init

синхронное детектирование.md

@@ -0,0 +1,133 @@
+## модулирование лазерного излучения
+### Варьирование тока лазера
+Может ли лазер включаться-выключаться с частотой 1 МГц?
+Как проверить:
+#### Создать меандр с частотой 1 МГц через ЦАП управления током лазера
+
+PF3, PF4 -- в режиме input, pull-up. Названия INP_0, INP_1 соответственно. Планируется использовать для конфигурации при помощи джамперов (замыкать на GND).
+PE0, PE1 -- в режиме UART8, TX и RX соответственно. 
+TIM8 -- тактируется от APB2 (92 МГц), генерирует update_interrupt каждые 1 мкс. В обработчике -- при помощи Set_LTEC -- включать-выключать лазер. Состояние лазера -- дублировать на выходы OUT10, OUT11 (лазеры 1 и 2 соответственно).
+Ток лазера задается только в прерывании TIM8. Стандартная процедура установки тока редуцируется до передачи нового тока блинкеру (TIM10_up_irq).
+
+Сначала работаем только с лазером 2, в режиме TASK_ENABLE.
+
+Сделано:
+TIM8 генерит прерывания, в прерываниях вызывается Set_LTEC (stm32f7xx_it.c:323, 328).
+Однако, установка тока лазера в прерывании работает только если примерно в этот же момент происходит установка тока в основном цикле (main.c:466). Иначе на MOSI не сигнала, на SCK нет тактирования, на CS нет.
+
+Голубой -- напряжение питания лазера. Так как ток меняется медленно, изменений между отдельными шагами изменения тока нет.
+Желтый -- MOSI
+Синий -- прерывания. Set_LTEC должен отрабатывать на каждом фронте (и рост и спад)
+Фиолетовый -- синхронизация.
+![[RigolDS0.png]]
+
+
+То же, но:
+- Желтый канал не подключен
+- Синий -- уровень меняется при вызове Set_LTEC (изменение состояния пина в начале функции)
+![[RigolDS1.png]]
+Проблема была в приведении типов из task.task_type в первый аргумент Set_LTEC.
+
+Синий -- OUT_11
+Голубой -- напряжение на лазере 2.
+![[RigolDS2.png]]
+
+
+#### Подать меандр на вход ОУ управления током в обход ЦАП
+Можно подать сигнал от 0 до 2.5 В на вход DA14A или DA27A. Наиболее удобно -- на дальние от ЦАП стороны резисторов R60 или R102 соответственно (сопротивление 7.5 кОм). Подавать относительно GNDA.
+### интерферометр Маха-Цандера
+Даташит на модулятор: [[Mach-Zehnder modulator.pdf]]
+Фото модулатора: [[Pasted image 20250211154358.png]]
+#### Управление модулятором
+Выходной сигнал минимален, когда на RF вход (ближе к IN) подается постоянка 4 В, на DC (ближе к OUT) -- 5 В. Или -2 В на RF и -5 на DC.
+График зависимости выходной мощности от напряжения (постоянное)
+![[Mach-Zander_voltage_plot.html]]
+
+
+На выходе только одна гармоника:
+
+Мощность гармоник взависимости от входов. Частота RF -- 1 MHz.
+
+| RF offset, V | RF Vpp, V | DC offset, V | main harmonic, dB | other harmonics, dB | diff, dB |
+| ------------ | --------- | ------------ | ----------------- | ------------------- | -------- |
+| 0            | 0.2       | -2           | -58               | -100                | -42      |
+| 0            | 0.2       | -3.3         | -60               | -100                | -40      |
+| 0            | 1         | 2            | -44               | -80                 | -36      |
+| 0            | 1         | 3.3          | -45               | -80                 | -35      |
+| 2            | 0.2       | 0            | -66               | -100                | -34      |
+| 3.3          | 0.2       | 0            | -64               | -95                 | -31      |
+| 0            | 1         | -1           | -47               | -78                 | -31      |
+| 0            | 3.3       | -3.3         | -33               | -64                 | -31      |
+| 0            | 0.2       | 2            | -60               | -90                 | -30      |
+| 0            | 1         | 1            | -49               | -77                 | -28      |
+| 0            | 1         | -3.3         | -50               | -77                 | -27      |
+| 0            | 0.2       | 0            | -72               | -90                 | -18      |
+| 0            | 3.3       | 3.3          | -41               | -55                 | -14      |
+| 0            | 1         | 0            | -65               | -77                 | -12      |
+| 0            | 3.3       | 0            | -57               | -55                 | 2        |
+|              |           |              |                   |                     |          |
+Оптимальные параметры для генератора:
+- Модуляция: синус 1 МГц. Симметрично относительно 0.
+- DC offset = 3.3 V
+- Нужно ли фиксировать фазу синуса относительно варьирования тока? -- да
+
+| RF offset, V | RF Vpp, V | DC offset, V | main harmonic, dB | other harmonics, dB | diff, dB |
+| ------------ | --------- | ------------ | ----------------- | ------------------- | -------- |
+| 0            | 1         | 3.3          | -45               | -80                 | -35      |
+##### Реализация:
+MCU через PWM создает меандр с частотой 1 МГц. Затем высшие гармоники отфильтровываются, синус усиливается, приводится к амплитуде (Vpp) 1 V, подается на RF вход модулятора.
+На DC вход подается постоянное напряжение 3.3 В.
+###### Драйвер модулятора
+Вход -- меандр.
+###### Фильтр
+проблема: RC фильтр пропускает основную частоту 1 МГц, подавляет следующие 10 гармоник, но пропускает частоты 20 МГц и выше
+
+
+
+
+| Фильтр                               | Результат фильтрования |
+| ------------------------------------ | ---------------------- |
+| ![[Pasted image 20250307134129.png]] | ![[RigolDS0 1.png]]    |
+| ![[Pasted image 20250307134310.png]] | ![[RigolDS1 1.png]]    |
+| ![[Pasted image 20250307134944.png]] | ![[RigolDS2 1.png]]    |
+| ![[Pasted image 20250307135311.png]] | ![[RigolDS3.png]]      |
+| ![[Pasted image 20250307135353.png]] | ![[RigolDS5.png]]      |
+| ![[Pasted image 20250307135409.png]] | ![[RigolDS4.png]]      |
+Наилучший вариант:
+	- ![[Pasted image 20250307134944.png]]
+	- ![[RigolDS9.png]]
+	- ![[RigolDS8.png]]
+	- ![[RigolDS7.png]]
+	- ![[RigolDS6.png]]
+
+
+
+С двумя RLC цепями и частичной корректировкой:
+![[Pasted image 20250307170056.png]]
+
+Голубой -- входной сигнал, меандр 1 МГц, амплитуда 3.3 В.
+Желый -- выходной сигнал.
+Синий -- спектр выходного сигнала.
+![[RigolDS0.bmp]]
+
+![[RigolDS25.png]]
+![[RigolDS26.png]]
+Видно, что высшие гармоники подавить не удалось. Большая проблема -- проникновение ВЧ компонент меандра в цепь 1.5 В, они создают основную долю помех.
+
+##### Выходной сигнал 
+
+
+
+
+
+
+
+## драйвер интерферометра Маха-Цандера
+Исходная схема 2 версии:
+![[Pasted image 20250425151638.png]]
+ОУ радиочастотной части -- TPH2501 ([[TPH2501_GBW_120M.pdf]]).
+
+
+В данной схеме возникли проблемы с трансформатором и питающем его ОУ. Не удалось добиться нормальной работы: несмотря на правильные соотношения индуктивностей обмоток, трансформатор работал или на понижение, или сильно портил входной сигнал, просаживая его амплитуду. В итоге был поставлен повышающий DC-DC преобразователь на MT6308 c с модифицированной катушкой индуктивности (добавлена вторая обмотка, выводы который подключены на подсхему с негативным напряжением), питающий подсхему с положительным напряжением (20В). Также из модуля был удален выходной сглаживающий конденсатор: из-за малости нагрузки модуль работал в пульсирующем режиме, что приводило к большой пульсации выходного напряжения.![[photo_2025-04-25_15-40-33.jpg]]
+
+![[photo_2025-04-25_15-40-35.jpg]]