Hướng dẫn sử dụng bộ điều khiển Servo nhanh PID của moglabs

Việc ổn định tần số phản hồi của laser có thể phức tạp. Nênview sách giáo khoa về lý thuyết điều khiển và tài liệu về ổn định tần số laser để hiểu rõ hơn.

Kết nối và điều khiển

Điều khiển bảng điều khiển phía trước

Các nút điều khiển mặt trước được sử dụng để điều chỉnh và giám sát tức thời. Các nút điều khiển này rất cần thiết cho việc điều chỉnh theo thời gian thực trong quá trình vận hành.

Bảng điều khiển phía sau và kết nối

Các nút điều khiển và kết nối ở mặt sau cung cấp giao diện cho các thiết bị và thiết bị ngoại vi bên ngoài. Việc kết nối đúng cách đảm bảo hoạt động trơn tru và tương thích với các hệ thống bên ngoài.

Công tắc DIP bên trong

Các công tắc DIP bên trong cung cấp các tùy chọn cấu hình bổ sung. Việc hiểu và thiết lập đúng các công tắc này rất quan trọng để tùy chỉnh hoạt động của bộ điều khiển.

Câu hỏi thường gặp

View Fullscreen

một công ty santec
Bộ điều khiển servo nhanh
Phiên bản 1.0.9, phần cứng Rev 2

Giới hạn trách nhiệm
MOG Laboratories Pty Ltd (MOGLabs) không chịu bất kỳ trách nhiệm pháp lý nào phát sinh từ việc sử dụng thông tin trong sổ tay hướng dẫn này. Tài liệu này có thể chứa hoặc tham chiếu thông tin và sản phẩm được bảo vệ bởi bản quyền hoặc bằng sáng chế và không chuyển tải bất kỳ giấy phép nào theo quyền sáng chế của MOGLabs cũng như quyền của người khác. MOGLabs sẽ không chịu trách nhiệm về bất kỳ khiếm khuyết nào về phần cứng hoặc phần mềm hoặc mất mát hoặc thiếu dữ liệu dưới bất kỳ hình thức nào hoặc về bất kỳ thiệt hại trực tiếp, gián tiếp, ngẫu nhiên hoặc do hậu quả nào liên quan đến hoặc phát sinh từ việc thực hiện hoặc sử dụng bất kỳ sản phẩm nào của MOGLabs . Giới hạn trách nhiệm pháp lý nói trên sẽ được áp dụng như nhau đối với mọi dịch vụ do MOGLabs cung cấp.

Bản quyền
Bản quyền © MOG Lab Laboratory Pty Ltd (MOGLabs) 2017 2025. Không được sao chép, lưu trữ trong hệ thống truy xuất hoặc truyền đi phần nào của ấn phẩm này dưới mọi hình thức hoặc bằng bất kỳ phương tiện nào, điện tử, cơ khí, sao chụp hoặc cách khác mà không có văn bản trước sự cho phép của MOGLabs.

Liên hệ

Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ:

Phòng thí nghiệm MOG P/L 49 University St Carlton VIC 3053 ÚC +61 3 9939 0677 info@moglabs.com www.moglabs.com

Tập đoàn Santec LIS 5823 Ohkusa-Nenjozaka, Komaki Aichi 485-0802 NHẬT BẢN +81 568 79 3535 www.santec.com

Giới thiệu

MOGLabs FSC cung cấp các thành phần quan trọng của bộ điều khiển servo băng thông cao, độ trễ thấp, chủ yếu dùng để ổn định tần số laser và thu hẹp độ rộng đường truyền. FSC cũng có thể được sử dụng cho ampkiểm soát sự cô đơn, ví dụampđể tạo ra một “bộ lọc nhiễu” giúp ổn định công suất quang học của tia laser, nhưng trong hướng dẫn này, chúng tôi giả định ứng dụng phổ biến hơn của việc ổn định tần số.

1.1 Lý thuyết điều khiển phản hồi cơ bản
Việc ổn định tần số phản hồi của laser có thể phức tạp. Chúng tôi khuyến khích độc giả xem lạiview sách giáo khoa lý thuyết điều khiển [1, 2] và tài liệu về ổn định tần số laser [3].
Khái niệm điều khiển phản hồi được minh họa sơ đồ trong Hình 1.1. Tần số của laser được đo bằng bộ phân biệt tần số, bộ phân biệt này tạo ra tín hiệu lỗi tỷ lệ thuận với sự khác biệt giữa tần số laser tức thời và tần số mong muốn hoặc tần số điểm đặt. Các bộ phân biệt phổ biến bao gồm các khoang quang học và phát hiện Pound-Drever-Hall (PDH) [4] hoặc Ha¨nsch-Couillaud [5]; khóa bù trừ [6]; hoặc nhiều biến thể của quang phổ hấp thụ nguyên tử [7].

Tín hiệu lỗi

Servo

Tín hiệu điều khiển

Tia laze

Bộ phân biệt tần số dV/df
Hình 1.1: Sơ đồ khối đơn giản của vòng điều khiển phản hồi.

Chương 1. Giới thiệu

1.1.1 Tín hiệu lỗi
Đặc điểm chung quan trọng của điều khiển phản hồi là tín hiệu lỗi được sử dụng để điều khiển sẽ đảo ngược dấu khi tần số laser dịch chuyển lên trên hoặc xuống dưới điểm đặt, như trong hình 1.2. Từ tín hiệu lỗi, một servo phản hồi hoặc bộ bù sẽ tạo ra tín hiệu điều khiển cho bộ chuyển đổi trong laser, sao cho tần số laser được điều khiển hướng đến điểm đặt mong muốn. Quan trọng là, tín hiệu điều khiển này sẽ đổi dấu khi tín hiệu lỗi đổi dấu, đảm bảo tần số laser luôn được đẩy về phía điểm đặt, thay vì hướng ra xa điểm đặt.

Lỗi

f
0
Tần số f

f Tần số f
BÙ LỖI

Hình 1.2: Tín hiệu sai số phân tán lý thuyết, tỷ lệ thuận với chênh lệch giữa tần số laser và tần số điểm đặt. Độ lệch trên tín hiệu sai số làm dịch chuyển điểm khóa (phải).
Lưu ý sự khác biệt giữa tín hiệu lỗi và tín hiệu điều khiển. Tín hiệu lỗi là thước đo sự khác biệt giữa tần số laser thực tế và tần số mong muốn, về nguyên tắc là tức thời và không nhiễu. Tín hiệu điều khiển được tạo ra từ tín hiệu lỗi bởi bộ servo hoặc bộ bù phản hồi. Tín hiệu điều khiển điều khiển một bộ truyền động như bộ chuyển đổi áp điện, dòng điện tiêm của diode laser, hoặc bộ điều chế âm-quang hoặc điện-quang, sao cho tần số laser trở về giá trị đặt. Bộ truyền động có các hàm đáp ứng phức tạp, với độ trễ pha hữu hạn, độ lợi phụ thuộc tần số và cộng hưởng. Bộ bù nên tối ưu hóa đáp ứng điều khiển để giảm thiểu sai số đến mức tối thiểu có thể.

1.1 Lý thuyết điều khiển phản hồi cơ bản

1.1.2 Đáp ứng tần số của servo phản hồi
Hoạt động của servo phản hồi thường được mô tả theo đáp ứng tần số Fourier; nghĩa là, độ lợi của phản hồi như một hàm của tần số nhiễu. Ví dụampMột nhiễu loạn phổ biến là tần số lưới điện, = 50 Hz hoặc 60 Hz. Nhiễu loạn này sẽ làm thay đổi tần số laser một lượng nào đó, ở mức 50 hoặc 60 Hz. Tác động của nhiễu loạn lên laser có thể nhỏ (ví dụ = 0 ± 1 kHz, trong đó 0 là tần số laser không bị nhiễu) hoặc lớn (= 0 ± 1 MHz). Bất kể độ lớn của nhiễu loạn này, tần số Fourier của nhiễu loạn đều ở mức 50 hoặc 60 Hz. Để triệt tiêu nhiễu loạn này, servo phản hồi phải có độ lợi cao ở 50 và 60 Hz để có thể bù trừ.
Độ lợi của bộ điều khiển servo thường có giới hạn tần số thấp, thường được xác định bởi giới hạn băng thông độ lợi của opampđược sử dụng trong bộ điều khiển servo. Độ khuếch đại cũng phải giảm xuống dưới mức khuếch đại 0 (100 dB) ở tần số cao hơn để tránh gây ra dao động ở đầu ra điều khiển, chẳng hạn như tiếng rít chói tai quen thuộc của hệ thống âm thanh (thường được gọi là "phản hồi âm thanh"). Những dao động này xảy ra ở các tần số cao hơn nghịch đảo của độ trễ lan truyền tối thiểu của hệ thống laser, bộ phân biệt tần số, servo và bộ truyền động kết hợp. Thông thường, giới hạn này bị chi phối bởi thời gian đáp ứng của bộ truyền động. Đối với piezo được sử dụng trong laser diode khoang ngoài, giới hạn thường là vài kHz, và đối với đáp ứng điều chế dòng điện của diode laser, giới hạn là khoảng 300 đến XNUMXkHz.
Hình 1.3 là sơ đồ khái niệm về độ lợi so với tần số Fourier của FSC. Để giảm thiểu sai số tần số laser, diện tích bên dưới sơ đồ độ lợi nên được tối đa hóa. Bộ điều khiển servo PID (tích phân và vi phân tỷ lệ) là một phương pháp phổ biến, trong đó tín hiệu điều khiển là tổng của ba thành phần được suy ra từ một tín hiệu lỗi đầu vào. Phản hồi tỷ lệ (P) cố gắng bù trừ kịp thời các nhiễu, trong khi phản hồi tích phân (I) cung cấp độ lợi cao cho các độ lệch và độ trôi chậm, và phản hồi vi phân (D) bổ sung độ lợi cho các thay đổi đột ngột.

Chương 1. Giới thiệu

Tăng (dB)

Tần số cắt cao. Bộ tích hợp kép

NHANH INT TĂNG NHANH
NHANH CHÓNG CHỈNH SỬA CHỈNH (giới hạn)

Tích hợp

TĂNG LF NHANH (giới hạn)

Tích hợp

Tỷ lệ

Bộ phân biệt

Lọc

CHẬM INT

20101

102

103

104

105

106

107

108

Tần số Fourier [Hz]

Hình 1.3: Biểu đồ Bode khái niệm thể hiện hoạt động của bộ điều khiển nhanh (màu đỏ) và chậm (màu xanh). Bộ điều khiển chậm là bộ tích phân đơn hoặc kép với tần số góc có thể điều chỉnh. Bộ điều khiển nhanh là bộ điều khiển PID với tần số góc có thể điều chỉnh và giới hạn khuếch đại ở tần số thấp và cao. Bộ vi sai có thể được tắt và thay thế bằng bộ lọc thông thấp (tùy chọn).

Kết nối và điều khiển

2.1 Điều khiển bảng điều khiển phía trước
Mặt trước của FSC có nhiều tùy chọn cấu hình cho phép điều chỉnh và tối ưu hóa hành vi của servo.
Xin lưu ý rằng các công tắc và tùy chọn có thể khác nhau giữa các phiên bản phần cứng, vui lòng tham khảo hướng dẫn sử dụng cho thiết bị cụ thể của bạn theo số sê-ri.

Bộ điều khiển Servo nhanh

AC-DC

ĐẦU VÀO
PD 0
THAM KHẢO
CHB

+

BIỂN BÁO NHANH
+

BIỂN BÁO CHẬM

TỔNG QUAN

75 100 250

50k 100k 200k

10 tháng 5 tháng 2.5 tháng

500

20 nghìn

GIẢM GIÁ 500k

750 10k

1 triệu 200 nghìn

750 nghìn

TẮT

GIẢM GIÁ 1k

2 triệu 100 nghìn

500 nghìn

PHỤ LỤC

50 nghìn

250 nghìn

25 nghìn

100 nghìn

KHOẢNG CÁCH
TỶ LỆ

CHẬM INT

NHANH CHÓNG

CHỈNH SỬA/LỌC NHANH
12

THIÊN KIẾN
BÙ TẦN SỐ

TĂNG TRƯỞNG CHẬM

TĂNG TRƯỞNG NHANH

ĐỘ LỢI NHUẬN KHÁC BIỆT

30 20 10
0

LỒNG CẮT

QUÉT

KHÓA TỐI ĐA

CHẬM

GIỚI HẠN GAIN

QUÉT QUÉT+P
KHÓA
NHANH

BÙ LỖI

TRẠNG THÁI

LỖI CHẬM

RAMP

LỖI NHANH

THIÊN KIẾN

CHB

NHANH

CHA

CHẬM

MON1

LỖI CHẬM

RAMP

LỖI NHANH

THIÊN KIẾN

CHB

NHANH

CHA

CHẬM

MON2

2.1.1 Cấu hình INPUT Chọn chế độ ghép nối tín hiệu lỗi; xem hình 3.2. Tín hiệu lỗi nhanh AC được ghép nối AC, tín hiệu lỗi chậm được ghép nối DC. DC Cả tín hiệu lỗi nhanh và chậm đều được ghép nối DC. Tín hiệu được ghép nối DC, và chức năng ERROR OFFSET trên bảng điều khiển phía trước được áp dụng để điều khiển điểm khóa. CHB Chọn đầu vào cho kênh B: bộ tách sóng quang, nối đất, hoặc bộ tham chiếu biến thiên từ 0 đến 2.5 V với trimpot liền kề.
DẤU HIỆU NHANH Dấu hiệu phản hồi nhanh. DẤU HIỆU CHẬM Dấu hiệu phản hồi chậm.
5

Kết nối và điều khiển

2.1.2 Ramp điều khiển
r nội bộamp Máy phát cung cấp chức năng quét để quét tần số laser, thường thông qua bộ truyền động áp điện, dòng điện tiêm diode hoặc cả hai. Đầu ra kích hoạt được đồng bộ hóa với ramp được cung cấp trên bảng điều khiển phía sau (TRIG, 1M).
INT/EXT Nội bộ hoặc bên ngoài ramp để quét tần số.
RATE Trimpot để điều chỉnh tốc độ quét bên trong.
BIAS Khi DIP3 được bật, đầu ra chậm, được điều chỉnh bởi trimpot này, sẽ được thêm vào đầu ra nhanh. Việc truyền thẳng bias này thường được yêu cầu khi điều chỉnh bộ truyền động piezo của ECDL để ngăn ngừa hiện tượng nhảy mode. Tuy nhiên, chức năng này đã được cung cấp bởi một số bộ điều khiển laser (chẳng hạn như MOGLabs DLC) và chỉ nên sử dụng khi không có sẵn ở nơi khác.
SPAN Điều chỉnh ramp chiều cao và do đó là phạm vi quét tần số.
BÙ TẦN SỐ Điều chỉnh bù DC trên đầu ra chậm, cung cấp hiệu quả dịch chuyển tĩnh của tần số laser.

2.1.3 Biến vòng lặp
Các biến vòng lặp cho phép đạt được tỷ lệ, tích phân và phân biệttages cần được điều chỉnh. Đối với bộ tích hợp và bộ phân biệttages, mức tăng được thể hiện dưới dạng tần số tăng đơn vị, đôi khi được gọi là tần số góc.
Tần số góc SLOW INT của bộ tích hợp servo chậm; có thể tắt hoặc điều chỉnh từ 25 Hz đến 1 kHz.
TĂNG TRƯỞNG CHẬM Tăng trưởng servo chậm một vòng; từ -20 dB đến +20 dB.
FAST INT Tần số góc của bộ tích hợp servo nhanh; tắt hoặc có thể điều chỉnh từ 10 kHz đến 2 MHz.

2.1 Điều khiển bảng điều khiển phía trước

TĂNG NHANH Tăng tỷ lệ servo nhanh mười vòng; từ -10 dB đến +50 dB.
FAST DIFF/FILTER Điều khiển đáp ứng servo tần số cao. Khi được đặt thành "OFF", đáp ứng servo vẫn giữ nguyên tỷ lệ. Khi xoay theo chiều kim đồng hồ, bộ vi sai được kích hoạt với tần số góc tương ứng. Lưu ý rằng việc giảm tần số góc sẽ làm tăng hoạt động của bộ vi sai. Khi được đặt thành giá trị gạch chân, bộ vi sai bị vô hiệu hóa và thay vào đó, bộ lọc thông thấp được áp dụng cho đầu ra servo. Điều này khiến đáp ứng giảm dần trên tần số được chỉ định.
ĐỘ LỚN LỚN DIFF Giới hạn độ lợi tần số cao trên servo nhanh; mỗi lần tăng sẽ thay đổi độ lợi tối đa 6 dB. Không có hiệu lực trừ khi bộ vi sai được bật; nghĩa là trừ khi ĐỘ LỚN LỚN FAST được đặt thành một giá trị không được gạch chân.

2.1.4 Điều khiển khóa
GIỚI HẠN ĐỘ TĂNG ĐỘNG Giới hạn độ tăng tần số thấp trên servo nhanh, tính bằng dB. MAX biểu thị độ tăng tối đa khả dụng.
BÙ LỖI - Độ lệch DC được áp dụng cho các tín hiệu lỗi khi chế độ ĐẦU VÀO được đặt thành . Hữu ích cho việc điều chỉnh chính xác điểm khóa hoặc bù trừ độ trôi của tín hiệu lỗi. Bộ điều chỉnh liền kề dùng để điều chỉnh độ lệch lỗi của servo chậm so với servo nhanh, và có thể được điều chỉnh để đảm bảo servo nhanh và chậm dẫn động theo cùng một tần số chính xác.
SLOW Kích hoạt servo chậm bằng cách thay đổi SCAN thành LOCK. Khi được đặt thành NESTED, âm lượng điều khiển chậmtage được đưa vào tín hiệu lỗi nhanh để có độ khuếch đại rất cao ở tần số thấp khi không có bộ truyền động được kết nối với đầu ra chậm.
FAST điều khiển servo nhanh. Khi được đặt thành SCAN+P, phản hồi tỷ lệ được đưa vào đầu ra nhanh trong khi laser đang quét, cho phép hiệu chuẩn phản hồi. Chuyển sang LOCK sẽ dừng quét và kích hoạt điều khiển PID hoàn toàn.

Chương 2. Kết nối và điều khiển

TRẠNG THÁI Đèn báo nhiều màu hiển thị trạng thái của khóa.
Màu xanh lá cây: Bật nguồn, khóa bị vô hiệu hóa. Màu cam: Khóa đã được kích hoạt nhưng tín hiệu báo lỗi nằm ngoài phạm vi, cho biết khóa đã được kích hoạt.
đã thất bại. Khóa xanh đã được kích hoạt và tín hiệu lỗi nằm trong giới hạn.

2.1.5 Giám sát tín hiệu
Hai bộ mã hóa quay sẽ chọn tín hiệu nào được chỉ định để định tuyến đến đầu ra MONITOR 1 và MONITOR 2 ở bảng điều khiển phía sau. Đầu ra TRIG là đầu ra tương thích TTL (1M) chuyển từ thấp sang cao tại tâm quét. Bảng dưới đây định nghĩa các tín hiệu.

CHA CHB NHANH LỖI CHẬM LỖI RAMP BIAS NHANH CHẬM

Kênh A đầu vào Kênh B đầu vào Tín hiệu lỗi được sử dụng bởi servo nhanh Tín hiệu lỗi được sử dụng bởi servo chậm Ramp như được áp dụng cho SLOW OUT Ramp như được áp dụng cho FAST OUT khi DIP3 bật tín hiệu điều khiển FAST OUT tín hiệu điều khiển SLOW OUT

2.2 Điều khiển và kết nối bảng điều khiển phía sau

KHÓA MÀN HÌNH 2

MÀN HÌNH 1

QUÉT VÀO

TĂNG TRƯỞNG

B VÀO

MỘT VÀO

Số sê-ri:

TRIG

NHANH RA CHẬM RA

MOD VÀO

ĐIỆN B

ĐIỆN A

Tất cả các đầu nối đều là SMA, ngoại trừ những trường hợp được ghi chú. Tất cả các đầu vào đều quá âm lượngtagđược bảo vệ đến ±15 V.
Nguồn IEC trong Thiết bị phải được cài đặt trước ở mức âm lượng thích hợptage cho quốc gia của bạn. Vui lòng xem phụ lục D để biết hướng dẫn về cách thay đổi âm lượng nguồn điệntage nếu cần.
A IN, B IN: Tín hiệu lỗi đầu vào cho kênh A và B, thường là bộ tách sóng quang. Trở kháng cao, dải điện áp danh định ±2 5 V. Kênh B không được sử dụng trừ khi công tắc CHB trên bảng điều khiển phía trước được đặt thành PD.
NGUỒN A, B Nguồn DC nhiễu thấp cho bộ tách sóng quang; ±12 V, 125 mA, được cấp qua đầu nối M8 (mã sản phẩm TE Connectivity 2-2172067-2, Digikey A121939-ND, đầu đực 3 chiều). Tương thích với bộ tách sóng quang MOGLabs PDA và Thorlabs. Sử dụng với cáp M8 tiêu chuẩn, ví dụ:ample Digikey 277-4264-ND. Đảm bảo rằng các bộ tách sóng quang đã được tắt khi được kết nối với nguồn điện để tránh hiện tượng chạm mạch ở đầu ra.
TĂNG TRƯỞNG TRONG VoltagĐộ lợi tỷ lệ được điều khiển bằng e của servo nhanh, ±1 V, tương ứng với toàn dải của núm vặn mặt trước. Thay thế điều khiển ĐẠT NHANH ở mặt trước khi bật DIP1.
QUÉT VÀO Bên ngoài ramp đầu vào cho phép quét tần số tùy ý, từ 0 đến 2.5 V. Tín hiệu phải vượt qua 1.25 V, xác định tâm quét và điểm khóa gần đúng.

Chương 2. Kết nối và điều khiển

3 4

1 +12 V

3 -12 V

4 0V

Hình 2.1: Sơ đồ chân cắm đầu nối M8 cho NGUỒN A, B.

MOD IN: Đầu vào điều chế băng thông cao, được thêm trực tiếp vào đầu ra nhanh, ±1 V nếu DIP4 được bật. Lưu ý rằng nếu DIP4 được bật, MOD IN phải được kết nối với nguồn điện hoặc được kết thúc đúng cách.
SLOW OUT Tín hiệu điều khiển chậm đầu ra, từ 0 V đến 2.5 V. Thông thường được kết nối với bộ điều khiển piezo hoặc bộ truyền động chậm khác.
FAST OUT Tín hiệu điều khiển đầu ra nhanh, ±2 5 V. Thông thường được kết nối với dòng điện tiêm diode, bộ điều biến âm thanh hoặc quang điện hoặc bộ truyền động nhanh khác.
MÀN HÌNH 1, 2 Tín hiệu đầu ra được chọn để giám sát.
TRIG Ngõ ra TTL từ thấp đến cao tại tâm quét, 1M.
Điều khiển quét/khóa TTL LOCK IN; đầu nối âm thanh nổi 3.5 mm, trái/phải (chân 2, 3) để khóa chậm/nhanh; chân thấp (đất) đang hoạt động (bật khóa). Công tắc quét/khóa ở mặt trước phải ở chế độ SCAN để LOCK IN có hiệu lực. Cáp Digikey CP-2207-ND cung cấp giắc cắm 3.5 mm với các đầu dây; màu đỏ để khóa chậm, màu đen mỏng để khóa nhanh và màu đen dày để nối đất.

321

1 Mặt đất 2 Khóa nhanh 3 Khóa chậm

Hình 2.2: Chân cắm đầu nối âm thanh nổi 3.5 mm để điều khiển quét/khóa TTL.

2.3 Công tắc DIP bên trong

2.3 Công tắc DIP bên trong
Có một số công tắc DIP bên trong cung cấp các tùy chọn bổ sung, tất cả đều được đặt thành TẮT theo mặc định.
CẢNH BÁO Có khả năng tiếp xúc với nồng độ caotagbên trong FSC, đặc biệt là xung quanh nguồn điện.

TẮT

1 Tăng nhanh

Núm vặn mặt trước

2 Phản hồi chậm Tích hợp đơn

3 Độ lệch

Ramp chỉ để làm chậm

4 MOD bên ngoài bị vô hiệu hóa

5 phần bù

Bình thường

6 Quét

Tích cực

7 Khớp nối nhanh DC

8 Bù trừ nhanh

ON Tín hiệu bên ngoài Tích hợp kép Ramp nhanh và chậm Đã bật Cố định ở điểm giữa AC âm -1 V

DIP 1 Nếu BẬT, mức tăng servo nhanh được xác định bằng điện thế được áp dụng cho đầu nối GAIN IN ở mặt sau thay vì núm FAST GAIN ở mặt trước.
DIP 2 Servo chậm là bộ tích hợp đơn (TẮT) hoặc kép (BẬT). Nên TẮT nếu sử dụng chế độ vận hành servo chậm và nhanh "lồng nhau".
DIP 3 Nếu BẬT, tạo dòng điện phân cực tỷ lệ thuận với đầu ra servo chậm để ngăn ngừa hiện tượng nhảy chế độ. Chỉ bật nếu bộ điều khiển laser chưa cung cấp. Nên TẮT khi sử dụng FSC kết hợp với DLC MOGLabs.
DIP 4 Nếu BẬT, cho phép điều chế ngoài thông qua đầu nối MOD IN ở bảng điều khiển phía sau. Điều chế được thêm trực tiếp vào FAST OUT. Khi được bật nhưng không sử dụng, đầu vào MOD IN phải được ngắt để tránh các hành vi không mong muốn.
DIP 5 Nếu BẬT, sẽ vô hiệu hóa núm điều chỉnh bù trừ ở mặt trước và cố định bù trừ ở điểm giữa. Hữu ích trong chế độ quét ngoài, để tránh vô tình

Chương 2. Kết nối và điều khiển

thay đổi tần số laser bằng cách nhấn nút bù.
DIP 6 Đảo ngược hướng quét.
DIP 7 AC nhanh. Thông thường phải ở chế độ BẬT, để tín hiệu lỗi nhanh được kết nối AC với servo phản hồi, với hằng số thời gian là 40 ms (25 Hz).
DIP 8 Nếu BẬT, độ lệch -1 V sẽ được thêm vào đầu ra nhanh. DIP8 phải tắt khi sử dụng FSC với laser MOGLabs.

Vòng điều khiển phản hồi

FSC có hai kênh phản hồi song song có thể điều khiển hai bộ truyền động cùng lúc: một bộ truyền động "chậm", thường được sử dụng để thay đổi tần số laser một lượng lớn trong khoảng thời gian chậm, và một bộ truyền động "nhanh" thứ hai. FSC cung cấp khả năng điều khiển chính xác từng bộ truyền động.tage của vòng lặp servo, cũng như một lần quét (ramp) máy phát điện và giám sát tín hiệu thuận tiện.

ĐẦU VÀO

BÙ LỖI

MỘT VÀO

B
B VÀO

0v +
VREF
0v

CHB

FAST SIGN Khối AC [7] DC nhanh
BIỂN BÁO CHẬM

ĐIỀU CHẾ & QUÉT

TỶ LỆ

Ramp

INT / EXT

Độ dốc [6] QUÉT VÀO

KHOẢNG CÁCH
0v

+
BÙ LẠI

MOD VÀO

0v
Chế độ [4]

0v
Độ lệch cố định [5]

TRIG

0v 0v
+
THIÊN KIẾN
0v 0v
Sự thiên vị [3]

KHÓA (NHANH) KHÓA (CHẬM) NHANH = KHÓA CHẬM = KHÓA
Quét LF
NHANH RA +

SERVO NHANH
TĂNG TRƯỞNG NHANH CHÓNG

Lợi ích bên ngoài [1] P

0v
LỒNG CẮT
NHANH = KHÓA KHÓA (NHANH)

D
0v

SERVO CHẬM
Lỗi chậm Tăng chậm Tăng chậm

CHẬM INT
#1

Quét LF

CHẬM INT

0v
Tích hợp kép [2]

CHẬM LẠI

Hình 3.1: Sơ đồ mạch MOGLabs FSC. Nhãn màu xanh lá cây chỉ các nút điều khiển ở mặt trước và đầu vào ở mặt sau, nhãn màu nâu là công tắc DIP bên trong, và nhãn màu tím là đầu ra ở mặt sau.

Chương 3. Vòng điều khiển phản hồi

3.1 Đầu vào stage
Đầu vào stage của FSC (hình 3.2) tạo ra tín hiệu lỗi là VERR = VA – VB – VOFFSET. VA được lấy từ đầu nối SMA “A IN”, và VB được đặt bằng công tắc chọn CHB, công tắc này chọn giữa đầu nối SMA “B IN”, VB = 0 hoặc VB = VREF được đặt bởi trimpot liền kề.
Bộ điều khiển hoạt động để điều chỉnh tín hiệu lỗi về 10, xác định điểm khóa. Một số ứng dụng có thể được hưởng lợi từ việc điều chỉnh nhỏ mức DC để điều chỉnh điểm khóa này, có thể đạt được bằng núm xoay ERR OFFSET 0 vòng cho độ dịch chuyển lên đến ±1 XNUMX V, với điều kiện bộ chọn INPUT được đặt ở chế độ "bù" (). Độ dịch chuyển lớn hơn có thể đạt được bằng bộ điều chỉnh REF trimpot.

ĐẦU VÀO

+ Máy lạnh

BÙ LỖI

MỘT VÀO

B
B VÀO

NHANH CHÓNG ĐĂNG KÝ Nhanh AC [7] FE LỖI NHANH

Khối DC

Lỗi nhanh

0v +
VREF
0v

CHB

BIỂN BÁO CHẬM

Lỗi chậm SE SLOW ERR

Hình 3.2: Sơ đồ đầu vào FSCtagHiển thị các điều khiển ghép nối, bù trừ và phân cực. Hình lục giác là tín hiệu được giám sát thông qua các công tắc chọn màn hình ở mặt trước.

3.2 Vòng lặp servo chậm
Hình 3.3 cho thấy cấu hình phản hồi chậm của FSC. Độ lợi biến đổi stagđược điều khiển bằng núm SLOW GAIN ở mặt trước. Bộ điều khiển hoạt động theo cơ chế tích hợp đơn hoặc kép.

3.2 Vòng lặp servo chậm

tùy thuộc vào việc DIP2 có được bật hay không. Hằng số thời gian tích hợp chậm được điều khiển từ núm SLOW INT ở mặt trước, được dán nhãn theo tần số góc tương ứng.

SERVO CHẬM
Lỗi chậm Tăng chậm Tăng chậm

Người tích hợp
CHẬM INT
#1

Quét LF

CHẬM INT

0v
Tích hợp kép [2]

CHẬM LẠI
LF CHẬM

Hình 3.3: Sơ đồ servo I/I2 phản hồi chậm. Hình lục giác là tín hiệu được giám sát thông qua các công tắc chọn ở mặt trước.

Với một bộ tích hợp đơn, độ lợi tăng theo tần số Fourier thấp hơn, với độ dốc 20 dB mỗi thập kỷ. Việc thêm một bộ tích hợp thứ hai sẽ tăng độ dốc lên 40 dB mỗi thập kỷ, làm giảm độ lệch dài hạn giữa tần số thực và tần số đặt. Việc tăng độ lợi quá mức sẽ dẫn đến dao động do bộ điều khiển "phản ứng thái quá" với những thay đổi trong tín hiệu lỗi. Vì lý do này, đôi khi việc hạn chế độ lợi của vòng điều khiển ở tần số thấp là có lợi, vì đáp ứng lớn có thể gây ra hiện tượng nhảy mode laser.
Servo chậm cung cấp phạm vi hoạt động rộng để bù cho các sai lệch dài hạn và nhiễu loạn âm thanh, còn bộ truyền động nhanh có phạm vi hoạt động nhỏ nhưng băng thông rộng để bù cho các nhiễu loạn nhanh. Việc sử dụng bộ tích phân kép đảm bảo servo chậm có đáp ứng vượt trội ở tần số thấp.
Đối với các ứng dụng không bao gồm bộ truyền động chậm riêng biệt, tín hiệu điều khiển chậm (lỗi tích hợp đơn hoặc kép) có thể được thêm vào tín hiệu điều khiển nhanh bằng cách đặt công tắc SLOW thành “NESTED”. Trong chế độ này, nên tắt bộ tích hợp kép trong kênh chậm bằng DIP2 để ngăn ngừa tích hợp ba.

Chương 3. Vòng điều khiển phản hồi

3.2.1 Đo phản ứng servo chậm
Vòng lặp servo chậm được thiết kế để bù trừ độ trôi chậm. Để quan sát phản ứng của vòng lặp chậm:
1. Đặt MONITOR 1 thành SLOW ERR và kết nối đầu ra với máy hiện sóng.
2. Đặt MONITOR 2 thành SLOW và kết nối đầu ra với máy hiện sóng.
3. Đặt INPUT thành (chế độ bù trừ) và CHB thành 0.
4. Điều chỉnh núm ERR OFFSET cho đến khi mức DC hiển thị trên màn hình SLOW ERR gần bằng XNUMX.
5. Điều chỉnh núm FREQ OFFSET cho đến khi mức DC hiển thị trên màn hình SLOW gần bằng XNUMX.
6. Đặt vôn trên mỗi vạch chia trên máy hiện sóng thành 10mV trên mỗi vạch chia cho cả hai kênh.
7. Kích hoạt vòng lặp servo chậm bằng cách đặt chế độ CHẬM thành KHÓA.
8. Từ từ điều chỉnh núm ERR OFFSET sao cho mức DC hiển thị trên màn hình SLOW ERR di chuyển lên trên và xuống dưới mức 10 XNUMX mV.
9. Khi tín hiệu lỗi tích hợp đổi dấu, bạn sẽ quan sát thấy đầu ra thay đổi chậm 250 mV.
Lưu ý rằng thời gian phản hồi để servo chậm trôi đến giới hạn của nó phụ thuộc vào một số yếu tố bao gồm độ lợi chậm, hằng số thời gian tích hợp chậm, tích hợp đơn hoặc kép và kích thước của tín hiệu lỗi.

3.2 Vòng lặp servo chậm

3.2.2 Âm lượng đầu ra chậmtage swing (chỉ dành cho FSC có số sê-ri A04… trở xuống)
Đầu ra của vòng điều khiển servo chậm được cấu hình trong phạm vi từ 0 đến 2.5 V để tương thích với DLC MOGLabs. Đầu vào điều khiển áp điện DLC SWEEP có âm lượngtagĐộ lợi e là 48, do đó điện áp đầu vào tối đa 2.5 V tạo ra 120 V trên piezo. Khi vòng lặp servo chậm được kích hoạt, đầu ra chậm sẽ chỉ dao động ±25 mV so với giá trị của nó trước khi kích hoạt. Giới hạn này là cố ý, nhằm tránh hiện tượng nhảy chế độ laser. Khi đầu ra chậm của FSC được sử dụng với DLC MOGLabs, dao động 50 mV ở đầu ra của kênh chậm của FSC tương ứng với dao động 2.4 V trong vol piezo.tage tương ứng với sự thay đổi tần số laser khoảng 0.5 đến 1 GHz, tương đương với dải phổ tự do của khoang tham chiếu thông thường.
Để sử dụng với các bộ điều khiển laser khác nhau, có thể kích hoạt thay đổi lớn hơn ở đầu ra chậm bị khóa của FSC thông qua một thay đổi điện trở đơn giản. Độ lợi trên đầu ra của vòng phản hồi chậm được xác định bởi R82/R87, tỷ số giữa điện trở R82 (500 kV) và R87 (100 kV). Để tăng đầu ra chậm, hãy tăng R82/R87, cách dễ nhất để thực hiện là giảm R87 bằng cách mắc song song một điện trở khác (gói SMD, kích thước 0402). Ví dụ:ample, việc thêm một điện trở 30 k song song với điện trở 100 k hiện có sẽ tạo ra điện trở hiệu dụng là 23 k, giúp tăng biên độ dao động đầu ra chậm từ ±25 mV lên ±125 mV. Hình 3.4 cho thấy cách bố trí PCB FSC xung quanh opamp U16.
R329
U16

C36

C362 R85 R331 C44 R87

C71

C35

R81 R82

Hình 3.4: Bố cục PCB FSC xung quanh op khuếch đại chậm cuối cùngamp U16, có điện trở cài đặt độ lợi R82 và R87 (được khoanh tròn); kích thước 0402.

Chương 3. Vòng điều khiển phản hồi

3.3 Vòng lặp servo nhanh
Bộ servo phản hồi nhanh (hình 3.5) là một vòng lặp PID cung cấp khả năng điều khiển chính xác từng thành phần phản hồi tỷ lệ (P), tích phân (I) và vi phân (D), cũng như độ lợi tổng thể của toàn bộ hệ thống. Đầu ra nhanh của FSC có thể dao động từ -2.5 V đến 2.5 V, khi được cấu hình với laser diode khoang ngoài MOGLabs, có thể cung cấp dòng điện dao động ±2.5 mA.

SERVO NHANH

TĂNG TRƯỞNG

Lợi ích bên ngoài [1]

TĂNG TRƯỞNG NHANH

Lỗi nhanh
Kiểm soát chậm
0v

+ LỒNG CẮT

NHANH = KHÓA KHÓA (NHANH)

số Pi
D
0v

Kiểm soát nhanh

Hình 3.5: Sơ đồ bộ điều khiển PID servo phản hồi nhanh.

Hình 3.6 thể hiện sơ đồ khái niệm về hoạt động của cả vòng lặp servo nhanh và chậm. Ở tần số thấp, vòng lặp tích hợp nhanh (I) chiếm ưu thế. Để ngăn vòng lặp servo nhanh phản ứng quá mức với nhiễu loạn bên ngoài (âm thanh) ở tần số thấp, một giới hạn khuếch đại tần số thấp được áp dụng, được điều khiển bởi núm GIỚI HẠN PHẦ ...
Ở tần số trung bình (10 kHz1 MHz), phản hồi tỷ lệ (P) chiếm ưu thế. Tần số góc khuếch đại đơn vị mà tại đó phản hồi tỷ lệ vượt quá đáp ứng tích hợp được điều khiển bởi núm FAST INT. Độ khuếch đại tổng thể của vòng lặp P được thiết lập bằng bộ điều chỉnh FAST GAIN, hoặc thông qua tín hiệu điều khiển bên ngoài thông qua đầu nối GAIN IN ở mặt sau.

3.3 Vòng lặp servo nhanh

Tăng (dB)

Tần số cắt cao. Bộ tích hợp kép

NHANH INT TĂNG NHANH
NHANH CHÓNG CHỈNH SỬA CHỈNH (giới hạn)

Tích hợp

TĂNG LF NHANH (giới hạn)

Tích hợp

Tỷ lệ

Bộ phân biệt

Lọc

CHẬM INT

20101

102

103

104

105

106

107

108

Tần số Fourier [Hz]

Hình 3.6: Biểu đồ Bode khái niệm thể hiện hoạt động của bộ điều khiển nhanh (màu đỏ) và chậm (màu xanh). Bộ điều khiển chậm là bộ tích phân đơn hoặc kép với tần số góc có thể điều chỉnh. Bộ điều khiển nhanh là bộ bù PID với tần số góc có thể điều chỉnh và giới hạn khuếch đại ở tần số thấp và cao. Bộ vi sai có thể được tắt và thay thế bằng bộ lọc thông thấp (tùy chọn).

Tần số cao (1 MHz) thường yêu cầu vòng lặp vi sai phải chiếm ưu thế để cải thiện khả năng khóa. Bộ vi sai cung cấp bù pha cho thời gian đáp ứng hữu hạn của hệ thống và có độ lợi tăng 20 dB mỗi thập kỷ. Tần số góc của vòng lặp vi sai có thể được điều chỉnh thông qua núm FAST DIFF/FILTER để kiểm soát tần số mà phản hồi vi sai chiếm ưu thế. Nếu FAST DIFF/FILTER được đặt thành OFF, thì vòng lặp vi sai sẽ bị vô hiệu hóa và phản hồi vẫn tỷ lệ thuận ở các tần số cao hơn. Để ngăn ngừa dao động và hạn chế ảnh hưởng của nhiễu tần số cao khi vòng lặp phản hồi vi sai được kích hoạt, có một giới hạn độ lợi có thể điều chỉnh, DIFF GAIN, để hạn chế bộ vi sai ở tần số cao.
Bộ vi sai thường không cần thiết, và bộ bù có thể được hưởng lợi từ bộ lọc thông thấp của đáp ứng servo nhanh để giảm thêm ảnh hưởng của nhiễu. Xoay bộ lọc/lọc nhanh

Chương 3. Vòng điều khiển phản hồi

vặn núm ngược chiều kim đồng hồ từ vị trí TẮT để cài đặt tần số giảm cho chế độ lọc.
Servo nhanh có ba chế độ hoạt động: SCAN, SCAN+P và LOCK. Khi được đặt thành SCAN, phản hồi bị vô hiệu hóa và chỉ áp dụng độ lệch cho đầu ra nhanh. Khi được đặt thành SCAN+P, phản hồi tỷ lệ được áp dụng, cho phép xác định tín hiệu và độ lợi của servo nhanh trong khi tần số laser vẫn đang quét, giúp đơn giản hóa quy trình khóa và điều chỉnh (xem §4.2). Ở chế độ LOCK, quá trình quét bị dừng lại và phản hồi PID đầy đủ được kích hoạt.

3.3.1 Đo phản ứng servo nhanh
Hai phần sau đây mô tả cách đo phản hồi tỷ lệ và phản hồi vi sai đối với những thay đổi trong tín hiệu lỗi. Sử dụng máy phát hàm để mô phỏng tín hiệu lỗi và máy hiện sóng để đo phản hồi.
1. Kết nối MÀN HÌNH 1, 2 với máy hiện sóng và đặt bộ chọn thành FAST ERR và FAST.
2. Đặt INPUT thành (chế độ bù trừ) và CHB thành 0.
3. Kết nối máy phát hàm với đầu vào CHA.
4. Cấu hình máy phát hàm để tạo ra sóng sin 100 Hz có giá trị đỉnh tới đỉnh là 20 mV.
5. Điều chỉnh núm ERR OFFSET sao cho tín hiệu lỗi hình sin, như được thấy trên màn hình FAST ERR, nằm ở giữa số XNUMX.

3.3.2 Đo phản ứng tỷ lệ · Giảm khoảng cách xuống XNUMX bằng cách xoay núm SPAN hoàn toàn ngược chiều kim đồng hồ.
· Đặt FAST thành SCAN+P để kích hoạt vòng phản hồi tỷ lệ.

3.3 Vòng lặp servo nhanh

· Trên máy hiện sóng, đầu ra FAST của FSC sẽ hiển thị sóng sin 100 Hz.
· Điều chỉnh núm FAST GAIN để thay đổi mức tăng tỷ lệ của servo nhanh cho đến khi đầu ra giống nhau ampsự cô đơn làm đầu vào.
· Để đo tần số phản hồi tỷ lệ, hãy điều chỉnh tần số của máy phát hàm và theo dõi ampđộ lớn của phản hồi đầu ra FAST. Ví dụample, tăng tần số cho đến khi ampđộ lớn được chia đôi để tìm tần số tăng -3 dB.

3.3.3 Đo lường phản ứng khác biệt
1. Đặt FAST INT thành OFF để tắt vòng lặp tích hợp.
2. Đặt FAST GAIN thành XNUMX bằng cách thực hiện theo các bước được mô tả ở phần trên.
3. Đặt DIFF GAIN thành 0 dB.
4. Đặt FAST DIFF/FILTER thành 100 kHz.
5. Quét tần số của máy phát chức năng từ 100 kHz đến 3 MHz và theo dõi đầu ra FAST.
6. Khi bạn quét tần số tín hiệu lỗi, bạn sẽ thấy độ lợi bằng XNUMX ở mọi tần số.
7. Đặt DIFF GAIN thành 24 dB.
8. Bây giờ khi bạn quét tần số tín hiệu lỗi, bạn sẽ thấy độ dốc tăng 20 dB mỗi thập kỷ sau 100 kHz và sẽ bắt đầu giảm dần ở 1 MHz, cho thấy opamp giới hạn băng thông.
Độ lợi của đầu ra nhanh có thể được thay đổi bằng cách thay đổi giá trị điện trở, nhưng mạch phức tạp hơn so với mạch phản hồi chậm (§3.2.2). Vui lòng liên hệ MOGLabs để biết thêm thông tin nếu cần.

Chương 3. Vòng điều khiển phản hồi

3.4 Điều chế và quét
Quét laser được điều khiển bởi bộ tạo quét bên trong hoặc tín hiệu quét bên ngoài. Quét bên trong là quét răng cưa với chu kỳ thay đổi được cài đặt bởi công tắc phạm vi bốn vị trí bên trong (Phụ lục C) và nút điều chỉnh TỶ LỆ TRIMPO một vòng trên bảng điều khiển phía trước.
Các vòng servo nhanh và chậm có thể được kích hoạt riêng lẻ thông qua tín hiệu TTL đến các công tắc bảng điều khiển phía sau. Việc đặt bất kỳ vòng nào ở chế độ LOCK sẽ dừng quét và kích hoạt tính năng ổn định.

ĐIỀU CHẾ & QUÉT

INT / EXT

TRIG

TỶ LỆ

Ramp

Độ dốc [6] QUÉT VÀO

KHOẢNG CÁCH
0v

+
BÙ LẠI
0v

0v
Độ lệch cố định [5]

Kiểm soát nhanh MOD IN

Chế độ [4]

0v 0v
+
THIÊN KIẾN
0v 0v
Sự thiên vị [3]

KHÓA (NHANH)

KHÓA (CHẬM)

NHANH = KHÓA CHẬM = KHÓA

RAMP RA

Quét LF

BIAS BS

NHANH RA +

HF NHANH

Hình 3.7: Quét, điều chế bên ngoài và độ lệch dòng điện cấp trước.

Các ramp cũng có thể được thêm vào đầu ra nhanh bằng cách bật DIP3 và điều chỉnh BIAS trimpot, nhưng nhiều bộ điều khiển laser (chẳng hạn như MOGLabs DLC) sẽ tạo ra dòng điện phân cực cần thiết dựa trên tín hiệu servo chậm, trong trường hợp đó không cần thiết phải tạo ra nó trong FSC.

4. Ứng dụng cũample: Khóa Pound-Drever Hall

Một ứng dụng điển hình của FSC là khóa tần số laser vào một khoang quang học bằng kỹ thuật PDH (hình 4.1). Khoang quang học hoạt động như một bộ phân biệt tần số, và FSC duy trì cộng hưởng laser với khoang quang học bằng cách điều khiển áp điện và dòng điện laser thông qua các đầu ra SLOW và FAST, giúp giảm độ rộng vạch phổ laser. Một ghi chú ứng dụng riêng (AN002) cung cấp hướng dẫn thực hành chi tiết về việc triển khai thiết bị PDH.

Máy hiện sóng

TRIG

CH1

CH2

Tia laze
Mod hiện tại Piezo SMA

EOM

PBS

Bộ điều khiển DLC

Chế độ PZT

Khoang LPF

MÀN HÌNH 2 MÀN HÌNH 1 KHÓA

QUÉT VÀO ĐẠT ĐƯỢC

B VÀO

MỘT VÀO

Số sê-ri:

TRIG

NHANH RA CHẬM RA MOD VÀO

CÔNG SUẤT B CÔNG SUẤT A

Hình 4.1: Sơ đồ đơn giản hóa cho khóa khoang PDH sử dụng FSC. Bộ điều biến điện quang (EOM) tạo ra các dải biên, tương tác với khoang, tạo ra phản xạ được đo trên bộ tách sóng quang (PD). Việc giải điều chế tín hiệu bộ tách sóng quang sẽ tạo ra tín hiệu lỗi PDH.

Có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để tạo tín hiệu lỗi, nhưng sẽ không được thảo luận ở đây. Phần còn lại của chương này sẽ mô tả cách đạt được khóa sau khi tín hiệu lỗi được tạo ra.

Chương 4. Đơn xin việcample: Khóa Pound-Drever Hall

4.1 Cấu hình laser và bộ điều khiển
FSC tương thích với nhiều loại laser và bộ điều khiển, miễn là chúng được cấu hình chính xác cho chế độ hoạt động mong muốn. Khi vận hành ECDL (chẳng hạn như laser MOGLabs CEL hoặc LDL), các yêu cầu đối với laser và bộ điều khiển như sau:
· Điều chế băng thông cao trực tiếp vào đầu laser hoặc bộ điều chế pha trong khoang.
· Âm lượng caotagđiều khiển áp điện từ tín hiệu điều khiển bên ngoài.
· Tạo dòng điện định hướng (“dòng điện phân cực”) cho laser yêu cầu dòng điện phân cực 1 mA trên toàn bộ phạm vi quét. FSC có khả năng tạo dòng điện phân cực nội bộ, nhưng phạm vi có thể bị giới hạn bởi thiết bị điện tử đầu phát hoặc bộ điều biến pha bão hòa, do đó có thể cần sử dụng dòng điện phân cực do bộ điều khiển laser cung cấp.
Bộ điều khiển laser và đầu giường MOGLabs có thể dễ dàng được cấu hình để đạt được hành vi mong muốn, như giải thích bên dưới.

4.1.1 Cấu hình đầu giường
Laser MOGLabs bao gồm một đầu nối bên trong để kết nối các linh kiện với bộ điều khiển. Đầu nối này bao gồm điều chế dòng điện nhanh thông qua đầu nối SMA để hoạt động với FSC. Đầu nối này phải được kết nối trực tiếp với FSC FAST OUT.
Đầu phát B1240 được khuyến nghị mạnh mẽ cho băng thông điều chế tối đa, mặc dù B1040 và B1047 là những lựa chọn thay thế chấp nhận được cho các laser không tương thích với B1240. Đầu phát có một số công tắc jumper phải được cấu hình cho đầu vào DC kết nối và đệm (BUF), nếu có.

4.2 Đạt được khóa ban đầu

4.1.2 Cấu hình DLC
Mặc dù FSC có thể được cấu hình để quét bên trong hoặc bên ngoài, nhưng sẽ đơn giản hơn nhiều khi sử dụng chế độ quét bên trong và đặt DLC làm thiết bị phụ như sau:
1. Kết nối SLOW OUT với SWEEP / PZT MOD trên DLC.
2. Bật DIP9 (Quét ngoài) trên DLC. Đảm bảo DIP13 và DIP14 đã tắt.
3. Vô hiệu hóa DIP3 (Tạo độ lệch) của FSC. DLC tự động tạo độ lệch truyền thẳng hiện tại từ đầu vào quét, do đó không cần tạo độ lệch trong FSC.
4. Đặt SPAN trên DLC ở mức tối đa (hoàn toàn theo chiều kim đồng hồ).
5. Đặt TẦN SỐ trên DLC về XNUMX bằng cách sử dụng màn hình LCD để hiển thị Tần số.
6. Đảm bảo SWEEP trên FSC là INT.
7. Đặt FREQ OFFSET ở mức trung bình và SPAN ở mức tối đa trên FSC và quan sát quá trình quét laser.
8. Nếu quét theo hướng sai, hãy đảo ngược DIP4 của FSC hoặc DIP11 của DLC.
Điều quan trọng là không được điều chỉnh núm SPAN của DLC sau khi đã thiết lập như trên, vì nó sẽ ảnh hưởng đến vòng phản hồi và có thể khiến FSC không khóa được. Nên sử dụng nút điều khiển FSC để điều chỉnh độ quét.

4.2 Đạt được khóa ban đầu
Có thể sử dụng các điều khiển SPAN và OFFSET của FSC để điều chỉnh tia laser quét qua điểm khóa mong muốn (ví dụ cộng hưởng khoang) và phóng to vào vùng quét nhỏ hơn xung quanh cộng hưởng. Sau đây

Chương 4. Đơn xin việcample: Khóa Pound-Drever Hall

Các bước minh họa quy trình cần thiết để đạt được khóa ổn định. Các giá trị được liệt kê chỉ mang tính chất tham khảo và sẽ cần được điều chỉnh cho các ứng dụng cụ thể. Hướng dẫn thêm về cách tối ưu hóa khóa được cung cấp trong §4.3.

4.2.1 Khóa với phản hồi nhanh
1. Kết nối tín hiệu lỗi với đầu vào A IN ở mặt sau.
2. Đảm bảo rằng tín hiệu lỗi có bậc 10 mVpp.
3. Đặt INPUT thành (chế độ bù trừ) và CHB thành 0.
4. Đặt MONITOR 1 thành FAST ERR và quan sát trên máy hiện sóng. Điều chỉnh núm ERR OFFSET cho đến khi mức DC hiển thị bằng XNUMX. Nếu không cần sử dụng núm ERROR OFFSET để điều chỉnh mức DC của tín hiệu lỗi, có thể đặt công tắc INPUT thành DC và núm ERROR OFFSET sẽ không có tác dụng, tránh việc điều chỉnh nhầm.
5. Giảm FAST GAIN xuống XNUMX.
6. Đặt FAST thành SCAN+P, đặt SLOW thành SCAN và xác định vị trí cộng hưởng bằng cách sử dụng các nút điều khiển quét.
7. Tăng FAST GAIN cho đến khi tín hiệu lỗi "kéo dài" như minh họa trong hình 4.2. Nếu không thấy hiện tượng này, hãy đảo ngược công tắc FAST SIGN và thử lại.
8. Đặt FAST DIFF thành OFF và GAIN LIMIT thành 40. Giảm FAST INT thành 100 kHz.
9. Đặt chế độ FAST thành LOCK và bộ điều khiển sẽ khóa tại điểm giao nhau giữa hai điểm XNUMX của tín hiệu lỗi. Có thể cần điều chỉnh nhỏ phần FREQ OFFSET để khóa laser.
10. Tối ưu hóa khóa bằng cách điều chỉnh FAST GAIN và FAST INT trong khi quan sát tín hiệu lỗi. Có thể cần phải khóa lại servo sau khi điều chỉnh bộ tích hợp.

4.2 Đạt được khóa ban đầu

Hình 4.2: Quét laser với phản hồi chỉ P trên đầu ra nhanh trong khi quét đầu ra chậm sẽ khiến tín hiệu lỗi (màu cam) bị kéo dài khi dấu và độ lợi đúng (phải). Trong ứng dụng PDH, truyền dẫn khoang (màu xanh) cũng sẽ được kéo dài.
11. Một số ứng dụng có thể được hưởng lợi bằng cách tăng FAST DIFF để cải thiện phản hồi vòng lặp, nhưng điều này thường không cần thiết để đạt được khóa ban đầu.
4.2.2 Khóa với phản hồi chậm
Sau khi đạt được độ khóa với phản hồi tích hợp và tỷ lệ nhanh, phản hồi chậm sau đó sẽ được sử dụng để tính đến độ trôi chậm và độ nhạy với nhiễu âm thanh tần số thấp.
1. Đặt SLOW GAIN ở mức trung bình và SLOW INT ở mức 100 Hz.
2. Đặt chế độ NHANH thành QUÉT+P để mở khóa tia laser và điều chỉnh SPAN và OFFSET để bạn có thể nhìn thấy điểm giao nhau bằng XNUMX.
3. Đặt MONITOR 2 thành SLOW ERR và quan sát trên máy hiện sóng. Điều chỉnh trimpot bên cạnh ERR OFFSET để đưa tín hiệu lỗi chậm về XNUMX. Việc điều chỉnh trimpot này sẽ chỉ ảnh hưởng đến mức DC của tín hiệu lỗi chậm, chứ không ảnh hưởng đến tín hiệu lỗi nhanh.
4. Khóa lại tia laser bằng cách đặt chế độ NHANH thành KHÓA và thực hiện bất kỳ điều chỉnh nhỏ cần thiết nào đối với BÙ TẦN SỐ để khóa tia laser.

Chương 4. Đơn xin việcample: Khóa Pound-Drever Hall

5. Đặt chế độ SLOW thành LOCK và quan sát tín hiệu lỗi chậm. Nếu servo chậm bị khóa, mức DC của lỗi chậm có thể thay đổi. Nếu điều này xảy ra, hãy ghi lại giá trị mới của tín hiệu lỗi, đặt lại SLOW thành SCAN và sử dụng trimpot bù lỗi để đưa tín hiệu lỗi chậm đã mở khóa về gần giá trị khóa và thử khóa lại khóa chậm.
6. Lặp lại bước trước đó là khóa chậm tia laser, quan sát sự thay đổi DC trong lỗi chậm và điều chỉnh trimpot bù lỗi cho đến khi việc khóa chậm không tạo ra sự thay đổi có thể đo lường được trong giá trị tín hiệu lỗi khóa chậm so với lỗi khóa nhanh.
Bộ bù sai số trimpot điều chỉnh các chênh lệch nhỏ (mV) giữa độ lệch tín hiệu lỗi nhanh và chậm. Việc điều chỉnh trimpot đảm bảo cả mạch bù lỗi nhanh và chậm đều khóa laser ở cùng một tần số.
7. Nếu servo mở khóa ngay lập tức khi khóa chậm, hãy thử đảo ngược DẤU HIỆU CHẬM.
8. Nếu servo chậm vẫn mở khóa ngay lập tức, hãy giảm mức tăng chậm và thử lại.
9. Khi đạt được độ khóa chậm ổn định với trimpot ERR OFFSET được thiết lập chính xác, hãy điều chỉnh SLOW GAIN và SLOW INT để cải thiện độ ổn định của khóa.

4.3 Tối ưu hóa
Mục đích của servo là khóa laser tại điểm giao nhau giữa hai điểm không của tín hiệu lỗi, lý tưởng nhất là tín hiệu lỗi sẽ có giá trị không khi khóa. Do đó, nhiễu trong tín hiệu lỗi là thước đo chất lượng khóa. Phân tích phổ của tín hiệu lỗi là một công cụ mạnh mẽ để hiểu và tối ưu hóa phản hồi. Có thể sử dụng máy phân tích phổ RF nhưng tương đối đắt tiền và có dải động hạn chế. Một card âm thanh tốt (24-bit 192 kHz, ví dụ Lynx L22)

4.3 Tối ưu hóa

cung cấp khả năng phân tích tiếng ồn lên đến tần số Fourier là 96 kHz với dải động 140 dB.
Lý tưởng nhất là sử dụng máy phân tích phổ với bộ phân biệt tần số độc lập, không bị ảnh hưởng bởi biến động công suất laser [11]. Có thể đạt được kết quả tốt bằng cách theo dõi tín hiệu lỗi trong vòng lặp, nhưng tốt hơn nên sử dụng phép đo ngoài vòng lặp, chẳng hạn như đo độ truyền qua khoang trong ứng dụng PDH. Để phân tích tín hiệu lỗi, hãy kết nối máy phân tích phổ với một trong các đầu ra MONITOR được đặt thành FAST ERR.
Khóa băng thông cao thường bao gồm việc đầu tiên đạt được khóa ổn định chỉ bằng servo nhanh, sau đó sử dụng servo chậm để cải thiện độ ổn định khóa dài hạn. Servo chậm được yêu cầu để bù cho độ trôi nhiệt và nhiễu loạn âm thanh, điều này sẽ dẫn đến hiện tượng nhảy mode nếu chỉ bù bằng dòng điện. Ngược lại, các kỹ thuật khóa đơn giản như quang phổ hấp thụ bão hòa thường đạt được bằng cách đầu tiên đạt được khóa ổn định với servo chậm, sau đó sử dụng servo nhanh để bù cho các dao động tần số cao hơn. Việc tham khảo biểu đồ Bode (hình 4.3) có thể hữu ích khi diễn giải phổ tín hiệu lỗi.
Khi tối ưu hóa FSC, nên tối ưu hóa servo nhanh trước bằng cách phân tích tín hiệu lỗi (hoặc truyền qua khoang), sau đó tối ưu hóa servo chậm để giảm độ nhạy với nhiễu loạn bên ngoài. Đặc biệt, chế độ SCAN+P cung cấp một cách thuận tiện để có được tín hiệu phản hồi và độ lợi gần đúng.
Lưu ý rằng việc đạt được tần số khóa ổn định nhất đòi hỏi phải tối ưu hóa cẩn thận nhiều khía cạnh của thiết bị, không chỉ các thông số của FSC. Ví dụample, dư thừa ampĐiều chế biên độ (RAM) trong thiết bị PDH dẫn đến hiện tượng trôi tín hiệu lỗi, mà servo không thể bù trừ. Tương tự, tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) thấp sẽ đưa nhiễu trực tiếp vào laser.
Đặc biệt, mức tăng cao của bộ tích hợp có nghĩa là khóa có thể nhạy cảm với các vòng lặp mặt đất trong chuỗi xử lý tín hiệu và

Chương 4. Đơn xin việcample: Khóa Pound-Drever Hall

Cần phải cẩn thận để loại bỏ hoặc giảm thiểu những hiện tượng này. Đất của FSC phải càng gần bộ điều khiển laser và bất kỳ thiết bị điện tử nào liên quan đến việc tạo ra tín hiệu lỗi càng tốt.
Một quy trình để tối ưu hóa servo nhanh là đặt FAST DIFF thành OFF và điều chỉnh FAST GAIN, FAST INT và GAIN LIMIT để giảm mức nhiễu càng nhiều càng tốt. Sau đó, tối ưu hóa FAST DIFF và DIFF GAIN để giảm các thành phần nhiễu tần số cao như quan sát được trên máy phân tích phổ. Lưu ý rằng có thể cần thay đổi FAST GAIN và FAST INT để tối ưu hóa khóa sau khi bộ vi sai được đưa vào sử dụng.
Trong một số ứng dụng, tín hiệu lỗi bị giới hạn băng thông và chỉ chứa nhiễu không tương quan ở tần số cao. Trong những trường hợp như vậy, nên hạn chế hoạt động của servo ở tần số cao để tránh nhiễu này bị ghép ngược trở lại tín hiệu điều khiển. Một tùy chọn bộ lọc được cung cấp để giảm đáp ứng servo nhanh trên một tần số cụ thể. Tùy chọn này loại trừ lẫn nhau với bộ vi sai, và nên được thử nếu việc bật bộ vi sai làm tăng
60

Tăng (dB)

Tần số cắt cao. Bộ tích hợp kép

NHANH INT TĂNG NHANH
NHANH CHÓNG CHỈNH SỬA CHỈNH (giới hạn)

Tích hợp

TĂNG LF NHANH (giới hạn)

Tích hợp

Tỷ lệ

Bộ phân biệt

Lọc

CHẬM INT

20101

102

103

104

105

106

107

108

Tần số Fourier [Hz]

Hình 4.3: Biểu đồ Bode khái niệm thể hiện hoạt động của bộ điều khiển nhanh (màu đỏ) và chậm (màu xanh). Tần số góc và giới hạn khuếch đại được điều chỉnh bằng các núm điều chỉnh trên bảng điều khiển phía trước như được ghi chú.

4.3 Tối ưu hóa

tiếng ồn được đo.
Sau đó, servo chậm có thể được tối ưu hóa để giảm thiểu phản ứng quá mức với nhiễu loạn bên ngoài. Nếu không có vòng lặp servo chậm, giới hạn khuếch đại cao đồng nghĩa với việc servo nhanh sẽ phản ứng với nhiễu loạn bên ngoài (ví dụ: ghép âm thanh) và sự thay đổi dòng điện do đó có thể gây ra hiện tượng nhảy mode trong laser. Do đó, tốt hơn là nên bù những dao động (tần số thấp) này bằng áp điện.
Việc điều chỉnh SLOW GAIN và SLOW INT không nhất thiết sẽ tạo ra sự cải thiện trong phổ tín hiệu lỗi, nhưng khi được tối ưu hóa sẽ làm giảm độ nhạy với nhiễu âm thanh và kéo dài tuổi thọ của khóa.
Tương tự, việc kích hoạt bộ tích hợp kép (DIP2) có thể cải thiện độ ổn định bằng cách đảm bảo độ lợi tổng thể của hệ thống servo chậm cao hơn servo nhanh ở các tần số thấp hơn này. Tuy nhiên, điều này có thể khiến servo chậm phản ứng quá mức với nhiễu loạn tần số thấp, và bộ tích hợp kép chỉ được khuyến nghị nếu dòng điện trôi dài hạn làm mất ổn định khóa.

Chương 4. Đơn xin việcample: Khóa Pound-Drever Hall

A. Thông số kỹ thuật

Tham số

Đặc điểm kỹ thuật

Độ lợi thời gian Băng thông (-3 dB) Độ trễ lan truyền Băng thông điều chế ngoài (-3 dB)

> 35 MHz < 40 ns
> 35MHz

Đầu vào A VÀO, B VÀO QUÉT VÀO ĐẠT GIẢM TRONG MOD VÀO KHÓA VÀO

SMA, 1 M, ±2 5 V SMA, 1 M, 0 đến +2 5 V SMA, 1 M, ±2 5 V SMA, 1 M, ±2 5 V Đầu nối âm thanh cái 3.5 mm, TTL

Đầu vào tương tự bị quá âm lượngtagđược bảo vệ lên đến ±10 V. Đầu vào TTL lấy < 1 0 V là thấp, > 2 0 V là cao. Đầu vào LOCK IN là -0 5 V đến 7 V, hoạt động ở mức thấp, tiêu thụ ±1 µA.

Phụ lục A. Thông số kỹ thuật

Tham số
Đầu ra CHẬM RA NHANH RA MÀN HÌNH 1, 2 CÔNG SUẤT KÍCH HOẠT A, B

Đặc điểm kỹ thuật
SMA, 50, 0 đến +2 5 V, BW 20 kHz SMA, 50, ±2 5 V, BW > 20 MHz SMA, 50, BW > 20 MHz SMA, 1M, 0 đến +5 V Đầu nối cái M8, ±12 V, 125 mA

Tất cả đầu ra đều bị giới hạn ở mức ±5 V. 50 đầu ra tối đa 50 mA (125 mW, +21 dBm).

Cơ khí & năng lượng

Đầu vào IEC

110 đến 130V ở tần số 60Hz hoặc 220 đến 260V ở tần số 50Hz

Cầu chì

Gốm chống sét lan truyền 5x20mm 230 V/0.25 A hoặc 115 V/0.63 A

Kích thước

Rộng × Cao × Sâu = 250 × 79 × 292 mm

Cân nặng

2kg

Sử dụng điện năng

< 10 tuần

Xử lý sự cố

B.1 Tần số laser không quét
DLC MOGLabs với tín hiệu điều khiển áp điện bên ngoài yêu cầu tín hiệu bên ngoài phải vượt qua 1.25 V. Nếu bạn chắc chắn tín hiệu điều khiển bên ngoài của mình vượt qua 1.25 V, hãy xác nhận những điều sau:
· Khoảng cách DLC hoàn toàn theo chiều kim đồng hồ. · TẦN SỐ trên DLC bằng không (sử dụng màn hình LCD để cài đặt
Tần số). · DIP9 (Quét ngoài) của DLC đang bật. · DIP13 và DIP14 của DLC đang tắt. · Công tắc khóa trên DLC được đặt thành QUÉT. · SLOW OUT của FSC được kết nối với MOD QUÉT / PZT
đầu vào của DLC. · QUÉT trên FSC là INT. · Khoảng cách FSC hoàn toàn theo chiều kim đồng hồ. · Kết nối FSC MONITOR 1 với máy hiện sóng, đặt MONI-
Núm TOR 1 sang RAMP và điều chỉnh BÙ TẦN SỐ cho đến khi ramp có tâm khoảng 1.25 V.
Nếu các bước kiểm tra trên không giải quyết được vấn đề, hãy ngắt kết nối FSC khỏi DLC và đảm bảo tia laser quét được khi được điều khiển bằng DLC. Liên hệ với MOGLabs để được hỗ trợ nếu không thành công.
35

Phụ lục B. Xử lý sự cố

B.2 Khi sử dụng đầu vào điều chế, đầu ra nhanh sẽ chuyển sang âm lượng lớntage
Khi sử dụng chức năng MOD IN của FSC (DIP 4 được bật), đầu ra nhanh thường sẽ nổi lên mức âm lượng dươngtagĐường ray điện áp khoảng 4V. Đảm bảo MOD IN được nối tắt khi không sử dụng.

B.3 Tín hiệu lỗi dương lớn
Trong một số ứng dụng, tín hiệu lỗi do ứng dụng tạo ra có thể hoàn toàn dương (hoặc âm) và lớn. Trong trường hợp này, REF trimpot và ERR OFFSET có thể không cung cấp đủ độ dịch chuyển DC để đảm bảo điểm khóa mong muốn trùng với 0 V. Trong trường hợp này, cả CH A và CH B đều có thể được sử dụng với công tắc INPUT được đặt thành , CH B được đặt thành PD và với DC vol.tage được áp dụng cho CH B để tạo ra độ lệch cần thiết để định tâm điểm khóa. Như một ví dụampVí dụ, nếu tín hiệu lỗi nằm trong khoảng từ 0 V đến 5 V và điểm khóa là 2.5 V, thì hãy kết nối tín hiệu lỗi với CH A và áp dụng 2.5 V vào CH B. Với cài đặt thích hợp, tín hiệu lỗi sẽ nằm trong khoảng từ -2 5 V đến +2 5 V.

B.4 Đường ray đầu ra nhanh ở ±0.625 V
Đối với hầu hết các ECDL MOGLabs, một voltagĐộ dao động ±0.625 V trên đầu ra nhanh (tương ứng với ±0.625 mA được đưa vào diode laser) là lớn hơn mức cần thiết để khóa vào khoang quang học. Trong một số ứng dụng, cần có phạm vi lớn hơn trên đầu ra nhanh. Giới hạn này có thể được tăng lên bằng cách thay đổi điện trở đơn giản. Vui lòng liên hệ với MOGLabs để biết thêm thông tin nếu cần.

B.5 Phản hồi cần thay đổi dấu hiệu
Nếu cực tính phản hồi nhanh thay đổi, thường là do tia laser đã chuyển sang trạng thái đa chế độ (hai chế độ khoang ngoài dao động đồng thời). Hãy điều chỉnh dòng laser để đạt được chế độ hoạt động đơn, thay vì đảo ngược cực tính phản hồi.

B.6 Màn hình xuất tín hiệu sai

B.6 Màn hình xuất tín hiệu sai
Trong quá trình kiểm tra tại nhà máy, đầu ra của từng núm xoay MONITOR sẽ được kiểm tra. Tuy nhiên, theo thời gian, các vít giữ núm xoay có thể bị lỏng và núm xoay có thể bị trượt, khiến núm xoay hiển thị tín hiệu sai. Để kiểm tra:
· Kết nối đầu ra của MÀN HÌNH với máy hiện sóng.
· Xoay núm SPAN theo chiều kim đồng hồ hết cỡ.
· Xoay MÀN HÌNH sang RAMP. Bây giờ bạn nên quan sát aramptín hiệu ở mức 1 vôn; nếu không thì vị trí núm vặn không chính xác.
· Ngay cả khi bạn quan sát aramptín hiệu, vị trí núm vặn có thể vẫn sai, hãy xoay núm vặn thêm một vị trí theo chiều kim đồng hồ.
· Bây giờ bạn sẽ có một tín hiệu nhỏ gần 0 V và có thể thấy một tín hiệu r nhỏamp trên máy hiện sóng theo thứ tự hàng chục mV. Điều chỉnh BIAS trimpot và bạn sẽ thấy ampsự cô đơn của r nàyamp thay đổi.
· Nếu tín hiệu trên máy hiện sóng thay đổi khi bạn điều chỉnh BIAS trimpot thì vị trí núm MONITOR của bạn đã đúng; nếu không thì cần phải điều chỉnh vị trí núm MONITOR.
Để điều chỉnh vị trí núm MONITOR, trước tiên phải xác định tín hiệu đầu ra bằng quy trình tương tự như trên, sau đó có thể xoay vị trí núm bằng cách nới lỏng hai vít cố định núm bằng chìa lục giác 1.5 mm hoặc tua vít bi.

B.7 Tia laser trải qua các bước nhảy chậm
Các bước nhảy chế độ chậm có thể được gây ra bởi phản hồi quang học từ các thành phần quang học giữa tia laser và khoang, ví dụampbộ ghép sợi quang, hoặc từ chính khoang quang học. Các triệu chứng bao gồm tần số

Phụ lục B. Xử lý sự cố

Các bước nhảy của tia laser tự do trong khoảng thời gian chậm, khoảng 30 giây, khi tần số laser nhảy vọt từ 10 đến 100 MHz. Đảm bảo laser có đủ khả năng cách ly quang học, lắp đặt thêm bộ cách ly nếu cần, và chặn bất kỳ đường truyền chùm tia nào không được sử dụng.

C. Bố trí PCB

C39

C59

R30

C76

C116

C166

R1 C8 C10
R2

R338 D1
C378

R24

R337

R27

C15

R28

R66 R34

R340 C379
R33
R10

D4
R11 C60 R35

R342

R37

R343 D6
C380
R3 C16 R12

C366 R58 R59 C31 R336

R5 D8
C365 R347 R345
R49

R77 R40

R50 D3
C368 R344 R346
R75

C29 R15 R38 R47 R48

C62 R36 R46 C28

C11 C26
R339

R31 C23
C25

C54 C22 C24 R9

R74 C57
C33

C66 C40

U13

U10

U14

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

U57

C221

C234

C222 R210 C217

C169 R192 R202

R195 C170

R171
U51
R203
R211
U58
C257

R213 C223 R212
R214 C203 C204 C205

C172 R194 C199

R327 C171 C160 R188 R172 R173

C93 R111 C96 C102 R144 R117

R110 R112

C98 C91
R115 R114

U31

C101

FB1

C148

FB2

C159

C109 C129

C149

C130
U29
C138

U32
C150

C112 R113

C100

C105 C99 C103 C152 C110

U33

C104 C111 C153
C133

R118 R124
R119 R122

R123
U34 R130 R120 R121

C161

C134

R169 U43

C132

C182 R157 C197

C189 R155 C201
C181 R156

C173
U56
C198 R193

C206

R189

C174

C196

U52

R196 R154 R151 R152 R153

R204 C187 C176 C179

U53

C180 C188 C190

C178

C200

C207

U54
C209

U55 C191

C192

C208 R205

U62 C210

R217 C177

C227 C241 C243 C242 R221
R223 C263

C232

C231

C225
U59
C226
C259

C237

C238

C240 C239

R206
U60
C261

R207 C260 R215

R218

R216

U61 C262

U66 R219

U68 R222

U67 R220

C258 C235 C236

C273

SW1

R225 R224

C266

C265

R228

U69

C269

R231 R229
U70

C270

U71

R234

C272

R226
U72

C71

C36

R16 R18
C14

C114

R131

C115

C58 R93

C46

C371
C370
R43 C45
R44
U11
R330 R92
R90 R89 R88 R91

R20

R19

R39 C34

C72

R61

C73

C19

R45 C47

C41 C78

R23

R22

C375
C374 R41 R21
C37
C38

C30

C20

R52 C48 R51
C49

C50

U17

U18

R55 R53 R62 R54

C63

R63 C52 R26
U12 R25

P6
C377 C376
R64 R56 C51
MH1

C53

C79

C74

C18

C113 R174 R175 R176 R177
C120

R128

R126 C106
R127 R125
U35 R132 U39
R141 C117 R129 R158

R142

C136 R134 R133 R138 R137

C135

C139 R161 R162 R163

C118

C119 R159

C121
U41 C137
R160 C147
C164

U40 C146

C193

R164 C123

C122

R139 R165
U44

C107
U45

C142

C144 R135 C145

R182

R178 R167
R181

RT1

C155 R149

C21 C12

U47

U46

U30 C108

U21 C77 U23 C82

U24 C64 U22 C81

U19 C61
R68 R67 U20 C32

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

Ngày 11

Ngày 12

Ngày 13

Ngày 14

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

Ngày 15

R303

Ngày 16

C336

R301 R302 C342 C341
C337

U86

C343

C339

C346

R310 R307

R309

R308

MH8

C347 R305 R306

R315

R321

C345

P10

C344 C348

MH9

C349 R318 C350 R319 R317 R316

C352
P11

C351

C354

U87

MH10
C353

U88

C338

C340

R294

C363

MH4 P9
XF1

C358
R295

C326

C327

Ngày 17

R304

Ngày 18

U89

C355 C356

U91

U90

C361 R323

C357

C359
P12

C360

MH7
R313 R314 R320 R311 R312 R322

Phụ lục C. Bố trí PCB

D. Chuyển đổi 115/230 V

D.1 Cầu chì

Cầu chì là loại chống sét lan truyền bằng gốm, 0.25A (230V) hoặc 0.63A (115V), 5x20mm, ví dụampLittlefuse 0215.250MXP hoặc 0215.630MXP. Giá đỡ cầu chì là hộp mực màu đỏ ngay phía trên ổ cắm nguồn IEC và công tắc chính ở mặt sau của thiết bị (Hình D.1).

Hình D.1: Hộp cầu chì, hiển thị vị trí cầu chì hoạt động ở mức 230 V.
D.2 Chuyển đổi 120/240 V
Bộ điều khiển có thể được cấp nguồn từ nguồn AC ở tần số 50 đến 60 Hz, 110 đến 120 V (100 V ở Nhật Bản) hoặc 220 đến 240 V. Để chuyển đổi giữa 115 V và 230 V, hộp cầu chì phải được tháo ra và lắp lại sao cho có âm lượng chính xáctage hiển thị qua cửa sổ nắp và cầu chì chính xác (như trên) đã được lắp đặt.
41

Phụ lục D. Chuyển đổi 115/230 V

Hình D.2: Để thay đổi cầu chì hoặc âm lượngtage, mở nắp hộp cầu chì bằng tua vít cắm vào khe nhỏ ở mép trái của nắp, ngay bên trái của nút điều khiển màu đỏtagchỉ số e.

Khi tháo hộp cầu chì, hãy cắm tua vít vào hốc bên trái hộp cầu chì; không cố gắng tháo ra bằng tua vít ở hai bên hộp cầu chì (xem hình).

SAI!

CHÍNH XÁC

Hình D.3: Để tháo hộp cầu chì, hãy lắp tua vít vào hốc ở bên trái hộp cầu chì.
Khi thay đổi voltage, cầu chì và kẹp cầu nối phải được hoán đổi từ bên này sang bên kia, sao cho kẹp cầu nối luôn ở phía dưới và cầu chì luôn ở phía trên; xem hình bên dưới.

D.2 Chuyển đổi 120/240 V

Hình D.4: Cầu 230 V (trái) và cầu chì (phải). Đổi cầu và cầu chì khi thay đổi điện áp.tage, để cầu chì vẫn ở vị trí trên cùng khi được lắp vào.

Hình D.5: Cầu 115 V (trái) và cầu chì (phải).

Phụ lục D. Chuyển đổi 115/230 V

Tài liệu tham khảo
[1] Alex Abramovici và Jake Chapsky. Hệ thống điều khiển phản hồi: Hướng dẫn nhanh cho các nhà khoa học và kỹ sư. Springer Science & Business Media, 2012. 1
[2] Boris Lurie và Paul Enright. Điều khiển phản hồi cổ điển: Với MATLAB® và Simulink®. CRC Press, 2011. 1
[3] Richard W. Fox, Chris W. Oates và Leo W. Hollberg. Ổn định laser diode thành các khoang có độ tinh xảo cao. Phương pháp thực nghiệm trong khoa học vật lý, 40:1, 46. 2003
[4] RWP Drever, JL Hall, FV Kowalski, J. Hough, GM Ford, AJ Munley và H. Ward. Ổn định pha và tần số laser bằng bộ cộng hưởng quang học. Appl. Phys. B, 31:97 105, 1983. 1
[5] TW Ha¨nsch và B. Couillaud. Ổn định tần số laser bằng phương pháp quang phổ phân cực của khoang tham chiếu phản xạ. Truyền thông quang học, 35(3):441, 444. 1980
[6] M. Zhu và JL Hall. Ổn định pha/tần số quang học của hệ thống laser: ứng dụng vào laser nhuộm thương mại với bộ ổn định bên ngoài. J. Opt. Soc. Am. B, 10:802, 1993. 1
[7] GC Bjorklund. Phổ điều chế tần số: một phương pháp mới để đo độ hấp thụ và phân tán yếu. Opt. Lett., 5:15, 1980. 1
[8] Joshua S Torrance, Ben M Sparkes, Lincoln D Turner và Robert E Scholten. Thu hẹp độ rộng vạch laser dưới kilohertz bằng phương pháp quang phổ phân cực. Optics express, 24(11):11396 11406, 2016. 1
45

[9] SC Bell, DM Heywood, JD White và RE Scholten. Khóa bù tần số laser sử dụng độ trong suốt cảm ứng điện từ. Appl. Phys. Lett., 90:171120, 2007. 1
[10] W. Demtr¨oder. Phổ học laser, các khái niệm cơ bản và thiết bị đo lường. Springer, Berlin, ấn bản lần thứ 2, 1996. 1
[11] LD Turner, KP Weber, CJ Hawthorn, và RE Scholten. Đặc tính nhiễu tần số của laser diode đường hẹp. Opt. Communic., 201:391, 2002. 29
46

Công ty TNHH Phòng thí nghiệm MOG 49 University St, Carlton VIC 3053, Úc Điện thoại: +61 3 9939 0677 info@moglabs.com

Tài liệu / Tài nguyên

Bộ điều khiển Servo nhanh PID của moglabs [tập tin pdf] Hướng dẫn sử dụng
Bộ điều khiển Servo nhanh PID, PID, Bộ điều khiển Servo nhanh, Bộ điều khiển Servo

Tài liệu tham khảo

Hướng dẫn sử dụng

Bộ điều khiển Servo nhanh PID của moglabs

Thông số kỹ thuật

Hướng dẫn sử dụng sản phẩm

Kết nối và điều khiển

Câu hỏi thường gặp

Giới thiệu

Kết nối và điều khiển

Vòng điều khiển phản hồi

Xử lý sự cố

Tài liệu / Tài nguyên

Tài liệu tham khảo

Để lại bình luận

Hủy trả lời