moglabs PID Fast Servo Controller
Үзүүлэлтүүд
- Загвар: MOGLabs FSC
- Төрөл: Серво хянагч
- Intended Use: Laser frequency stabilisation and linewidth narrowing
- Primary Application: High-bandwidth low-latency servo control
Бүтээгдэхүүнийг ашиглах заавар
Танилцуулга
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.
Холболт ба удирдлага
Урд самбарын удирдлага
The front panel controls are used for immediate adjustments and monitoring. These controls are essential for real-time adjustments during operation.
Арын самбарын удирдлага ба холболтууд
The rear panel controls and connections provide interfaces for external devices and peripherals. Properly connecting these ensures smooth operation and compatibility with external systems.
Дотоод DIP унтраалга
The internal DIP switches offer additional configuration options. Understanding and correctly setting these switches are crucial for customizing the controller’s behavior.
Түгээмэл асуултууд
santec компани
Хурдан серво хянагч
Хувилбар 1.0.9, Rev 2 техник хангамж
Хариуцлагын хязгаарлалт
MOG Laboratories Pty Ltd (MOGLabs) нь энэхүү гарын авлагад агуулагдсан мэдээллийг ашигласнаас үүдэн гарах аливаа хариуцлага хүлээхгүй. Энэхүү баримт бичиг нь зохиогчийн эрх, патентаар хамгаалагдсан мэдээлэл, бүтээгдэхүүнийг агуулж, лавлах боломжтой бөгөөд MOGLabs-ийн патентын эрх болон бусдын эрхийг хамгаалах аливаа лицензийг дамжуулахгүй. MOGLabs нь техник хангамж, програм хангамжийн доголдол, аливаа төрлийн өгөгдлийн алдагдал, хангалтгүй байдал, эсвэл бүтээгдэхүүнийхээ гүйцэтгэл, ашиглалттай холбоотой эсвэл шууд, шууд бус, санамсаргүй эсвэл үр дагаварт учирсан хохирлыг хариуцахгүй. . Дээр дурдсан хариуцлагын хязгаарлалт нь MOGLabs-аас үзүүлж буй аливаа үйлчилгээнд адил хамаарна.
Зохиогчийн эрх
Зохиогчийн эрх © MOG Laboratories Pty Ltd (MOGLabs) 2017 2025. Энэхүү нийтлэлийн аль ч хэсгийг урьдчилан бичээгүй бол хуулбарлах, хайлтын системд хадгалах, ямар ч хэлбэрээр, цахим, механик, хуулбарлах болон бусад аргаар дамжуулахыг хориглоно. MOGLabs-ийн зөвшөөрөл.
Холбоо барих
Дэлгэрэнгүй мэдээллийг дараах хаягаар авна уу.
MOG Laboratories P/L 49 University St Carlton VIC 3053 АВСТРАЛИ +61 3 9939 0677 info@moglabs.com www.moglabs.com
Santec LIS корпораци 5823 Охкуса-Ненжозака, Комаки Айчи 485-0802 ЯПОН +81 568 79 3535 www.santec.com
Танилцуулга
MOGLabs FSC нь голчлон лазерын давтамжийг тогтворжуулах, шугамын өргөнийг нарийсгахад зориулагдсан өндөр зурвасын өргөн бага хоцролттой серво хянагчийн чухал элементүүдийг хангадаг. FSC-ийг мөн ашиглаж болно ampлитуд хяналт, жишээ ньampЛазерын оптик хүчийг тогтворжуулдаг "дуу шуугиан дэгдээгч"-ийг бий болгох зорилготой боловч энэ гарын авлагад бид давтамж тогтворжуулах илүү түгээмэл хэрэглээг авч үзсэн болно.
1.1 Санал хүсэлтийг хянах үндсэн онол
Лазерын эргэх давтамжийг тогтворжуулах нь төвөгтэй байж болно. Бид уншигчдыг дахин уншихыг уриалж байнаview хяналтын онолын сурах бичиг [1, 2], лазер давтамж тогтворжуулах тухай уран зохиол [3].
Санал хүсэлтийн хяналтын тухай ойлголтыг 1.1-р зурагт схемээр үзүүлэв. Лазерын давтамжийг давтамж ялгагчаар хэмждэг бөгөөд энэ нь лазерын агшин зуурын давтамж ба хүссэн эсвэл тогтоосон давтамжийн хоорондох зөрүүтэй пропорциональ алдааны дохио үүсгэдэг. Нийтлэг ялгаварлагчдад оптик хөндий ба Паунд-Древер Холл (PDH) [4] эсвэл Ханш-Куилла [5] илрүүлэх; офсет түгжих [6]; эсвэл атом шингээлтийн спектроскопийн олон хувилбарууд [7].
0
+
Алдааны дохио
Серво
Хяналтын дохио
Лазер
dV/df Давтамж ялгагч
Зураг 1.1: Санал хүсэлтийн хяналтын хүрдний хялбаршуулсан блок диаграмм.
1
2
Бүлэг 1. Оршил
1.1.1 Алдааны дохио
Санал хүсэлтийн удирдлагын гол нийтлэг шинж чанар нь 1.2-р зурагт үзүүлсэн шиг лазерын давтамж тогтоосон цэгээс дээш эсвэл доош шилжих үед удирдлагад ашигласан алдааны дохио урвуу тэмдэгтэй байх ёстой. Алдааны дохионоос санал хүсэлтийн серво эсвэл компенсатор нь лазер дахь хувиргагчийн хяналтын дохиог үүсгэдэг бөгөөд ингэснээр лазерын давтамжийг хүссэн тогтоосон цэг рүү чиглүүлдэг. Хамгийн чухал нь алдааны дохио тэмдэг өөрчлөгдөхөд энэхүү хяналтын дохио тэмдэг өөрчлөгддөг бөгөөд лазерын давтамж нь тогтоосон цэгээс холдуулахын оронд үргэлж чиглүүлдэг.
Алдаа
Алдаа
f
0
Давтамж f
f Давтамж f
ERROR OFFSET
Зураг 1.2: Лазерын давтамж ба тогтоосон давтамжийн зөрүүтэй пропорциональ онолын тархалтын алдааны дохио. Алдааны дохионы офсет нь түгжих цэгийг (баруун) шилжүүлдэг.
Алдаа болон хяналтын дохионы ялгааг анхаарна уу. Алдааны дохио нь зарчмын хувьд агшин зуурын бөгөөд чимээ шуугиангүй байдаг бодит болон хүссэн лазер давтамжийн зөрүүг хэмжих хэмжүүр юм. Хяналтын дохиог алдааны дохионоос санал хүсэлтийн серво эсвэл компенсатороор үүсгэнэ. Хяналтын дохио нь пьезо-цахилгаан хувиргагч, лазерын диодын тарилгын гүйдэл эсвэл акусто-оптик эсвэл цахилгаан-оптик модулятор зэрэг идэвхжүүлэгчийг хөдөлгөж, лазер давтамж нь тогтоосон цэг рүү буцдаг. Хөдөлгүүрүүд нь төгсгөлийн фазын хоцрогдол, давтамжаас хамааралтай олз, резонанс бүхий нарийн төвөгтэй хариу үйлдэлтэй байдаг. Компенсатор нь алдааг хамгийн бага хэмжээнд хүртэл бууруулахын тулд хяналтын хариуг оновчтой болгох ёстой.
1.1 Санал хүсэлтийг хянах үндсэн онол
3
1.1.2 Санал хүсэлтийн серверийн давтамжийн хариу үйлдэл
Санал хүсэлтийн сервогуудын ажиллагааг ихэвчлэн Фурье давтамжийн хариу урвалаар тайлбарладаг; өөрөөр хэлбэл эвдрэлийн давтамжаас хамаарсан санал хүсэлтийн олз. Жишээ ньample, нийтлэг эвдрэл нь сүлжээний давтамж юм, = 50 Гц эсвэл 60 Гц. Энэ эвдрэл нь лазерын давтамжийг 50 эсвэл 60 Гц-ийн хурдаар тодорхой хэмжээгээр өөрчлөх болно. Лазер дээрх эвдрэлийн нөлөө бага (жишээ нь = 0 ± 1 кГц, энд 0 нь тасалдаагүй лазер давтамж) эсвэл их (= 0 ± 1 МГц) байж болно. Энэ эвдрэлийн хэмжээнээс үл хамааран эвдрэлийн Фурье давтамж нь 50 эсвэл 60 Гц байна. Энэ эвдрэлийг таслан зогсоохын тулд санал хүсэлтийн серво нь нөхөх чадвартай байхын тулд 50 ба 60 Гц-ийн өндөр өсөлттэй байх ёстой.
Серво хянагчийн олз нь ихэвчлэн бага давтамжийн хязгаартай байдаг ба үүнийг ихэвчлэн үйлдлийн системийн ашиг дамжуулах зурвасын хязгаараар тодорхойлдог.amps нь серво контроллерт ашиглагддаг. Аудио системийн танил болсон чанга дуугарах (ихэвчлэн "аудио санал хүсэлт" гэж нэрлэдэг) гэх мэт хяналтын гаралт дахь хэлбэлзлийг өдөөхөөс зайлсхийхийн тулд олз нь өндөр давтамжийн нэгдмэл байдлын өсөлтөөс (0 дБ) доогуур байх ёстой. Эдгээр хэлбэлзэл нь хосолсон лазер, давтамж ялгагч, серво болон идэвхжүүлэгчийн системийн хамгийн бага тархалтын саатлын эсрэг давтамжаас дээш давтамжийн хувьд тохиолддог. Ерөнхийдөө энэ хязгаар нь идэвхжүүлэгчийн хариу өгөх хугацаанаас давамгайлдаг. Гаднах хөндийн диодын лазеруудад ашигладаг пьезогийн хувьд хязгаар нь ихэвчлэн хэдхэн кГц байдаг ба лазерын диодын одоогийн модуляцын хувьд 100-300 кГц орчим байдаг.
Зураг 1.3 нь FSC-ийн Фурье давтамжийн эсрэг ашиг олох концепцийн график юм. Лазер давтамжийн алдааг багасгахын тулд олзны графикийн доорх талбайг хамгийн их байлгах хэрэгтэй. PID (пропорциональ интеграл ба дифференциал) серво хянагч нь нийтлэг арга бөгөөд хяналтын дохио нь нэг оролтын алдааны дохионоос үүссэн гурван бүрэлдэхүүн хэсгийн нийлбэр юм. Пропорциональ санал хүсэлт (P) нь эвдрэлийг яаралтай нөхөх оролдлого хийдэг бол интеграторын санал хүсэлт (I) нь офсет болон удаан шилжилтийн үед өндөр ашиг өгдөг ба дифференциал санал (D) нь гэнэтийн өөрчлөлтөд нэмэлт ашиг өгдөг.
4
Бүлэг 1. Оршил
Орлого (dB)
Өндөр давтамж. cutoff Давхар интегратор
60
ХУРДАН ХУРДАН АВАХ
ШУУРХАЙ ЗӨРӨГИЙН ОЛЖ (хязгаар)
40
20
Интегратор
0
FAST LF GAIN (хязгаар)
Интегратор
Пропорциональ
Ялгаварлагч
Шүүлтүүр
УДААН ИНТ
20101
102
103
104
105
106
107
108
Фурье давтамж [Гц]
Зураг 1.3: Хурдан (улаан) ба удаан (цэнхэр) хянагчийн үйлдлийг харуулсан концепцийн Bode график. Удаан хянагч нь булангийн давтамжийг тохируулах боломжтой дан эсвэл давхар интегратор юм. Хурдан хянагч нь булангийн давтамжийг тохируулах боломжтой PID бөгөөд бага болон өндөр давтамжийн өсөлтийн хязгаартай. Сонголтоор ялгагчийг идэвхгүй болгож, бага дамжуулалтын шүүлтүүрээр сольж болно.
Холболт ба удирдлага
2.1 Урд самбарын удирдлага
FSC-ийн урд самбар нь олон тооны тохиргооны сонголтуудтай бөгөөд энэ нь серво үйл ажиллагааг тохируулах, оновчтой болгох боломжийг олгодог.
Тоног төхөөрөмжийн засварын хооронд шилжүүлэгч болон сонголтууд өөр байж болохыг анхаарна уу, серийн дугаарт заасан төхөөрөмжийнхөө гарын авлагаас лавлана уу.
Хурдан серво хянагч
AC DC
ОРОЛТ
PD 0
REF
ЧБ
+
ШУУРХАЙ ТЭМДЭГ
+
УДААН ТЭМДЭГ
INT
75 100 250
50кг 100кг 200кг
10М 5М 2.5М
50
500
20к
500к ХЯМДРАЛТАЙ
1M
25
750 10к
1 сая 200 мянга
750к
OFF
1к ХЯМДРАЛТАЙ
2 сая 100 мянга
500к
EXT
50к
250к
25к
100к
SPAN
ҮНЭ
УДААН ИНТ
FAST INT
ШУУРХАЙ ЗӨРҮҮ/ШҮҮГҮҮР
12
6
18
0
24
БИАС
FREQ OFFSET
УДААН ОЛОХ
ХУРДАН ОЛОХ
DIFF HOIN
30 20 10
0
40
50
ОРУУЛСАН
60
SCAN
MAX LOCK
УДААН
Хязгаар авах
SCAN SCAN+P
TOCK
ШУУРХАЙ
ERR OFFSET
БАЙДАЛ
УДААН АЛДАА
RAMP
ШУУРХАЙ АЛДАА
БИАС
ЧБ
ШУУРХАЙ
Ч.А
УДААН
MON1
УДААН АЛДАА
RAMP
ШУУРХАЙ АЛДАА
БИАС
ЧБ
ШУУРХАЙ
Ч.А
УДААН
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.
ШУУРХАЙ ТЭМДЭГ Шуурхай санал хүсэлтийн тэмдэг. УДААН ТЭМДЭГ Удаан эргэх дохио.
5
6
Холболт ба удирдлага
2.1.2 Рamp хяналт
дотоод ramp генератор нь ихэвчлэн пьезо идэвхжүүлэгч, диодын тарилгын гүйдэл эсвэл хоёуланг нь ашиглан лазерын давтамжийг сканнердах шүүрдэх функцээр хангадаг. r-тай синхрончлогдсон гох гаралтamp арын самбар дээр (TRIG, 1M) байдаг.
INT/EXT Дотоод эсвэл гадаад ramp давтамж скан хийх зориулалттай.
Дотоод шүүрэлтийн хурдыг тохируулахын тулд RATE Trimpot.
BIAS DIP3-г идэвхжүүлсэн үед энэ тримпотоор хэмжигдсэн удаан гаралтыг хурдан гаралтад нэмнэ. Энэ хэвийсэн дамжуулалт нь горимд шилжихээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд ECDL-ийн пьезо идэвхжүүлэгчийг тохируулах үед ихэвчлэн шаардлагатай байдаг. Гэсэн хэдий ч, энэ функцийг зарим лазер хянагч (MOGLabs DLC гэх мэт) аль хэдийн хангасан бөгөөд өөр газар олгоогүй тохиолдолд л ашиглах ёстой.
SPAN r-г тохируулнаamp өндөр, улмаар давтамжийн шүүрэлтийн цар хүрээ.
FREQ OFFSET Удаан гаралт дээр тогтмол гүйдлийн офсетийг тохируулж, лазер давтамжийн статик шилжилтийг үр дүнтэйгээр хангана.
2.1.3 Давталтын хувьсагчид
Давталтын хувьсагчууд нь пропорциональ, интегратор, дифференциаторын олзыг зөвшөөрдөгtagтохируулах шаардлагатай. Интегратор ба дифференциаторын хувьдtages, олзыг нэгжийн давтамжийн давтамжаар танилцуулж, заримдаа булангийн давтамж гэж нэрлэдэг.
SLOW INT Удаан серво интеграторын булангийн давтамж; 25 Гц-ээс 1 кГц хүртэл идэвхгүй болгох эсвэл тохируулах боломжтой.
SLOW GAIN Нэг эргэлтийн удаан серво ашиг; -20 дБ-ээс +20 дБ хүртэл.
FAST INT Хурдан серво интеграторын булангийн давтамж; унтрах буюу 10 кГц-ээс 2 МГц хүртэл тохируулах боломжтой.
2.1 Урд самбарын удирдлага
7
FAST GAIN Арван эргэлтийн хурдан servo пропорциональ өсөлт; -10 дБ-ээс +50 дБ хүртэл.
FAST DIFF/FILTER Өндөр давтамжийн серво хариу үйлдлийг хянадаг. "OFF" гэж тохируулсан үед серво хариу пропорциональ хэвээр байна. Цагийн зүүний дагуу эргүүлэх үед ялгагч нь холбогдох булангийн давтамжтайгаар идэвхждэг. Булангийн давтамжийг багасгах нь ялгагчийн үйл ажиллагааг нэмэгдүүлдэг гэдгийг анхаарна уу. Доогуур зураастай утгыг тохируулах үед ялгагч идэвхгүй болж, оронд нь серво гаралтад бага дамжуулалтын шүүлтүүр хэрэглэнэ. Энэ нь хариу урвалыг заасан давтамжаас давахад хүргэдэг.
DIFF GAIN Хурдан серво дээрх өндөр давтамжийн өсөлтийн хязгаар; Өсөлт бүр нь хамгийн их өсөлтийг 6 дБ-ээр өөрчилдөг. Ялгагчийг идэвхжүүлээгүй тохиолдолд ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй; өөрөөр хэлбэл, FAST DIFF-ийг доогуур зураагүй утгыг тохируулаагүй бол.
2.1.4 Түгжих удирдлага
GAIN LIMIT Хурдан серво дээрх бага давтамжийн өсөлтийн хязгаар, дБ-ээр. MAX нь боломжит хамгийн их ашгийг илэрхийлдэг.
ERROR OFFSET INPUT горимыг тохируулсан үед алдааны дохионд тогтмол гүйдлийн офсет хэрэглэнэ. Түгжих цэгийг нарийн тааруулах эсвэл алдааны дохионы шилжилтийг нөхөхөд тустай. Хажуугийн тримпот нь хурдан сервотой харьцуулахад удаан сервоны алдааны зөрүүг тохируулах зориулалттай бөгөөд хурдан, удаан сервог яг ижил давтамж руу чиглүүлэхийн тулд тохируулж болно.
SLOW SCAN-г LOCK болгож өөрчилснөөр удаан сервог ажиллуулна. NESTED гэж тохируулсан үед удаашралтай хяналтын ботьtage нь удаан гаралттай холбогдсон идэвхжүүлэгч байхгүй үед бага давтамжийн үед маш өндөр ашиг олохын тулд хурдан алдааны дохио руу тэжээгддэг.
FAST Хурдан сервог хянадаг. SCAN+P гэж тохируулсан үед лазер сканнердаж байх үед пропорциональ эргэх холбоо нь хурдан гаралт руу орж, санал хүсэлтийг тохируулах боломжийг олгоно. LOCK болгож өөрчилснөөр хайлтыг зогсоож, бүрэн PID хяналтыг ажиллуулна.
8
Бүлэг 2. Холболт ба удирдлага
БАЙДАЛ Түгжээний төлөвийг харуулсан олон өнгийн заагч.
Ногоон асаалттай, түгжээг идэвхгүй болгосон. Улбар шар түгжээ асаалттай байгаа боловч алдааны дохио нь хүрээнээс гарсан нь түгжээг харуулж байна
бүтэлгүйтсэн. Цэнхэр түгжээ асаалттай, алдааны дохио хязгаарт байна.
2.1.5 Дохионы хяналт
Хоёр эргэдэг кодлогч нь заасан дохионы алийг нь арын самбарын MONITOR 1 ба MONITOR 2 гаралт руу дамжуулахыг сонгоно. TRIG гаралт нь шүүрэлтийн төвд намаас өндөр рүү шилждэг TTL нийцтэй гаралт (1M ) юм. Доорх хүснэгтэд дохиог тодорхойлно.
ЧА CHB ШУУРХАЙ АЛДАА УДААН АЛДАА РAMP ХЭВИЙН ХУРДАН УДААН
А суваг оролт Б суваг оролт Хурдан серво ашигладаг алдааны дохио Удаан сервер R ашигладаг алдааны дохиоamp SLOW OUT R-д хэрэглэсэн шигamp DIP3 идэвхжсэн үед FAST OUT-д хэрэглэсэн шиг FAST OUT хяналтын дохио SLOW OUT хяналтын дохио
2.2 Арын самбарын удирдлага ба холболтууд
9
2.2 Арын самбарын удирдлага ба холболтууд
МОНИТОР 2 ТҮГЖҮҮЛЭХ
ХЯНАЛТ 1
ШҮҮРДЭХ
ОЛОХ
B IN
A IN
Цуврал:
ТРИГ
ХУРДАН ГАРТ УДААН
MOD IN
POWER B
ХҮЧ А
Дээр дурдсанаас бусад бүх холбогч нь SMA байна. Бүх оролт хэт их байнаtage ±15 В хүртэл хамгаалагдсан.
Нэгж дэх IEC хүчийг зохих эзлэхүүнээр урьдчилан тохируулсан байх ёстойtagэх орныхоо төлөө. Цахилгаан хангамжийг өөрчлөх зааврыг хавсралт D-с үзнэ үүtage шаардлагатай бол.
A IN, B IN A ба B сувгийн алдааны дохионы оролтууд, ихэвчлэн фотодетекторууд. Өндөр эсэргүүцэл, нэрлэсэн хүрээ ±2 5 В. Урд талын самбар дээрх CHB унтраалга PD-д тохируулаагүй л бол B суваг ашиглагдахгүй.
POWER A, B Фотодетекторын дуу чимээ багатай тогтмол гүйдлийн хүч; ±12 В, 125 мА, M8 холбогчоор тэжээгддэг (TE Холболтын хэсгийн дугаар 2-2172067-2, Digikey A121939-ND, 3 талын эрэгтэй). MOGLabs PDA болон Thorlabs фото илрүүлэгчтэй нийцдэг. Стандарт M8 кабельд ашиглах, жишээ ньample Digikey 277-4264-ND. Гаралтын хашлага үүсэхээс сэргийлж, цахилгаан тэжээлд холбогдсон үед фотодетекторуудыг унтраасан эсэхийг шалгаарай.
GAIN IN VoltagХурдан сервоны цахим удирдлагатай пропорциональ өсөлт, урд талын самбарын бариулын бүрэн хүрээтэй харгалзах ±1 В. DIP1 идэвхжсэн үед урд талын самбарын FAST GAIN удирдлагыг солино.
SWEEP IN External ramp оролт нь дурын давтамжийг сканнердах боломжийг олгодог, 0-ээс 2.5 В. Дохио нь шүүрдэх төв болон ойролцоогоор түгжих цэгийг тодорхойлдог 1.25 В-ыг давах ёстой.
10
Бүлэг 2. Холболт ба удирдлага
3 4
1 +12 В
1
3 -12 V.
4 0 В
Зураг 2.1: POWER A, B-ийн M8 холбогч залгуур.
MOD IN Өндөр зурвасын өргөн модуляцын оролт, хурдан гаралтад шууд нэмсэн, DIP1 асаалттай бол ±4 В. Хэрэв DIP4 асаалттай байвал MOD IN-г тэжээлд холбох эсвэл зөв унтраасан байх ёстойг анхаарна уу.
SLOW OUT Удаан удирдлагын дохионы гаралт, 0 В-оос 2.5 В. Ихэвчлэн пьезо драйвер эсвэл бусад удаан идэвхжүүлэгчтэй холбогддог.
FAST OUT Хурдан хяналтын дохионы гаралт, ±2 5 В. Ихэвчлэн диодын тарилгын гүйдэл, акусто- эсвэл цахилгаан оптик модулятор эсвэл бусад хурдан идэвхжүүлэгчтэй холбогддог.
ХЯНАЛТ 1, 2 Хяналтанд зориулсан дохионы гаралт.
TRIG Шүүрдэх төвд бага, өндөр TTL гаралт, 1M .
LOCK IN TTL скан/түгжих удирдлага; 3.5 мм-ийн стерео холбогч, зүүн/баруун (зүү 2, 3) удаан/хурдан түгжээ; бага (газар) идэвхтэй (түгжээг идэвхжүүлэх). LOCK IN-г идэвхжүүлэхийн тулд урд самбарын скан/түгжих унтраалга SCAN дээр байх ёстой. Digikey кабель CP-2207-ND нь утасны төгсгөлтэй 3.5 мм-ийн залгуураар хангадаг; Удаан түгжихийг улаан, хурдан түгжихийг нимгэн хар, газрын зузаан хар.
321
1 Газар 2 Хурдан түгжих 3 Удаан түгжих
Зураг 2.2: TTL скан/түгжих хяналтын 3.5 мм-ийн стерео холбогч залгуур.
2.3 Дотоод DIP унтраалга
11
2.3 Дотоод DIP унтраалга
Нэмэлт сонголтоор хангадаг хэд хэдэн дотоод DIP унтраалга байдаг бөгөөд бүгдийг нь анхдагчаар OFF болгож тохируулсан.
СЭРЭМЖЛҮҮЛЭГ: Их хэмжээний вольтод өртөх магадлалтайtagFSC дотор, ялангуяа цахилгаан хангамжийн эргэн тойронд.
OFF
1 Хурдан ашиг
Урд талын самбарын бариул
2 Удаан хариу үйлдэл Нэг интегратор
3 Хязгаарлалт
Ramp зөвхөн удаашруулах
4 Гадаад MOD идэвхгүй болсон
5 офсет
Ердийн
6 Шүүрдэх
Эерэг
7 Хурдан холбох DC
8 Хурдан офсет
0
ON Гадаад дохио Давхар интегратор Рamp хурдан ба удаан Идэвхжүүлсэн Дунд цэг дээр тогтсон Сөрөг АС -1 В
DIP 1 Хэрэв АСААЛТТАЙ байвал сервоны хурдан өсөлтийг урд талын самбарын FAST GAIN бариулын оронд арын самбарын GAIN IN холбогч дээр хэрэглэж буй боломжоор тодорхойлно.
DIP 2 Slow servo нь дан (OFF) эсвэл давхар (ON) интегратор юм. "Үүрлэсэн" удаан, хурдан серво ажиллагааны горимыг ашиглаж байгаа бол УНТрах ёстой.
DIP 3 Хэрэв АСААЛТТАЙ бол горим-хопоос сэргийлж удаан серво гаралттай пропорциональ хэвийсэн гүйдэл үүсгэнэ. Зөвхөн лазер хянагчаас хараахан өгөөгүй тохиолдолд л идэвхжүүлнэ. FSC-г MOGLabs DLC-тэй хослуулан ашиглах үед унтарсан байх ёстой.
DIP 4 Хэрэв АСААЛТТАЙ байвал арын самбар дээрх MOD IN холбогчоор дамжуулан гадаад модуляцийг идэвхжүүлнэ. Модуляцийг FAST OUT-д шууд нэмдэг. Идэвхжүүлсэн боловч ашиглаагүй үед хүсээгүй үйлдлээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд MOD IN оролтыг зогсоох ёстой.
DIP 5 Хэрэв АСААЛТТАЙ байвал урд талын самбарын офсет бариулыг идэвхгүй болгож, офсетийг дунд цэгт тохируулна. Санамсаргүй тохиолдлоос зайлсхийхийн тулд гадаад шүүрдэх горимд ашигтай
12
Бүлэг 2. Холболт ба удирдлага
офсет бариулыг цохих замаар лазерын давтамжийг өөрчлөх.
DIP 6 Шүүрдэх чиглэлийг эргүүлнэ.
DIP 7 хурдан хувьсах гүйдэл. 40 мс (25 Гц) цагийн тогтмол давтамжтайгаар хурдан алдааны дохио нь эргэх холбоо бүхий AC-д холбогдсон байхын тулд энэ нь ихэвчлэн асаалттай байх ёстой.
DIP 8 Хэрэв ON байвал хурдан гаралтад -1 В офсет нэмэгдэнэ. FSC-г MOGLabs лазертай ашиглах үед DIP8 унтарсан байх ёстой.
Feedback control loops
FSC нь хоёр идэвхжүүлэгчийг нэгэн зэрэг ажиллуулж чадах хоёр зэрэгцээ санал хүсэлтийн сувагтай: "удаан" идэвхжүүлэгч, ихэвчлэн удаан хугацааны хуваарь дээр лазерын давтамжийг их хэмжээгээр өөрчлөхөд ашигладаг, хоёр дахь "хурдан" идэвхжүүлэгч. FSC нь с бүрийг нарийн хянах боломжийг олгодогtagсерво гогцооны e, түүнчлэн шүүрдэх (ramp) генератор болон тохиромжтой дохионы хяналт.
ОРОЛТ
ОРОЛТ
+
AC
ERR OFFSET
DC
A IN
A
0v
+
B
B IN
0v +
VREF
0v
ЧБ
FAST SIGN Fast AC [7] DC блок
УДААН ТЭМДЭГ
MODULATION & SWEP
ҮНЭ
Ramp
INT/EXT
Налуу [6] SWEEP IN
SPAN
0v
+
ОФСЕТ
MOD IN
0v
Мод [4]
0v
Тогтмол офсет [5]
0v
ТРИГ
0в 0в
+
БИАС
0в 0в
Хязгаарлалт [3]
ТҮГЖҮҮЛЭХ (ШУУРХАЙ) ТҮГЖҮҮЛЭХ (УДААШ) ХУРДАН = ТҮГЖҮҮЛЭХ УДААН = ТҮГЖҮҮЛЭХ
LF шүүрдэх
ХУРДАН ГАРАХ +
ШУУРХАЙ СЕРВО
ХУРДАН ОЛОХ
Гадаад ашиг [1] П
+
I
+
0v
ОРУУЛСАН
ХУРДАН = ТҮГЖҮҮЛЭХ (ХУРДАН)
D
0v
УДААН ҮЙЛЧИЛГЭЭ
Удаан алдаа Удаан олшрох
УДААН ИНТ
#1
LF шүүрдэх
УДААН ИНТ
+
#2
0v
Давхар интегратор [2]
УДАХ
Зураг 3.1: MOGLabs FSC-ийн бүдүүвч. Ногоон шошго нь урд талын самбар дээрх удирдлага ба арын самбар дээрх оролтыг, хүрэн өнгө нь дотоод DIP унтраалга, ягаан өнгө нь арын самбар дээрх гаралтыг хэлнэ.
13
14
Бүлэг 3. Санал хүсэлтийг хянах гогцоо
3.1 Оролт stage
оролт stagFSC-ийн e (зураг 3.2) нь VERR = VA – VB – VOFFSET гэсэн алдааны дохиог үүсгэдэг. VA-г “A IN” SMA холбогчоос авах ба VB-г CHB сонгогчийг ашиглан тохируулдаг бөгөөд энэ нь “B IN” SMA холбогч, VB = 0 эсвэл VB = VREF гэсэн зэргэлдээх trimpot-ын тохируулснаар сонгоно.
Хянагч нь алдааны дохиог тэг рүү чиглүүлэхийн тулд ажилладаг бөгөөд энэ нь түгжих цэгийг тодорхойлдог. Зарим программууд нь энэ түгжээний цэгийг тохируулахын тулд тогтмол гүйдлийн түвшинд бага зэрэг тохируулга хийх нь ашигтай байж болох бөгөөд INPUT сонгогчийг "офсет" горимд тохируулсан тохиолдолд 10 эргэлттэй ERR OFFSET бариулыг ±0 1 В хүртэлх хугацаанд хийж болно (). REF trimpot ашиглан илүү том офсет хийх боломжтой.
ОРОЛТ
ОРОЛТ
+ АС
ERR OFFSET
DC
A IN
A
0v
+
B
B IN
FAST SIGN Fast AC [7] FE FAST ERR
DC блок
Түргэн алдаа
0v +
VREF
0v
ЧБ
УДААН ТЭМДЭГ
Удаан алдаа SE SLOW ERR
Зураг 3.2: FSC оролтын схем stage холболт, офсет болон туйлшралын хяналтыг харуулсан. Зургаан өнцөгт нь урд талын дэлгэцийн сонгогч унтраалгаар дамжуулан хянах дохио юм.
3.2 Удаан серво гогцоо
Зураг 3.3-т FSC-ийн удаан санал хүсэлтийн тохиргоог харуулав. Хувьсах ашиг stage-г урд талын самбарын SLOW GAIN товчлуураар удирддаг. Хянагчийн үйлдэл нь дан эсвэл давхар интегратор юм
3.2 Удаан серво гогцоо
15
DIP2 идэвхжсэн эсэхээс хамаарна. Удаан интеграторын цагийн тогтмолыг урд талын самбарын SLOW INT бариулаас удирддаг бөгөөд энэ нь холбогдох булангийн давтамжаар тэмдэглэгдсэн байдаг.
УДААН ҮЙЛЧИЛГЭЭ
Удаан алдаа Удаан олшрох
Интеграторууд
УДААН ИНТ
#1
LF шүүрдэх
УДААН ИНТ
+
#2
0v
Давхар интегратор [2]
УДАХ
LF УДАМ
Зураг 3.3: Удаан эргэх холбоо бүхий I/I2 servo-ийн схем. Зургаан өнцөгт нь урд талын самбарын сонгогч шилжүүлэгчээр дамжуулан хянагддаг дохио юм.
Нэг интегратортой бол ашиг нь Фурье давтамж багатай, налуу 20 жилд 40 дБ байх тусам нэмэгддэг. Хоёрдахь интеграторыг нэмснээр налууг арван жилд XNUMX дБ хүртэл нэмэгдүүлж, бодит болон тогтоосон давтамж хоорондын урт хугацааны зөрүүг багасгадаг. Олзыг хэт ихэсгэх нь хянагч алдааны дохионы өөрчлөлтөд "хэт хариу үйлдэл үзүүлэх" үед хэлбэлзэл үүсгэдэг. Ийм учраас заримдаа их хэмжээний хариу үйлдэл нь лазер горимд шилжихэд хүргэдэг бага давтамжийн хяналтын хүрдний ашгийг хязгаарлах нь ашигтай байдаг.
Удаан серво нь урт хугацааны шилжилт хөдөлгөөн болон акустик цочролыг нөхөх өргөн хүрээг хангадаг бөгөөд хурдан идэвхжүүлэгч нь богино зайтай боловч хурдан эвдрэлийг нөхөх өндөр зурвасын өргөнтэй. Давхар интеграторыг ашиглах нь удаан серво нь бага давтамжтай давамгайлах хариу үйлдэл үзүүлдэг.
Тусдаа удаан идэвхжүүлэгч агуулаагүй програмуудын хувьд SLOW шилжүүлэгчийг "NESTED" болгож тохируулснаар удаан удирдлагын дохиог (ганц эсвэл давхар нэгдсэн алдаа) хурданд нэмж болно. Энэ горимд гурвалсан интеграцчлалаас сэргийлэхийн тулд удаан суваг дахь давхар интеграторыг DIP2-ээр идэвхгүй болгохыг зөвлөж байна.
16
Бүлэг 3. Санал хүсэлтийг хянах гогцоо
3.2.1 Удаан серво хариу урвалыг хэмжих
Удаан серво гогцоо нь удаан шилжилтийн нөхөн олговорт зориулагдсан. Удаан давталтын хариуг ажиглахын тулд:
1. MONITOR 1-ийг SLOW ERR болгож тохируулаад гаралтыг осциллографт холбоно.
2. МОНИТОР 2-г УДАМ болгож, гаралтыг осциллографт холбоно.
3. Set INPUT to (offset mode) and CHB to 0.
4. ERR OFFSET бариулыг SLOW ERR дэлгэц дээр харуулсан DC түвшин тэг рүү ойртол тохируулна.
5. FREQ OFFSET товчлуурыг SLOW монитор дээр харуулсан тогтмол гүйдлийн түвшин тэг рүү ойртол тохируулна.
6. Осциллографын нэг хэлтэст вольтыг хоёр сувагт 10мВ болгон тохируулна.
7. SLOW горимыг LOCK болгож тохируулснаар удаан серво гогцоог ажиллуул.
8. ERR OFFSET товчлуурыг SLOW ERR дэлгэц дээр харуулсан тогтмол гүйдлийн түвшин тэгээс дээш доош 10 мВ-аар хөдөлж байхаар аажмаар тохируулна.
9. Нэгдсэн алдааны дохио тэмдэг өөрчлөгдөхөд та гаралтын хурд 250 мВ-аар удаан өөрчлөгдөхийг ажиглах болно.
Удаан серво нь хязгаартаа шилжихэд хариу өгөх хугацаа нь удаан олз, удаан интеграторын цагийн тогтмол, дан эсвэл давхар интеграл, алдааны дохионы хэмжээ зэрэг олон хүчин зүйлээс хамаардаг болохыг анхаарна уу.
3.2 Удаан серво гогцоо
17
3.2.2 Удаан гаралтын хэмжээtage swing (зөвхөн FSC цуврал A04… ба түүнээс доош)
Удаан серво хяналтын гогцооны гаралтыг MOGLabs DLC-тэй нийцүүлэхийн тулд 0-ээс 2.5 В-ийн мужид тохируулсан. DLC SWEEP пьезо хяналтын оролт нь эзлэхүүнтэйtag48 В-ийн хамгийн их оролт нь пьезо дээр 2.5 В-ийн үр дүнд хүрэхийн тулд e олз 120 байна. Удаан серво гогцоо залгагдсан үед удаан гаралт нь залгахаас өмнөх утгатай харьцуулахад зөвхөн ±25 мВ-аар хэлбэлзэнэ. Энэ хязгаарлалт нь лазер горимд шилжихээс зайлсхийхийн тулд санаатайгаар хийгддэг. FSC-ийн удаан гаралтыг MOGLabs DLC-тэй ашиглах үед FSC-ийн удаан сувгийн гаралтын 50 мВ савлуур нь пьезо воль дахь 2.4 В-ийн хэлбэлзэлтэй тохирч байна.tage нь ердийн лавлагааны хөндийн чөлөөт спектрийн мужтай харьцуулж болох 0.5-1 GHz орчим лазер давтамжийн өөрчлөлттэй тохирч байна.
Өөр өөр лазер хянагчтай ашиглахын тулд энгийн резисторыг өөрчлөх замаар FSC-ийн түгжигдсэн удаан гаралтын илүү их өөрчлөлтийг идэвхжүүлж болно. Удаан эргэх давталтын гаралтын ашиг R82/R87, R82 (500 ) ба R87 (100 к) резисторуудын харьцаагаар тодорхойлогддог. Удаан гаралтыг нэмэгдүүлэхийн тулд R82/R87-ийг нэмэгдүүлэхийн тулд өөр резисторыг зэрэгцүүлэн холбох замаар R87-ийг багасгахад хялбар байдаг (SMD багц, хэмжээ 0402). Жишээ ньample, одоо байгаа 30 к резистортой зэрэгцүүлэн 100 к резистор нэмбэл 23 к үр дүнтэй эсэргүүцлийг өгөх бөгөөд гаралтын удаашралыг ± 25 мВ-аас ± 125 мВ хүртэл нэмэгдүүлнэ. Зураг 3.4-т FSC PCB-ийн байршлыг тойруулан харуулавamp U16.
R329
U16
C36
C362 R85 R331 C44 R87
C71
C35
R81 R82
Зураг 3.4: Эцсийн удаашралтай өсөлтийн эргэн тойронд FSC ПХБ-ийн зохион байгуулалтamp U16, R82 ба R87 резисторыг тохируулах (дугуйлсан); хэмжээ 0402.
18
Бүлэг 3. Санал хүсэлтийг хянах гогцоо
3.3 Хурдан серво гогцоо
Хурдан хариу өгөх серво (зураг 3.5) нь пропорциональ (P), интеграл (I) ба дифференциал (D) санал хүсэлтийн бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг нарийн хянах, мөн бүхэл системийн нийт ашиг тусыг хангадаг PID давталт юм. FSC-ийн хурдан гаралт нь -2.5 В-оос 2.5 В хүртэл хэлбэлздэг бөгөөд энэ нь MOGLabs гадаад хөндийн диодын лазераар тохируулагдсан үед ± 2.5 мА гүйдлийн хэлбэлзлийг хангаж чаддаг.
ШУУРХАЙ СЕРВО
ОЛОХ
Гадаад ашиг [1]
ХУРДАН ОЛОХ
Түргэн алдаа
Удаан хяналт
0v
+ NESTED
ХУРДАН = ТҮГЖҮҮЛЭХ (ХУРДАН)
PI
D
0v
+
Хурдан хяналт
Зураг 3.5: Хурдан хариу үйлдэл үзүүлэх серво PID хянагчийн схем.
Зураг 3.6-д хурдан ба удаан серво гогцоонуудын үйл ажиллагааны концепцийн схемийг үзүүлэв. Бага давтамжтай үед хурдан интегратор (I) гогцоо давамгайлдаг. Хурдан серво гогцоо нь бага давтамжийн (акустик) гадны цочролд хэт их хариу үйлдэл үзүүлэхээс сэргийлэхийн тулд GAIN LIMIT товчлуураар хянагддаг бага давтамжийн ашгийн хязгаарыг ашигладаг.
Дунд түвшний давтамжид (10 кГц1 МГц) пропорциональ (P) санал хүсэлт давамгайлдаг. Пропорциональ санал хүсэлт нь нэгдсэн хариултаас давсан нэгдмэл олз булангийн давтамжийг FAST INT товчлуураар удирддаг. P давталтын нийт өсөлтийг FAST GAIN trimpot буюу арын самбарын GAIN IN холбогчоор дамжуулан гадны хяналтын дохиогоор тохируулдаг.
3.3 Хурдан серво гогцоо
19
60
Орлого (dB)
Өндөр давтамж. cutoff Давхар интегратор
ХУРДАН ХУРДАН АВАХ
ШУУРХАЙ ЗӨРӨГИЙН ОЛЖ (хязгаар)
40
20
Интегратор
0
FAST LF GAIN (хязгаар)
Интегратор
Пропорциональ
Ялгаварлагч
Шүүлтүүр
УДААН ИНТ
20101
102
103
104
105
106
107
108
Фурье давтамж [Гц]
Зураг 3.6: Хурдан (улаан) ба удаан (цэнхэр) контроллеруудын үйлдлийг харуулсан концепцийн Bode график. Удаан хянагч нь булангийн давтамжийг тохируулах боломжтой дан эсвэл давхар интегратор юм. Хурдан хянагч нь булангийн давтамжийг тохируулах боломжтой PID компенсатор бөгөөд бага болон өндөр давтамжийн өсөлтийн хязгаартай. Сонголтоор ялгагчийг идэвхгүй болгож, бага дамжуулалтын шүүлтүүрээр сольж болно.
Өндөр давтамж (1 МГц) нь түгжээг сайжруулахын тулд ялгах гогцоо давамгайлахыг шаарддаг. Дифференциатор нь системийн хязгаарлагдмал хариу өгөх хугацааны нөхөн олговрыг өгдөг бөгөөд 20 жилд XNUMX дБ-ээр нэмэгддэг ашиг юм. Дифференциал давталтын булангийн давтамжийг FAST DIFF/FILTER товчлуураар тохируулж, дифференциал санал давамгайлах давтамжийг хянах боломжтой. Хэрэв FAST DIFF/FILTER-г OFF гэж тохируулсан бол дифференциал гогцоо идэвхгүй болж, санал хүсэлт өндөр давтамжтай пропорциональ хэвээр байна. Дифференциал эргэх холбоо холбогдсон үед хэлбэлзлээс сэргийлж, өндөр давтамжийн дуу чимээний нөлөөллийг хязгаарлахын тулд өндөр давтамжийн ялгагчийг хязгаарладаг DIFF GAIN-ийн тохируулж болох ашгийн хязгаар байдаг.
Ялгагчийг ихэвчлэн шаарддаггүй бөгөөд дуу чимээний нөлөөллийг бууруулахын тулд компенсатор нь хурдан серво хариу урвалын бага дамжуулалтын шүүлтүүрийг ашиглах боломжтой. FAST DIFF/FILTER-г эргүүлнэ үү
20
Бүлэг 3. Санал хүсэлтийг хянах гогцоо
Шүүлтүүрийн горимд шилжих давтамжийг тохируулахын тулд OFF байрлалаас цагийн зүүний эсрэг товчлуурыг дарна уу.
Хурдан серво нь SCAN, SCAN+P, LOCK гэсэн гурван горимтой. SCAN-д тохируулсан үед санал хүсэлтийг идэвхгүй болгож, хурдан гаралтад зөвхөн хазайлтыг хэрэглэнэ. SCAN+P-д тохируулсан үед пропорциональ хариу үйлдлийг ашигладаг бөгөөд энэ нь лазерын давтамж сканнердаж байх үед хурдан серво тэмдэг ба олзыг тодорхойлох боломжийг олгодог бөгөөд түгжих, тааруулах процедурыг хялбаршуулдаг (§4.2-ыг үзнэ үү). LOCK горимд скан хийх ажиллагааг зогсоож, бүрэн PID санал хүсэлтийг идэвхжүүлнэ.
3.3.1 Түргэн серво хариу урвалыг хэмжих
Дараах хоёр хэсэгт алдааны дохионы өөрчлөлтөд пропорциональ ба дифференциал санал хүсэлтийн хэмжилтийг тайлбарласан болно. Алдааны дохиог дуурайхын тулд функц үүсгэгч, хариу урвалыг хэмжихийн тулд осциллограф ашиглана уу.
1. MONITOR 1, 2-г осциллографт холбож, сонгогчийг FAST ERR болон FAST болгож тохируулна уу.
2. Set INPUT to (offset mode) and CHB to 0.
3. Функцийн генераторыг CHA оролтод холбоно.
4. Оргилоос оргил хүртэл 100 мВ-ын 20 Гц синус долгион үүсгэх функц үүсгэгчийг тохируулна уу.
5. FAST ERR дэлгэц дээр харагдаж байгаа синусоид алдааны дохио нь тэг орчим төвлөрсөн байхаар ERR OFFSET товчлуурыг тохируулна уу.
3.3.2 Пропорциональ хариу урвалыг хэмжих · SPAN бариулыг цагийн зүүний эсрэг бүрэн эргүүлэх замаар зайг тэг болгож бууруулна.
· Пропорциональ эргэх холбоог идэвхжүүлэхийн тулд FAST-ыг SCAN+P болгож тохируулна уу.
3.3 Хурдан серво гогцоо
21
· Осциллограф дээр FSC-ийн FAST гаралт нь 100 Гц-ийн синус долгионыг харуулах ёстой.
· Гаралт ижил болтол хурдан сервоны пропорциональ өсөлтийг өөрчлөхийн тулд FAST GAIN товчлуурыг тохируулна уу. amplitude оролт болгон.
· Санал хүсэлтийн пропорциональ давтамжийн хариуг хэмжихийн тулд функц үүсгэгчийн давтамжийг тохируулж, хянах ampШУУРХАЙ гаралтын хариу үйлдэл. Жишээ ньample, хүртэл давтамжийг нэмэгдүүлэх amp-3 дБ давтамжийг олохын тулд литуд хоёр дахин багассан.
3.3.3 Дифференциал хариу урвалыг хэмжих
1. Интеграторын гогцоог унтраахын тулд FAST INT-г OFF болгож тохируулна уу.
2. Дээрх хэсэгт тайлбарласан алхмуудыг ашиглан FAST GAIN-ийг нэгдмэл байдалд тохируулна уу.
3. DIFF GAIN-ийг 0 дБ болгож тохируулна уу.
4. FAST DIFF/FILTER-г 100 kHz болгож тохируулна уу.
5. Функцийн генераторын давтамжийг 100 кГц-ээс 3 МГц хүртэл шүүрдэж, FAST гаралтыг хянах.
6. Алдааны дохионы давтамжийг шүүрдэх үед та бүх давтамж дээр нэгдмэл байдлын өсөлтийг харах ёстой.
7. DIFF GAIN-ийг 24 дБ болгож тохируулна уу.
8. Одоо та алдааны дохионы давтамжийг шүүрдэх үед 20 кГц-ийн дараа налуу 100 жил тутамд 1 дБ нэмэгдэж, XNUMX МГц давтамжтайгаар эргэлдэж эхлэхийг анзаарах хэрэгтэй.amp зурвасын өргөний хязгаарлалт.
Хурдан гаралтын өсөлтийг резисторын утгыг өөрчлөх замаар өөрчилж болох боловч хэлхээ нь удаан эргэх холбооноос илүү төвөгтэй байдаг (§3.2.2). Шаардлагатай бол нэмэлт мэдээлэл авахыг хүсвэл MOGLabs-тай холбогдоно уу.
22
Бүлэг 3. Санал хүсэлтийг хянах гогцоо
3.4 Модуляци ба сканнердах
Лазер сканнердах ажиллагааг дотоод шүүрдэх генератор эсвэл гадаад шүүрдэх дохиогоор удирддаг. Дотор шүүр нь дотоод дөрвөн байрлалын хүрээний унтраалга (App. C) болон урд талын самбар дээрх нэг эргэлтийн тайрах RATE-ээр тохируулсан хувьсах хугацаатай хөрөөний шүд юм.
Хурдан ба удаан серво гогцоонуудыг TTL дохиогоор дамжуулан арын самбартай холбоотой урд самбарын унтраалга руу тус тусад нь холбож болно. Аль нэг давталтыг LOCK гэж тохируулснаар шүүрэлтийг зогсоож, тогтворжуулалтыг идэвхжүүлнэ.
MODULATION & SWEP
INT/EXT
ТРИГ
ҮНЭ
Ramp
Налуу [6] SWEEP IN
SPAN
0v
+
ОФСЕТ
0v
0v
Тогтмол офсет [5]
Хурдан удирдлага MOD IN
Мод [4]
0v
0в 0в
+
БИАС
0в 0в
Хязгаарлалт [3]
ТҮГЖҮҮЛЭХ (ШУУРХАЙ)
ТҮГЖҮҮЛЭХ (УДААШ)
ХУРДАН = ТҮГЖҮҮЛЭХ УДААН = ТҮГЖҮҮЛЭХ
RAMP RA
LF шүүрдэх
BIAS BS
ХУРДАН ГАРАХ +
HF ШУУРХАЙ
Зураг 3.7: Шүргэх, гадаад модуляц, урагшлах гүйдлийн хазайлт.
Рamp DIP3-ийг идэвхжүүлж, BIAS trimpot-ийг тохируулснаар хурдан гаралтад нэмж болно, гэхдээ олон лазер хянагч (MOGLabs DLC гэх мэт) удаан серво дохион дээр тулгуурлан шаардлагатай хэвийсэн гүйдлийг үүсгэх бөгөөд энэ тохиолдолд үүнийг FSC дотор үүсгэх шаардлагагүй болно.
4. Өргөдөл жишээлбэлample: Pound-Drever Hall түгжих
FSC-ийн ердийн хэрэглээ бол PDH техникийг ашиглан лазерыг оптик хөндий рүү давтамжтайгаар түгжих явдал юм (зураг 4.1). Хөндий нь давтамжийг ялгах үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд FSC нь лазерын пьезо болон гүйдлийг SLOW болон FAST гаралтуудаар тус тус удирдаж, лазерын шугамын өргөнийг багасгаж, лазерыг хөндийтэй резонансын байдалд байлгадаг. PDH аппаратыг хэрэгжүүлэх талаар нарийвчилсан практик зөвлөгөө өгдөг тусдаа хэрэглээний тэмдэглэл (AN002) байдаг.
Осциллограф
ТРИГ
CH1
CH2
Лазер
Одоогийн загвар Piezo SMA
EOM
PBS
PD
DLC хянагч
PZT MOD
AC
Хөндий LPF
MONITOR 2 MONITOR 1 LOCK IN
АШИГ ОРЖ ШҮҮРДЭХ
B IN
A IN
Цуврал:
ТРИГ
ШУУРХАЙ УДИРДАХ MOD IN
POWER B POWER A
Зураг 4.1: FSC ашиглан PDH хөндийг түгжих хялбаршуулсан схем. Цахилгаан оптик модулятор (EOM) нь хажуугийн туузыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь хөндийтэй харилцан үйлчилж, фотодетектор (PD) дээр хэмжигддэг тусгал үүсгэдэг. Фотодетекторын дохиог демодуляци хийх нь PDH алдааны дохиог үүсгэдэг.
Алдааны дохиог үүсгэхийн тулд өөр олон аргыг ашиглаж болох бөгөөд үүнийг энд авч үзэхгүй. Энэ бүлгийн үлдсэн хэсэг нь алдааны дохиог үүсгэсний дараа түгжээг хэрхэн яаж хийхийг тайлбарладаг.
23
24
Бүлэг 4. Хэрэглээ жишээлбэлample: Pound-Drever Hall түгжих
4.1 Лазер ба хянагчийн тохиргоо
FSC нь янз бүрийн лазер болон хянагчтай нийцдэг бөгөөд хэрэв тэдгээрийг хүссэн горимд тохируулан зөв тохируулсан бол. ECDL (MOGLabs CEL эсвэл LDL лазер гэх мэт) жолоодох үед лазер болон хянагчдад тавигдах шаардлага дараах байдалтай байна.
· Өндөр зурвасын өргөнтэй модуляцийг лазерын толгойн хавтан эсвэл хөндийн фазын модулятор руу шууд оруулна.
· Өндөр ботьtagгадаад хяналтын дохионоос пьезо хяналт.
· Сканнерын мужид 1 мА хэвийх шаардлагатай лазерыг урагшлуулах (“хэвийн гүйдэл”) үүсгэх. FSC нь хэвийсэн гүйдлийг дотооддоо үүсгэх чадвартай боловч хүрээ нь толгойн электроник эсвэл фазын модуляторын ханалтаар хязгаарлагдаж болох тул лазер хянагчаас өгсөн хазайлтыг ашиглах шаардлагатай байж болно.
MOGLabs лазер хянагч болон толгойн самбарыг доор тайлбарласны дагуу шаардлагатай зан төлөвт хүрэхийн тулд хялбархан тохируулж болно.
4.1.1 Толгойн тавцангийн тохиргоо
MOGLabs лазерууд нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хянагчтай холбодог дотоод толгойн хавтанг агуулдаг. FSC-тэй ажиллахын тулд SMA холбогчоор дамжуулан хурдан гүйдлийн модуляцийг агуулсан толгойн самбар шаардлагатай. Толгойн хавтан нь FSC FAST OUT-д шууд холбогдсон байх ёстой.
B1240 болон B1040 нь B1047-тэй нийцэхгүй лазерыг орлуулах боломжтой боловч модуляцын хамгийн их зурвасын өргөнийг B1240 толгойн хавтангаар ашиглахыг зөвлөж байна. Толгойн хавтан нь тогтмол гүйдлийн холболттой ба буфер (BUF) оролтод тохируулагдсан байх ёстой хэд хэдэн холбогчтой.
4.2 Анхны түгжээнд хүрэх
25
4.1.2 DLC тохиргоо
Хэдийгээр FSC-г дотоод болон гадаад шүүрдэхийн тулд тохируулах боломжтой боловч дотоод шүүрдэх горимыг ашиглах нь илүү хялбар бөгөөд DLC-г дараах байдлаар туслах төхөөрөмж болгон тохируулах:
1. SLOW OUT-ийг DLC дээрх SWEEP / PZT MOD руу холбоно уу.
2. DLC дээр DIP9 (External sweep)-г идэвхжүүлнэ. DIP13 болон DIP14 унтарсан эсэхийг шалгаарай.
3. FSC-ийн DIP3 (Биас үүсгэх)-ийг идэвхгүй болго. DLC нь шүүрдэх оролтоос одоогийн урагшлах хазайлтыг автоматаар үүсгэдэг тул FSC дотор хазайлт үүсгэх шаардлагагүй.
4. DLC дээрх SPAN-г дээд хэмжээнд нь тохируулна уу (бүрэн цагийн зүүний дагуу).
5. Давтамжийг харуулахын тулд LCD дэлгэцийг ашиглан DLC дээрх FREQUENCY-г тэг болгож тохируулна уу.
6. FSC дээрх SWEEP нь INT байгаа эсэхийг шалгаарай.
7. FSC дээр FREQ OFFSET-ийг дунд мужид, SPAN-г бүрэн хэмжээнд тохируулж, лазер сканыг ажигла.
8. Хэрэв скан буруу чиглэлтэй бол FSC-ийн DIP4 эсвэл DLC-ийн DIP11-ийг эргүүлнэ үү.
DLC-ийн SPAN товчлуурыг дээр дурдсанчлан тохируулахгүй байх нь чухал бөгөөд энэ нь санал хүсэлтийн гогцоонд нөлөөлж, FSC түгжихээс сэргийлж болзошгүй юм. Шүүрэлтийг тохируулахын тулд FSC хяналтыг ашиглах хэрэгтэй.
4.2 Анхны түгжээнд хүрэх
FSC-ийн SPAN болон OFFSET удирдлага нь лазерыг хүссэн түгжээний цэгийг (жишээ нь, хөндийн резонанс) гүйлгэж, резонансын эргэн тойронд жижиг сканнердах боломжтой болгоход ашиглаж болно. Дараахь
26
Бүлэг 4. Хэрэглээ жишээлбэлample: Pound-Drever Hall түгжих
алхмууд нь тогтвортой түгжээг бий болгоход шаардлагатай үйл явцын жишээ юм. Жагсаалтад орсон утгууд нь шинж тэмдэг бөгөөд тодорхой хэрэглээнд тохируулга хийх шаардлагатай болно. Түгжээг оновчтой болгох талаар нэмэлт зөвлөгөөг §4.3-т өгсөн болно.
4.2.1 Хурдан санал хүсэлтээр түгжих
1. Арын самбар дээрх A IN оролтод алдааны дохиог холбоно уу.
2. Алдааны дохио 10 mVpp дараалалтай байгаа эсэхийг шалгаарай.
3. Set INPUT to (offset mode) and CHB to 0.
4. MONITOR 1-ийг FAST ERR болгож осциллографаар ажигла. Үзүүлсэн тогтмол гүйдлийн түвшин тэг болтол ERR OFFSET товчлуурыг тохируулна уу. Хэрэв алдааны дохионы тогтмол гүйдлийн түвшинг тохируулахын тулд ERROR OFFSET бариулыг ашиглах шаардлагагүй бол INPUT шилжүүлэгчийг DC горимд тохируулж болох бөгөөд ERROR OFFSET товчлуур нь ямар ч нөлөө үзүүлэхгүй тул санамсаргүй тохируулахаас сэргийлнэ.
5. FAST HOIN-ийг тэг болгож бууруул.
6. FAST-ыг SCAN+P болгож, SLOW-г SCAN-д тохируулж, шүүрдэх удирдлагыг ашиглан резонансын байршлыг олоорой.
7. Зураг 4.2-т үзүүлсэн шиг алдааны дохио "сунгах" хүртэл FAST GAIN-ийг нэмэгдүүлнэ. Хэрэв энэ нь ажиглагдаагүй бол FAST SIGN шилжүүлэгчийг эргүүлээд дахин оролдоно уу.
8. FAST DIFF-ийг OFF, GAIN LIMIT-ийг 40 болгож тохируулна. FAST INT-ийг 100 kHz болгон бууруулна.
9. FAST горимыг LOCK гэж тохируулснаар хянагч алдааны дохионы XNUMX огтлолцол хүртэл түгжих болно. Лазерыг түгжихийн тулд FREQ OFFSET-д жижиг тохируулга хийх шаардлагатай байж болно.
10. Алдааны дохиог ажиглаж байхдаа FAST GAIN болон FAST INT-ийг тохируулж түгжээг оновчтой болго. Интеграторыг тохируулсны дараа servo-г дахин түгжих шаардлагатай байж магадгүй юм.
4.2 Анхны түгжээнд хүрэх
27
Зураг 4.2: Удаан гаралтыг сканнердаж байх үед хурдан гаралтын талаар зөвхөн P-ийн хариу үйлдэл бүхий лазерыг сканнердах нь тэмдэг болон олз зөв (баруун) үед алдааны дохио (улбар шар) сунгахад хүргэдэг. PDH програмын хувьд хөндийн дамжуулалт (цэнхэр) мөн нэмэгдэнэ.
11. Зарим програмууд давталтын хариуг сайжруулахын тулд FAST DIFF-ийг нэмэгдүүлснээр ашиг тустай байж болох ч эхний түгжээнд хүрэхийн тулд энэ нь ихэвчлэн шаардлагагүй байдаг.
4.2.2 Удаан санал хүсэлтээр түгжих
Хурдан пропорциональ болон интеграторын санал хүсэлтээр түгжигдсэний дараа удаан шилжилт хөдөлгөөн болон нам давтамжийн акустик цочролд мэдрэмтгий байдлыг тооцохын тулд удаашралтай эргэх холбоог идэвхжүүлнэ.
1. SLOW GAIN-ийг дунд муж, SLOW INT-ийг 100 Гц болгож тохируулна уу.
2. Лазерын түгжээг тайлахын тулд FAST горимыг SCAN+P болгож тохируулаад SPAN болон OFFSET-ийг тохируулснаар тэгийн огтлолцлыг харж болно.
3. MONITOR 2-г SLOW ERR гэж тохируулаад осциллографаар ажигла. Удаан алдааны дохиог тэг болгохын тулд ERR OFFSET-ийн хажууд байгаа тайралтыг тохируулна уу. Энэ тримпотыг тохируулах нь хурдан алдааны дохионд биш харин удаан алдааны дохионы тогтмол гүйдлийн түвшинд л нөлөөлнө.
4. FAST горимыг LOCK болгож, лазерыг түгжихийн тулд FREQ OFFSET-д шаардлагатай жижиг тохируулга хийж лазерыг дахин түгжээ.
28
Бүлэг 4. Хэрэглээ жишээлбэлample: Pound-Drever Hall түгжих
5. SLOW горимыг LOCK болгож тохируулаад удаашралтай алдааны дохиог ажиглаарай. Хэрэв удаан серво түгжигдвэл удаан алдааны тогтмол гүйдлийн түвшин өөрчлөгдөж болно. Хэрэв ийм зүйл тохиолдвол алдааны дохионы шинэ утгыг тэмдэглэж, SLOW-г SCAN руу буцаан тохируулж, удаан онгойлгосон алдааны дохиог түгжигдсэн утгад ойртуулахын тулд алдааны офсет trimpot-ыг ашиглан удаан түгжээг дахин түгжиж үзээрэй.
6. Лазерыг удаан түгжих өмнөх алхамыг давтаж, удаашралын алдааны тогтмол гүйдлийн өөрчлөлтийг ажиглаж, удаашруулсан түгжээг асаах хүртэл алдааны офсет trimpot-ийг тохируулснаар удаан түгжигдсэн ба хурдан түгжигдсэн алдааны дохионы утгад хэмжигдэхүйц өөрчлөлт гарахгүй.
Алдааны офсет trimpot нь хурдан ба удаан алдааны дохионы зөрүүний жижиг (мВ) зөрүүг тохируулдаг. Тримпотыг тохируулах нь хурдан ба удаан алдааны компенсаторын хэлхээ нь лазерыг ижил давтамжтайгаар түгжихийг баталгаажуулдаг.
7. Удаан түгжээг залгахад серво шууд онгойдог бол УДАХТАЙ тэмдгийг эргүүлж үзнэ үү.
8. Хэрэв удаан серво шууд онгойсон хэвээр байвал удаан олзыг багасгаад дахин оролдоно уу.
9. ERR OFFSET trimpot-ийг зөв тохируулснаар тогтвортой удаан түгжээг олж авсны дараа түгжээний тогтвортой байдлыг сайжруулахын тулд SLOW GAIN болон SLOW INT-ийг тохируулна уу.
4.3 Оновчлол
Servo-ийн зорилго нь лазерыг алдааны дохионы тэг огтлолцол хүртэл түгжих бөгөөд энэ нь түгжигдсэн үед яг адилхан тэг байх болно. Тиймээс алдааны дохионы дуу чимээ нь түгжээний чанарын хэмжүүр юм. Алдааны дохионы спектрийн шинжилгээ нь санал хүсэлтийг ойлгох, оновчтой болгох хүчирхэг хэрэгсэл юм. RF спектрийн анализаторыг ашиглаж болох боловч харьцангуй үнэтэй бөгөөд динамик хүрээ хязгаарлагдмал байдаг. Сайн дууны карт (24 бит 192 кГц, жишээ нь Lynx L22)
4.3 Оновчлол
29
96 дБ динамик хүрээтэй 140 кГц-ийн Фурье давтамж хүртэл дуу чимээний шинжилгээ хийдэг.
Спектрийн анализаторыг лазерын чадлын хэлбэлзэлд мэдрэмтгий бус бие даасан давтамж ялгагчтай ашиглах нь хамгийн тохиромжтой [11]. Доторх алдааны дохиог хянах замаар сайн үр дүнд хүрэх боломжтой боловч PDH програмын хөндийн дамжуулалтыг хэмжих гэх мэт давталтын бус хэмжилтийг хийх нь зүйтэй. Алдааны дохиог шинжлэхийн тулд спектр анализаторыг FAST ERR гэж тохируулсан МОНИТОР гаралтын аль нэгэнд холбоно уу.
Өндөр зурвасын өргөнтэй түгжээ нь ихэвчлэн зөвхөн хурдан серво ашиглан тогтвортой түгжээг олж авах, дараа нь удаан хугацааны түгжээний тогтвортой байдлыг сайжруулахын тулд удаан серво ашиглах явдал юм. Удаан серво нь дулааны шилжилт болон акустик цочролыг нөхөхөд шаардлагатай бөгөөд энэ нь зөвхөн гүйдэлээр нөхөгдвөл горимд шилжихэд хүргэдэг. Үүний эсрэгээр ханасан шингээлтийн спектроскопи гэх мэт энгийн түгжих аргуудыг ихэвчлэн удаан серво ашиглан тогтвортой түгжээг олж, дараа нь зөвхөн өндөр давтамжийн хэлбэлзлийг нөхөхийн тулд хурдан серво ашиглан хийдэг. Алдааны дохионы спектрийг тайлбарлахдаа Bode графикаас (зураг 4.3) зөвлөгөө авах нь ашигтай байж болох юм.
FSC-ийг оновчтой болгохдоо эхлээд алдааны дохиог (эсвэл хөндийгөөр дамжуулах) дүн шинжилгээ хийх замаар хурдан сервог оновчтой болгохыг зөвлөж байна, дараа нь гадны цочролд мэдрэмтгий байдлыг багасгахын тулд удаан серво. Ялангуяа SCAN+P горим нь санал хүсэлтийн тэмдгийг авах, ойролцоогоор зөв олоход тохиромжтой арга юм.
Хамгийн тогтвортой давтамжийн түгжээнд хүрэхийн тулд зөвхөн FSC-ийн параметрүүдийг төдийгүй аппаратын олон талыг сайтар оновчтой болгох шаардлагатай гэдгийг анхаарна уу. Жишээ ньample, үлдэгдэл ampPDH аппарат дахь литудын модуляци (RAM) нь алдааны дохионд шилжихэд хүргэдэг бөгөөд үүнийг серво нөхөж чадахгүй. Үүний нэгэн адил дохионы дуу чимээний харьцаа (SNR) нь дуу чимээг лазер руу шууд оруулах болно.
Ялангуяа интеграторуудын өндөр ашиг нь түгжээ нь дохио боловсруулах гинжин хэлхээний газрын гогцоонд мэдрэмтгий байж болно гэсэн үг юм.
30
Бүлэг 4. Хэрэглээ жишээлбэлample: Pound-Drever Hall түгжих
Эдгээрийг арилгах эсвэл багасгахад анхаарах хэрэгтэй. FSC-ийн газардуулга нь лазер хянагч болон алдааны дохиог үүсгэхэд оролцдог аливаа электроникийн аль алинд нь аль болох ойр байх ёстой.
Хурдан сервог оновчтой болгох нэг журам бол шуугианы түвшинг аль болох багасгахын тулд FAST DIFF-ийг OFF болгож, FAST GAIN, FAST INT, GAIN LIMIT-ийг тохируулах явдал юм. Дараа нь спектр анализатор дээр ажиглагдсан өндөр давтамжийн дуу чимээний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг багасгахын тулд FAST DIFF болон DIFF GAIN-ийг оновчтой болгоно. Ялгагчийг нэвтрүүлсний дараа түгжээг оновчтой болгохын тулд FAST GAIN болон FAST INT-д өөрчлөлт оруулах шаардлагатай болохыг анхаарна уу.
Зарим програмуудад алдааны дохио нь зурвасын өргөнөөр хязгаарлагдмал бөгөөд зөвхөн өндөр давтамжийн хамааралгүй дуу чимээг агуулдаг. Ийм нөхцөлд энэ дуу чимээг хяналтын дохио руу буцаан холбохоос сэргийлэхийн тулд өндөр давтамжийн серво-ийн үйлдлийг хязгаарлах нь зүйтэй. Тодорхой давтамжаас илүү хурдан серво хариуг багасгахын тулд шүүлтүүрийн сонголтыг өгсөн. Энэ сонголт нь ялгагчтай харилцан адилгүй бөгөөд хэрэв ялгагчийг идэвхжүүлэх нь нэмэгдэж байгаа бол оролдох хэрэгтэй.
60
Орлого (dB)
Өндөр давтамж. cutoff Давхар интегратор
ХУРДАН ХУРДАН АВАХ
ШУУРХАЙ ЗӨРӨГИЙН ОЛЖ (хязгаар)
40
20
Интегратор
0
FAST LF GAIN (хязгаар)
Интегратор
Пропорциональ
Ялгаварлагч
Шүүлтүүр
УДААН ИНТ
20101
102
103
104
105
106
107
108
Фурье давтамж [Гц]
Зураг 4.3: Хурдан (улаан) ба удаан (цэнхэр) хянагчийн үйлдлийг харуулсан концепцийн Bode график. Булангийн давтамж болон ашгийн хязгаарыг урд талын самбарын бариулаар шошготойгоор тохируулна.
4.3 Оновчлол
31
хэмжсэн дуу чимээ.
Дараа нь удаан сервог оновчтой болгож, гадны цочролд үзүүлэх хэт их хариу үйлдлийг багасгах боломжтой. Удаан серво гогцоо байхгүй бол өндөр ашгийн хязгаар нь хурдан серво нь гадны цочролд хариу үйлдэл үзүүлэх (жишээ нь, акустик холболт) гэсэн үг бөгөөд гүйдлийн үр дүнд үүссэн өөрчлөлт нь лазерын горимыг өдөөж болно. Тиймээс эдгээр (бага давтамжтай) хэлбэлзлийг пьезо дээр нөхөх нь зүйтэй.
SLOW GAIN болон SLOW INT-ийг тохируулах нь алдааны дохионы спектрийг сайжруулах шаардлагагүй, харин оновчтой болгох үед акустик цочролын мэдрэмжийг бууруулж, түгжээний ашиглалтын хугацааг уртасгана.
Үүний нэгэн адил давхар интеграторыг (DIP2) идэвхжүүлснээр удаан серво системийн нийт ашиг нь эдгээр бага давтамжууд дахь хурдан серво системээс өндөр байх замаар тогтвортой байдлыг сайжруулж чадна. Гэсэн хэдий ч энэ нь удаан серво нь бага давтамжийн цочролд хэт их хариу үйлдэл үзүүлэхэд хүргэж болзошгүй бөгөөд зөвхөн гүйдлийн урт хугацааны зөрүү нь түгжээг тогтворгүй болгож байвал давхар интеграторыг ашиглахыг зөвлөж байна.
32
Бүлэг 4. Хэрэглээ жишээлбэлample: Pound-Drever Hall түгжих
A. Техникийн үзүүлэлтүүд
Параметр
Тодорхойлолт
Хугацаа Ашиглалтын зурвасын өргөн (-3 дБ) Тархалтын саатал Гадаад модуляцын зурвасын өргөн (-3 дБ)
> 35 МГц < 40 нс
> 35 МГц
A IN, B IN SWEEP IN GAIN IN MOD IN LOCK IN-г оруулна уу
SMA, 1 М, ±2 5 В SMA, 1 М, 0-оос +2 5 В SMA, 1 М, ±2 5 В SMA, 1 М, ±2 5 В 3.5 мм эмэгтэй аудио холбогч, TTL
Аналог оролтууд нь хэт их хэмжээтэй байнаtage ±10 В хүртэл хамгаалагдсан. TTL оролт нь < 1 0 В-ыг бага, > 2 0 В-ыг өндөр гэж авдаг. LOCK IN оролтууд нь -0 5 В-оос 7 В, идэвхтэй бага, ±1 мкА зурлагатай.
33
34
Хавсралт A. Техникийн үзүүлэлтүүд
Параметр
Гаралт УДААН ХУРДАН ГАРГАХ ХЯНАЛТ 1, 2 ГАДНА ГАРАХ A, B
Тодорхойлолт
SMA, 50 , 0-оос +2 5 V, BW 20 kHz SMA, 50 , ±2 5 V, BW > 20 MHz SMA, 50 , BW > 20 MHz SMA, 1M , 0-оос +5 V M8 эмэгтэй холбогч, ±12 В, 125 мА
All outputs are limited to ±5 V. 50 outputs 50 mA max (125 mW, +21 dBm).
Механик ба хүч
IEC оролт
110Гц-т 130-60V эсвэл 220Гц-т 260-50В
Гал хамгаалагч
5х20мм-ийн хүчдэлийн эсрэг керамик 230 В/0.25 А эсвэл 115 В/0.63 А
Хэмжээ
W × H × D = 250 × 79 × 292 мм
Жин
2 кг
Эрчим хүчний хэрэглээ
< 10 Вт
Алдааг олж засварлах
B.1 Лазерын давтамж скан хийхгүй байна
Гадны пьезо хяналтын дохио бүхий MOGLabs DLC нь гадаад дохио нь 1.25 В-ыг давах ёстой. Хэрэв таны гадаад хяналтын дохио 1.25 В-ыг давсан гэдэгт итгэлтэй байвал дараах зүйлийг баталгаажуулна уу:
· DLC үргэлжлэх хугацаа нь цагийн зүүний дагуу бүрэн байна. · DLC дээрх ДАВТАТ 0 байна (LCD дэлгэц ашиглан тохируулна уу
Давтамж). · DLC-ийн DIP9 (Гадаад цэвэрлэх) асаалттай байна. · DLC-ийн DIP13 болон DIP14 унтраалттай байна. · DLC дээрх түгжээ солих унтраалгыг SCAN гэж тохируулсан. · FSC-ийн SLOW OUT нь SWEEP / PZT MOD-д холбогдсон
DLC-ийн оролт. · FSC дээрх SWEEP нь INT юм. · FSC зай нь цагийн зүүний дагуу бүрэн байна. · FSC MONITOR 1-ийг осциллографт холбож, MONI-г тохируулна уу.
TOR 1 товчлуурыг R хүртэлAMP ба r хүртэл FREQ OFFSET-ийг тохируулнаamp 1.25 В орчим төвлөрсөн байна.
Хэрэв дээрх шалгалтууд таны асуудлыг шийдэж чадаагүй бол FSC-г DLC-ээс салгаад DLC-ээр удирдаж байгаа үед лазер сканнердсан эсэхийг шалгаарай. Амжилтгүй бол MOGLabs-тай холбогдож тусламж аваарай.
35
36
Хавсралт B. Алдааг олж засварлах
B.2 Модуляцийн оролтыг ашиглах үед хурдан гаралт нь их хэмжээний эзлэхүүн рүү хөвдөгtage
FSC-ийн MOD IN функцийг (DIP 4 идэвхжүүлсэн) ашиглах үед хурдан гаралт нь ихэвчлэн эерэг хэмжээ рүү хөвөх болно.tagэлектрон төмөр зам, ойролцоогоор 4V. Ашиглаагүй үед MOD IN богино холболттой эсэхийг шалгаарай.
B.3 Их хэмжээний эерэг алдааны дохио
Зарим програмуудад програмын үүсгэсэн алдааны дохио нь эерэг (эсвэл сөрөг) бөгөөд том хэмжээтэй байж болно. Энэ тохиолдолд REF trimpot болон ERR OFFSET нь хүссэн түгжих цэгийг 0 В-той давхцахад хангалттай тогтмол гүйдлийн шилжилтийг хангахгүй байж магадгүй. Энэ тохиолдолд CH A болон CH B-ийг хоёуланг нь INPUT унтраалга дээр тохируулсан, CH B-г PD болгож, тогтмол гүйдлийн хэмжээтэйгээр ашиглаж болно.tage түгжээний цэгийг төвлөрүүлэхэд шаардлагатай офсет үүсгэхийн тулд CH B-д хэрэглэсэн. Хуучин хүний хувьдample, хэрэв алдааны дохио 0 В-оос 5 В-ын хооронд, түгжих цэг нь 2.5 В байсан бол алдааны дохиог CH A-д холбож, CH B-д 2.5 В-ыг өгнө. Тохирох тохиргоог хийснээр алдааны дохио нь -2 5 В-оос +2 5 В-ын хооронд байх болно.
B.4 ±0.625 В-д хурдан гаралтын төмөр зам
Ихэнх MOGLabs ECDL-ийн хувьд ботьtagХурдан гаралтын ±0.625 В-ийн хэлбэлзэл (лазер диод руу шахах ±0.625 мА-тай тохирч байна) нь оптик хөндийг түгжихэд шаардагдах хэмжээнээс илүү байна. Зарим хэрэглээнд хурдан гаралт дээр илүү том хүрээ шаардлагатай байдаг. Энэ хязгаарыг энгийн резисторын өөрчлөлтөөр нэмэгдүүлж болно. Шаардлагатай бол MOGLabs-тай холбогдож нэмэлт мэдээлэл авна уу.
B.5 Санал хүсэлтийн тэмдгийг өөрчлөх шаардлагатай
Хэрэв хурдан эргэх туйлшрал өөрчлөгдвөл энэ нь ихэвчлэн лазер олон горимын төлөвт шилжсэнтэй холбоотой байдаг (хоёр гадаад хөндийн горим зэрэг хэлбэлздэг). Санал хүсэлтийн туйлшралыг өөрчлөхийн оронд ганц горимд ажиллахын тулд лазерын гүйдлийг тохируулна уу.
B.6 Монитор буруу дохио гаргадаг
37
B.6 Монитор буруу дохио гаргадаг
Үйлдвэрийн туршилтын явцад MONITOR товчлуур бүрийн гаралтыг шалгана. Гэсэн хэдий ч цаг хугацаа өнгөрөх тусам бариулыг барьж байгаа эрэг нь суларч, бариул нь гулсаж, буруу дохио өгөхөд хүргэдэг. Шалгахын тулд:
· МОНИТОР-ын гаралтыг осциллографт холбоно.
· SPAN бариулыг цагийн зүүний дагуу бүрэн эргүүлнэ.
· МОНИТОР-ыг R руу эргүүлнэAMP. Та одоо ar-г ажиглах хэрэгтэйamp1 вольтын дарааллаар дохио өгөх; Хэрэв тэгэхгүй бол бариулын байрлал буруу байна.
· Хэрэв та ar ажигласан ч гэсэнampдохио өгвөл бариулын байрлал буруу хэвээр байж магадгүй тул бариулыг цагийн зүүний дагуу нэг байрлалаар эргүүлнэ үү.
· Та одоо 0 В-ийн ойролцоо жижиг дохиотой байх ёстой бөгөөд магадгүй жижиг r-г харж болноamp осциллограф дээр хэдэн арван мВ-ын дарааллаар. BIAS trimpot-ийг тохируулаад та харах ёстой ampэнэ ramp өөрчлөх.
· Хэрэв та BIAS trimpot-ийг тохируулах үед осциллограф дээрх дохио өөрчлөгдвөл таны ХЯНАЛТЫН бариулын байрлал зөв байна; Хэрэв тийм биш бол ХЯНАЛТЫН бариулын байрлалыг тохируулах шаардлагатай.
ХЯНАЛТЫН бариулын байрлалыг засахын тулд эхлээд гаралтын дохиог дээр дурдсантай ижил төстэй процедурыг ашиглан тодорхойлох шаардлагатай бөгөөд дараа нь 1.5 мм-ийн холбогч түлхүүр эсвэл бөмбөлөг хөтлөгчөөр бариулыг барьж байгаа хоёр боолтыг суллах замаар бариулын байрлалыг эргүүлж болно.
B.7 Лазер удаан горимд шилждэг
Удаан горимын үсрэлт нь лазер ба хөндийн хоорондох оптик элементүүдийн оптик хариу үйлдлээс үүдэлтэй байж болно.ample шилэн холбогч, эсвэл өөрөө оптик хөндийгөөс. Шинж тэмдгүүд нь давтамжийг агуулдаг
38
Хавсралт B. Алдааг олж засварлах
Лазерын давтамж нь 30-10 МГц-ээр үсрэх 100 секундын дарааллаар удаан хугацааны хуваарьтай чөлөөт лазерын үсрэлт. Лазер хангалттай оптик тусгаарлагчтай эсэхийг шалгаарай, шаардлагатай бол өөр тусгаарлагч суурилуулж, ашиглагдаагүй цацрагийн замыг хаа.
C. ПХБ-ийн зохион байгуулалт
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
Хавсралт C. ПХБ-ийн зохион байгуулалт
D. 115/230 В-ын хувиргалт
D.1 Гал хамгаалагч
Гал хамгаалагч нь 0.25A (230V) эсвэл 0.63A (115V), 5x20мм, жишээлбэл, керамик долгионы эсрэг юм.ample Littlefuse 0215.250MXP эсвэл 0215.630MXP. Гал хамгаалагч нь IEC-ийн тэжээлийн оролт ба нэгжийн арын хэсэгт байрлах үндсэн унтраалга дээрх улаан өнгийн хайрцаг юм (Зураг D.1).
Зураг D.1: Гал хамгаалагчийн хайрцаг, 230 В-д ажиллах гал хамгаалагчийн байршлыг харуулсан.
D.2 120/240 В хувиргалт
Удирдагч нь хувьсах гүйдлийн 50-60 Гц, 110-аас 120 В (Японд 100 В) эсвэл 220-аас 240 В-оос тэжээгддэг. 115-аас 230 В-ын хооронд хөрвүүлэхийн тулд гал хамгаалагчийн хайрцгийг салгаж, дахин оруулах шаардлагатай.tage нь бүрхэвчний цонхоор харагдах ба зөв гал хамгаалагч (дээрх шиг) суурилуулсан байна.
41
42
Хавсралт D. 115/230 В хувиргалт
Зураг D.2: Гал хамгаалагч эсвэл боть солихtage, гал хамгаалагчийн хайрцгийн тагийг халиваар тагны зүүн захад, улаан ботьны зүүн талд байрлах жижиг үүрэнд нээнэ үү.tage үзүүлэлт.
Гал хамгаалагчийн хайрцагыг салгахдаа халивыг хайрцагны зүүн талд байгаа нүхэнд оруулна; Гал хамгаалагчийн хажуу талд халив ашиглан гаргаж авах гэж бүү оролдоорой (зураг харна уу).
БУРУУ!
ЗӨВ
Зураг D.3: Гал хамгаалагчийн хайрцгийг гаргаж авахын тулд сумны зүүн талд байгаа нүхэнд халив хийнэ.
Эзлэхүүнийг өөрчлөх үедtagд, гал хамгаалагч ба гүүрний хавчаарыг нэг талаас нөгөө тал руу нь сольж байх ёстой бөгөөд ингэснээр гүүрний хавчаар нь үргэлж доод талд, гал хамгаалагч нь үргэлж дээд талд байх ёстой; доорх зургуудыг үзнэ үү.
D.2 120/240 В хувиргалт
43
Зураг D.4: 230 В гүүр (зүүн) ба гал хамгаалагч (баруун). Боть солихдоо гүүр болон гал хамгаалагчийг солиноtagд, ингэснээр гал хамгаалагчийг оруулах үед хамгийн дээд талд байх болно.
Зураг D.5: 115 В гүүр (зүүн) ба гал хамгаалагч (баруун).
44
Хавсралт D. 115/230 В хувиргалт
Ном зүй
[1] Алекс Абрамович, Жейк Чапски нар. Санал хүсэлтийг хянах систем: Эрдэмтэд, инженерүүдэд зориулсан хурдан гарын авлага. Springer Science & Business Media, 2012. 1
[2] Борис Лури ба Пол Энрайт. Сонгодог санал хүсэлтийн хяналт: MATLAB® болон Simulink®-тай. CRC Press, 2011. 1
[3] Ричард В.Фокс, Крис В.Оатс, Лео В.Холлберг нар. Тогтворжуулах диодын лазерууд нь өндөр нарийвчлалтай хөндийд. Физикийн шинжлэх ухаан дахь туршилтын аргууд, 40:1, 46. 2003
[4] RWP Drever, JL Hall, FV Kowalski, J. Hough, GM Ford, AJ Munley, and H. Ward. Оптик резонатор ашиглан лазерын үе шат ба давтамжийг тогтворжуулах. Appl. Физик. Б, 31:97 105, 1983. 1
[5] TW Ha¨nsch болон B. Couillaud. Лазерын давтамжийг тусгах лавлагааны хөндийн туйлшралын спектроскопоор тогтворжуулах. Оптик холбоо, 35(3):441, 444. 1980
[6] M. Zhu болон JL Hall. Лазерын системийн оптик фаз/давтамжийг тогтворжуулах: гадаад тогтворжуулагчтай арилжааны будаг лазерт хэрэглэх. J. Сонголт. Соц. Ам. Б, 10:802, 1993. 1
[7] GC Bjorklund. Давтамжийн модуляцын спектроскопи: сул шингээлт ба дисперсийг хэмжих шинэ арга. Сонголт. Летт., 5:15, 1980. 1
[8] Жошуа С Торранс, Бен М Спаркс, Линкольн Д Тернер, Роберт И Шолтен нар. Туйлшралын спектроскопи ашиглан дэд килогерц лазер шугамын өргөнийг нарийсгах. Optics express, 24(11):11396 11406, 2016. 1
45
[10] В.Демтродер. Лазер спектроскопи, үндсэн ойлголт ба багаж хэрэгсэл. Springer, Берлин, 2e хэвлэл, 1996. 1
[11] LD Turner, KP Weber, CJ Hawthorn, RE Scholten нар. Диод лазер бүхий нарийн шугамын давтамжийн дуу чимээний шинж чанар. Сонголт. 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 Энэхүү баримт бичигт байгаа бүтээгдэхүүний тодорхойлолт, тайлбарыг мэдэгдэлгүйгээр өөрчилж болно.
Баримт бичиг / нөөц
 |
moglabs PID Fast Servo Controller [pdf] Зааварчилгааны гарын авлага PID Fast Servo Controller, PID, Fast Servo Controller, Servo Controller |