можно детальней про быстродействие?

Да вот как-то не видел я раньше в таких местах ОУ с полосой единичного усиления в 1 Мгц.

а что Вы тогда посоветуете?

Для этого надо знать параметры Вашей системы стабилизации туннельного тока.

высота иглы над образцом регулируеться пьезоэлементом по заданному значению туннельного тока, управляющее напряжение которого генерируеться посредством величины ошибки между входным (усиленным туннельным током) и заданным током. Логика организована на ОУ TL064N

Это то понятно, а числовые параметры какие ? Полоса, усиление, тип регулятора, его параметры ?

за основной критерий мы брали коэффициент усиления в преобразователе порядка 10^9, но видно это не самый главный критерий?

Нарисовал.

Если коротко красное - медь. Экран, оплетка итд. Чем короче кабель, тем лучше. Если кабеля не будет, вообще замечательно.
Про быстродействие, тут все просто - чем больше усиление тем меньше быстродействие. Для операционников даже параметр есть - частота единичного усиления.


Откуда? С потолка? У вас какая скорость сканирования ожидается?

величина туннельного тока, как не крути а достигает знаечения в несколько наноампер в лучшем случае, в худшем может быть пробой между иглой и образцом. Частота сканирования не должна быть очень высокой, поскольку будут возникать шумы из-за быстрого перемещения иголки над образцом, поэтому ее величина не превышает 10кГц

Сообщение отредактировал Silentium - Jan 30 2009, 19:44

10 Кгц это что ?

Скорость механического сканирования может и не должна быть высокой, хотя при низкой скорости у Вас может расплыться изображение. А вот быстродействие петли стабилизации туннельного тока должно быть высоким, поскольку он растет по экспоненте от смещения - сильно проскакивать нельзя, пробъет. Вот это быстродействие меня и интересует. Какая предполагается рабочая полоса петли регулирования ?

Игла переместилась получили значение тока (опрашиваем мы несколько раз потом усредняем полученное значение) и переезжаем в следующую точку, частота таких вот переездов не превышает 10кГц, даже и 1кГц

А чем Вы положение иглы стабилизируете относительно поверхности ? Или просто забыли про это ?

незабыли, изменением напряжения на пьезоэлементах для поддержания постоянного значения тока


схема изменения напряжения на пьезо в зависимости от величины разницы установленного и полученного значений

Раз есть обратная связь - Вам совсем не надо измерять туннельный ток (При правильной работе он должен быть постоянным), а надо измерять смещение иглы (выход регулятора).
Сразу видно, чо регулятор у Вас без пропорционального звена - система будет принципиально неустойчивой. Соотвественно, игла будет с приличной силой врубаться в поверхность, потом далеко отводиться, ток будет начинать тесь совсем с другого участка иглы, все будет повторяться - никакого атомного разрешения Вы не увидите в принципе.
Проводились ли измерения временных характеристик механики ?

Система сканирования представляет из себя классический трипод. На X,Y подаются напряжения от -20 - +20В из ЦАП установленного в ПК, напряжение по Z регулируется автоматически электронной схемой (время полной реакции обратной связи регулировки Z, устанавливалось экспериментально и составляло менее 1-5 мсек). Смысл автоматической регулировки в следующем: величина туннельного (преобразованная в напряжение) сравнивается с величиной устанавливаемой вручную (нужной задаваемой оператором) и далее подается необходимое напряжение на Z (меньше/больше) что-бы приблизить/отдалить иглу от поверхности и как следствие увеличить/уменьшить туннельный ток и как следствие сделать величину туннельного тока равной заданной

Процесс заключается в следующем, используя плечо из 3-х микровинтов грубо подъезжаем иглой к поверхности образца, когда туннельного тока нет, то на Z подается максимальное напряжение 20В (пьезик максимально растянут), когда подъезжаем ближе, появляется туннельный ток пьезик сокращается и выходит на заданную высоту (величину туннельного тока), начинается плавное сканирование по Х (от -20 до 20В с шагом 0,1В задержка между шагами 1-10мс), по окончанию сканирования строчки увеличивается напряжение на Y на минимальный шаг, далее опять сканим Х и т.д.... Как результат строится морфология поверхности... Если наезжаем на бугорки или попадаем в ямы, то Z автоматом растягивается/сжимается.... для поддержания заданного туннельного тока