реклама на сайте
подробности

 
 
9 страниц V   1 2 3 > »   
Reply to this topicStart new topic
> Стабилизатор мощности лазерного диода, Не могу понять почему возникают колебания в петле!
_pegas_
сообщение Dec 14 2005, 17:38
Сообщение #1


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 79
Регистрация: 24-11-04
Пользователь №: 1 220



Собрал стабилизатор оптической мощности лазера. Желаемая мощность выставляется "опорным напряжением", предполгается что петля настроит мощность лазера так, что напряжение на фотодиоде уравняется с "опорным".
Самое интересное, что средняя мощность все таки держится. Но присутствует колебательный процесс в петле. Вроде бы здесь ООС. Может я не прав? Частота колебаний 1.3 МГц. Колебания на базе первого диода чуть отстают по фазе (градусов на 45) от колебаний на фотодиоде(и резисторе).
Перемена местами фотодиода и резистора приводит к насыщению выходных каскадов намертво, схема или включается или выключается, ничего не регулируется!!
Как убрать колебания???????
Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  regul.pdf ( 55.86 килобайт ) Кол-во скачиваний: 527
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_artem_
сообщение Dec 14 2005, 19:08
Сообщение #2


учащийся
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 065
Регистрация: 29-10-05
Из: города контрастов
Пользователь №: 10 249



postav konder paralelno R12 gde to 500 pf - 1 nf (ili podberi sam v zavisimosti ot skorosti deystviya petli ).


--------------------
Зачем лаять на караван , когда на него можно плюнуть?

Go to the top of the page
 
+Quote Post
dxp
сообщение Dec 15 2005, 07:40
Сообщение #3


Adept
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 469
Регистрация: 6-12-04
Из: Novosibirsk
Пользователь №: 1 343



Цитата(_pegas_ @ Dec 14 2005, 23:38) *
Собрал стабилизатор оптической мощности лазера. Желаемая мощность выставляется "опорным напряжением", предполгается что петля настроит мощность лазера так, что напряжение на фотодиоде уравняется с "опорным".
Самое интересное, что средняя мощность все таки держится. Но присутствует колебательный процесс в петле. Вроде бы здесь ООС. Может я не прав? Частота колебаний 1.3 МГц. Колебания на базе первого диода чуть отстают по фазе (градусов на 45) от колебаний на фотодиоде(и резисторе).
Перемена местами фотодиода и резистора приводит к насыщению выходных каскадов намертво, схема или включается или выключается, ничего не регулируется!!
Как убрать колебания???????

Что-то схема какая-то сложная - целый ПИ-регулятор, если правильно понял. Зачем он там? Для вас так важна статическая ошибка? С ПИ-регулятором повозиться придется - коэффициенты подбирать, на эту тему есть несколько методик. Советую прежде чем паять эти вещи сначала помоделировать в спайсе, микрокапе или любом другом электронном симуляторе. И все-таки не лишне подумать, надо ли именно ПИ-регулятор или хватит обычного П.


--------------------
«Отыщи всему начало, и ты многое поймёшь» К. Прутков
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_pegas_
сообщение Dec 15 2005, 08:27
Сообщение #4


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 79
Регистрация: 24-11-04
Пользователь №: 1 220



Цитата(_artem_ @ Dec 14 2005, 22:08) *
postav konder paralelno R12 gde to 500 pf - 1 nf (ili podberi sam v zavisimosti ot skorosti deystviya petli ).


Успокоился! В общем с емкостью 1 нФ петля стабильна - но если только лазер на выход последнего операционника повесить. Если подключать выходные транзисторы, то пришлось на два порядка емкость увеличить. Может с транзюками хватит и меньше, нет времени на эксперименты и на расчеты.

Я в принципе емкость и до этого туда лепил, но видать маловато была (расчеты обманули).

Цитата(dxp @ Dec 15 2005, 10:40) *
Цитата(_pegas_ @ Dec 14 2005, 23:38) *

Собрал стабилизатор оптической мощности лазера. Желаемая мощность выставляется "опорным напряжением", предполгается что петля настроит мощность лазера так, что напряжение на фотодиоде уравняется с "опорным".
Самое интересное, что средняя мощность все таки держится. Но присутствует колебательный процесс в петле. Вроде бы здесь ООС. Может я не прав? Частота колебаний 1.3 МГц. Колебания на базе первого диода чуть отстают по фазе (градусов на 45) от колебаний на фотодиоде(и резисторе).
Перемена местами фотодиода и резистора приводит к насыщению выходных каскадов намертво, схема или включается или выключается, ничего не регулируется!!
Как убрать колебания???????

Что-то схема какая-то сложная - целый ПИ-регулятор, если правильно понял. Зачем он там? Для вас так важна статическая ошибка? С ПИ-регулятором повозиться придется - коэффициенты подбирать, на эту тему есть несколько методик. Советую прежде чем паять эти вещи сначала помоделировать в спайсе, микрокапе или любом другом электронном симуляторе. И все-таки не лишне подумать, надо ли именно ПИ-регулятор или хватит обычного П.


Да, это ПИ-рег, так как нужна маленькая стат. ошибка. Просто надо иметь 256 стабилизированных значений мощности лазера. Пробовал в микрокапе - там все нормально было, наверное модель у меня упрощенная была.
Может Вы посоветуете что нибудь качестсвенное по П, ПИ, ПИД регуляторам на русском. Титце и Шенка не предлагать, читал smile.gif

Всем спасибо за советы!

Сообщение отредактировал _pegas_ - Dec 15 2005, 08:35
Go to the top of the page
 
+Quote Post
nsker
сообщение Dec 16 2005, 00:10
Сообщение #5


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 30
Регистрация: 19-11-05
Пользователь №: 11 075



Цитата(_pegas_ @ Dec 15 2005, 02:27) *
Цитата(_artem_ @ Dec 14 2005, 22:08) *

postav konder paralelno R12 gde to 500 pf - 1 nf (ili podberi sam v zavisimosti ot skorosti deystviya petli ).


Успокоился! В общем с емкостью 1 нФ петля стабильна - но если только лазер на выход последнего операционника повесить. Если подключать выходные транзисторы, то пришлось на два порядка емкость увеличить. Может с транзюками хватит и меньше, нет времени на эксперименты и на расчеты.

Я в принципе емкость и до этого туда лепил, но видать маловато была (расчеты обманули).

Цитата(dxp @ Dec 15 2005, 10:40) *
Цитата(_pegas_ @ Dec 14 2005, 23:38) *

Собрал стабилизатор оптической мощности лазера. Желаемая мощность выставляется "опорным напряжением", предполгается что петля настроит мощность лазера так, что напряжение на фотодиоде уравняется с "опорным".
Самое интересное, что средняя мощность все таки держится. Но присутствует колебательный процесс в петле. Вроде бы здесь ООС. Может я не прав? Частота колебаний 1.3 МГц. Колебания на базе первого диода чуть отстают по фазе (градусов на 45) от колебаний на фотодиоде(и резисторе).
Перемена местами фотодиода и резистора приводит к насыщению выходных каскадов намертво, схема или включается или выключается, ничего не регулируется!!
Как убрать колебания???????

Что-то схема какая-то сложная - целый ПИ-регулятор, если правильно понял. Зачем он там? Для вас так важна статическая ошибка? С ПИ-регулятором повозиться придется - коэффициенты подбирать, на эту тему есть несколько методик. Советую прежде чем паять эти вещи сначала помоделировать в спайсе, микрокапе или любом другом электронном симуляторе. И все-таки не лишне подумать, надо ли именно ПИ-регулятор или хватит обычного П.


Да, это ПИ-рег, так как нужна маленькая стат. ошибка. Просто надо иметь 256 стабилизированных значений мощности лазера. Пробовал в микрокапе - там все нормально было, наверное модель у меня упрощенная была.
Может Вы посоветуете что нибудь качестсвенное по П, ПИ, ПИД регуляторам на русском. Титце и Шенка не предлагать, читал smile.gif

Всем спасибо за советы!


Вот ссылка с достойным описанием настройки ПИДа, но на английском (с приведенной спайс-моделью). Гляньте, может поможет.
http://www.ecircuitcenter.com/Circuits/pid1/pid1.htm
Go to the top of the page
 
+Quote Post
khach
сообщение Dec 16 2005, 09:52
Сообщение #6


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 439
Регистрация: 29-12-04
Пользователь №: 1 741



А как у вас с температурной стабильностью диода? Она может вносить неприятное низкочастотное запаздывание в петлю. Каковы частоты генерации и полосы операционников? Фотодиод успевает?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SSerge
сообщение Dec 19 2005, 19:43
Сообщение #7


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 719
Регистрация: 13-09-05
Из: Novosibirsk
Пользователь №: 8 528



Цитата(_pegas_ @ Dec 14 2005, 23:38) *
Собрал стабилизатор оптической мощности лазера. Желаемая мощность выставляется "опорным напряжением", предполгается что петля настроит мощность лазера так, что напряжение на фотодиоде уравняется с "опорным".
Самое интересное, что средняя мощность все таки держится. Но присутствует колебательный процесс в петле. Вроде бы здесь ООС. Может я не прав?

На низких частотах - прав, а на высоких - не прав. :-)
За счёт запаздывания сигнала ООС в конце-концов становится ПОС.
Цитата
Частота колебаний 1.3 МГц. Колебания на базе первого диода чуть отстают по фазе (градусов на 45) от колебаний на фотодиоде(и резисторе).

Для возникновения генерации необходимо чтобы суммарный коэффициент передачи во всей петле (стабилизатор -> лазер -> фотодиод) был равен 1, а фазовый сдвиг 0 (т.е. 360) градусов.
Сама схема стабилизатора,по Вашим словам, сдвигает фазу на 45 градусов , ещё 180 градусов даёт соответствующая полярность включения фотодиода, стало быть от лазера до фотодиода набегает 360-180-45=135 градусов.
Период колебаний T=1/1.3МГц=0.77мкс, 135 градусов соответствуют задержке T*135/360=0.29мкс.
Как бороться? Простейший способ - уменьшить общее усиление, чтобы на частотах, где суммарный фазовый сдвиг подбирается к 360 градусам суммарное усиление было заведомо меньше 1 (собственно это и происходит при исключении из схемы выходных транзисторов).
Или вводить частотную коррекцию для компенсации запаздывания.
В Титце-Шенке, как и в Хоровице с Хиллом эта тема - устойчивость усилителей с обратной связью и частотная коррекция - более-менее рассмотрена.


--------------------
Russia est omnis divisa in partes octo.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
LordN
сообщение Dec 20 2005, 05:45
Сообщение #8


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 704
Регистрация: 15-10-05
Из: г.Томск
Пользователь №: 9 686



Цитата(_pegas_ @ Dec 15 2005, 14:27) *
Может Вы посоветуете что нибудь качестсвенное по П, ПИ, ПИД регуляторам на русском. Титце и Шенка не предлагать, читал smile.gif

1. Библиотека инженера. Теоретические основы построения эффективных АСУ ТП
2. см. раздел "Автоматика и Проектрирование п/п"


--------------------
C уважением, LordN.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Herz
сообщение Jan 4 2006, 07:11
Сообщение #9


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287



Цитата(LordN @ Dec 20 2005, 07:45) *
Цитата(_pegas_ @ Dec 15 2005, 14:27) *

Может Вы посоветуете что нибудь качестсвенное по П, ПИ, ПИД регуляторам на русском. Титце и Шенка не предлагать, читал smile.gif

1. Библиотека инженера. Теоретические основы построения эффективных АСУ ТП
2. см. раздел "Автоматика и Проектрирование п/п"


Список впечатляющий, но к сожалению, очень много "мёртвых" ссылок sad.gif Почему?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Jan 5 2006, 19:32
Сообщение #10


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(_pegas_ @ Dec 14 2005, 20:38) *
Собрал стабилизатор оптической мощности лазера. Желаемая мощность выставляется "опорным напряжением", предполгается что петля настроит мощность лазера так, что напряжение на фотодиоде уравняется с "опорным".
Самое интересное, что средняя мощность все таки держится. Но присутствует колебательный процесс в петле. Вроде бы здесь ООС. Может я не прав? Частота колебаний 1.3 МГц. Колебания на базе первого диода чуть отстают по фазе (градусов на 45) от колебаний на фотодиоде(и резисторе).
Перемена местами фотодиода и резистора приводит к насыщению выходных каскадов намертво, схема или включается или выключается, ничего не регулируется!!
Как убрать колебания???????
На мой взгляд, схема не очень удачна - сильно перегружена ненужными компонентами. Не следует забывать, что каждый каскад усиления, буть то опер или транзистор (особенно в Вашем включении), вносят временнУю задержку в петлю регулирования. Вообще удивительно, что удалось добиться устойчивости схемы (готов спорить, что переходный процесс все же очень плох). Вместо этого предлагаю следующую схему ПИ-регулятора (точнее, ее эскиз).
Прикрепленное изображение
Питание может быть даже однополярным, а ожидаемое качество регулирования будет выше, чем в Вашей схеме. Если интересно, предлагаю обсудить подробнее.


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SSerge
сообщение Jan 6 2006, 07:36
Сообщение #11


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 719
Регистрация: 13-09-05
Из: Novosibirsk
Пользователь №: 8 528



Цитата(Stanislav @ Jan 6 2006, 01:32) *
Вместо этого предлагаю следующую схему ПИ-регулятора (точнее, ее эскиз).
Прикрепленное изображение

Stanislav, скажу Вам как художник художнику (с) Ваш эскиз - шедевр в стиле минимализма.
Должно работать.


--------------------
Russia est omnis divisa in partes octo.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Herz
сообщение Jan 9 2006, 16:16
Сообщение #12


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287



Цитата
Да, это ПИ-рег, так как нужна маленькая стат. ошибка.

Нельзя ли пояснить, вкратце, этот момент? "стат." - "статистическая" или "статическая"? И почему, всё-таки, ПИ-регулятор? Простите за невежество. blush.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Herz
сообщение Jan 10 2006, 08:00
Сообщение #13


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287



Цитата
Пробовал в микрокапе - там все нормально было, наверное модель у меня упрощенная была.

А где можно взять модель лазерной пары?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
dxp
сообщение Jan 10 2006, 11:02
Сообщение #14


Adept
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 469
Регистрация: 6-12-04
Из: Novosibirsk
Пользователь №: 1 343



Цитата(Stanislav @ Jan 6 2006, 01:32) *
Прикрепленное изображение
Питание может быть даже однополярным, а ожидаемое качество регулирования будет выше, чем в Вашей схеме. Если интересно, предлагаю обсудить подробнее.

Это раззи ПИ регулятор? Насколько мои скромные познания в этой области позволяют мне судить, это И регулятор - пропроционального звена тут нет.


--------------------
«Отыщи всему начало, и ты многое поймёшь» К. Прутков
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Jan 10 2006, 11:54
Сообщение #15


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(dxp @ Jan 10 2006, 14:02) *
Это раззи ПИ регулятор? Насколько мои скромные познания в этой области позволяют мне судить, это И регулятор - пропроционального звена тут нет.
Как это нет? Не поленитесь посчитать передаточную функцию - все станет ясно.

Или кондер замкните, если считать лень...


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post

9 страниц V   1 2 3 > » 
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 16th July 2025 - 03:53
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01507 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016