[發明專利]一種ACJVS裝置集成電子學系統

在審

• 申請號: 202110067963.3
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112929007A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 陳藝翔;秦熙;仝煜;張聞哲;杜江峰
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H03K3/02
• 分類號: H03K3/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱宗力

1.一種ACJVS裝置集成電子學系統，其特征在于，包括：

通訊模塊、輸入信號采集電路、數據處理與控制模塊、驅動信號生成電路以及時鐘分配器；

所述通訊模塊用于獲取上位機發送的配置數據，將所述配置數據發送給所述數據處理與控制模塊，所述配置數據包括控制指令以及目標波形的參數數據，獲取所述數據處理與控制模塊的上傳數據，將所述上傳數據發送給所述上位機；

數據處理與控制模塊，所述數據處理與控制模塊采用FPGA電路實現，用于依據所述控制指令控制所述輸入信號采集電路和所述驅動信號生成電路的工作狀態；在獲取到信號采集指令時，獲取所述輸入信號采集電路發送的數字化波形，基于預設處理邏輯對所述數字化波形進行處理，將處理后的數字化波形反饋給上位機；在獲取到信號生成指令時，基于接收到的參數數據生成波形數據，將所述波形數據發送給所述驅動信號生成電路；

所述輸入信號采集電路，用于將實現外部輸入信號進行數字化處理，并將處理后的外部信號發送給所述數據處理與控制模塊；

所述驅動信號生成電路，用于將獲取到的波形數據合成為模擬信號，將所述模擬信號經過耦合以及濾波發送給向約瑟夫森結陣列；

所述時鐘分配器，用于產生并向所述輸入信號采集電路、所述數據處理與控制模塊、和所述驅動信號生成電路提供時鐘信號。

2.根據權利要求1所述的ACJVS裝置集成電子學系統，其特征在于，還包括：

存儲模塊，用于存儲數據處理與控制模塊基于接收到的參數數據生成的波形數據。

3.根據權利要求2所述的ACJVS裝置集成電子學系統，其特征在于，所述數據處理與控制模塊，包括：

控制模塊，數據調度模塊，數據處理模塊以及內部時鐘模塊；

所述控制模塊，用于接收來自上位機的控制指令，并依據所述控制指令控制所述輸入信號采集電路和所述驅動信號生成電路的工作狀態；

所述數據調度模塊，用于獲取來自上位機的波形參數，將所述波形參數發送給所述數據處理模塊，通過通訊模塊將處理后的數字化波形反饋給上位機；

所述數據處理模塊，用于依據接收到的波形參數生成波形數據，以及根據用戶的配置對采集到的數字化波形進行處理；

所述內部時鐘模塊，用于接收來自所述時鐘分配器的參考時鐘，向所述控制模塊，所述數據調度模塊和所述數據處理模塊分發各自的工作時鐘。

4.根據權利要求3所述的ACJVS裝置集成電子學系統，其特征在于，所述內置有數字式∑-Δ調制器以及DDS模塊用于生成需要的初始波形數據。

5.根據權利要求3所述的ACJVS裝置集成電子學系統，其特征在于，所述時鐘分配器，包括：

時鐘源以及時鐘分配芯片；

所述分配芯片用于將所述時鐘源提供的時鐘信號分配給所述輸入信號采集電路、數據處理與控制模塊、驅動信號生成電路。

6.根據權利要求1所述的ACJVS裝置集成電子學系統，其特征在于，所述輸入信號采集電路，包括：

第一輸入通道和第二輸入通道；

所述第一輸入通道為約瑟夫森結芯片反饋信號輸入通道，所述第一輸入通道中具有反饋信號濾波模塊，所述反饋信號濾波模塊中具有量化噪聲濾波器，所述量化噪聲濾波器用于濾除約瑟夫森結芯片反饋信號所攜帶的量化噪聲。

7.根據權利要求1所述的ACJVS裝置集成電子學系統，其特征在于，所述驅動信號生成電路，包括：

脈沖序列發生模塊，微波信號生成模塊，補償信號生成模塊以及后端處理電路；

脈沖序列發生模塊，用于根據收到的所述波形數據合成脈沖序列信號；

微波信號生成模塊，用于根據收到的所述波形數據合成微波頻段正弦波信號；

補償信號生成模塊，用于負責根據收到的所述波形數據合成補償電流信號；

后端處理電路，用于對所述脈沖序列信號與所述微波正弦信號進行耦合以及濾波處理。