moglabs PID快速伺服控制器
規格
- 型號：MOGLabs FSC
- 類型：伺服控制器
- 預期用途：雷射頻率穩定與線寬變窄
- 主要應用：高頻寬低延遲伺服控制
產品使用說明
介紹
MOGLabs FSC 旨在為雷射頻率穩定和線寬變窄提供高頻寬低延遲伺服控制。
基本回饋控制理論
雷射的回饋頻率穩定可能很複雜。建議重新view 控制理論教科書和有關雷射頻率穩定的文獻，以便更好地理解。
連接和控制
前面板控制
前面板控制按鈕用於即時調整和監控。這些按鈕對於運行過程中的即時調整至關重要。
後面板控制和連接
後面板的控制和連接提供了連接外部設備和周邊的介面。正確連接這些介面可確保設備平穩運作並與外部系統相容。
內部 DIP 開關
內部 DIP 開關提供額外的配置選項。了解並正確設定這些開關對於自訂控制器的行為至關重要。
常問問題
一家 Santec 公司
快速伺服控制器
版本 1.0.9，修訂版 2 硬件
責任限制
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版權
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接觸
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介紹
MOGLabs FSC 提供高頻寬低延遲伺服控制器的關鍵元件，主要用於雷射頻率穩定和線寬收窄。 FSC 還可用於 amp法律控制，例如ample 來創建一個穩定雷射光功率的“噪聲消除器”，但在本手冊中，我們假設更常見的應用是頻率穩定。
1.1 基本回饋控制理論
雷射的回饋頻率穩定可能很複雜。我們鼓勵讀者重新view 控制理論教科書[1, 2]和雷射頻率穩定文獻[3]。
回授控制的概念如圖 1.1 所示。雷射的頻率由鑑頻器測量，鑑頻器產生的誤差訊號與瞬時雷射頻率與期望頻率或設定頻率之間的差值成正比。常見的鑑頻器包括光腔和龐德-德雷弗-霍爾 (PDH) [4] 或漢施-庫約 (Hansch-Couillaud) [5] 偵測；偏移鎖定 [6]；以及各種原子吸收光譜法 [7]。
0
+
錯誤訊號
伺服
控制訊號
雷射
dV/df鑑頻器
圖 1.1：回授控制迴路的簡化框圖。
1
2
第一章簡介
1.1.1 錯誤訊號
回授控制的關鍵共同特徵是，用於控制的誤差訊號應隨著雷射頻率高於或低於設定值而反轉符號，如圖 1.2 所示。反饋伺服器或補償器根據誤差訊號產生控制訊號，用於雷射中的換能器，從而將雷射頻率驅動至所需的設定值。至關重要的是，此控制訊號的符號會隨著誤差訊號符號的變化而變化，確保雷射頻率始終朝著設定值靠攏，而不是偏離設定值。
錯誤
錯誤
f
0
頻率f
f 頻率 f
誤差偏移
圖 1.2：理論上的色散誤差訊號，與雷射頻率和設定頻率之間的差值成正比。誤差訊號的偏移會導致鎖定點偏移（右）。
注意誤差訊號和控制訊號之間的差異。誤差訊號是實際雷射頻率與期望雷射頻率之間差異的量度，原則上是瞬時且無雜訊的。控制訊號由回饋伺服器或補償器根據誤差訊號產生。控制訊號驅動致動器（例如壓電換能器、雷射二極體的注入電流或聲光或電光調變器），使雷射頻率回到設定值。執行器具有複雜的響應函數，包括有限的相位滯後、頻率相關的增益和諧振。補償器應優化控制響應，以將誤差降至最低。
1.1 基本回饋控制理論
3
1.1.2 反饋伺服的頻率響應
反饋伺服系統的運作通常用傅立葉頻率響應來描述；也就是說，反饋增益是擾動頻率的函數。例如amp例如，常見的干擾是電源頻率，= 50 Hz 或 60 Hz。此幹擾會以 50 或 60 Hz 的速率改變雷射頻率。幹擾對雷射的影響可能很小（例如 = 0 ± 1 kHz，其中 0 為未受干擾的雷射頻率）或很大（= 0 ± 1 MHz）。無論此幹擾的大小為何，幹擾的傅立葉頻率都在 50 Hz 或 60 Hz。為了抑制該幹擾，反饋伺服器應在 50 Hz 和 60 Hz 時具有高增益才能進行補償。
伺服控制器的增益通常具有低頻限制，通常由運算放大器的增益頻寬限制定義amp伺服控制器中使用的增益。在較高頻率下，增益也必須低於單位增益 (0 dB)，以避免在控制輸出中引起振盪，例如我們熟悉的音頻系統高音調尖叫聲（通常稱為“音頻反饋”）。這些振盪發生在高於組合雷射、鑑頻器、伺服和執行器系統的最小傳播延遲倒數的頻率。通常，此限制由執行器的回應時間決定。對於外腔二極體雷射中使用的壓電元件，此限制通常為幾 kHz，而對於雷射二極體的電流調製響應，此限制約為 100 至 300kHz。
圖 1.3 是 FSC 的增益與傅立葉頻率關係的概念圖。為了最小化雷射頻率誤差，應最大化增益圖下方的面積。 PID（比例積分微分）伺服控制器是一種常用方法，其中控制訊號是由一個輸入誤差訊號衍生的三個分量總和。比例回饋 (P) 試圖快速補償擾動，而積分回授 (I) 為偏移和緩慢漂移提供高增益，微分回授 (D) 為突變提供額外增益。
4
第一章簡介
增益（dB）
高頻截止雙積分器
60
快速積分 快速增益
快速差分增益（限制）
40
20
積分器
0
快速低頻增益（限制）
積分器
比例
差異化因素
篩選
慢速INT
20101
102
103
104
105
106
107
108
傅立葉頻率[Hz]
圖 1.3：概念波特圖，展示了快速（紅色）和慢速（藍色）控制器的動作。慢速控制器是單積分器或雙積分器，具有可調的轉角頻率。快速控制器是 PID，具有可調的轉角頻率以及低頻和高頻的增益限制。微分器也可以被停用，並用低通濾波器代替。
連接和控制
2.1 前面板控制
FSC 的前面板有大量的配置選項，可以調整和優化伺服行為。
請注意，開關和選項可能會因硬體版本而異，請根據序號查閱特定設備的手冊。
快速伺服控制器
交流 直流
輸入
PD 0
參考文獻
CHB
+
快速簽名
+
慢行標誌
INT
75 100 250
50k 100k 200k
10M 5M 2.5M
50
500
20萬
500k 折扣
1M
25
750 10k
1M 200k
750萬
離開
1k 折扣
2M 100k
500萬
外部
50萬
250萬
25萬
100萬
跨距
速度
慢速INT
快速積分
快速差分/過濾
12
6
18
0
24
偏壓
頻率偏移
緩慢增益
快速增益
差分增益
30 20 10
0
40
50
嵌套
60
掃描
最大鎖定
慢的
增益限制
掃描 掃描+P
鎖
快速地
錯誤偏移量
地位
緩慢錯誤
RAMP
快速出錯
偏壓
CHB
快速地
查安
慢的
週一1
緩慢錯誤
RAMP
快速出錯
偏壓
CHB
快速地
查安
慢的
週一2
2.1.1 配置輸入 選擇誤差訊號耦合模式；請參閱圖 3.2。交流：快速誤差訊號為交流耦合，慢速誤差訊號為直流耦合。直流：快速和慢速誤差訊號均為直流耦合。訊號均為直流耦合，前面板“誤差偏移量”用於控制鎖定點。 CHB：選擇通道 B 的輸入：光電偵測器、接地或使用相鄰微調電位器設定的 0 至 2.5 V 可變參考電壓。
FAST SIGN 快速回饋的標誌。 SLOW SIGN 慢速回饋的標誌。
5
6
連接和控制
2.1.2 Ramp 控制
內部 ramp 發生器提供掃描功能，通常透過壓電致動器、二極體注入電流或兩者來掃描雷射頻率。觸發輸出與r同步amp 位於後面板上（TRIG，1M）。
INT/EXT 內部或外部 ramp 用於頻率掃描。
RATE 微調電位器用於調整內部掃描速率。
偏壓：啟用 DIP3 時，慢速輸出（經此微調電位器縮放）將會加入快速輸出。在調節 ECDL 的壓電致動器以防止模式跳躍時，通常需要使用此偏壓前饋。但是，某些雷射控制器（例如 MOGLabs DLC）已提供此功能，因此應僅在其他控制器未提供此功能時使用。
SPAN 調整amp 高度，從而決定了頻率掃描的範圍。
頻率偏移調整慢速輸出上的直流偏移，有效提供雷射頻率的靜態偏移。
2.1.3 循環變數
循環變數允許比例、積分和微分器的增益tag需要調整。對於積分器和微分器tag例如，增益以單位增益頻率表示，有時也稱為轉角頻率。
SLOW INT 慢速伺服積分器的轉角頻率；可停用或調整範圍為 25 Hz 至 1 kHz。
慢速增益單圈慢速伺服增益；從 -20 dB 到 +20 dB。
FAST INT 快速伺服積分器的轉角頻率；關閉或可在 10 kHz 至 2 MHz 範圍內調整。
2.1 前面板控制
7
快速增益 十圈快速伺服比例增益；從 -10 dB 到 +50 dB。
快速微分/濾波器 控制高頻伺服響應。設定為“關閉”時，伺服響應保持比例。順時針旋轉時，微分器將啟用，並設定相應的轉角頻率。請注意，降低轉角頻率會增強微分器的作用。設定為下劃線的值時，微分器將被停用，並對伺服輸出套用低通濾波器。這會導致響應在指定頻率以上滾降。
DIFF GAIN 快速伺服器的高頻增益限制；每次增量都會使最大增益改變 6 dB。除非啟用微分器，否則無效；也就是說，除非將 FAST DIFF 設定為未加底線的值。
2.1.4 鎖定控件
GAIN LIMIT 快速舵機低頻增益限制，單位：dB。 MAX 表示最大可用增益。
誤差偏移：當輸入模式設定為 時，應用於誤差訊號的直流偏移。用於精確調整鎖定點或補償誤差訊號的漂移。相鄰的微調電位器用於調整慢速舵機相對於快速舵機的誤差偏移，並可進行調整以確保快速和慢速舵機的驅動頻率完全相同。
透過將“掃描”變更為“鎖定”，啟用慢速伺服。設定為「嵌套」時，慢速控製卷tag在沒有連接到慢速輸出的致動器的情況下，e 被饋入快速誤差訊號，以在低頻下獲得非常高的增益。
FAST 控制快速伺服。設定為 SCAN+P 時，比例回饋會在雷射掃描時饋入快速輸出，從而校準回饋。設定為 LOCK 時，停止掃描並啟用完整的 PID 控制。
8
第 2 章 連接與控制
狀態多色指示燈顯示鎖的狀態。
綠色 電源開啟，鎖定已停用。橘色 鎖已嚙合，但錯誤訊號超出範圍，指示鎖已鎖定
已失敗。藍色鎖已接合，錯誤訊號在限制範圍內。
2.1.5 訊號監測
兩個旋轉編碼器可選擇將指定訊號路由至後面板的 MONITOR 1 和 MONITOR 2 輸出。 TRIG 輸出為 TTL 相容輸出 (1M)，在掃描中心點從低電位切換到高電位。下表定義了訊號。
CHA CHB 快速錯誤 慢速錯誤 RAMP 偏見快慢
頻道A輸入 頻道B輸入 快速伺服器使用的誤差訊號 慢速伺服器所使用的誤差訊號 Ramp 適用於 SLOW OUT Ramp 當 DIP3 啟用時應用於 FAST OUT FAST OUT 控制訊號 SLOW OUT 控制訊號
2.2 後面板控制與連接
9
2.2 後面板控制與連接
監視器 2 鎖定
顯示器1
掃一掃
獲得
垃圾桶
一個輸入
序號：
觸發
快出 慢出
修改輸入
電源B
電源A
除特別註明外，所有連接器均為SMA。所有輸入均為過電壓tage 保護至±15 V。
IEC 電源輸入應預設為適當的電壓tag適用於您所在國家/地區。請參閱附錄 D，以了解如何變更電源電壓tage 如果需要。
A IN、B IN 通道A和B的誤差訊號輸入，通常為光電探測器。高阻抗，標稱範圍±2 5 V。除非前面板上的CHB開關設定為PD，否則通道B不使用。
電源 A、B 光電偵測器低雜訊直流電源；±12 V，125 mA，透過 M8 連接器供電（TE Connectivity 零件編號 2-2172067-2，Digikey A121939-ND，3 路公頭）。相容於 MOGLabs PDA 和 Thorlabs 光電探測器。例如，可與標準 M8 電纜搭配使用。ample Digikey 277-4264-ND。確保光電探測器在連接到電源時處於關閉狀態，以防止其輸出波動。
交易量增加tag電子控制快速伺服比例增益，±1 V，對應前面板旋鈕的滿量程。啟用 DIP1 時，可取代前面板快速增益控制。
掃入外部 ramp 輸入允許任意頻率掃描，0 至 2.5 V。訊號必須超過 1.25 V，這定義了掃描的中心和近似鎖定點。
10
第 2 章 連接與控制
3 4
1 +12 伏
1
3 -12 伏
4 0V
圖 2.1：POWER A、B 的 M8 連接器接腳排列。
MOD IN 高頻寬調變輸入，直接加入到快速輸出，如果 DIP1 接通，則為 ±4 V。注意，如果 DIP4 接通，MOD IN 應連接電源或正確端接。
慢速輸出 慢速控制訊號輸出，0 V 至 2.5 V。通常連接到壓電驅動器或其他慢速致動器。
FAST OUT 快速控制訊號輸出，±2 5 V。通常連接到二極體注入電流、聲學或電光調變器或其他快速執行器。
MONITOR 1, 2 選擇監控的訊號輸出。
TRIG 掃描中心的低到高 TTL 輸出，1M。
鎖定輸入 (LOCK IN) TTL 掃描/鎖定控制；3.5 毫米立體聲連接器，左/右（引腳 2、3）用於慢速/快速鎖定；低電平（接地）有效（啟用鎖定）。前面板掃描/鎖定開關必須置於掃描 (SCAN) 位置才能使鎖定輸入 (LOCK IN) 生效。 Digikey 線纜 CP-2207-ND 提供一個 3.5 毫米插頭，帶線端：紅色代表慢速鎖定，細黑色代表快速鎖定，粗黑色代表接地。
321
1 接地 2 快速鎖定 3 慢速鎖定
圖 2.2：用於 TTL 掃描/鎖定控制的 3.5 毫米立體聲連接器引腳排列。
2.3 內部DIP開關
11
2.3 內部DIP開關
有幾個內部 DIP 開關提供附加選項，所有選項預設為 OFF。
警告 有可能接觸高濃度tagFSC 內部，尤其是電源周圍。
離開
1 快速增益
前面板旋鈕
2 慢回授單積分器
3 偏差
Ramp 僅減緩
4 外部 MOD 禁用
5 偏移
普通的
6 掃頻
積極的
7 快速耦合直流
8 快速偏移
0
ON 外部訊號 雙積分器 Ramp 快和慢啟用固定在中點負交流-1 V
DIP 1 如果打開，快速伺服增益由施加到後面板 GAIN IN 連接器而不是前面板 FAST GAIN 旋鈕的電位決定。
DIP 2 慢速舵機為單（關閉）或雙（開啟）積分器。如果使用「嵌套」慢速和快速舵機操作模式，則應關閉。
DIP 3 如果開啟，則產生與慢速伺服輸出成比例的偏壓電流，以防止跳模。僅當雷射控制器尚未提供時才啟用。當 FSC 與 MOGLabs DLC 結合使用時，應關閉。
DIP 4 如果開啟，則透過後面板上的 MOD IN 連接器啟用外部調變。調製訊號直接添加到 FAST OUT。啟用但未使用時，必須終止 MOD IN 輸入，以防止異常行為。
DIP 5 如果打開，則停用前面板偏移旋鈕並將偏移固定到中點。在外部掃描模式下很有用，以避免意外
12
第 2 章 連接與控制
透過撞擊偏移旋鈕來改變雷射頻率。
DIP 6 反轉掃描的方向。
DIP 7 快速交流。通常應處於開啟狀態，以便快速誤差訊號以交流耦合方式連接到反饋伺服系統，時間常數為 40 毫秒（25 赫茲）。
DIP 8 如果開啟，則快速輸出將新增 -1 V 偏移。當 FSC 與 MOGLabs 雷射器一起使用時，DIP8 應關閉。
回授控制迴路
FSC 具有兩個平行回授通道，可同時驅動兩個致動器：一個「慢速」執行器，通常用於在慢速時間尺度上大幅改變雷射頻率；另一個「快速」執行器。 FSC 可精確控制每個執行器。tag伺服環路的 e，以及掃描（ramp)發生器和便捷的訊號監控。
輸入
輸入
+
AC
錯誤偏移量
DC
一個輸入
A
0v
+
B
垃圾桶
0V+
參考電壓
0v
CHB
FAST SIGN 快速交流 [7] 直流阻斷
慢行標誌
調製與掃描
速度
Ramp
內/外
坡度 [6] 掃入
跨距
0v
+
抵銷
修改輸入
0v
修改 [4]
0v
固定偏移 [5]
0v
觸發
0V 0V
+
偏壓
0V 0V
偏見[3]
鎖定（快速） 鎖定（慢速） 快速 = 鎖定 慢速 = 鎖定
低頻掃頻
快速出局 +
快速伺服
快速增益
外部增益 [1] P
+
I
+
0v
嵌套
快速 = 鎖定 鎖定（快速）
D
0v
慢速伺服
慢速誤差增益 慢速增益
慢速INT
#1
低頻掃頻
慢速INT
+
#2
0v
雙積分器 [2]
慢下來
圖 3.1：MOGLabs FSC 示意圖。綠色標籤表示前面板上的控制和後面板上的輸入，棕色表示內部 DIP 開關，紫色表示後面板上的輸出。
13
14
第 3 章回授控制迴路
3.1 輸入tage
輸入tagFSC 的 e（圖 3.2）產生誤差訊號，即 VERR = VA – VB – VOFFSET。 VA 取自「A IN」 SMA 連接器，VB 使用 CHB 選擇開關設置，該開關在「B IN」 SMA 連接器、VB = 0 或 VB = VREF 之間進行選擇，具體選擇由相鄰的微調電位器設定。
控制器的作用是將誤差訊號伺服到零點，從而定義鎖定點。某些應用可能需要對直流電平進行微調來調整此鎖定點，這可以透過旋轉 10 圈 ERR OFFSET 旋鈕來實現，最大偏移量為 ±0 V，前提是將 INPUT 選擇器設為「偏移」模式 ()。使用 REF 微調電位器可以實現更大的偏移量。
輸入
輸入
+ 交流電
錯誤偏移量
DC
一個輸入
A
0v
+
B
垃圾桶
FAST SIGN 快速 AC [7] FE FAST ERR
直流阻斷
快速錯誤
0V+
參考電壓
0v
CHB
慢行標誌
慢速錯誤 SE 慢速錯誤
圖 3.2：FSC 輸入示意圖tage 表示耦合、偏移和極性控制。六邊形表示可透過前面板監視器選擇開關監控的訊號。
3.2 慢速伺服環路
圖 3.3 顯示了 FSC 的慢回授配置。可變增益tage由前面板的SLOW GAIN旋鈕控制。控制器的動作可以是單積分器或雙積分器
3.2 慢速伺服環路
15
取決於DIP2是否啟用。慢速積分器時間常數由前面板的SLOW INT旋鈕控制，以對應的轉角頻率標示。
慢速伺服
慢速誤差增益 慢速增益
積分器
慢速INT
#1
低頻掃頻
慢速INT
+
#2
0v
雙積分器 [2]
慢下來
低頻慢速
圖 3.3：慢回授 I/I2 伺服原理圖。六邊形表示可透過前面板選擇開關監控的訊號。
使用單一積分器時，增益會隨著傅立葉頻率的降低而增加，斜率為每十倍頻程 20 dB。增加第二個積分器後，斜率將增加到每十倍頻程 40 dB，從而減少實際頻率與設定頻率之間的長期偏移。增益過高會導致振盪，因為控制器對誤差訊號的變化「反應過度」。因此，有時在低頻時限制控制迴路的增益是有益的，因為低頻時較大的反應可能會導致雷射跳模。
慢速伺服器提供較大的範圍以補償長期漂移和聲學擾動；快速執行器範圍較小但頻寬較高，以補償快速擾動。使用雙積分器可確保慢速伺服器在低頻下具有主導回應。
對於不包含單獨慢速致動器的應用，可以透過將 SLOW 開關設定為「NESTED」將慢速控制訊號（單積分或雙積分誤差）新增至快速控制訊號。在此模式下，建議使用 DIP2 來停用慢速通道中的雙積分器，以防止三重積分。
16
第 3 章回授控制迴路
3.2.1 測量慢速伺服響應
慢速伺服環路旨在補償慢速漂移。觀察慢速環路響應：
1. 將 MONITOR 1 設定為 SLOW ERR，並將輸出連接到示波器。
2. 將 MONITOR 2 設定為 SLOW 並將輸出連接到示波器。
3. 將 INPUT 設定為（偏移模式）並將 CHB 設為 0。
4. 調整 ERR OFFSET 旋鈕，直到 SLOW ERR 監視器上顯示的直流電位接近零。
5. 調整 FREQ OFFSET 旋鈕，直到 SLOW 監視器上顯示的直流電位接近零。
6. 將示波器上兩個頻道的每格電壓設定為每格 10mV。
7. 將 SLOW 模式設定為 LOCK，以啟動慢速伺服迴路。
8. 緩慢調整 ERR OFFSET 旋鈕，使 SLOW ERR 監視器上顯示的直流電平在零上下移動 10 mV。
9. 隨著積分誤差訊號符號的改變，您將觀察到輸出緩慢變化 250 mV。
請注意，慢速伺服漂移到其極限的反應時間取決於許多因素，包括慢速增益、慢速積分器時間常數、單次或雙次積分以及誤差訊號的大小。
3.2 慢速伺服環路
17
3.2.2 慢速輸出電壓tage 鞦韆（僅適用於 FSC 系列 A04… 及以下）
慢速伺服控制迴路的輸出配置為 0 至 2.5 V 範圍，以相容於 MOGLabs DLC。 DLC SWEEP 壓電控制輸入具有音量tag增益為 48，因此 2.5 V 的最大輸入會在壓電元件上產生 120 V 的電壓。當慢速伺服迴路接合時，慢速輸出相對於接合前的值僅擺動 ±25 mV。此限制是故意為之，旨在避免雷射模式跳躍。當 FSC 的慢速輸出與 MOGLabs DLC 一起使用時，FSC 慢速通道輸出的 50 mV 擺幅對應於壓電元件的 2.4 V 擺幅。tage 對應於雷射頻率約 0.5 至 1 GHz 的變化，與典型參考腔的自由光譜範圍相當。
為了與不同的雷射控制器配合使用，只需簡單更換電阻即可實現 FSC 鎖定慢速輸出的更大變化。慢速回授迴路輸出的增益由 R82/R87 定義，即電阻 R82 (500 Ω) 和 R87 (100 kΩ) 的比值。若要增加慢速輸出，請增加 R82/R87 的比值，最簡單的方法是透過並聯另一個電阻（SMD 封裝，87 尺寸）來降低 R0402 的電阻值。例如，amp例如，在現有的30kΩ電阻上並聯一個100kΩ電阻，其有效電阻將達到23kΩ，從而將慢速輸出擺幅從±25mV提升至±125mV。圖3.4顯示了FSC PCB在OP端的佈局。amp U16。
R329
U16
C36
C362 R85 R331 C44 R87
C71
C35
R81 R82
圖 3.4：圍繞最終慢速增益運算放大器的 FSC PCB 佈局amp U16，附增益設定電阻器 R82 和 R87（圈選）；尺寸 0402。
18
第 3 章回授控制迴路
3.3 快速伺服環
快速回饋服務器（圖 3.5）是一個 PID 迴路，可精確控制比例 (P)、積分 (I) 和微分 (D) 回授分量以及整個系統的總增益。 FSC 的快速輸出可在 -2.5 V 至 2.5 V 之間波動，當配置 MOGLabs 外腔二極體雷射時，可提供 ±2.5 mA 的電流波動。
快速伺服
獲得
外部增益 [1]
快速增益
快速錯誤
緩慢控制
0v
+ 嵌套
快速 = 鎖定 鎖定（快速）
PI
D
0v
+
快速控制
圖 3.5：快速回饋伺服 PID 控制器示意圖。
圖 3.6 展示了快速和慢速伺服環路的動作概念圖。在低頻下，快速積分器 (I) 環路占主導地位。為了防止快速伺服迴路對低頻（聲學）外部擾動反應過度，應用了低頻增益限制，由增益限制旋鈕控制。
在中頻範圍 (10 kHz 至 1 MHz)，比例 (P) 回饋占主導地位。比例回饋超過積分響應的單位增益轉折頻率由 FAST INT 旋鈕控制。 P 迴路的總增益由 FAST GAIN 微調電位器設置，或透過後面板 GAIN IN 連接器輸入外部控制訊號設定。
3.3 快速伺服環
19
60
增益（dB）
高頻截止雙積分器
快速積分 快速增益
快速差分增益（限制）
40
20
積分器
0
快速低頻增益（限制）
積分器
比例
差異化因素
篩選
慢速INT
20101
102
103
104
105
106
107
108
傅立葉頻率[Hz]
圖 3.6：概念波特圖，展示了快速（紅色）和慢速（藍色）控制器的動作。慢速控制器是一個單積分器或雙積分器，具有可調的轉角頻率。快速控制器是一個 PID 補償器，具有可調的轉角頻率以及低頻和高頻的增益限制。微分器也可以被停用，並用低通濾波器代替。
高頻 (1 MHz) 通常需要微分器迴路占主導地位，以改善鎖定效果。微分器為系統有限的響應時間提供相位超前補償，其增益以每十倍頻 20 dB 的速度增加。差分迴路的轉折頻率可以透過「快速微分/濾波器」旋鈕進行調節，以控制差分回饋占主導地位的頻率。如果“快速微分/濾波器”設定為“關閉”，則差分迴路將被停用，反饋在較高頻率下保持比例。為了防止振盪並限制差分回授迴路啟用時高頻雜訊的影響，有一個可調增益限制“微分增益”，用於限制高頻下的微分器。
通常不需要微分器，補償器可以透過快速伺服響應的低通濾波來進一步降低雜訊的影響。旋轉快速微分/濾波器
20
第 3 章回授控制迴路
從 OFF 位置逆時針旋轉旋鈕可設定濾波模式的滾降頻率。
快速伺服有三種操作模式：SCAN、SCAN+P 和 LOCK。設定為 SCAN 時，回饋被停用，只有偏壓施加於快速輸出。設定為 SCAN+P 時，應用比例回饋，允許在雷射頻率掃描時確定快速伺服的符號和增益，從而簡化鎖定和調諧程序（請參閱 §4.2）。在 LOCK 模式下，掃描暫停，並啟用完整的 PID 回饋。
3.3.1 測量快速伺服響應
以下兩節描述了比例和微分回饋對誤差訊號變化的測量。使用函數產生器模擬誤差訊號，並使用示波器測量響應。
1. 將 MONITOR 1、2 連接到示波器，並將選擇器設定為 FAST ERR 和 FAST 。
2. 將 INPUT 設定為（偏移模式）並將 CHB 設為 0。
3. 將函數產生器連接到 CHA 輸入。
4. 配置函數產生器以產生峰值為 100 mV 的 20 Hz 正弦波。
5. 調整 ERR OFFSET 旋鈕，使 FAST ERR 監視器上看到的正弦誤差訊號以零為中心。
3.3.2 測量比例響應·將 SPAN 旋鈕逆時針旋轉到底，將跨度減小到零。
· 將 FAST 設定為 SCAN+P 以接合比例回饋迴路。
3.3 快速伺服環
21
· 在示波器上，FSC 的 FAST 輸出應顯示 100 Hz 正弦波。
· 調節FAST GAIN旋鈕改變快速伺服器的比例增益，直到輸出相同 amp度作為輸入。
· 若要測量比例回饋頻率響應，請調整函數產生器的頻率並監測 ampFAST 輸出響應的清晰度。例如amp樂，增加頻率，直到 amp光度減半，得到-3 dB 增益頻率。
3.3.3 測量差分響應
1. 將 FAST INT 設定為 OFF 以關閉積分器迴路。
2. 使用上面部分所述的步驟將快速增益設定為 XNUMX。
3. 將 DIFF GAIN 設定為 0 dB。
4. 將快速差分/濾波器設定為 100 kHz。
5. 將函數產生器的頻率從 100 kHz 掃描至 3 MHz，並監控 FAST 輸出。
6. 當掃描誤差訊號頻率時，您應該會看到所有頻率的單位增益。
7. 將 DIFF GAIN 設定為 24 dB。
8. 現在，當你掃描誤差訊號頻率時，你應該注意到在 20 kHz 之後，斜率每十倍增加 100 dB，並在 1 MHz 時開始下降，這表明amp 頻寬限制。
快速輸出的增益可以透過改變電阻值來調整，但該電路比慢速回授（§3.2.2）的電路更複雜。如有需要，請聯絡 MOGLabs 以獲取更多資訊。
22
第 3 章回授控制迴路
3.4 調製和掃描
雷射掃描由內部掃描產生器或外部掃描訊號控制。內部掃描為鋸齒波，週期可變，由內部四位量程開關（附錄C）和前面板上的單圈微調電位器RATE設定。
快速和慢速伺服迴路可透過TTL訊號分別連接到後面板對應的前面板開關。將任一環路設定為「鎖定」可停止掃描並啟動穩定功能。
調製與掃描
內/外
觸發
速度
Ramp
坡度 [6] 掃入
跨距
0v
+
抵銷
0v
0v
固定偏移 [5]
快速控制MOD IN
修改 [4]
0v
0V 0V
+
偏壓
0V 0V
偏見[3]
鎖定（快速）
鎖定（慢速）
快 = 鎖定 慢 = 鎖定
RAMP RA
低頻掃頻
偏見 BS
快速出局 +
高頻快速
圖 3.7：掃描、外部調變和前饋電流偏壓。
的ramp 也可以透過啟用 DIP3 和調整 BIAS 微調電位器添加到快速輸出，但許多雷射控制器（例如 MOGLabs DLC）將根據慢速伺服訊號產生必要的偏壓電流，在這種情況下，沒有必要在 FSC 內生成它。
4.應用前ample: 龐德-德雷弗霍爾鎖定
FSC 的一個典型應用是利用 PDH 技術將雷射頻率鎖定在光腔中（圖 4.1）。光腔充當鑑頻器，FSC 透過分別控制流經其 SLOW 和 FAST 輸出的雷射壓電和電流，使雷射與光腔保持諧振，從而減少雷射線寬。另一份單獨的應用筆記 (AN002) 提供有關 PDH 設備實施的詳細實用建議。
示波器
觸發
頻道1
頻道2
雷射
電流調變壓電SMA
結束語
公共廣播公司
PD
DLC控制器
壓電調製器
AC
腔體低通濾波器
監視器 2 監視器 1 鎖定
掃入增益
垃圾桶
一個輸入
序號：
觸發
快出 慢出 調製輸入
電源 B 電源 A
圖 4.1：使用 FSC 的 PDH 腔鎖定簡化示意圖。電光調製器 (EOM) 產生邊帶，邊帶與腔體相互作用，產生可在光電探測器 (PD) 上測量的反射。解調光電探測器訊號可產生 PDH 誤差訊號。
可以使用多種其他方法來產生錯誤訊號，本文不再贅述。本章的其餘部分將介紹如何在產生錯誤訊號後實現鎖定。
23
24
第四章 應用範例ample: 龐德-德雷弗霍爾鎖定
4.1 雷射器和控制器配置
FSC 與各種雷射和控制器相容，前提是它們已正確配置為所需的操作模式。在驅動 ECDL（例如 MOGLabs CEL 或 LDL 雷射）時，對雷射和控制器的要求如下：
· 高頻寬調變直接進入雷射頭板或腔內相位調變器。
· 高音量tag透過外部控制訊號進行壓電控制。
· 為掃描範圍內需要 1 mA 偏壓電流的雷射提供前饋（「偏壓電流」）產生功能。 FSC 能夠內部產生偏壓電流，但其範圍可能受到頭板電子元件或相位調變器飽和的限制，因此可能需要使用雷射控制器提供的偏壓電流。
MOGLabs 雷射控制器和床頭板可以輕鬆配置以實現所需的行為，如下所述。
4.1.1 床頭板配置
MOGLabs 雷射器包含一個內建前板，用於將組件與控制器連接。與 FSC 配合使用時，需要一個包含透過 SMA 連接器進行快速電流調變的前板。前板應直接連接至 FSC FAST OUT 介面。
強烈建議使用 B1240 頭板以獲得最大調製頻寬，儘管 B1040 和 B1047 可以替代與 B1240 不相容的雷射。頭板上有多個跳線開關，必須根據情況配置為直流耦合緩衝 (BUF) 輸入。
4.2 實現初始鎖定
25
4.1.2 DLC配置
雖然 FSC 可以配置為內部或外部掃描，但使用內部掃描模式並將 DLC 設定為從屬設備要簡單得多，如下所示：
1. 將 SLOW OUT 連接到 DLC 上的 SWEEP / PZT MOD。
2. 啟用 DLC 上的 DIP9（外部掃描）。確保 DIP13 和 DIP14 處於關閉狀態。
3. 停用 FSC 的 DIP3（偏置產生）。 DLC 會自動從掃描輸入產生電流前饋偏壓，因此無需在 FSC 內部產生偏壓。
4. 將 DLC 上的 SPAN 設定為最大值（順時針旋轉到底）。
5. 將 DLC 上的頻率設定為零，使用 LCD 顯示幕顯示頻率。
6. 確保 FSC 上的 SWEEP 為 INT。
7. 在 FSC 上將 FREQ OFFSET 設定為中間範圍，將 SPAN 設定為最大，然後觀察雷射掃描。
8. 如果掃描方向錯誤，請反轉FSC的DIP4或DLC的DIP11。
重要的是，一旦按上述設置，就不要再調整 DLC 的 SPAN 旋鈕，因為這會影響反饋迴路，並可能導致 FSC 鎖定。應使用 FSC 控制項來調整掃描。
4.2 實現初始鎖定
FSC 的 SPAN 和 OFFSET 控制鍵可用於調整雷射掃過所需的鎖定點（例如腔體諧振），並放大諧振點周圍的較小掃描範圍。以下
26
第四章 應用範例ample: 龐德-德雷弗霍爾鎖定
步驟說明了實現穩定鎖定所需的過程。列出的數值僅供參考，具體應用需要調整。有關優化鎖定的更多建議，請參閱§4.3。
4.2.1 快速回饋鎖定
1. 將錯誤訊號連接到後面板上的 A IN 輸入。
2. 確保誤差訊號為 10 mVpp 左右。
3. 將 INPUT 設定為（偏移模式）並將 CHB 設為 0。
4. 將 MONITOR 1 設定為 FAST ERR，並在示波器上觀察。調節 ERR OFFSET 旋鈕，直到顯示的直流電平為零。如果無需使用 ERROR OFFSET 旋鈕來調整誤差訊號的直流電平，可以將 INPUT 開關設為 DC，此時 ERROR OFFSET 旋鈕將無法發揮作用，從而防止意外調整。
5. 將快速增益減小至零。
6. 將 FAST 設定為 SCAN+P，將 SLOW 設定為 SCAN，然後使用掃描控制定位共振。
7. 增加快速增益，直到誤差訊號如圖 4.2 所示「拉長」。如果沒有觀察到這種情況，請反轉快速訊號開關並重試。
8. 將 FAST DIFF 設定為 OFF，將 GAIN LIMIT 設定為 40。將 FAST INT 降低至 100 kHz。
9. 將“快速”模式設定為“鎖定”，控制器將鎖定到誤差訊號的過零點。可能需要對“頻率偏移”進行微調以鎖定雷射。
10. 透過調整快速增益 (FAST GAIN) 和快速積分 (FAST INT) 來優化鎖定，同時觀察誤差訊號。調整積分器後，可能需要重新鎖定伺服器。
4.2 實現初始鎖定
27
圖 4.2：在掃描慢速輸出時，使用僅 P 回饋的雷射掃描快速輸出，當符號和增益正確時（右圖），會導致誤差訊號（橘色）延長。在 PDH 應用中，腔體傳輸（藍色）也會延長。
11. 某些應用程式可能會受益於增加 FAST DIFF 來改善環路回應，但這通常不需要實現初始鎖定。
4.2.2 慢速回饋鎖定
一旦透過快速比例和積分器回饋實現鎖定，就應該採用慢速回饋來解釋緩慢的漂移和對低頻聲學擾動的敏感度。
1. 將 SLOW GAIN 設定為中等範圍，將 SLOW INT 設定為 100 Hz。
2. 將 FAST 模式設為 SCAN+P 以解鎖激光，並調整 SPAN 和 OFFSET，以便您可以看到零交叉。
3. 將 MONITOR 2 設定為 SLOW ERR，並在示波器上觀察。調整 ERR OFFSET 旁的微調電位器，使慢速誤差訊號歸零。調節此微調電位器只會影響慢速誤差訊號的直流電平，而不會影響快速誤差訊號的直流電位。
4. 將 FAST 模式設為 LOCK 來重新鎖定激光，並對 FREQ OFFSET 進行必要的微調以鎖定雷射。
28
第四章 應用範例ample: 龐德-德雷弗霍爾鎖定
5. 將 SLOW 模式設定為 LOCK，並觀察慢速誤差訊號。如果慢速伺服鎖定，慢速誤差的直流電位可能會改變。如果發生這種情況，請記錄新的誤差訊號值，將 SLOW 模式重新設定為 SCAN 模式，並使用誤差偏移微調電位器使解鎖的慢速誤差訊號更接近鎖定值，然後嘗試重新鎖定慢速鎖定。
6. 重複上一步驟慢速鎖定雷射器，觀察慢速誤差中的直流變化，並調整誤差偏移微調電位器，直到接合慢速鎖定不會產生慢速鎖定與快速鎖定誤差訊號值的可測量變化。
誤差偏移微調電位器可調整快速和慢速誤差訊號偏移的微小差異（mV）。調節微調電位器可確保快速和慢速誤差補償電路將雷射鎖定在相同頻率。
7. 如果伺服器在接合慢速鎖時立即解鎖，請嘗試反轉慢速標誌。
8.如果慢速伺服器仍然立即解鎖，請減少慢速增益並重試。
9. 透過正確設定 ERR OFFSET 微調電位器來實現穩定的慢速鎖定後，調整 SLOW GAIN 和 SLOW INT 以提高鎖定穩定性。
4.3 優化
伺服器的作用是將雷射鎖定在誤差訊號的零交叉點上，理想情況下，鎖定時該點應為零。因此，誤差訊號中的雜訊是衡量鎖定品質的一個指標。誤差訊號的頻譜分析是理解和優化回饋的強大工具。可以使用射頻頻譜分析儀，但價格相對較高，動態範圍有限。一塊優質的音效卡（24 位元 192 kHz，例如 Lynx L22）
4.3 優化
29
提供高達 96 kHz 傅立葉頻率和 140 dB 動態範圍的雜訊分析。
理想情況下，頻譜分析儀應與獨立的鑑頻器配合使用，該鑑頻器對雷射功率波動不敏感[11]。監測環內誤差訊號可以獲得良好的結果，但環外測量較佳，例如在PDH應用中測量腔體傳輸。若要分析誤差訊號，請將頻譜分析儀連接到設定為「FAST ERR」的MONITOR輸出之一。
高頻寬鎖定通常需要先僅使用快速伺服才能實現穩定鎖定，然後使用慢速伺服來提高長期鎖定穩定性。慢速伺服需要補償熱漂移和聲學擾動，如果僅使用電流補償，則會導致跳模。相較之下，諸如飽和吸收光譜之類的簡單鎖定技術通常是先使用慢速伺服來實現穩定鎖定，然後僅使用快速伺服來補償高頻波動。在解釋誤差訊號頻譜時，參考波特圖（圖 4.3）可能會有所幫助。
在優化FSC時，建議先透過分析誤差訊號（或腔體傳輸）來優化快速伺服，然後再優化慢速伺服，以降低對外部擾動的敏感度。特別地，SCAN+P模式提供了一種便捷的方法，可以大致校正回授符號和增益。
需要注意的是，要實現最穩定的頻率鎖定，需要仔細優化設備的許多方面，而不僅僅是FSC的參數。例如ample，殘留 ampPDH 裝置中的光調變 (RAM) 會導致誤差訊號漂移，而伺服系統無法補償。同樣，較差的信噪比 (SNR) 也會將雜訊直接傳入雷射。
具體來說，積分器的高增益意味著鎖對訊號處理鏈中的接地環路很敏感，並且
30
第四章 應用範例ample: 龐德-德雷弗霍爾鎖定
應注意消除或減輕這些影響。 FSC 的接地應盡可能靠近雷射控制器以及任何參與產生誤差訊號的電子設備。
優化快速伺服的一個步驟是將“快速微分”設定為“關閉”，並調整“快速增益”、“快速積分”和“增益限制”，以盡可能降低雜訊水平。然後優化“快速微分”和“微分增益”，以降低頻譜分析儀上觀察到的高頻雜訊成分。請注意，一旦引入微分器，可能需要更改“快速增益”和“快速積分”以優化鎖定。
在某些應用中，誤差訊號受頻寬限制，並且僅包含高頻下的不相關雜訊。在這種情況下，需要限制伺服器在高頻下的動作，以防止該雜訊耦合回控制訊號。濾波器選項可用於降低特定頻率以上的快速伺服響應。此選項與微分器互斥，如果啟用微分器後發現其效能有所提升，則應嘗試使用該選項。
60
增益（dB）
高頻截止雙積分器
快速積分 快速增益
快速差分增益（限制）
40
20
積分器
0
快速低頻增益（限制）
積分器
比例
差異化因素
篩選
慢速INT
20101
102
103
104
105
106
107
108
傅立葉頻率[Hz]
圖 4.3：概念性波特圖，顯示了快速（紅色）和慢速（藍色）控制器的動作。轉折頻率和增益限制可透過前面板旋鈕調整，具體位置如圖所示。
4.3 優化
31
測量的噪音。
然後可以優化慢速伺服系統，以最大限度地減少對外部擾動的過度反應。如果沒有慢速伺服環路，高增益限制意味著快速伺服系統將響應外部擾動（例如聲音耦合），由此產生的電流變化可能會在雷射中引起跳模。因此，最好用壓電元件來補償這些（低頻）波動。
調整 SLOW GAIN 和 SLOW INT 不一定會對誤差訊號頻譜產生改善，但經過最佳化後會降低對聲學擾動的敏感度並延長鎖定的使用壽命。
同樣，啟用雙積分器 (DIP2) 可以確保慢速伺服系統的總增益在這些較低頻率下高於快速伺服系統，從而提高穩定性。然而，這可能會導致慢速伺服系統對低頻擾動反應過度，因此僅當電流長期漂移導致鎖定不穩定時才建議使用雙積分器。
32
第四章 應用範例ample: 龐德-德雷弗霍爾鎖定
A.規格
範圍
規格
定時增益頻寬 (-3 dB) 傳播延遲外部調變頻寬 (-3 dB)
> 35 MHz < 40 奈秒
> 35 兆赫
輸入 A IN、B IN 掃描輸入 增益輸入 調變輸入 鎖定輸入
SMA，1 M，±2 5 V SMA，1 M，0 至 +2 5 V SMA，1 M，±2 5 V SMA，1 M，±2 5 V 3.5 毫米母頭音訊連接器，TTL
類比輸入過壓tag保護電壓高達±10 V。 TTL 輸入電壓低於 1 V 為低，高於 0 V 為高。 LOCK IN 輸入電壓範圍為 -2 V 至 0 V，低電平有效，電流消耗為 ±0 µA。
33
34
附錄 A. 規格
範圍
輸出 慢速輸出 快速輸出 監視器 1、2 觸發 電源 A、B
規格
SMA, 50Ω, 0 至 +2 V, 頻寬 5 kHz SMA, 20Ω, ±50 V, 頻寬 > 2 MHz SMA, 5Ω, 頻寬 > 20 MHz SMA, 50MΩ, 20 至 +1 V M0 母頭連接器, ±5 V.
所有輸出均限制為±5 V。 50 個輸出最大 50 mA（125 mW，+21 dBm）。
機械與動力
IEC輸入
110 至 130V（60Hz）或 220 至 260V（50Hz）
保險絲
5x20mm 防突波陶瓷 230 V/0.25 A 或 115 V/0.63 A
方面
寬×高×深 = 250 × 79 × 292 毫米
重量
2公斤
電量使用情況
<10瓦
故障排除
B.1 雷射頻率不掃描
具有外部壓電控制訊號的 MOGLabs DLC 要求外部訊號必須超過 1.25 V。如果您確定外部控制訊號超過 1.25 V，請確認以下內容：
· DLC 跨度完全順時針旋轉。 · DLC 上的頻率為零（使用 LCD 顯示器設定
頻率）。 · DLC 的 DIP9（外部掃描）處於開啟狀態。 · DLC 的 DIP13 和 DIP14 處於關閉狀態。 · DLC 上的鎖定撥動開關設定為 SCAN。 · FSC 的 SLOW OUT 連接到 SWEEP / PZT MOD
DLC 的輸入。 · FSC 上的 SWEEP 為 INT。 · FSC 跨度完全順時針。 · 將 FSC MONITOR 1 連接到示波器，將 MONI-
TOR 1 旋鈕至 RAMP 並調整頻率偏移，直到amp 以 1.25 V 為中心。
如果上述檢查仍未解決您的問題，請中斷 FSC 與 DLC 的連接，並確保雷射在 DLC 控制時能夠正常掃描。如果仍未成功，請聯絡 MOGLabs 尋求協助。
35
36
附錄 B. 故障排除
B.2 使用調變輸入時，快速輸出浮動到較大的音量tage
當使用 FSC 的 MOD IN 功能（啟用 DIP 4）時，快速輸出通常會浮動至正電壓tag電源軌，約4V。不使用時，請確保MOD IN短路。
B.3 較大的正誤差訊號
在某些應用中，產生的誤差訊號可能嚴格為正（或負）且較大。在這種情況下，REF 微調電位器和 ERR OFFSET 可能無法提供足夠的直流偏移，以確保所需的鎖定點與 0 V 重疊。在這種情況下，CH A 和 CH B 都可以使用，並將 INPUT 切換設為 ，CH B 設定為 PD ，並使用直流電壓tag應用於 CH B，以產生使鎖點居中所需的偏移量。例如amp例如，如果誤差訊號在 0 V 和 5 V 之間，而鎖定點為 2.5 V，則將誤差訊號連接到 CH A，並將 2.5 V 施加到 CH B。透過適當的設置，誤差訊號將在 -2 V 到 +5 V 之間。
B.4 ±0.625 V 快速輸出軌
對於大多數 MOGLabs ECDL，voltag快速輸出的±0.625 V擺幅（相當於注入雷射二極體的±0.625 mA電流）超過了鎖定光腔所需的範圍。某些應用需要更大的快速輸出範圍。只需簡單更換電阻即可提高此限值。如有需要，請聯絡 MOGLabs 以了解更多資訊。
B.5 回饋需要更改標誌
如果快速回饋極性發生變化，通常是因為雷射器漂移到多模狀態（兩個外腔模式同時振盪）。調整雷射電流以獲得單模工作，而不是反轉回饋極性。
B.6 監視器輸出錯誤訊號
37
B.6 監視器輸出錯誤訊號
在工廠測試期間，每個 MONITOR 旋鈕的輸出都會經過驗證。然而，隨著時間的推移，固定旋鈕的固定螺絲可能會鬆動，導致旋鈕滑落，從而指示錯誤的訊號。檢查方法如下：
· 將 MONITOR 的輸出連接到示波器。
· 將 SPAN 旋鈕順時針旋轉到底。
· 將顯示器調至 RAMP。你現在應該觀察amp約 1 伏特的訊號；如果沒有，則旋鈕位置不正確。
· 即使你確實觀察到amp訊號時，旋鈕位置可能仍然錯誤，請將旋鈕再順時針旋轉一個位置。
· 現在你應該有一個接近 0 V 的小訊號，也許可以看到一個小的 ramp 在示波器上，大約幾十毫伏特。調節偏壓電位器，你應該會看到 amp此 r 的 liitudeamp 改變。
· 如果在調整 BIAS 微調電位器時示波器上的訊號發生變化，則 MONITOR 旋鈕位置正確；如果不正確，則需要調整 MONITOR 旋鈕位置。
要校正 MONITOR 旋鈕位置，必須先使用與上述類似的程序識別輸出訊號，然後使用 1.5 毫米內六角扳手或球頭起子鬆開固定旋鈕的兩個固定螺絲，即可旋轉旋鈕位置。
B.7 雷射經歷慢速跳模
慢速模式跳躍可能是由雷射和腔體之間的光學元件的光反饋引起的，例如amp光纖耦合器，或來自光腔本身。症狀包括頻率
38
附錄 B. 故障排除
自由運行雷射在慢速時間尺度上的跳變，大約在30秒內，雷射頻率跳變10到100 MHz。確保雷射器具有足夠的光隔離，必要時安裝另一個隔離器，並阻擋任何未使用的光束路徑。
C. PCB佈局
C39
C59
R30
C76
C116
C166
C3
C2
P1
P2
C1
C9
C7
C6
C4
C5
P3
R1 C8 C10
R2
R338 D1
C378
R24
R337
R27
C15
R7
R28
R8
R66 R34
R340 C379
R33
R10
D4
R11 C60 R35
R342
R37
R343 D6
C380
R3 C16 R12
R4
C366 R58 R59 C31 R336
P4
R5 D8
C365 R347 R345
R49
R77 R40
R50 D3
C368 R344 R346
R75
C29 R15 R38 R47 R48
C62 R36 R46 C28
C11 C26
R339
R31 C23
C25
C54 C22 C24 R9
R74 C57
C33
C66 C40
U13
U3
U9
U10
U14
U4
U5
U6
U15
R80 R70 C27
C55 R42
C65 R32
R29 R65
R57 R78 R69
R71 R72
R79 R84
C67
R73
C68
C56
R76
R333
C42 C69
C367 R6
R334 C369
C13
R335
C43 C372 R14 R13
C373 C17
U1
R60 R17 R329
U16
R81 R82
C35
C362 R85 R331 C44 R87
C70
U25 C124
R180 C131
C140 R145
U42
R197 R184 C186 C185
MH2
C165 C194 C167 R186 R187 C183 C195 R200
C126 R325 R324
R168 C162 C184
C157 R148 R147
C163 C168
C158 R170
R95 C85 R166 R99 C84
C86
C75 R97 R96 C87
R83 C83
U26
U27 C92
R100 R101 R102 R106
R104 R105
C88 R98 R86
R341 C95 R107 C94
U38
C90 R109
R103 U28
C128 C89
C141
R140 R143
R108
U48
R146 C127
R185
U50 R326
U49
R332
R201
R191
R199 C202
R198 R190
C216
P8
U57
C221
C234
C222 R210 C217
C169 R192 R202
R195 C170
R171
U51
R203
R211
U58
C257
R213 C223 R212
R214 C203 C204 C205
C172 R194 C199
R327 C171 C160 R188 R172 R173
C93 R111 C96 C102 R144 R117
R110 R112
C98 C91
R115 R114
U31
C101
FB1
C148
FB2
C159
C109 C129
C149
C130
U29
C138
U32
C150
C112 R113
C100
C105 C99 C103 C152 C110
U33
C104 C111 C153
C133
R118 R124
R119 R122
R123
U34 R130 R120 R121
C161
C134
R169 U43
C132
C182 R157 C197
C189 R155 C201
C181 R156
C173
U56
C198 R193
C206
R189
C174
C196
U52
R196 R154 R151 R152 R153
R204 C187 C176 C179
U53
C180 C188 C190
C178
C200
C207
U54
C209
U55 C191
C192
C208 R205
U62 C210
R217 C177
C227 C241 C243 C242 R221
R223 C263
C232
C231
C225
U59
C226
C259
C237
C238
C240 C239
R206
U60
C261
R207 C260 R215
R218
R216
U61 C262
U66 R219
U68 R222
U67 R220
C258 C235 C236
C273
開關1
R225 R224
C266
C265
R228
U69
C269
R231 R229
U70
C270
U71
R234
C272
R226
U72
C71
C36
R16 R18
C14
C114
R131
C115
C58 R93
C46
C371
C370
R43 C45
R44
U11
R330 R92
R90 R89 R88 R91
R20
U7
R19
R39 C34
C72
R61
C73
C19
R45 C47
C41 C78
P5
R23
U8
R22
C375
C374 R41 R21
C37
C38
C30
C20
R52 C48 R51
C49
U2
C50
U17
U18
R55 R53 R62 R54
C63
R63 C52 R26
U12 R25
P6
C377 C376
R64 R56 C51
MH1
C53
C79
C74
C18
C113 R174 R175 R176 R177
C120
R128
R126 C106
R127 R125
U35 R132 U39
R141 C117 R129 R158
R142
C136 R134 R133 R138 R137
C135
C139 R161 R162 R163
C118
C119 R159
C121
U41 C137
R160 C147
C164
U40 C146
C193
R164 C123
C122
R139 R165
U44
C107
U45
C142
C144 R135 C145
R182
R178 R167
R181
RT1
C155 R149
C21 C12
U47
U46
U30 C108
U21 C77 U23 C82
U24 C64 U22 C81
U19 C61
R68 R67 U20 C32
P7
C97 R116
C80 R94
U36 C143
C151
R179
R150 C156
R183
R136 C154
C175
C252
C220
C228 C229 C230
U63
C248
C247
C211
C212 C213 C214
U64
C251
C250
C215
C219
R208 R209 C224
C218 C253
U65
C256
C255 C254
C249 C233
C246 C245
C274
C244
C264
C268 R230
C276
C271
C267
C275
R238 R237 R236 R235 R240 R239
R328
參考編號1 R257
C285 R246
C286 C284
R242
U73
R247
C281 R243
C280
U74
C287
R248
C289 R251 R252
R233 R227 R232
C282 R244 R245
U75
R269
C288 R250 R249
R253 R255
C290
R241
R254
U76
R272
C291
R256
U77
C294 C296
C283
C277
MH5
C292
C293
C279 C278
U37 C125
MH3
C295
C307 R265
Q1
C309
C303 R267 R268
C305
C301
MH6
R282
C312
R274 R283 R284
C322
C298
C300
R264 C297 R262
U78
R273 C311
C299
R263
C302
R261 R258 R259 R260
U79
C306
U80
C315
C313
R266
U81
R278 R275 R276
C304
R277
C316
R271 C308
R270
U82
C314
C318
U83
R280 R279 C321
C310
U84
R285 C317
C320
R281
C319
R290 R291
D11
D12
D13
D14
R287 R286
開關2
R297 R296
R289 R288
C334 C328 C364
R299 C330
R293 R292
C324
C331
R300
R298 C329
C333 C332
U85
C335
C323
C325
D15
R303
D16
C336
R301 R302 C342 C341
C337
U86
C343
C339
C346
R310 R307
R309
R308
MH8
C347 R305 R306
R315
R321
C345
P10
C344 C348
MH9
C349 R318 C350 R319 R317 R316
C352
P11
C351
C354
U87
MH10
C353
U88
C338
C340
R294
C363
MH4 P9
XF1
C358
R295
C326
C327
D17
R304
D18
U89
C355 C356
U91
U90
C361 R323
C357
C359
P12
C360
MH7
R313 R314 R320 R311 R312 R322
39
40
附錄 C. PCB 佈局
D.115/230 V轉換
D.1 保險絲
保險絲為陶瓷防突波保險絲，0.25A（230V）或0.63A（115V），5x20mm，如amp例如 Littlefuse 0215.250MXP 或 0215.630MXP。保險絲座是一個紅色的管狀體，位於設備背面的 IEC 電源入口和主開關正上方（圖 D.1）。
圖 D.1：保險絲盒，顯示在 230 V 下運作時保險絲的位置。
D.2 120/240 V 轉換
控制器可由交流電供電，頻率為 50 至 60 Hz、110 至 120 V（日本為 100 V）或 220 至 240 V。要在 115 V 和 230 V 之間轉換，應取出保險絲盒，然後重新插入，以確保正確的電壓tag透過蓋板視窗顯示，並安裝了正確的保險絲（如上）。
41
42
附錄 D. 115/230 V 轉換
圖 D.2：更換保險絲或音量tage、用螺絲起子打開保險絲盒蓋，將螺絲起子插入蓋子左側的小槽中，就在紅色捲的左邊tage 指標。
取出保險絲盒時，將螺絲起子插入盒左側的凹槽中；不要嘗試使用螺絲座的側面取出（見圖）。
錯誤的！
正確的
圖 D.3：要取出保險絲盒，請將螺絲起子插入保險絲盒左側的凹槽中。
改變音量時tage，必須將保險絲和橋接夾從一側換到另一側，以便橋接夾始終位於底部，而保險絲始終位於頂部；請參閱下圖。
D.2 120/240 V 轉換
43
圖 D.4：230 V 橋（左）和保險絲（右）。更換電壓時，請交換橋樑和保險絲。tage，以便保險絲插入時保持在最上面。
圖 D.5：115 V 橋（左）和保險絲（右）。
44
附錄 D. 115/230 V 轉換
參考書目
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[11] LD特納，KP Weber、CJ Hawthorn和RE Scholten。窄線二極體雷射的頻率雜訊特性。 Opt. Communic.，201:391，2002年。 29
46
MOG Laboratories Pty Ltd 49 University St, Carlton VIC 3053, Australia 電話：+61 3 9939 0677 info@moglabs.com
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