Kontrollur tas-Servo Mgħaġġel PID tal-moglabs
Speċifikazzjonijiet
- Mudell: MOGLabs FSC
- Tip: Kontrollur tas-Servo
- Użu Maħsub: Stabbilizzazzjoni tal-frekwenza tal-lejżer u tnaqqis tal-wisa' tal-linja
- Applikazzjoni Primarja: Kontroll tas-servo b'bandwidth għoli u latenza baxxa
Istruzzjonijiet għall-Użu tal-Prodott
Introduzzjoni
Il-MOGLabs FSC huwa ddisinjat biex jipprovdi kontroll servo b'bandwidth għoli u latenza baxxa għall-istabbilizzazzjoni tal-frekwenza tal-lejżer u t-tnaqqis tal-wisa' tal-linja.
Teorija Bażika tal-Kontroll tar-Retroazzjoni
L-istabbilizzazzjoni tal-frekwenza tar-rispons tal-lejżers tista' tkun kumplessa. Huwa rakkomandat li terġa'view Kotba u letteratura tat-teorija tal-kontroll dwar l-istabbilizzazzjoni tal-frekwenza tal-lejżer għal fehim aħjar.
Konnessjonijiet u Kontrolli
Kontrolli tal-Panew ta' Quddiem
Il-kontrolli tal-pannell ta' quddiem jintużaw għal aġġustamenti u monitoraġġ immedjati. Dawn il-kontrolli huma essenzjali għal aġġustamenti f'ħin reali waqt it-tħaddim.
Kontrolli u Konnessjonijiet tal-Panel ta' Wara
Il-kontrolli u l-konnessjonijiet tal-pannell ta' wara jipprovdu interfejsijiet għal apparati esterni u periferali. Il-konnessjoni xierqa ta' dawn tiżgura tħaddim bla xkiel u kompatibilità ma' sistemi esterni.
Swiċċijiet DIP Interni
Is-swiċċijiet DIP interni joffru għażliet addizzjonali ta' konfigurazzjoni. Il-fehim u l-issettjar korrett ta' dawn is-swiċċijiet huma kruċjali għall-adattament tal-imġiba tal-kontrollur.
FAQ
kumpanija santec
Kontrollur tas-servo veloċi
Ħardwer tal-Verżjoni 1.0.9, Rev 2
Limitazzjoni ta' Responsabbiltà
MOG Laboratories Pty Ltd (MOGLabs) ma jassumi l-ebda responsabbiltà li tirriżulta mill-użu tal-informazzjoni li tinsab f'dan il-manwal. Dan id-dokument jista 'jkun fih jew jirreferi informazzjoni u prodotti protetti minn drittijiet tal-awtur jew privattivi u ma jwassal l-ebda liċenzja taħt id-drittijiet tal-privattivi ta' MOGLabs, u lanqas id-drittijiet ta 'oħrajn. MOGLabs mhux se jkun responsabbli għal xi difett fil-ħardwer jew softwer jew telf jew inadegwatezza ta' data ta' kwalunkwe tip, jew għal kwalunkwe ħsara diretta, indiretta, inċidentali jew konsegwenzjali b'konnessjoni ma' jew li tirriżulta mill-prestazzjoni jew l-użu ta' xi wieħed mill-prodotti tagħha. . Il-limitazzjoni ta' qabel tar-responsabbiltà għandha tkun ugwalment applikabbli għal kwalunkwe servizz ipprovdut minn MOGLabs.
Copyright
Copyright © MOG Laboratories Pty Ltd (MOGLabs) 2017 2025. L-ebda parti minn din il-pubblikazzjoni ma tista’ tiġi riprodotta, maħżuna f’sistema ta’ rkupru, jew trażmessa, fi kwalunkwe forma jew bi kwalunkwe mezz, elettroniku, mekkaniku, fotokopji jew mod ieħor, mingħajr il-miktub minn qabel. permess ta’ MOGLabs.
Kuntatt
Għal aktar informazzjoni, jekk jogħġbok ikkuntattja:
Laboratorji MOG P/L 49 Triq l-Università Carlton VIC 3053 L-AWSTRALJA +61 3 9939 0677 info@moglabs.com www.moglabs.com
Santec LIS Corporation 5823 Ohkusa-Nenjozaka, Komaki Aichi 485-0802 IL-ĠAPPUN +81 568 79 3535 www.santec.com
Introduzzjoni
L-FSC tal-MOGLabs jipprovdi l-elementi kritiċi ta' kontrollur servo b'bandwidth għoli u latenza baxxa, primarjament maħsub għall-istabbilizzazzjoni tal-frekwenza tal-lejżer u t-tnaqqis tal-wisa' tal-linja. L-FSC jista' jintuża wkoll għal ampkontroll tal-livell tal-ilma, pereżempjuampbiex noħolqu "noise-eater" li jistabbilizza l-qawwa ottika ta' laser, iżda f'dan il-manwal nassumu l-applikazzjoni aktar komuni tal-istabbilizzazzjoni tal-frekwenza.
1.1 Teorija bażika tal-kontroll tar-reazzjoni
L-istabbilizzazzjoni tal-frekwenza tar-rispons tal-lejżers tista' tkun ikkumplikata. Inħeġġu lill-qarrejja biex jerġgħuview kotba tat-teorija tal-kontroll [1, 2] u letteratura dwar l-istabbilizzazzjoni tal-frekwenza tal-lejżer [3].
Il-kunċett tal-kontroll tar-rispons huwa muri skematikament fil-figura 1.1. Il-frekwenza tal-lejżer titkejjel b'diskriminatur tal-frekwenza li jiġġenera sinjal ta' żball li huwa proporzjonali għad-differenza bejn il-frekwenza istantanja tal-lejżer u l-frekwenza mixtieqa jew issettjata. Id-diskriminaturi komuni jinkludu kavitajiet ottiċi u skoperta Pound-Drever-Hall (PDH) [4] jew Haënsch-Couillaud [5]; qfil tal-offset [6]; jew ħafna varjazzjonijiet tal-ispettroskopija tal-assorbiment atomiku [7].
0
+
Sinjal ta' żball
Servo
Sinjal ta 'kontroll
Laser
Diskriminatur tal-frekwenza dV/df
Figura 1.1: Dijagramma ta' blokki simplifikata ta' linja ta' kontroll ta' feedback.
1
2
Kapitolu 1. Introduzzjoni
1.1.1 Sinjali ta' żball
Il-karatteristika komuni ewlenija tal-kontroll tar-reazzjoni hija li s-sinjal tal-iżball użat għall-kontroll għandu jaqleb is-sinjal hekk kif il-frekwenza tal-lejżer tinbidel 'il fuq jew 'l isfel mis-setpoint, bħal fil-figura 1.2. Mis-sinjal tal-iżball, servo jew kumpensatur tar-reazzjoni jiġġenera sinjal ta' kontroll għal transducer fil-lejżer, b'tali mod li l-frekwenza tal-lejżer tiġi misjuqa lejn is-setpoint mixtieq. Kritikament, dan is-sinjal ta' kontroll se jibdel is-sinjal hekk kif is-sinjal tal-iżball jibdel is-sinjal, u jiżgura li l-frekwenza tal-lejżer dejjem tiġi mbuttata lejn is-setpoint, aktar milli 'l bogħod minnu.
Żball
Żball
f
0
Frekwenza f
Frekwenza f
OFFSET TA' ŻBALL
Figura 1.2: Sinjal ta' żball dispersiv teoretiku, proporzjonali għad-differenza bejn frekwenza tal-lejżer u frekwenza ta' punt issettjat. Spostament fuq is-sinjal ta' żball iċċaqlaq il-punt tal-illokkjar (lemin).
Innota d-distinzjoni bejn sinjal ta' żball u sinjal ta' kontroll. Sinjal ta' żball huwa kejl tad-differenza bejn il-frekwenza attwali tal-lejżer u dik mixtieqa, li fil-prinċipju hija istantanja u mingħajr storbju. Sinjal ta' kontroll jiġi ġġenerat mis-sinjal ta' żball minn servo jew kumpensatur ta' feedback. Is-sinjal ta' kontroll imexxi attwatur bħal transducer pjeżo-elettriku, il-kurrent tal-injezzjoni ta' dijodu tal-lejżer, jew modulatur akusto-ottiku jew elettro-ottiku, b'tali mod li l-frekwenza tal-lejżer terġa' lura għall-punt issettjat. L-attwaturi għandhom funzjonijiet ta' rispons ikkumplikati, b'dewmien fil-fażi finit, qligħ dipendenti fuq il-frekwenza, u reżonanzi. Kumpensatur għandu jottimizza r-rispons tal-kontroll biex inaqqas l-iżball għall-minimu possibbli.
1.1 Teorija bażika tal-kontroll tar-reazzjoni
3
1.1.2 Rispons tal-frekwenza ta' servo ta' feedback
L-operazzjoni tas-servos ta' feedback ġeneralment tiġi deskritta f'termini tar-rispons tal-frekwenza ta' Fourier; jiġifieri, il-qligħ tal-feedback bħala funzjoni tal-frekwenza ta' disturb. PereżempjuampPereżempju, disturbi komuni hija l-frekwenza tal-mejns, = 50 Hz jew 60 Hz. Dik id-disturb se tbiddel il-frekwenza tal-lejżer b'xi ammont, b'rata ta' 50 jew 60 Hz. L-effett tad-disturb fuq il-lejżer jista' jkun żgħir (eż. = 0 ± 1 kHz fejn 0 hija l-frekwenza tal-lejżer mhux disturbata) jew kbir ( = 0 ± 1 MHz). Irrispettivament mid-daqs ta' din id-disturb, il-frekwenza Fourier tad-disturb hija jew ta' 50 jew 60 Hz. Biex titrażżan dik id-disturb, servo ta' feedback għandu jkollu qligħ għoli f'50 u 60 Hz biex ikun jista' jikkumpensa.
Il-qligħ ta' kontrollur servo tipikament ikollu limitu ta' frekwenza baxxa, ġeneralment definit mil-limitu tal-qligħ-bandwidth tal-opamps użati fil-kontrollur servo. Il-qligħ irid ukoll jaqa' taħt il-qligħ unitarju (0 dB) fi frekwenzi ogħla biex jevita li jinduċi oxxillazzjonijiet fl-output tal-kontroll, bħall-ħoss qawwi familjari tas-sistemi awdjo (komunement imsejjaħ "feedback awdjo"). Dawn l-oxxillazzjonijiet iseħħu għal frekwenzi 'l fuq mir-reċiproku tad-dewmien minimu tal-propagazzjoni tas-sistema kkombinata tal-lejżer, id-diskriminatur tal-frekwenza, is-servo u l-attwatur. Tipikament dan il-limitu huwa ddominat mill-ħin tar-rispons tal-attwatur. Għall-piezos użati fil-lejżers tad-dijodi tal-kavità esterna, il-limitu tipikament huwa ftit kHz, u għar-rispons tal-modulazzjoni tal-kurrent tad-dijodi tal-lejżer, il-limitu huwa madwar 100 sa 300kHz.
Il-Figura 1.3 hija plott kunċettwali tal-qligħ kontra l-frekwenza ta' Fourier għall-FSC. Biex jiġi minimizzat l-iżball fil-frekwenza tal-lejżer, iż-żona taħt il-plott tal-qligħ għandha tiġi massimizzata. Il-kontrolluri servo PID (proporzjonali integrali u differenzjali) huma approċċ komuni, fejn is-sinjal tal-kontroll huwa s-somma ta' tliet komponenti derivati mis-sinjal ta' żball wieħed tad-dħul. Ir-rispons proporzjonali (P) jipprova jikkumpensa minnufih għad-disturbi, filwaqt li r-rispons tal-integratur (I) jipprovdi qligħ għoli għal offsets u drifts bil-mod, u r-rispons differenzjali (D) iżid qligħ żejjed għal bidliet f'daqqa.
4
Kapitolu 1. Introduzzjoni
Qligħ (dB)
Integratur doppju ta' qtugħ ta' frekwenza għolja
60
FAST INT QLIGĦ MALAJR
QLIGĦ DIFF MALAJR (limitu)
40
20
Integratur
0
QLIGĦ LF MALAJR (limitu)
Integratur
Proporzjonali
Differenzjatur
Iffiltra
INT BIL-MOD
20101
102
103
104
105
106
107
108
Frekwenza ta' Fourier [Hz]
Figura 1.3: Plott kunċettwali ta' Bode li juri l-azzjoni tal-kontrolluri veloċi (aħmar) u bil-mod (blu). Il-kontrollur bil-mod huwa jew integratur wieħed jew doppju bi frekwenza tal-kantuniera aġġustabbli. Il-kontrollur veloċi huwa PID bi frekwenzi tal-kantuniera aġġustabbli u limiti tal-qligħ fil-frekwenzi baxxi u għoljin. B'mod fakultattiv, id-differenzjatur jista' jiġi diżattivat u mibdul b'filtru low-pass.
Konnessjonijiet u kontrolli
2.1 Kontrolli tal-pannell ta 'quddiem
Il-pannell ta' quddiem tal-FSC għandu numru kbir ta' għażliet ta' konfigurazzjoni li jippermettu li l-imġiba tas-servo tiġi aġġustata u ottimizzata.
Jekk jogħġbok innota li s-swiċċijiet u l-għażliet jistgħu jvarjaw bejn ir-reviżjonijiet tal-ħardwer, jekk jogħġbok ikkonsulta l-manwal għall-apparat speċifiku tiegħek kif indikat min-numru tas-serje.
Kontrollur tas-Servo Mgħaġġel
AC DC
INPUT
PD 0
REF
CHB
+
SINJAL MALAJR
+
SINJAL BIL-MOD
INT
75 100 250
50k 100k 200k
10M 5M 2.5M
50
500
20k
500k OFF
1M
25
750 10k
1M 200k
750k
OFF
1k OFF
2M 100k
500k
EXT
50k
250k
25k
100k
SPAN
RATA
INT BIL-MOD
FAST INT
DIFFERENZA/FILTRA MALAJR
12
6
18
0
24
BIAS
OFFSET TAL-FREQWENZA
QLIGĦ BIL-MOD
QLIGĦ MALAJR
QLIGĦ DIFF
30 20 10
0
40
50
IMDAĦĦAL
60
SKANJA
MASSIMU LOCK
BIL-MOD
LIMITU TA 'QLIGĦ
SKENJA SKENJA+P
LOCK
FAST
Żball Offset
STATUS
Żball bil-mod
RAMP
ŻBALL MALAJR
BIAS
CHB
FAST
CHA
BIL-MOD
MON1
Żball bil-mod
RAMP
ŻBALL MALAJR
BIAS
CHB
FAST
CHA
BIL-MOD
MON2
2.1.1 Konfigurazzjoni INPUT Jagħżel il-modalità ta' akkoppjar tas-sinjal ta' żball; ara l-figura 3.2. AC Is-sinjal ta' żball veloċi huwa akkoppjat bl-AC, l-iżball bil-mod huwa akkoppjat mad-DC. DC Kemm is-sinjali ta' żball veloċi kif ukoll dawk bil-mod huma akkoppjati mad-DC. Is-sinjali huma akkoppjati mad-DC, u l-ERROR OFFSET tal-pannell ta' quddiem jiġi applikat għall-kontroll tal-punt tal-illokkjar. CHB Jagħżel l-input għall-kanal B: fotoditekter, art, jew referenza varjabbli ta' 0 sa 2.5 V issettjata bit-trimpot biswit.
SINJAL MALAJR Sinjal ta' feedback veloċi. SINJAL BIL-MOD Sinjal ta' feedback bil-mod.
5
6
Konnessjonijiet u kontrolli
2.1.2 Ramp kontroll
L-r internaamp Ġeneratur jipprovdi funzjoni ta' knis għall-iskennjar tal-frekwenza tal-lejżer tipikament permezz ta' attwatur piezo, kurrent ta' injezzjoni tad-dijodi, jew it-tnejn. Output ta' trigger sinkronizzat mar-ramp huwa pprovdut fuq il-pannell ta' wara (TRIG, 1M).
INT/EXT Intern jew estern ramp għall-iskennjar tal-frekwenza.
RATE Trimpot biex jaġġusta r-rata tal-knis intern.
BIAS Meta DIP3 ikun attivat, l-output bil-mod, skalat minn dan it-trimpot, jiżdied mal-output veloċi. Dan il-bias feed-forward huwa tipikament meħtieġ meta jiġi aġġustat l-attwatur piezo ta' ECDL biex jipprevjeni l-mode-hopping. Madankollu, din il-funzjonalità diġà hija pprovduta minn xi kontrolluri tal-lejżer (bħall-MOGLabs DLC) u għandha tintuża biss meta ma tkunx ipprovduta x'imkien ieħor.
SPAN Jaġġusta l-ramp għoli, u b'hekk il-firxa tal-iskannjar tal-frekwenza.
FREQ OFFSET Jaġġusta l-offset tad-DC fuq l-output bil-mod, u b'hekk jipprovdi b'mod effettiv bidla statika tal-frekwenza tal-lejżer.
2.1.3 Varjabbli tal-linja
Il-varjabbli tal-linja jippermettu l-qligħ tal-proporzjonali, l-integratur u d-differenzjaturtages li għandhom jiġu aġġustati. Għall-integratur u d-differenzjaturtages, il-qligħ huwa ppreżentat f'termini tal-frekwenza tal-qligħ tal-unità, xi kultant imsejħa l-frekwenza tal-kantuniera.
SLOW INT Frekwenza tal-kantuniera tal-integratur tas-servo bil-mod; tista' tiġi diżattivata jew aġġustata minn 25 Hz sa 1 kHz.
QLIGĦ BIL-MOD Qligħ ta' servo bil-mod b'dawra waħda; minn -20 dB sa +20 dB.
FAST INT Frekwenza tal-kantuniera tal-integratur tas-servo veloċi; mitfija jew aġġustabbli minn 10 kHz sa 2 MHz.
2.1 Kontrolli tal-pannell ta 'quddiem
7
QLIGĦ MALAJR Qligħ proporzjonali tas-servo veloċi b'għaxar dawriet; minn -10 dB sa +50 dB.
DIFFERENZA/FILTRA MALAJR Jikkontrolla r-rispons tas-servo ta' frekwenza għolja. Meta ssettjat għal "MITFI", ir-rispons tas-servo jibqa' proporzjonali. Meta mdawwar lejn l-arloġġ, id-differenzjatur jiġi attivat bil-frekwenza tal-kantuniera assoċjata. Innota li t-tnaqqis tal-frekwenza tal-kantuniera jżid l-azzjoni tad-differenzjatur. Meta ssettjat għal valur sottolinjat, id-differenzjatur jiġi diżattivat u minflok jiġi applikat filtru low-pass għall-output tas-servo. Dan jikkawża li r-rispons jonqos 'il fuq mill-frekwenza speċifikata.
DIFF GAIN Limitu tal-qligħ ta' frekwenza għolja fuq is-servo veloċi; kull żieda jibdel il-qligħ massimu b'6 dB. M'għandu l-ebda effett sakemm id-differenzjatur ma jkunx attivat; jiġifieri, sakemm FAST DIFF ma jkunx issettjat għal valur li mhux sottolinjat.
2.1.4 Kontrolli tas-serratura
LIMITU TAL-QLIGĦ Limitu tal-qligħ ta' frekwenza baxxa fuq is-servo veloċi, f'dB. MAX jirrappreżenta l-qligħ massimu disponibbli.
OFFSET TA' ŻBALL Offset tad-DC applikat għas-sinjali ta' żball meta l-modalità INPUT tkun issettjata għal . Utli għall-irfinar preċiż tal-punt tal-illokkjar jew għall-kumpens għad-drift fis-sinjal ta' żball. It-trimpot biswit huwa għall-aġġustament tal-offset tal-iżball tas-servo bil-mod relattiv għas-servo veloċi, u jista' jiġi aġġustat biex jiżgura li s-servos veloċi u bil-mod isuqu lejn l-istess frekwenza eżatta.
SLOW Jattiva s-servo bil-mod billi jibdel SCAN għal LOCK. Meta jkun issettjat għal NESTED, il-volum tal-kontroll bil-modtage jiddaħħal fis-sinjal ta' żball veloċi għal qligħ għoli ħafna fi frekwenzi baxxi fin-nuqqas ta' attwatur imqabbad mal-output bil-mod.
FAST Jikkontrolla s-servo veloċi. Meta ssettjat għal SCAN+P, ir-rispons proporzjonali jiġi mdaħħal fl-output veloċi waqt li l-lejżer ikun qed jiskennja, u b'hekk ir-rispons ikun jista' jiġi kalibrat. Il-bidla għal LOCK twaqqaf l-iskennjar u timpenja kontroll sħiħ tal-PID.
8
Kapitlu 2. Konnessjonijiet u kontrolli
STATUS Indikatur b'ħafna kuluri li juri l-istatus tas-serratura.
Aħdar Mixgħul, serratura diżattivata. Oranġjo Serratura attivata iżda sinjal ta' żball barra mill-firxa, li jindika s-serratura
falla. Is-Serratura Blu hija attivata u s-sinjal tal-iżball jinsab fil-limiti.
2.1.5 Monitoraġġ tas-sinjali
Żewġ enkoders rotatorji jagħżlu liema mis-sinjali speċifikati għandu jintbagħat lejn l-outputs tal-MONITOR 1 u tal-MONITOR 2 fuq il-pannell ta' wara. L-output TRIG huwa output kompatibbli mat-TTL (1M) li jaqleb minn baxx għal għoli fiċ-ċentru tal-iskannjar. It-tabella t'hawn taħt tiddefinixxi s-sinjali.
CHA CHB ŻBALL MALAJR ŻBALL BIL-MOD RAMP PREĠUDIZZJU MALAJR BIL-MOD
Input tal-Kanal A Input tal-Kanal B Sinjal ta' żball użat mis-servo veloċi Sinjal ta' żball użat mis-servo bil-mod Ramp kif applikat għal SLOW OUT Ramp kif applikat għal FAST OUT meta DIP3 attivat Sinjal ta' kontroll FAST OUT Sinjal ta' kontroll SLOW OUT
2.2 Kontrolli u konnessjonijiet tal-pannell ta' wara
9
2.2 Kontrolli u konnessjonijiet tal-pannell ta' wara
MONITOR 2 ISSAKKAR FIH
MONITOR 1
DAĦĦAL ĠEWWA
ŻID ĠEWWA
B FI
A IN
Serjali:
TRIG
ĦRUĠ MALAJR ĦRUĠ BIL-MOD
MOD FIL
QAWWA B
QAWWA A
Il-konnetturi kollha huma SMA, ħlief kif innutat. L-inputs kollha huma over-vol.tagprotett sa ±15 V.
Qawwa IEC fl-unità għandha tkun issettjata minn qabel għall-volum xieraqtage għal pajjiżek. Jekk jogħġbok ara l-appendiċi D għal struzzjonijiet dwar kif tibdel il-volum tal-provvista tal-enerġijatage jekk meħtieġ.
A IN, B IN Inputs tas-sinjal ta' żball għall-kanali A u B, tipikament fotoditekters. Impedenza għolja, firxa nominali ±2 V. Il-Kanal B ma jintużax sakemm is-swiċċ CHB fuq il-pannell ta' quddiem ma jkunx issettjat għal PD.
QAWWA A, B Qawwa DC b'ħoss baxx għal fotoditekters; ±12 V, 125 mA, fornuta permezz ta' konnettur M8 (numru tal-parti TE Connectivity 2-2172067-2, Digikey A121939-ND, maskili bi 3 direzzjonijiet). Kompatibbli mal-fotoditekters MOGLabs PDA u Thorlabs. Għandu jintuża ma' kejbils standard M8, pereżempjuample Digikey 277-4264-ND. Kun żgur li l-fotodetekters ikunu mitfija meta jkunu konnessi mal-provvisti tal-enerġija biex tevita li l-outputs tagħhom ma jħallux effett tajjeb.
QLIGĦ FIL-VolumtagQligħ proporzjonali kkontrollat bl-e tas-servo veloċi, ±1 V, li jikkorrispondi għall-firxa sħiħa tal-pum tal-pannell ta' quddiem. Jissostitwixxi l-kontroll tal-QLIGĦ MALAJR tal-pannell ta' quddiem meta DIP1 ikun attivat.
KNIS FI r esternamp L-input jippermetti skennjar ta' frekwenza arbitrarja, minn 0 sa 2.5 V. Is-sinjal irid jaqsam 1.25 V, li jiddefinixxi ċ-ċentru tal-knis u l-punt approssimattiv tal-illokkjar.
10
Kapitlu 2. Konnessjonijiet u kontrolli
3 4
1 +12 V
1
3 -12V
4 0V
Figura 2.1: Il-pinout tal-konnettur M8 għal POWER A, B.
MOD IN Input ta' modulazzjoni b'bandwidth għoli, miżjud direttament mal-output veloċi, ±1 V jekk DIP4 ikun mixgħul. Innota li jekk DIP4 ikun mixgħul, MOD IN għandu jkun imqabbad ma' provvista, jew terminat kif suppost.
SLOW OUT Ħruġ tas-sinjal tal-kontroll bil-mod, 0 V sa 2.5 V. Normalment imqabbad ma' piezo driver jew attwatur bil-mod ieħor.
ĦRUĠ VELOĊI Ħruġ tas-sinjal tal-kontroll veloċi, ±2 5 V. Normalment imqabbad ma' kurrent ta' injezzjoni tad-dijodi, modulatur akustiku- jew elettro-ottiku, jew attwatur veloċi ieħor.
MONITOR 1, 2 Ħruġ tas-sinjal magħżul għall-monitoraġġ.
TRIG Output TTL baxx għal għoli fiċ-ċentru tal-knis, 1M.
Kontroll tal-iskannjar/illokkjar TTL LOCK IN; konnettur stereo ta' 3.5 mm, xellug/lemin (pins 2, 3) għal illokkjar bil-mod/veloċi; baxx (art) huwa attiv (attivazzjoni tal-illokkjar). Is-swiċċ tal-iskannjar/illokkjar tal-pannell ta' quddiem irid ikun fuq SCAN biex LOCK IN ikollu effett. Il-kejbil Digikey CP-2207-ND jipprovdi plagg ta' 3.5 mm bi truf tal-wajer; aħmar għal illokkjar bil-mod, iswed irqiq għal illokkjar veloċi, u iswed oħxon għall-art.
321
1 Art 2 Serratura veloċi 3 Serratura bil-mod
Figura 2.2: Pinout tal-konnettur stereo ta' 3.5 mm għall-kontroll tal-iskennjar/illokkjar TTL.
2.3 Swiċċijiet DIP interni
11
2.3 Swiċċijiet DIP interni
Hemm diversi swiċċijiet DIP interni li jipprovdu għażliet addizzjonali, kollha ssettjati għal OFF awtomatikament.
TWISSIJA Hemm potenzjal għal espożizzjoni għal volum għolitages ġewwa l-FSC, speċjalment madwar il-provvista tal-enerġija.
OFF
1 Qligħ mgħaġġel
Pum tal-pannell ta' quddiem
2 Feedback bil-mod Integratur wieħed
3 Preġudizzju
Ramp biex tnaqqas il-veloċità biss
4 MOD Estern Diżattivat
5 Offset
Normali
6 Knis
Pożittiv
7 Igganċjar veloċi DC
8 Offset veloċi
0
ON Sinjal estern Integratur doppju Ramp għal veloċi u bil-mod Attivat Iffissat f'nofs il-punt Negattiv AC -1 V
DIP 1 Jekk ON, il-qligħ tas-servo veloċi jiġi determinat mill-potenzjal applikat lill-konnettur GAIN IN tal-pannell ta' wara minflok il-pum FAST GAIN tal-pannell ta' quddiem.
DIP 2 Is-servo bil-mod huwa integratur wieħed (MITFI) jew doppju (MIXXEJJIN). Għandu jkun MITFI jekk qed tuża l-modalità ta' tħaddim tas-servo bil-mod u veloċi "nested".
DIP 3 Jekk ON, iġġenera kurrent ta' polarizzazzjoni fi proporzjon mal-output tas-servo bil-mod biex jipprevjeni l-modalità-hops. Ippermetti biss jekk mhux diġà pprovdut mill-kontrollur tal-lejżer. Għandu jkun OFF meta l-FSC jintuża flimkien ma' MOGLabs DLC.
DIP 4 Jekk ON, jippermetti modulazzjoni esterna permezz tal-konnettur MOD IN fuq il-pannell ta' wara. Il-modulazzjoni tiżdied direttament ma' FAST OUT. Meta jkun attivat iżda mhux qed jintuża, l-input MOD IN irid jiġi terminat biex jipprevjeni mġiba mhux mixtieqa.
DIP 5 Jekk ON, jiddiżattiva l-pum tal-offset tal-pannell ta' quddiem u jiffissa l-offset fil-punt tan-nofs. Utli fil-modalità ta' sweep estern, biex tevita li tbiddel aċċidentalment
12
Kapitlu 2. Konnessjonijiet u kontrolli
tbiddel il-frekwenza tal-lejżer billi tagħfas il-pum tal-offset.
DIP 6 Ireġġa' lura d-direzzjoni tal-knis.
DIP 7 AC Mgħaġġel. Normalment għandu jkun ON, sabiex is-sinjal ta' żball veloċi jkun AC akkoppjat mas-servos ta' feedback, b'kostanti ta' ħin ta' 40 ms (25 Hz).
DIP 8 Jekk ikun ON, jiżdied offset ta' -1 V mal-output veloċi. DIP8 għandu jkun mitfi meta l-FSC jintuża mal-lejżers MOGLabs.
Ċirkwiti ta' kontroll tar-rispons
L-FSC għandu żewġ kanali ta' feedback paralleli li jistgħu jmexxu żewġ attwaturi simultanjament: attwatur "bil-mod", tipikament użat biex ibiddel il-frekwenza tal-lejżer b'ammont kbir fuq skali ta' żmien bil-mod, u t-tieni attwatur "veloċi". L-FSC jipprovdi kontroll preċiż ta' kull stage tal-linja tas-servo, kif ukoll knis (ramp) ġeneratur u monitoraġġ konvenjenti tas-sinjali.
INPUT
INPUT
+
AC
Żball Offset
DC
A IN
A
0v
+
B
B FI
0v +
VREF
0v
CHB
SINJAL MALAJR AC veloċi [7] Blokk DC
SINJAL BIL-MOD
MODULAZZJONI U KNIS
RATA
Ramp
INT / EXT
Inklinazzjoni [6] Knis 'il ġewwa
SPAN
0v
+
OFFSET
MOD FIL
0v
Mod [4]
0v
Spostament fiss [5]
0v
TRIG
0v 0v
+
BIAS
0v 0v
Preġudizzju [3]
SAKKAR (MALAJR) SAKKAR (BIL-MOD) MALAJR = SAKKAR BIL-MOD = SAKKAR
Knis LF
ĦRUĠ MALAJR +
SERVO MALAJR
QLIGĦ FI QLIGĦ MALAJR
Qligħ estern [1] P
+
I
+
0v
IMDAĦĦAL
MALAJR = ISSAKKAR ISSAKKAR ĠEWWA (MALAJR)
D
0v
SERVO BIL-MOD
Żball bil-mod Qligħ Qligħ bil-mod
INT BIL-MOD
#1
Knis LF
INT BIL-MOD
+
#2
0v
Integratur doppju [2]
BIL-MOD
Figura 3.1: Skematika tal-MOGLabs FSC. It-tikketti ħodor jirreferu għall-kontrolli fuq il-pannell ta' quddiem u l-inputs fuq il-pannell ta' wara, kannella huma swiċċijiet DIP interni, u vjola huma outputs fuq il-pannell ta' wara.
13
14
Kapitlu 3. Ċirkwiti ta' kontroll ta' feedback
3.1 Inputstage
L-input stage tal-FSC (figura 3.2) jiġġenera sinjal ta' żball bħala VERR = VA – VB – VOFFSET. VA jittieħed mill-konnettur SMA "A IN", u VB jiġi ssettjat bl-użu tas-swiċċ tas-selettur CHB, li jagħżel bejn il-konnettur SMA "B IN", VB = 0 jew VB = VREF kif issettjat mit-trimpot biswitu.
Il-kontrollur jaġixxi biex imexxi s-sinjal tal-iżball lejn żero, li jiddefinixxi l-punt tal-illokkjar. Xi applikazzjonijiet jistgħu jibbenefikaw minn aġġustamenti żgħar fil-livell tad-DC biex jaġġustaw dan il-punt tal-illokkjar, li jista' jinkiseb bil-pum ta' 10 dawriet ERR OFFSET għal bidla sa ±0 1 V, sakemm is-selettur INPUT ikun issettjat għall-modalità "offset" (). Offsets akbar jistgħu jinkisbu bit-trimpot REF.
INPUT
INPUT
+ arja kkundizzjonata
Żball Offset
DC
A IN
A
0v
+
B
B FI
SINJAL MALAJR AC Malajr [7] FE ŻBALL MALAJR
Blokk DC
Żball mgħaġġel
0v +
VREF
0v
CHB
SINJAL BIL-MOD
Żball bil-mod SE SLOW ERR
Figura 3.2: Skematika tal-inputs tal-FSCtage li juri l-kontrolli tal-akkoppjar, l-offset u l-polarità. L-eżagoni huma sinjali mmonitorjati disponibbli permezz tas-swiċċijiet tas-selettur tal-monitor fuq il-pannell ta' quddiem.
3.2 Ċirkwit tas-servo bil-mod
Il-Figura 3.3 turi l-konfigurazzjoni ta' feedback bil-mod tal-FSC. Qligħ varjabbli stage huwa kkontrollat bil-pum SLOW GAIN fuq il-pannell ta' quddiem. L-azzjoni tal-kontrollur hija jew integratur wieħed jew doppju
3.2 Ċirkwit tas-servo bil-mod
15
skont jekk DIP2 huwiex attivat. Il-kostanti tal-ħin tal-integratur bil-mod hija kkontrollata mill-pum SLOW INT fuq il-pannell ta' quddiem, li huwa ttikkettat f'termini tal-frekwenza tal-kantuniera assoċjata.
SERVO BIL-MOD
Żball bil-mod Qligħ Qligħ bil-mod
Integraturi
INT BIL-MOD
#1
Knis LF
INT BIL-MOD
+
#2
0v
Integratur doppju [2]
BIL-MOD
LF BIL-MOD
Figura 3.3: Skematika ta' servo I/I2 b'feedback bil-mod. L-eżagoni huma sinjali mmonitorjati disponibbli permezz tas-swiċċijiet tas-selettur tal-pannell ta' quddiem.
B'integratur wieħed, il-qligħ jiżdied bi frekwenza ta' Fourier aktar baxxa, b'inklinazzjoni ta' 20 dB kull deċennju. Iż-żieda ta' integratur ieħor iżżid l-inklinazzjoni għal 40 dB kull deċennju, u b'hekk tnaqqas l-ispostament fit-tul bejn il-frekwenzi attwali u dawk tal-punt issettjat. Iż-żieda żejda tal-qligħ tirriżulta f'oxxillazzjoni hekk kif il-kontrollur "jirreaġixxi żżejjed" għal bidliet fis-sinjal tal-iżball. Għal din ir-raġuni xi kultant ikun ta' benefiċċju li jiġi ristrett il-qligħ tal-linja ta' kontroll fi frekwenzi baxxi, fejn rispons kbir jista' jikkawża qabża fil-modalità tal-lejżer.
Is-servo bil-mod jipprovdi firxa kbira biex jikkumpensa għal drifts fit-tul u perturbazzjonijiet akustiċi, u l-attwatur veloċi għandu firxa żgħira iżda bandwidth għolja biex jikkumpensa għal disturbi rapidi. L-użu ta' integratur doppju jiżgura li s-servo bil-mod ikollu r-rispons dominanti fi frekwenza baxxa.
Għal applikazzjonijiet li ma jinkludux attwatur bil-mod separat, is-sinjal ta' kontroll bil-mod (żball integrat wieħed jew doppju) jista' jiżdied ma' dak veloċi billi ssettja s-swiċċ SLOW għal "NESTED". F'din il-modalità huwa rakkomandat li l-integratur doppju fil-kanal bil-mod jiġi diżattivat b'DIP2 biex tiġi evitata integrazzjoni tripla.
16
Kapitlu 3. Ċirkwiti ta' kontroll ta' feedback
3.2.1 Kejl tar-rispons bil-mod tas-servo
Il-linja tas-servo bil-mod hija ddisinjata għal kumpensazzjoni tad-drift bil-mod. Biex tosserva r-rispons tal-linja bil-mod:
1. Issettja l-MONITOR 1 għal SLOW ERR u qabbad l-output ma' oxxilloskopju.
2. Issettja l-MONITOR 2 għal SLOW u qabbad l-output ma' oxxilloskopju.
3. Issettja INPUT għal (modalità offset) u CHB għal 0.
4. Aġġusta l-pum ERR OFFSET sakemm il-livell tad-DC muri fuq il-monitor SLOW ERR ikun qrib iż-żero.
5. Aġġusta l-pum FREQ OFFSET sakemm il-livell tad-DC muri fuq il-monitor SLOW ikun qrib iż-żero.
6. Issettja l-volts għal kull diviżjoni fuq l-oxxilloskopju għal 10mV għal kull diviżjoni għaż-żewġ kanali.
7. Involvi l-linja tas-servo bil-mod billi tissettja l-modalità SLOW għal LOCK.
8. Aġġusta bil-mod il-pum ERR OFFSET sabiex il-livell tad-DC muri fuq il-monitor SLOW ERR jiċċaqlaq 'il fuq u 'l isfel minn żero b'10 mV.
9. Hekk kif is-sinjal tal-iżball integrat jibdel is-sinjal, int se tosserva l-bidla bil-mod tal-output b'250 mV.
Innota li l-ħin tar-rispons għas-servo bil-mod biex jitla' sal-limitu tiegħu jiddependi fuq numru ta' fatturi inkluż il-qligħ bil-mod, il-kostanti tal-ħin tal-integratur bil-mod, integrazzjoni waħda jew doppja, u d-daqs tas-sinjal tal-iżball.
3.2 Ċirkwit tas-servo bil-mod
17
3.2.2 Volum tal-ħruġ bil-modtage swing (biss għas-serje FSC A04… u inqas)
L-output tal-linja ta' kontroll tas-servo bil-mod huwa kkonfigurat għal firxa ta' 0 sa 2.5 V għall-kompatibilità ma' MOGLabs DLC. L-input tal-kontroll piezo DLC SWEEP għandu voltagqligħ ta' 48 sabiex l-input massimu ta' 2.5 V jirriżulta f'120 V fuq il-piezo. Meta l-linja tas-servo bil-mod tkun attivata, l-output bil-mod jitbandal biss b'±25 mV relattiv għall-valur tiegħu qabel l-attivazzjoni. Din il-limitazzjoni hija intenzjonata, biex jiġu evitati qabżiet fil-modalità tal-lejżer. Meta l-output bil-mod tal-FSC jintuża ma' MOGLabs DLC, varjazzjoni ta' 50 mV fl-output tal-kanal bil-mod tal-FSC tikkorrispondi għal varjazzjoni ta' 2.4 V fil-volum tal-piezo.tage li tikkorrispondi għal bidla fil-frekwenza tal-lejżer ta' madwar 0.5 sa 1 GHz, komparabbli mal-medda spettrali ħielsa ta' kavità ta' referenza tipika.
Għall-użu ma' kontrolluri tal-lejżer differenti, bidla akbar fl-output bil-mod imsakkar tal-FSC tista' tiġi attivata permezz ta' bidla sempliċi tar-reżistur. Il-qligħ fuq l-output tal-linja ta' feedback bil-mod huwa definit minn R82/R87, il-proporzjon tar-reżisturi R82 (500) u R87 (100 k). Biex iżżid l-output bil-mod, żid R82/R87, l-aktar faċli biex jinkiseb billi tnaqqas R87 billi tpoġġi reżistur ieħor b'mod parallel (pakkett SMD, daqs 0402). Pereżempjuampjiġifieri, iż-żieda ta' reżistur ta' 30 k b'mod parallel mar-reżistur eżistenti ta' 100 k tagħti reżistenza effettiva ta' 23 k li tipprovdi żieda fit-tbandil bil-mod tal-output minn ±25 mV għal ±125 mV. Il-Figura 3.4 turi t-tqassim tal-PCB tal-FSC madwar opamp U16.
R329
U16
C36
C362 R85 R331 C44 R87
C71
C35
R81 R82
Figura 3.4: It-tqassim tal-PCB tal-FSC madwar l-operazzjoni finali tal-qligħ bil-modamp U16, b'resistors tal-issettjar tal-qligħ R82 u R87 (imdawra b'ċirku); daqs 0402.
18
Kapitlu 3. Ċirkwiti ta' kontroll ta' feedback
3.3 Linja tas-servo veloċi
Is-servo ta' feedback veloċi (figura 3.5) huwa PID-loop li jipprovdi kontroll preċiż fuq kull wieħed mill-komponenti ta' feedback proporzjonali (P), integrali (I) u differenzjali (D), kif ukoll il-qligħ ġenerali tas-sistema kollha. L-output veloċi tal-FSC jista' jitbandal minn -2.5 V sa 2.5 V li, meta kkonfigurat b'lejżer tad-dijodu tal-kavità esterna MOGLabs, jista' jipprovdi varjazzjoni fil-kurrent ta' ±2.5 mA.
SERVO MALAJR
ŻID ĠEWWA
Qligħ estern [1]
QLIGĦ MALAJR
Żball mgħaġġel
Kontroll bil-mod
0v
+ IMDAĦĦAL
MALAJR = ISSAKKAR ISSAKKAR ĠEWWA (MALAJR)
PI
D
0v
+
Kontroll veloċi
Figura 3.5: Skematika ta' kontrollur servo PID b'feedback mgħaġġel.
Il-Figura 3.6 turi plott kunċettwali tal-azzjoni kemm tal-loops tas-servo veloċi kif ukoll ta' dawk bil-mod. Fi frekwenzi baxxi, il-loop tal-integratur veloċi (I) jiddomina. Biex jiġi evitat li l-loop tas-servo veloċi jirreaġixxi żżejjed għal perturbazzjonijiet esterni (akustiċi) ta' frekwenza baxxa, jiġi applikat limitu ta' qligħ ta' frekwenza baxxa kkontrollat mill-pum GAIN LIMIT.
Fi frekwenzi ta' medda medja (10 kHz għal kull MHz) il-feedback proporzjonali (P) jiddomina. Il-frekwenza tal-kantuniera tal-qligħ unitarju li fiha l-feedback proporzjonali jaqbeż ir-rispons integrat hija kkontrollata mill-pum FAST INT. Il-qligħ ġenerali tal-linja P huwa ssettjat mit-trimpot FAST GAIN, jew permezz ta' sinjal ta' kontroll estern permezz tal-konnettur GAIN IN fuq il-pannell ta' wara.
3.3 Linja tas-servo veloċi
19
60
Qligħ (dB)
Integratur doppju ta' qtugħ ta' frekwenza għolja
FAST INT QLIGĦ MALAJR
QLIGĦ DIFF MALAJR (limitu)
40
20
Integratur
0
QLIGĦ LF MALAJR (limitu)
Integratur
Proporzjonali
Differenzjatur
Iffiltra
INT BIL-MOD
20101
102
103
104
105
106
107
108
Frekwenza ta' Fourier [Hz]
Figura 3.6: Plott kunċettwali ta' Bode li juri l-azzjoni tal-kontrolluri veloċi (aħmar) u bil-mod (blu). Il-kontrollur bil-mod huwa jew integratur wieħed jew doppju bi frekwenza tal-kantuniera aġġustabbli. Il-kontrollur veloċi huwa kumpensatur PID bi frekwenzi tal-kantuniera aġġustabbli u limiti tal-qligħ fil-frekwenzi baxxi u għoljin. B'mod fakultattiv, id-differenzjatur jista' jiġi diżattivat u mibdul b'filtru low-pass.
Frekwenzi għoljin (1 MHz) tipikament jeħtieġu li l-linja tad-differenzjatur tiddomina għal qfil imtejjeb. Id-differenzjatur jipprovdi kumpens tal-fażi għall-ħin finit tar-rispons tas-sistema u għandu qligħ li jiżdied b'20 dB kull deċennju. Il-frekwenza tal-kantuniera tal-linja differenzjali tista' tiġi aġġustata permezz tal-pum FAST DIFF/FILTER biex tikkontrolla l-frekwenza li fiha jiddomina r-rispons differenzjali. Jekk il-FAST DIFF/FILTER ikun issettjat għal OFF, allura l-linja differenzjali tiġi diżattivata u r-rispons jibqa' proporzjonali fi frekwenzi ogħla. Biex tiġi evitata l-oxxillazzjoni u tiġi limitata l-influwenza tal-istorbju ta' frekwenza għolja meta l-linja ta' feedback differenzjali tkun attivata, hemm limitu ta' qligħ aġġustabbli, DIFF GAIN, li jirrestrinġi d-differenzjatur fi frekwenzi għoljin.
Differenzjatur spiss ma jkunx meħtieġ, u l-kompensatur jista' minflok jibbenefika minn filtrazzjoni low-pass tar-rispons veloċi tas-servo biex inaqqas aktar l-influwenza tal-istorbju. Dawwar il-FAST DIFF/FILTER
20
Kapitlu 3. Ċirkwiti ta' kontroll ta' feedback
Dawwar il-pum kontra l-arloġġ mill-pożizzjoni OFF biex tissettja l-frekwenza tar-roll-off għall-modalità ta' filtrazzjoni.
Is-servo veloċi għandu tliet modi ta' operazzjoni: SCAN, SCAN+P u LOCK. Meta jkun issettjat għal SCAN, ir-rispons jiġi diżattivat u l-polarizzazzjoni biss tiġi applikata għall-output veloċi. Meta jkun issettjat għal SCAN+P, jiġi applikat rispons proporzjonali, li jippermetti d-determinazzjoni tas-sinjal u l-qligħ tas-servo veloċi waqt li l-frekwenza tal-lejżer tkun għadha qed tiskennja, u b'hekk tissimplifika l-proċedura ta' qfil u rfinar (ara §4.2). Fil-modalità LOCK, l-iskennjar jitwaqqaf u jiġi attivat rispons PID sħiħ.
3.3.1 Kejl tar-rispons veloċi tas-servo
Iż-żewġ taqsimiet li ġejjin jiddeskrivu l-kejl ta' feedback proporzjonali u differenzjali għal bidliet fis-sinjal ta' żball. Uża ġeneratur tal-funzjoni biex tissimula sinjal ta' żball, u oxxilloskopju biex tkejjel ir-rispons.
1. Qabbad il-MONITOR 1, 2 ma' oxxilloskopju, u ssettja s-seletturi għal FAST ERR u FAST.
2. Issettja INPUT għal (modalità offset) u CHB għal 0.
3. Qabbad il-ġeneratur tal-funzjoni mal-input CHA.
4. Ikkonfigura l-ġeneratur tal-funzjoni biex jipproduċi mewġa sinusoidali ta' 100 Hz ta' 20 mV minn quċċata għal quċċata.
5. Aġġusta l-pum ERR OFFSET b'tali mod li s-sinjal tal-iżball sinusoidali, kif jidher fuq il-monitor FAST ERR, ikun iċċentrat madwar żero.
3.3.2 Kejl tar-rispons proporzjonali · Naqqas l-iskala għal żero billi ddawwar il-pum SPAN kompletament kontra l-arloġġ.
· Issettja FAST għal SCAN+P biex tattiva l-linja ta' feedback proporzjonali.
3.3 Linja tas-servo veloċi
21
· Fuq l-oxxilloskopju, l-output FAST tal-FSC għandu juri mewġa sinusoidali ta' 100 Hz.
· Aġġusta l-pum FAST GAIN biex tvarja l-qligħ proporzjonali tas-servo veloċi sakemm l-output ikun l-istess ampaltitudni bħala l-input.
· Biex tkejjel ir-rispons tal-frekwenza tar-rispons proporzjonali, aġġusta l-frekwenza tal-ġeneratur tal-funzjoni u immonitorja l- amptul tar-rispons tal-output FAST. Pereżempjuample, żid il-frekwenza sakemm ampIl-altitudni tinqata' bin-nofs, biex tinstab il-frekwenza tal-qligħ ta' -3 dB.
3.3.3 Kejl tar-rispons differenzjali
1. Issettja FAST INT għal OFF biex titfi l-linja tal-integratur.
2. Issettja l-FAST GAIN għal unità billi tuża l-passi deskritti fit-taqsima ta' hawn fuq.
3. Issettja l-DIFF GAIN għal 0 dB.
4. Issettja FAST DIFF/FILTER għal 100 kHz.
5. Ibdel il-frekwenza tal-ġeneratur tal-funzjoni minn 100 kHz għal 3 MHz u mmonitorja l-output FAST.
6. Hekk kif tkejjel il-frekwenza tas-sinjal tal-iżball, għandek tara żieda unitarja fil-frekwenzi kollha.
7. Issettja l-DIFF GAIN għal 24 dB.
8. Issa hekk kif tkejjel il-frekwenza tas-sinjal tal-iżball, għandek tinnota żieda fl-inklinazzjoni ta' 20 dB kull deċennju wara 100 kHz li tibda tonqos f'1 MHz, u turi l-opamp limitazzjonijiet tal-bandwidth.
Il-qligħ tal-output veloċi jista' jinbidel billi jinbidlu l-valuri tar-reżisturi, iżda ċ-ċirkwit huwa aktar ikkumplikat milli għal feedback bil-mod (§3.2.2). Ikkuntattja lil MOGLabs għal aktar informazzjoni jekk meħtieġ.
22
Kapitlu 3. Ċirkwiti ta' kontroll ta' feedback
3.4 Modulazzjoni u skennjar
L-iskennjar bil-lejżer huwa kkontrollat jew minn ġeneratur tal-knis intern jew minn sinjal tal-knis estern. Il-knis intern huwa bis-snien tas-serrieq b'perjodu varjabbli kif issettjat minn swiċċ tal-firxa intern b'erba' pożizzjonijiet (App. C), u trimpot RATE b'dawra waħda fuq il-pannell ta' quddiem.
Is-servo loops veloċi u bil-mod jistgħu jiġu attivati individwalment permezz ta' sinjali TTL lis-swiċċijiet tal-pannell ta' quddiem assoċjati mal-pannell ta' wara. Issettjar ta' kwalunkwe loop għal LOCK iwaqqaf il-knis u jattiva l-istabbilizzazzjoni.
MODULAZZJONI U KNIS
INT / EXT
TRIG
RATA
Ramp
Inklinazzjoni [6] Knis 'il ġewwa
SPAN
0v
+
OFFSET
0v
0v
Spostament fiss [5]
Kontroll veloċi MOD IN
Mod [4]
0v
0v 0v
+
BIAS
0v 0v
Preġudizzju [3]
ISSAKKAR (MALAJR)
ISSAKKAR (BIL-MOD)
MALAJR = IFFIRMA BIL-MOD = IFFIRMA
RAMP RA
Knis LF
BIAS BS
ĦRUĠ MALAJR +
HF MALAJR
Figura 3.7: Sweep, modulazzjoni esterna, u polarizzazzjoni tal-kurrent feedforward.
Ir-ramp jista' jiżdied ukoll mal-output veloċi billi tippermetti DIP3 u taġġusta t-trimpot BIAS, iżda ħafna kontrolluri tal-lejżer (bħall-MOGLabs DLC) jiġġeneraw il-kurrent ta' polarizzazzjoni meħtieġ ibbażat fuq is-sinjal servo bil-mod, f'liema każ mhux meħtieġ li jiġi ġġenerat ukoll fl-FSC.
4. Applikazzjoni example: Illokkjar ta' Pound-Drever Hall
Applikazzjoni tipika tal-FSC hija li tissakkar il-frekwenza ta' laser ma' kavità ottika bl-użu tat-teknika PDH (fig. 4.1). Il-kavità taġixxi bħala diskriminatur tal-frekwenza, u l-FSC iżomm il-laser f'reżonanza mal-kavità billi jikkontrolla l-piezo tal-laser u l-kurrent permezz tal-outputs SLOW u FAST tiegħu rispettivament, u b'hekk inaqqas il-wisa' tal-linja tal-laser. Nota ta' applikazzjoni separata (AN002) hija disponibbli li tipprovdi pariri prattiċi dettaljati dwar l-implimentazzjoni ta' apparat PDH.
Oxxilloskopju
TRIG
CH1
CH2
Laser
Mod attwali Piezo SMA
EOM
PBS
PD
Kontrollur DLC
PZT MOD
AC
Kavità LPF
MONITOR 2 MONITOR 1 ISSAKKAR
KNIS ĠEWWA QLIGĦ ĠEWWA
B FI
A IN
Serjali:
TRIG
ĦRUĠ MALAJR ĦRUĠ BIL-MOD DĦUL
QAWWA B QAWWA A
Figura 4.1: Skema simplifikata għall-illokkjar tal-kavità PDH bl-użu tal-FSC. Modulatur elettro-ottiku (EOM) jiġġenera sidebands, li jinteraġixxu mal-kavità, u jiġġeneraw riflessjonijiet li jitkejlu fuq il-fotoditekter (PD). Id-demodulazzjoni tas-sinjal tal-fotoditekter tipproduċi sinjal ta' żball PDH.
Varjetà ta' metodi oħra jistgħu jintużaw biex jiġġeneraw sinjali ta' żball, li mhux se jiġu diskussi hawn. Il-bqija ta' dan il-kapitlu jiddeskrivi kif jinkiseb lock ladarba jkun ġie ġġenerat sinjal ta' żball.
23
24
Kapitolu 4. Applikazzjoni example: Illokkjar ta' Pound-Drever Hall
4.1 Konfigurazzjoni tal-lejżer u l-kontrollur
L-FSC huwa kompatibbli ma' varjetà ta' lejżers u kontrolluri, sakemm ikunu kkonfigurati b'mod korrett għall-mod ta' operazzjoni mixtieq. Meta tkun qed issuq ECDL (bħal-lejżers MOGLabs CEL jew LDL), ir-rekwiżiti għal-lejżer u l-kontrollur huma kif ġej:
· Modulazzjoni ta' bandwidth għolja direttament fil-headboard tal-lejżer jew fil-modulatur tal-fażi intra-kavità.
· Vol għolitagKontroll piezo minn sinjal ta' kontroll estern.
· Ġenerazzjoni ta' feed-forward ("bias current") għal lejżers li jeħtieġu bias ta' 1 mA fil-medda kollha tal-iskannjar tagħhom. L-FSC kapaċi jiġġenera bias current internament iżda l-medda tista' tkun limitata mill-elettronika tal-headboard jew mis-saturazzjoni tal-modulatur tal-fażi, għalhekk jista' jkun meħtieġ li jintuża l-bias ipprovdut mill-kontrollur tal-lejżer.
Il-kontrolluri tal-lejżer u l-headboards tal-MOGLabs jistgħu jiġu kkonfigurati faċilment biex jiksbu l-imġiba meħtieġa, kif spjegat hawn taħt.
4.1.1 Konfigurazzjoni tal-headboard
Il-lejżers MOGLabs jinkludu headboard interna li tgħaqqad il-komponenti mal-kontrollur. Headboard li tinkludi modulazzjoni tal-kurrent veloċi permezz ta' konnettur SMA hija meħtieġa għall-operazzjoni mal-FSC. Il-headboard għandha tkun imqabbda direttament mal-FSC FAST OUT.
Il-headboard B1240 huwa rakkomandat ħafna għall-bandwidth massimu tal-modulazzjoni, għalkemm il-B1040 u l-B1047 huma sostituti aċċettabbli għal lejżers li mhumiex kompatibbli mal-B1240. Il-headboard għandu numru ta' swiċċijiet jumper li jridu jiġu kkonfigurati għal input DC coupled and buffered (BUF), fejn applikabbli.
4.2 Il-kisba ta' lock inizjali
25
4.1.2 Konfigurazzjoni tad-DLC
Għalkemm l-FSC jista' jiġi kkonfigurat għal sweep intern jew estern, huwa ferm aktar sempliċi li tuża l-modalità ta' sweep intern u tissettja d-DLC bħala apparat skjav kif ġej:
1. Qabbad SLOW OUT ma' SWEEP / PZT MOD fuq id-DLC.
2. Ippermetti DIP9 (External sweep) fuq id-DLC. Kun żgur li DIP13 u DIP14 huma mitfija.
3. Iddiżattiva d-DIP3 (ġenerazzjoni tal-Bias) tal-FSC. Id-DLC jiġġenera awtomatikament il-bias feed-forward attwali mill-input tal-knis, għalhekk mhux neċessarju li tiġġenera bias fl-FSC.
4. Issettja l-SPAN fuq id-DLC għall-massimu (dawra kompletament lejn l-arloġġ).
5. Issettja l-FREKWENZA fuq id-DLC għal żero billi tuża d-displej LCD biex turi l-Frekwenza.
6. Kun żgur li SWEEP fuq l-FSC huwa INT.
7. Issettja FREQ OFFSET għal medda medja u SPAN għal sħiħa fuq l-FSC u osserva l-iskannjar bil-lejżer.
8. Jekk l-iskannjar ikun fid-direzzjoni żbaljata, aqleb id-DIP4 tal-FSC jew id-DIP11 tad-DLC.
Huwa importanti li l-pum SPAN tad-DLC ma jiġix aġġustat ladarba jkun issettjat kif imsemmi hawn fuq, għax dan se jaffettwa l-linja ta' feedback u jista' jipprevjeni li l-FSC jissakkar. Il-kontrolli tal-FSC għandhom jintużaw biex jiġi aġġustat il-knis.
4.2 Il-kisba ta' lock inizjali
Il-kontrolli SPAN u OFFSET tal-FSC jistgħu jintużaw biex jirfinaw il-lejżer biex jiknes madwar il-punt tal-illokkjar mixtieq (eż. reżonanza tal-kavità) u biex iżidu l-iskennjar iżgħar madwar ir-reżonanza. Dan li ġej
26
Kapitolu 4. Applikazzjoni example: Illokkjar ta' Pound-Drever Hall
Il-passi huma illustrattivi tal-proċess meħtieġ biex tinkiseb serratura stabbli. Il-valuri elenkati huma indikattivi, u jkollhom jiġu aġġustati għal applikazzjonijiet speċifiċi. Aktar pariri dwar l-ottimizzazzjoni tas-serratura huma pprovduti f'§4.3.
4.2.1 Illokkjar b'feedback veloċi
1. Qabbad is-sinjal tal-iżball mal-input A IN fuq il-pannell ta' wara.
2. Kun żgur li s-sinjal tal-iżball huwa tal-ordni ta' 10 mVpp.
3. Issettja INPUT għal (modalità offset) u CHB għal 0.
4. Issettja MONITOR 1 għal FAST ERR u osserva fuq oxxilloskopju. Aġġusta l-pum ERR OFFSET sakemm il-livell DC muri jkun żero. Jekk ma jkunx hemm bżonn li tuża l-pum ERR OFFSET biex taġġusta l-livell DC tas-sinjal tal-iżball, is-swiċċ INPUT jista' jiġi ssettjat għal DC u l-pum ERR OFFSET ma jkollu l-ebda effett, u jipprevjeni aġġustament aċċidentali.
5. Naqqas il-FAST GAIN għal żero.
6. Issettja FAST għal SCAN+P, issettja SLOW għal SCAN, u sib ir-reżonanza billi tuża l-kontrolli tal-knis.
7. Żid il-FAST GAIN sakemm is-sinjal tal-iżball jidher li qed "jiġġebbed" kif muri fil-figura 4.2. Jekk dan ma jiġix osservat, aqleb is-swiċċ FAST SIGN u erġa' pprova.
8. Issettja FAST DIFF għal OFF u GAIN LIMIT għal 40. Naqqas FAST INT għal 100 kHz.
9. Issettja l-modalità FAST għal LOCK u l-kontrollur se jissakkar fuq il-qsim żero tas-sinjal tal-iżball. Jista' jkun meħtieġ li jsiru aġġustamenti żgħar għal FREQ OFFSET biex tissakkar il-lejżer.
10. Ottimizza l-illokkjar billi taġġusta l-FAST GAIN u l-FAST INT waqt li tosserva s-sinjal tal-iżball. Jista' jkun meħtieġ li terġa' tissakkar is-servo wara li taġġusta l-integratur.
4.2 Il-kisba ta' lock inizjali
27
Figura 4.2: L-iskennjar tal-lejżer b'feedback P biss fuq l-output veloċi waqt l-iskennjar tal-output bil-mod jikkawża li s-sinjal tal-iżball (oranġjo) jiġi estiż meta s-sinjal u l-qligħ ikunu korretti (lemin). F'applikazzjoni PDH, it-trażmissjoni tal-kavità (blu) tiġi estiża wkoll.
11. Xi applikazzjonijiet jistgħu jibbenefikaw billi jiżdied il-FAST DIFF biex tittejjeb ir-rispons tal-linja, iżda dan tipikament mhux meħtieġ biex jinkiseb lock inizjali.
4.2.2 Illokkjar b'feedback bil-mod
Ladarba tinkiseb il-lock bir-rispons proporzjonali u tal-integratur veloċi, ir-rispons bil-mod għandu mbagħad jiġi attivat biex jitqiesu d-drifts bil-mod u s-sensittività għal perturbazzjonijiet akustiċi ta' frekwenza baxxa.
1. Issettja SLOW GAIN għal medda medja u SLOW INT għal 100 Hz.
2. Issettja l-modalità FAST għal SCAN+P biex tiftaħ il-lejżer, u aġġusta SPAN u OFFSET sabiex tkun tista' tara l-qsim żero.
3. Issettja l-MONITOR 2 għal SLOW ERR u osserva fuq oxxilloskopju. Aġġusta t-trimpot ħdejn ERR OFFSET biex iġġib is-sinjal tal-iżball bil-mod għal żero. L-aġġustament ta' dan it-trimpot jaffettwa biss il-livell DC tas-sinjal tal-iżball bil-mod, mhux is-sinjal tal-iżball veloċi.
4. Erġa' illokkja l-lejżer billi tissettja l-modalità FAST għal LOCK u agħmel kwalunkwe aġġustament żgħir meħtieġ għal FREQ OFFSET biex tissakkar il-lejżer.
28
Kapitolu 4. Applikazzjoni example: Illokkjar ta' Pound-Drever Hall
5. Issettja l-modalità SLOW għal LOCK u osserva s-sinjal tal-iżball bil-mod. Jekk is-servo bil-mod jissakkar, il-livell DC tal-iżball bil-mod jista' jinbidel. Jekk dan iseħħ, innota l-valur il-ġdid tas-sinjal tal-iżball, issettja SLOW lura għal SCAN u uża t-trimpot tal-offset tal-iżball biex iġġib is-sinjal tal-iżball bil-mod miftuħ eqreb lejn il-valur imsakkar u pprova tissakkar mill-ġdid is-serratura bil-mod.
6. Irrepeti l-pass preċedenti tal-illokkjar bil-mod tal-lejżer, osserva l-bidla fid-DC fl-iżball bil-mod, u aġġusta t-trimpot tal-offset tal-iżball sakemm l-ingaġġ tal-illokkjar bil-mod ma jipproduċix bidla li tista' titkejjel fil-valur tas-sinjal tal-iżball tal-illokkjar bil-mod kontra l-illokkjar mgħaġġel.
It-trimpot tal-offset tal-iżball jaġġusta għal differenzi żgħar (mV) fl-offsets tas-sinjal tal-iżball veloċi u bil-mod. L-aġġustament tat-trimpot jiżgura li kemm iċ-ċirkwiti tal-kumpensatur tal-iżball veloċi kif ukoll dawk bil-mod jissakkru l-lejżer għall-istess frekwenza.
7. Jekk is-servo jinfetaħ immedjatament malli tagħfas il-lock bil-mod, ipprova aqleb is-SINJAL BIL-MOD.
8. Jekk is-servo bil-mod xorta jinfetaħ immedjatament, naqqas il-qligħ bil-mod u erġa' pprova.
9. Ladarba jinkiseb slow lock stabbli bit-trimpot ERR OFFSET issettjat b'mod korrett, aġġusta SLOW GAIN u SLOW INT għal stabbiltà mtejba tal-lock.
4.3 Ottimizzazzjoni
L-iskop tas-servo huwa li jissakkar il-lejżer mal-qsim żero tas-sinjal tal-iżball, li idealment ikun identikament żero meta jkun imsakkar. Għalhekk, l-istorbju fis-sinjal tal-iżball huwa kejl tal-kwalità tal-illokkjar. L-analiżi tal-ispettru tas-sinjal tal-iżball hija għodda qawwija biex wieħed jifhem u jottimizza r-rispons. L-analizzaturi tal-ispettru RF jistgħu jintużaw iżda huma relattivament għaljin u għandhom firxa dinamika limitata. Karta tal-ħoss tajba (24-bit 192 kHz, eż. Lynx L22)
4.3 Ottimizzazzjoni
29
jipprovdi analiżi tal-istorbju sa frekwenza ta' Fourier ta' 96 kHz b'firxa dinamika ta' 140 dB.
Idealment, l-analizzatur tal-ispettru jintuża ma' diskriminatur tal-frekwenza indipendenti li ma jkunx sensittiv għall-varjazzjonijiet fil-qawwa tal-lejżer [11]. Riżultati tajbin jistgħu jinkisbu billi jiġi mmonitorjat is-sinjal ta' żball fil-linja iżda kejl barra mill-linja huwa preferibbli, bħall-kejl tat-trażmissjoni tal-kavità f'applikazzjoni PDH. Biex tanalizza s-sinjal ta' żball, qabbad l-analizzatur tal-ispettru ma' waħda mill-outputs tal-MONITOR issettjati għal FAST ERR.
L-illokkjar ta' bandwidth għoli tipikament jinvolvi l-ewwel li jinkiseb lock stabbli bl-użu tas-servo veloċi biss, u mbagħad l-użu tas-servo bil-mod biex tittejjeb l-istabbiltà tal-illokkjar fit-tul. Is-servo bil-mod huwa meħtieġ biex jikkumpensa għad-drift termali u l-perturbazzjonijiet akustiċi, li jirriżultaw f'mode-hop jekk jiġu kkumpensati bil-kurrent biss. B'kuntrast, tekniki sempliċi ta' illokkjar bħall-ispettroskopija ta' assorbiment saturat tipikament jinkisbu billi l-ewwel jinkiseb lock stabbli bis-servo bil-mod, u mbagħad jintuża s-servo veloċi biex jikkumpensa għall-varjazzjonijiet ta' frekwenza ogħla biss. Jista' jkun ta' benefiċċju li tikkonsulta l-plott ta' Bode (figura 4.3) meta tinterpreta l-ispettru tas-sinjal tal-iżball.
Meta jiġi ottimizzat l-FSC, huwa rakkomandat li l-ewwel jiġi ottimizzat is-servo veloċi permezz tal-analiżi tas-sinjal tal-iżball (jew it-trażmissjoni mill-kavità), u mbagħad is-servo bil-mod biex titnaqqas is-sensittività għal perturbazzjonijiet esterni. B'mod partikolari, il-modalità SCAN+P tipprovdi mod konvenjenti biex jinkiseb is-sinjal tal-feedback u l-qligħ bejn wieħed u ieħor korretti.
Innota li biex tikseb l-aktar lock stabbli tal-frekwenza teħtieġ ottimizzazzjoni bir-reqqa ta' ħafna aspetti tal-apparat, mhux biss tal-parametri tal-FSC. Pereżempjuample, residwu ampIl-modulazzjoni tal-longitudni (RAM) f'apparat PDH tirriżulta f'drift fis-sinjal tal-iżball, li s-servo ma jkunx jista' jikkumpensa għalih. Bl-istess mod, proporzjon sinjal-ħoss (SNR) fqir se jitma' l-ħoss direttament fil-lejżer.
B'mod partikolari, il-qligħ għoli tal-integraturi jfisser li s-serratura tista' tkun sensittiva għal-linji tal-art fil-katina tal-ipproċessar tas-sinjali, u
30
Kapitolu 4. Applikazzjoni example: Illokkjar ta' Pound-Drever Hall
Għandha tingħata attenzjoni biex dawn jiġu eliminati jew mitigati. L-ert tal-FSC għandu jkun kemm jista' jkun viċin kemm tal-kontrollur tal-lejżer kif ukoll ta' kwalunkwe elettronika involuta fil-ġenerazzjoni tas-sinjal tal-iżball.
Proċedura waħda għall-ottimizzazzjoni tas-servo veloċi hija li tissettja FAST DIFF għal OFF u taġġusta FAST GAIN, FAST INT u GAIN LIMIT biex tnaqqas il-livell tal-ħoss kemm jista' jkun. Imbagħad ottimizza FAST DIFF u DIFF GAIN biex tnaqqas il-komponenti tal-ħoss ta' frekwenza għolja kif osservati fuq analizzatur tal-ispettru. Innota li jistgħu jkunu meħtieġa bidliet f'FAST GAIN u FAST INT biex tottimizza l-illokkjar ladarba jkun ġie introdott id-differenzjatur.
F'xi applikazzjonijiet, is-sinjal tal-iżball huwa limitat fil-bandwidth u fih biss storbju mhux korrelat fi frekwenzi għoljin. F'xenarji bħal dawn huwa mixtieq li tiġi limitata l-azzjoni tas-servo fi frekwenzi għoljin biex jiġi evitat li dan l-istorbju jiġi akkoppjat lura fis-sinjal tal-kontroll. Għażla ta' filtru hija pprovduta biex tnaqqas ir-rispons veloċi tas-servo 'l fuq minn frekwenza speċifika. Din l-għażla hija mutualment esklussiva għad-differenzjatur, u għandha tiġi ppruvata jekk l-attivazzjoni tad-differenzjatur tidher li tiżdied.
60
Qligħ (dB)
Integratur doppju ta' qtugħ ta' frekwenza għolja
FAST INT QLIGĦ MALAJR
QLIGĦ DIFF MALAJR (limitu)
40
20
Integratur
0
QLIGĦ LF MALAJR (limitu)
Integratur
Proporzjonali
Differenzjatur
Iffiltra
INT BIL-MOD
20101
102
103
104
105
106
107
108
Frekwenza ta' Fourier [Hz]
Figura 4.3: Plott kunċettwali ta' Bode li juri l-azzjoni tal-kontrolluri veloċi (aħmar) u bil-mod (blu). Il-frekwenzi tal-kantunieri u l-limiti tal-qligħ huma aġġustati bil-pumi tal-pannell ta' quddiem kif immarkat.
4.3 Ottimizzazzjoni
31
l-istorbju mkejjel.
Is-servo bil-mod jista' mbagħad jiġi ottimizzat biex jimminimizza r-reazzjoni żejda għal perturbazzjonijiet esterni. Mingħajr il-linja tas-servo bil-mod, il-limitu ta' qligħ għoli jfisser li s-servo veloċi se jirrispondi għal perturbazzjonijiet esterni (eż. akkoppjar akustiku) u l-bidla li tirriżulta fil-kurrent tista' tinduċi bidliet fil-modalità fil-lejżer. Għalhekk huwa preferibbli li dawn il-varjazzjonijiet (ta' frekwenza baxxa) jiġu kkumpensati fil-piezo minflok.
L-aġġustament tas-SLOW GAIN u SLOW INT mhux neċessarjament jipproduċi titjib fl-ispettru tas-sinjal tal-iżball, iżda meta jiġi ottimizzat inaqqas is-sensittività għal perturbazzjonijiet akustiċi u jtawwal il-ħajja tas-serratura.
Bl-istess mod, l-attivazzjoni tal-integratur doppju (DIP2) tista' ttejjeb l-istabbiltà billi tiżgura li l-qligħ ġenerali tas-sistema tas-servo bil-mod ikun ogħla mis-servo veloċi f'dawn il-frekwenzi aktar baxxi. Madankollu, dan jista' jikkawża li s-servo bil-mod jirreaġixxi żżejjed għal perturbazzjonijiet ta' frekwenza baxxa u l-integratur doppju huwa rakkomandat biss jekk id-drifts fit-tul fil-kurrent ikunu qed jiddestabbilizzaw is-serratura.
32
Kapitolu 4. Applikazzjoni example: Illokkjar ta' Pound-Drever Hall
A. Speċifikazzjonijiet
Parametru
Speċifikazzjoni
Qabda tal-ħin Width tal-frekwenza (-3 dB) Dewmien tal-propagazzjoni Width tal-frekwenza tal-modulazzjoni esterna (-3 dB)
> 35 MHz < 40 ns
> 35 MHz
Input A IN, B IN SWEEP IN GAIN IN MOD IN LOCK IN
SMA, 1 M, ±2 5 V SMA, 1 M, 0 sa +2 5 V SMA, 1 M, ±2 5 V SMA, 1 M, ±2 5 V Konnettur awdjo femminili ta' 3.5 mm, TTL
L-inputs analogi huma over-volumtagProtett sa ±10 V. L-inputs TTL jieħdu < 1 V bħala baxx, > 0 V bħala għoli. L-inputs LOCK IN huma -2 0 V sa 0 V, attivi baxxi, jiġbdu ±5 µA.
33
34
Appendiċi A. Speċifikazzjonijiet
Parametru
Ħruġ SLOW OUT FAST OUT MONITOR 1, 2 TRIG POWER A, B
Speċifikazzjoni
SMA, 50, 0 sa +2 V, medda ta' frekwenza 5 kHz SMA, 20, ±50 V, medda ta' frekwenza > 2 MHz SMA, 5, medda ta' frekwenza > 20 MHz SMA, 50M, 20 sa +1 V Konnettur femminili M0, ±5 V, 8 mA
L-outputs kollha huma limitati għal ±5 V. 50 output 50 mA massimu (125 mW, +21 dBm).
Mekkanika u qawwa
Input tal-IEC
110 sa 130V f'60Hz jew 220 sa 260V f'50Hz
Fjus
Ċeramika kontra ż-żieda fil-vultaġġ ta' 5x20mm 230 V/0.25 A jew 115 V/0.63 A
Dimensjonijiet
W × G × P = 250 × 79 × 292 mm
Piż
2 kg
Użu tal-enerġija
< 10 W
Issolvi l-problemi
B.1 Il-frekwenza tal-lejżer ma tiskennjax
DLC MOGLabs b'sinjal ta' kontroll piezo estern jirrikjedi li s-sinjal estern jaqsam 1.25 V. Jekk inti ċert li s-sinjal ta' kontroll estern tiegħek jaqsam 1.25 V ikkonferma dan li ġej:
· Il-medda tad-DLC hija kompletament lejn l-arloġġ. · IL-FREKWENZA fuq id-DLC hija żero (bl-użu tad-displej LCD biex tissettja)
Frekwenza). · DIP9 (External sweep) tad-DLC huwa mixgħul. · DIP13 u DIP14 tad-DLC huma mitfija. · Is-swiċċ tat-toggle lock fuq id-DLC huwa ssettjat għal SCAN. · SLOW OUT tal-FSC huwa konness mal-SWEEP / PZT MOD
input tad-DLC. · SWEEP fuq l-FSC huwa INT. · Il-firxa tal-FSC hija kompletament lejn l-arloġġ. · Qabbad l-FSC MONITOR 1 ma' oxxilloskopju, issettja l-MONI-
TOR 1 pum għal RAMP u aġġusta FREQ OFFSET sakemm ir-ramp huwa ċċentrat madwar 1.25 V.
Jekk il-verifiki ta' hawn fuq ma solvewx il-problema tiegħek, skonnettja l-FSC mid-DLC u kun żgur li l-lejżer jiskennja meta jkun ikkontrollat bid-DLC. Ikkuntattja lil MOGLabs għall-assistenza jekk ma jirnexxix.
35
36
Appendiċi B. Issolvi l-problemi
B.2 Meta tuża input ta' modulazzjoni, l-output veloċi jgħum għal volum kbirtage
Meta tuża l-funzjonalità MOD IN tal-FSC (DIP 4 attivat) l-output veloċi tipikament jgħum fil-volum pożittivtagbinarju elettroniku, madwar 4V. Kun żgur li MOD IN ikun shortcut meta ma jkunx qed jintuża.
B.3 Sinjali ta' żball pożittivi kbar
F'xi applikazzjonijiet, is-sinjal ta' żball iġġenerat mill-applikazzjoni jista' jkun strettament pożittiv (jew negattiv) u kbir. F'dan il-każ, it-trimpot REF u l-OFFSET ERR jistgħu ma jipprovdux biżżejjed DC shift biex jiżguraw li l-lockpoint mixtieq jikkoinċidi ma' 0 V. F'dan il-każ, kemm CH A kif ukoll CH B jistgħu jintużaw bit-toggle INPUT issettjat għal , CH B issettjat għal PD u b'DC voltage applikat għal CH B biex jiġġenera l-ispostament meħtieġ biex jiċċentra l-punt tal-illokkjar. Bħala eż.ampPereżempju, jekk is-sinjal tal-iżball ikun bejn 0 V u 5 V u l-punt tal-illokkjar kien 2.5 V, imbagħad qabbad is-sinjal tal-iżball ma' CH A u applika 2.5 V ma' CH B. Bl-issettjar xieraq, is-sinjal tal-iżball imbagħad ikun bejn -2 V u +5 V.
B.4 Binarji ta' ħruġ veloċi f'±0.625 V
Għal ħafna mill-ECDLs tal-MOGLabs, volumtagVarjazzjoni ta' ±0.625 V fuq l-output veloċi (li tikkorrispondi għal ±0.625 mA injettat fid-dijodu tal-lejżer) hija aktar milli meħtieġ biex tissakkar ma' kavità ottika. F'xi applikazzjonijiet hija meħtieġa firxa akbar fuq l-output veloċi. Dan il-limitu jista' jiżdied b'bidla sempliċi ta' reżistur. Jekk jogħġbok ikkuntattja lil MOGLabs għal aktar informazzjoni jekk meħtieġ.
B.5 Ir-rispons jeħtieġ li jibdel is-sinjal
Jekk il-polarità tar-rispons mgħaġġel tinbidel, tipikament ikun minħabba li l-lejżer ikun daħal fi stat multi-modali (żewġ modi ta' kavità esterna joxxillaw simultanjament). Aġġusta l-kurrent tal-lejżer biex tikseb operazzjoni singlemode, minflok ma taqleb il-polarità tar-rispons.
B.6 Il-monitor joħroġ sinjal ħażin
37
B.6 Il-monitor joħroġ sinjal ħażin
Waqt l-ittestjar fil-fabbrika, l-output ta' kull wieħed mill-pumi tal-MONITOR jiġi vverifikat. Madankollu, maż-żmien il-viti tas-sett li jżommu l-pum f'postu jistgħu jirrilassaw u l-pum jista' jiżloq, u b'hekk il-pum jindika s-sinjal ħażin. Biex tiċċekkja:
· Qabbad l-output tal-MONITOR ma' oxxilloskopju.
· Dawwar il-pum SPAN kompletament lejn l-arloġġ.
· Dawwar il-MONITOR għal RAMPIssa għandek tosserva arampsinjal ta' input fl-ordni ta' volt wieħed; jekk ma tagħmilx hekk allura l-pożizzjoni tal-pum mhix korretta.
· Anke jekk tosserva arampsinjal ta' sinjalazzjoni, il-pożizzjoni tal-pum xorta tista' tkun żbaljata, dawwar il-pum pożizzjoni waħda aktar lejn l-arloġġ.
· Issa għandu jkollok sinjal żgħir qrib 0 V, u forsi tista' tara r żgħiraamp fuq l-oxxilloskopju fl-ordni ta' għexieren ta' mV. Aġġusta t-trimpot tal-BIAS u għandek tara l- ampaltitudni ta' din ir-ramp bidla.
· Jekk is-sinjal fuq l-oxxilloskopju jinbidel hekk kif taġġusta t-trimpot tal-BIAS, il-pożizzjoni tal-pum tal-MONITOR tiegħek hija korretta; jekk le, allura l-pożizzjoni tal-pum tal-MONITOR teħtieġ li tiġi aġġustata.
Biex tikkoreġi l-pożizzjoni tal-pum tal-MONITOR, is-sinjali tal-ħruġ l-ewwel iridu jiġu identifikati bl-użu ta' proċedura simili għal dik ta' hawn fuq, u l-pożizzjoni tal-pum imbagħad tista' tiddawwar billi jinħallu ż-żewġ viti tas-sett li jżommu l-pum f'postu, b'ċavetta allen ta' 1.5 mm jew ball driver.
B.7 Il-lejżer jgħaddi minn qabżiet bil-mod
Il-qbiż fil-modalità bil-mod jista' jkun ikkawżat minn feedback ottiku minn elementi ottiċi bejn il-lejżer u l-kavità, pereżempjuampakkoppjaturi tal-fibra, jew mill-kavità ottika nnifisha. Is-sintomi jinkludu frekwenza
38
Appendiċi B. Issolvi l-problemi
qabżiet tal-lejżer li jaħdem liberament fuq skali ta' żmien bil-mod, tal-ordni ta' 30 sekonda fejn il-frekwenza tal-lejżer tiżdied b'10 sa 100 MHz. Kun żgur li l-lejżer għandu iżolament ottiku suffiċjenti, billi tinstalla iżolatur ieħor jekk meħtieġ, u imblokka kwalunkwe mogħdija tar-raġġi li ma tkunx użata.
Ċ. Tqassim tal-PCB
C39
C59
R30
C76
C116
C166
C3
C2
P1
P2
C1
C9
C7
C6
C4
C5
P3
R1 C8 C10
R2
R338 D1
C378
R24
R337
R27
C15
R7
R28
R8
R66 R34
R340 C379
R33
R10
D4
R11 C60 R35
R342
R37
R343 D6
C380
R3 C16 R12
R4
C366 R58 R59 C31 R336
P4
R5 D8
C365 R347 R345
R49
R77 R40
R50 D3
C368 R344 R346
R75
Ċ29 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 Ċ171 Ċ160 R188 R172 R173
Ċ93 R111 Ċ96 Ċ102 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
Ċ227 Ċ241 Ċ243 Ċ242 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
Ċ113 R174 R175 R176 R177
C120
R128
R126 C106
R127 R125
U35 R132 U39
R141 C117 R129 R158
R142
Ċ136 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 Ċ77 U23 Ċ82
U24 Ċ64 U22 Ċ81
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
Ċ349 R318 Ċ350 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
Appendiċi Ċ. Tqassim tal-PCB
D. Konverżjoni ta' 115/230 V
D.1 Fjus
Il-fjus huwa antisurge taċ-ċeramika, 0.25A (230V) jew 0.63A (115V), 5x20mm, pereżempjuample Littlefuse 0215.250MXP jew 0215.630MXP. Id-detentur tal-fjus huwa kartriġ aħmar eżatt 'il fuq mid-daħla tal-enerġija IEC u s-swiċċ prinċipali fuq wara tal-unità (Fig. D.1).
Figura D.1: Il-katastrof tal-fjus, li juri l-pożizzjoni tal-fjus għal tħaddim f'230 V.
Konverżjoni D.2 120/240 V
Il-kontrollur jista' jitħaddem minn AC b'50 sa 60 Hz, 110 sa 120 V (100 V fil-Ġappun), jew 220 sa 240 V. Biex tikkonverti bejn 115 V u 230 V, il-kartuċċa tal-fjus għandha titneħħa, u terġa' tiddaħħal b'tali mod li l-volum korrett ikun...tage jidher mit-tieqa tal-għatu u l-fjus korrett (kif hawn fuq) huwa installat.
41
42
Appendiċi D. Konverżjoni ta' 115/230 V
Figura D.2: Biex tibdel il-fjus jew il-volumtage, iftaħ l-għatu tal-iskartoċċ tal-fjus b'tornavit imdaħħal f'slott żgħir fit-tarf tax-xellug tal-għatu, eżatt fuq ix-xellug tal-vol aħmartage indikatur.
Meta tneħħi l-kartuċċa tal-fjus, daħħal tornavit fir-riċess fuq ix-xellug tal-kartuċċa; tippruvax toħroġha billi tuża tornavit mill-ġnub tal-holder tal-fjus (ara l-figuri).
ĦAŻIN!
KORRETT
Figura D.3: Biex tneħħi l-iskartoċċ tal-fjus, daħħal tornavit f'kavità fuq ix-xellug tal-iskartoċċ.
Meta tibdel il-voltage, il-fjus u l-klipp tal-pont iridu jiġu skambjati minn naħa għall-oħra, sabiex il-klipp tal-pont ikun dejjem fil-qiegħ u l-fjus dejjem fil-parti ta' fuq; ara l-figuri hawn taħt.
Konverżjoni D.2 120/240 V
43
Figura D.4: Pont ta' 230 V (xellug) u fjus (lemin). Ibdel il-pont u l-fjus meta tbiddel il-volumtage, sabiex il-fjus jibqa' 'l fuq meta jiddaħħal.
Figura D.5: Pont ta' 115 V (xellug) u fjus (lemin).
44
Appendiċi D. Konverżjoni ta' 115/230 V
Biblijografija
[1] Alex Abramovici u Jake Chapsky. Sistemi ta' Kontroll tar-Reazzjoni: Gwida Rapida għax-Xjentisti u l-Inġiniera. Springer Science & Business Media, 2012. 1
[2] Boris Lurie u Paul Enright. Kontroll Klassiku tar-Reason: Bil-MATLAB® u Simulink®. CRC Press, 2011. 1
[3] Richard W. Fox, Chris W. Oates, u Leo W. Hollberg. Stabbilizzazzjoni ta' lejżers tad-dijodi għal kavitajiet ta' finezza għolja. Metodi sperimentali fix-xjenzi fiżiċi, 40:1, 46. 2003
[4] RWP Drever, JL Hall, FV Kowalski, J. Hough, GM Ford, AJ Munley, u H. Ward. Stabbilizzazzjoni tal-fażi u l-frekwenza tal-lejżer bl-użu ta' reżonatur ottiku. Appl. Phys. B, 31:97 105, 1983. 1
[5] TW Ha¨nsch u B. Couillaud. Stabbilizzazzjoni tal-frekwenza tal-lejżer permezz ta' spettroskopija tal-polarizzazzjoni ta' kavità ta' referenza li tirrifletti. Optics communications, 35(3):441, 444. 1980
[6] M. Zhu u JL Hall. Stabbilizzazzjoni tal-fażi/frekwenza ottika ta' sistema tal-lejżer: applikazzjoni għal lejżer kummerċjali taż-żebgħa b'stabilizzatur estern. J. Opt. Soc. Am. B, 10:802, 1993. 1
[7] GC Bjorklund. Spettroskopija tal-modulazzjoni tal-frekwenza: metodu ġdid għall-kejl ta' assorbimenti u dispersjonijiet dgħajfa. Opt. Lett., 5:15, 1980. 1
[8] Joshua S Torrance, Ben M Sparkes, Lincoln D Turner, u Robert E Scholten. Tnaqqis tal-wisa' tal-linja tal-lejżer sub-kilohertz bl-użu tal-ispettroskopija tal-polarizzazzjoni. Optics express, 24(11):11396 11406, 2016. 1
45
[10] W. Demtröder. Spettroskopija bil-Lejżer, Kunċetti Bażiċi u Strumentazzjoni. Springer, Berlin, it-2 edizzjoni, 1996. 1
[11] LD Turner, KP Weber, CJ Hawthorn, u RE Scholten. Karatterizzazzjoni tal-istorbju tal-frekwenza ta' lejżers tad-dijodi b'linja dejqa. Opt. Communic., 201:391, 2002. 29
46
MOG Laboratories Pty Ltd 49 Triq l-Università, Carlton VIC 3053, l-Awstralja Tel: +61 3 9939 0677 info@moglabs.com
© 2017 2025 L-ispeċifikazzjonijiet u d-deskrizzjonijiet tal-prodott f'dan id-dokument huma soġġetti għal tibdil mingħajr avviż.
Dokumenti / Riżorsi
 |
Kontrollur tas-Servo Mgħaġġel PID tal-moglabs [pdfManwal tal-Istruzzjonijiet Kontrollur Servo Mgħaġġel PID, PID, Kontrollur Servo Mgħaġġel, Kontrollur Servo |