Manual do usuário do controlador PID Moku

Controlador PID Moku

Especificações

• Circuito fechado largura de banda: >100 kHz
• Características: Controladores de feedback configuráveis ​​em tempo real
• Aplicações: Adequado para estabilização de temperatura e frequência de laser
• Adicional Características: Osciloscópio e registrador de dados incorporados

Introdução

O Controlador PID (Proporcional-Integral-Derivativo) Moku possui controladores de feedback configuráveis ​​em tempo real com uma largura de banda de malha fechada de >100 kHz. Isso permite que cada controlador seja usado em aplicações que exigem larguras de banda de feedback baixas e altas, como estabilização de temperatura e frequência de laser. O Controlador PID também vem com um Osciloscópio e um Registrador de Dados integrados para observar o comportamento de curto e longo prazo do controlador. Abaixo, fornecemos um guia para a arquitetura subjacente do instrumento. Também incluímos uma explicação geral.ampno guia de início rápido e um pequeno número de ex aprofundadosamppara mostrar diferentes maneiras de usar o Controlador PID do Moku. Estes manuais do usuário são adaptados para as interfaces gráficas disponíveis no macOS, Windows, iPadOS e VisionOS. Se preferir automatizar sua aplicação, você pode usar a API do Moku; disponível para Python, MATLAB, LabVIEWe muito mais. Consulte a Referência da API para começar. A ajuda com IA está disponível para auxiliar ambos os fluxos de trabalho. A ajuda com IA está integrada ao aplicativo Moku e fornece respostas rápidas e inteligentes às suas perguntas, seja para configurar instrumentos ou solucionar problemas. Ela se baseia nos manuais do Moku, na Base de Conhecimento da Liquid Instruments e muito mais, para que você possa pular as folhas de dados e ir direto para a solução.

Acesse a ajuda da IA ​​no menu principal

Figura 1. Interface do usuário do controlador PID mostrando o diagrama de blocos do instrumento (superior), o painel do osciloscópio incorporado (inferior) e os painéis de configurações do osciloscópio (inferior direito)

Para obter mais informações sobre as especificações de cada dispositivo Moku, consulte nossa Documentação do Produto, onde você pode encontrar as Especificações e as Folhas de Dados do Controlador PID.

Guia de início rápido

Aqui, descrevemos como configurar o Controlador PID Moku e destacamos um caso de uso típico para o instrumento. Neste exemploampPor exemplo, incorporamos o Controlador PID a um sistema de realimentação. O sinal medido é fornecido como Entrada 1, com um sinal de referência como Entrada 2. A saída é enviada ao atuador no sistema de realimentação a partir da Saída 1. Neste caso, o Controlador PID é usado como um controlador proporcional-integral (PI) simples, sem termo derivativo.

• Etapa 1: Configurar as configurações do front-end analógico para as entradas de sinal
  Defina as configurações do front-end analógico para a entrada. Neste caso, tanto a Entrada 1 quanto a Entrada 2 têm impedância de entrada de 50 Ω, atenuação de 0 dB e usam acoplamento CC.
• Etapa 2: Configurar a matriz de controle
  Neste example, a matriz é escolhida como [1,-1;0,0]. Isso indica que a matriz pega a diferença entre as duas entradas, o sinal detectado e o de referência, e então a fornece ao controlador.
• Passo 3: Configurar o deslocamento de entrada/saída
  Dependendo das configurações do circuito de controle, às vezes é desejável introduzir um deslocamento CC no cálculo do sinal de erro. Por exemploampPor exemplo, se o sinal de erro na Entrada 1 tiver um deslocamento CC de 10 mV, definir o deslocamento de entrada para –10 mV compensará. Ajustes semelhantes podem ser feitos adicionando deslocamentos de saída após o bloco do controlador.
• Etapa 4: Configure o voltage limites
  Além dos offsets, o usuário também pode colocar voltage limites em cada uma das portas de saída. Esses limites garantem que o volume excessivotages não são aplicados a nenhum componente do sistema de controle. Para este exemploample, os deslocamentos são definidos como 0, sem limites na porta de saída.
• Etapa 5: Configurar o controlador PID
  Agora configure a resposta selecionando o bloco PID. Isso abre uma janela interativa que exibe a resposta PID em função da frequência. O comportamento do Controlador PID pode então ser alterado habilitando/desabilitando os diferentes termos e inserindo o valor de ganho para cada termo. Isso pode ser feito arrastando os marcadores no gráfico interativo e alterando-os conforme desejado. Para este exemplo:ampPor exemplo, o Derivado e o Integrador Duplo são desabilitados, com apenas o Integrador e o Ganho Proporcional ativos. O Ganho Proporcional está em 0 dB, com a frequência de crossover do Integrador em 1 kHz.
  Observação: Esta etapa pode ser repetida várias vezes para alterar o comportamento do Controlador PID conforme necessário.
• Etapa 6: Observe os sinais no osciloscópio
  Após a configuração do Controlador PID, os pontos de sondagem podem ser usados ​​para observar os sinais. Habilite os pontos de sondagem antes do controlador e na saída do controlador. Clicar nesses pontos de sondagem abre o menu incorporado do osciloscópio e exibe o sinal naquele ponto da cadeia. Consulte o manual do osciloscópio para obter mais detalhes sobre sua operação.
• Etapa 7: Habilitar as saídas.
  Assim que o osciloscópio estiver configurado para observar os sinais, a saída pode ser habilitada. Clique no ícone de saída para selecionar entre Desligado, ganho de 0 dB e ganho de 14 dB. Para este exemploample, 0 dB é selecionado como o menor intervalo.

Figura 3. Usando o osciloscópio incorporado para monitorar sinais antes e depois do controlador.

• Etapa 8: Atualizando o Controlador PID
  Com a saída habilitada, o sistema de realimentação é fechado. O osciloscópio incorporado é útil para observar o erro e o sinal de controle. Usando esses pontos de sondagem para monitorar alterações, o Controlador PID pode ser ajustado para otimizar o desempenho do loop ou maximizar a supressão de ruído.
  Observação: outros instrumentos Moku, como o Phasemeter e o Time & Frequency Analyzer, podem oferecer métricas adicionais para ajudar a quantificar o desempenho.

Figura 4. Ajustando os ganhos do controlador PID observando os sinais no osciloscópio.

Princípio de operação

O instrumento Controlador PID da Moku oferece uma interface fácil de usar para ajustar ganhos proporcionais, integrais e derivativos em um loop de realimentação. O PID é implementado conectando dois controladores PID em cascata para gerar a saída final. Essa arquitetura permite recursos como um integrador duplo ou resposta de frequência de múltiplas seções no modo Avançado. A estrutura básica de controle é mostrada no diagrama de blocos abaixo.

Figura 5. Diagrama de blocos do controlador PID Moku.

Tanto o PIDA quanto o PIDB têm estruturas idênticas. O comportamento do controlador PID pode ser encapsulado pela expressão no domínio do tempo como

ct = Kpe t + KI∫ et dt + KD dx t

Usando uma transformada de Laplace, isso pode ser convertido para o domínio da frequência como

Cs = KPEs + KIEss + KDEss

Controladores PID são comumente utilizados em sistemas de realimentação por serem fáceis de usar e implementar. Conceitualmente, cada caminho contribui com uma correção para o erro medido entre a entrada e o sinal de referência. O termo proporcional aplica uma correção com base no erro atual, mas não pode eliminar o erro em regime permanente. O termo integral aborda isso acumulando o sinal de erro ao longo do tempo, o que contribui para a estabilidade, levando o erro em regime permanente a zero. Para melhorar ainda mais o desempenho, o termo derivativo responde à taxa de variação do erro, queampflutuações rápidas que os termos proporcionais e integrais poderiam de outra forma amplify. Na prática, a configuração PI é amplamente utilizada, pois oferece baixo erro em regime permanente e é simples de implementar. O Controlador PID Moku também oferece a capacidade de definir a saturação nos termos do integrador e da derivada. Esses níveis de saturação permitem que os sistemas tenham um ganho finito em frequências muito baixas e muito altas. Limitar o ganho do integrador em baixas frequências evita o acúmulo de ruído a longo prazo que, de outra forma, poderia levar o sistema à sua vol.tagLimites e. Da mesma forma, definir limites de saturação pode evitar ganho infinito para ruído de alta frequência em diferenciadores e, assim, melhorar o desempenho. Embora os limites de saturação melhorem a estabilidade e auxiliem durante o ajuste, defini-los muito baixos pode restringir a capacidade do controlador de corrigir erros, levando a um desempenho insatisfatório em regime permanente. Consulte a série de aplicativos em seis partes para uma compreensão mais aprofundada dos sistemas de realimentação e controladores PID.

• Papel 1: Controle no domínio da frequência: definindo uma função de transferência
• Papel 2: Controle de feedback: construindo loops de controle de feedback
• Papel 3: Estabilidade e atrasos: avaliando a estabilidade em malhas de controle de feedback
• Papel 4: Modelagem de loop: ajuste de domínio de frequência
• Papel 5: Compreendendo a saturação do atuador em sistemas de controle
• Papel 6: Controladores PID: Modelos e Aplicações no Domínio da Frequência

Usando o instrumento

Entradas de sinal
As configurações do frontend analógico para cada canal de entrada do Controlador PID podem ser configuradas individualmente. Clique no ícone para configurar as configurações de entrada para o sinal de entrada.

Figura 6. Configuração das entradas analógicas no Controlador PID.

• Selecione entre acoplamento de entrada CA e CC.
• Selecione entre impedância de entrada de 50 Ω e 1 MΩ (dependente do hardware).
• Selecione uma atenção de entrada.

matriz de controle

A matriz de controle combina, redimensiona e redistribui o sinal de entrada para os dois controladores PID independentes. O vetor de saída é o produto da matriz de controle multiplicado pelo vetor de entrada.

Figura 7. Matriz de controle no diagrama de blocos e esquema de caminho.

onde Path1 = a × In1 + b × In2 e Path2 = c × In1 + d × In2.

O valor de cada elemento na matriz de controle pode ser definido entre -20 e +20. O ganho pode ser incrementado em 0.1 quando o valor absoluto for menor que 10 e em 1 quando o valor absoluto estiver entre 10 e 20. Assim, a matriz pode ser usada para adicionar ou subtrair dois sinais de entrada, utilizando uma entrada diferencial ou de modo comum para o Controlador PID.

Controlador PID
Cada canal é equipado com um Controlador PID independente, posicionado após a matriz de controle, que combina as entradas de um par de canais. Essa configuração permite o controle preciso do caminho de realimentação de cada canal após a combinação dos sinais. Se mais de dois canais estiverem disponíveis, você pode acessar os outros canais clicando na seta na parte superior. Cada matriz de controle alimenta dois blocos PID, cada um dos quais, em tu, está conectado a uma saída. O caminho do sinal é mostrado como um diagrama de blocos no instrumento PID. Para configurar os ganhos PID, o bloco PID pode ser selecionado e operado no Modo Básico ou Avançado.

Figura 8. Acessando vários PIDs no Moku: Pro.

Modo básico

O modo básico do controlador PID fornece uma maneira simplista de alterar os ganhos do PID.

Figura 9. Interface para acessar o modo Básico do bloco PID.

1. Botão Habilitar/Desabilitar para o parâmetro de ganho correspondente.
2. Campo para observar ou digitar os números para cada parâmetro de ganho.
3. Gráfico de resposta PID interativo correspondente.
4. Os marcadores no gráfico indicam os parâmetros de ganho habilitados.
5. Alterne entre gráficos de magnitude e fase.
6. Aumentar/diminuir o ganho geral do controlador PID.
7. Alterne entre o modo Básico e Avançado.
8. Feche o bloco PID.

Os campos de ganho dos diferentes parâmetros são descritos abaixo

Tabela 1. Parâmetros do bloco PID

Configuração rápida de PID
No modo Básico do controlador PID, os usuários podem alterar o Proporcional, o Integrador e o Diferenciador sem precisar abrir o bloco, conforme mostrado na captura de tela.

Figura 10. Acessando o controle rápido no bloco PID.

1. Botão Habilitar/Desabilitar para Proporcional (P), Integrador (I) e Derivativo (D).
2. Campo para observar e/ou digitar os números para cada parâmetro de ganho-

Modo avançado
O modo Avançado no Controlador PID nos oferece a flexibilidade de ajustar manualmente as configurações de ganho do Controlador PID. O usuário pode acessar cada parâmetro de ganho a partir de dois blocos PID em cascata – Seção A e Seção B. A resposta combinada das duas seções é mostrada no gráfico de resposta PID.

Figura 11. Acessando a interface para o modo Avançado no Bloco PID.

1. Botão Habilitar/Desabilitar para selecionar a Seção correspondente. Desabilitar qualquer Seção garantirá que apenas a outra Seção esteja ativa. Desabilitar ambas as Seções resultará em uma lógica de retransmissão de sinal/passagem.
2. Habilitar/Desabilitar o parâmetro de ganho correspondente em cada Seção.
3. Campo para observar ou digitar os números de cada parâmetro de ganho em dB ou Hz.
4. Gráfico de resposta PID correspondente.
5. Alterne entre gráficos de magnitude e fase.
6. Feche o bloco PID.

Os ganhos dos diferentes parâmetros são mostrados abaixo

Tabela 2. Diferentes parâmetros da seção PID

Observação: Integradores duplos podem ser implementados no modo Avançado por meio da cascata de integradores na Seção A e na Seção B.

Configurações do caminho do controlador
Outros elementos do diagrama de blocos no controlador PID incluem interruptores para habilitar/desabilitar o sinal no caminho de processamento, deslocamentos que podem ser aplicados ao sinal de entrada ou ao sinal de controle e aplicação de volumetage limites nos canais de saída.

Figura 12. Configurações do caminho do controlador PID.

1. Digite o deslocamento de entrada antes do controlador.
2. Abra/feche o interruptor de entrada do sinal de entrada para o controlador.
3. Abra/feche o interruptor de saída do Controlador para a saída.
4. Digite o deslocamento de saída antes que ele seja gerado como saída.
5. Habilitar/Desabilitar o Voltage limitador.
6. Digite o volume alto e baixotage limites.
7. Habilite/desabilite a saída e defina o ganho de saída (se aplicável).

Compensações
Um offset CC pode ser aplicado ao sinal antes e depois do controlador. Os offsets de entrada podem ser adicionados ou subtraídos da variável de processo medida antes de ela ser alimentada ao bloco PID. Eles são usados ​​para corrigir quaisquer erros de calibração do sensor ou para lidar com desvios conhecidos do ponto de erro. Os offsets de saída são adicionados à saída do bloco PID antes de ela ser enviada ao atuador ou sistema. Esses offsets são usados ​​para manter a operação do sistema em torno de um valor nominal conhecido ou quando o atuador precisa de uma polarização padrão para operar.

Interruptores
As chaves podem ser usadas para ativar ou desativar o circuito de controle. Quando as chaves estão abertas, a chave de entrada alimenta o controlador com zeros, enquanto a chave de saída alimenta a saída com zeros. Ao clicar na chave de entrada e fechá-la, o sinal de entrada é novamente alimentado ao controlador. Da mesma forma, ao clicar na chave de saída, o sinal do controlador é passado para o caminho do sinal de saída. Cada vez que as chaves são abertas e fechadas, os registradores Integrador e Diferenciador no Controlador PID são zerados.

Volumetage limites
VolumetagOs limites podem ser aplicados antes que os sinais sejam gerados pelas portas de saída. Esses limites garantem que a saída seja mantida nesses volumes.tage níveis sempre que o sinal cruza o limite especificado. Por exemploampconsidere um sistema que só funciona com vol positivotages. Um deslocamento de entrada seria útil para gerar um sinal de erro de cruzamento por zero com um deslocamento de saída para retorná-lo a um nível positivo. O volumetage os limites seriam úteis para garantir que o volume mínimotage é sempre maior que zero.

Observando os dados

Osciloscópio Embutido

Figura 13. Sinais do ponto de sondagem viewed no osciloscópio incorporado.

Registro de dados 

Figura 14. Registrador de dados incorporado no controlador PID.

O Data Logger incorporado pode transmitir pela rede ou salvar dados no armazenamento interno do nosso Moku. Para mais detalhes, consulte o manual do usuário do Data Logger. Mais informações sobre streaming estão disponíveis em nossa Referência de API.

Exportando dados
Exporte os dados clicando no ícone de compartilhamento. Quaisquer pontos de sondagem ativos serão capturados na exportação ou registro de dados em tempo real. Abra o Osciloscópio ou Registrador de Dados incorporado para exportar dados em tempo real e registrados, respectivamente.

Dados ao vivo 

Figura 15. Interface de usuário e configurações de exportação de dados.

Para salvar dados ao vivo

1. Selecione o tipo de dados a exportar
   • Rastreamentos Salva os dados de rastreamento para todos os rastreamentos de sinais visíveis, em formato CSV ou MATLAB.
   • Capturas de tela: veja a janela do aplicativo como uma imagem, no formato PNG ou JPG.
   • As configurações salvam as configurações atuais do instrumento em um TXT file.
   • As medições salvam os valores de medição ativos em um formato CSV ou MATLAB.
   • Dados de alta resolução, profundidade de memória completa de valores estatísticos para todos os canais visíveis, em formato LI, CSV, HDF5, MAT ou NPY.
2. Selecione o formato de exportação.
3. Selecione o Fileprefixo de nome para sua exportação. O padrão é “MokuPIDControllerData” e pode ser alterado para qualquer filenome de caracteres alfanuméricos e sublinhados. Um timestampamp e o formato dos dados será anexado ao prefixo para garantir a filenome é único. Por exemploamparquivo: “MokuPIDControllerData_YYYYMMDD_HHMMSS_Traces.csv”
4. Insira comentários adicionais para serem salvos em qualquer texto baseado file cabeçalho.
5. Selecione o destino de exportação no seu computador local. Se “Meu files” ou “Compartilhar” for selecionado, o local exato será selecionado ao clicar no botão Exportar. Vários tipos de exportação podem ser exportados simultaneamente usando Meu Files e Compartilhar, mas apenas um tipo de exportação pode ser exportado para a área de transferência por vez.
6. Exportar os dados ou
7. Feche a janela de exportação de dados sem exportar.

Dados registrados

Figura 16. File exportando interface do usuário e configurações.

Para salvar dados registrados:

1. Selecionar tudo files registrados na memória do dispositivo para baixar ou converter.
2. Exclua o selecionado file/s.
3. Navegue e selecione file/s para baixar ou converter.
4. Selecione um opcional file formato de conversão.
5. Selecione um local para exportar o arquivo selecionado files para.
6. Exporte os dados.
7. Feche a janela de exportação de dados sem exportar.

Exampos

Usando PID em um sistema de feedback
O Controlador PID Moku pode ser incorporado diretamente em diferentes sistemas de feedback. Uma simples exampenvolve o uso de um controlador PID para controlar o fluxo de fluido em um tanque.

Figura 17. Diagrama de blocos do sistema de tanque de água.

Considere um diagrama de blocos simples de um sistema de tanque. O tanque utiliza duas válvulas para controlar a entrada e a saída de um fluido. Um sensor é usado para medir o nível do fluido no tanque e é fornecido ao Moku como um volume.tage sinal. O Controlador PID Moku então produziria um sinal para controlar as válvulas.

• Etapa 1: Configurar as configurações do front-end analógico para as entradas de sinal
  Defina as configurações do front-end analógico para a entrada. Neste caso, ambas as entradas têm impedância de entrada de 50 Ω para corresponder à fonte, atenuação de -20 dB e usam acoplamento CC.
• Etapa 2: Configurar a matriz de controle
  Configure a matriz de controle para receber a Entrada1 no caminho de controle 1 e a Entrada1 no caminho de controle 2. Como as mesmas informações de nível de água são necessárias para ambos os sistemas, ambos os caminhos de controle usarão as mesmas informações. A matriz assumirá os valores [1, 0; 1, 0].
• Etapa 3: Configurar os deslocamentos de entrada e saída
  Os deslocamentos de entrada fornecem o ponto de ajuste de referência. Dependendo da válvula, a altura pode ser convertida em um volumetage usando um fator de escala. Isso pode ser usado para gerar o deslocamento CC de referência e, assim, criar um sinal de erro. Como as válvulas operam em modo unipolar, os deslocamentos de saída precisam garantir que o sinal seja positivo o tempo todo. Isso pode ser reforçado habilitando o voltage limites para ter um mínimo de 0 V.

Figura 18. Interface do controlador PID para implementação de feedback no sistema de tanque.

• Etapa 4: Configurar o bloco PID
  O Controlador PID pode ser ajustado para a configuração desejada para operação. Os valores ideais podem ser calculados analiticamente por meio de uma análise em malha aberta no sistema do tanque. Alternativamente, a malha de controle pode ser habilitada com ganhos muito baixos e aumentá-los lentamente até que se torne instável.
• Passo 5: Habilitar as saídas
  Após a configuração dos blocos PID, as saídas podem ser habilitadas. Essas saídas serão usadas para controlar a operação da válvula.
• Etapa 6: Observe as entradas e saídas do controlador
  Coloque pontas de prova nos canais de entrada e nas saídas do Controlador PID.

Ferramentas adicionais

Menu principal
O menu principal pode ser acessado clicando no ícone no canto superior esquerdo.

Ajuda de IA… Abre uma janela para conversar com uma IA treinada para fornecer ajuda específica para Moku (Ctrl/Cmd+F1)
Meus Dispositivos retorna para a tela de seleção do dispositivo
Trocar para outro instrumento
Salvar/recuperar configurações

• Salvar estado atual do instrumento (Ctrl/Cmd+S)
• Carregar último estado do instrumento salvo (Ctrl/Cmd+O)
• Exibe as configurações atuais do instrumento, com a opção de exportar as configurações.

Redefinir instrumento para seu estado padrão (Ctrl/Cmd+R)
Instrumento de sincronização slots no modo multi-instrumento*
Externo A seleção de clock de 10 MHz determina se o clock interno de 10 MHz é usado.
Configuração de mistura de relógio abre o pop-up de configuração de mistura de relógios *
Fonte de energia painel de acesso*
File Gerente ferramenta de acesso
File Converterferramenta de acesso r
Preferências ferramenta de acesso
Se disponível, use as configurações ou o dispositivo atual.

AjudaO 

• Instrumentos líquidos webo site abre no navegador padrão
• Lista de atalhos (Ctrl/Cmd+H)
• Manual Abra o manual do usuário no seu navegador padrão (F1)
• Relatar um problema à equipe da Liquid Instruments
• A Política de Privacidade abre no navegador padrão
• Exportar diagnóstico exporta um diagnóstico file você pode enviar para a equipe da Liquid Instruments para obter suporte.
• Sobre a versão do aplicativo Show, verifique se há atualizações ou informações de licença

File conversor 

O File O conversor pode ser acessado no menu principal. O File O conversor converte um formato binário Moku (.li) no computador local para os formatos .csv, .mat, .hdf5 ou .npy. O arquivo convertido file é salvo na mesma pasta que o original file.

Figura 20. File Interface de usuário do conversor.

Para converter um file

1. Selecione um file tipo.
2. Abra um file (Ctrl/Cmd+O) ou pasta (Ctrl/Cmd+Shift+O) ou arraste e solte na File conversor para converter o file.

Preferências e configurações

O painel de preferências pode ser acessado através do Menu Principal. Aqui, você pode reatribuir as representações de cores para cada canal, alternar entre os modos claro e escuro, etc. Ao longo do manual, as cores padrão são usadas para apresentar os recursos do instrumento.

Figura 21. Preferências e configurações para o aplicativo Desktop (a) e para o aplicativo iPad (b).

1. Altere o tema do aplicativo entre modo escuro e claro.
2. Escolha se um aviso será aberto antes de fechar qualquer janela do instrumento.
3. Toque para alterar a cor associada aos canais de entrada.
4. Toque para alterar a cor associada aos canais de saída.
5. Toque para alterar a cor associada ao canal matemático.
6. Selecione se os instrumentos abrem com a última configuração usada ou valores padrão a cada vez.
7. Limpe todas as configurações salvas automaticamente e redefina-as para os padrões.
8. Salve e aplique as configurações.
9. Redefina todas as preferências do aplicativo para seu estado padrão.
10. Notifique quando uma nova versão do aplicativo estiver disponível. Seu dispositivo precisa estar conectado à internet para verificar se há atualizações.
11. Indique os pontos de toque na tela com círculos. Isso pode ser útil para demonstrações.
12. Abra informações sobre o aplicativo Moku instalado e a licença.

Relógio de referência externo

Seu Moku pode suportar o uso de um relógio de referência externo, o que permite a sincronização com vários dispositivos Moku, outros equipamentos de laboratório, a fixação de uma referência de tempo mais estável ou a integração com padrões de laboratório. A entrada e a saída do relógio de referência estão localizadas no painel traseiro do dispositivo. Cada opção de referência externa depende do hardware.view as opções de referência externa disponíveis para seu Moku.

Entrada de referência: Aceita um sinal de relógio de uma fonte externa, como outro Moku, um padrão de frequência de laboratório ou uma referência atômica (por exemploamppor exemplo, um relógio de rubídio ou um oscilador disciplinado por GPS).

Saída de referência: Fornece o relógio de referência interno do Moku para outros equipamentos que requerem sincronização.

Se o seu sinal for perdido ou estiver fora de frequência, o Moku voltará a usar seu próprio relógio interno até que o sinal de referência retorne. Se isso ocorrer, verifique se a fonte está habilitada e se a impedância está correta. ampA amplitude, a tolerância, a frequência e a modulação estão anexadas à referência. Verifique as especificações necessárias nas folhas de especificações do dispositivo. Quando a referência retornar à faixa, o status mudará para "validando" e, em seguida, "válido" quando o bloqueio for restabelecido.

Referência externa de 10 MHz

Para usar a função de referência externa de 10 MHz, certifique-se de que a opção "usar sempre interno" esteja desabilitada no aplicativo Moku, localizada no menu principal em "Relógio externo de 10 MHz". Assim, quando um sinal externo for aplicado à sua entrada de referência Moku e o seu Moku estiver bloqueado, um pop-up será exibido no aplicativo. Em alguns dispositivos, as informações de referência externa também serão exibidas no status do LED. Mais informações podem ser encontradas no Guia de Início Rápido do Moku.

Figura 22. Menu principal do Moku com a referência “Sempre usar interna” desabilitada e usando uma referência externa.

Configuração de mistura de relógio

Se disponível, o Moku combina até quatro fontes de clock simultaneamente para medições de fase, frequência e intervalo mais precisas em todas as escalas de tempo. Um Vol com baixo ruído de fasetagO oscilador de cristal e-Controlled (VCXO) é combinado com um oscilador de cristal controlado por forno (OCXO) de 1 ppb para otimizar o ruído de fase de banda larga e a estabilidade, que pode ser combinado ainda mais com uma referência de frequência externa e disciplina GPS para sincronizar o Moku com seu laboratório e o UTC. O VCXO e o OCXO serão sempre usados ​​para o sinal de geração de clock. As referências externa e de 1 pps são opcionais e podem ser habilitadas ou desabilitadas nas configurações "Configuração de combinação de clock..." no menu principal. As bandas do loop são ajustadas com base nas diferentes configurações possíveis de k-fonte, mostradas na Figura 23, onde as frequências das bandas representam onde o ruído de fase de cada oscilador predomina. Leia como a combinação de clock funciona no Moku: DD e lta para mais detalhes.

Figura 23. Caixa de diálogo de configuração de combinação de relógio Moku com uma referência de frequência externa de 10 MHz e GNSS habilitado.

1. A referência de jitter VCXO é sempre usada para geração de clock, lidando com jitter de alta frequência com o menor ruído.
2. A referência de jitter OCXO é sempre usada para geração de clock, garantindo estabilidade de prazo moderado.
3. A referência de frequência externa de 10/100 MHz usa uma referência externa de “10 MHz” ou “100 MHz” para corrigir o desvio no oscilador local, observando que seu Moku terá que ser reiniciado após cada mudança entre uma fonte de 10 MHz e 100 MHz.
4.  A referência de sincronização de 1 pps utiliza uma referência "Externa" ou "GNSS" para sincronizar com o UTC e corrigir o desvio no oscilador local. A estabilidade estimada do relógio é uma medida de quanto o desempenho da referência se desvia em relação à base de tempo OCXO/VCXO local (conforme combinada atualmente e, se habilitada, controlada pela referência externa de 10/100 MHz).

Perguntas frequentes