MF-PID 四通道PID/PLL 控制器
MF-PID 选件提供 4 个可配置的 PID(比例-积分-微分)控制器。 PID控制器可采用一系列不同的测量数据作为输入量,并可为多种仪器参数或模拟输出通道提供快速响应。可编程的 PID 控制器与锁相放大器无缝集成,适用于多种应用,譬如用于建立两个激光器相位同步的锁相环 (PLL)、CEO 稳定和高要求的 AFM 应用。LabOne® PID 智能设定可快速给出最佳的PID参数、显示阶跃响应和传递函数,以便更好地明确和调整设置参数。 在操作过程中,自动调节功能可以调整控制参数,使PID误差最小化。
MF-PID 主要特点
4 个具有 PLL 功能的独立 PID 控制器
LabOne PID Advisor 具有多个 DUT 模式、传递函数和阶跃响应显示,可调节目标带宽
自动调谐将残留 PID 错误降至最小
50 kHz 最大回路滤波器带宽
解调器 Θ 数据 ±1024 π 相位去卷叠
衍生支路的低通滤波器
MF-PID 升级和兼容性
可在现场升级,无需更改硬件
与所有其他 UHF 选件兼容
MF-PID 应用
激光频率稳定,光纤噪声取消
光学锁相环,例如载波包络偏移稳定 (CEO)
高速 AMF 模式,例如开尔文探针、尖端保护
MEMS 测量,例如陀螺仪和谐振器控制
纳米机械振荡器
MF-PID 功能图解
锁相环 (PLL) 模式
PID 控制器的一项重要应用是振荡器的相位相干同步,即锁相环 (PLL)。 最简单的情况是,向锁相放大器提供调制信号,PLL 恢复并跟踪信号频率。 然后,一个 PID 会收取一个解调器的相位信息作为输入,再向一个内部振荡器的频率提供反馈。 务必要了解的一点是,该准则反向进行也可成立,举例来说,内部振荡器的良好相位噪声属性可能被转移到外部设置中,如激光系统。
PLL 模式中的可选相位去卷叠将输入范围扩展到 ±1024π,可在启动时提供可靠反馈并实现整个系统的稳健运行。
PID Advisor、自动调谐和自动设置点切换
PID Advisor 和自动调谐功能使得即使毫无经验的用户也可以简单、方便地设置控制环,而 LabOne 工具组也提供了显示已实现成果的各种方式。 绘图机功能可形象地在时域中显示 PID 错误和 PID 输出以及显示数据柱状图,而 SW 触发器可用于在手动更改或在切换模式中自动更改 PID 集点时记录阶跃响应。 这些阶跃响应可以直接与 PID Advisor 的模型函数对比,以优化参数。 集成的频谱分析仪可显示控制环信号的频域数据,了解“伺服”出现的问题和潜在噪声源。扫频仪可以显示传递函数,使用户对全部设置有详尽的了解。
AFM 尖端保护和阈值单元
MF 阈值单元可与 PID 控制器结合使用。 除了跟踪解调器振幅和相位值,阈值单元还可以监控 PID 错误、PID 偏移和 PID 输出信号。 如果这些信号中的任何一个偏离可调安全通道达到一定的时间,可生成逻辑输出以采取行动并避免对设置造成损害。 AFM 应用中的尖端保护是成功使用此功能的典型示例。
MF-PID 规格
配置
4 个具有 PLL 功能的 PID 控制器
PID 输入参数
解调器的 X、Y、R 和 Theta,辅助输入 1 和2,辅助输出 1 至 4
PID 输出参数
信号输出振幅,信号输出偏移,内部振荡器频率,辅助输出 1 至 4,解调器相位偏移
PID 最大带宽
最大 50 kHz
PID 最小传播延迟
2.5 µs(信号输入至信号输出)
PID Advisor DUT 模型
全通、低通 1 阶、低通 2 阶、VCO/激光设置、谐振器频率、谐振器振幅、内部 PLL
PID Advisor 图形显示选项
波德振幅、波德相位、阶跃响应、脉冲响应;闭环和开环
设置点切换频率
64 mHz to 1 MHz
PID 数据流
PID 错误、PID 偏移和 PID 输出值可采用可调速率进行流传输,与解调器数据同步。
PLL 频率范围
1 - 500 kHz;1 - 5 MHz,需要 MF-F5M 选件
PLL 带宽
最大 50 kHz
相位去卷叠范围
±1024 π
描述 [描述] MF-PID 选件提供 4 个可配置的 PID(比例-积分-微分)控制器。 PID控制器可采用一系列不同的测量数据作为输入量,并可为多种仪器参数或模拟输出通道提供快速响应。可编程的 PID 控制器与锁相放大器无缝集成,适用于多种应用,譬如用于建立两个激光器相位同步的锁相环 (PLL)、CEO 稳定和高要求的 AFM 应用。