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UHF-PID 四通道 PID/PLL 控制器選件

簡介：

UHF-PID 選件包含 4 通道可配置的 PID（比例-積分-微分）控制器。基于大量的測量數據，這些控制器可以為許多儀器參數和輸出值提供快速反饋。可編程的 PID 與鎖相放大器無縫集成，可應用到眾多領域，如用于兩個激光器相位同步的 PLL（鎖相環）設置、載波包絡偏移穩定和快速原子力顯微鏡模式。PID 智能設定可幫助快速找到合適的參數、顯示階躍響應和傳遞函數，支持復雜設置。通過自動調諧功能，回路濾波器會自動調整以找到含有最小殘余 PID 誤差的點。

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產品特點產品參數應用領域功能圖解相關產品

產品特點

主要特點

━ 4 個獨立的 PID 控制器

━ PID Advisor 具有多個 DUT 模型，可以顯示傳遞函數和階躍響應，可以調節目標帶寬

━ 自動調諧將殘留 PID 誤差降至最小

━ 高速運行，最大環路濾波器帶寬高達 300 kHz

━ 輸入參數：解調器數據、輔助輸入、輔助輸出和算術單元

━ 輸出參數：輸出幅值、振蕩器頻率、解調器相位、輔助輸出和信號輸出偏置

━ 解調器的輸出的相位可以 ±1024 π 相位展開，例如應用在光學鎖相環中

━ PID中的微分支路可以設置低通濾波

產品參數

應用領域

━ 激光頻率穩定

━ 光學鎖相環，例如載波包絡偏移穩定 (CEO)

━ 高速 AFM，如自動增益控制 (AGC)

━ MEMS 微電子機械系統測量，例如陀螺儀

━ 干涉儀穩定

━ 納米機械振蕩器

功能圖解

鎖相環

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，并把解調器 4 或 8 設置成外部參考模式，從而將其信號頻率自動映射到一個內置振蕩器。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備受益，如激光系統。

算術單元

算術單元可以與 PID 控制器一起使用，例如對解調器數據執行基本數學運算，并將結果作為輸入提供給 PID。一個簡單的例子是干涉儀的穩定。在此應用中，需要根據 atan2(Y/X) 來計算一個相位角來作為反饋信號。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。

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^??工具箱也提供了表征 PID 控制性能的工具。繪圖儀功能可在時域中顯示 PID 錯誤和 PID 輸出以及它們的直方圖。在手動更改或切換模式中自動更改 PID 設定點時，可用軟件觸發（數據采集模塊）來記錄階躍響應。這些階躍響應可以直接與 PID Advisor 的模型函數做對比，以便優化參數。集成的頻譜分析儀可顯示控制環信號的頻域數據，突出“伺服泵”和潛在噪聲源。參數掃描儀則可以表征傳遞函數，使用戶對整個實驗系統有更詳盡的了解。

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