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UHF-PID 四通道 PID/PLL 控制器選件

簡(jiǎn)介：

UHF-PID 選件包含 4 通道可配置的 PID（比例-積分-微分）控制器。基于大量的測(cè)量數(shù)據(jù)，這些控制器可以為許多儀器參數(shù)和輸出值提供快速反饋。可編程的 PID 與鎖相放大器無(wú)縫集成，可應(yīng)用到眾多領(lǐng)域，如用于兩個(gè)激光器相位同步的 PLL（鎖相環(huán)）設(shè)置、載波包絡(luò)偏移穩(wěn)定和快速原子力顯微鏡模式。PID 智能設(shè)定可幫助快速找到合適的參數(shù)、顯示階躍響應(yīng)和傳遞函數(shù)，支持復(fù)雜設(shè)置。通過(guò)自動(dòng)調(diào)諧功能，回路濾波器會(huì)自動(dòng)調(diào)整以找到含有最小殘余 PID 誤差的點(diǎn)。

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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

產(chǎn)品特點(diǎn)

主要特點(diǎn)

━ 4 個(gè)獨(dú)立的 PID 控制器

━ PID Advisor 具有多個(gè) DUT 模型，可以顯示傳遞函數(shù)和階躍響應(yīng)，可以調(diào)節(jié)目標(biāo)帶寬

━ 自動(dòng)調(diào)諧將殘留 PID 誤差降至最小

━ 高速運(yùn)行，最大環(huán)路濾波器帶寬高達(dá) 300 kHz

━ 輸入?yún)?shù)：解調(diào)器數(shù)據(jù)、輔助輸入、輔助輸出和算術(shù)單元

━ 輸出參數(shù)：輸出幅值、振蕩器頻率、解調(diào)器相位、輔助輸出和信號(hào)輸出偏置

━ 解調(diào)器的輸出的相位可以 ±1024 π 相位展開(kāi)，例如應(yīng)用在光學(xué)鎖相環(huán)中

━ PID中的微分支路可以設(shè)置低通濾波

產(chǎn)品參數(shù)

應(yīng)用領(lǐng)域

━ 激光頻率穩(wěn)定

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

━ 高速 AFM，如自動(dòng)增益控制 (AGC)

━ MEMS 微電子機(jī)械系統(tǒng)測(cè)量，例如陀螺儀

━ 干涉儀穩(wěn)定

━ 納米機(jī)械振蕩器

功能圖解

鎖相環(huán)

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)，并把解調(diào)器 4 或 8 設(shè)置成外部參考模式，從而將其信號(hào)頻率自動(dòng)映射到一個(gè)內(nèi)置振蕩器。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)備受益，如激光系統(tǒng)。

算術(shù)單元

算術(shù)單元可以與 PID 控制器一起使用，例如對(duì)解調(diào)器數(shù)據(jù)執(zhí)行基本數(shù)學(xué)運(yùn)算，并將結(jié)果作為輸入提供給 PID。一個(gè)簡(jiǎn)單的例子是干涉儀的穩(wěn)定。在此應(yīng)用中，需要根據(jù) atan2(Y/X) 來(lái)計(jì)算一個(gè)相位角來(lái)作為反饋信號(hào)。其中 X 分量取自基頻，二次諧波的 Y 分量需要乘以歸一化因數(shù)。

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^??工具箱也提供了表征 PID 控制性能的工具。繪圖儀功能可在時(shí)域中顯示 PID 錯(cuò)誤和 PID 輸出以及它們的直方圖。在手動(dòng)更改或切換模式中自動(dòng)更改 PID 設(shè)定點(diǎn)時(shí)，可用軟件觸發(fā)（數(shù)據(jù)采集模塊）來(lái)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)做對(duì)比，以便優(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)，突出“伺服泵”和潛在噪聲源。參數(shù)掃描儀則可以表征傳遞函數(shù)，使用戶對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)有更詳盡的了解。

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