Moku PID-regulator användarmanual

Moku PID-regulator

Specifikationer

• Sluten slinga bandbredd: >100 kHz
• Drag: Konfigurerbara feedback-regulatorer i realtid
• Applikationer: Lämplig för temperatur- och laserfrekvensstabilisering
• Ytterligare Funktioner: Inbyggt oscilloskop och datalogger

Introduktion

Moku PID-regulatorn (Proportional-Integral-Derivative) har konfigurerbara återkopplingsregulatorer i realtid med en sluten bandbredd på >100 kHz. Detta gör att varje regulator kan användas i applikationer som kräver både låga och höga återkopplingsbandbredder, såsom temperatur- och laserfrekvensstabilisering. PID-regulatorn levereras också med ett inbyggt oscilloskop och en datalogger för att observera regulatorns beteende på kort och lång sikt. Nedan ger vi en guide till instrumentets underliggande arkitektur. Vi inkluderar också ett allmänt exempel.ampi snabbstartsguiden och ett litet antal djupgående exempelamples för att visa olika sätt att använda Mokus PID-regulator. Dessa användarmanualer är anpassade till de grafiska gränssnitten som finns tillgängliga på macOS, Windows, iPadOS och visionOS. Om du föredrar att automatisera din applikation kan du använda Moku API; tillgängligt för Python, MATLAB, LabVIEWoch mer. Se API-referensen för att komma igång. AI-driven hjälp finns tillgänglig för att underlätta båda arbetsflödena. AI-hjälp är inbyggd i Moku-applikationen och ger snabba, intelligenta svar på dina frågor, oavsett om du konfigurerar instrument eller felsöker inställningar. Den hämtar inspiration från Moku-manualer, Liquid Instruments kunskapsbas med mera, så att du kan hoppa över databladen och gå direkt till lösningen.

Få tillgång till AI-hjälp från huvudmenyn

Figur 1. PID-regulatorns användargränssnitt som visar instrumentets blockschema (överst), den inbäddade oscilloskoppanelen (nederst) och oscilloskopets inställningspaneler (nederst till höger)

För mer information om specifikationerna för varje Moku-enhet, se vår produktdokumentation, där du hittar specifikationerna och databladen för PID-regulatorn.

Snabbstartguide

Här beskriver vi hur man konfigurerar Moku PID-regulatorn och lyfter fram ett typiskt användningsfall för instrumentet. I det här exempletample, vi integrerar PID-regulatorn i ett återkopplingssystem. Den uppmätta signalen ges som ingång 1, med en referenssignal som ingång 2. Utgången skickas till ställdonet i återkopplingssystemet från utgång 1. I detta fall används PID-regulatorn som en enkel proportionell integralregulator (PI), utan derivata.

• Steg 1: Konfigurera de analoga frontend-inställningarna för signalingångarna
  Ställ in de analoga frontend-inställningarna för ingången. I det här fallet har både Input1 och Input2 en ingångsimpedans på 50 Ω, 0 dB dämpning och använder DC-koppling.
• Steg 2: Konfigurera kontrollmatrisen
  I detta exampDvs. matrisen är vald till [1,-1;0,0]. Detta indikerar att matrisen tar skillnaden mellan de två ingångarna, den avkända signalen och referenssignalen, och sedan ger den till regulatorn.
• Steg 3Konfigurera in-/utmatningsförskjutningen
  Beroende på styrslingans inställningar är det ibland önskvärt att införa en DC-offset i felsignalberäkningen. Till exempelampDvs. om felsignalen vid ingång 1 har en DC-offset på 10 mV, skulle en inställning av ingångsoffseten till –10 mV kompensera för detta. Liknande justeringar kan göras genom att lägga till utgångsoffset efter regulatorblocket.
• Steg 4: Konfigurera voltage gränser
  Förutom offsets kan användaren även ange volymtaggränser för var och en av utgångsportarna. Dessa gränser säkerställer att överdriven volymtagtillämpas inte på någon komponent i styrsystemet. För detta exempelampe.g., offsets är inställda på 0 utan begränsningar på utgångsporten.
• Steg 5: Konfigurera PID-regulatorn
  Konfigurera nu svaret genom att välja PID-blocket. Genom att göra det öppnas ett interaktivt fönster som visar PID-svaret som en funktion av frekvensen. PID-regulatorns beteende kan sedan ändras genom att aktivera/avaktivera de olika termerna och ange förstärkningsvärdet för varje term. Detta kan göras genom att dra markörerna på den interaktiva grafen och ändra dem efter önskemål. För detta exempelampDvs. Derivativ- och dubbelintegratorn är inaktiverade när endast integrator- och proportionell förstärkning är aktiva. Den proportionella förstärkningen är 0 dB, med integratorns delningsfrekvens på 1 kHz.
  Notera: Detta steg kan upprepas flera gånger för att ändra PID-regulatorns beteende efter behov.
• Steg 6: Observera signaler på oscilloskopet
  Efter att PID-regulatorn har ställts in kan mätpunkter användas för att observera signalerna. Aktivera mätpunkterna före regulatorn och vid regulatorns utgång. Genom att klicka på dessa mätpunkter öppnas den inbäddade oscilloskopmenyn och signalen vid den punkten i kedjan visas. Se oscilloskopets manual för mer information om dess funktion.
• Steg 7: Aktivera utgångarna.
  När oscilloskopet är konfigurerat för att observera signalerna kan utgången aktiveras. Klicka på utgångsikonen för att välja mellan Av, 0 dB förstärkning och 14 dB förstärkning. För detta exempelample, 0 dB är valt som det minsta intervallet.

Figur 3. Användning av det inbyggda oscilloskopet för att övervaka signaler före och efter styrenheten.

• Steg 8: Uppdatering av PID-regulatorn
  När utgången är aktiverad sluts återkopplingssystemet. Det inbyggda oscilloskopet är användbart för att observera fel- och styrsignalen. Med hjälp av dessa mätpunkter för att övervaka förändringar kan PID-regulatorn justeras för att optimera loopens prestanda eller maximera brusreduceringen.
  Notera: Andra Moku-instrument, såsom fasmätaren och tids- och frekvensanalysatorn, kan erbjuda ytterligare mätvärden för att kvantifiera prestanda.

Figur 4. Justering av PID-regulatorns förstärkningar genom att observera signalerna på oscilloskopet.

Funktionsprincip

Mokus PID-regulatorinstrument erbjuder ett lättanvänt gränssnitt för att finjustera proportionella, integrerade och derivativa förstärkningar i en återkopplingsslinga. PID implementeras genom att kaskadkoppla två PID-regulatorer för att ge den slutliga utsignalen. Denna arkitektur möjliggör funktioner som en dubbelintegrator eller flersektionsfrekvensrespons i avancerat läge. Den grundläggande styrstrukturen visas i blockschemat nedan.

Figur 5. Blockschema för Moku PID-regulatorn.

Både PIDA och PIDB har en identisk struktur. PID-regulatorns beteende kan inkapslas av tidsdomänuttrycket som

ct = Kpe t + KI∫ et dt + KD dx t

Med hjälp av en Laplacetransform kan detta omvandlas till frekvensdomänen som

Cs = KPEs + KIEss + KDEss

PID-regulatorer används ofta i återkopplingssystem eftersom de är enkla att använda och implementera. Konceptuellt bidrar varje signalväg med en korrigering av det uppmätta felet mellan ingången och referenssignalen. Proportionstermen tillämpar en korrigering baserad på det aktuella felet men kan inte eliminera stationärt fel. Integraltermen åtgärdar detta genom att ackumulera felsignalen över tid, vilket bidrar till stabiliteten genom att driva stationärt fel mot noll. För att ytterligare förbättra prestandan reagerar derivattermen på felets förändringshastighet, vilket dampsnabba fluktuationer som proportionella och integrerade termer annars skulle kunna amplify. I praktiken används PI-konfigurationen ofta, eftersom den erbjuder lågt stationärt fel samtidigt som den är enkel att implementera. Moku PID-regulatorn ger också möjlighet att ställa in mättnad på integrator- och derivattermerna. Dessa mättnadsnivåer gör att systemen kan ha en ändlig förstärkning vid mycket låga och mycket höga frekvenser. Att begränsa integratorförstärkningen vid låga frekvenser förhindrar långsiktig brusackumulering som annars skulle kunna driva systemet till sin volym.tage-gränser. På liknande sätt kan inställning av mättnadsgränser undvika oändlig förstärkning för högfrekvent brus i differentiatorer och därigenom förbättra prestandan. Medan mättnadsgränser förbättrar stabiliteten och hjälper till vid finjustering, kan en för låg inställning begränsa regulatorns förmåga att korrigera fel, vilket leder till dålig prestanda i stationärt tillstånd. Se appserien i sex delar för en djupare förståelse av återkopplingssystem och PID-regulatorer.

• Del 1: Frekvensdomänkontroll: definiera en överföringsfunktion
• Del 2: Återkopplingskontroll: konstruera återkopplingskontrollslingor
• Del 3: Stabilitet och fördröjningar: bedömning av stabilitet i återkopplingsstyrningsslingor
• Del 4: Loopformning: frekvensdomänjustering
• Del 5: Förståelse av ställdonmättnad i styrsystem
• Del 6: PID-regulatorer: Frekvensdomänmodeller och tillämpningar

Använda instrumentet

Signalingångar
De analoga frontend-inställningarna för varje ingångskanal på PID-regulatorn kan konfigureras individuellt. Klicka på ikonen för att konfigurera ingångsinställningarna för signalingången.

Figur 6. Konfiguration av analoga ingångar på PID-regulatorn.

• Välj mellan AC- och DC-ingångskoppling.
• Välj mellan 50 Ω och 1 MΩ ingångsimpedans (hårdvaruberoende).
• Välj en inmatningsuppmärksamhet.

Kontrollmatris

Styrmatrisen kombinerar, skalar om och omfördelar insignalen till de två oberoende PID-regulatorerna. Utgångsvektorn är produkten av styrmatrisen multiplicerad med ingångsvektorn.

Figur 7. Kontrollmatris i blockschemat och banschemat.

där Väg1 = a × In1 + b × In2 och Väg2 = c × In1 + d × In2.

Värdet för varje element i styrmatrisen kan ställas in mellan -20 och +20. Förstärkningen kan ökas med 0.1 när absolutvärdet är mindre än 10 och med 1 när absolutvärdet är mellan 10 och 20. Således kan matrisen användas för att addera eller subtrahera två insignaler för att istället använda en differential- eller common mode-ingång för PID-regulatorn.

PID-regulator
Varje kanal är utrustad med en oberoende PID-regulator, placerad efter styrmatrisen, som kombinerar ingångar från ett par kanaler. Denna konfiguration möjliggör exakt kontroll över varje kanals återkopplingsväg efter signalblandning. Om fler än två kanaler är tillgängliga kan du komma åt de andra kanalerna genom att klicka på pilen högst upp. Varje styrmatris matar två PID-block, som vart och ett är anslutet till en utgång. Signalvägen visas som ett blockschema i PID-instrumentet. För att konfigurera PID-förstärkningarna kan PID-blocket väljas och sedan användas antingen i grundläggande eller avancerat läge.

Figur 8. Åtkomst till flera PID:er på Moku: Pro.

Grundläge

PID-regulatorns grundläggande läge erbjuder ett enkelt sätt att ändra PID-förstärkningarna.

Figur 9. Gränssnitt för åtkomst till PID-blockets grundläggande läge.

1. Aktivera/avaktivera-knappen för motsvarande förstärkningsparameter.
2. Fält för att observera eller skriv in siffrorna för varje förstärkningsparameter.
3. Motsvarande interaktivt PID-svarsdiagram.
4. Markörer på diagrammet indikerar de aktiverade förstärkningsparametrarna.
5. Växla mellan magnitud- och fasgrafer.
6. Öka/minska PID-regulatorns totala förstärkning.
7. Växla mellan grundläggande och avancerat läge.
8. Stäng PID-blocket.

Förstärkningsfälten för de olika parametrarna beskrivs nedan

Tabell 1. Parametrar för PID-blocket

Snabb PID-konfiguration
I PID-regulatorns grundläggande läge kan användare ändra proportional, integrator och differentiator utan att behöva öppna blocket, som visas på skärmbilden.

Figur 10. Åtkomst till snabbkontroll på PID-blocket.

1. Aktivera/avaktivera-knapp för proportionell (P), integrator (I) och derivata (D).
2. Fält att observera och/eller skriva in siffror för varje förstärkningsparameter-

Avancerat läge
Det avancerade läget i PID-regulatorn ger oss flexibiliteten att manuellt justera förstärkningsinställningarna för PID-regulatorn. Användaren kan komma åt varje förstärkningsparameter från två kaskadkopplade PID-block – avsnitt A och avsnitt B. Det kombinerade svaret från de två avsnitten visas i PID-svarsdiagrammet.

Figur 11. Åtkomst till gränssnittet för avancerat läge på PID-blocket.

1. Aktivera/avaktivera-knappen för att välja motsvarande sektion. Om du inaktiverar en sektion säkerställer du att endast den andra sektionen är aktiv. Om du inaktiverar båda sektionerna skapas en passthrough-/signalrelälogik.
2. Aktivera/avaktivera motsvarande förstärkningsparameter i varje avsnitt.
3. Fält för att observera eller skriva in siffrorna för varje förstärkningsparameter i dB eller Hz.
4. Motsvarande PID-svarsdiagram.
5. Växla mellan magnitud- och fasgrafer.
6. Stäng PID-blocket.

Vinsterna för de olika parametrarna visas nedan

Tabell 2. Olika parametrar i PID-sektionen

Notera: Dubbelintegratorer kan implementeras i avancerat läge genom att kaskadkoppla integratorerna i avsnitt A och avsnitt B.

Inställningar för styrenhetens sökväg
Andra blockschemaelement i PID-regulatorn inkluderar omkopplare för att aktivera/avaktivera signalen i bearbetningsvägen, offsets som kan tillämpas på insignalen eller styrsignalen, och tillämpning av volymtage-gränser för utgångskanalerna.

Figur 12. Inställningar för PID-regulatorns sökväg.

1. Skriv in ingångsoffset före styrenheten.
2. Öppna/stäng ingångsomkopplaren från ingångssignalen till styrenheten.
3. Öppna/stäng utgångsomkopplaren från styrenheten till utgången.
4. Skriv in utgångsoffsetet innan den genereras som utdata.
5. Aktivera/avaktivera volymentage limiter.
6. Skriv in hög och låg volymtage gränser.
7. Aktivera/avaktivera utgången och ställ in utgångsförstärkningen (om tillämpligt).

förskjutningar
En DC-offset kan appliceras på signalen både före och efter regulatorn. Ingångsoffset kan läggas till eller subtraheras från den uppmätta processvariabeln innan den matas till PID-blocket. Dessa används för att korrigera eventuella sensorkalibreringsfel eller för att hantera kända avvikelser från felpunkten. Utgångsoffset läggs till utgången från PID-blocket innan den skickas till ställdonet eller systemet. Dessa offset används för att upprätthålla driften i systemet runt ett känt nominellt värde, eller när ställdonet behöver en standardförspänning för att fungera.

Växlar
Brytarna kan användas för att aktivera eller inaktivera styrslingan. När brytarna är öppna matar ingångsbrytaren nollor till regulatorn medan utgångsbrytaren ger nollor till utgången. När man klickar på ingångsbrytaren och stänger den matas insignalen återigen till regulatorn. På liknande sätt, när man klickar på utgångsbrytaren, skickas regulatorsignalen till utgångssignalvägen. Varje gång brytarna öppnas och stängs rensas integrator- och differentiatorregistren i PID-regulatorn.

Voltage gränser
VoltagGränsvärden kan tillämpas innan signalerna genereras från utgångsportarna. Dessa gränsvärden säkerställer att utgången bibehålls vid dessa volymer.tage-nivåer när signalen överstiger det angivna tröskelvärdet. Till exempelampt.ex., betrakta ett system som bara fungerar med positiv volymtages. En ingångsoffset skulle vara användbar för att generera en nollgenomgångsfelsignal med en utgångsoffset för att återställa den till en positiv nivå. VolymentagGränsvärdena skulle vara användbara för att säkerställa att minimivolymentage är alltid större än noll.

Observera data

Inbäddat oscilloskop

Figur 13. Signaler från mätpunkten viewi det inbäddade oscilloskopet.

Dataloggning 

Figur 14. Inbyggd datalogger i PID-regulator.

Den inbyggda dataloggern kan strömma över ett nätverk eller spara data till den inbyggda lagringen i vår Moku. För mer information, se användarmanualen för dataloggern. Mer information om strömning finns i vår API-referens.

Exporterar data
Exportera data genom att klicka på delningsikonen. Alla aktiva probpunkter kommer att registreras i exporten eller loggningen av livedata. Öppna det inbäddade oscilloskopet eller dataloggern för att exportera live- respektive loggdata.

Livedata 

Figur 15. Användargränssnitt och inställningar för dataexport.

För att spara livedata

1. Välj vilken typ av data som ska exporteras
   • Spår Sparar spårdata för alla synliga signalspår, antingen i CSV- eller MATLAB-format.
   • Skärmdumpar: visa appfönstret som en bild, antingen i PNG- eller JPG-format.
   • Inställningar sparar aktuella instrumentinställningar till en TXT-fil. file.
   • Measurements sparar de aktiva mätvärdena i antingen CSV- eller MATLAB-format.
   • Högupplösta data, hela minnesdjupet för statistiska värden för alla synliga kanaler, i LI-, CSV-, HDF5-, MAT- eller NPY-format.
2. Välj exportformat.
3. Välj Filenamnprefixet för din export. Standardinställningen är "MokuPIDControllerData" och kan ändras till vilket som helst filenamn på alfanumeriska tecken och understreck. En tidsgränsamp och dataformatet kommer att läggas till prefixet för att säkerställa filenamnet är unikt. Till exempelample: "MokuPIDControllerData_YYYYMMDD_HHMMSS_Traces.csv"
4. Ange ytterligare kommentarer som ska sparas i valfri textbaserad file rubrik.
5. Välj exportdestination på din lokala dator. Om "Min fileOm ”s” eller ”Dela” är valt, väljs den exakta platsen när du klickar på knappen Exportera. Flera exporttyper kan exporteras samtidigt med hjälp av Mina Files och Dela, men endast en exporttyp kan exporteras till urklipp åt gången.
6. Exportera data, eller
7. Stäng fönstret för exportdata utan att exportera.

Loggade data

Figur 16. File exportera användargränssnitt och inställningar.

Så här sparar du loggade data:

1. Välj alla files inloggad i enhetens minne för att ladda ner eller konvertera.
2. Ta bort det valda file/s.
3. Bläddra och välj file/s för att ladda ner eller konvertera.
4. Välj ett valfritt file konverteringsformat.
5. Välj en plats för att exportera dina valda files till.
6. Exportera data.
7. Stäng fönstret för exportdata utan att exportera.

Examples

Använda PID i ett återkopplingssystem
Moku PID-regulatorn kan integreras direkt i olika återkopplingssystem. Ett enkelt exempelampLe innebär att man använder en PID-regulator för att styra vätskeflödet i en tank.

Figur 17. Blockschema över vattentanksystemet.

Betrakta ett enkelt blockschema över ett tanksystem. Tanken använder två ventiler för att styra inflödet och utflödet av en vätska in i tanken. En sensor används för att mäta vätskenivån i tanken och ges till Moku som en volym.tage-signal. Moku PID-regulatorn skulle då producera en signal för att styra ventilerna.

• Steg 1: Konfigurera de analoga frontend-inställningarna för signalingångarna
  Ställ in de analoga frontend-inställningarna för ingången. I det här fallet har båda ingångarna en ingångsimpedans på 50 Ω för att matcha källan, -20 dB dämpning och använder DC-koppling.
• Steg 2: Konfigurera kontrollmatrisen
  Konfigurera kontrollmatrisen så att den tar Ingång1 i kontrollväg 1 och Ingång1 i kontrollväg 2. Eftersom samma vattennivåinformation krävs för båda systemen, kommer båda kontrollvägarna att använda samma information. Matrisen kommer att ta värdena [1, 0; 1, 0].
• Steg 3: Konfigurera ingångs- och utgångsoffset
  Ingångsoffseten anger referensbörvärdet. Beroende på ventilen kan höjden översättas till en volymtage med hjälp av en skalningsfaktor. Denna kan sedan användas för att generera referens-DC-offset och därmed skapa en felsignal. Eftersom ventilerna arbetar i unipolärt läge måste utgångsoffseten säkerställa att signalen är positiv hela tiden. Detta kan förstärkas genom att aktivera volym-tage-gränserna ska ha minst 0 V.

Figur 18. PID-regulatorgränssnitt för implementering av återkoppling i tanksystemet.

• Steg 4: Konfigurera PID-blocket
  PID-regulatorn kan ställas in på önskad konfiguration för drift. De optimala värdena kan beräknas analytiskt genom att göra en öppen loop-analys på tanksystemet. Alternativt kan reglerslingan aktiveras vid mycket låga förstärkningar och långsamt öka dem tills den blir instabil.
• Steg 5Aktivera utgångarna
  När PID-blocken har konfigurerats kan utgångarna aktiveras. Dessa utgångar används för att styra ventilens drift.
• Steg 6: Observera styrenhetens ingångar och utgångar
  Placera sonder på ingångskanalerna och vid utgångarna på PID-regulatorn.

Ytterligare verktyg

Huvudmeny
Huvudmenyn nås genom att klicka på ikonen i det övre vänstra hörnet.

AI-hjälp… Öppnar ett fönster för att chatta med en AI som är utbildad för att ge Moku-specifik hjälp (Ctrl/Cmd+F1)
Mina enheter återgår till skärmen för val av enhet
Växla till ett annat instrument
Spara/återkalla inställningar

• Spara instrumentets aktuella tillstånd (Ctrl/Cmd+S)
• Ladda senast sparade instrumentstatus (Ctrl/Cmd+O)
• Visar de aktuella instrumentinställningarna, med möjlighet att exportera inställningarna.

Återställ instrument till standardläget (Ctrl/Cmd+R)
Synkroniseringsinstrument platser i multiinstrumentläge*
Extern Valet av 10 MHz-klocka avgör om den interna 10 MHz-klockan används.
Konfiguration av klockblandning öppnar popup-fönstret för konfiguration av klockblandning *
Strömförsörjning åtkomstpanel*
File Chef åtkomstverktyg
File konverterar åtkomstverktyg
Inställningar åtkomstverktyg
Om tillgängligt, använd de aktuella inställningarna eller enheten.

Hjälp 

• Flytande instrument webwebbplatsen öppnas i standardwebbläsaren
• Genvägslista (Ctrl/Cmd+H)
• Manual Öppna användarmanualen i din standardwebbläsare (F1)
• Rapportera ett problem till Liquid Instruments-teamet
• Integritetspolicyn öppnas i standardwebbläsaren
• Exportera diagnostik exporterar en diagnostik file Du kan skicka till Liquid Instruments-teamet för support.
• Om Visa appversion, sök efter uppdateringar eller licensinformation

File omvandlare 

De File Konverteraren kan nås från huvudmenyn. File Konverteraren konverterar ett Moku binärt format (.li) på den lokala datorn till antingen .csv, .mat, .hdf5 eller .npy-format. Den konverterade file sparas i samma mapp som originalet file.

Figur 20. File Konverterarens användargränssnitt.

Att konvertera en file

1. Välj en file typ.
2. Öppna a file (Ctrl/Cmd+O) eller mapp (Ctrl/Cmd+Shift+O) eller dra och släpp i File omvandlare för att konvertera file.

Inställningar och inställningar

Inställningspanelen kan nås via huvudmenyn. Här kan du tilldela om färgrepresentationerna för varje kanal, växla mellan ljust och mörkt läge etc. Genom hela manualen används standardfärgerna för att presentera instrumentets funktioner.

Figur 21. Inställningar och inställningar för skrivbordsappen (a) och iPad-appen (b).

1. Ändra appens tema mellan mörkt och ljust läge.
2. Välj om en varning visas innan några instrumentfönster stängs.
3. Tryck för att ändra färgen som är associerad med ingångskanalerna.
4. Tryck för att ändra färgen som är associerad med utgångskanalerna.
5. Tryck för att ändra färgen som är associerad med matematikkanalen.
6. Välj om instrumenten öppnas med senast använda inställningar eller standardvärden varje gång.
7. Rensa alla automatiskt sparade inställningar och återställ dem till standardinställningarna.
8. Spara och tillämpa inställningar.
9. Återställ alla programinställningar till standardtillståndet.
10. Meddela när en ny version av appen är tillgänglig. Din enhet måste vara ansluten till internet för att söka efter uppdateringar.
11. Ange pekpunkter på skärmen med cirklar. Detta kan vara användbart för demonstrationer.
12. Öppna information om den installerade Moku-applikationen och licensen.

Extern referensklocka

Din Moku kan ha stöd för användning av en extern referensklocka, vilket gör att Moku kan synkronisera med flera Moku-enheter, annan laboratorieutrustning, låsa till en mer stabil tidsreferens eller integrera med laboratoriestandarder. Referensklockans in- och utgång finns på enhetens bakpanel. Varje externt referensalternativ är hårdvaruberoende.view de tillgängliga externa referensalternativen för din Moku.

Referensingång: Tar emot en klocksignal från en extern källa, såsom en annan Moku, en laboratoriefrekvensstandard eller en atomreferens (till exempelampen rubidiumklocka eller en GPS-disciplinerad oscillator).

Referensutgång: Levererar Mokus interna referensklocka till annan utrustning som kräver synkronisering.

Om din signal förloras eller är utanför frekvens, återgår din Moku till att använda sin egen interna klocka tills referenssignalen återkommer. Om detta inträffar, kontrollera att källan är aktiverad och att korrekt impedans, ampLitium, tolerans, frekvens och modulering är kopplade till referensen. Kontrollera de nödvändiga specifikationerna i enhetens specifikationsblad. När referensen återgår inom intervallet ändras statusen till "validerar" och sedan "giltig" när låset återställts.

10 MHz extern referens

För att använda funktionen för extern referens på 10 MHz, se till att "använd alltid intern" är inaktiverat i Moku-applikationen, som finns i huvudmenyn under "Extern 10 MHz-klocka". När en extern signal appliceras på din Moku-referensingång och din Moku har låst till den, visas ett popup-fönster i appen. På vissa enheter visas även informationen om extern referens i LED-status. Mer information finns i din Moku-snabbstartsguide.

Figur 22. Moku huvudmeny med referensen ”Använd alltid intern” inaktiverad och med en extern referens.

Konfiguration av klockblandning

Om tillgängligt blandar Moku upp till fyra klockkällor samtidigt för mer exakta fas-, frekvens- och intervallmätningar över alla tidsskalor. En volym med lågt fasbrustage-Controlled Crystal Oscillator (VCXO) blandas med en 1 ppb Oven-Controlled Crystal Oscillator (OCXO) för optimalt bredbandigt fasbrus och stabilitet, vilket kan blandas ytterligare med en extern frekvensreferens och GPS-disciplinering för att synkronisera Moku med ditt labb och UTC. VCXO och OCXO kommer alltid att användas för klockgenereringssignalen. De externa och 1 pps-referenserna är valfria och kan aktiveras eller inaktiveras i inställningarna "Clock blending configuration..." från huvudmenyn. Loopbanden justeras baserat på de olika möjliga k-källkonfigurationerna, som visas i figur 23, där bandens frekvenser representerar var varje oscillators fasbrus dominerar. Läs hur klockblandningen fungerar på Mok: DD e lta för mer information.

Figur 23. Konfigurationsdialogruta för Moku-klockans blandning med en extern 10 MHz-frekvensreferens och GNSS aktiverat.

1. VCXO-jitterreferens används alltid för klockgenerering och hanterar högfrekvent jitter med lägst brus.
2. OCXO-jitterreferens används alltid för klockgenerering, vilket säkerställer stabilitet på måttlig sikt.
3. Extern 10/100 MHz frekvensreferens använder en extern referens på "10 MHz" eller "100 MHz" för att korrigera drift i den lokala oscillatorn. Observera att din Moku måste startas om efter varje växling mellan en 10 MHz- och 100 MHz-källa.
4.  Synkroniseringsreferensen på 1 pps använder en "extern" eller "GNSS"-referens för att synkronisera med UTC och korrigera drift i den lokala oscillatorn. Den uppskattade klockstabiliteten är ett mått på hur mycket referensprestandan avviker i förhållande till den lokala OCXO/VCXO-tidsbasen (som den för närvarande är blandad och, om aktiverad, styrd av den externa 10/100 MHz externa referensen).

Vanliga frågor