專利名稱：超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
超導(dǎo)電子器件由于其高的靈敏度，常被用于高頻低噪聲檢測(cè)技術(shù)中。超導(dǎo)SIS混頻器和超導(dǎo)HEB混頻器目前已經(jīng)用于毫米波和亞毫米波射電望遠(yuǎn)鏡上作為探測(cè)器進(jìn)行天文及大氣分子譜線的觀測(cè)。超導(dǎo)探測(cè)器需要一定的偏置電壓或者偏置電流才能工作。直流偏置電源是為超導(dǎo)探測(cè)器正常工作提供偏置的儀器。超導(dǎo)SIS混頻器和超導(dǎo)HEB混頻器的工作穩(wěn)定性與偏置電源的性能密切相關(guān)。本發(fā)明涉及一種直流偏置電源，特別是一種用于超導(dǎo)SIS探測(cè)器和超導(dǎo)HEB探測(cè)器的直流偏置電源。
背景技術(shù)：
超導(dǎo)探測(cè)器件，由于是用于低噪聲小信號(hào)的檢測(cè)，對(duì)提供其電源的偏置電路提出了很高要求，無論是恒壓源還是恒流源電路，一定要具有低噪聲、高靈敏度、高穩(wěn)定度等特點(diǎn)?，F(xiàn)在通用的偏置電源(比如Agilent公司的數(shù)字源表)存在以下特點(diǎn)功率大，電壓和電流調(diào)節(jié)范圍大，噪聲波紋大，采用220V市電直接供電干擾大，多數(shù)采用模擬電路實(shí)現(xiàn)。 因此現(xiàn)在通用的偏置電源無法滿足微弱信號(hào)檢測(cè)的超導(dǎo)探測(cè)器需要高穩(wěn)定、低噪聲的工作要求，同時(shí)不利于實(shí)現(xiàn)智能化操作，特別在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行系統(tǒng)集成控制時(shí)這個(gè)缺點(diǎn)尤其明顯，針對(duì)以上不足，鑒于實(shí)驗(yàn)室中對(duì)SIS和HEB混頻器的性能評(píng)估和實(shí)際工作使用中的不同要求，并考慮到今后類似空間應(yīng)用等對(duì)可靠性和體積重量等多方面的要求，開發(fā)集模擬偏置源的實(shí)用性和數(shù)字偏置源的方便靈活性于一身的混合直流偏置電源，滿足電源功率小，電壓和電流調(diào)節(jié)范圍小，噪聲低，利用電池供電干擾小的要求，可進(jìn)行智能化操作，才能更好地適用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和實(shí)際觀測(cè)設(shè)備中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源，直流偏置源具備遠(yuǎn)程控制通信能力和可靠性，其輸出電壓范圍、最大輸出電流、測(cè)量超導(dǎo)探測(cè)器上電壓和電流波動(dòng)幅度、電磁屏蔽性能指標(biāo)滿足超導(dǎo)探測(cè)器實(shí)際應(yīng)用要求。即滿足以下關(guān)于超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源的一些技術(shù)指標(biāo)(I)固定偏置電路輸出電壓范圍為O IOV,模擬掃描電路輸出電壓范圍為-IOV 10V，單片機(jī)智能控制電路輸出電壓范圍為-IOV IOV ;(2)輸出最大電流為ImA ；(3)測(cè)量超導(dǎo)探測(cè)器上電壓波動(dòng)幅度小于30 μ V，電流波動(dòng)幅度小于O. 5 μ Α。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源，由固定偏置電路、模擬掃描電路、偏置控制及監(jiān)測(cè)電路和單片機(jī)智能控制電路組成，單片機(jī)智能控制電路的第一輸出端通過工作模式控制電路和偏置控制及監(jiān)測(cè)電路的控制端連接，單片機(jī)智能控制電路的電壓設(shè)定端和DA電路輸入端連接；所述偏置控制及監(jiān)測(cè)電路的第一輸出端通過ADC電路和單片機(jī)智能控制電路的信號(hào)輸入端連接，所述偏置控制及監(jiān)測(cè)電路的偏壓設(shè)定端通過選擇開關(guān)選擇和DAC電路輸出端或模擬掃描電路電壓輸出端或固定偏置電路電壓輸出端連接；當(dāng)偏置控制及監(jiān)測(cè)電路的偏壓設(shè)定端和DAC電路輸出端連接時(shí)，超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源的工作方式為智能方式，當(dāng)偏置控制及監(jiān)測(cè)電路的偏壓設(shè)定端和模擬掃描電路電壓輸出端連接或固定偏置電路電壓輸出端連接時(shí)，偏置源的工作方式為手動(dòng)方式；所述偏置控制及監(jiān)測(cè)電路中設(shè)有恒壓電路和恒流電路、6線法測(cè)量電路和4線法測(cè)量電路、IV掃描電路和PV掃描電路，手動(dòng)方式下設(shè)有模擬開關(guān)對(duì)這些電路選擇連接，智能方式下通過單片機(jī)智能控制電路控制，對(duì)這些電路進(jìn)行選擇鏈接；所述單片機(jī)智能控制電路用于與上位機(jī)進(jìn)行通信，通信內(nèi)容包括接收上位機(jī)控制命令、向上位機(jī)發(fā)送偏置源工作狀態(tài)信息和測(cè)量數(shù)據(jù)，檢測(cè)超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源工作方式和偏置控制及監(jiān)測(cè)電路輸出狀態(tài)，并將狀態(tài)信息發(fā)送給上位機(jī)，根據(jù)狀態(tài)信息判定后續(xù)動(dòng)作和指令；所述偏置控制及監(jiān)測(cè)電路根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的模式選擇信號(hào)完成工作模式的選擇， 接受偏置設(shè)定電壓，將偏置電壓輸出到與電路相連的外部超導(dǎo)探測(cè)器負(fù)載電路，并完成超導(dǎo)結(jié)上電壓和電流的放大處理；所述偏置設(shè)定電壓由偏壓設(shè)定端輸入，偏置設(shè)定電壓為模擬掃描電路、模擬固定偏置電路或單片機(jī)控制DAC輸出電路三者之一的輸出電壓；所述固定偏置電路通過恒溫基準(zhǔn)源結(jié)合粗調(diào)電位器和細(xì)調(diào)電位器電路，調(diào)節(jié)和輸出固定偏置電壓；所述模擬掃描電路通過雙運(yùn)放結(jié)合頻率調(diào)節(jié)電位器、快掃慢掃選擇開關(guān)和輸出幅度調(diào)節(jié)電位器電路，調(diào)節(jié)和輸出模擬掃描電壓，為偏置控制及監(jiān)測(cè)電路提供預(yù)定偏置電壓。本發(fā)明中設(shè)定了可供選擇的三種偏置預(yù)定電壓，包括模擬設(shè)定電壓和數(shù)字設(shè)定電壓，所以本發(fā)明的超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源是模擬偏置源和數(shù)字偏置源的混合版本。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源處于手動(dòng)工作方式時(shí)，單片機(jī)智能控制電路控制ADC轉(zhuǎn)換電路定時(shí)檢測(cè)超導(dǎo)探測(cè)器超導(dǎo)結(jié)上的電壓和電流，將電壓和電流顯示在液晶屏上；當(dāng)超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源處于智能工作方式時(shí)，單片機(jī)智能控制電路接收上位機(jī)的控制命令，設(shè)定DAC電路偏置輸出，設(shè)定恒壓模式或恒流模式工作，設(shè)定選擇6線法或4線法測(cè)量電流，設(shè)定預(yù)定偏置電壓，設(shè)定對(duì)超導(dǎo)探測(cè)器超導(dǎo)結(jié)進(jìn)行IV掃描或PV掃描。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在工作模式控制電路輸出端與偏置控制和監(jiān)測(cè)電路中實(shí)現(xiàn)模式選擇的開關(guān)之間設(shè)有光電隔離器，單片機(jī)通過數(shù)字光電隔離IO方式控制光電隔離器狀態(tài)的切換實(shí)現(xiàn)模式的選擇，光電隔離器實(shí)現(xiàn)數(shù)字地與模擬地的隔離，減小數(shù)字部分干擾對(duì)模擬電路的影響。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述固定偏置電路通過恒溫基準(zhǔn)源結(jié)合粗調(diào)電位器和細(xì)調(diào)電位器電路實(shí)現(xiàn)固定偏置的精確調(diào)節(jié)和穩(wěn)定輸出。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述模擬掃描電路的核心電路是由雙運(yùn)算放大器構(gòu)成三角波掃描電路，通過開關(guān)的通斷提供模擬方式的快速掃描和慢速掃描。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，為了提高所述直流偏置源的最大輸出電流，在偏置控制及監(jiān)測(cè)電路處于恒流模式下，所述直流偏置源中的總串聯(lián)電阻Rs為10ΚΩ。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在偏置控制及監(jiān)測(cè)電路處于恒壓模式下，遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)在設(shè)置預(yù)定電壓時(shí)按下式進(jìn)行預(yù)補(bǔ)償，
\ — TlVj ^Vs + --X Vs,
Kj+η
Rsη =——
RjGv其中Vs為設(shè)置電壓，Vj為超導(dǎo)結(jié)上反饋電壓(放大Gv = 1000倍后)，Vc為運(yùn)放控制輸出電壓，Rs為直流偏置源中的總串聯(lián)電阻，Rj為工作中超導(dǎo)結(jié)在能隙以下的等效電阻，Gv為電壓放大倍數(shù)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源的電路部分設(shè)置在電路板上，電路板設(shè)置在機(jī)殼內(nèi)，所有調(diào)整電位器和開關(guān)被安置在機(jī)殼前板，而輸入輸出接頭則被安排在機(jī)殼后板，通過邊框機(jī)殼保護(hù)地線和中間保護(hù)地屏蔽隔離相應(yīng)部分，輔以底蓋和頂蓋的屏蔽，預(yù)期實(shí)現(xiàn)模擬和數(shù)字部分的良好隔離。


圖I為超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源結(jié)構(gòu)框圖2為固定偏置電路結(jié)構(gòu)示意圖3為模擬掃描電路圖4為單片機(jī)智能控制電路的控制程序流程圖
圖5為偏置電壓反饋控制電路圖6為檢測(cè)輸出總電路的電路圖7為面板結(jié)構(gòu)意圖8為背板結(jié)構(gòu)意圖9為利用超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源測(cè)量低溫下超導(dǎo)HEB的IV曲線。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例做進(jìn)一步說明。
超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源是模擬偏置源和數(shù)字偏置源的混合版本，基本結(jié)構(gòu)如圖
I所示。超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源由固定偏置電路、模擬掃描電路、偏置控制及監(jiān)測(cè)電路和單片機(jī)智能控制電路組成，單片機(jī)智能控制電路的第一輸出端通過工作模式控制電路和偏置控制及監(jiān)測(cè)電路的控制端連接，單片機(jī)智能控制電路的電壓設(shè)定端和DAC電路輸入端連接；偏置控制及監(jiān)測(cè)電路的第一輸出端通過ADC電路和單片機(jī)智能控制電路的信號(hào)輸入端連接，偏置控制及監(jiān)測(cè)電路的偏壓設(shè)定端通過選擇開關(guān)和通過數(shù)模轉(zhuǎn)換電路輸出端或模擬掃描電路電壓輸出端或固定偏置電路電壓輸出端連接；當(dāng)偏置控制及監(jiān)測(cè)電路的偏壓設(shè)定端和DAC電路輸出端連接時(shí)，超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源的工作方式為智能方式，當(dāng)偏置控制及監(jiān)測(cè)電路的偏壓設(shè)定端和模擬掃描電路電壓輸出端連接或固定偏置電路電壓輸出端連接時(shí)，偏置源的工作方式為手動(dòng)方式；偏置控制及監(jiān)測(cè)電路中設(shè)有恒壓電路和恒流電路， 6線法測(cè)量電路和4線法測(cè)量電路，IV掃描電路和PV掃描電路，并設(shè)有模擬開關(guān)對(duì)這些電路選擇連接。偏置控制及監(jiān)測(cè)電路根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的模式選擇信號(hào)完成工作模式的選擇，接受偏置設(shè)定電壓，將偏置電壓輸出到與電路相連的外部超導(dǎo)探測(cè)器負(fù)載電路，并完成超導(dǎo)結(jié)上電壓和電流的放大處理；偏置設(shè)定電壓由偏壓設(shè)定端輸入，為偏置電壓為模擬掃描電路、 模擬固定偏置電路或單片機(jī)控制DAC輸出電路三者之一的輸出電壓。輸出偏置電壓至S+、 S-端口，V+和V-端口輸出超導(dǎo)SIS和HEB結(jié)兩端電壓，I+和I-是超導(dǎo)結(jié)上電流在采樣電阻Rm兩端產(chǎn)生的電壓，這兩個(gè)電壓輸入到偏置控制及VIP處理電路中，經(jīng)過低噪聲放大器放大1000倍后，輸出的信號(hào)可以用示波器顯示、記錄儀記錄、單片機(jī)控制ADC采樣測(cè)量計(jì)算。電路中實(shí)現(xiàn)信號(hào)切換和模式選擇的開關(guān)芯片DG403DYZ并不是直接由單片機(jī)發(fā)出的信號(hào)控制(因?yàn)檫@樣會(huì)帶來模擬信號(hào)的較長(zhǎng)引線和削弱偏置源的智能性)，在這里我們采用單片機(jī)采集各開關(guān)狀態(tài)并通過數(shù)字光電隔離IO方式控制模擬開關(guān)來實(shí)現(xiàn)狀態(tài)的切換和數(shù)字地與模擬地的隔離，減小數(shù)字部分干擾對(duì)模擬電路的影響。固定偏置電路如圖2所示，固定偏置電路通過恒溫基準(zhǔn)源結(jié)合粗調(diào)電位器和細(xì)調(diào)電位器電路實(shí)現(xiàn)固定偏置的精確調(diào)節(jié)和穩(wěn)定輸出。模擬掃描電路如圖3所示，模擬掃描電路的核心電路是由雙運(yùn)算放大器構(gòu)成三角波掃描電路通過開關(guān)SW301的通斷提供了模擬方式的快速掃描(SW301斷開)或慢速掃描 (Sff301閉合)(對(duì)什么進(jìn)行掃描？)，可調(diào)電位器VR306控制掃描電壓的頻率，可調(diào)電位器 VR307控制掃描電壓輸出幅度。以單片機(jī)為核心的智能控制電路的功能包括(I)與上位機(jī)通過RS485/RS422進(jìn)行通信，包括接收上位機(jī)控制命令、向上位機(jī)發(fā)送偏置源工作狀態(tài)信息(源輸出開關(guān)狀態(tài)、手動(dòng)工作方式或智能工作方式、恒壓輸出或恒流輸出、6線法測(cè)試電流或4線法測(cè)試電流)和測(cè)量數(shù)據(jù)；(2)檢測(cè)偏置源輸出開關(guān)狀態(tài)以及工作方式(手動(dòng)或智能方式)，并將狀態(tài)信息發(fā)送給上位機(jī)，根據(jù)狀態(tài)信息判定后續(xù)功能的動(dòng)作與否；(3)手動(dòng)工作方式時(shí)，單片機(jī)定時(shí)檢測(cè)超導(dǎo)探測(cè)器上電壓電流，將電壓電流顯示在液晶屏上；(4)智能工作方式時(shí)，接收上位機(jī)的控制命令，包括設(shè)定設(shè)定恒壓模式或恒流模式工作、設(shè)定6線法或4線法測(cè)量、設(shè)定固定偏置電壓、進(jìn)行IV掃描或PV掃描。上述功能通過單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)，控制程序的流程圖如圖4所示。超導(dǎo)SIS和HEB探測(cè)器的常溫等效電阻約為30 80 Ω，為了保護(hù)超導(dǎo)結(jié)和提高偏置點(diǎn)的穩(wěn)定性，通常在超導(dǎo)結(jié)中加入串聯(lián)電阻Rm和并聯(lián)電阻Rp，因此，工作中超導(dǎo)結(jié)在能隙以下的等效電阻Rj約50 Ω，而在能隙以上Rj約為30 Ω。偏置源可工作于電流和電壓模式，電流模式下偏置源輸出純粹是一個(gè)V/I變換器。輸出電流大小I = Vs/Rs,由于源電路中總串聯(lián)電阻Rs = 20K>> Rj，因此設(shè)定電流與給定電壓成線性關(guān)系。DAC輸出電壓量程-IOV +10V，因此偏置源最大輸出電流約500uA，通過并聯(lián)電阻后加到超導(dǎo)結(jié)上的偏置電壓最大在IOmV左右。為達(dá)到我們提出的最大輸出電流為ImA的技術(shù)指標(biāo)，只需要將源電路中總串聯(lián)電阻Rs改為10ΚΩ即可。偏置源電壓反饋模式控制部分核心電路如圖5所示， 設(shè)定電壓Vs和超導(dǎo)結(jié)上經(jīng)放大后的反饋電壓Vj從運(yùn)放的+、_端饋入，實(shí)際控制電壓Vc由運(yùn)放輸出端引出。在電壓反饋模式下，該電路的工作狀態(tài)推導(dǎo)如下由運(yùn)放特性可知，運(yùn)放輸入端V+ = V-,即VsVc-Vj-xR4 =-xR\ + Vj
L J R3 + R4RI + R2⑴其中Vs為設(shè)置電壓，Vj為超導(dǎo)結(jié)上反饋電壓(放大Gv = 1000倍后)，Vc為運(yùn)放 控制輸出電壓；由(1)式可得
r nRI + R2 R4 R2Vc =-x ——xVs--x V]
R3 + R4 R1 R1令
權(quán)利要求
1.超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源，其特征是，該直流偏置源由固定偏置電路、模擬掃描電路、偏置控制及監(jiān)測(cè)電路和單片機(jī)智能控制電路組成，單片機(jī)智能控制電路的第一輸出端通過工作模式控制電路和偏置控制及監(jiān)測(cè)電路的控制端連接，單片機(jī)智能控制電路的電壓設(shè)定端和DA電路輸入端連接；所述偏置控制及監(jiān)測(cè)電路的第一輸出端通過ADC電路和單片機(jī)智能控制電路的信號(hào)輸入端連接，所述偏置控制及監(jiān)測(cè)電路的偏壓設(shè)定端通過選擇開關(guān)選擇和DAC電路輸出端或模擬掃描電路電壓輸出端或固定偏置電路電壓輸出端連接；當(dāng)偏置控制及監(jiān)測(cè)電路的偏壓設(shè)定端和DAC電路輸出端連接時(shí)，超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源的工作方式為智能方式，當(dāng)偏置控制及監(jiān)測(cè)電路的偏壓設(shè)定端和模擬掃描電路電壓輸出端連接或固定偏置電路電壓輸出端連接時(shí)，偏置源的工作方式為手動(dòng)方式；所述偏置控制及監(jiān)測(cè)電路中設(shè)有恒壓電路和恒流電路、6線法測(cè)量電路和4線法測(cè)量電路、IV掃描電路和PV掃描電路，手動(dòng)方式下設(shè)有模擬開關(guān)對(duì)這些電路選擇連接，智能方式下通過單片機(jī)智能控制電路控制，對(duì)這些電路進(jìn)行選擇鏈接；所述單片機(jī)智能控制電路用于與上位機(jī)進(jìn)行通信，通信內(nèi)容包括接收上位機(jī)控制命令、向上位機(jī)發(fā)送偏置源工作狀態(tài)信息和測(cè)量數(shù)據(jù)，檢測(cè)超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源工作方式和偏置控制及監(jiān)測(cè)電路輸出狀態(tài)，并將狀態(tài)信息發(fā)送給上位機(jī)，根據(jù)狀態(tài)信息判定后續(xù)動(dòng)作和指令；所述偏置控制及監(jiān)測(cè)電路根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的模式選擇信號(hào)完成工作模式的選擇，接受偏置設(shè)定電壓，將偏置電壓輸出到與電路相連的外部超導(dǎo)探測(cè)器負(fù)載電路，并完成超導(dǎo)結(jié)上電壓和電流的放大處理；所述偏置設(shè)定電壓由偏壓設(shè)定端輸入，偏置設(shè)定電壓為模擬掃描電路、模擬固定偏置電路或單片機(jī)控制DAC輸出電路三者之一的輸出電壓；所述固定偏置電路通過恒溫基準(zhǔn)源結(jié)合粗調(diào)電位器和細(xì)調(diào)電位器電路，調(diào)節(jié)和輸出固定偏置電壓；所述模擬掃描電路通過雙運(yùn)放結(jié)合頻率調(diào)節(jié)電位器、快掃慢掃選擇開關(guān)和輸出幅度調(diào)節(jié)電位器電路，調(diào)節(jié)和輸出模擬掃描電壓，為偏置控制及監(jiān)測(cè)電路提供預(yù)定偏置電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源，其特征是，當(dāng)超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源處于手動(dòng)工作方式時(shí)，單片機(jī)智能控制電路控制ADC轉(zhuǎn)換電路定時(shí)檢測(cè)超導(dǎo)探測(cè)器超導(dǎo)結(jié)上的電壓和電流，將電壓和電流顯示在液晶屏上；當(dāng)超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源處于智能工作方式時(shí)，單片機(jī)智能控制電路接收上位機(jī)的控制命令，設(shè)定DAC電路偏置輸出，設(shè)定恒壓模式或恒流模式工作，設(shè)定選擇6線法或4線法測(cè)量電流，設(shè)定預(yù)定偏置電壓，設(shè)定對(duì)超導(dǎo)探測(cè)器超導(dǎo)結(jié)進(jìn)行IV掃描或PV掃描。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源，其特征是，在工作模式控制電路輸出端與偏置控制和監(jiān)測(cè)電路中實(shí)現(xiàn)模式選擇的開關(guān)之間設(shè)有光電隔離器，單片機(jī)通過數(shù)字光電隔離IO方式控制光電隔離器狀態(tài)的切換實(shí)現(xiàn)模式的選擇，光電隔離器實(shí)現(xiàn)數(shù)字地與模擬地的隔離，減小數(shù)字部分干擾對(duì)模擬電路的影響。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源，其特征是，所述固定偏置電路通過恒溫基準(zhǔn)源結(jié)合粗調(diào)電位器和細(xì)調(diào)電位器電路實(shí)現(xiàn)固定偏置的精確調(diào)節(jié)和穩(wěn)定輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源，其特征是，所述模擬掃描電路的核心電路是由雙運(yùn)算放大器構(gòu)成三角波掃描電路，通過開關(guān)的通斷提供模擬方式的快速掃描和慢速掃描。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源，其特征是，在偏置控制及監(jiān)測(cè)電路處于恒流模式下，所述直流偏置源中的總串聯(lián)電阻Rs為10ΚΩ。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源，其特征是，在偏置控制及監(jiān)測(cè)電路處于恒壓模式下，遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)在設(shè)置預(yù)定電壓時(shí)按下式進(jìn)行預(yù)補(bǔ)償，Vj ^Vs + ^—X Vs,Kj + ηRsη --RjGv其中Vs為設(shè)置電壓，Vj為超導(dǎo)結(jié)上反饋電壓(放大Gv = 1000倍后)，Vc為運(yùn)放控制輸出電壓，Rs為直流偏置源中的總串聯(lián)電阻，Rj為工作中超導(dǎo)結(jié)在能隙以下的等效電阻， Gv為電壓放大倍數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源，其特征是，所述超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源的電路部分設(shè)置在電路板上，電路板設(shè)置在機(jī)殼內(nèi)，所有調(diào)整電位器和開關(guān)被安置在機(jī)殼前板，而輸入輸出接頭則被安排在機(jī)殼后板。
全文摘要
超導(dǎo)探測(cè)器用直流偏置源，由固定偏置電路、模擬掃描電路、偏置控制及監(jiān)測(cè)電路和單片機(jī)智能控制電路組成，偏置控制及監(jiān)測(cè)電路的第一輸出端通過ADC電路和單片機(jī)智能控制電路的信號(hào)輸入端連接，偏置控制及監(jiān)測(cè)電路的偏壓設(shè)定端通過選擇開關(guān)選擇和DAC電路輸出端或模擬掃描電路電壓輸出端或固定偏置電路電壓輸出端連接；當(dāng)偏置控制及監(jiān)測(cè)電路的偏壓設(shè)定端和DAC電路輸出端連接時(shí)，超導(dǎo)探測(cè)用直流偏置源的工作方式為智能方式，當(dāng)偏置控制及監(jiān)測(cè)電路的偏壓設(shè)定端和模擬掃描電路電壓輸出端連接或固定偏置電路電壓輸出端連接時(shí)，偏置源的工作方式為手動(dòng)方式。
文檔編號(hào)G05F1/46GK102591388SQ201110346149
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者姚騎均, 張坤 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)