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MF-PID 四通道 PID/PLL 控制器選件

簡(jiǎn)介：

MF-PID 選件提供 4 個(gè)可配置的 PID（比例-積分-微分）控制器。可編程的 PID 控制器與 MFLI 鎖相放大器無(wú)縫集成，適用于多種應(yīng)用，例如用于建立兩個(gè)激光器之間的鎖相環(huán) (PLL) 來(lái)同步相位、穩(wěn)定載波包絡(luò)偏移 (CEO) 和高速的 AFM 模式。

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產(chǎn)品特點(diǎn) 產(chǎn)品參數(shù) 應(yīng)用領(lǐng)域功能圖解相關(guān)下載相關(guān)產(chǎn)品

產(chǎn)品特點(diǎn)

主要特點(diǎn)

─ 4 個(gè)獨(dú)立的具有 PLL 功能的 PID 控制器

─ LabOne? PID Advisor 具有多個(gè) DUT 模式、傳遞函數(shù)和階躍響應(yīng)顯示，可調(diào)節(jié)目標(biāo)帶寬

─ 自動(dòng)調(diào)諧將殘留 PID 錯(cuò)誤降至最小

─ 50 kHz 最大環(huán)路濾波器帶寬

─ 解調(diào)器 Θ 數(shù)據(jù) ±1024 π 相位展開(kāi)

─ 微分支路的低通濾波器

產(chǎn)品參數(shù)

配置	4個(gè)具有PLL功能的PID控制器
PID輸入?yún)?shù)	解調(diào)器的X、Y、R和Theta，輔助輸入1和2，輔助輸出1至4
PID輸出參數(shù)	信號(hào)輸出振幅，信號(hào)輸出偏移，內(nèi)部振蕩器頻率，輔助輸出1至4，解調(diào)器相位偏移
PID最大帶寬	最大50kHz
PID最小傳播延遲	2.5μs（信號(hào)輸入至信號(hào)輸出）
PID Advisor DUT 模型	全通、低通1階、低通2階、VCO/激光設(shè)置、諧振器頻率、諧振器振幅、內(nèi)部PLL
PID Advisor 圖形顯示選項(xiàng)	波德振幅、波德相位、階躍響應(yīng)、脈沖響應(yīng)；閉環(huán)和開(kāi)環(huán)
設(shè)置點(diǎn)切換頻率	64mHz to 1MHz
PID數(shù)據(jù)流	PID錯(cuò)誤、PID偏移和PID輸出值可采用可調(diào)速率進(jìn)行流傳輸，與解調(diào)器數(shù)據(jù)同步。
PLL頻率范圍	1 - 500 kHz
PLL帶寬	最大50kHz
相位去卷疊范圍	±1024π

應(yīng)用領(lǐng)域

─ 激光穩(wěn)頻

─ 光纖噪聲消除

─ 光學(xué)鎖相環(huán)，例如載波包絡(luò)偏移 (CEO) 穩(wěn)定

─ 復(fù)雜 AFM 模式，例如開(kāi)爾文探針力顯微鏡、尖端保護(hù)

─ MEMS 表征

功能圖解

鎖相環(huán) (PLL)

PID 控制器的一項(xiàng)重要應(yīng)用是兩個(gè)振蕩器之間的相位相干同步，即鎖相環(huán) (PLL)。最簡(jiǎn)單的情況是，向鎖相放大器提供一個(gè)調(diào)制信號(hào)，使用 PLL 鎖定并跟蹤信號(hào)頻率。 PID 會(huì)讀取一個(gè)解調(diào)器的相位信息作為輸入，再向一個(gè)內(nèi)部振蕩器的頻率提供反饋。該原理反過(guò)來(lái)也成立，這點(diǎn)也非常重要。舉例來(lái)說(shuō)，內(nèi)部振蕩器的良好相位噪聲特性可以使外部設(shè)置受益，如激光系統(tǒng)。

PLL 模式中可選相位展開(kāi)將輸入范圍擴(kuò)展到 ±1024π，在啟動(dòng)時(shí)提供可靠反饋并保證整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

PID Advisor、自動(dòng)調(diào)諧和自動(dòng)設(shè)置點(diǎn)切換

PID Advisor 和自動(dòng)調(diào)諧功能使得即使毫無(wú)經(jīng)驗(yàn)的用戶也可以簡(jiǎn)單、方便地設(shè)置控制環(huán)，而 LabOne?工具組也提供了顯示已實(shí)現(xiàn)成果的各種方式。繪圖機(jī)功能可形象地在時(shí)域中顯示 PID 錯(cuò)誤和 PID 輸出以及顯示數(shù)據(jù)柱狀圖，而 SW 觸發(fā)器可用于在手動(dòng)更改或在切換模式中自動(dòng)更改 PID 集點(diǎn)時(shí)記錄階躍響應(yīng)。這些階躍響應(yīng)可以直接與 PID Advisor 的模型函數(shù)對(duì)比，以優(yōu)化參數(shù)。集成的頻譜分析儀可顯示控制環(huán)信號(hào)的頻域數(shù)據(jù)，了解“伺服”出現(xiàn)的問(wèn)題和潛在噪聲源。掃頻儀可以顯示傳遞函數(shù)，使用戶對(duì)全部設(shè)置有詳盡的了解。

AFM 探針保護(hù)和閾值單元

MF 的閾值單元可與 PID 控制器結(jié)合使用。除了監(jiān)控解調(diào)器振幅和相位值，閾值單元還可以監(jiān)控 PID 錯(cuò)誤、PID 偏移和 PID 輸出信號(hào)。如果這些信號(hào)中的任何一個(gè)偏離可調(diào)的安全范圍達(dá)到一定的時(shí)間，閾值單元可通過(guò)邏輯輸出信號(hào)，來(lái)避免對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備造成損害。典型案例是在 AFM 應(yīng)用中，探針保護(hù)需要用到此功能。

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