JP2011530219A - 整合された量子精密フィードバックdacのための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、概して、アナログ/デジタル変換器に関し、より具体的には、雑音低減のために、量子精密デジタル/アナログ変換器を採用する超電導アナログ/デジタルデルタシグマ変調器に関する。
デルタシグマアナログ/デジタル変換器(ADC)性能は、精密なフィードバックと、短い比較器決定時間とに依存する。超電導回路は、Josephson接合の固有の量子化およびピコ秒時間スケールスイッチングによって、これらの設計上の制約の両方を達成可能であるため、デルタ信号変換器内での使用にとって、魅力的な技術である。比較器性能は、感度および決定時間の両方の観点から特性化可能である。感度は、熱雑音に依存し、過去、Josephson比較器の主要な焦点であった。デルタシグマ構造は、フィードバックによって、感度誤差に耐性があるが、フィードバック機構は、短決定時間、理想的には、ほんのわずかなサンプル周期を必要とする。
Claims (31)
- 超電導体デルタシグマアナログ/デジタル変調器であって、
アナログ信号を受信するための入力と、
該入力に結合された第1の積分器と、
該第1の積分器と縦続接続された第2の積分器と、
該第2の積分器からの出力をデジタル化する量子比較器と、
該量子比較器からの出力と該第1の積分器への入力との間のフィードバックループ内の整合された量子精密DACと
備える、変調器。 - 前記量子比較器は、Josephson比較器を備える、請求項1に記載の変調器。
- 前記整合された量子精密DACは、同様に再現可能な電圧パルスを生成する、請求項1に記載の変調器。
- 前記整合された量子DACは、双極性フィードバックを提供する、請求項1に記載の変調器。
- 前記フィードバックループは、第1の極性においてフィードバックを伝送する第1のDACと、該第1の極性と反対の第2の極性においてフィードバックを伝送する第2のDACとを含む、請求項4に記載の変調器。
- 前記第2のDACに結合された前記フィードバックループ内のインバータをさらに備える、請求項5に記載の変調器。
- 前記量子比較器は、マルチビット出力を発生させる、請求項1に記載の変調器。
- 前記マルチビット出力を発生させる位相輪をさらに備える、請求項7に記載の変調器。
- 前記整合された量子精密DACは、時間的にインタリーブされたフィードバック信号を発生させる、請求項1に記載の変調器。
- 前記フィードバックループは、第1の量子精密DACと該第1の量子精密DACに整合された第2の量子精密DACとの間の前記フィードバック信号を交番させるトグルフリップフロップをさらに備える、請求項9に記載の変調器。
- 超電導体デルタシグマアナログ/デジタル変調器であって、
アナログ信号を受信するための誘導的に結合された入力と、
該誘導的に結合された入力と縦続接続された第1の積分器と、
該第1の積分器と縦続接続された第2の積分器と、
該第2の積分器からの出力をデジタル出力に変換する量子比較器と、
フィードバックループ内の双極性フィードバック信号を該デジタル出力から該第1の積分器に提供する整合された量子精密DACと
を備える、変調器。 - 前記第1の積分器は、前記誘導的に結合された入力のインダクタンスを備える、請求項11に記載の変調器。
- 前記デジタル出力は、1ビット出力である、請求項11に記載の変調器。
- 前記整合された量子精密DACは、第1の極性においてフィードバックを伝送する第1のDACと、該第1の極性と反対の第2の極性においてフィードバックを伝送する第2のDACとを含む、請求項11に記載の変調器。
- 前記第2のDACに結合された前記フィードバックループ内のインバータをさらに備える、請求項14に記載の変調器。
- 前記第1のDACの増幅率は、前記比較器から前記第2の積分器への暗黙的フィードバックに相当する大きさだけ、前記第2のDACの増幅率を上回る、請求項14に記載の変調器。
- 前記第1のDACの増幅率と前記量子比較器の増幅率との合計は、前記第2のDACの増幅率に等しく、かつ逆向きである、請求項16に記載の変調器。
- 前記双極性フィードバック信号は、時間的にインタリーブされる、請求項11に記載の変調器。
- 第1の極性においてフィードバックを伝送する、第1の対の時間的にインタリーブされ、整合された量子精密DACと、該第1の極性と反対の第2の極性においてフィードバックを伝送する、第2の対の時間的にインタリーブされ、整合された量子精密DACとをさらに備える、請求項18に記載の変調器。
- 前記第1の対の整合された量子精密DACの部材と、前記第2の対の整合された量子精密DACの部材との間において、それぞれ、前記フィードバック信号を交番させるための前記フィードバックループ内の第1および第2のトグルフリップフロップをさらに備える、請求項19に記載の変調器。
- 前記デジタル出力と前記第2の対の整合された量子精密DACとの間に結合された前記フィードバックループ内にインバータをさらに備える、請求項20に記載の変調器。
- 前記第1の対のDACの各部材の増幅率は、前記比較器から前記第2の積分器への暗黙的フィードバックに相当する大きさだけ、前記第2の対のDACの各部材の増幅率を上回る、請求項19に記載の変調器。
- 前記第1の対のDACの部材の増幅率と前記量子比較器の増幅率との合計は、前記第2の対のDACの部材の増幅率に等しく、かつ逆向きである、請求項22に記載の変調器。
- 超電導体デルタシグマアナログ/デジタル変調器内の量子化雑音を低減するための方法であって、
第1の積分器を通して、アナログ信号を積分することと、
第2の積分器を通して、該第1の積分器の出力を積分することと、
量子比較器を使用して、該第2の積分器の出力をデジタル化することと、
フィードバックループ内の整合された量子精密DACを使用して、該量子比較器の出力から該第1の積分器の入力への明示的フィードバックを発生させることと
を含む、方法。 - 前記量子比較器は、Josephson比較器を備える、請求項24に記載の方法。
- 前記整合された量子精密DACは、同様に再現可能な電圧パルスを生成する、請求項24に記載の方法。
- 前記発生させるステップは、前記整合された量子精密DACを通して、双極性フィードバックを発生させることをさらに備える、請求項24に記載の方法。
- 前記デジタル化ステップは、マルチビット出力を発生させることをさらに備える、請求項24に記載の方法。
- 前記マルチビット出力は、位相輪によって発生させられる、請求項28に記載の方法。
- 前記発生させるステップは、前記整合された量子精密DACを通して、時間的にインタリーブされたフィードバックを発生させることをさらに備える、請求項24に記載の方法。
- 前記フィードバックは、前記フィードバックループ内のフリップフロップによって、前記整合された量子精密DACの間においてトグルされる、請求項30に記載の方法。
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