais modulators (EOM) ģenerē sānu joslas, kas mijiedarbojas ar dobumu, radot atstarojumus, kas tiek mērīti fotodetektorā (PD). Fotodetektora signāla demodulēšana rada PDH kļūdas signālu.
Kļūdu signālu ģenerēšanai var izmantot dažādas citas metodes, kuras šeit netiks apspriestas. Pārējā šīs nodaļas daļā ir aprakstīts, kā panākt bloķēšanu pēc kļūdas signāla ģenerēšanas.
23
24
4. nodaļa. Pielietojums example: Paund-Drever Hall slēdzene
4.1 Lāzera un kontrollera konfigurācija
FSC ir saderīgs ar dažādiem lāzeriem un kontrolleriem, ja vien tie ir pareizi konfigurēti vēlamajam darbības režīmam. Darbinot ECDL lāzerus (piemēram, MOGLabs CEL vai LDL lāzerus), lāzeram un kontrollerim ir šādas prasības:
· Augstas joslas platuma modulācija tieši lāzera galviņā vai dobuma iekšējās fāzes modulatorā.
· Augsta apjomatagpjezoelektriskā vadība no ārēja vadības signāla.
· Tiešās padeves (“nobīdes strāvas”) ģenerēšana lāzeriem, kuriem visā skenēšanas diapazonā nepieciešama 1 mA nobīde. FSC spēj ģenerēt nobīdes strāvu iekšēji, taču diapazonu var ierobežot galviņas elektronika vai fāzes modulatora piesātinājums, tāpēc var būt nepieciešams izmantot lāzera kontrollera nodrošināto nobīdi.
MOGLabs lāzera kontrollerus un galviņas var viegli konfigurēt, lai sasniegtu nepieciešamo darbību, kā paskaidrots tālāk.
4.1.1 Galvgaļa konfigurācija
MOGLabs lāzeriem ir iekšēja galviņa, kas savieno komponentus ar kontrolieri. Darbībai ar FSC ir nepieciešams galviņa, kas ietver ātras strāvas modulāciju, izmantojot SMA savienotāju. Galviņai jābūt tieši savienotai ar FSC FAST OUT.
Lai nodrošinātu maksimālu modulācijas joslas platumu, stingri ieteicams izmantot B1240 galviņu, lai gan B1040 un B1047 ir pieņemami aizstājēji lāzeriem, kas nav saderīgi ar B1240. Galviņai ir vairāki džemperi, kas attiecīgā gadījumā jākonfigurē līdzstrāvas savienotai un buferētai (BUF) ieejai.
4.2 Sākotnējās bloķēšanas sasniegšana
25
4.1.2 DLC konfigurācija
Lai gan FSC var konfigurēt gan iekšējai, gan ārējai slaucīšanai, ir ievērojami vienkāršāk izmantot iekšējās slaucīšanas režīmu un iestatīt DLC kā pakārtoto ierīci šādi:
1. Pievienojiet SLOW OUT pie SWEEP / PZT MOD DLC.
2. Iespējojiet DLC DIP9 (ārējā slaucīšana). Pārliecinieties, vai DIP13 un DIP14 ir izslēgti.
3. Atspējojiet FSC DIP3 (nobīdes ģenerēšanu). DLC automātiski ģenerē strāvas tiešās padeves nobīdi no slaucīšanas ieejas, tāpēc nav nepieciešams ģenerēt nobīdi FSC ietvaros.
4. Iestatiet DLC SPAN uz maksimālo vērtību (pilnībā pulksteņrādītāja virzienā).
5. Izmantojot LCD displeju, iestatiet DLC FREQUENCY (frekvenci) uz nulli, lai parādītu frekvenci.
6. Pārliecinieties, vai FSC SWEEP ir iestatīts uz INT.
7. Iestatiet FSC FREQ OFFSET uz vidējo diapazonu un SPAN uz pilnu diapazonu un novērojiet lāzera skenēšanu.
8. Ja skenēšana notiek nepareizā virzienā, apgrieziet FSC DIP4 vai DLC DIP11.
Ir svarīgi, lai DLC SPAN poga netiktu regulēta pēc iepriekš minētās iestatīšanas, jo tas ietekmēs atgriezeniskās saites cilpu un var traucēt FSC bloķēšanos. Slaucīšanas regulēšanai jāizmanto FSC vadības ierīces.
4.2 Sākotnējās bloķēšanas sasniegšana
FSC SPAN un OFFSET vadības ierīces var izmantot, lai noregulētu lāzeru tā, lai tas pārvietotos pāri vēlamajam bloķēšanas punktam (piemēram, dobuma rezonansei) un lai tuvinātu mazāku skenējumu ap rezonansi.
26
4. nodaļa. Pielietojums example: Paund-Drever Hall slēdzene
Šie soļi ilustrē procesu, kas nepieciešams, lai panāktu stabilu bloķēšanu. Norādītās vērtības ir indikatīvas un tās būs jāpielāgo konkrētiem lietojumiem. Papildu padomi par bloķēšanas optimizēšanu ir sniegti 4.3. sadaļā.
4.2.1 Bloķēšana ar ātru atgriezenisko saiti
1. Pievienojiet kļūdas signālu A IN ieejai aizmugurējā panelī.
2. Pārliecinieties, vai kļūdas signāls ir aptuveni 10 mVpp.
3. Iestatiet INPUT uz (nobīdes režīms) un CHB uz 0.
4. Iestatiet MONITOR 1 uz FAST ERR un novērojiet osciloskopā. Regulējiet ERR OFFSET pogu, līdz parādītais līdzstrāvas līmenis ir nulle. Ja nav nepieciešams izmantot ERR OFFSET pogu, lai pielāgotu kļūdas signāla līdzstrāvas līmeni, INPUT slēdzi var iestatīt uz DC, un ERROR OFFSET pogai nebūs nekādas iedarbības, novēršot nejaušu regulēšanu.
5. Samaziniet ĀTRĀ PAGRIEZINĀJUMA vērtību līdz nullei.
6. Iestatiet FAST uz SCAN+P, iestatiet SLOW uz SCAN un atrodiet rezonansi, izmantojot slaucīšanas vadības ierīces.
7. Palieliniet FAST GAIN, līdz kļūdas signāls “izstiepjas”, kā parādīts 4.2. attēlā. Ja tas netiek novērots, apgrieziet FAST SIGN slēdzi un mēģiniet vēlreiz.
8. Iestatiet FAST DIFF uz OFF un GAIN LIMIT uz 40. Samaziniet FAST INT līdz 100 kHz.
9. Iestatiet režīmu FAST (ĀTRAIS) uz LOCK (BLOĶĒTS), un regulators bloķēsies kļūdas signāla nulles šķērsošanas punktā. Lai bloķētu lāzeru, var būt nepieciešams veikt nelielas FREQ OFFSET (FREKVENCES NOBIEDES) korekcijas.
10. Optimizējiet bloķēšanu, pielāgojot FAST GAIN un FAST INT, vienlaikus novērojot kļūdas signālu. Pēc integratora pielāgošanas var būt nepieciešams atkārtoti bloķēt servo.
4.2 Sākotnējās bloķēšanas sasniegšana
27
4.2. attēls: Lāzera skenēšana ar tikai P atgriezenisko saiti ātrajā izejā, vienlaikus skenējot lēno izeju, izraisa kļūdas signāla (oranžā krāsā) pagarināšanos, ja zīme un pastiprinājums ir pareizi (pa labi). PDH lietojumprogrammā rezonatora caurlaidība (zilā krāsā) arī tiks pagarināta.
11. Dažām lietojumprogrammām varētu būt izdevīgi palielināt FAST DIFF, lai uzlabotu cilpas reakciju, taču tas parasti nav nepieciešams, lai panāktu sākotnējo bloķēšanu.
4.2.2 Bloķēšana ar lēnu atgriezenisko saiti
Kad fiksācija ir panākta ar ātro proporcionālo un integrējošo atgriezenisko saiti, jāieslēdz lēnā atgriezeniskā saite, lai ņemtu vērā lēnās nobīdes un jutību pret zemfrekvences akustiskajām perturbācijām.
1. Iestatiet SLOW GAIN uz vidēju diapazonu un SLOW INT uz 100 Hz.
2. Iestatiet FAST režīmu uz SCAN+P, lai atbloķētu lāzeru, un pielāgojiet SPAN un OFFSET tā, lai varētu redzēt nulles šķērsošanu.
3. Iestatiet MONITOR 2 uz SLOW ERR un novērojiet osciloskopā. Pielāgojiet apregulēšanas potenciometru blakus ERR OFFSET, lai lēnās kļūdas signālu iestatītu uz nulli. Šī apregulēšanas potenciometra regulēšana ietekmēs tikai lēnās kļūdas signāla līdzstrāvas līmeni, nevis ātrās kļūdas signālu.
4. Atkārtoti bloķējiet lāzeru, iestatot FAST režīmu uz LOCK, un veiciet nepieciešamās nelielās FREQ OFFSET korekcijas, lai bloķētu lāzeru.
28
4. nodaļa. Pielietojums example: Paund-Drever Hall slēdzene
5. Iestatiet SLOW režīmu uz LOCK un novērojiet lēnās darbības kļūdas signālu. Ja lēnais servo bloķējas, lēnās darbības kļūdas līdzstrāvas līmenis var mainīties. Ja tas notiek, ievērojiet jauno kļūdas signāla vērtību, iestatiet SLOW atpakaļ uz SCAN un izmantojiet kļūdas nobīdes apregulēšanas potenciometru, lai tuvinātu lēno atbloķēto kļūdas signālu bloķētajai vērtībai, un mēģiniet atkārtoti bloķēt lēno bloķēšanu.
6. Atkārtojiet iepriekšējo lāzera lēnās bloķēšanas soli, novērojot lēnās kļūdas līdzstrāvas izmaiņas un pielāgojot kļūdas nobīdes trimmerpotenciometru, līdz lēnās bloķēšanas ieslēgšana nerada izmērāmas izmaiņas lēnās bloķēšanas un ātri bloķēšanas kļūdas signāla vērtībā.
Kļūdas nobīdes regulēšanas potenciometrs pielāgo nelielas (mV) atšķirības ātrajā un lēnajā kļūdas signāla nobīdē. Regulēšanas potenciometra regulēšana nodrošina, ka gan ātrā, gan lēnā kļūdas kompensācijas shēma fiksē lāzeru vienā un tajā pašā frekvencē.
7. Ja servo atbloķējas uzreiz pēc lēnās bloķēšanas ieslēgšanas, mēģiniet apgriezt LĒNĀS GATAVĪBAS ZĪMI otrādi.
8. Ja lēnais servomehānisms joprojām nekavējoties atbloķējas, samaziniet lēno pastiprinājumu un mēģiniet vēlreiz.
9. Kad ir panākta stabila lēna bloķēšana ar pareizi iestatītu ERR OFFSET regulēšanas potenciometru, pielāgojiet SLOW GAIN un SLOW INT, lai uzlabotu bloķēšanas stabilitāti.
4.3 Optimizācija
Servo mērķis ir nofiksēt lāzeru kļūdas signāla nulles šķērsošanas punktā, kas ideālā gadījumā būtu identisks nullei, kad tas ir nofiksēts. Tāpēc kļūdas signāla troksnis ir fiksācijas kvalitātes mērs. Kļūdas signāla spektra analīze ir spēcīgs instruments atgriezeniskās saites izpratnei un optimizēšanai. Var izmantot RF spektra analizatorus, taču tie ir salīdzinoši dārgi un tiem ir ierobežots dinamiskais diapazons. Laba skaņas karte (24 bitu 192 kHz, piemēram, Lynx L22).
4.3 Optimizācija
29
Nodrošina trokšņu analīzi līdz Furjē frekvencei 96 kHz ar 140 dB dinamisko diapazonu.
Ideālā gadījumā spektra analizators tiktu izmantots ar neatkarīgu frekvenču diskriminatoru, kas nav jutīgs pret lāzera jaudas svārstībām [11]. Labus rezultātus var sasniegt, uzraugot cilpas kļūdas signālu, taču priekšroka dodama mērījumam ārpus cilpas, piemēram, mērot rezonatora caurlaidību PDH lietojumprogrammā. Lai analizētu kļūdas signālu, pievienojiet spektra analizatoru vienai no MONITOR izejām, kas iestatīta uz FAST ERR.
Liela joslas platuma bloķēšana parasti ietver vispirms stabilas bloķēšanas panākšanu, izmantojot tikai ātro servo, un pēc tam lēnā servo izmantošanu, lai uzlabotu ilgtermiņa bloķēšanas stabilitāti. Lēnais servo ir nepieciešams, lai kompensētu termisko novirzi un akustiskās perturbācijas, kas izraisītu režīma lēcienu, ja to kompensētu tikai ar strāvu. Turpretī vienkāršas bloķēšanas metodes, piemēram, piesātinātās absorbcijas spektroskopija, parasti tiek panāktas, vispirms panākot stabilu bloķēšanu ar lēno servo un pēc tam izmantojot ātro servo, lai kompensētu tikai augstākas frekvences svārstības. Interpretējot kļūdas signāla spektru, var būt noderīgi skatīt Bodes grafiku (4.3. attēls).
Optimizējot FSC, ieteicams vispirms optimizēt ātro servo, analizējot kļūdas signālu (vai pārraidi caur rezonatoru), un pēc tam lēno servo, lai samazinātu jutību pret ārējiem traucējumiem. Jo īpaši SCAN+P režīms nodrošina ērtu veidu, kā iegūt aptuveni pareizu atgriezeniskās saites zīmi un pastiprinājumu.
Ņemiet vērā, ka visstabilākās frekvences fiksācijas sasniegšanai ir nepieciešama rūpīga daudzu aparāta aspektu optimizācija, ne tikai FSC parametri. Piemēram,ample, atlikums ampGaismas modulācija (RAM) PDH iekārtā rada kļūdas signāla nobīdi, ko servo nespēj kompensēt. Līdzīgi, slikts signāla un trokšņa attiecība (SNR) tieši pievadīs troksni lāzeram.
Jo īpaši integratoru augstais pastiprinājums nozīmē, ka slēdzene var būt jutīga pret zemes cilpām signāla apstrādes ķēdē, un
30
4. nodaļa. Pielietojums example: Paund-Drever Hall slēdzene
Jārūpējas, lai tās novērstu vai mazinātu. FSC zemējumam jāatrodas pēc iespējas tuvāk gan lāzera kontrollerim, gan jebkurai elektronikai, kas iesaistīta kļūdas signāla ģenerēšanā.
Viena no ātrā servo optimizācijas procedūrām ir iestatīt FAST DIFF uz OFF un pielāgot FAST GAIN, FAST INT un GAIN LIMIT, lai pēc iespējas samazinātu trokšņa līmeni. Pēc tam optimizējiet FAST DIFF un DIFF GAIN, lai samazinātu augstfrekvences trokšņa komponentus, kas novēroti spektra analizatorā. Ņemiet vērā, ka pēc diferenciatora ieviešanas bloķēšanas optimizēšanai var būt nepieciešamas izmaiņas FAST GAIN un FAST INT.
Dažos pielietojumos kļūdas signālam ir ierobežota joslas platums un tas satur tikai nekorelētu troksni augstās frekvencēs. Šādos gadījumos ir vēlams ierobežot servo darbību augstās frekvencēs, lai novērstu šī trokšņa atgriešanos vadības signālā. Ir paredzēta filtra opcija, lai samazinātu ātro servo reakciju virs noteiktas frekvences. Šī opcija ir savstarpēji izslēdzoša diferenciatoram, un tā jāizmēģina, ja diferenciatora iespējošana palielina ātrumu.
60
Pieaugums (dB)
Augstas frekvences atslēgšana Dubultais integrators
ĀTRA INT ĀTRA PIEAUGUMS
ĀTRĀ DIFF DIFF PAGRIEZIENA PALIELINĀJUMS (ierobežojums)
40
20
Integrētājs
0
ĀTRAIS ZF PAGRIEZINĀJUMS (ierobežojums)
Integrētājs
Proporcionāls
Diferenciators
Filtrs
LĒNA INT
20101
102
103
104
105
106
107
108
Furjē frekvence [Hz]
4.3. attēls: Konceptuāls Bode grafiks, kurā parādīta ātro (sarkano) un lēno (zilo) kontrolleru darbība. Stūra frekvences un pastiprinājuma robežas tiek regulētas ar priekšējā paneļa pogām, kā norādīts.
4.3 Optimizācija
31
izmērītais troksnis.
Lēno servo var optimizēt, lai samazinātu pārmērīgu reakciju uz ārējiem traucējumiem. Bez lēnās servo cilpas augstais pastiprinājuma ierobežojums nozīmē, ka ātrais servo reaģēs uz ārējiem traucējumiem (piemēram, akustisko saikni), un iegūtās strāvas izmaiņas var izraisīt lāzera režīma lēcienus. Tāpēc ir vēlams, lai šīs (zemfrekvences) svārstības tiktu kompensētas pjezoelektriskajā elementā.
SLOW GAIN un SLOW INT regulēšana ne vienmēr uzlabos kļūdas signāla spektru, bet, optimizējot, samazinās jutība pret akustiskiem traucējumiem un pagarinās slēdzenes kalpošanas laiku.
Līdzīgi, dubultā integratora (DIP2) aktivizēšana var uzlabot stabilitāti, nodrošinot, ka lēnās servosistēmas kopējais pastiprinājums šajās zemākajās frekvencēs ir lielāks nekā ātrajai servosistēmai. Tomēr tas var izraisīt lēnās servosistēmas pārmērīgu reakciju uz zemfrekvences traucējumiem, un dubultais integrators ir ieteicams tikai tad, ja ilgstošas strāvas svārstības destabilizē bloķēšanu.
32
4. nodaļa. Pielietojums example: Paund-Drever Hall slēdzene
A. Specifikācijas
Parametrs
Specifikācija
Laiks Pastiprinājuma joslas platums (-3 dB) Izplatīšanās aizture Ārējās modulācijas joslas platums (-3 dB)
> 35 MHz < 40 ns
> 35 MHz
Ieeja A IN, B IN SWEEP IN GAIN IN MOD IN LOCK IN
SMA, 1 M, ±2 V SMA, 5 M, no 1 līdz +0 V SMA, 2 M, ±5 V SMA, 1 M, ±2 V 5 mm sieviešu audio savienotājs, TTL
Analogās ieejas ir pārslogotastagAizsargāts līdz ±10 V. TTL ieejas uztver < 1 V kā zemu spriegumu, > 0 V kā augstu spriegumu. LOCK IN ieejas ir no -2 V līdz 0 V, aktīvas zemas vērtības, patērē ±0 µA.
33
34
A pielikums. Specifikācijas
Parametrs
Izeja LĒNA IZVĒRE ĀTRA IZVĒRE MONITORS 1, 2 TRIG BAROŠANA A, B
Specifikācija
SMA, 50, no 0 līdz +2 V, joslas platums 5 kHz SMA, 20, ±50 V, joslas platums > 2 MHz SMA, 5, joslas platums > 20 MHz SMA, 50M, no 20 līdz +1 V M0 sieviešu savienotājs, ±5 V, 8 mA
Visas izejas ir ierobežotas līdz ±5 V. 50 izejas maks. 50 mA (125 mW, +21 dBm).
Mehāniskā un jauda
IEC ieeja
110–130 V pie 60 Hz vai 220–260 V pie 50 Hz
Drošinātājs
5x20 mm keramikas pretsprieguma 230 V/0.25 A vai 115 V/0.63 A
Izmēri
P × A × Dz = 250 × 79 × 292 mm
Svars
2 kg
Enerģijas patēriņš
< 10 W
Problēmu novēršana
B.1 Lāzera frekvence neskenē
MOGLabs DLC ar ārēju pjezo vadības signālu prasa, lai ārējais signāls šķērsotu 1.25 V. Ja esat pārliecināts, ka jūsu ārējais vadības signāls šķērso 1.25 V, apstipriniet sekojošo:
· DLC diapazons ir pilnībā pulksteņrādītāja virzienā. · DLC FREKVENCE ir nulle (iestatīšanai izmantojiet LCD displeju).
Frekvence). · DLC DIP9 (ārējā slaucīšana) ir ieslēgts. · DLC DIP13 un DIP14 ir izslēgti. · DLC bloķēšanas pārslēga slēdzis ir iestatīts uz SCAN. · FSC SLOW OUT ir savienots ar SWEEP / PZT MOD.
DLC ieeja. · FSC SWEEP ir INT. · FSC diapazons ir pilnībā pagriezts pulksteņrādītāja virzienā. · Pievienojiet FSC MONITOR 1 osciloskopam, iestatiet MONI-
TOR 1 slēdzis uz RAMP un pielāgojiet FREQ OFFSET, līdz ramp ir centrēts aptuveni 1.25 V.
Ja iepriekš minētās pārbaudes nav atrisinājušas problēmu, atvienojiet FSC no DLC un pārliecinieties, vai lāzers skenē, kad to vadāt ar DLC. Ja tas neizdodas, sazinieties ar MOGLabs, lai saņemtu palīdzību.
35
36
Pielikums B. Traucējummeklēšana
B.2 Izmantojot modulācijas ieeju, ātrā izeja peld līdz lielam skaļumamtage
Izmantojot FSC MOD IN funkcionalitāti (iespējots DIP 4), ātrā izeja parasti mainīs pozitīvā sprieguma vērtību.tage sliede, aptuveni 4 V. Pārliecinieties, vai MOD IN ir īsslēgts, kad tas netiek lietots.
B.3 Lieli pozitīvi kļūdu signāli
Dažos lietojumos lietojuma ģenerētais kļūdas signāls var būt stingri pozitīvs (vai negatīvs) un liels. Šajā gadījumā REF regulēšanas potenciometrs un ERR OFFSET var nenodrošināt pietiekamu līdzstrāvas nobīdi, lai nodrošinātu, ka vēlamais bloķēšanas punkts sakrīt ar 0 V. Šajā gadījumā gan CH A, gan CH B var izmantot ar INPUT pārslēgu, kas ir iestatīts uz , CH B ir iestatīts uz PD un ar līdzstrāvas tilpumu.tage tiek pielietots CH B, lai ģenerētu nobīdi, kas nepieciešama bloķēšanas punkta centrēšanai. Kā piemērsampPiemēram, ja kļūdas signāls ir no 0 V līdz 5 V un bloķēšanas punkts bija 2.5 V, tad pievienojiet kļūdas signālu kanālam A un pievadiet 2.5 V kanālam B. Ar atbilstošu iestatījumu kļūdas signāls būs no -2 V līdz +5 V.
B.4 Ātrās izejas sliedes pie ±0.625 V
Lielākajai daļai MOGLabs ECDL sertifikātu ir nepieciešams tilpumstag±0.625 V svārstība ātrajā izejā (kas atbilst ±0.625 mA, kas ievadīti lāzera diodē) ir lielāka nekā nepieciešams, lai fiksētos optiskajā rezistorā. Dažos pielietojumos ir nepieciešams lielāks diapazons ātrajā izejā. Šo ierobežojumu var palielināt, vienkārši nomainot rezistoru. Ja nepieciešams, lūdzu, sazinieties ar MOGLabs, lai iegūtu papildinformāciju.
B.5 Atgriezeniskajai saitei ir jāmaina zīme
Ja mainās ātrās atgriezeniskās saites polaritāte, tas parasti notiek tāpēc, ka lāzers ir pārgājis daudzrežīmu stāvoklī (divi ārējie rezonatora režīmi svārstās vienlaicīgi). Pielāgojiet lāzera strāvu, lai iegūtu vienrežīma darbību, nevis mainot atgriezeniskās saites polaritāti.
B.6 Monitors izvada nepareizu signālu
37
B.6 Monitors izvada nepareizu signālu
Rūpnīcas testēšanas laikā tiek pārbaudīta katra MONITOR pogas izeja. Tomēr laika gaitā regulēšanas skrūves, kas notur pogu pozīcijā, var atslābt, un poga var noslīdēt, kā rezultātā tā rādīs nepareizu signālu. Lai pārbaudītu:
· Pievienojiet MONITOR izeju osciloskopam.
· Pagrieziet SPAN pogu pilnībā pulksteņrādītāja virzienā.
· Pagrieziet MONITORU uz RAMPTagad jums vajadzētu novērot arampsignāls ir aptuveni 1 volts; ja to nedarīsiet, tad pogas pozīcija ir nepareiza.
· Pat ja jūs novērojat arampJa signāla laikā pogas pozīcija joprojām var būt nepareiza, pagrieziet pogu vēl par vienu pozīciju pulksteņrādītāja virzienā.
· Tagad jums vajadzētu būt nelielam signālam ap 0 V, un, iespējams, varat redzēt nelielu ramp osciloskopā desmitiem mV. Pielāgojiet BIAS regulēšanas potenciometru, un jums vajadzētu redzēt ampšī r vieglumsamp mainīt.
· Ja signāls osciloskopā mainās, regulējot BIAS trimmerpotenciometru, jūsu MONITOR pogas pozīcija ir pareiza; ja nē, tad ir jāpielāgo MONITOR pogas pozīcija.
Lai labotu MONITOR pogas pozīciju, vispirms ir jāidentificē izejas signāli, izmantojot līdzīgu procedūru kā iepriekš, un pēc tam pogas pozīciju var pagriezt, atskrūvējot divas regulēšanas skrūves, kas tur pogu vietā, ar 1.5 mm sešstūra atslēgu vai lodīšu uzgriežņu atslēgu.
B.7 Lāzers veic lēnas darbības lēcienus
Lēna režīma lēcienus var izraisīt optiskā atgriezeniskā saite no optiskajiem elementiem starp lāzeru un rezonatoru, piemēramampšķiedru savienotājiem vai no pašas optiskās rezonatora. Simptomi ietver frekvenci
38
Pielikums B. Traucējummeklēšana
brīvi darbojoša lāzera lēcieni lēnos laika periodos, aptuveni 30 s, kur lāzera frekvence lec par 10 līdz 100 MHz. Nodrošiniet, lai lāzeram būtu pietiekama optiskā izolācija, nepieciešamības gadījumā uzstādot vēl vienu izolatoru, un bloķējiet visus neizmantotos staru ceļus.
C. PCB izkārtojums
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
ATS. 1 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
C pielikums. PCB izkārtojums
D. 115/230 V pārveidošana
D.1 Drošinātājs
Drošinātājs ir keramikas pretsprieguma drošinātājs, 0.25 A (230 V) vai 0.63 A (115 V), 5 x 20 mm, piemēram,ample Littlefuse 0215.250MXP vai 0215.630MXP. Drošinātāja turētājs ir sarkana kasetne tieši virs IEC barošanas ieejas un galvenā slēdža ierīces aizmugurē (D.1. att.).
D.1. attēls: Drošinātāja patrona, kurā parādīts drošinātāja izvietojums darbībai ar 230 V spriegumu.
D.2 120/240 V pārveidošana
Kontrolieri var darbināt no maiņstrāvas ar frekvenci 50–60 Hz, 110–120 V (100 V Japānā) vai 220–240 V. Lai veiktu pārslēgšanu starp 115 V un 230 V, drošinātāja patrona ir jāizņem un jāievieto atpakaļ tā, lai atbilstu pareizajam spriegumam.tagCaur vāka lodziņu ir redzams e, un ir uzstādīts pareizais drošinātājs (kā norādīts iepriekš).
41
42
D pielikums. 115/230 V pārveidošana
D.2. attēls: Lai mainītu drošinātāju vai spriegumutage, atveriet drošinātāja kasetnes vāku, ievietojot skrūvgriezi nelielā spraugā vāka kreisajā malā, tieši pa kreisi no sarkanā tilpuma.tage indikators.
Noņemot drošinātāja patronu, ievietojiet skrūvgriezi patronas kreisajā pusē esošajā padziļinājumā; nemēģiniet to izņemt, izmantojot skrūvgriezi drošinātāja turētāja sānos (skatiet attēlus).
NEPAREIZI!
PAREIZI
D.3. attēls: Lai izņemtu drošinātāja patronu, ievietojiet skrūvgriezi padziļinājumā patronas kreisajā pusē.
Mainot voltage, drošinātājs un pārslēgšanas skava ir jāapmaina vietām no vienas puses uz otru tā, lai pārslēgšanas skava vienmēr atrastos apakšā, bet drošinātājs vienmēr augšpusē; skatiet attēlus zemāk.
D.2 120/240 V pārveidošana
43
D.4. attēls: 230 V tiltiņš (pa kreisi) un drošinātājs (pa labi). Mainot spriegumu, nomainiet tiltiņu un drošinātāju vietām.tage, lai drošinātājs ievietotā stāvoklī paliktu augšpusē.
D.5. attēls: 115 V tiltiņš (pa kreisi) un drošinātājs (pa labi).
44
D pielikums. 115/230 V pārveidošana
Bibliogrāfija
[1] Alekss Abramoviči un Džeiks Čapskis. Atgriezeniskās saites vadības sistēmas: ātrs ceļvedis zinātniekiem un inženieriem. Springer Science & Business Media, 2012. 1
[2] Boriss Lurje un Pols Enraits. Klasiskā atgriezeniskās saites vadība: izmantojot MATLAB® un Simulink®. CRC Press, 2011. 1
[3] Ričards V. Fokss, Kriss V. Outss un Leo V. Holbergs. Diožu lāzeru stabilizēšana augstas precizitātes rezonatoros. Eksperimentālās metodes fizikālajās zinātnēs, 40:1, 46. 2003
[4] RWP Drever, JL Hall, FV Kowalski, J. Hough, G. M. Ford, A. J. Munley un H. Ward. Lāzera fāzes un frekvences stabilizācija, izmantojot optisko rezonatoru. Appl. Phys. B, 31:97 105, 1983. 1
[5] T. V. Hanšs un B. Kujo. Lāzera frekvences stabilizācija ar atstarojošas atskaites rezonatora polarizācijas spektroskopiju. Optics communications, 35(3):441–444, 1980. 1
[6] M. Džu un Dž. L. Hols. Lāzera sistēmas optiskās fāzes/frekvences stabilizācija: pielietojums komerciālā krāsu lāzerā ar ārēju stabilizatoru. J. Opt. Soc. Am. B, 10:802, 1993. 1
[7] G. C. Bjorklunds. Frekvenču modulācijas spektroskopija: jauna metode vājas absorbcijas un dispersijas mērīšanai. Opt. Lett., 5:15, 1980. g. 1
[8] Džošua S. Torenss, Bens M. Sparkss, Linkolns D. Tērners un Roberts E. Šoltens. Zem kilohercu lāzera līnijas platuma sašaurināšana, izmantojot polarizācijas spektroskopiju. Optics express, 24(11):11396–11406, 2016. 1
45
[10] V. Demtrēders. Lāzerspektroskopija, pamatjēdzieni un instrumentācija. Springer, Berlīne, 2. izdevums, 1996. 1
[11] LD Tērners, KP Weber, CJ Hawthorn un RE Scholten. Šaurlīnijas diožu lāzeru frekvences trokšņa raksturojums. Opt. Communic., 201:391, 2002. 29.
46
MOG Laboratories Pty Ltd 49 University St, Carlton VIC 3053, Austrālija Tālrunis: +61 3 9939 0677 info@moglabs.com
© 2017 2025 Šajā dokumentā sniegtās produkta specifikācijas un apraksti var tikt mainīti bez iepriekšēja brīdinājuma.
Dokumenti / Resursi
 |
moglabs PID ātrais servo kontrolieris [pdfLietošanas instrukcija PID ātrais servo kontrolieris, PID, ātrais servo kontrolieris, servo kontrolieris |