本发明专利技术提供一种多通道全隔离恒流装置及超导电路测试系统，包括：直流电源模块，用于提供N路第一直流电源；直流转直流模块，将各路第一直流电源转换为相应的第二直流电源，其中，各第二直流电源为独立电源；数控恒流模块，基于控制信号将N路第二直流电源分别转换为N路恒流源；N为大于1的自然数。本发明专利技术实现全隔离式的恒流输出，保证各个通道间的独立性；各模块设计比较灵活，各通道相对独立，易扩展；集成度高、体积小、易携带；采用电池供电，各通道噪声干扰小；采用数控控制，精度高；且采用光纤隔离，各通道之间的干扰小。各通道之间的干扰小。各通道之间的干扰小。
【技术实现步骤摘要】
多通道全隔离恒流装置及超导电路测试系统
[0001]本专利技术涉及超导电路测试领域，特别是涉及一种多通道全隔离恒流装置及超导电路测试系统。
技术介绍
[0002]用于超导电路测试的多通道全隔离恒流源是为了解决超导芯片测试的独立偏置源需求。超导电路的测试有三个关键要素：独立的偏置源、测试信号的注入和输出的监测。其中最重要的因素应该就是独立的偏置源。由于超导电路内部使用的DC bias都是电流偏置，偏置电流会使相应部位的JJ(Josephson Junction，超导电路的基本单元，类似于半导体电路的晶体管)处在一个临界触发的状态，所以为超导电路提供的偏置电流必须保持足够稳定，否则会导致电路内部JJ出现误触发的现象，会影响电路的正常工作，甚至使电路不工作。超导电路对于偏置电流的要求不仅仅在稳定性上，对于超导电路来说，偏置电流是由多个通道加在供电网络上，各个通道之间应该相互独立。而且超导SFQ(Single Flux Quantum，单磁通量子)脉冲很微弱，空间以及电路内部的电磁干扰都会影响到SFQ电路的正常工作。所以，多通道供电需要通道间相互隔离，避免地环路形成。地环路会引起参考电平的波动，干扰SFQ电路的正常工作。
[0003]目前，商用的多通道恒流源最主要的问题是其各个通道之间会相互影响，以两通道恒流源为例，经过测试，两个通道单独工作时的电流和两个通道一起工作时的电流不一样，如图1所示，两通道恒流源1使用交流供电，两个通道一起输出的时候，在电桥bridge上面会检测到有电流，I1不等于I2、I3不等于I4，说明两个通道的电流在此种情况下会出现再分配的情况，此种商用电源若用于超导电路，则会对超导芯片的正常工作产生影响；而且多通道一起工作时电流无法保持一直稳定状态。
[0004]因此，如何提高超导芯片测试时独立偏置源的独立性和稳定性，已成本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
[0005]应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种多通道全隔离恒流装置及超导电路测试系统，用于解决现有技术中独立偏置源的独立性和稳定性不足的问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种多通道全隔离恒流装置，所述多通道全隔离恒流装置至少包括：
[0008]直流电源模块、直流转直流模块及数控恒流模块；
[0009]所述直流电源模块用于提供N路第一直流电源；
[0010]所述直流转直流模块连接于所述直流电源模块的输出端，将各路第一直流电源转
换为相应的第二直流电源，其中，各第二直流电源为独立电源；
[0011]所述数控恒流模块连接于所述直流转直流模块的输出端，基于控制信号将N路第二直流电源分别转换为N路恒流源；
[0012]其中，N为大于1的自然数。
[0013]可选地，所述直流转直流模块包括N个直流转直流单元，各直流转直流单元分别接收一第一直流电源，并对对应第一直流电源的电压值进行调整，得到相应的第二直流电源。
[0014]更可选地，各直流转直流单元均包括隔离式直流转直流变换器及低压差线性稳压器；所述隔离式直流转直流变换器的输入端连接对应第一直流电源，并产生独立的直流电源；所述低压差线性稳压器的输入端连接所述隔离式直流转直流变换器的输出端，对所述隔离式直流转直流变换器的输出信号进行稳压，得到相应的第二直流电源。
[0015]可选地，所述数控恒流模块包括上位机及N个恒流单元；所述上位机与各恒流单元的控制端通过光纤连接，并为各恒流单元提供控制信号；各恒流单元分别接收一第二直流电源，并将对应第二直流电源转换为恒流源。
[0016]更可选地，各恒流单元均包括主电路、控制电路及数控电路；
[0017]所述主电路的输入端连接对应的第二直流电源，通过调整流经功率管的电流得到恒流源；
[0018]所述控制电路接收所述主电路的反馈信号，并基于所述反馈信号与参考信号的差值产生所述功率管的驱动信号；
[0019]所述数控电路接收所述控制信号，并基于所述控制信号产生所述参考信号。
[0020]更可选地，所述主电路包括功率管、负载及采样模块；所述功率管的一端连接所述第二直流电源的正极，另一端经由串联的所述负载及所述采样模块接地，控制端连接所述控制电路的输出端。
[0021]更可选地，所述控制电路包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一电阻、第二电阻、第一电容及第二电容；所述第一运算放大器的输入端连接所述反馈信号，输出端经由所述第一电阻连接所述第二运算放大器的第一输入端；所述第二运算放大器的第二输入端连接所述参考信号，输出所述驱动信号；所述第一电容连接于所述第二运算放大器的第一输入端与输出端之间；所述第二电阻与所述第二电容串联后连接于所述第二运算放大器的第一输入端与输出端之间。
[0022]更可选地，所述数控电路包括供电模块、光纤模块、微控制单元及数模转换模块；
[0023]所述供电模块为所述数控电路供电；
[0024]所述光纤模块与所述上位机连接，以获取所述上位机提供的控制信号；
[0025]所述微控制单元连接所述光纤模块，基于所述控制信号产生参考值；
[0026]所述数模转换模块连接于所述微控制单元的输出端，将所述参考值转换为模拟的参考信号。
[0027]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种超导电路测试系统，所述超导电路测试系统至少包括：
[0028]杜瓦、超导芯片、测试杆、控制器、示波器及上述多通道全隔离恒流装置；
[0029]所述超导芯片设置于所述杜瓦中；所述测试杆的第一端连接所述超导芯片，第二端设置于所述杜瓦外部，用于实现所述超导芯片的信号传输；
[0030]所述多通道全隔离恒流装置连接所述测试杆，为所述超导芯片提供N路全隔离的恒流源；
[0031]所述控制器连接所述测试杆，为所述超导芯片提供测试信号；
[0032]所述示波器连接所述测试杆，用于显示所述超导芯片的输出信号。
[0033]可选地，所述超导电路测试系统还包括差分放大器，所述差分放大器连接于所述测试杆与所述示波器之间，用于对所述超导芯片输出的信号进行放大处理。
[0034]更可选地，所述超导芯片为超导CPU。
[0035]如上所述，本专利技术的多通道全隔离恒流装置及超导电路测试系统，具有以下有益效果：
[0036]1、本专利技术的多通道全隔离恒流装置及超导电路测试系统实现全隔离式的恒流输出，保证各个通道间的独立性。
[0037]2、本专利技术的多通道全隔离恒流装置及超导电路测试系统中各模块设计比较灵活，各通道相对独立，易扩展。
[0038]3、本专利技术的多通道全隔离恒流装置及超导电路本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多通道全隔离恒流装置，其特征在于，所述多通道全隔离恒流装置至少包括：直流电源模块、直流转直流模块及数控恒流模块；所述直流电源模块用于提供N路第一直流电源；所述直流转直流模块连接于所述直流电源模块的输出端，将各路第一直流电源转换为相应的第二直流电源，其中，各第二直流电源为独立电源；所述数控恒流模块连接于所述直流转直流模块的输出端，基于控制信号将N路第二直流电源分别转换为N路恒流源；其中，N为大于1的自然数。2.根据权利要求1所述的多通道全隔离恒流装置，其特征在于：所述直流转直流模块包括N个直流转直流单元，各直流转直流单元分别接收一第一直流电源，并对对应第一直流电源的电压值进行调整，得到相应的第二直流电源。3.根据权利要求2所述的多通道全隔离恒流装置，其特征在于：各直流转直流单元均包括隔离式直流转直流变换器及低压差线性稳压器；所述隔离式直流转直流变换器的输入端连接对应第一直流电源，并产生独立的直流电源；所述低压差线性稳压器的输入端连接所述隔离式直流转直流变换器的输出端，对所述隔离式直流转直流变换器的输出信号进行稳压，得到相应的第二直流电源。4.根据权利要求1所述的多通道全隔离恒流装置，其特征在于：所述数控恒流模块包括上位机及N个恒流单元；所述上位机与各恒流单元的控制端通过光纤连接，并为各恒流单元提供控制信号；各恒流单元分别接收一第二直流电源，并将对应第二直流电源转换为恒流源。5.根据权利要求4所述的多通道全隔离恒流装置，其特征在于：各恒流单元均包括主电路、控制电路及数控电路；所述主电路的输入端连接对应的第二直流电源，通过调整流经功率管的电流得到恒流源；所述控制电路接收所述主电路的反馈信号，并基于所述反馈信号与参考信号的差值产生所述功率管的驱动信号；所述数控电路接收所述控制信号，并基于所述控制信号产生所述参考信号。6.根据权利要求5所述的多通道全隔离恒流装置，其特征在于：所述主电路包括功率管、负载及采样模块；所述功率管的一端连接所述第二直流电源的正极，另一...
【专利技术属性】
技术研发人员：余金鑫，原蒲升，王永良，李凌云，尤立星，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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