[发明专利]一种无死区时间的磁通量子计数装置及方法

权利要求书

1.一种无死区时间的磁通量子计数装置，其特征在于，包括：

第一磁通锁定环及第二磁通锁定环，分别连接相对为高灵敏度的第一SQUID及相对为低灵敏度的第二SQUID；

阈值检测单元，分别连接所述第一磁通锁定环及第二磁通锁定环的输出端；

复位单元，分别接入所述第一磁通锁定环及第二磁通锁定环；

磁通互锁单元，连接在所述阈值检测单元及复位单元之间；

数据采集单元，连接所述第一磁通锁定环及第二磁通锁定环的输出端、连接所述阈值检测单元的输出端、并连接所述磁通互锁单元的输入端；

其中，当所述第一磁通锁定环的输出达到第一预设阈值时，所述阈值检测单元输出第一复位信号；所述磁通互锁单元在接收到所述第一复位信号时，通过复位单元对第一磁通锁定环复位后再重新锁定；所述数据采集单元收集所述第一磁通锁定环从复位至重新锁定之间的死区时间内发生的磁通变化来补偿第一磁通锁定环供锁定工作点；

并且，当检测到所述第一磁通锁定环重新锁定后且收到所述阈值检测单元由于第二磁通锁定环的输出达到第二预设阈值而输出的第二复位信号时，所述数据采集单元控制所述磁通互锁单元通过所述复位单元对所述第二磁通锁定环进行复位后再重新锁定，所述数据采集单元收集所述第二磁通锁定环复位至锁定间的死区时间内发生的磁通变化来补偿第二磁通锁定环供锁定工作点。

2.根据权利要求1所述的无死区时间的磁通量子计数装置，其特征在于，所述第一磁通锁定环及第二磁通锁定环为相同电路结构，所述电路结构包括：

前端放大器，其包括：分别连接所述第一或第二SQUID及偏置电压源的两个输入端、及一输出端；

积分器，其输入端连接所述前端放大器的输出端，其输出端作为磁通锁定环的输出端；

反馈线圈，经反馈电阻连接至所述积分器的输出端，磁性耦合于所述前端放大器输入端连接的第一或第二SQUID。

3.根据权利要求2所述的无死区时间的磁通量子计数装置，其特征在于，

所述前端放大器，包括：

第一级运放，其负极输入端接所述第一或第二SQUID；

第一电阻，其两端分别连接所述第一级运放的负极输入端和输出端；

其中，所述第一级运放的正极连接所述偏置电压源的正极，所述偏置电压源的负 极接地；

所述积分器，包括：

第二级运放，其负极输入端接至所述第一级运放的输出端，所述第二级运放的正极输入端接地；

电容，两端分别连接至所述第二级运放的负极输入端和输出端。

4.根据权利要求1所述的无死区时间的磁通量子计数装置，其特征在于，所述第一预设阈值包括第一参考电压值，所述第二预设阈值包括第二参考电压值；所述阈值检测单元，包括：

第一阈值电路，包括：第一比较器及第二比较器，所述第一比较器的负极输入端连接第二比较器的正极输入端并连接至第一磁通锁定环的输出端，所述第一比较器的正极输入端输入有负的第一参考电压值，所述第二比较器的负极输入端输入有正的第一参考电压值，以在所述第一磁通锁定环的输出的绝对值大于第一参考电压值时，输出第一复位信号；所述第一比较器及第二比较器的输出端均连接至所述数据采集单元；

第二阈值电路，包括：第三比较器及第四比较器，所述第三比较器的负极输入端连接第四比较器的正极输入端并连接至第二磁通锁定环的输出端，所述第三比较器的正极输入端输入有负的第二参考电压值，所述第四比较器的负极输入端输入有正的第二参考电压值，以在所述第二磁通锁定环的输出的绝对值大于第二参考电压值时，输出第二复位信号；所述第三比较器及第四比较器的输出端均连接至所述数据采集单元。

5.根据权利要求4所述的无死区时间的磁通量子计数装置，其特征在于，所述阈值检测单元还包括：第三阈值电路，其包括：第五比较器及第六比较器，所述第五比较器的正极输入端连接第六比较器的负极输入端并连接至第一磁通锁定环的输出端，所述第五比较器的负极输入端输入有负的第三参考电压值，所述第六比较器的正极输入端输入有正的第三参考电压值，以在所述第一磁通锁定环的输出的绝对值小于第三参考电压值时，输出锁定表示信号。