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MF-PID 四通道 PID/PLL 控制器選件

簡介：

MF-PID 選件提供 4 個可配置的 PID（比例-積分-微分）控制器。可編程的 PID 控制器與 MFLI 鎖相放大器無縫集成，適用于多種應用，例如用于建立兩個激光器之間的鎖相環 (PLL) 來同步相位、穩定載波包絡偏移 (CEO) 和高速的 AFM 模式。

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產品特點產品參數應用領域功能圖解相關下載相關產品

產品特點

主要特點

─ 4 個獨立的具有 PLL 功能的 PID 控制器

─ LabOne? PID Advisor 具有多個 DUT 模式、傳遞函數和階躍響應顯示，可調節目標帶寬

─ 自動調諧將殘留 PID 錯誤降至最小

─ 50 kHz 最大環路濾波器帶寬

─ 解調器 Θ 數據 ±1024 π 相位展開

─ 微分支路的低通濾波器

產品參數

配置	4個具有PLL功能的PID控制器
PID輸入參數	解調器的X、Y、R和Theta，輔助輸入1和2，輔助輸出1至4
PID輸出參數	信號輸出振幅，信號輸出偏移，內部振蕩器頻率，輔助輸出1至4，解調器相位偏移
PID最大帶寬	最大50kHz
PID最小傳播延遲	2.5μs（信號輸入至信號輸出）
PID Advisor DUT 模型	全通、低通1階、低通2階、VCO/激光設置、諧振器頻率、諧振器振幅、內部PLL
PID Advisor 圖形顯示選項	波德振幅、波德相位、階躍響應、脈沖響應；閉環和開環
設置點切換頻率	64mHz to 1MHz
PID數據流	PID錯誤、PID偏移和PID輸出值可采用可調速率進行流傳輸，與解調器數據同步。
PLL頻率范圍	1 - 500 kHz
PLL帶寬	最大50kHz
相位去卷疊范圍	±1024π

應用領域

─ 激光穩頻

─ 光纖噪聲消除

─ 光學鎖相環，例如載波包絡偏移 (CEO) 穩定

─ 復雜 AFM 模式，例如開爾文探針力顯微鏡、尖端保護

─ MEMS 表征

功能圖解

鎖相環 (PLL)

PID 控制器的一項重要應用是兩個振蕩器之間的相位相干同步，即鎖相環 (PLL)。最簡單的情況是，向鎖相放大器提供一個調制信號，使用 PLL 鎖定并跟蹤信號頻率。 PID 會讀取一個解調器的相位信息作為輸入，再向一個內部振蕩器的頻率提供反饋。該原理反過來也成立，這點也非常重要。舉例來說，內部振蕩器的良好相位噪聲特性可以使外部設置受益，如激光系統。

PLL 模式中可選相位展開將輸入范圍擴展到 ±1024π，在啟動時提供可靠反饋并保證整個系統穩定運行。

PID Advisor、自動調諧和自動設置點切換

PID Advisor 和自動調諧功能使得即使毫無經驗的用戶也可以簡單、方便地設置控制環，而 LabOne?工具組也提供了顯示已實現成果的各種方式。繪圖機功能可形象地在時域中顯示 PID 錯誤和 PID 輸出以及顯示數據柱狀圖，而 SW 觸發器可用于在手動更改或在切換模式中自動更改 PID 集點時記錄階躍響應。這些階躍響應可以直接與 PID Advisor 的模型函數對比，以優化參數。集成的頻譜分析儀可顯示控制環信號的頻域數據，了解“伺服”出現的問題和潛在噪聲源。掃頻儀可以顯示傳遞函數，使用戶對全部設置有詳盡的了解。

AFM 探針保護和閾值單元

MF 的閾值單元可與 PID 控制器結合使用。除了監控解調器振幅和相位值，閾值單元還可以監控 PID 錯誤、PID 偏移和 PID 輸出信號。如果這些信號中的任何一個偏離可調的安全范圍達到一定的時間，閾值單元可通過邏輯輸出信號，來避免對實驗設備造成損害。典型案例是在 AFM 應用中，探針保護需要用到此功能。

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