คู่มือการใช้งาน Moglabs PID Fast Servo Controller

การรักษาเสถียรภาพความถี่ป้อนกลับของเลเซอร์อาจมีความซับซ้อน ขอแนะนำให้view ตำราทฤษฎีการควบคุมและวรรณกรรมเกี่ยวกับการรักษาเสถียรภาพความถี่เลเซอร์เพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้น

การเชื่อมต่อและการควบคุม

แผงควบคุมด้านหน้า

แผงควบคุมด้านหน้าใช้สำหรับการปรับแต่งและการตรวจสอบทันที การควบคุมเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปรับแต่งแบบเรียลไทม์ระหว่างการทำงาน

การควบคุมและการเชื่อมต่อที่แผงด้านหลัง

แผงควบคุมและการเชื่อมต่อด้านหลังมีอินเทอร์เฟซสำหรับอุปกรณ์ภายนอกและอุปกรณ์ต่อพ่วง การเชื่อมต่ออย่างถูกต้องจะช่วยให้การทำงานราบรื่นและเข้ากันได้กับระบบภายนอก

สวิตช์ DIP ภายใน

สวิตช์ DIP ภายในมีตัวเลือกการกำหนดค่าเพิ่มเติม การทำความเข้าใจและการตั้งค่าสวิตช์เหล่านี้อย่างถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการปรับแต่งพฤติกรรมของคอนโทรลเลอร์

คำถามที่พบบ่อย

View Fullscreen

บริษัทซานเทค
ตัวควบคุมเซอร์โวแบบเร็ว
เวอร์ชัน 1.0.9, ฮาร์ดแวร์ Rev 2

การจำกัดความรับผิดชอบ
MOG Laboratories Pty Ltd (MOGLabs) จะไม่รับผิดชอบใดๆ ที่เกิดขึ้นจากการใช้ข้อมูลที่มีอยู่ในคู่มือนี้ เอกสารนี้อาจมีหรืออ้างอิงข้อมูลและผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการคุ้มครองโดยลิขสิทธิ์หรือสิทธิบัตร และไม่ได้สื่อถึงใบอนุญาตใด ๆ ภายใต้สิทธิในสิทธิบัตรของ MOGLabs หรือสิทธิของผู้อื่น MOGLabs จะไม่รับผิดชอบต่อข้อบกพร่องใด ๆ ในฮาร์ดแวร์หรือซอฟต์แวร์ หรือการสูญหายหรือความไม่เพียงพอของข้อมูลใด ๆ หรือความเสียหายโดยตรง ทางอ้อม โดยบังเอิญ หรือเป็นผลสืบเนื่องใด ๆ ที่เกี่ยวข้องกับหรือเกิดขึ้นจากประสิทธิภาพหรือการใช้ผลิตภัณฑ์ใด ๆ ของบริษัท . ข้อจำกัดความรับผิดข้างต้นจะมีผลบังคับใช้อย่างเท่าเทียมกันกับบริการใดๆ ที่ให้บริการโดย MOGLabs

ลิขสิทธิ์
ลิขสิทธิ์ © MOG Laboratories Pty Ltd (MOGLabs) 2017 2025 ห้ามทำซ้ำ จัดเก็บส่วนใดส่วนหนึ่งของสิ่งพิมพ์นี้ในระบบดึงข้อมูล หรือส่งต่อในรูปแบบใดๆ หรือโดยวิธีการใดๆ ในรูปแบบอิเล็กทรอนิกส์ ทางกล การถ่ายเอกสาร หรืออย่างอื่น โดยไม่ต้องเขียนเป็นลายลักษณ์อักษรล่วงหน้า ได้รับอนุญาตจาก MOGLabs

ติดต่อ

หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติม กรุณาติดต่อ:

MOG Laboratories P/L 49 University St Carlton VIC 3053 ออสเตรเลีย +61 3 9939 0677 info@moglabs.com www.moglabs.com

Santec LIS Corporation 5823 Ohkusa-Nenjozaka, Komaki Aichi 485-0802 JAPAN +81 568 79 3535 www.santec.com

การแนะนำ

MOGLabs FSC มอบองค์ประกอบสำคัญของตัวควบคุมเซอร์โวแบนด์วิดท์สูง ความหน่วงต่ำ ซึ่งออกแบบมาเพื่อการรักษาเสถียรภาพความถี่เลเซอร์และการลดความกว้างของเส้น FSC ยังสามารถใช้สำหรับ ampการควบคุมความสูง เช่นampเพื่อสร้าง "ตัวกินสัญญาณรบกวน" ที่ทำให้พลังงานแสงของเลเซอร์มีเสถียรภาพ แต่ในคู่มือนี้ เราถือว่ามีการนำเอาการใช้การรักษาเสถียรภาพความถี่มาใช้ ซึ่งเป็นการใช้งานที่พบเห็นได้ทั่วไป

1.1 ทฤษฎีการควบคุมป้อนกลับพื้นฐาน
การรักษาเสถียรภาพความถี่ป้อนกลับของเลเซอร์อาจมีความซับซ้อน เราขอแนะนำให้ผู้อ่านview ตำราทฤษฎีการควบคุม [1, 2] และวรรณกรรมเกี่ยวกับการรักษาเสถียรภาพความถี่เลเซอร์ [3]
แนวคิดของการควบคุมแบบป้อนกลับแสดงไว้ในแผนภาพในรูปที่ 1.1 ความถี่ของเลเซอร์จะถูกวัดด้วยตัวแยกความถี่ซึ่งจะสร้างสัญญาณความผิดพลาดที่เป็นสัดส่วนกับความแตกต่างระหว่างความถี่เลเซอร์ขณะนั้นกับความถี่ที่ต้องการหรือความถี่ที่ตั้งค่าไว้ ตัวแยกความถี่ที่พบบ่อย ได้แก่ โพรงแสงและการตรวจจับแบบ Pound-Drever-Hall (PDH) [4] หรือ Ha¨nsch-Couillaud [5] การล็อกออฟเซ็ต [6] หรือรูปแบบอื่นๆ ของสเปกโทรสโกปีการดูดกลืนอะตอม [7]

สัญญาณผิดพลาด

เซอร์โว

สัญญาณควบคุม

เลเซอร์

ตัวแยกความถี่ dV/df
รูปที่ 1.1: แผนผังบล็อกแบบง่ายของวงจรควบคุมป้อนกลับ

บทที่ 1. บทนำ

1.1.1 สัญญาณข้อผิดพลาด
คุณสมบัติทั่วไปที่สำคัญของการควบคุมแบบป้อนกลับคือ สัญญาณความผิดพลาดที่ใช้ในการควบคุมควรกลับทิศทางเมื่อความถี่เลเซอร์เปลี่ยนแปลงไปสูงหรือต่ำกว่าค่าที่ตั้งไว้ ดังแสดงในรูปที่ 1.2 จากสัญญาณความผิดพลาด เซอร์โวหรือตัวชดเชยแบบป้อนกลับจะสร้างสัญญาณควบคุมสำหรับทรานสดิวเซอร์ในเลเซอร์ เพื่อให้ความถี่เลเซอร์ถูกขับเคลื่อนไปยังค่าที่ตั้งไว้ที่ต้องการ ที่สำคัญ สัญญาณควบคุมนี้จะเปลี่ยนทิศทางเมื่อสัญญาณความผิดพลาดเปลี่ยนทิศทาง เพื่อให้แน่ใจว่าความถี่เลเซอร์จะถูกผลักไปยังค่าที่ตั้งไว้เสมอ แทนที่จะออกห่างจากค่าที่ตั้งไว้

ข้อผิดพลาด

f
0
ความถี่ฉ

f ความถี่ f
ออฟเซ็ตข้อผิดพลาด

รูปที่ 1.2: สัญญาณความคลาดเคลื่อนแบบกระจายเชิงทฤษฎี ซึ่งแปรผันตามความแตกต่างระหว่างความถี่เลเซอร์และความถี่เซ็ตพอยต์ ออฟเซ็ตของสัญญาณความคลาดเคลื่อนจะเลื่อนจุดล็อก (ขวา)
โปรดสังเกตความแตกต่างระหว่างสัญญาณผิดพลาดและสัญญาณควบคุม สัญญาณผิดพลาดคือการวัดความแตกต่างระหว่างความถี่เลเซอร์จริงและความถี่ที่ต้องการ ซึ่งโดยหลักการแล้วจะเกิดขึ้นทันทีและไม่มีสัญญาณรบกวน สัญญาณควบคุมถูกสร้างขึ้นจากสัญญาณผิดพลาดโดยเซอร์โวป้อนกลับหรือตัวชดเชย สัญญาณควบคุมจะขับเคลื่อนตัวกระตุ้น เช่น ตัวแปลงสัญญาณเพียโซอิเล็กทริก กระแสฉีดของเลเซอร์ไดโอด หรือตัวปรับสัญญาณอะคูสติกออปติกหรืออิเล็กโทรออปติก เพื่อให้ความถี่เลเซอร์กลับสู่ค่าที่ตั้งไว้ ตัวกระตุ้นมีฟังก์ชันการตอบสนองที่ซับซ้อน โดยมีความล่าช้าของเฟสจำกัด อัตราขยายที่ขึ้นอยู่กับความถี่ และเรโซแนนซ์ ตัวชดเชยควรปรับการตอบสนองของการควบคุมให้เหมาะสมที่สุดเพื่อลดความผิดพลาดให้น้อยที่สุด

1.1 ทฤษฎีการควบคุมป้อนกลับพื้นฐาน

1.1.2 การตอบสนองความถี่ของเซอร์โวป้อนกลับ
การทำงานของเซอร์โวป้อนกลับมักอธิบายโดยอาศัยการตอบสนองความถี่ฟูริเยร์ นั่นคือ เกนของป้อนกลับเป็นฟังก์ชันของความถี่ของสัญญาณรบกวน ตัวอย่างเช่นampเช่น สัญญาณรบกวนที่พบบ่อยคือความถี่ไฟหลัก = 50 เฮิรตซ์ หรือ 60 เฮิรตซ์ สัญญาณรบกวนดังกล่าวจะเปลี่ยนแปลงความถี่เลเซอร์ไปจำนวนหนึ่งในอัตรา 50 หรือ 60 เฮิรตซ์ ผลกระทบของสัญญาณรบกวนต่อเลเซอร์อาจมีขนาดเล็ก (เช่น = 0 ± 1 kHz โดยที่ 0 คือความถี่เลเซอร์ที่ไม่ถูกรบกวน) หรือขนาดใหญ่ ( = 0 ± 1 MHz) ไม่ว่าสัญญาณรบกวนนี้จะมีขนาดใหญ่เท่าใด ความถี่ฟูริเยร์ของสัญญาณรบกวนจะอยู่ที่ 50 หรือ 60 เฮิรตซ์ เพื่อระงับสัญญาณรบกวนดังกล่าว เซอร์โวป้อนกลับควรมีอัตราขยายสูงที่ 50 และ 60 เฮิรตซ์ เพื่อให้สามารถชดเชยได้
ค่าเกนของตัวควบคุมเซอร์โวโดยทั่วไปจะมีขีดจำกัดความถี่ต่ำ ซึ่งโดยปกติจะกำหนดโดยขีดจำกัดแบนด์วิดท์ค่าเกนของ opamps ที่ใช้ในตัวควบคุมเซอร์โว ค่าเกนต้องต่ำกว่าค่าเกนหนึ่ง (0 dB) ที่ความถี่สูงกว่า เพื่อหลีกเลี่ยงการสั่นในเอาต์พุตควบคุม เช่น เสียงแหลมสูงที่คุ้นเคยของระบบเสียง (โดยทั่วไปเรียกว่า "เสียงป้อนกลับ") การสั่นเหล่านี้เกิดขึ้นสำหรับความถี่ที่สูงกว่าส่วนกลับของความล่าช้าในการแพร่กระจายขั้นต่ำของระบบเลเซอร์ ตัวแยกความถี่ เซอร์โว และแอคชูเอเตอร์ที่รวมกัน โดยทั่วไปขีดจำกัดนี้จะถูกควบคุมโดยเวลาตอบสนองของแอคชูเอเตอร์ สำหรับเพียโซที่ใช้ในเลเซอร์ไดโอดโพรงภายนอก ขีดจำกัดโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณไม่กี่กิโลเฮิรตซ์ และสำหรับการตอบสนองการมอดูเลตปัจจุบันของเลเซอร์ไดโอด ขีดจำกัดจะอยู่ที่ประมาณ 100 ถึง 300 กิโลเฮิรตซ์
รูปที่ 1.3 เป็นกราฟแสดงค่าเกนเทียบกับความถี่ฟูริเยร์สำหรับ FSC เพื่อลดความคลาดเคลื่อนของความถี่เลเซอร์ ควรเพิ่มพื้นที่ใต้กราฟค่าเกนให้มากที่สุด ตัวควบคุมเซอร์โวแบบ PID (อินทิกรัลแบบสัดส่วนและแบบดิฟเฟอเรนเชียล) เป็นวิธีการที่นิยมใช้กัน โดยสัญญาณควบคุมคือผลรวมขององค์ประกอบสามส่วนที่ได้จากสัญญาณความผิดพลาดอินพุตหนึ่งสัญญาณ ฟีดแบ็กแบบสัดส่วน (P) จะพยายามชดเชยสัญญาณรบกวนอย่างทันท่วงที ในขณะที่ฟีดแบ็กแบบอินทิเกรเตอร์ (I) ให้ค่าเกนสูงสำหรับค่าออฟเซ็ตและค่าดริฟต์ที่ช้า และฟีดแบ็กแบบดิฟเฟอเรนเชียล (D) จะเพิ่มค่าเกนพิเศษสำหรับการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลัน

บทที่ 1. บทนำ

กำไร (dB)

ตัวตัดความถี่สูง อินทิเกรเตอร์คู่

INT เร็ว ได้เร็ว
ความแตกต่างที่รวดเร็ว ความแตกต่างที่เพิ่มขึ้น (ขีดจำกัด)

Integrator

อัตราขยาย LF ที่รวดเร็ว (จำกัด)

Integrator

สัดส่วน

ตัวแยกแยะ

กรอง

ช้า INT

20101

102

103

104

105

106

107

108

ความถี่ฟูริเยร์ [Hz]

รูปที่ 1.3: แผนภาพโบดเชิงแนวคิดแสดงการทำงานของตัวควบคุมแบบเร็ว (สีแดง) และแบบช้า (สีน้ำเงิน) ตัวควบคุมแบบช้าเป็นตัวควบคุมแบบอินทิเกรเตอร์เดี่ยวหรือแบบคู่ที่สามารถปรับความถี่มุมได้ ตัวควบคุมแบบเร็วเป็นแบบ PID ที่สามารถปรับความถี่มุมได้และจำกัดเกนที่ความถี่ต่ำและสูง สามารถเลือกปิดใช้งานดิฟเฟอเรนเชียลเอเตอร์และแทนที่ด้วยฟิลเตอร์โลว์พาสได้

การเชื่อมต่อและการควบคุม

2.1 การควบคุมแผงด้านหน้า
แผงด้านหน้าของ FSC มีตัวเลือกการกำหนดค่าจำนวนมากที่ช่วยให้ปรับแต่งและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเซอร์โวได้
โปรดทราบว่าสวิตช์และตัวเลือกอาจแตกต่างกันไปตามการแก้ไขฮาร์ดแวร์ โปรดดูคู่มือสำหรับอุปกรณ์เฉพาะของคุณตามที่ระบุโดยหมายเลขซีเรียล

ตัวควบคุมเซอร์โวแบบเร็ว

ไฟฟ้ากระแสสลับ ไฟฟ้ากระแสตรง

ป้อนข้อมูล
PD 0
อ้างอิง
CHB

+

ป้ายเร็ว
+

ป้ายจราจรช้า

อินที

75 100 250

50 100 200

10M 5M 2.5M

500

20k

ส่วนลด 500

750 10k

1 ล้าน 200

750k

ปิด

ส่วนลด 1

2 ล้าน 100

500k

ต่อ

50k

250k

25k

100k

สแปน
ประเมิน

ช้า INT

INT รวดเร็ว

ความแตกต่างอย่างรวดเร็ว/ฟิลเตอร์
12

BIAS
ออฟเซ็ตความถี่

อัตราขยายช้า

เพิ่มความเร็วอย่างรวดเร็ว

กำไรที่แตกต่าง

30 20 10
0

ซ้อนกัน

สแกน

แม็กซ์ล็อค

ช้า

รับ LIMIT

สแกน สแกน+P
ล็อค
เร็ว

ออฟเซ็ตข้อผิดพลาด

สถานะ

ช้าผิดพลาด

RAMP

ผิดพลาดเร็ว

BIAS

CHB

เร็ว

ชา

ช้า

MON1

ช้าผิดพลาด

RAMP

ผิดพลาดเร็ว

BIAS

CHB

เร็ว

ชา

ช้า

MON2

2.1.1 การกำหนดค่า INPUT เลือกโหมดการเชื่อมต่อสัญญาณข้อผิดพลาด ดูรูปที่ 3.2 สัญญาณข้อผิดพลาดเร็ว AC เป็นแบบ AC-coupled ส่วนข้อผิดพลาดช้าเป็นแบบ DC-coupled ทั้งสัญญาณข้อผิดพลาดเร็วและช้าเป็นแบบ DC-coupled สัญญาณเป็นแบบ DC-coupled และ ERROR OFFSET ที่แผงด้านหน้าจะถูกใช้เพื่อควบคุมจุดล็อก CHB เลือกอินพุตสำหรับช่อง B: โฟโตดีเทกเตอร์ กราวด์ หรือชุดอ้างอิงแบบแปรผัน 0 ถึง 2.5 V ที่มีทริมพอตอยู่ติดกัน
ป้ายเร็ว ป้ายตอบรับเร็ว ป้ายช้า ป้ายตอบรับช้า
5

การเชื่อมต่อและการควบคุม

2.1.2 รamp ควบคุม
r ภายในamp เครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีฟังก์ชันกวาดสำหรับการสแกนความถี่เลเซอร์ โดยทั่วไปผ่านตัวกระตุ้นเพียโซ กระแสฉีดไดโอด หรือทั้งสองอย่าง เอาต์พุตทริกเกอร์จะซิงโครไนซ์กับ ramp มีให้ที่แผงด้านหลัง (TRIG, 1M )
INT/EXT ภายในหรือภายนอก ramp สำหรับการสแกนความถี่
RATE Trimpot เพื่อปรับอัตราการกวาดภายใน
BIAS เมื่อเปิดใช้งาน DIP3 เอาต์พุตแบบช้าที่ปรับสเกลโดย trimpot นี้จะถูกเพิ่มเข้ากับเอาต์พุตแบบเร็ว โดยทั่วไปแล้วฟีดฟอร์เวิร์ดแบบไบแอสนี้จำเป็นต้องใช้เมื่อปรับตัวกระตุ้นเพียโซของ ECDL เพื่อป้องกันการกระโดดข้ามโหมด อย่างไรก็ตาม ฟังก์ชันนี้มีอยู่ในตัวควบคุมเลเซอร์บางรุ่นอยู่แล้ว (เช่น MOGLabs DLC) และควรใช้เฉพาะเมื่อไม่มีให้ใช้งานในที่อื่น
SPAN ปรับ ramp ความสูง และขอบเขตของการกวาดความถี่
การชดเชยความถี่ ปรับค่าชดเชย DC บนเอาต์พุตช้า ช่วยให้เกิดการเลื่อนความถี่เลเซอร์แบบคงที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

2.1.3 ตัวแปรลูป
ตัวแปรลูปช่วยให้ได้ค่ากำไรของตัวประกอบและตัวแยกตามสัดส่วนtages จะต้องได้รับการปรับ สำหรับตัวรวมและตัวแยกความแตกต่างtagเช่น ค่าเกนจะแสดงในรูปของความถี่หน่วยเกน ซึ่งบางครั้งเรียกว่าความถี่มุม
ความถี่มุมของอินทิเกรเตอร์เซอร์โวแบบช้า สามารถปิดใช้งานหรือปรับได้ตั้งแต่ 25 Hz ถึง 1 kHz
อัตราขยายช้า อัตราขยายเซอร์โวช้าแบบรอบเดียว ตั้งแต่ -20 dB ถึง +20 dB
FAST INT ความถี่มุมของอินทิเกรเตอร์เซอร์โวแบบเร็ว ปิดหรือปรับได้จาก 10 kHz ถึง 2 MHz

2.1 การควบคุมแผงด้านหน้า

อัตราขยายเร็ว อัตราขยายเซอร์โวแบบสัดส่วนที่รวดเร็ว 10 รอบ ตั้งแต่ -50 dB ถึง +XNUMX dB
FAST DIFF/FILTER ควบคุมการตอบสนองของเซอร์โวความถี่สูง เมื่อตั้งค่าเป็น "OFF" การตอบสนองของเซอร์โวจะยังคงเป็นสัดส่วน เมื่อหมุนตามเข็มนาฬิกา ตัวดิฟเฟอเรนเชียลจะทำงานพร้อมกับความถี่มุมที่เกี่ยวข้อง โปรดทราบว่าการลดความถี่มุมจะเพิ่มการทำงานของตัวดิฟเฟอเรนเชียล เมื่อตั้งค่าเป็นค่าที่ขีดเส้นใต้ ตัวดิฟเฟอเรนเชียลจะถูกปิดใช้งาน และจะใช้ฟิลเตอร์ low-pass กับเอาต์พุตของเซอร์โวแทน ซึ่งจะทำให้การตอบสนองลดลงเมื่อความถี่สูงกว่าที่กำหนด
DIFF GAIN ขีดจำกัดเกนความถี่สูงบนเซอร์โวความเร็วสูง การเพิ่มแต่ละครั้งจะเปลี่ยนเกนสูงสุด 6 เดซิเบล ไม่มีผลใดๆ เว้นแต่จะเปิดใช้งานดิฟเฟอเรนเชียลเอเตอร์ นั่นคือ เว้นแต่จะตั้งค่า FAST DIFF เป็นค่าที่ไม่ได้ขีดเส้นใต้

2.1.4 การควบคุมการล็อค
ขีดจำกัดเกน ขีดจำกัดเกนความถี่ต่ำบนเซอร์โวความเร็วสูง ในหน่วย dB ค่า MAX หมายถึงค่าเกนสูงสุดที่สามารถใช้ได้
ออฟเซ็ตข้อผิดพลาด ออฟเซ็ต DC จะถูกใช้กับสัญญาณข้อผิดพลาดเมื่อตั้งค่าโหมดอินพุตเป็น มีประโยชน์สำหรับการปรับจูนจุดล็อกอย่างแม่นยำ หรือชดเชยการดริฟต์ในสัญญาณข้อผิดพลาด ทริมพอตที่อยู่ติดกันใช้สำหรับปรับออฟเซ็ตข้อผิดพลาดของเซอร์โวที่ช้าเมื่อเทียบกับเซอร์โวที่เร็ว และสามารถปรับได้เพื่อให้แน่ใจว่าเซอร์โวที่เร็วและช้าขับเคลื่อนด้วยความถี่เดียวกัน
SLOW เข้าควบคุมเซอร์โวแบบช้าโดยเปลี่ยน SCAN เป็น LOCK เมื่อตั้งค่าเป็น NESTED การควบคุมความเร็วแบบช้าจะ...tage จะถูกป้อนเข้าไปในสัญญาณข้อผิดพลาดที่รวดเร็วเพื่อให้ได้ค่าเกนที่สูงมากที่ความถี่ต่ำในกรณีที่ไม่มีแอคชูเอเตอร์ที่เชื่อมต่อกับเอาต์พุตที่ช้า
FAST ควบคุมเซอร์โวความเร็วสูง เมื่อตั้งค่าเป็น SCAN+P ฟีดแบ็กแบบสัดส่วนจะถูกป้อนเข้าสู่เอาต์พุตความเร็วสูงขณะที่เลเซอร์กำลังสแกน ทำให้สามารถปรับเทียบฟีดแบ็กได้ การเปลี่ยนไปใช้ LOCK จะหยุดการสแกนและเข้าสู่การควบคุม PID เต็มรูปแบบ

บทที่ 2 การเชื่อมต่อและการควบคุม

สถานะ ตัวระบุหลายสีที่แสดงสถานะของล็อค
เปิดเครื่องสีเขียว ล็อคถูกปิดใช้งาน ล็อคสีส้มทำงาน แต่สัญญาณข้อผิดพลาดอยู่นอกช่วง แสดงว่าล็อค
ล้มเหลว Blue Lock ทำงานและสัญญาณข้อผิดพลาดอยู่ในขอบเขต

2.1.5 การตรวจสอบสัญญาณ
ตัวเข้ารหัสแบบหมุนสองตัวจะเลือกสัญญาณที่กำหนดที่จะส่งไปยังเอาต์พุต MONITOR 1 และ MONITOR 2 ที่แผงด้านหลัง เอาต์พุต TRIG เป็นเอาต์พุตที่รองรับ TTL (1M) ซึ่งจะสลับจากสัญญาณต่ำไปสัญญาณสูงที่กึ่งกลางของสวีป ตารางด้านล่างแสดงรายละเอียดของสัญญาณ

CHA CHB เร็ว เออ ช้า เออ RAMP อคติเร็วช้า

อินพุตช่อง A อินพุตช่อง B สัญญาณผิดพลาดที่ใช้โดยเซอร์โวเร็ว สัญญาณผิดพลาดที่ใช้โดยเซอร์โวช้า Ramp เมื่อนำไปใช้กับ SLOW OUT Ramp เมื่อใช้กับ FAST OUT เมื่อ DIP3 เปิดใช้งานสัญญาณควบคุม FAST OUT สัญญาณควบคุม SLOW OUT

2.2 การควบคุมและการเชื่อมต่อแผงด้านหลัง

ล็อคมอนิเตอร์ 2

มอนิเตอร์ 1

กวาดเข้า

ได้รับใน

บี อิน

ใน

ซีเรียล:

หนุน

ออกเร็ว ออกช้า

MOD ใน

พาวเวอร์ บี

พาวเวอร์ เอ

ขั้วต่อทั้งหมดเป็นแบบ SMA ยกเว้นตามที่ระบุไว้ อินพุตทั้งหมดเป็นแบบ over-volttage ได้รับการป้องกันถึง ±15 V.
กำลังไฟ IEC ในหน่วยควรตั้งค่าไว้ล่วงหน้าเป็นระดับเสียงที่เหมาะสมtage สำหรับประเทศของคุณ โปรดดูภาคผนวก D สำหรับคำแนะนำในการเปลี่ยนระดับเสียงของแหล่งจ่ายไฟtage ถ้าจำเป็น
A IN, B IN สัญญาณอินพุตผิดพลาดสำหรับช่อง A และ B โดยทั่วไปคือโฟโตดีเทคเตอร์ อิมพีแดนซ์สูง ช่วงปกติ ±2 5 V ช่อง B จะไม่ถูกใช้งาน เว้นแต่สวิตช์ CHB บนแผงด้านหน้าจะถูกตั้งค่าเป็น PD
กำลังไฟ A, B กระแสไฟตรงแบบเสียงรบกวนต่ำสำหรับเครื่องตรวจจับแสง; ±12 V, 125 mA, จ่ายไฟผ่านขั้วต่อ M8 (หมายเลขชิ้นส่วน TE Connectivity 2-2172067-2, Digikey A121939-ND, ตัวผู้ 3 ทาง) ใช้งานได้กับ MOGLabs PDA และเครื่องตรวจจับแสง Thorlabs ใช้กับสาย M8 มาตรฐาน เช่นample Digikey 277-4264-ND โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ปิดเครื่องตรวจจับภาพแล้วเมื่อเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ เพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณขาออกรบกวน
กำไรในเล่มtagอัตราขยายตามสัดส่วนของเซอร์โวแบบเร็วที่ควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์ ±1 V ซึ่งสอดคล้องกับช่วงความถี่ทั้งหมดของปุ่มควบคุมที่แผงด้านหน้า แทนที่การควบคุม FAST GAIN ที่แผงด้านหน้าเมื่อเปิดใช้งาน DIP1
กวาดเข้าภายนอกramp อินพุตช่วยให้สามารถสแกนความถี่ตามต้องการได้ตั้งแต่ 0 ถึง 2.5 V สัญญาณจะต้องผ่าน 1.25 V ซึ่งจะกำหนดจุดศูนย์กลางของการกวาดและจุดล็อกโดยประมาณ

บทที่ 2 การเชื่อมต่อและการควบคุม

3 4

1 +12 โวลต์

3 -12 V

4 0โวลต์

รูปที่ 2.1: พินเอาต์ขั้วต่อ M8 สำหรับ POWER A, B

MOD IN อินพุตมอดูเลตแบนด์วิดท์สูง เพิ่มเข้ากับเอาต์พุตเร็วโดยตรง ±1 V หาก DIP4 เปิดอยู่ โปรดทราบว่าหาก DIP4 เปิดอยู่ MOD IN ควรเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ หรือปิดการทำงานอย่างถูกต้อง
สัญญาณควบคุมเอาต์พุตช้า 0 V ถึง 2.5 V โดยปกติจะเชื่อมต่อกับไดรเวอร์เพียโซหรือแอคชูเอเตอร์ช้าอื่นๆ
สัญญาณควบคุมเอาต์พุตเร็ว ±2 5 V. โดยปกติจะเชื่อมต่อกับกระแสฉีดไดโอด ตัวปรับคลื่นเสียงหรืออิเล็กโทรออปติก หรือตัวกระตุ้นเร็วอื่นๆ
MONITOR 1, 2 สัญญาณเอาท์พุตที่เลือกสำหรับการตรวจสอบ
TRIG เอาท์พุต TTL ต่ำถึงสูงที่ศูนย์กลางการกวาด 1M
การควบคุมการสแกน/ล็อกแบบ TTL LOCK IN; ขั้วต่อสเตอริโอ 3.5 มม. ซ้าย/ขวา (พิน 2, 3) สำหรับการล็อกแบบช้า/เร็ว; ขั้วต่ำ (กราวด์) เปิดใช้งาน (เปิดใช้งานการล็อก) สวิตช์สแกน/ล็อกที่แผงด้านหน้าต้องอยู่ในสถานะ SCAN เพื่อให้ LOCK IN มีผล สาย Digikey CP-2207-ND มีปลั๊ก 3.5 มม. พร้อมปลายสาย สีแดงสำหรับล็อกแบบช้า สีดำบางสำหรับล็อกแบบเร็ว และสีดำหนาสำหรับกราวด์

321

1 กราวด์ 2 ล็อคเร็ว 3 ล็อคช้า

รูปที่ 2.2: พินเอาต์ขั้วต่อสเตอริโอ 3.5 มม. สำหรับการควบคุมการสแกน/ล็อค TTL

2.3 สวิตช์ DIP ภายใน

2.3 สวิตช์ DIP ภายใน
มีสวิตช์ DIP ภายในหลายตัวที่ให้ตัวเลือกเพิ่มเติม โดยตั้งค่าเป็นปิดตามค่าเริ่มต้น
คำเตือน มีความเสี่ยงต่อการได้รับสารที่มีปริมาณสูงtagอยู่ภายใน FSC โดยเฉพาะบริเวณแหล่งจ่ายไฟ

ปิด

1 อัตราขยายเร็ว

ปุ่มควบคุมแผงด้านหน้า

2 ข้อเสนอแนะช้า ตัวรวมเดี่ยว

3 อคติ

Ramp ช้าลงเท่านั้น

4 ปิดใช้งาน MOD ภายนอก

5 ออฟเซ็ต

ปกติ

6 การกวาด

เชิงบวก

7 การเชื่อมต่อ DC อย่างรวดเร็ว

8 ออฟเซ็ตเร็ว

เปิด สัญญาณภายนอก อินทิเกรเตอร์คู่ Ramp เร็วและช้า เปิดใช้งาน แก้ไขที่จุดกึ่งกลาง ลบ AC -1 V

DIP 1 หากเปิด ค่าเกนเซอร์โวเร็วจะถูกกำหนดโดยศักย์ที่ใช้กับขั้วต่อ GAIN IN ที่แผงด้านหลังแทนปุ่ม FAST GAIN ที่แผงด้านหน้า
DIP 2 เซอร์โวแบบช้าเป็นอินทิเกรเตอร์แบบเดี่ยว (ปิด) หรือแบบคู่ (เปิด) ควรปิดหากใช้โหมดการทำงานของเซอร์โวแบบช้าและเร็วแบบ “ซ้อนกัน”
DIP 3 หากเปิดอยู่ ให้สร้างกระแสไบอัสตามสัดส่วนของเอาต์พุตเซอร์โวที่ช้าเพื่อป้องกันการกระโดดของโหมด เปิดใช้งานเฉพาะเมื่อตัวควบคุมเลเซอร์ไม่ได้ระบุไว้แล้ว ควรปิดการทำงานเมื่อใช้ FSC ร่วมกับ DLC ของ MOGLabs
DIP 4 หากเปิดอยู่ จะเปิดใช้งานการมอดูเลตภายนอกผ่านขั้วต่อ MOD IN ที่แผงด้านหลัง การมอดูเลตจะถูกเพิ่มลงใน FAST OUT โดยตรง เมื่อเปิดใช้งานแต่ไม่ได้ใช้งาน จะต้องปิดอินพุต MOD IN เพื่อป้องกันการทำงานที่ไม่พึงประสงค์
DIP 5 หากเปิดอยู่ ปุ่มปรับออฟเซ็ตที่แผงด้านหน้าจะถูกปิดใช้งาน และจะปรับออฟเซ็ตให้ตรงกับจุดกึ่งกลาง มีประโยชน์ในโหมดกวาดสัญญาณภายนอก เพื่อหลีกเลี่ยงการสุ่ม

บทที่ 2 การเชื่อมต่อและการควบคุม

การเปลี่ยนความถี่เลเซอร์โดยการกดปุ่มออฟเซ็ต
DIP 6 ย้อนกลับทิศทางการกวาด
DIP 7 กระแสสลับเร็ว โดยปกติควรเปิดอยู่ เพื่อให้สัญญาณข้อผิดพลาดเร็วเป็นกระแสสลับที่เชื่อมต่อกับเซอร์โวป้อนกลับ โดยมีค่าคงที่เวลา 40 มิลลิวินาที (25 เฮิรตซ์)
DIP 8 หากเปิด จะมีการเพิ่มออฟเซ็ต -1 V ให้กับเอาต์พุตที่รวดเร็ว DIP8 ควรปิดเมื่อใช้ FSC กับเลเซอร์ MOGLabs

วงจรควบคุมป้อนกลับ

FSC มีช่องป้อนกลับแบบขนานสองช่องที่สามารถขับเคลื่อนแอคชูเอเตอร์สองตัวพร้อมกันได้: แอคชูเอเตอร์แบบ "ช้า" ซึ่งโดยทั่วไปใช้เพื่อเปลี่ยนความถี่เลเซอร์ในปริมาณมากในช่วงเวลาที่ช้า และแอคชูเอเตอร์แบบ "เร็ว" ตัวที่สอง FSC ให้การควบคุมที่แม่นยำของแต่ละส่วนtage ของลูปเซอร์โว รวมถึงการกวาด (ramp) เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและการตรวจสอบสัญญาณที่สะดวก

ป้อนข้อมูล

ออฟเซ็ตข้อผิดพลาด

ใน

B
บี อิน

0v+
VREF
0v

CHB

FAST SIGN Fast AC [7] DC block
ป้ายจราจรช้า

การปรับเปลี่ยนและการกวาด

ประเมิน

Ramp

INT/ต่อ

ความลาดชัน [6] กวาดเข้า

สแปน
0v

+
ออฟเซ็ต

MOD ใน

0v
ม็อด [4]

0v
ออฟเซ็ตคงที่ [5]

หนุน

0v 0v
+
BIAS
0v 0v
อคติ [3]

ล็อคอิน (เร็ว) ล็อคอิน (ช้า) เร็ว = ล็อค ช้า = ล็อค
การกวาด LF
ออกเร็ว +

เซอร์โวเร็ว
เพิ่มผลกำไรอย่างรวดเร็ว

กำไรภายนอก [1] P

0v
ซ้อนกัน
เร็ว = ล็อค ล็อคอิน (เร็ว)

D
0v

เซอร์โวช้า
ข้อผิดพลาดช้า Gain SLOW GAIN

ช้า INT
#1

การกวาด LF

ช้า INT

0v
อินทิเกรเตอร์คู่ [2]

ช้าลง

รูปที่ 3.1: แผนผังของ MOGLabs FSC ฉลากสีเขียวหมายถึงปุ่มควบคุมที่แผงด้านหน้าและอินพุตที่แผงด้านหลัง สีน้ำตาลคือสวิตช์ DIP ภายใน และสีม่วงคือเอาต์พุตที่แผงด้านหลัง

บทที่ 3. วงจรควบคุมป้อนกลับ

3.1 อินพุตtage
อินพุต stage ของ FSC (รูปที่ 3.2) สร้างสัญญาณข้อผิดพลาดเป็น VERR = VA – VB – VOFFSET VA นำมาจากขั้วต่อ SMA “A IN” และ VB ตั้งค่าโดยใช้สวิตช์เลือก CHB ซึ่งเลือกระหว่างขั้วต่อ SMA “B IN”, VB = 0 หรือ VB = VREF ตามที่ตั้งค่าโดยทริมพอตที่อยู่ติดกัน
ตัวควบคุมทำหน้าที่ควบคุมสัญญาณผิดพลาดให้เข้าใกล้ศูนย์ ซึ่งเป็นตัวกำหนดจุดล็อก บางแอปพลิเคชันอาจได้รับประโยชน์จากการปรับระดับ DC เล็กน้อยเพื่อปรับจุดล็อกนี้ ซึ่งสามารถทำได้ด้วยปุ่ม ERR OFFSET แบบหมุน 10 รอบ สำหรับการเลื่อนค่าสูงสุด ±0 1 V หากตั้งค่าตัวเลือก INPUT ไว้ที่โหมด "ออฟเซ็ต" () ออฟเซ็ตที่มากขึ้นสามารถทำได้ด้วย REF trimpot

ป้อนข้อมูล

+ แอร์

ออฟเซ็ตข้อผิดพลาด

ใน

B
บี อิน

สัญญาณเร็ว AC เร็ว [7] FE เร็ว ERR

ดีซีบล็อก

ข้อผิดพลาดอย่างรวดเร็ว

0v+
VREF
0v

CHB

ป้ายจราจรช้า

ข้อผิดพลาดช้า SE SLOW ERR

รูปที่ 3.2: แผนผังของอินพุต FSCtage แสดงการควบคุมคัปปลิ้ง ออฟเซ็ต และโพลาริตี้ รูปหกเหลี่ยมเป็นสัญญาณที่ตรวจสอบได้ผ่านสวิตช์เลือกจอภาพที่แผงด้านหน้า

3.2 ลูปเซอร์โวช้า
รูปที่ 3.3 แสดงการกำหนดค่าการป้อนกลับแบบช้าของ FSC ค่าเกนแปรผันtage ถูกควบคุมด้วยปุ่ม SLOW GAIN ที่แผงด้านหน้า การทำงานของตัวควบคุมเป็นแบบอินทิเกรเตอร์เดี่ยวหรือคู่

3.2 ลูปเซอร์โวช้า

ขึ้นอยู่กับว่า DIP2 เปิดใช้งานอยู่หรือไม่ ค่าคงที่เวลาอินทิเกรเตอร์แบบช้าจะถูกควบคุมจากปุ่ม SLOW INT ที่แผงด้านหน้า ซึ่งแสดงตามความถี่มุมที่เกี่ยวข้อง

เซอร์โวช้า
ข้อผิดพลาดช้า Gain SLOW GAIN

ผู้บูรณาการ
ช้า INT
#1

การกวาด LF

ช้า INT

0v
อินทิเกรเตอร์คู่ [2]

ช้าลง
LF ช้า

รูปที่ 3.3: แผนผังของเซอร์โวป้อนกลับช้า I/I2 รูปหกเหลี่ยมเป็นสัญญาณตรวจสอบที่สามารถเข้าถึงได้ผ่านสวิตช์เลือกที่แผงด้านหน้า

เมื่อใช้อินทิเกรเตอร์ตัวเดียว ค่าเกนจะเพิ่มขึ้นตามความถี่ฟูริเยร์ที่ต่ำลง โดยมีความชัน 20 เดซิเบลต่อทศวรรษ การเพิ่มอินทิเกรเตอร์ตัวที่สองจะเพิ่มความชันเป็น 40 เดซิเบลต่อทศวรรษ ซึ่งจะช่วยลดค่าออฟเซ็ตระยะยาวระหว่างความถี่จริงและความถี่เซ็ตพอยต์ การเพิ่มค่าเกนมากเกินไปจะส่งผลให้เกิดการสั่นเนื่องจากตัวควบคุม "ตอบสนองมากเกินไป" ต่อการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณผิดพลาด ด้วยเหตุนี้ บางครั้งการจำกัดค่าเกนของลูปควบคุมที่ความถี่ต่ำจึงเป็นประโยชน์ เนื่องจากการตอบสนองที่มากอาจทำให้เกิดการกระโดดของโหมดเลเซอร์
เซอร์โวแบบช้าให้ช่วงความถี่ที่กว้างเพื่อชดเชยการดริฟต์ระยะยาวและการรบกวนทางเสียง ส่วนแอคชูเอเตอร์แบบเร็วมีช่วงความถี่ที่แคบแต่มีแบนด์วิดท์สูงเพื่อชดเชยการรบกวนที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว การใช้อินทิเกรเตอร์แบบคู่ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเซอร์โวแบบช้าจะมีการตอบสนองที่โดดเด่นที่ความถี่ต่ำ
สำหรับแอปพลิเคชันที่ไม่มีแอคชูเอเตอร์แบบช้าแยกต่างหาก สามารถเพิ่มสัญญาณควบคุมแบบช้า (ข้อผิดพลาดแบบรวมเดี่ยวหรือคู่) ให้กับแบบเร็วได้โดยการตั้งสวิตช์ SLOW เป็น “NESTED” ในโหมดนี้ ขอแนะนำให้ปิดใช้งานอินทิเกรเตอร์แบบคู่ในช่องสัญญาณช้าด้วย DIP2 เพื่อป้องกันการรวมแบบสาม

บทที่ 3. วงจรควบคุมป้อนกลับ

3.2.1 การวัดการตอบสนองของเซอร์โวที่ช้า
ลูปเซอร์โวแบบช้าถูกออกแบบมาเพื่อชดเชยการดริฟท์แบบช้า การสังเกตการตอบสนองของลูปแบบช้า:
1. ตั้งค่า MONITOR 1 เป็น SLOW ERR และเชื่อมต่อเอาต์พุตเข้ากับออสซิลโลสโคป
2. ตั้งค่า MONITOR 2 เป็น SLOW และเชื่อมต่อเอาต์พุตเข้ากับออสซิลโลสโคป
3. ตั้งค่า INPUT เป็น (โหมดออฟเซ็ต) และ CHB เป็น 0
4. ปรับปุ่ม ERR OFFSET จนกระทั่งระดับ DC ที่แสดงบนจอภาพ SLOW ERR ใกล้เคียงกับศูนย์
5. ปรับปุ่ม FREQ OFFSET จนกระทั่งระดับ DC ที่แสดงบนมอนิเตอร์ SLOW ใกล้เคียงกับศูนย์
6. ตั้งค่าโวลต์ต่อดิวิชั่นบนออสซิลโลสโคปเป็น 10mV ต่อดิวิชั่นสำหรับทั้งสองช่อง
7. เข้าร่วมลูปเซอร์โวช้าโดยตั้งค่าโหมด SLOW เป็น LOCK
8. ปรับปุ่ม ERR OFFSET ช้าๆ เพื่อให้ระดับ DC ที่แสดงบนมอนิเตอร์ SLOW ERR เคลื่อนขึ้นและลงศูนย์ 10 mV
9. เมื่อสัญญาณข้อผิดพลาดแบบรวมเปลี่ยนเครื่องหมาย คุณจะสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงเอาต์พุตช้าๆ ที่ 250 mV
โปรดทราบว่าเวลาตอบสนองของเซอร์โวที่ช้าจนถึงขีดจำกัดนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ เช่น ค่าเกนช้า ค่าคงที่เวลาอินทิเกรเตอร์ช้า อินทิเกรเตอร์เดี่ยวหรือคู่ และขนาดของสัญญาณข้อผิดพลาด

3.2 ลูปเซอร์โวช้า

3.2.2 ปริมาตรเอาต์พุตช้าtage swing (เฉพาะ FSC serials A04… และต่ำกว่า)
เอาต์พุตของลูปควบคุมเซอร์โวแบบช้าถูกกำหนดค่าให้อยู่ในช่วง 0 ถึง 2.5 V เพื่อความเข้ากันได้กับ DLC ของ MOGLabs อินพุตควบคุมเพียโซ DLC SWEEP มีโวลท์tage gain เท่ากับ 48 ทำให้อินพุตสูงสุดที่ 2.5 V ส่งผลให้มีแรงดัน 120 V บนเพียโซ เมื่อลูปเซอร์โวแบบช้าทำงาน เอาต์พุตแบบช้าจะแกว่งเพียง ±25 mV เทียบกับค่าก่อนการทำงาน ข้อจำกัดนี้เกิดขึ้นโดยเจตนาเพื่อหลีกเลี่ยงการกระโดดของโหมดเลเซอร์ เมื่อเอาต์พุตแบบช้าของ FSC ถูกใช้กับ MOGLabs DLC การแกว่ง 50 mV ในเอาต์พุตของช่องสัญญาณแบบช้าของ FSC จะสอดคล้องกับการแกว่ง 2.4 V ในปริมาตรเพียโซtage ซึ่งสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงความถี่เลเซอร์ประมาณ 0.5 ถึง 1 GHz เทียบได้กับช่วงสเปกตรัมอิสระของโพรงอ้างอิงทั่วไป
สำหรับการใช้งานร่วมกับตัวควบคุมเลเซอร์ที่แตกต่างกัน การเปลี่ยนแปลงที่มากขึ้นในเอาต์พุตช้าที่ล็อกไว้ของ FSC สามารถทำได้ผ่านการเปลี่ยนตัวต้านทานแบบง่ายๆ ค่าเกนของเอาต์พุตของลูปป้อนกลับช้าถูกกำหนดโดย R82/R87 ซึ่งเป็นอัตราส่วนของตัวต้านทาน R82 (500 Ω) และ R87 (100 Ω) หากต้องการเพิ่มเอาต์พุตช้า ให้เพิ่ม R82/R87 ซึ่งทำได้ง่ายที่สุดโดยการลด R87 โดยการต่อตัวต้านทานอีกตัวหนึ่งแบบขนาน (ชุด SMD ขนาด 0402) ตัวอย่างเช่นampการเพิ่มตัวต้านทาน 30 k ขนานกับตัวต้านทาน 100 k ที่มีอยู่เดิมจะทำให้ความต้านทานที่มีประสิทธิภาพอยู่ที่ 23 k ซึ่งส่งผลให้ค่าสวิงเอาต์พุตที่ช้าเพิ่มขึ้นจาก ±25 mV เป็น ±125 mV รูปที่ 3.4 แสดงโครงร่างของแผงวงจรพิมพ์ FSC รอบๆ opamp ยู16.
R329
ยู16

ซี36

C362 R85 R331 C44 R87

ซี71

ซี35

ร81 ร82

รูปที่ 3.4: การจัดวาง PCB แบบ FSC รอบๆ OP ที่มีอัตราขยายช้าขั้นสุดท้ายamp U16 พร้อมตัวต้านทานตั้งค่าเกน R82 และ R87 (วงกลม) ขนาด 0402

บทที่ 3. วงจรควบคุมป้อนกลับ

3.3 ลูปเซอร์โวเร็ว
เซอร์โวป้อนกลับเร็ว (รูปที่ 3.5) เป็นวงจร PID-loop ซึ่งให้การควบคุมที่แม่นยำสำหรับส่วนประกอบป้อนกลับแบบสัดส่วน (P), อินทิกรัล (I) และดิฟเฟอเรนเชียล (D) รวมถึงค่าเกนรวมของระบบทั้งหมด เอาต์พุตเร็วของ FSC สามารถสวิงได้ตั้งแต่ -2.5 V ถึง 2.5 V ซึ่งเมื่อกำหนดค่าด้วยเลเซอร์ไดโอดโพรงภายนอก MOGLabs จะสามารถให้สวิงกระแสได้ ±2.5 mA

เซอร์โวเร็ว

ได้รับใน

กำไรภายนอก [1]

เพิ่มความเร็วอย่างรวดเร็ว

ข้อผิดพลาดอย่างรวดเร็ว
การควบคุมช้า
0v

+ ซ้อนกัน

เร็ว = ล็อค ล็อคอิน (เร็ว)

PI
D
0v

ควบคุมได้รวดเร็ว

รูปที่ 3.5: แผนผังของตัวควบคุม PID เซอร์โวป้อนกลับรวดเร็ว

รูปที่ 3.6 แสดงแผนภาพแนวคิดของการทำงานของลูปเซอร์โวทั้งแบบเร็วและแบบช้า ที่ความถี่ต่ำ ลูปอินทิเกรเตอร์แบบเร็ว (I) จะมีอิทธิพลเหนือกว่า เพื่อป้องกันไม่ให้ลูปเซอร์โวแบบเร็วตอบสนองต่อการรบกวนจากภายนอกความถี่ต่ำ (อะคูสติก) มากเกินไป จึงได้กำหนดขีดจำกัดเกนความถี่ต่ำที่ควบคุมโดยปุ่ม GAIN LIMIT
ที่ความถี่กลาง (10 kHz-1 MHz) ฟีดแบ็กแบบสัดส่วน (P) จะมีอิทธิพลเหนือกว่า ความถี่มุมเกนหนึ่งที่ฟีดแบ็กแบบสัดส่วนมีค่ามากกว่าการตอบสนองแบบรวมจะถูกควบคุมโดยปุ่ม FAST INT เกนรวมของลูป P จะถูกตั้งค่าโดยทริมพอต FAST GAIN หรือผ่านสัญญาณควบคุมภายนอกผ่านขั้วต่อ GAIN IN ที่แผงด้านหลัง

3.3 ลูปเซอร์โวเร็ว

กำไร (dB)

ตัวตัดความถี่สูง อินทิเกรเตอร์คู่

INT เร็ว ได้เร็ว
ความแตกต่างที่รวดเร็ว ความแตกต่างที่เพิ่มขึ้น (ขีดจำกัด)

Integrator

อัตราขยาย LF ที่รวดเร็ว (จำกัด)

Integrator

สัดส่วน

ตัวแยกแยะ

กรอง

ช้า INT

20101

102

103

104

105

106

107

108

ความถี่ฟูริเยร์ [Hz]

รูปที่ 3.6: แผนภาพโบดเชิงแนวคิดแสดงการทำงานของตัวควบคุมแบบเร็ว (สีแดง) และแบบช้า (สีน้ำเงิน) ตัวควบคุมแบบช้าเป็นอินทิเกรเตอร์แบบเดี่ยวหรือแบบคู่ที่สามารถปรับความถี่มุมได้ ตัวควบคุมแบบเร็วเป็นตัวชดเชย PID ที่สามารถปรับความถี่มุมและขีดจำกัดเกนที่ความถี่ต่ำและสูงได้ สามารถเลือกปิดใช้งานดิฟเฟอเรนเชียลเอเตอร์และแทนที่ด้วยฟิลเตอร์โลว์พาสได้

โดยทั่วไปความถี่สูง (1 MHz) จำเป็นต้องใช้วงจรดิฟเฟอเรนเชียลลูป (differentiator loop) เพื่อควบคุมการล็อกสัญญาณที่ดีขึ้น วงจรดิฟเฟอเรนเชียลลูปจะชดเชยเฟสลีดสำหรับเวลาตอบสนองจำกัดของระบบ และมีเกนที่เพิ่มขึ้น 20 เดซิเบลต่อทศวรรษ สามารถปรับความถี่มุมของวงจรดิฟเฟอเรนเชียลลูปได้โดยใช้ปุ่ม FAST DIFF/FILTER เพื่อควบคุมความถี่ที่วงจรป้อนกลับแบบดิฟเฟอเรนเชียลลูปจะควบคุม หากตั้งค่า FAST DIFF/FILTER เป็น OFF วงจรดิฟเฟอเรนเชียลลูปจะถูกปิดใช้งาน และวงจรป้อนกลับจะยังคงเป็นสัดส่วนที่ความถี่สูงกว่า เพื่อป้องกันการสั่นและจำกัดอิทธิพลของสัญญาณรบกวนความถี่สูงเมื่อวงจรป้อนกลับแบบดิฟเฟอเรนเชียลลูปทำงาน จึงมีขีดจำกัดเกนที่ปรับได้ คือ DIFF GAIN ซึ่งจะจำกัดวงจรดิฟเฟอเรนเชียลลูปที่ความถี่สูง
มักไม่จำเป็นต้องใช้ตัวแยกสัญญาณ และอาจใช้ตัวกรองความถี่ต่ำ (low-pass filter) แทน เพื่อลดอิทธิพลของสัญญาณรบกวน หมุน FAST DIFF/FILTER

บทที่ 3. วงจรควบคุมป้อนกลับ

หมุนปุ่มทวนเข็มนาฬิกาจากตำแหน่งปิดเพื่อตั้งค่าความถี่โรลออฟสำหรับโหมดการกรอง
เซอร์โวแบบเร็วมีโหมดการทำงานสามโหมด ได้แก่ SCAN, SCAN+P และ LOCK เมื่อตั้งค่าเป็น SCAN ระบบจะปิดใช้งานฟีดแบ็กและจะจ่ายเฉพาะไบแอสไปยังเอาต์พุตแบบเร็วเท่านั้น เมื่อตั้งค่าเป็น SCAN+P ระบบจะจ่ายฟีดแบ็กแบบสัดส่วน ซึ่งช่วยให้สามารถกำหนดสัญญาณและอัตราขยายของเซอร์โวแบบเร็วได้ในขณะที่ความถี่เลเซอร์ยังคงสแกนอยู่ ทำให้ขั้นตอนการล็อกและปรับแต่งง่ายขึ้น (ดู §4.2) ในโหมด LOCK ระบบจะหยุดการสแกนและฟีดแบ็ก PID เต็มรูปแบบจะทำงาน

3.3.1 การวัดการตอบสนองของเซอร์โวที่รวดเร็ว
สองส่วนต่อไปนี้จะอธิบายการวัดค่าป้อนกลับแบบสัดส่วนและแบบอนุพันธ์ต่อการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณความคลาดเคลื่อน ใช้เครื่องกำเนิดฟังก์ชันเพื่อจำลองสัญญาณความคลาดเคลื่อน และใช้ออสซิลโลสโคปเพื่อวัดผลการตอบสนอง
1. เชื่อมต่อ MONITOR 1, 2 เข้ากับออสซิลโลสโคป และตั้งค่าตัวเลือกเป็น FAST ERR และ FAST
2. ตั้งค่า INPUT เป็น (โหมดออฟเซ็ต) และ CHB เป็น 0
3. เชื่อมต่อเครื่องกำเนิดฟังก์ชันเข้ากับอินพุต CHA
4. กำหนดค่าเครื่องกำเนิดฟังก์ชันเพื่อสร้างคลื่นไซน์ 100 เฮิรตซ์ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุด 20 มิลลิโวลต์
5. ปรับปุ่ม ERR OFFSET เพื่อให้สัญญาณข้อผิดพลาดแบบไซน์ตามที่เห็นในจอภาพ FAST ERR อยู่ตรงกลางประมาณศูนย์

3.3.2 การวัดผลตอบสนองตามสัดส่วน · ลดช่วงลงเป็นศูนย์โดยหมุนปุ่ม SPAN ทวนเข็มนาฬิกาจนสุด
· ตั้งค่า FAST เป็น SCAN+P เพื่อเข้าสู่ลูปข้อเสนอแนะตามสัดส่วน

3.3 ลูปเซอร์โวเร็ว

· บนออสซิลโลสโคปเอาต์พุต FAST ของ FSC ควรแสดงคลื่นไซน์ 100 เฮิรตซ์
· ปรับปุ่ม FAST GAIN เพื่อเปลี่ยนค่าเกนตามสัดส่วนของเซอร์โวเร็วจนกระทั่งเอาต์พุตเท่ากัน ampความสูงเป็นอินพุต
· เพื่อวัดการตอบสนองความถี่ของข้อเสนอแนะตามสัดส่วน ให้ปรับความถี่ของเครื่องกำเนิดฟังก์ชันและตรวจสอบ ampขนาดของการตอบสนองเอาต์พุต FAST ตัวอย่างเช่นampเล เพิ่มความถี่จนกระทั่ง ampลิจูดถูกหารด้วยครึ่งหนึ่งเพื่อหาความถี่ค่าเกน -3 dB

3.3.3 การวัดการตอบสนองที่แตกต่างกัน
1. ตั้งค่า FAST INT เป็น OFF เพื่อปิดลูปอินทิเกรเตอร์
2. ตั้งค่า FAST GAIN เป็นหน่วยโดยใช้ขั้นตอนที่อธิบายไว้ในส่วนด้านบน
3. ตั้งค่า DIFF GAIN เป็น 0 dB
4. ตั้งค่า FAST DIFF/FILTER เป็น 100 kHz
5. กวาดความถี่ของเครื่องกำเนิดฟังก์ชันจาก 100 kHz ถึง 3 MHz และตรวจสอบเอาต์พุต FAST
6. เมื่อคุณกวาดความถี่สัญญาณข้อผิดพลาด คุณควรเห็นค่าเกนหนึ่งที่ความถี่ทั้งหมด
7. ตั้งค่า DIFF GAIN เป็น 24 dB
8. ขณะนี้ ขณะที่คุณกวาดความถี่สัญญาณข้อผิดพลาด คุณควรสังเกตเห็นการเพิ่มขึ้นของความลาดชัน 20 dB ต่อทศวรรษหลังจาก 100 kHz ซึ่งจะเริ่มลดลงที่ 1 MHz แสดงให้เห็นถึง opamp ข้อจำกัดแบนด์วิดท์
สามารถปรับค่าเกนของเอาต์พุตเร็วได้โดยการเปลี่ยนค่าตัวต้านทาน แต่วงจรจะซับซ้อนกว่าวงจรป้อนกลับช้า (§3.2.2) หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติม โปรดติดต่อ MOGLabs

บทที่ 3. วงจรควบคุมป้อนกลับ

3.4 การมอดูเลตและการสแกน
การสแกนเลเซอร์ถูกควบคุมโดยเครื่องกำเนิดสัญญาณกวาดภายในหรือสัญญาณกวาดภายนอก สัญญาณกวาดภายในเป็นแบบฟันเลื่อยพร้อมคาบที่แปรผันตามการตั้งค่าโดยสวิตช์ปรับช่วงสี่ตำแหน่งภายใน (App. C) และ RATE ของทริมพอตแบบหมุนรอบเดียวที่แผงด้านหน้า
ลูปเซอร์โวแบบเร็วและแบบช้าสามารถทำงานแยกกันได้ผ่านสัญญาณ TTL ไปยังสวิตช์ที่แผงด้านหลังและแผงด้านหน้า การตั้งค่าลูปใดลูปหนึ่งเป็น LOCK จะหยุดการกวาดและเปิดใช้งานระบบรักษาเสถียรภาพ

การปรับเปลี่ยนและการกวาด

INT/ต่อ

หนุน

ประเมิน

Ramp

ความลาดชัน [6] กวาดเข้า

สแปน
0v

+
ออฟเซ็ต
0v

0v
ออฟเซ็ตคงที่ [5]

ควบคุมรวดเร็ว MOD IN

ม็อด [4]

0v 0v
+
BIAS
0v 0v
อคติ [3]

ล็อคอิน (เร็ว)

ล็อคอิน (ช้า)

เร็ว = ล็อค ช้า = ล็อค

RAMP RA

การกวาด LF

อคติ บีเอส

ออกเร็ว +

HF เร็ว

รูปที่ 3.7: การกวาด การมอดูเลตภายนอก และไบอัสกระแสฟีดฟอร์เวิร์ด

อาร์amp สามารถเพิ่มเอาต์พุตเร็วได้โดยเปิดใช้งาน DIP3 และปรับ BIAS trimpot แต่ตัวควบคุมเลเซอร์หลายตัว (เช่น MOGLabs DLC) จะสร้างกระแสไบอัสที่จำเป็นตามสัญญาณเซอร์โวช้า ในกรณีนี้ไม่จำเป็นต้องสร้างกระแสดังกล่าวภายใน FSC ด้วย

4. ใบสมัครเช่นample: การล็อค Pound-Drever Hall

การประยุกต์ใช้งานทั่วไปของ FSC คือการล็อกความถี่เลเซอร์เข้ากับโพรงแสงโดยใช้เทคนิค PDH (รูปที่ 4.1) โพรงนี้ทำหน้าที่เป็นตัวแยกความถี่ และ FSC จะทำให้เลเซอร์เกิดการสั่นพ้องกับโพรงโดยการควบคุมเพียโซของเลเซอร์และกระแสผ่านเอาต์พุต SLOW และ FAST ตามลำดับ ซึ่งจะช่วยลดความกว้างของเส้นเลเซอร์ มีบันทึกการใช้งานแยกต่างหาก (AN002) ซึ่งให้คำแนะนำเชิงปฏิบัติโดยละเอียดเกี่ยวกับการใช้งานอุปกรณ์ PDH

ออสซิลโลสโคป

หนุน

CH1

CH2

เลเซอร์
ปัจจุบันรุ่น Piezo SMA

อีโอเอ็ม

พีบีเอส

ตัวควบคุม DLC

พีแซดที ม็อด

โพรง LPF

มอนิเตอร์ 2 มอนิเตอร์ 1 ล็อคอิน

กวาดเข้าได้เข้า

บี อิน

ใน

ซีเรียล:

หนุน

ออกเร็ว ออกช้า MOD เข้า

พาวเวอร์ บี พาวเวอร์ เอ

รูปที่ 4.1: แผนผังอย่างง่ายสำหรับการล็อกโพรง PDH โดยใช้ FSC ตัวปรับสัญญาณไฟฟ้าออปติก (EOM) สร้างแถบข้างซึ่งทำปฏิกิริยากับโพรง ทำให้เกิดการสะท้อนที่วัดบนตัวตรวจจับแสง (PD) การดีมอดูเลตสัญญาณตัวตรวจจับแสงจะสร้างสัญญาณผิดพลาดของ PDH

มีวิธีอื่นๆ อีกมากมายที่สามารถนำมาใช้เพื่อสร้างสัญญาณข้อผิดพลาด ซึ่งจะไม่กล่าวถึงในที่นี้ ส่วนที่เหลือของบทนี้จะอธิบายวิธีการล็อกสัญญาณหลังจากสร้างสัญญาณข้อผิดพลาดแล้ว

บทที่ 4. การยื่นคำขอample: การล็อค Pound-Drever Hall

4.1 การกำหนดค่าเลเซอร์และตัวควบคุม
FSC สามารถใช้งานร่วมกับเลเซอร์และตัวควบคุมได้หลากหลายชนิด หากได้รับการกำหนดค่าอย่างถูกต้องตามโหมดการทำงานที่ต้องการ เมื่อใช้งาน ECDL (เช่น เลเซอร์ MOGLabs CEL หรือ LDL) ข้อกำหนดสำหรับเลเซอร์และตัวควบคุมมีดังนี้:
การปรับแบนด์วิดท์สูงโดยตรงในหัวเตียงเลเซอร์หรือตัวปรับเฟสภายในโพรง
· ปริมาณสูงtagการควบคุมแบบเพียโซจากสัญญาณควบคุมภายนอก
· การสร้างกระแสฟีดฟอร์เวิร์ด (“กระแสไบแอส”) สำหรับเลเซอร์ที่ต้องการกระแสไบแอส 1 มิลลิแอมป์ตลอดช่วงการสแกน FSC สามารถสร้างกระแสไบแอสภายในได้ แต่ช่วงอาจถูกจำกัดด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของหัวเตียงหรือความอิ่มตัวของตัวปรับเฟส ดังนั้นจึงอาจจำเป็นต้องใช้กระแสไบแอสที่จัดเตรียมโดยตัวควบคุมเลเซอร์
สามารถกำหนดค่าตัวควบคุมเลเซอร์และหัวเตียงของ MOGLabs ได้อย่างง่ายดายเพื่อให้บรรลุลักษณะการทำงานที่ต้องการ ดังที่อธิบายไว้ด้านล่าง

4.1.1 การกำหนดค่าหัวเตียง
เลเซอร์ MOGLabs มีหัวเตียงภายในที่เชื่อมต่อส่วนประกอบต่างๆ เข้ากับตัวควบคุม หัวเตียงที่สามารถปรับกระแสได้อย่างรวดเร็วผ่านขั้วต่อ SMA เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานร่วมกับ FSC หัวเตียงควรเชื่อมต่อโดยตรงกับ FSC FAST OUT
ขอแนะนำอย่างยิ่งให้ใช้หัวเตียง B1240 เพื่อแบนด์วิดท์การมอดูเลตสูงสุด แม้ว่า B1040 และ B1047 จะสามารถใช้แทนเลเซอร์ที่เข้ากันไม่ได้กับ B1240 ก็ตาม หัวเตียงมีสวิตช์จัมเปอร์หลายตัว ซึ่งต้องกำหนดค่าสำหรับอินพุต DC coupled and buffered (BUF) ตามความเหมาะสม

4.2 การล็อคเริ่มต้น

4.1.2 การกำหนดค่า DLC
แม้ว่า FSC จะสามารถกำหนดค่าให้กวาดภายในหรือภายนอกได้ แต่การใช้โหมดกวาดภายในและตั้งค่า DLC เป็นอุปกรณ์สเลฟจะง่ายกว่ามากดังต่อไปนี้:
1. เชื่อมต่อ SLOW OUT เข้ากับ SWEEP / PZT MOD บน DLC
2. เปิดใช้งาน DIP9 (External Sweep) บน DLC ตรวจสอบให้แน่ใจว่า DIP13 และ DIP14 ปิดอยู่
3. ปิดใช้งาน DIP3 (การสร้างไบอัส) ของ FSC DLC จะสร้างไบอัสฟีดฟอร์เวิร์ดปัจจุบันจากอินพุตสวีปโดยอัตโนมัติ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องสร้างไบอัสภายใน FSC
4. ตั้งค่า SPAN บน DLC เป็นค่าสูงสุด (ตามเข็มนาฬิกาเต็ม)
5. ตั้งค่าความถี่บน DLC ให้เป็นศูนย์โดยใช้จอแสดงผล LCD เพื่อแสดงความถี่
6. ตรวจสอบให้แน่ใจว่า SWEEP บน FSC นั้นเป็น INT
7. ตั้งค่า FREQ OFFSET เป็นช่วงกลางและ SPAN เป็นเต็มบน FSC และสังเกตการสแกนเลเซอร์
8. หากการสแกนไปในทิศทางที่ผิด ให้กลับด้าน DIP4 ของ FSC หรือ DIP11 ของ DLC
สิ่งสำคัญคือต้องไม่ปรับปุ่ม SPAN ของ DLC หลังจากตั้งค่าตามข้างต้น เนื่องจากจะส่งผลกระทบต่อวงจรป้อนกลับและอาจทำให้ FSC ล็อกไม่ได้ ควรใช้ปุ่มควบคุม FSC เพื่อปรับการกวาด

4.2 การล็อคเริ่มต้น
การควบคุม SPAN และ OFFSET ของ FSC สามารถใช้เพื่อปรับเลเซอร์ให้กวาดไปตามจุดล็อกที่ต้องการ (เช่น การสั่นพ้องของโพรง) และซูมเข้าสแกนที่เล็กลงรอบๆ การสั่นพ้อง ต่อไปนี้

บทที่ 4. การยื่นคำขอample: การล็อค Pound-Drever Hall

ขั้นตอนเหล่านี้เป็นตัวอย่างขั้นตอนที่จำเป็นเพื่อให้ได้ล็อกที่เสถียร ค่าที่แสดงเป็นเพียงค่าบ่งชี้ และจำเป็นต้องปรับให้เหมาะสมกับการใช้งานเฉพาะ คำแนะนำเพิ่มเติมเกี่ยวกับการปรับปรุงล็อกให้เหมาะสมที่สุดมีอยู่ใน §4.3

4.2.1 การล็อคด้วยการตอบสนองที่รวดเร็ว
1. เชื่อมต่อสัญญาณข้อผิดพลาดเข้ากับอินพุต A IN บนแผงด้านหลัง
2. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสัญญาณข้อผิดพลาดอยู่ในลำดับ 10 mVpp
3. ตั้งค่า INPUT เป็น (โหมดออฟเซ็ต) และ CHB เป็น 0
4. ตั้งค่า MONITOR 1 เป็น FAST ERR และสังเกตบนออสซิลโลสโคป ปรับปุ่ม ERR OFFSET จนกระทั่งระดับ DC ที่แสดงเป็นศูนย์ หากไม่จำเป็นต้องใช้ปุ่ม ERROR OFFSET เพื่อปรับระดับ DC ของสัญญาณผิดพลาด ก็สามารถตั้งสวิตช์ INPUT เป็น DC ได้ และปุ่ม ERROR OFFSET จะไม่มีผลใดๆ เพื่อป้องกันการปรับค่าโดยไม่ได้ตั้งใจ
5. ลดค่า FAST GAIN ลงเป็นศูนย์
6. ตั้งค่า FAST เป็น SCAN+P ตั้งค่า SLOW เป็น SCAN และค้นหาตำแหน่งเรโซแนนซ์โดยใช้การควบคุมการกวาด
7. เพิ่ม FAST GAIN จนกระทั่งสัญญาณผิดพลาด “ยืดออก” ดังแสดงในรูปที่ 4.2 หากไม่พบสัญญาณผิดพลาด ให้กลับสวิตช์ FAST SIGN แล้วลองอีกครั้ง
8. ตั้งค่า FAST DIFF เป็น OFF และ GAIN LIMIT เป็น 40 ลด FAST INT เป็น 100 kHz
9. ตั้งค่าโหมด FAST เป็น LOCK และตัวควบคุมจะล็อกสัญญาณความผิดพลาดที่จุดตัดศูนย์ อาจจำเป็นต้องปรับ FREQ OFFSET เล็กน้อยเพื่อล็อกเลเซอร์
10. เพิ่มประสิทธิภาพการล็อกโดยการปรับค่า FAST GAIN และ FAST INT ขณะสังเกตสัญญาณผิดพลาด อาจจำเป็นต้องล็อกเซอร์โวอีกครั้งหลังจากปรับอินทิเกรเตอร์

4.2 การล็อคเริ่มต้น

รูปที่ 4.2: การสแกนเลเซอร์โดยใช้ฟีดแบ็กแบบ P-only บนเอาต์พุตเร็ว ขณะที่การสแกนเอาต์พุตช้า จะทำให้สัญญาณผิดพลาด (สีส้ม) ขยายออกเมื่อเครื่องหมายและค่าเกนถูกต้อง (ด้านขวา) ในแอปพลิเคชัน PDH การส่งผ่านโพรง (สีน้ำเงิน) ก็จะขยายออกเช่นกัน
11. แอปพลิเคชันบางอย่างอาจได้รับประโยชน์จากการเพิ่ม FAST DIFF เพื่อปรับปรุงการตอบสนองของลูป แต่โดยทั่วไปแล้วไม่จำเป็นต้องทำเช่นนี้เพื่อให้บรรลุการล็อกเริ่มต้น
4.2.2 การล็อคด้วยการตอบสนองช้า
เมื่อล็อคสำเร็จโดยใช้การตอบรับแบบสัดส่วนและแบบรวมที่รวดเร็วแล้ว ควรใช้งานการตอบรับแบบช้าเพื่อให้ครอบคลุมการดริฟต์แบบช้าและความไวต่อการรบกวนเสียงความถี่ต่ำ
1. ตั้งค่า SLOW GAIN เป็นระดับกลาง และ SLOW INT เป็น 100 Hz
2. ตั้งค่าโหมด FAST เป็น SCAN+P เพื่อปลดล็อกเลเซอร์ และปรับ SPAN และ OFFSET เพื่อให้คุณสามารถมองเห็นจุดตัดศูนย์ได้
3. ตั้งค่า MONITOR 2 เป็น SLOW ERR และสังเกตสัญญาณบนออสซิลโลสโคป ปรับทริมพอตข้าง ERR OFFSET เพื่อลดสัญญาณความผิดพลาดช้าให้เป็นศูนย์ การปรับทริมพอตนี้จะส่งผลต่อระดับ DC ของสัญญาณความผิดพลาดช้าเท่านั้น ไม่ใช่สัญญาณความผิดพลาดเร็ว
4. ล็อคเลเซอร์อีกครั้งโดยตั้งค่าโหมด FAST เป็น LOCK และปรับค่า FREQ OFFSET เล็กน้อยตามความจำเป็นเพื่อล็อคเลเซอร์

บทที่ 4. การยื่นคำขอample: การล็อค Pound-Drever Hall

5. ตั้งค่าโหมด SLOW เป็น LOCK และสังเกตสัญญาณข้อผิดพลาดแบบช้า หากเซอร์โวแบบช้าล็อก ระดับ DC ของข้อผิดพลาดแบบช้าอาจเปลี่ยนแปลง หากเกิดเหตุการณ์นี้ขึ้น ให้จดบันทึกค่าใหม่ของสัญญาณข้อผิดพลาด ตั้งค่า SLOW กลับไปที่ SCAN และใช้ Trimpot ชดเชยข้อผิดพลาดเพื่อนำสัญญาณข้อผิดพลาดแบบปลดล็อกแบบช้าให้เข้าใกล้ค่าที่ล็อกไว้ แล้วลองล็อกแบบช้าอีกครั้ง
6. ทำซ้ำขั้นตอนก่อนหน้าของการล็อกเลเซอร์แบบช้า โดยสังเกตการเปลี่ยนแปลง DC ในข้อผิดพลาดแบบช้า และปรับ trimpot ของออฟเซ็ตข้อผิดพลาดจนกระทั่งการเข้าล็อกแบบช้าจะไม่สร้างการเปลี่ยนแปลงที่วัดได้ในค่าสัญญาณข้อผิดพลาดแบบล็อกช้าเมื่อเทียบกับแบบล็อกเร็ว
ทริมพอตชดเชยความผิดพลาดจะปรับค่าความแตกต่างเล็กน้อย (mV) ในค่าชดเชยความผิดพลาดแบบเร็วและแบบช้า การปรับทริมพอตจะช่วยให้วงจรชดเชยความผิดพลาดทั้งแบบเร็วและแบบช้าล็อกเลเซอร์ไว้ที่ความถี่เดียวกัน
7. หากเซอร์โวปลดล็อคทันทีเมื่อเข้าสู่โหมดล็อกช้า ให้ลองกลับทิศทางของสัญญาณช้า
8. หากเซอร์โวช้ายังปลดล็อคทันที ให้ลดเกนช้าลงและลองอีกครั้ง
9. เมื่อได้ล็อกช้าที่เสถียรแล้วโดยตั้งค่า ERR OFFSET trimpot อย่างถูกต้องแล้ว ให้ปรับ SLOW GAIN และ SLOW INT เพื่อเสถียรภาพของล็อกที่ดีขึ้น

4.3 การเพิ่มประสิทธิภาพ
วัตถุประสงค์ของเซอร์โวคือการล็อกเลเซอร์ให้อยู่ในจุดตัดศูนย์ของสัญญาณผิดพลาด ซึ่งในอุดมคติแล้วจะเป็นศูนย์เท่ากันเมื่อล็อก ดังนั้น สัญญาณรบกวนในสัญญาณผิดพลาดจึงเป็นตัวชี้วัดคุณภาพการล็อก การวิเคราะห์สเปกตรัมของสัญญาณผิดพลาดเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับการทำความเข้าใจและเพิ่มประสิทธิภาพของฟีดแบ็ก สามารถใช้เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม RF ได้ แต่มีราคาค่อนข้างแพงและมีช่วงไดนามิกที่จำกัด การ์ดเสียงที่ดี (24 บิต 192 kHz เช่น Lynx L22)

4.3 การเพิ่มประสิทธิภาพ

ให้การวิเคราะห์สัญญาณรบกวนได้สูงถึงความถี่ฟูริเยร์ 96 kHz พร้อมช่วงไดนามิก 140 dB
ตามหลักการแล้ว เครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมควรใช้กับตัวแยกความถี่อิสระที่ไม่ไวต่อความผันผวนของกำลังเลเซอร์ [11] ผลลัพธ์ที่ดีสามารถทำได้โดยการตรวจสอบสัญญาณผิดพลาดแบบอินลูป แต่การวัดแบบนอกลูปจะดีกว่า เช่น การวัดการส่งผ่านโพรงในแอปพลิเคชัน PDH ในการวิเคราะห์สัญญาณผิดพลาด ให้เชื่อมต่อเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมเข้ากับเอาต์พุต MONITOR ตัวใดตัวหนึ่งที่ตั้งค่าเป็น FAST ERR
โดยทั่วไปแล้ว การล็อกแบนด์วิดท์สูงจะเริ่มต้นด้วยการล็อกที่เสถียรโดยใช้เซอร์โวความเร็วสูงเพียงอย่างเดียว จากนั้นจึงใช้เซอร์โวความเร็วสูงเพื่อปรับปรุงเสถียรภาพของการล็อกในระยะยาว เซอร์โวความเร็วสูงจำเป็นต้องใช้เพื่อชดเชยการดริฟท์ความร้อนและการรบกวนทางเสียง ซึ่งจะส่งผลให้เกิดการกระโดดของโหมดหากใช้กระแสไฟฟ้าเพียงอย่างเดียวในการชดเชย ในทางตรงกันข้าม เทคนิคการล็อกแบบง่ายๆ เช่น สเปกโทรสโกปีการดูดกลืนแบบอิ่มตัว มักจะทำได้โดยการล็อกที่เสถียรโดยใช้เซอร์โวความเร็วสูงเพียงอย่างเดียว จากนั้นจึงใช้เซอร์โวความเร็วสูงเพื่อชดเชยความผันผวนของความถี่ที่สูงขึ้นเท่านั้น การพิจารณาพล็อตโบด (รูปที่ 4.3) อาจเป็นประโยชน์เมื่อตีความสเปกตรัมสัญญาณผิดพลาด
เมื่อทำการปรับแต่ง FSC ขอแนะนำให้ปรับแต่งเซอร์โวความเร็วสูงก่อนโดยการวิเคราะห์สัญญาณผิดพลาด (หรือการส่งสัญญาณผ่านโพรง) จากนั้นจึงปรับแต่งเซอร์โวความเร็วต่ำ เพื่อลดความไวต่อการรบกวนจากภายนอก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โหมด SCAN+P เป็นวิธีที่สะดวกในการรับสัญญาณป้อนกลับและค่าเกนที่ถูกต้องโดยประมาณ
โปรดทราบว่าการบรรลุการล็อกความถี่ที่เสถียรที่สุดต้องอาศัยการปรับแต่งอย่างละเอียดในหลาย ๆ ด้านของอุปกรณ์ ไม่ใช่แค่เพียงพารามิเตอร์ของ FSC เท่านั้น ตัวอย่างเช่นample, ส่วนที่เหลือ ampการมอดูเลตลิจูด (RAM) ในอุปกรณ์ PDH ส่งผลให้เกิดการดริฟต์ในสัญญาณผิดพลาด ซึ่งเซอร์โวไม่สามารถชดเชยได้ เช่นเดียวกัน อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน (SNR) ที่ไม่ดีจะป้อนสัญญาณรบกวนเข้าสู่เลเซอร์โดยตรง
โดยเฉพาะอย่างยิ่งค่าเกนที่สูงของอินทิเกรเตอร์หมายความว่าล็อคสามารถไวต่อลูปกราวด์ในห่วงโซ่การประมวลผลสัญญาณได้ และ

บทที่ 4. การยื่นคำขอample: การล็อค Pound-Drever Hall

ควรระมัดระวังในการกำจัดหรือบรรเทาปัญหาเหล่านี้ สายดินของ FSC ควรอยู่ใกล้กับทั้งตัวควบคุมเลเซอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับการสร้างสัญญาณผิดพลาดให้มากที่สุด
ขั้นตอนหนึ่งในการปรับแต่งค่า FAST DIFF ให้เหมาะสมที่สุดคือการตั้งค่า FAST DIFF เป็น OFF และปรับค่า FAST GAIN, FAST INT และ GAIN LIMIT เพื่อลดระดับสัญญาณรบกวนให้ได้มากที่สุด จากนั้นปรับแต่งค่า FAST DIFF และ DIFF GAIN ให้เหมาะสมเพื่อลดสัญญาณรบกวนความถี่สูงที่ตรวจพบในเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม โปรดทราบว่าอาจจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนค่า FAST GAIN และ FAST INT เพื่อปรับแต่งค่าล็อกหลังจากติดตั้งดิฟเฟอเรนเชียลเอเตอร์แล้ว
ในบางแอปพลิเคชัน สัญญาณผิดพลาดจะถูกจำกัดด้วยแบนด์วิดท์และมีเพียงสัญญาณรบกวนที่ไม่สัมพันธ์กันที่ความถี่สูง ในสถานการณ์เช่นนี้ ควรจำกัดการทำงานของเซอร์โวที่ความถี่สูงเพื่อป้องกันสัญญาณรบกวนนี้กลับเข้าสู่สัญญาณควบคุม มีตัวเลือกตัวกรองเพื่อลดการตอบสนองที่รวดเร็วของเซอร์โวที่ความถี่สูงกว่าที่กำหนด ตัวเลือกนี้ไม่สามารถใช้ร่วมกับดิฟเฟอเรนเชียลเอเตอร์ได้ และควรทดลองใช้หากพบว่าการเปิดใช้งานดิฟเฟอเรนเชียลเอเตอร์เพิ่มสูงขึ้น
60

กำไร (dB)

ตัวตัดความถี่สูง อินทิเกรเตอร์คู่

INT เร็ว ได้เร็ว
ความแตกต่างที่รวดเร็ว ความแตกต่างที่เพิ่มขึ้น (ขีดจำกัด)

Integrator

อัตราขยาย LF ที่รวดเร็ว (จำกัด)

Integrator

สัดส่วน

ตัวแยกแยะ

กรอง

ช้า INT

20101

102

103

104

105

106

107

108

ความถี่ฟูริเยร์ [Hz]

รูปที่ 4.3: กราฟ Conceptual Bode แสดงการทำงานของตัวควบคุมแบบเร็ว (สีแดง) และแบบช้า (สีน้ำเงิน) ความถี่มุมและขีดจำกัดเกนสามารถปรับได้ด้วยปุ่มควบคุมที่แผงด้านหน้าตามที่ระบุไว้

4.3 การเพิ่มประสิทธิภาพ

สัญญาณรบกวนที่วัดได้
จากนั้นจึงสามารถปรับเซอร์โวแบบช้าให้เหมาะสมที่สุดเพื่อลดปฏิกิริยาตอบสนองที่มากเกินไปต่อการรบกวนจากภายนอก หากไม่มีเซอร์โวแบบช้า ขีดจำกัดเกนสูงหมายความว่าเซอร์โวแบบเร็วจะตอบสนองต่อการรบกวนจากภายนอก (เช่น การเชื่อมต่อแบบอะคูสติก) และการเปลี่ยนแปลงของกระแสที่เกิดขึ้นสามารถทำให้เกิดการกระโดดของโหมดในเลเซอร์ได้ ดังนั้นจึงควรชดเชยความผันผวน (ความถี่ต่ำ) เหล่านี้ในเพียโซแทน
การปรับ SLOW GAIN และ SLOW INT จะไม่ส่งผลให้สเปกตรัมสัญญาณข้อผิดพลาดดีขึ้นอย่างแน่นอน แต่เมื่อมีการปรับให้เหมาะสมแล้ว จะช่วยลดความไวต่อการรบกวนเสียงและยืดอายุการใช้งานของล็อค
ในทำนองเดียวกัน การเปิดใช้งานอินทิเกรเตอร์คู่ (DIP2) อาจช่วยเพิ่มเสถียรภาพโดยการทำให้แน่ใจว่าอัตราขยายโดยรวมของระบบเซอร์โวแบบช้าจะสูงกว่าเซอร์โวแบบเร็วที่ความถี่ต่ำกว่าเหล่านี้ อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้อาจทำให้เซอร์โวแบบช้าตอบสนองต่อการรบกวนความถี่ต่ำมากเกินไป และแนะนำให้ใช้อินทิเกรเตอร์คู่เฉพาะในกรณีที่กระแสไหลในระยะยาวทำให้ล็อกไม่เสถียร

บทที่ 4. การยื่นคำขอample: การล็อค Pound-Drever Hall

A. ข้อมูลจำเพาะ

พารามิเตอร์

ข้อมูลจำเพาะ

แบนด์วิดท์การกำหนดเวลาเกน (-3 dB) ความล่าช้าในการแพร่กระจาย แบนด์วิดท์การมอดูเลตภายนอก (-3 dB)

> 35 เมกะเฮิรตซ์ < 40 นาโนวินาที
> 35 เมกะเฮิรตซ์

อินพุต A IN, B IN SWEEP IN GAIN IN MOD IN LOCK IN

SMA, 1 M, ±2 5 V SMA, 1 M, 0 ถึง +2 5 V SMA, 1 M, ±2 5 V SMA, 1 M, ±2 5 V ขั้วต่อเสียงตัวเมียขนาด 3.5 มม., TTL

อินพุตอะนาล็อกมีปริมาณเกินtagได้รับการปกป้องสูงสุด ±10 V อินพุต TTL รับ < 1 0 V เป็นค่าต่ำ และ > 2 0 V เป็นค่าสูง อินพุต LOCK IN คือ -0 5 V ถึง 7 V, แอคทีฟต่ำ, ดึง ±1 µA

ภาคผนวก ก. ข้อกำหนด

พารามิเตอร์
เอาท์พุต ช้า ออก เร็ว ออก มอนิเตอร์ 1, 2 ทริก เพาเวอร์ A, B

ข้อมูลจำเพาะ
SMA, 50 , 0 ถึง +2 5 V, BW 20 kHz SMA, 50 , ±2 5 V, BW > 20 MHz SMA, 50 , BW > 20 MHz SMA, 1M , 0 ถึง +5 V ขั้วต่อตัวเมีย M8, ±12 V, 125 mA

เอาต์พุตทั้งหมดจำกัดอยู่ที่ ±5 V. เอาต์พุต 50 mA สูงสุด (125 mW, +21 dBm)

เครื่องกลและกำลัง

อินพุต IEC

110 ถึง 130V ที่ 60Hz หรือ 220 ถึง 260V ที่ 50Hz

ฟิวส์

เซรามิกป้องกันไฟกระชาก 5x20 มม. 230 V/0.25 A หรือ 115 V/0.63 A

ขนาด

กว้าง×สูง×ลึก = 250 × 79 × 292 มม.

น้ำหนัก

2 กก.

การใช้พลังงาน

< 10 วัตต์

การแก้ไขปัญหา

B.1 ความถี่เลเซอร์ไม่สแกน
DLC ของ MOGLabs ที่มีสัญญาณควบคุมเพียโซภายนอกกำหนดให้สัญญาณภายนอกต้องผ่าน 1.25 V หากคุณแน่ใจว่าสัญญาณควบคุมภายนอกของคุณผ่าน 1.25 V ให้ยืนยันสิ่งต่อไปนี้:
· ช่วง DLC หมุนตามเข็มนาฬิกาเต็มที่ · ความถี่บน DLC คือศูนย์ (ใช้จอ LCD เพื่อตั้งค่า)
ความถี่) · DIP9 (การกวาดภายนอก) ของ DLC เปิดอยู่ · DIP13 และ DIP14 ของ DLC ปิดอยู่ · สวิตช์สลับล็อคบน DLC ถูกตั้งไว้ที่ SCAN · SLOW OUT ของ FSC เชื่อมต่อกับ SWEEP / PZT MOD
อินพุตของ DLC · SWEEP บน FSC คือ INT · ช่วง FSC หมุนตามเข็มนาฬิกาจนสุด · เชื่อมต่อ FSC MONITOR 1 เข้ากับออสซิลโลสโคป ตั้งค่า MONI-
TOR 1 ปุ่มไปที่ RAMP และปรับ FREQ OFFSET จนถึง ramp อยู่ตรงกลางประมาณ 1.25 V.
หากการตรวจสอบข้างต้นไม่สามารถแก้ไขปัญหาของคุณได้ ให้ถอด FSC ออกจาก DLC และตรวจสอบให้แน่ใจว่าเลเซอร์สแกนได้เมื่อควบคุมด้วย DLC หากไม่สำเร็จ โปรดติดต่อ MOGLabs เพื่อขอความช่วยเหลือ
35

ภาคผนวก B. การแก้ไขปัญหา

B.2 เมื่อใช้อินพุตมอดูเลชั่น เอาท์พุตเร็วจะลอยไปที่วอลุ่มขนาดใหญ่tage
เมื่อใช้ฟังก์ชัน MOD IN ของ FSC (เปิดใช้งาน DIP 4) เอาต์พุตเร็วโดยทั่วไปจะลอยไปที่ปริมาตรบวกtagราง e ประมาณ 4V ตรวจสอบให้แน่ใจว่า MOD IN ลัดวงจรเมื่อไม่ได้ใช้งาน

B.3 สัญญาณข้อผิดพลาดเชิงบวกขนาดใหญ่
ในบางแอปพลิเคชัน สัญญาณผิดพลาดที่สร้างขึ้นโดยแอปพลิเคชันอาจเป็นค่าบวก (หรือลบ) อย่างเคร่งครัดและมีขนาดใหญ่ ในกรณีนี้ ทริมพอต REF และ ERR OFFSET อาจไม่สามารถให้ DC shift ได้อย่างเพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าจุดล็อกที่ต้องการตรงกับ 0 V ในกรณีนี้ ทั้ง CH A และ CH B สามารถใช้งานได้โดยตั้งค่า INPUT toggle เป็น , CH B ตั้งค่าเป็น PD และด้วย DC voltage ใช้กับ CH B เพื่อสร้างออฟเซ็ตที่จำเป็นในการกำหนดจุดล็อคให้อยู่กึ่งกลาง เช่นampถ้าสัญญาณข้อผิดพลาดอยู่ระหว่าง 0 V ถึง 5 V และจุดล็อคอยู่ที่ 2.5 V ให้เชื่อมต่อสัญญาณข้อผิดพลาดกับ CH A และจ่าย 2.5 V ให้กับ CH B ด้วยการตั้งค่าที่เหมาะสม สัญญาณข้อผิดพลาดจะอยู่ระหว่าง -2 V ถึง +5 V

B.4 รางเอาต์พุตเร็วที่ ±0.625 V
สำหรับ ECDL ของ MOGLabs ส่วนใหญ่ เล่มtagการแกว่ง ±0.625 โวลต์ ที่เอาต์พุตเร็ว (เทียบเท่ากับ ±0.625 มิลลิแอมป์ที่จ่ายเข้าไปในไดโอดเลเซอร์) มีค่ามากกว่าที่จำเป็นสำหรับการล็อกเข้ากับช่องแสง ในบางการใช้งาน จำเป็นต้องใช้ช่วงที่กว้างกว่าที่เอาต์พุตเร็ว ขีดจำกัดนี้สามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเปลี่ยนตัวต้านทานง่ายๆ โปรดติดต่อ MOGLabs เพื่อสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมหากจำเป็น

B.5 ข้อเสนอแนะต้องเปลี่ยนสัญญาณ
หากขั้วป้อนกลับอย่างรวดเร็วเปลี่ยนแปลง โดยทั่วไปแล้วเป็นเพราะเลเซอร์ได้เคลื่อนเข้าสู่สถานะหลายโหมด (โหมดโพรงภายนอกสองโหมดสั่นพร้อมกัน) ปรับกระแสเลเซอร์เพื่อให้ได้การทำงานแบบโหมดเดียว แทนที่จะกลับขั้วป้อนกลับ

B.6 มอนิเตอร์ส่งสัญญาณผิด

B.6 มอนิเตอร์ส่งสัญญาณผิด
ระหว่างการทดสอบในโรงงาน จะมีการตรวจสอบสัญญาณขาออกของปุ่มควบคุม MONITOR แต่ละปุ่ม อย่างไรก็ตาม เมื่อเวลาผ่านไป สกรูยึดที่ยึดปุ่มควบคุมไว้อาจคลายตัวและปุ่มควบคุมอาจเลื่อนหลุด ทำให้ปุ่มควบคุมส่งสัญญาณผิดพลาด การตรวจสอบ:
· เชื่อมต่อเอาต์พุตของ MONITOR เข้ากับออสซิลโลสโคป
· หมุนปุ่ม SPAN ตามเข็มนาฬิกาจนสุด
· หมุน MONITOR ไปที่ RAMP. ตอนนี้คุณควรสังเกต arampสัญญาณไฟอยู่ที่ประมาณ 1 โวลต์ หากไม่เป็นเช่นนั้น แสดงว่าตำแหน่งลูกบิดไม่ถูกต้อง
· แม้ว่าคุณจะสังเกตampหากสัญญาณ ing แสดงว่าตำแหน่งลูกบิดอาจยังไม่ถูกต้อง ให้หมุนลูกบิดตามเข็มนาฬิกาเพิ่มอีก 1 ตำแหน่ง
· ตอนนี้คุณควรมีสัญญาณเล็กๆ ใกล้ 0 V และบางทีอาจเห็น r เล็กๆ ได้amp บนออสซิลโลสโคปในระดับสิบมิลลิโวลต์ ปรับ BIAS trimpot แล้วคุณจะเห็น ampลิจูดของ r นี้amp เปลี่ยน.
· หากสัญญาณบนออสซิลโลสโคปเปลี่ยนแปลงขณะที่คุณปรับทริมพอต BIAS แสดงว่าตำแหน่งปุ่ม MONITOR ของคุณถูกต้อง หากไม่เป็นเช่นนั้น แสดงว่าจำเป็นต้องปรับตำแหน่งปุ่ม MONITOR
หากต้องการแก้ไขตำแหน่งปุ่ม MONITOR ก่อนอื่นจะต้องระบุสัญญาณเอาต์พุตโดยใช้ขั้นตอนที่คล้ายกับข้างต้น จากนั้นจึงสามารถหมุนตำแหน่งปุ่มได้โดยการคลายสกรูเซ็ต 1.5 ตัวที่ยึดปุ่มเข้าที่ โดยใช้ประแจอัลเลน XNUMX มม. หรือไขควงหัวกลม

B.7 เลเซอร์เข้าสู่โหมดฮอปช้า
การกระโดดในโหมดช้าอาจเกิดจากการตอบรับทางแสงจากองค์ประกอบออปติกระหว่างเลเซอร์และโพรง เช่นampตัวต่อไฟเบอร์ หรือจากช่องแสงเอง อาการต่างๆ ได้แก่ ความถี่

ภาคผนวก B. การแก้ไขปัญหา

การกระโดดของเลเซอร์แบบอิสระในระยะเวลาที่ช้า ประมาณ 30 วินาที โดยที่ความถี่เลเซอร์กระโดดขึ้น 10 ถึง 100 เมกะเฮิรตซ์ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเลเซอร์มีการแยกแสงที่เพียงพอ ติดตั้งตัวแยกแสงอีกตัวหากจำเป็น และปิดกั้นเส้นทางลำแสงที่ไม่ได้ใช้งาน

C. การจัดวาง PCB

ซี39

ซี59

R30

ซี76

ซี116

ซี166

R1 C8 C10
R2

อาร์338 ดี1
ซี378

R24

R337

R27

ซี15

R28

ร66 ร34

R340 C379
R33
R10

D4
R11 C60 R35

R342

R37

อาร์343 ดี6
ซี380
R3 C16 R12

C366 R58 R59 C31 R336

อาร์5 ดี8
ซี365 อาร์347 อาร์345
R49

ร77 ร40

อาร์50 ดี3
ซี368 อาร์344 อาร์346
R75

ซี29อาร์15อาร์38อาร์47อาร์48

C62 R36 R46 C28

ซี11 ซี26
R339

R31 C23
ซี25

C54 C22 C24 R9

R74 C57
ซี33

ซี66 ซี40

ยู13

ยู10

ยู14

ยู15

R80 R70 C27

ซี55 R42

ซี65 R32

ร29 ร65

R57 R78 R69

ร71 ร72

ร79 ร84

ซี67

R73

ซี68

ซี56

R76

R333

ซี42 ซี69

ซี367 R6
R334 C369

ซี13

R335

C43 C372 R14 R13

ซี373 ซี17
U1
R60 R17 R329
ยู16
ร81 ร82

ซี35

C362 R85 R331 C44 R87

ซี70

ยูทู ซี25

R180 C131

ซี140 R145

ยู42

R197 R184 C186 C185

เอ็มเอช 2

C165 C194 C167 R186 R187 C183 C195 R200

ซี126 อาร์325 อาร์324
R168 C162 C184
ซี157 อาร์148 อาร์147
ซี163 ซี168
ซี158 R170

R95 C85 R166 R99 C84
ซี86

C75 R97 R96 C87

R83 C83
ยู26

ยูทู ซี27

R100 R101R102 R106
ร104 ร105

ซี88 อาร์98 อาร์86
R341 C95 R107 C94

ยู38

ซี90 R109
อาร์103 ยู28

ซี128 ซี89
ซี141

ร140 ร143

R108

ยู48

R146 C127

R185

ยู50 R326

ยู49

R332

R201

R191
R199 C202

ร198 ร190

ซี216

ยู57

ซี221

ซี234

ซี222 อาร์210 ซี217

ซี169 อาร์192 อาร์202

R195 C170

R171
ยู51
R203
R211
ยู58
ซี257

R213 C223 R212
R214 C203 C204 C205

ซี172 อาร์194 ซี199

R327 C171 C160 R188 R172 R173

C93 R111 C96 C102 R144 R117

ร110 ร112

ซี98 ซี91
ร115 ร114

ยู31

ซี101

FB1

ซี148

FB2

ซี159

ซี109 ซี129

ซี149

ซี130
ยู29
ซี138

ยู32
ซี150

ซี112 R113

ซี100

ซี105 ซี99 ซี103 ซี152 ซี110

ยู33

ซี104 ซี111 ซี153
ซี133

ร118 ร124
ร119 ร122

R123
ยู34 อาร์130 อาร์120 อาร์121

ซี161

ซี134

อาร์169 ยู43

ซี132

ซี182 อาร์157 ซี197

ซี189 อาร์155 ซี201
ซี181 R156

ซี173
ยู56
ซี198 R193

ซี206

R189

ซี174

ซี196

ยู52

ร196 ร154 ร151 ร152 ร153

R204 C187 C176 C179

ยู53

ซี180 ซี188 ซี190

ซี178

ซี200

ซี207

ยู54
ซี209

ยูทู ซี55

ซี192

ซี208 R205

ยูทู ซี62

R217 C177

C227 C241 C243 C242 R221
R223 C263

ซี232

ซี231

ซี225
ยู59
ซี226
ซี259

ซี237

ซี238

ซี240 ซี239

R206
ยู60
ซี261

R207 C260 R215

R218

R216

ยูทู ซี61

ยู66 R219

ยู68 R222

ยู67 R220

ซี258 ซี235 ซี236

ซี273

SW1

ร225 ร224

ซี266

ซี265

R228

ยู69

ซี269

ร231 ร229
ยู70

ซี270

ยู71

R234

ซี272

R226
ยู72

ซี71

ซี36

ร16 ร18
ซี14

ซี114

R131

ซี115

ซี58 R93

ซี46

ซี371
ซี370
R43 C45
R44
ยู11
ร330 ร92
R90 R89R88 R91

R20

R19

R39 C34

ซี72

R61

ซี73

ซี19

R45 C47

ซี41 ซี78

R23

R22

ซี375
ซี374 อาร์41 อาร์21
ซี37
ซี38

ซี30

ซี20

R52 C48 R51
ซี49

ซี50

ยู17

ยู18

R55 R53R62 R54

ซี63

R63 C52 R26
ยู12 R25

P6
ซี377 ซี376
R64 R56 C51
เอ็มเอช 1

ซี53

ซี79

ซี74

ซี18

ซี113อาร์174อาร์175อาร์176อาร์177
ซี120

R128

R126 C106
ร127 ร125
ยู35 อาร์132 ยู39
R141 C117 R129 R158

R142

ซี136อาร์134อาร์133อาร์138อาร์137

ซี135

C139 R161 R162 R163

ซี118

ซี119 R159

ซี121
ยูทู ซี41
R160 C147
ซี164

ยูทู ซี40

ซี193

R164 C123

ซี122

ร139 ร165
ยู44

ซี107
ยู45

ซี142

ซี144 อาร์135 ซี145

R182

ร178 ร167
R181

RT1

ซี155 R149

ซี21 ซี12

ยู47

ยู46

ยูทู ซี30

ยู21 ซี77 ยู23 ซี82

ยู24 ซี64 ยู22 ซี81

ยูทู ซี19
R68 R67 ยู20 ซี32

ซี97 R116

ซี80 R94

ยูทู ซี36

ซี151

R179
R150 C156
R183

R136 C154

ซี175

ซี252

ซี220

ซี228 ซี229 ซี230

ยู63

ซี248

ซี247

ซี211

ซี212 ซี213 ซี214

ยู64

ซี251

ซี250

ซี215

ซี219
R208 R209 C224

ซี218 ซี253

ยู65

ซี256

ซี255 ซี254

ซี249 ซี233

ซี246 ซี245

ซี274
ซี244

ซี264

ซี268 R230

ซี276

ซี271

ซี267

ซี275

อาร์238 R237 R236 R235 R240 R239
R328

อ้างอิง 1 R257

ซี285 R246

ซี286 ซี284

R242
ยู73
R247

ซี281 R243

ซี280
ยู74

ซี287

R248

ซี289 อาร์251 อาร์252

R233 R227 R232
ซี282 อาร์244 อาร์245
ยู75
R269

ซี288 อาร์250 อาร์249

ร253 ร255

ซี290

R241

R254
ยู76
R272

ซี291

R256
ยู77

ซี294 ซี296

ซี283

ซี277

เอ็มเอช 5

ซี292

ซี293

ซี279 ซี278

ยูทู ซี37

เอ็มเอช 3

ซี295

ซี307 R265
Q1

ซี309

ซี303 อาร์267 อาร์268
ซี305

ซี301

เอ็มเอช 6

R282

ซี312

R274 R283 R284

ซี322

ซี298

ซี300

R264 C297 R262
ยู78
R273 C311

ซี299

R263

ซี302

R261 R258R259 R260

ยู79

ซี306
ยู80
ซี315

ซี313

R266
ยู81
R278 R275 R276

ซี304

R277

ซี316

R271 C308

R270
ยู82
ซี314

ซี318

ยู83
R280 R279 C321

ซี310
ยู84

R285 C317

ซี320

R281

ซี319

ร290 ร291

D11

D12

D13

D14

ร287 ร286

SW2

ร297 ร296
ร289 ร288

ซี334 ซี328 ซี364

R299 C330

ร293 ร292

ซี324

ซี331

R300

R298 C329

ซี333 ซี332

ยู85

ซี335

ซี323

ซี325

D15

R303

D16

ซี336

R301 R302 C342 C341
ซี337

ยู86

ซี343

ซี339

ซี346

ร310 ร307

R309

R308

เอ็มเอช 8

ซี347 อาร์305 อาร์306

R315

R321

ซี345

P10

ซี344 ซี348

เอ็มเอช 9

C349 R318 C350 R319 R317 R316

ซี352
P11

ซี351

ซี354

ยู87

เอ็มเอช 10
ซี353

ยู88

ซี338

ซี340

R294

ซี363

เอ็มเอช4 พี9
XF1

ซี358
R295

ซี326

ซี327

D17

R304

D18

ยู89

ซี355 ซี356

ยู91

ยู90

ซี361 R323

ซี357

ซี359
P12

ซี360

เอ็มเอช 7
อาร์313 R314 R320 R311 R312 R322

ภาคผนวก C. เค้าโครง PCB

D. การแปลง 115/230 V

ฟิวส์ D.1

ฟิวส์นี้เป็นเซรามิกป้องกันไฟกระชาก 0.25A (230V) หรือ 0.63A (115V) ขนาด 5x20 มม. เป็นต้นample Littlefuse 0215.250MXP หรือ 0215.630MXP ตัวยึดฟิวส์เป็นตลับสีแดง อยู่เหนือช่องจ่ายไฟ IEC และสวิตช์หลักที่ด้านหลังของตัวเครื่อง (รูปที่ D.1)

รูปที่ D.1: ตลับฟิวส์ แสดงตำแหน่งฟิวส์สำหรับการทำงานที่ 230 V
D.2 การแปลง 120/240 V
ตัวควบคุมสามารถรับพลังงานจาก AC ที่ 50 ถึง 60 Hz, 110 ถึง 120 V (100 V ในญี่ปุ่น) หรือ 220 ถึง 240 V หากต้องการแปลงจาก 115 V เป็น 230 V ควรถอดตลับฟิวส์ออกและใส่กลับเข้าไปใหม่เพื่อให้ได้ระดับเสียงที่ถูกต้องtage แสดงผ่านหน้าต่างฝาครอบและฟิวส์ที่ถูกต้อง (ตามด้านบน) ได้รับการติดตั้งแล้ว
41

ภาคผนวก D. การแปลง 115/230 V

รูปที่ D.2: การเปลี่ยนฟิวส์หรือโวลท์tage. เปิดฝาครอบตลับฟิวส์โดยใช้ไขควงเสียบเข้าไปในช่องเล็ก ๆ ที่ขอบด้านซ้ายของฝาครอบ ตรงด้านซ้ายของโวลุ่มสีแดงtagตัวบ่งชี้อี

เมื่อถอดตลับฟิวส์ ให้สอดไขควงเข้าไปในช่องทางด้านซ้ายของตลับฟิวส์ อย่าพยายามดึงออกโดยใช้ไขควงที่ด้านข้างของที่ยึดฟิวส์ (ดูรูป)

ผิด!

ถูกต้อง

รูปที่ D.3: ในการถอดตลับฟิวส์ ให้ใส่ไขควงเข้าไปในช่องทางด้านซ้ายของตลับฟิวส์
เมื่อเปลี่ยนปริมาตรtage. ฟิวส์และคลิปเชื่อมต่อจะต้องสลับกันจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง โดยให้คลิปเชื่อมต่ออยู่ที่ด้านล่างเสมอและฟิวส์อยู่ที่ด้านบนเสมอ ดูรูปด้านล่าง

D.2 การแปลง 120/240 V

รูปที่ D.4: บริดจ์ 230 V (ซ้าย) และฟิวส์ (ขวา) สลับบริดจ์และฟิวส์เมื่อเปลี่ยนโวลท์tage เพื่อให้ฟิวส์ยังคงอยู่ด้านบนสุดเมื่อเสียบเข้าไป

รูปที่ D.5: สะพาน 115 V (ซ้าย) และฟิวส์ (ขวา)

ภาคผนวก D. การแปลง 115/230 V

บรรณานุกรม
[1] อเล็กซ์ อับราโมวิซี และ เจค แชปสกี. ระบบควบคุมป้อนกลับ: คู่มือฉบับเร่งรัดสำหรับนักวิทยาศาสตร์และวิศวกร. Springer Science & Business Media, 2012. 1
[2] Boris Lurie และ Paul Enright. การควบคุมป้อนกลับแบบคลาสสิก: ด้วย MATLAB® และ Simulink®. CRC Press, 2011. 1
[3] Richard W. Fox, Chris W. Oates และ Leo W. Hollberg. การทำให้เลเซอร์ไดโอดเสถียรกับโพรงที่มีความละเอียดสูง. วิธีการทดลองในวิทยาศาสตร์กายภาพ, 40:1, 46. 2003
[4] RWP Drever, JL Hall, FV Kowalski, J. Hough, GM Ford, AJ Munley และ H. Ward. การปรับเสถียรภาพเฟสและความถี่ด้วยเลเซอร์โดยใช้เรโซเนเตอร์แบบออปติคัล Appl. Phys. B, 31:97 105, 1983. 1
[5] TW Ha¨nsch และ B. Couillaud. การทำให้ความถี่เลเซอร์เสถียรโดยสเปกโทรสโกปีโพลาไรเซชันของโพรงอ้างอิงแบบสะท้อนแสง Optics communications, 35(3):441, 444. 1980
[6] M. Zhu และ JL Hall. การรักษาเสถียรภาพของเฟส/ความถี่ออปติคัลของระบบเลเซอร์: การประยุกต์ใช้กับเลเซอร์สีย้อมเชิงพาณิชย์ที่มีตัวปรับเสถียรภาพภายนอก J. Opt. Soc. Am. B, 10:802, 1993. 1
[7] GC Bjorklund. สเปกโทรสโกปีแบบมอดูเลชันความถี่: วิธีการใหม่สำหรับการวัดการดูดกลืนและการกระจายตัวที่อ่อน Opt. Lett., 5:15, 1980. 1
[8] Joshua S Torrance, Ben M Sparkes, Lincoln D Turner และ Robert E Scholten. การลดขนาดเส้นเลเซอร์แบบต่ำกว่ากิโลเฮิรตซ์โดยใช้สเปกโทรสโคปีโพลาไรเซชัน Optics express, 24(11):11396 11406, 2016. 1
45

[9] SC Bell, DM Heywood, JD White และ RE Scholten. การล็อกออฟเซ็ตความถี่เลเซอร์โดยใช้ความโปร่งใสเหนี่ยวนำด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า Appl. Phys. Lett., 90:171120, 2007. 1
[10] W. Demtr'der. สเปกโตรสโคปีเลเซอร์ แนวคิดพื้นฐานและเครื่องมือ Springer, Berlin, ฉบับที่ 2, 1996. 1
[11] LD เทิร์นเนอร์, KP Weber, CJ Hawthorn และ RE Scholten. การหาลักษณะเฉพาะของสัญญาณรบกวนความถี่ของเส้นแคบด้วยเลเซอร์ไดโอด Opt. Communic., 201:391, 2002. 29
46

MOG Laboratories Pty Ltd 49 University St, Carlton VIC 3053, ออสเตรเลีย โทร: +61 3 9939 0677 info@moglabs.com

เอกสาร / แหล่งข้อมูล

ตัวควบคุมเซอร์โวแบบเร็ว PID ของ moglabs [พีดีเอฟ] คู่มือการใช้งาน
PID Fast Servo Controller, PID, ตัวควบคุมเซอร์โวแบบเร็ว, ตัวควบคุมเซอร์โว

อ้างอิง

คู่มือการใช้งาน

ตัวควบคุมเซอร์โวแบบเร็ว PID ของ moglabs

ข้อมูลจำเพาะ

คำแนะนำการใช้ผลิตภัณฑ์

การเชื่อมต่อและการควบคุม

คำถามที่พบบ่อย

การแนะนำ

การเชื่อมต่อและการควบคุม

วงจรควบคุมป้อนกลับ

การแก้ไขปัญหา

เอกสาร / แหล่งข้อมูล

อ้างอิง

ฝากความคิดเห็น

ยกเลิกการตอบ