JP2000321343A - Ｓｑｕｉｄ用変調駆動回路の磁場バイアス調整方法および装置 - Google Patents
Ｓｑｕｉｄ用変調駆動回路の磁場バイアス調整方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁場バイアスの調整が容易に行なえる、ＳＱ
ＵＩＤ用変調駆動回路の磁場バイアス調整方法および装
置を提供する。 【解決手段】 ＳＱＵＩＤに、供給される磁束を一定量
に維持する磁束ロックのための所定の周波数ｆの変調電
流を交流電源２３で印加する。その状態でＳＱＵＩＤ１
０に電流兼磁場バイアス供給回路１１から所定のバイア
ス電流を加えた状態で出力電圧を取出し、それをフィル
タ１３、整流器１４を経て電圧モニタ１５でモニタす
る。ここでフィルタ１３は交流電源２３で印加した４０
ｋＨｚの２倍の周波数成分である８０ｋＨｚの成分を取
出しそれを最大化する。
ＵＩＤ用変調駆動回路の磁場バイアス調整方法および装
置を提供する。 【解決手段】 ＳＱＵＩＤに、供給される磁束を一定量
に維持する磁束ロックのための所定の周波数ｆの変調電
流を交流電源２３で印加する。その状態でＳＱＵＩＤ１
０に電流兼磁場バイアス供給回路１１から所定のバイア
ス電流を加えた状態で出力電圧を取出し、それをフィル
タ１３、整流器１４を経て電圧モニタ１５でモニタす
る。ここでフィルタ１３は交流電源２３で印加した４０
ｋＨｚの２倍の周波数成分である８０ｋＨｚの成分を取
出しそれを最大化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は超伝導量子干渉素
子（以下、Superconducting Quantum Interference Dev
ice、ＳＱＵＩＤと省略する）用の変調駆動回路の磁場
バイアス調整方法および装置に関するもので、特に調整
の容易なＳＱＵＩＤ用変調駆動回路の磁場バイアス調整
方法および装置に関する。
子（以下、Superconducting Quantum Interference Dev
ice、ＳＱＵＩＤと省略する）用の変調駆動回路の磁場
バイアス調整方法および装置に関するもので、特に調整
の容易なＳＱＵＩＤ用変調駆動回路の磁場バイアス調整
方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１５は従来の磁束ロックループ（以
下、ＦＬＬと略す）を有するＳＱＵＩＤの制御回路を示
す回路図である。図１５を参照して、従来のＳＱＵＩＤ
用ＦＬＬ回路は、所定の個所に２つのジョセフソン接合
が形成されたＳＱＵＩＤ８１と、ＳＱＵＩＤ８１に定電
流を提供する定電流源８８とを含む。ＳＱＵＩＤ８１に
は図示のないピックアップコイルから測定対象の磁束が
入力される。ＳＱＵＩＤ８１においては、その両端から
の出力電圧がトランスで変圧され、プリアンプ８３で増
幅され、乗算器８４および積分器８５を経て出力電圧に
出力される。出力電圧には、乗算器８４からの出力に変
調部８７によって４０ｋＨｚの変調信号が加算されて、
ＳＱＵＩＤ８１に隣接した磁場印加用コイル８２にフィ
ードバックがかけられる。これによってＳＱＵＩＤ８１
で検出した外部磁束が打消される。
下、ＦＬＬと略す）を有するＳＱＵＩＤの制御回路を示
す回路図である。図１５を参照して、従来のＳＱＵＩＤ
用ＦＬＬ回路は、所定の個所に２つのジョセフソン接合
が形成されたＳＱＵＩＤ８１と、ＳＱＵＩＤ８１に定電
流を提供する定電流源８８とを含む。ＳＱＵＩＤ８１に
は図示のないピックアップコイルから測定対象の磁束が
入力される。ＳＱＵＩＤ８１においては、その両端から
の出力電圧がトランスで変圧され、プリアンプ８３で増
幅され、乗算器８４および積分器８５を経て出力電圧に
出力される。出力電圧には、乗算器８４からの出力に変
調部８７によって４０ｋＨｚの変調信号が加算されて、
ＳＱＵＩＤ８１に隣接した磁場印加用コイル８２にフィ
ードバックがかけられる。これによってＳＱＵＩＤ８１
で検出した外部磁束が打消される。
【０００３】ＳＱＵＩＤ８１からの出力は出力部とは別
に設けられたオシロスコープ９０へ送られてその波形が
観察される。具体的には、フィードバック信号の一部が
オシロスコープ９０のＸ軸に入力され、プリアンプ８３
からの出力がオシロスコープ９０のＹ軸に入力される。
に設けられたオシロスコープ９０へ送られてその波形が
観察される。具体的には、フィードバック信号の一部が
オシロスコープ９０のＸ軸に入力され、プリアンプ８３
からの出力がオシロスコープ９０のＹ軸に入力される。
【０００４】一方、低周波のノイズを低減するために交
流電流バイアス法が知られている。交流電流バイアス法
ではＳＱＵＩＤに絶対値が同じである正負の電流（絶対
値は上記定電流と同じ）を印加するが、安定したフィー
ドバックを実現することは正負の電流バイアスを印加し
ている状態において両者のＳＱＵＩＤ出力の位相がそろ
っている必要がある。そのため各々の位相を合わせるた
めの磁場バイアスの調整を行なう。
流電流バイアス法が知られている。交流電流バイアス法
ではＳＱＵＩＤに絶対値が同じである正負の電流（絶対
値は上記定電流と同じ）を印加するが、安定したフィー
ドバックを実現することは正負の電流バイアスを印加し
ている状態において両者のＳＱＵＩＤ出力の位相がそろ
っている必要がある。そのため各々の位相を合わせるた
めの磁場バイアスの調整を行なう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の磁場バイアスの
調整はオシロスコープ９０で磁場に対する電圧の時間変
化を見ながら電圧波形の位相を手動で調整していた。そ
のため、磁場バイアスの調整が非常に煩雑で時間がかか
るという問題点があった。
調整はオシロスコープ９０で磁場に対する電圧の時間変
化を見ながら電圧波形の位相を手動で調整していた。そ
のため、磁場バイアスの調整が非常に煩雑で時間がかか
るという問題点があった。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ＳＱＵＩＤ用変調駆動回路にお
いて磁場バイアスの調整を簡単に行なうことができる磁
場バイアス調整方法および装置を提供することを目的と
する。
ためになされたもので、ＳＱＵＩＤ用変調駆動回路にお
いて磁場バイアスの調整を簡単に行なうことができる磁
場バイアス調整方法および装置を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る、ＳＱＵ
ＩＤ用の変調駆動回路の磁場バイアス調整方法は、ＳＱ
ＵＩＤに供給される磁束を一定量に維持する磁束ロック
用に所定の周波数の変調交流を印加するステップと、Ｓ
ＱＵＩＤに所定のバイアス電流を加えた状態で出力電圧
を取出すステップと、取出された出力電圧の中から所定
の変調周波数成分が最大になるよう出力電圧を調整する
ステップとを含む。
ＩＤ用の変調駆動回路の磁場バイアス調整方法は、ＳＱ
ＵＩＤに供給される磁束を一定量に維持する磁束ロック
用に所定の周波数の変調交流を印加するステップと、Ｓ
ＱＵＩＤに所定のバイアス電流を加えた状態で出力電圧
を取出すステップと、取出された出力電圧の中から所定
の変調周波数成分が最大になるよう出力電圧を調整する
ステップとを含む。
【０００８】この発明の他の局面によれば、ＳＱＵＩＤ
用変調駆動回路の磁場バイアス調整装置は、ＳＱＵＩＤ
に供給される磁束を一定量に維持する磁束ロックループ
に所定の第１の周波数の変調信号を印加する手段と、Ｓ
ＱＵＩＤに所定のバイアス電流を加えた状態で出力電圧
を取出す手段と、取出された出力電圧の中から第１の周
波数の２倍の周波数成分が最大になるよう取出すフィル
タとを含む。
用変調駆動回路の磁場バイアス調整装置は、ＳＱＵＩＤ
に供給される磁束を一定量に維持する磁束ロックループ
に所定の第１の周波数の変調信号を印加する手段と、Ｓ
ＱＵＩＤに所定のバイアス電流を加えた状態で出力電圧
を取出す手段と、取出された出力電圧の中から第１の周
波数の２倍の周波数成分が最大になるよう取出すフィル
タとを含む。
【０００９】ＳＱＵＩＤに変調用の所定の周波数を加え
た状態で出力電圧を取出し、その出力電圧の中から加え
た所定の変調周波数の２倍の成分を最大化するため、磁
場バイアスの最適化を容易に行なうことができる。
た状態で出力電圧を取出し、その出力電圧の中から加え
た所定の変調周波数の２倍の成分を最大化するため、磁
場バイアスの最適化を容易に行なうことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１１】図１はこの発明が適用されたＳＱＵＩＤ用
変調駆動回路の構成を示すブロック図である。
変調駆動回路の構成を示すブロック図である。
【００１２】図１を参照して、ＳＱＵＩＤ磁束検出装置
１は、ＳＱＵＩＤ１０と、ＳＱＵＩＤ１０に所定のバイ
アス電流を印加する電流兼磁場バイアス供給回路１１
と、ＳＱＵＩＤ１０の両端から出力電圧を取出して増幅
する電圧増幅器１２と、電圧増幅器１２によって増幅さ
れた電圧の中から後に説明する変調信号成分である、所
定の周波数ｆの２倍の周波数成分２ｆのみを通過させる
フィルタ１３と、フィルタ１３で通過された周波数２ｆ
の成分のみを整流する整流器１４と、整流された電圧を
モニタする電圧モニタ１５とを含む。
１は、ＳＱＵＩＤ１０と、ＳＱＵＩＤ１０に所定のバイ
アス電流を印加する電流兼磁場バイアス供給回路１１
と、ＳＱＵＩＤ１０の両端から出力電圧を取出して増幅
する電圧増幅器１２と、電圧増幅器１２によって増幅さ
れた電圧の中から後に説明する変調信号成分である、所
定の周波数ｆの２倍の周波数成分２ｆのみを通過させる
フィルタ１３と、フィルタ１３で通過された周波数２ｆ
の成分のみを整流する整流器１４と、整流された電圧を
モニタする電圧モニタ１５とを含む。
【００１３】電圧増幅器１２で増幅された電圧はＳＱＵ
ＩＤ１０に入力される磁束の変化を補償するためのフィ
ードバック信号を供給する乗算器２４と、乗算器２４か
らの出力電圧を積分する積分器２５とを含み、積分器２
５からの出力が計測された磁場出力として出力される。
積分器２５からの出力信号はＳＱＵＩＤ１０に隣接した
コイル２１にフィードバックされる。コイル２１には、
交流電源２３から印加される周波数ｆの交流磁場、電流
兼磁場バイアス供給回路１１からの矩形波の磁場バイア
スおよび積分器２５からのフィードバック磁場が重畳さ
れる。積分器２５には並列にコンデンサ２６とフィード
バックｏｎ／ｏｆｆスイッチ２７とが設けられている。
ＩＤ１０に入力される磁束の変化を補償するためのフィ
ードバック信号を供給する乗算器２４と、乗算器２４か
らの出力電圧を積分する積分器２５とを含み、積分器２
５からの出力が計測された磁場出力として出力される。
積分器２５からの出力信号はＳＱＵＩＤ１０に隣接した
コイル２１にフィードバックされる。コイル２１には、
交流電源２３から印加される周波数ｆの交流磁場、電流
兼磁場バイアス供給回路１１からの矩形波の磁場バイア
スおよび積分器２５からのフィードバック磁場が重畳さ
れる。積分器２５には並列にコンデンサ２６とフィード
バックｏｎ／ｏｆｆスイッチ２７とが設けられている。
【００１４】（１）第１の実施の形態 次に図１に示した回路における調整について説明する。
図中、点線で示す磁場バイアス信号が調整される。第１
実施の形態においては、この調整が電圧モニタ１５を見
ながら手動で行なわれる。
図中、点線で示す磁場バイアス信号が調整される。第１
実施の形態においては、この調整が電圧モニタ１５を見
ながら手動で行なわれる。
【００１５】次に具体的に説明する。図２は磁場とＳＱ
ＵＩＤ１０からの出力電圧との関係を示すグラフであ
り、図１のＡで示す部分の信号波形である。（Ｂ）は図
２（Ａ）に示した信号波形の中から半周期の波形を取出
し、その時間的変化の様子を示した図である。図２
（Ａ）において、磁場の周期はΦ0である。この磁場に
よる電圧の振幅をＶｐｐで表わす。この値は電流兼磁場
バイアス供給回路１１で加えられるバイアス電流Ｉｂに
より変化し、ある最適値で最大値となる。
ＵＩＤ１０からの出力電圧との関係を示すグラフであ
り、図１のＡで示す部分の信号波形である。（Ｂ）は図
２（Ａ）に示した信号波形の中から半周期の波形を取出
し、その時間的変化の様子を示した図である。図２
（Ａ）において、磁場の周期はΦ0である。この磁場に
よる電圧の振幅をＶｐｐで表わす。この値は電流兼磁場
バイアス供給回路１１で加えられるバイアス電流Ｉｂに
より変化し、ある最適値で最大値となる。
【００１６】図２（Ａ）を参照して、この波形の中から
任意の半周期分の波形を図中太線で示す部分において取
出す。任意の半周期分の波形の時間的変化の割合を示し
たものが図２（Ｂ）である。この波形は交流電源２３で
印加したモジュレーション周波数ｆ＝４０ｋＨｚで変動
している。図２（Ａ）においてで示した部分から矢印
ａで示した線に沿っての位置へ変化し、そこから矢印
ｂに沿っての位置まで電圧がΦ0／２の半周期のうち
に変化している。この〜の変化は図２（Ｂ）に示す
変調周波数の同じ数値をつけた位置に対応する。すなわ
ち、図２（Ｂ）はΦ0／２の磁場の時間的変化を表わ
す。
任意の半周期分の波形を図中太線で示す部分において取
出す。任意の半周期分の波形の時間的変化の割合を示し
たものが図２（Ｂ）である。この波形は交流電源２３で
印加したモジュレーション周波数ｆ＝４０ｋＨｚで変動
している。図２（Ａ）においてで示した部分から矢印
ａで示した線に沿っての位置へ変化し、そこから矢印
ｂに沿っての位置まで電圧がΦ0／２の半周期のうち
に変化している。この〜の変化は図２（Ｂ）に示す
変調周波数の同じ数値をつけた位置に対応する。すなわ
ち、図２（Ｂ）はΦ0／２の磁場の時間的変化を表わ
す。
【００１７】図２（Ｃ）は図２（Ｂ）に示した半周期の
変調磁場に対する電圧Ｖの時間的変化を示す図である。
図２（Ｃ）においても、図２（Ａ）および（Ｂ）で示し
た対応する位置の数値を記載している。
変調磁場に対する電圧Ｖの時間的変化を示す図である。
図２（Ｃ）においても、図２（Ａ）および（Ｂ）で示し
た対応する位置の数値を記載している。
【００１８】図３（Ａ）は磁場−電圧特性の半周期を電
圧が最大の値から最小の値までをカバーするよう取出し
た場合の図２（Ａ）と（Ｂ）に対応する図である。図３
（Ａ）に示すように、電圧の最大値から最小値までをカ
バーする範囲で半周期を取出した場合は、電圧の時間的
変動は変調周波数４０ｋＨｚに一致する。
圧が最大の値から最小の値までをカバーするよう取出し
た場合の図２（Ａ）と（Ｂ）に対応する図である。図３
（Ａ）に示すように、電圧の最大値から最小値までをカ
バーする範囲で半周期を取出した場合は、電圧の時間的
変動は変調周波数４０ｋＨｚに一致する。
【００１９】図３（Ｂ）は電圧の振幅が最小になった状
態の信号を半周期分取出した場合の図２（Ａ）および
（Ｂ）に対応する図である。図に示すように、この状態
で電圧の時間的変化を取出すとその信号の周期は８０ｋ
Ｈｚとなり、変調周波数の２倍になる。
態の信号を半周期分取出した場合の図２（Ａ）および
（Ｂ）に対応する図である。図に示すように、この状態
で電圧の時間的変化を取出すとその信号の周期は８０ｋ
Ｈｚとなり、変調周波数の２倍になる。
【００２０】したがって、図２（Ａ）に示した場合は、
図３（Ａ）および（Ｂ）に示した場合の中間状態となる
ため、変調磁場に対する電圧の時間変化信号は変調周波
数４０ｋＨｚとその２倍の周波数である８０ｋＨｚの２
つの周波数が混じった状態となる。
図３（Ａ）および（Ｂ）に示した場合の中間状態となる
ため、変調磁場に対する電圧の時間変化信号は変調周波
数４０ｋＨｚとその２倍の周波数である８０ｋＨｚの２
つの周波数が混じった状態となる。
【００２１】したがって、ＳＱＵＩＤ１０の出力電圧は
変調磁場と同等および／または２倍の周波数成分を有す
るので、ＳＱＵＩＤ１０の出力であるＶｐｐの最大は出
力電圧の変調磁場周波数および２倍の周波数成分の和が
最大となると、すなわち、最適バイアス電流値Ｉｂとな
る位置と一致する。
変調磁場と同等および／または２倍の周波数成分を有す
るので、ＳＱＵＩＤ１０の出力であるＶｐｐの最大は出
力電圧の変調磁場周波数および２倍の周波数成分の和が
最大となると、すなわち、最適バイアス電流値Ｉｂとな
る位置と一致する。
【００２２】次に変調回路における磁場バイアスΦｂの
最適化が必要なのは交流電流バイアスＩｂを印加したと
きで、直流電流バイアスに対しては、磁場バイアスΦｂ
を最適化すると、低周波域のノイズが低減できる。
最適化が必要なのは交流電流バイアスＩｂを印加したと
きで、直流電流バイアスに対しては、磁場バイアスΦｂ
を最適化すると、低周波域のノイズが低減できる。
【００２３】図４は直流電流バイアスの状態でのＳＱＵ
ＩＤ１０の電流−電圧特性を示す図である。Ｉｂは最適
バイアス電流値であり、ＳＱＵＩＤ１０に印加される磁
場がΦ0のｎ倍のときに得られる。
ＩＤ１０の電流−電圧特性を示す図である。Ｉｂは最適
バイアス電流値であり、ＳＱＵＩＤ１０に印加される磁
場がΦ0のｎ倍のときに得られる。
【００２４】図５は交流電流バイアスを印加した状態を
示す図である。交流電流バイアスの場合は＋側と−側に
おいて＋Ｉｂと−Ｉｂの電流バイアスが設定される。
示す図である。交流電流バイアスの場合は＋側と−側に
おいて＋Ｉｂと−Ｉｂの電流バイアスが設定される。
【００２５】図６（Ａ）は図６（Ｂ）に示すような１ｋ
Ｈｚの方形波を交流電流バイアスとして印加した状態を
示す図である。バイアス電流値が＋Ｉｂのときと−Ｉｂ
の場合において同じ変調磁場に対して位相が反転するた
め、図６（Ｃ）に示すように、同じ変調磁場Φに対して
出力電圧の波形は位相が反転した状態になる。
Ｈｚの方形波を交流電流バイアスとして印加した状態を
示す図である。バイアス電流値が＋Ｉｂのときと−Ｉｂ
の場合において同じ変調磁場に対して位相が反転するた
め、図６（Ｃ）に示すように、同じ変調磁場Φに対して
出力電圧の波形は位相が反転した状態になる。
【００２６】図７は図６に示した状態をバイアス電流Ｉ
ｂの最適化で用いた、図２（Ｃ）で示した電圧の時間的
変化曲線を用いて表わした図である。図７を参照して、
＋Ｉｂがかかっている時間と−Ｉｂがかかっている時間
が図のように表わされる。
ｂの最適化で用いた、図２（Ｃ）で示した電圧の時間的
変化曲線を用いて表わした図である。図７を参照して、
＋Ｉｂがかかっている時間と−Ｉｂがかかっている時間
が図のように表わされる。
【００２７】上記のようにしてバイアス電流Ｉｂを調整
後、フィードバックループをオンして磁束ロック状態に
する(フィードバックｏｎ／ｏｆｆスイッチ２７をオン
する)。
後、フィードバックループをオンして磁束ロック状態に
する(フィードバックｏｎ／ｏｆｆスイッチ２７をオン
する)。
【００２８】バイアス電流＋Ｉｂがかかっている時間と
−Ｉｂがかかっている時間において位相がずれているの
で、不安定であるが、回路は図８に示すような正常なフ
ィードバック状態を実現する波形を出力しようと動作す
る。なお、図８は出力電圧の時間的変化の状態を示す図
である。
−Ｉｂがかかっている時間において位相がずれているの
で、不安定であるが、回路は図８に示すような正常なフ
ィードバック状態を実現する波形を出力しようと動作す
る。なお、図８は出力電圧の時間的変化の状態を示す図
である。
【００２９】実際には、図１の電圧モニタ１５上で、上
記した状態は図９に示すような状態で表示される。すな
わち、位相を合わせた場合のきれいな山形の波形が分散
しているように見える。すなわち、変調周波数の２倍の
８０ｋＨｚの成分が出ようとしている。
記した状態は図９に示すような状態で表示される。すな
わち、位相を合わせた場合のきれいな山形の波形が分散
しているように見える。すなわち、変調周波数の２倍の
８０ｋＨｚの成分が出ようとしている。
【００３０】電流バイアスが＋のときと−のときで絶対
値が同じで符号が異なる変調磁場のｏｆｆｓｅｔを与え
る。絶対値を変えていくことにより電流バイアスが＋の
ときの出力電圧の位相と電流バイアスが−のときの出力
電圧の位相が同じ位相量だけ互いに位相を合わせる方向
に変化する（見かけ上位相が離れていく場合もあるが３
６０°ごとに一致する）。これによりあるところで位相
が合致し、図１０に示すような状態になる。ここで、図
１０（Ａ）はモジュレーション磁場−電圧特性を示す図
であり、（Ｂ）はモジュレーション磁場の時間的変化の
様子を示す図である。
値が同じで符号が異なる変調磁場のｏｆｆｓｅｔを与え
る。絶対値を変えていくことにより電流バイアスが＋の
ときの出力電圧の位相と電流バイアスが−のときの出力
電圧の位相が同じ位相量だけ互いに位相を合わせる方向
に変化する（見かけ上位相が離れていく場合もあるが３
６０°ごとに一致する）。これによりあるところで位相
が合致し、図１０に示すような状態になる。ここで、図
１０（Ａ）はモジュレーション磁場−電圧特性を示す図
であり、（Ｂ）はモジュレーション磁場の時間的変化の
様子を示す図である。
【００３１】図１０に示すように、出力信号は８０ｋＨ
ｚの成分だけとなる。つまり磁場バイアスの最適化は変
調周波数の２倍の成分を最大化することによって得られ
る。したがって、変調磁場周波数およびその２倍の周波
数成分の和の最大化により、電流バイアスＩｂを最適化
してフィードバックをかける。次に磁場バイアスの最適
化を変調磁場周波数およびその２倍の周波数成分を最大
になるように調整することによって行なう。最後に再ロ
ック（フィードバック）をかけ直す。
ｚの成分だけとなる。つまり磁場バイアスの最適化は変
調周波数の２倍の成分を最大化することによって得られ
る。したがって、変調磁場周波数およびその２倍の周波
数成分の和の最大化により、電流バイアスＩｂを最適化
してフィードバックをかける。次に磁場バイアスの最適
化を変調磁場周波数およびその２倍の周波数成分を最大
になるように調整することによって行なう。最後に再ロ
ック（フィードバック）をかけ直す。
【００３２】なお、マニュアルモードでの磁場バイアス
の調整は、＋Ｉｂおよび−Ｉｂの両者の位相を合わせて
からフィードバックをかける。たとえば、オシロスコー
プのような電圧モニタ１５上で電流バイアスＩｂの調整
後の図１１に示した状態から図１２に示すように磁場バ
イアスにより位相を調整し、その後フィードバックをか
けると図１３のような動作状態へ移る。
の調整は、＋Ｉｂおよび−Ｉｂの両者の位相を合わせて
からフィードバックをかける。たとえば、オシロスコー
プのような電圧モニタ１５上で電流バイアスＩｂの調整
後の図１１に示した状態から図１２に示すように磁場バ
イアスにより位相を調整し、その後フィードバックをか
けると図１３のような動作状態へ移る。
【００３３】（２）第２の実施の形態 次に、第２の実施の形態について説明する。図１４は第
２の実施の形態における、図１に対応する図である。図
１４を参照して、第２の実施の形態においては、磁場バ
イアスの調整がパソコン１７を用いて自動的に行われ
る。すなわち、整流後のアナログ信号をデジタル信号に
Ａ／Ｄコンバータ１６で変換し、その信号をパソコン１
７に入力してパソコン１７で電流兼磁場バイアス供給回
路２２を介して磁場バイアスを自動制御する。それ以外
の部分については第１の実施の形態と同じであるので、
同一部分に同一符号を付してその説明は省略する。
２の実施の形態における、図１に対応する図である。図
１４を参照して、第２の実施の形態においては、磁場バ
イアスの調整がパソコン１７を用いて自動的に行われ
る。すなわち、整流後のアナログ信号をデジタル信号に
Ａ／Ｄコンバータ１６で変換し、その信号をパソコン１
７に入力してパソコン１７で電流兼磁場バイアス供給回
路２２を介して磁場バイアスを自動制御する。それ以外
の部分については第１の実施の形態と同じであるので、
同一部分に同一符号を付してその説明は省略する。
【００３４】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【図１】ＳＱＵＩＤ用変調駆動回路の全体構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】ＳＱＵＩＤにおける磁場−電圧特性を示す図で
ある。
ある。
【図３】磁場−電圧特性を示す図である。
【図４】ＳＱＵＩＤにおける電流−電圧特性を示す図で
ある。
ある。
【図５】ＳＱＵＩＤにおける交流電圧バイアスをかけた
場合の電流−電圧特性を示す図である。
場合の電流−電圧特性を示す図である。
【図６】交流電流バイアスをかけたバイアスの電流−電
圧特性を示す図である。
圧特性を示す図である。
【図７】電圧の時間変化特性を示す図である。
【図８】フィードバックをオンにした状態での電圧の時
間的変化を示す図である。
間的変化を示す図である。
【図９】図８の状態を電圧モニタ上で見た状態を示す図
である。
である。
【図１０】調整後の磁場−電圧特性を示す図である。
【図１１】マニュアルモードでの電圧モニタ上での表示
状態を示す図である。
状態を示す図である。
【図１２】マニュアルモードでの電圧モニタ上での磁場
−電圧特性を示す図である。
−電圧特性を示す図である。
【図１３】調整後の磁場−電圧特性を示す図である。
【図１４】第２の実施の形態におけるＳＱＵＩＤ用変調
駆動回路の全体構成を示すブロック図である。
駆動回路の全体構成を示すブロック図である。
【図１５】従来のＦＬＬを用いたＳＱＵＩＤ用変調駆動
回路のブロック図である。
回路のブロック図である。
１０ ＳＱＵＩＤ １１、２２ 電流兼磁場バイアス供給回路 １２ 電圧増幅回路 １３ フィルタ １４ 整流器 １５ 電圧モニタ １７ パソコン ２１ コイル ２３ 交流電源 ２４ 乗算器 ２５ 積分器 ２６ コンデンサ ２７ フィードバックｏｎ／ｏｆｆスイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 糸▲崎▼ 秀夫 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 Ｆターム(参考） 2G017 AB01 AC02 AC09 AD32 AD40 BA03 BA05 4M113 AC08 AD01
Claims (2)
- 【請求項１】 ＳＱＵＩＤ用変調駆動回路の磁場バイア
ス調整方法であって、 前記ＳＱＵＩＤに供給される磁束を一定量に維持する磁
束ロックループに所定の第１の周波数の変調信号を印加
するステップと、 前記ＳＱＵＩＤに所定のバイアス電流を加えた状態で出
力電圧を取出すステップと、 前記取出された出力電圧の中から前記第１の周波数の２
倍の周波数成分が最大になるよう取出すステップとを含
む、ＳＱＵＩＤ用変調駆動回路の磁場バイアス調整方
法。 - 【請求項２】 ＳＱＵＩＤ用変調駆動回路の磁場バイア
ス調整装置であって、 前記ＳＱＵＩＤに供給される磁束を一定量に維持する磁
束ロックループに所定の第１の周波数の変調信号を印加
する手段と、 前記ＳＱＵＩＤに所定のバイアス電流を加えた状態で出
力電圧を取出す手段と、 前記取出された出力電圧の中から前記第１の周波数の２
倍の周波数成分が最大になるよう取出すフィルタとを含
む、ＳＱＵＩＤ用変調駆動回路の磁場バイアス調整装
置。
Priority Applications (7)
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|---|---|---|---|
| JP11132086A JP2000321343A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | Ｓｑｕｉｄ用変調駆動回路の磁場バイアス調整方法および装置 |
| CA002304839A CA2304839A1 (en) | 1999-05-13 | 2000-04-11 | Magnetic field bias adjusting device for squid modulation drive circuit achieving easy adjustment |
| US09/548,737 US6388440B1 (en) | 1999-05-13 | 2000-04-13 | Magnetic field bias adjusting device for SQUID modulation drive circuit achieving easy adjustment |
| NO20002491A NO322383B1 (no) | 1999-05-13 | 2000-05-12 | Fremgangsmate og apparat for enkel innstilling av magnetfeltet i en SQUID-krets |
| DE60030199T DE60030199T2 (de) | 1999-05-13 | 2000-05-12 | Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen der Magnetfeldpolarisation für den Modulationsansteuerschaltkreis eines SQUIDs |
| EP00401307A EP1054262B1 (en) | 1999-05-13 | 2000-05-12 | Magnetic field bias adjusting method and device for a SQUID modulation drive circuit |
| KR1020000025273A KR20000077237A (ko) | 1999-05-13 | 2000-05-12 | 조정이 용이한 스퀴드용 변조 구동 회로의 자장 바이어스조정 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11132086A JP2000321343A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | Ｓｑｕｉｄ用変調駆動回路の磁場バイアス調整方法および装置 |
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|---|---|
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6388440B1 (ja) |
| EP (1) | EP1054262B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000321343A (ja) |
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| CA (1) | CA2304839A1 (ja) |
| DE (1) | DE60030199T2 (ja) |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106019181A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-10-12 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 高速大量程的超导量子干涉器磁传感器及探测方法 |
| JP2017527784A (ja) * | 2014-07-18 | 2017-09-21 | シャンハイ インスティテュート オブ マイクロシステム アンド インフォメーション テクノロジー，チャイニーズ アカデミー オブ サイエンシーズ | シングルオペアンプを用いるｓｑｕｉｄ磁気センサ |
| WO2018142854A1 (ja) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | 富士通株式会社 | Ｆｌｌ回路及びｓｑｕｉｄセンサ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002148322A (ja) * | 2000-11-09 | 2002-05-22 | Seiko Instruments Inc | 超伝導量子干渉素子を用いた信号検出器およびその測定方法 |
| US20040163578A1 (en) * | 2003-02-21 | 2004-08-26 | Mcdonald Roger C. | Seed eductor assembly |
| DE10312172B4 (de) * | 2003-03-14 | 2007-06-28 | Institut für Physikalische Hochtechnologie e.V. | Verfahren zum Betreiben eines SQUID und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| JP5758450B2 (ja) * | 2013-07-18 | 2015-08-05 | 株式会社フジクラ | 磁気センサの駆動回路、磁気センサ、電流センサ及び磁気センサの駆動方法 |
| CN104422903B (zh) * | 2013-08-23 | 2017-09-26 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 用于采用超导量子干涉器件的传感器的调试系统及方法 |
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| JPH03131781A (ja) | 1989-10-18 | 1991-06-05 | Hitachi Ltd | Ｓｑｕｉｄ磁束計計測システム |
| JPH0660934B2 (ja) * | 1990-09-28 | 1994-08-10 | 通商産業省工業技術院長 | 直流ｓｑｕｉｄ磁束計 |
| US5291135A (en) | 1990-09-28 | 1994-03-01 | Hitachi Ltd. | Weak magnetic field measuring system using dc-SQUID magnetometer with bias current adjustment and/or detecting function of abnormal operation |
| JP2662903B2 (ja) | 1991-02-22 | 1997-10-15 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 高感度磁場検出装置 |
| JPH04340488A (ja) | 1991-05-17 | 1992-11-26 | Seiko Instr Inc | 高感度磁場検出装置 |
| JPH05312929A (ja) * | 1992-05-15 | 1993-11-26 | Fujitsu Ltd | ディジタル超伝導量子干渉計を用いた磁束計測装置 |
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1999
- 1999-05-13 JP JP11132086A patent/JP2000321343A/ja active Pending
-
2000
- 2000-04-11 CA CA002304839A patent/CA2304839A1/en not_active Abandoned
- 2000-04-13 US US09/548,737 patent/US6388440B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-05-12 DE DE60030199T patent/DE60030199T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-05-12 KR KR1020000025273A patent/KR20000077237A/ko not_active Application Discontinuation
- 2000-05-12 NO NO20002491A patent/NO322383B1/no not_active IP Right Cessation
- 2000-05-12 EP EP00401307A patent/EP1054262B1/en not_active Expired - Lifetime
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