|
|
  |
Стабилизатор мощности лазерного диода, Не могу понять почему возникают колебания в петле! |
|
|
|
Jan 12 2006, 14:03
|

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

|
Цитата(Herz @ Jan 12 2006, 19:44)  Осталось только одно замечание и один вопрос. Замечание: исходя из логики работы схемы Uпит должно быть стабильным и точным. Это мелочь, но важная. Стабильным - да, точным - нет. Его значение просто вносит некоторую постоянку в сигналы контура, эта постоянка компенсируется интегратором. Поэтому, если значение стабильно, то и влияния на работу регулятора никакого не оказывает. А вот точность тут роли никакой не играет - можно поставить и 5 В, и 10 В - это будет влиять только на выбор элементной базы. Вообще, схема очень простая по исполнению, но с "изюминкой", интересная - вся "игра" идет на преобразовании токов, когда входной сигнал (ток) одновременно является и сигналом ОС каскада (и ток, и напряжение) и, по сути, выходным сигналом (только напряжение - за счет "привязки" по входу к нулевому потенциалу - виртуальной земле). Вот эту "изюминку" я вначале не разглядел. Для реализации схемы нужен только хороший ОУ - с настоящим Rail-to-Rail по входу (по кр. мере возле отрицательного питания - "земли") и выходу (возле положительного питания). Например, вполне подойдет AD8651. Цитата(Herz @ Jan 12 2006, 19:44)  И вопрос, на который Вы так и не ответили: что будет, если убрать цепь R2C1 ? Как это убрать? Совсем, что-ли? Тогда цепь ОС разомкнется и никакого регулирования не будет вообще.
--------------------
«Отыщи всему начало, и ты многое поймёшь» К. Прутков
|
|
|
|
|
Jan 12 2006, 14:19
|

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

|
Цитата(dxp @ Jan 12 2006, 13:05)  Вот так намного понятнее. В Вашей схеме вся соль в том, что входной сигнал и сигнал обратной связи - суть одно и то же и он же является и по сути выходным сигналом, что неочевидно на первый взгляд, хотя вполне очевидно на второй.  В этом случае все встает на свои места. Но выглядит это все равно оригинально.  Спасибо за интересную схему и пояснения.  Всегда, как говорится, рад... Вообще-то работоспособность именно такой схемы может ставится под вопрос при определенных параметрах системы лазер-диод (напр, при очень малых уровнях фототока, когда сопротивления R1 и R2 придется делать большими). В таком случае, придется предпринять меры по обеспечению стабильности работы схемы на ВЧ. Часто для этого достаточно ввести еще один элемент - резистор, причем R4 = R1 || R2 (см.ниже).
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Jan 12 2006, 14:30
|

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

|
Цитата(dxp @ Jan 12 2006, 17:03)  Как это убрать? Совсем, что-ли? Тогда цепь ОС разомкнется и никакого регулирования не будет вообще. 2 dxp & HerzРегулирование-то будет, только оно будет определяться параметрами самогО ОУ с разомкнутой ОС, поэтому о его стабильности речи идти не может. Собственный Ку опера может меняться более чем на порядок при изменении Uвх.сф и Uвых - синфазного и выходного напряжения в рабочем диапазоне. Хороший опер можно в диапазоне частот практически до ед. усиления аппроксимировать инерциальным звеном 1-го порядка с к-том усиления Ку на постоянном токе и частотой среза Fср = F1/Ку, где F1 - частота единичного усиления. Удаление цепи R2С1 скорее всего превратит схему в генератор.
Сообщение отредактировал Stanislav - Jan 12 2006, 16:27
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Jan 12 2006, 18:21
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 858
Регистрация: 9-08-04
Пользователь №: 473

|
я конечно извиняюсь - что вмешиваюсь в обсуждение достопочтенных донов но я так понял что ток ошибки течет через цепь r2+c1 и следовательно исходя из таких рассуждений фотодиод D1 в этой схеме является лишним поэтому предлагаю его выкинуть толку от него никакого нет- ведь пропорциональность обеспечивается и интегрирование все в одной цепочке r2 и c1 в данной схеме делается без этого ненужного диодика
|
|
|
|
|
Jan 12 2006, 20:02
|

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

|
Цитата(net @ Jan 12 2006, 20:21)  я конечно извиняюсь - что вмешиваюсь в обсуждение достопочтенных донов но я так понял что ток ошибки течет через цепь r2+c1 и следовательно исходя из таких рассуждений фотодиод D1 в этой схеме является лишним поэтому предлагаю его выкинуть толку от него никакого нет- ведь пропорциональность обеспечивается и интегрирование все в одной цепочке r2 и c1 в данной схеме делается без этого ненужного диодика  Ну нет, так может показаться только на первый взгляд. Дело в том, что без фотодиода можно застабилизировать лишь ток лазера, но не его оптическую мощность, что является конечной целью. А она зависит не только от тока, но и от других факторов, например, температуры. Цитата Стабильным - да, точным - нет. Его значение просто вносит некоторую постоянку в сигналы контура, эта постоянка компенсируется интегратором. Поэтому, если значение стабильно, то и влияния на работу регулятора никакого не оказывает. А вот точность тут роли никакой не играет - можно поставить и 5 В, и 10 В - это будет влиять только на выбор элементной базы. Да, Вы правы, но я не случайно заговорил о точности и стабильности. Ведь, обратите внимание, управляющий сигнал (например) отсчитывается от уровня "земли", а выходной - падение напряжения на эммитерном резисторе - от уровня питания. В этом случае его точность нужно поддерживать (при выбранных номиналах) примерно того же порядка, что и управляющее напряжение. Зачастую в реальных схемах это неприемлемо. Впрочем, это всё-таки стабильность, верно. Цитата Как это убрать? Совсем, что-ли? Тогда цепь ОС разомкнется и никакого регулирования не будет вообще. Нет, почему же? ООС останется замкнутой через "оптопару". Ток фотодиода будет уравнивать ток R1 и, при возросшей мощности лазера, снизит его влияние. Другое дело, на ВЧ она может превратиться в ПОС.
|
|
|
|
|
Jan 13 2006, 05:53
|

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

|
Цитата(Herz @ Jan 13 2006, 02:02)  Цитата Как это убрать? Совсем, что-ли? Тогда цепь ОС разомкнется и никакого регулирования не будет вообще. Нет, почему же? ООС останется замкнутой через "оптопару". Ток фотодиода будет уравнивать ток R1 и, при возросшей мощности лазера, снизит его влияние. Другое дело, на ВЧ она может превратиться в ПОС. Вот именно - о чем и речь, общая ОС останется (я ОС каскада на ОУ имел в виду, пардон, что не указал сразу), но ее параметры почти с любым ОУ будут такими, что "загудит" стопудово. И регулирования не будет. Цитата(net @ Jan 13 2006, 00:21)  но я так понял что ток ошибки течет через цепь r2+c1 и следовательно исходя из таких рассуждений фотодиод D1 в этой схеме является лишним поэтому предлагаю его выкинуть толку от него никакого нет- ведь пропорциональность обеспечивается и интегрирование все в одной цепочке r2 и c1 в данной схеме делается без этого ненужного диодика  Не, нельзя - этот фотодиод, встроенный в лазер, является цепью, по которой замыкается общая ОС всей схемы стабилизации оптической мощности. Его фототок и ток из управляющего источика через резистор и образуют ток ошибки, котоый и поступает в регулятор. Если фотодиод убрать, то получится просто схема задания выходного тока.
--------------------
«Отыщи всему начало, и ты многое поймёшь» К. Прутков
|
|
|
|
|
Jan 13 2006, 07:46
|

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

|
Цитата(net @ Jan 13 2006, 12:58)  мдааа... так что фотодиодик создает пропорциональое управление?  фотодиодик никакого управления не создает. фотодиодик создает ток, пропорциональный выходной оптической мощности лазера. Что непонятно? Цитата(net @ Jan 13 2006, 12:58)  а о чем тогда вы тут спорили? укатайка  Не понятно, что Вас, уважаемый, так развеселило? А речь шла о том (если Вы не поняли), является ли описанный каскад на ОУ с RC в обратной связи ПИ регулятором. Цитата(net @ Jan 13 2006, 12:58)  ps с чувством юмора - у вас хреново - больше не буду шутить  Ну так объясните, в чем состоял Ваш юмор. Иначе он воспринимается как какой-то беспредметный стеб, граничащий с наездом.
--------------------
«Отыщи всему начало, и ты многое поймёшь» К. Прутков
|
|
|
|
|
Jan 13 2006, 16:21
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 858
Регистрация: 9-08-04
Пользователь №: 473

|
Цитата(dxp @ Jan 13 2006, 10:46)  Цитата(net @ Jan 13 2006, 12:58)  мдааа... так что фотодиодик создает пропорциональое управление?  фотодиодик никакого управления не создает. фотодиодик создает ток, пропорциональный выходной оптической мощности лазера. Что непонятно? Цитата(net @ Jan 13 2006, 12:58)  а о чем тогда вы тут спорили? укатайка  Не понятно, что Вас, уважаемый, так развеселило? А речь шла о том (если Вы не поняли), является ли описанный каскад на ОУ с RC в обратной связи ПИ регулятором. Цитата(net @ Jan 13 2006, 12:58)  ps с чувством юмора - у вас хреново - больше не буду шутить  Ну так объясните, в чем состоял Ваш юмор. Иначе он воспринимается как какой-то беспредметный стеб, граничащий с наездом. фотодиодик создает пропорциональное управление от тока (через свет- механизм в данном случае не важен) а пропорционального управления через rc цепочку не осуществляется ты хоть тут тресни - ато что приведено в формуле то это функция тока через rc а не сигнал ошибки и пропопорциональная часть идет как раз через фотодиодик а наличие R в цепочки позволяет изменять параметры переменной составляющей а не пропорциональной
|
|
|
|
|
Jan 14 2006, 08:12
|

Гуру
     
Группа: Модераторы
Сообщений: 11 653
Регистрация: 25-03-05
Из: Минск
Пользователь №: 3 671

|
Цитата(Wise @ Jan 14 2006, 00:56)  Да уж, коллеги.. Удивлен жаром и пафосом дискуссии. Вообще, подобные схемы часто рисуют во вводных статьях про основы работы ПИД-регуляторов, для юных пытливых читателей  . Иногда попадаются также в подробных «аппликухах» на ОУ. Правда, ОУ обычно включают по схеме неинвертирующего усилителя. Не надо так. Мне лично интересно было. Университет закончил давно, и нам это не читали. Точней читали, на не акцентировали , что это ПИ- регуляторы. Называли просто фильтрацией. Это так и есть в общем смысле. А уж при каких параметрах и для каких сигналов эта схема превращается в ПИ регулятор в определениях авторов это второй вопрос. И предложенная простая схема привлекательна. Правда она еще обрастет элементиками при решении конкретных условий.
|
|
|
|
|
Jan 14 2006, 12:26
|

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

|
Цитата(Владимир @ Jan 14 2006, 11:12)  ...Правда она еще обрастет элементиками при решении конкретных условий. Это уж точно. Я всего лишь предложил эскиз, чтобы показать принцип. Цитата(Wise @ Jan 14 2006, 01:56)  Да уж, коллеги.. Удивлен жаром и пафосом дискуссии. Вообще, подобные схемы часто рисуют во вводных статьях про основы работы ПИД-регуляторов, для юных пытливых читателей  . Иногда попадаются также в подробных «аппликухах» на ОУ. Правда, ОУ обычно включают по схеме неинвертирующего усилителя. А к чему все это? Вы пост #1 и схему к нему видели? Вот об этом и разговор. Жаль, что сам автор темы на нее забил...
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
  |
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|