[發明專利]用于采用超導量子干涉器件的傳感器的調試系統及方法

有效

• 申請號: 201310374497.9
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN104422903B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 王永良;常凱;榮亮亮;孔祥燕;徐小峰;謝曉明
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G01R33/035
• 分類號: G01R33/035
• 代理公司: 上海光華專利事務所31219
• 代理人: 高磊

1.一種用于采用超導量子干涉器件的傳感器的調試系統，所述傳感器包括：超導量子干涉器件和與所述超導量子干涉器件相連的讀出電路，其特征在于，至少包括：

與所述讀出電路和超導量子干涉器件連接的數字電壓轉換器，用于將外接的電源分別轉換成所述超導量子干涉器件的可調節的偏置電壓和讀出電路的偏移電壓；

與所述讀出電路的測試信號輸入端、輸出端及數字電壓轉換器相連的調控裝置，用于基于所述測試信號輸入端所輸入的測試信號的周期，檢測所述輸出端所輸出的具有所述周期的感應信號，并從中確定所述周期內的電壓峰峰值和偏移電壓，基于相鄰檢測的兩個所述電壓峰峰值的比較結果來逐步調整所述數字電壓轉換器所輸出的偏置電壓，并控制所述數字電壓轉換器調整偏移電壓以抵消所確定的偏移電壓；其中，所述調控裝置包括：

與所述讀出電路的測試信號輸入端相連的測試信號產生模塊，用于按照所述超導量子的磁通周期生成交變的測試信號，并輸出至所述測試信號輸入端；

與所述讀出電路的輸出端相連的采樣模塊，用于基于所述測試信號的周期過采樣所述輸出端所輸出的感應信號的電壓值；

與所述測試信號產生模塊和采樣模塊相連的調控單元，包括：

與所述采樣模塊相連的運算模塊，用于從所采樣的一個周期的各電壓值中提取最大電壓值和最小電壓值，并將所述最大電壓值與最小電壓值之差確定為所述電壓峰峰值，將最大電壓值與最小電壓值之和的一半確定為所述偏移電壓；

與所述運算模塊連接的第一調控模塊，用于比較所確定的相鄰檢測的兩個所述電壓峰峰值，在后一個所述電壓峰峰值大于前一個所述電壓峰峰值時，控制所述數字電壓轉換器輸出增大預設步長后的偏置電壓，直至所述后一個所述電壓峰峰值小于等于前一個所述電壓峰峰值時，確定不再調整所述數字電壓轉換器輸出的偏置電壓；或在后一個所述電壓峰峰值小于前一個所述電壓峰峰值時，以所述預設步長為基準，在前一次步長的基礎上予以減半，并控制所述數字電壓轉換器輸出減少減半后的步長后的偏置電壓，直至在后一個所述電壓峰峰值大于等于前一個所述電壓峰峰值時，確定不再調整所述數字電壓轉換器輸出的偏置電壓。

2.根據權利要求1所述的用于采用超導量子干涉器件的傳感器的調試系統，其特征在于，所述第一調控模塊還用于在后一個所述電壓峰峰值由小于等于前一個所述電壓峰峰值轉為后一個所述電壓峰峰值大于等于前一個所述電壓峰峰值時，在前一次步長的基礎上予以減 半，并控制所述數字電壓轉換器在當前的偏置電壓基礎上增加本次所減半后的步長并予以輸出，直至當后一個所述電壓峰峰值小于等于前一個所述電壓峰峰值時，控制所述數字電壓轉換器在當前的偏置電壓基礎上減少本次所減半后的步長并予以輸出，如此反復，直至本次減半后的步長小于等于預設的步長閾值，則確定不再調整所述數字電壓轉換器輸出的偏置電壓。

3.根據權利要求1所述的用于采用超導量子干涉器件的傳感器的調試系統，其特征在于，所述調控單元還包括：

與所述運算模塊連接的第二調控模塊，用于若所確定的偏移電壓大于預設的最小偏移電壓，則將所述數字電壓轉換器所輸出的偏移電壓調整為抵消所確定的偏移電壓的偏移電壓，反之，則不予調整。

4.根據權利要求1所述的用于采用超導量子干涉器件的傳感器的調試系統，其特征在于，所述調控系統還包括：與所述讀出電路的控制端相連的控制單元，用于基于所接收的啟動調試信號來向所述控制端輸出開關信號，以令所述讀出電路進入調試狀態。

5.根據權利要求1所述的用于采用超導量子干涉器件的傳感器的調試系統，其特征在于，所述調試系統還包括：與外界電源相連的受控電源開關，用于在所述調控裝置開始調試時閉合，在所述調控裝置確定不再調整所述數字電壓轉換器輸出的偏置電壓斷開。