JPH09222470A - ラッチフリーｓｑｕｉｄ磁束計 - Google Patents
ラッチフリーｓｑｕｉｄ磁束計Info
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- JPH09222470A JPH09222470A JP5368596A JP5368596A JPH09222470A JP H09222470 A JPH09222470 A JP H09222470A JP 5368596 A JP5368596 A JP 5368596A JP 5368596 A JP5368596 A JP 5368596A JP H09222470 A JPH09222470 A JP H09222470A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】過大な入力信号に対して磁束ロックの喪失をす
ることなく計測を継続して行なうことができ、しかも低
雑音で計測が可能なラッチフリーＳＱＵＩＤ磁束計を提
供する。 【解決手段】センサＳＱＵＩＤ１と、この出力を増幅す
るためのＳＱＵＩＤアレイ８と、磁束ロックを行なうた
めの増幅器１５、積分器１６とフィードバック回路、フ
ィードバック量を制限するための電圧リミッタ１８とか
ら構成され、各ＳＱＵＩＤには線形領域を拡大するた
め、センサＳＱＵＩＤ１では負帰還抵抗２と結合コイル
３とから構成される負帰還回路、ＳＱＵＩＤアレイ８で
は負帰還抵抗９とインプットコイル１０とから構成され
る負帰還回路が個別に設けられており、ＦＬＬ回路の最
大フィードバック量をＳＱＵＩＤの線形範囲以下になる
ようにリミッタ幅を設定し、ＳＱＵＩＤアレイ８に伝達
される最大磁束量がこのＳＱＵＩＤアレイ８の線形動作
範囲を超えないように構成する。
ることなく計測を継続して行なうことができ、しかも低
雑音で計測が可能なラッチフリーＳＱＵＩＤ磁束計を提
供する。 【解決手段】センサＳＱＵＩＤ１と、この出力を増幅す
るためのＳＱＵＩＤアレイ８と、磁束ロックを行なうた
めの増幅器１５、積分器１６とフィードバック回路、フ
ィードバック量を制限するための電圧リミッタ１８とか
ら構成され、各ＳＱＵＩＤには線形領域を拡大するた
め、センサＳＱＵＩＤ１では負帰還抵抗２と結合コイル
３とから構成される負帰還回路、ＳＱＵＩＤアレイ８で
は負帰還抵抗９とインプットコイル１０とから構成され
る負帰還回路が個別に設けられており、ＦＬＬ回路の最
大フィードバック量をＳＱＵＩＤの線形範囲以下になる
ようにリミッタ幅を設定し、ＳＱＵＩＤアレイ８に伝達
される最大磁束量がこのＳＱＵＩＤアレイ８の線形動作
範囲を超えないように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ジョセフソン効果
を利用したＳＱＵＩＤ磁束計に関するものであり、更に
詳しくは、過大入力に対しても磁束ロックループの動作
が阻害されない磁束計の回路構成に関するものである。
を利用したＳＱＵＩＤ磁束計に関するものであり、更に
詳しくは、過大入力に対しても磁束ロックループの動作
が阻害されない磁束計の回路構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、公知の ＳＱＵＩＤ磁束計は、液
体ヘリウムをためておくデュワー（またはクライオスタ
ット）と、液体ヘリウム中で動作するＳＱＵＩＤプロー
ブと、室温動作のアンプ及びコントローラで構成され液
体ヘリウム中のＳＱＵＩＤプローブと室温アンプは同軸
ケーブルで接続されている。
体ヘリウムをためておくデュワー（またはクライオスタ
ット）と、液体ヘリウム中で動作するＳＱＵＩＤプロー
ブと、室温動作のアンプ及びコントローラで構成され液
体ヘリウム中のＳＱＵＩＤプローブと室温アンプは同軸
ケーブルで接続されている。
【０００３】通常、この室温アンプを介してＦＬＬ（磁
束ロックループ：Flux Lock Loop）と呼ばれる線形動作
のためのフィードバックを構成することによりゼロ位法
が成り立つように制御される。この際ループ利得を大き
く取ることにより、線形性が向上するが、電子回路の周
波数特性を安定に保つため、ループ利得は周波数と共に
低下するように設計される。
束ロックループ：Flux Lock Loop）と呼ばれる線形動作
のためのフィードバックを構成することによりゼロ位法
が成り立つように制御される。この際ループ利得を大き
く取ることにより、線形性が向上するが、電子回路の周
波数特性を安定に保つため、ループ利得は周波数と共に
低下するように設計される。
【０００４】一般的には、ループ利得は数１０ＫHzで利
得１になるように設定される。入力磁束がどれくらいま
で許容できるかを表す指標として、スルーレートという
パラメータで表現するが、これはある周波数で最大何Φ
o までと表されるが104Φo/sec程度である。たとえば、
１kHzの正弦波的な雑音磁束が瞬間的に入力したとする
と104 ／（103×π）＝3.18Φo程度までロックは保持さ
れるが、これを超えると外れてしまう。
得１になるように設定される。入力磁束がどれくらいま
で許容できるかを表す指標として、スルーレートという
パラメータで表現するが、これはある周波数で最大何Φ
o までと表されるが104Φo/sec程度である。たとえば、
１kHzの正弦波的な雑音磁束が瞬間的に入力したとする
と104 ／（103×π）＝3.18Φo程度までロックは保持さ
れるが、これを超えると外れてしまう。
【０００５】そして、一旦、ロックがはずれると、ルー
プ利得を下げなければＦＬＬの出力はラッチアップした
ままである。この利得を下げる動作をリセットとよんで
いるが、ふたたびロックをしても計測の連続性は必ずし
も保証されない。
プ利得を下げなければＦＬＬの出力はラッチアップした
ままである。この利得を下げる動作をリセットとよんで
いるが、ふたたびロックをしても計測の連続性は必ずし
も保証されない。
【０００６】これは、磁束ロック回路がリセット状態か
らロック状態に移るときＳＱＵＩＤ内の磁束オフセット
の初期状態がリセットの前後で必ずしも一致していない
ことによる。
らロック状態に移るときＳＱＵＩＤ内の磁束オフセット
の初期状態がリセットの前後で必ずしも一致していない
ことによる。
【０００７】従って、ＳＱＵＩＤに過大な入力が入らな
いようにするか、ロック外れが生じたら直流的な計測の
連続性を放棄するか、あるいは磁場感度を低下させるか
するしか手段はなかった。
いようにするか、ロック外れが生じたら直流的な計測の
連続性を放棄するか、あるいは磁場感度を低下させるか
するしか手段はなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】一方では、一過性の過
大な雑音入力が存在する環境において、微小な磁気信号
を検出したいという要求もある。例えば、ＭＮＲ（核磁
気共鳴）信号の検出や非破壊検査、地磁気の精密測定へ
のＳＱＵＩＤの応用などである。しかしながら、これら
に対しては従来の技術をそのまま適用することは極めて
困難であった。
大な雑音入力が存在する環境において、微小な磁気信号
を検出したいという要求もある。例えば、ＭＮＲ（核磁
気共鳴）信号の検出や非破壊検査、地磁気の精密測定へ
のＳＱＵＩＤの応用などである。しかしながら、これら
に対しては従来の技術をそのまま適用することは極めて
困難であった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記のような問
題点に鑑みてなされたもので、ＳＱＵＩＤを磁場検出用
のセンサとする磁束計であって、センサＳＱＵＩＤの出
力電圧を電流としてとりだす抵抗と、該抵抗に電気的に
直列に接続されたコイルと、該コイルと磁気的に結合し
たＳＱＵＩＤか若しくはＳＱＵＩＤアレイからなるＳＱ
ＵＩＤ増幅器と、該ＳＱＵＩＤ増幅器の出力を増幅する
増幅器と、該増幅器の出力を積分する積分器及び磁束フ
ィードバック回路から構成される磁束ロックループ回路
において、該磁束ロックループ内に磁束フィードバック
量の最大振幅値をフィードバック磁束として受けるＳＱ
ＵＩＤの線形動作範囲内に制限するためのリミッタ手段
を設けたラッチフリーＳＱＵＩＤ磁束計を提供するもの
である。
題点に鑑みてなされたもので、ＳＱＵＩＤを磁場検出用
のセンサとする磁束計であって、センサＳＱＵＩＤの出
力電圧を電流としてとりだす抵抗と、該抵抗に電気的に
直列に接続されたコイルと、該コイルと磁気的に結合し
たＳＱＵＩＤか若しくはＳＱＵＩＤアレイからなるＳＱ
ＵＩＤ増幅器と、該ＳＱＵＩＤ増幅器の出力を増幅する
増幅器と、該増幅器の出力を積分する積分器及び磁束フ
ィードバック回路から構成される磁束ロックループ回路
において、該磁束ロックループ内に磁束フィードバック
量の最大振幅値をフィードバック磁束として受けるＳＱ
ＵＩＤの線形動作範囲内に制限するためのリミッタ手段
を設けたラッチフリーＳＱＵＩＤ磁束計を提供するもの
である。
【００１０】本発明は、上記磁束ロックのためのフィー
ドバック磁束を受けるＳＱＵＩＤか若しくはＳＱＵＩＤ
アレイの磁束電圧変換率をdV/dΦとし、これに、抵抗Rn
と結合コイルMnとから構成される局部的なフィードバッ
ク回路を当該ＳＱＵＩＤか若しくはＳＱＵＩＤアレイに
設け、且つ帰還率β=(dV/dΦ)×Mn/Rn≧１となるように
パラメータを設定して、線形動作範囲を拡大したラッチ
フリーＳＱＵＩＤ磁束計を提供するものである。
ドバック磁束を受けるＳＱＵＩＤか若しくはＳＱＵＩＤ
アレイの磁束電圧変換率をdV/dΦとし、これに、抵抗Rn
と結合コイルMnとから構成される局部的なフィードバッ
ク回路を当該ＳＱＵＩＤか若しくはＳＱＵＩＤアレイに
設け、且つ帰還率β=(dV/dΦ)×Mn/Rn≧１となるように
パラメータを設定して、線形動作範囲を拡大したラッチ
フリーＳＱＵＩＤ磁束計を提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第一の実施
形態であって、磁場を検知するためのセンサＳＱＵＩＤ
とＳＱＵＩＤアレイからなるＳＱＵＩＤアンプ、ＦＬＬ
回路から構成される磁束計を示している。
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第一の実施
形態であって、磁場を検知するためのセンサＳＱＵＩＤ
とＳＱＵＩＤアレイからなるＳＱＵＩＤアンプ、ＦＬＬ
回路から構成される磁束計を示している。
【００１２】図において、１は磁場を検知するためのセ
ンサＳＱＵＩＤでピックアップコイルやシャント抵抗は
省略して記載してある。２及び３は、それぞれセンサＳ
ＱＵＩＤ１の出力の一部を負帰還するための負帰還抵抗
及び負帰還コイルであり、センサＳＱＵＩＤ１の線形範
囲を拡大するためのものであるが、この負帰還回路は必
ずしも付属しなくてもよい。
ンサＳＱＵＩＤでピックアップコイルやシャント抵抗は
省略して記載してある。２及び３は、それぞれセンサＳ
ＱＵＩＤ１の出力の一部を負帰還するための負帰還抵抗
及び負帰還コイルであり、センサＳＱＵＩＤ１の線形範
囲を拡大するためのものであるが、この負帰還回路は必
ずしも付属しなくてもよい。
【００１３】また、４、５及び６はセンサＳＱＵＩＤ１
の動作点を設定するための磁束入力コイル、電流制限抵
抗及び電圧設定用電源である。
の動作点を設定するための磁束入力コイル、電流制限抵
抗及び電圧設定用電源である。
【００１４】ここで、センサＳＱＵＩＤ１の動作を図２
で説明する。図２は負帰還によるＳＱＵＩＤの磁束電圧
変換曲線の変化を示すものである。細線は負帰還前のも
のである。そして、負帰還抵抗をＲn、負帰還コイルの
結合をＭn、磁束電圧変換率をdV/dΦとおくと、帰還率
β=(dV/dΦ)×Ｍn/Ｒnが０以上の時に曲線が傾き、更
に、β＝１〜２の範囲で略鋸波状になる。
で説明する。図２は負帰還によるＳＱＵＩＤの磁束電圧
変換曲線の変化を示すものである。細線は負帰還前のも
のである。そして、負帰還抵抗をＲn、負帰還コイルの
結合をＭn、磁束電圧変換率をdV/dΦとおくと、帰還率
β=(dV/dΦ)×Ｍn/Ｒnが０以上の時に曲線が傾き、更
に、β＝１〜２の範囲で略鋸波状になる。
【００１５】一方、線形動作範囲は、図に示すようにΦ
１からΦ２のように広がり、略Φo付近まで拡大される
と共に歪みも小さくなる。この状態で動作点を斜面の中
心に位置させるとΦoの範囲内の磁気入力に対して線形
に電圧に変換できる。
１からΦ２のように広がり、略Φo付近まで拡大される
と共に歪みも小さくなる。この状態で動作点を斜面の中
心に位置させるとΦoの範囲内の磁気入力に対して線形
に電圧に変換できる。
【００１６】ここで、７はセンサＳＱＵＩＤ１の出力を
次段のＳＱＵＩＤアレイ（アンプ）８に接続する結合用
抵抗であり、該結合用抵抗７はピックアップコイル１０
と電気的に直列に接続されており、該ピックアップコイ
ル１０の結合インダクタンスによりＳＱＵＩＤアレイ８
に磁束として伝達する。
次段のＳＱＵＩＤアレイ（アンプ）８に接続する結合用
抵抗であり、該結合用抵抗７はピックアップコイル１０
と電気的に直列に接続されており、該ピックアップコイ
ル１０の結合インダクタンスによりＳＱＵＩＤアレイ８
に磁束として伝達する。
【００１７】この際、結合用抵抗７の抵抗値をＲ、ピッ
クアップコイル１０の相互インダクタンスをＭ、センサ
ＳＱＵＩＤ１の電圧振幅Ｖ（図２の磁束電圧変換曲線の
ｐ−ｐ値）とするとき、ＭＶ/Ｒ≦Φoを満たすように
Ｍ、Ｒを設定する。
クアップコイル１０の相互インダクタンスをＭ、センサ
ＳＱＵＩＤ１の電圧振幅Ｖ（図２の磁束電圧変換曲線の
ｐ−ｐ値）とするとき、ＭＶ/Ｒ≦Φoを満たすように
Ｍ、Ｒを設定する。
【００１８】このとき、ＳＱＵＩＤアレイ８に伝達され
る磁束量はセンサＳＱＵＩＤ１の入力磁束の大きさによ
らずΦo 以下に制限される。負帰還抵抗９及びピックア
ップコイル１０はセンサＳＱＵＩＤ１の場合と同じく負
帰還回路を構成しており、線形性が１Φo 付近まで広げ
られているものとする。
る磁束量はセンサＳＱＵＩＤ１の入力磁束の大きさによ
らずΦo 以下に制限される。負帰還抵抗９及びピックア
ップコイル１０はセンサＳＱＵＩＤ１の場合と同じく負
帰還回路を構成しており、線形性が１Φo 付近まで広げ
られているものとする。
【００１９】また、１１はＦＬＬ回路からのフィードバ
ック信号をＳＱＵＩＤアレイ８に帰還するための磁束入
力コイルで、ＳＱＵＩＤアレイ８との相互インダクタン
スはMfであるとする。
ック信号をＳＱＵＩＤアレイ８に帰還するための磁束入
力コイルで、ＳＱＵＩＤアレイ８との相互インダクタン
スはMfであるとする。
【００２０】更に、１５はＳＱＵＩＤアレイ８の微小電
圧を増幅するための電圧増幅器、１６は積分器、１７は
磁束ロック点を設定するためのバイアス電圧源で、ＳＱ
ＵＩＤアレイ８の磁束電圧変換曲線の斜面の中点に動作
点が来るようにオフセットを調整する。
圧を増幅するための電圧増幅器、１６は積分器、１７は
磁束ロック点を設定するためのバイアス電圧源で、ＳＱ
ＵＩＤアレイ８の磁束電圧変換曲線の斜面の中点に動作
点が来るようにオフセットを調整する。
【００２１】１８は電圧リミッタで、図３に示すような
入出力電圧特性の有するものとする。ここで、負帰還抵
抗１９の値をRfとすると、２Φo＞｜Vmax｜×Mf / Rfを
満たすようにリミッタとフィードバック回路との常数配
分をすると、ＳＱＵＩＤアレイ８にフィードバックする
磁束量は線形範囲を超えることはない。
入出力電圧特性の有するものとする。ここで、負帰還抵
抗１９の値をRfとすると、２Φo＞｜Vmax｜×Mf / Rfを
満たすようにリミッタとフィードバック回路との常数配
分をすると、ＳＱＵＩＤアレイ８にフィードバックする
磁束量は線形範囲を超えることはない。
【００２２】従って、ＳＱＵＩＤアレイ８には高速な変
動磁束が加わっても、常にロック状態は保たれる。一
方、センサＳＱＵＩＤ１はΦo の範囲を超える入力磁束
が一時的に加わり、磁束電圧変換曲線の山谷を一時的に
超えることはあっても、入力磁束が線形範囲内の元の値
付近に戻れば、それに追随した出力が電圧として現れ
る。
動磁束が加わっても、常にロック状態は保たれる。一
方、センサＳＱＵＩＤ１はΦo の範囲を超える入力磁束
が一時的に加わり、磁束電圧変換曲線の山谷を一時的に
超えることはあっても、入力磁束が線形範囲内の元の値
付近に戻れば、それに追随した出力が電圧として現れ
る。
【００２３】尚、通常は、センサＳＱＵＩＤ１が計測の
対象とする信号レベルは、極めて小さいため、１Φo 以
下のダイナミックレンジでも十分実用になる。
対象とする信号レベルは、極めて小さいため、１Φo 以
下のダイナミックレンジでも十分実用になる。
【００２４】一方、１２、１３及び１４はそれぞれセン
サＳＱＵＩＤ１及びＳＱＵＩＤアレイ８にバイアス電流
を供給するための制限抵抗及びバイアス電圧源で、各Ｓ
ＱＵＩＤの臨界電流値付近にバイアスしうるものとす
る。
サＳＱＵＩＤ１及びＳＱＵＩＤアレイ８にバイアス電流
を供給するための制限抵抗及びバイアス電圧源で、各Ｓ
ＱＵＩＤの臨界電流値付近にバイアスしうるものとす
る。
【００２５】図４はリミッタの機能を積分器で兼ねる場
合の積分器の回路構成であり、逆並列接続された一対の
ダイオードからなるリミッタ素子２０等を挿入すること
で簡単に構成できる。尚、このような回路構成を採用し
た場合、電圧リミッタ１８は不要になる。
合の積分器の回路構成であり、逆並列接続された一対の
ダイオードからなるリミッタ素子２０等を挿入すること
で簡単に構成できる。尚、このような回路構成を採用し
た場合、電圧リミッタ１８は不要になる。
【００２６】図５は本発明の第二の実施形態であり、第
一の実施形態に対して、ＦＬＬのフィードバックが、セ
ンサＳＱＵＩＤ１の磁束入力コイル４に印加されている
ことのみ相違し、その他の構成は同一である。尚、図に
おいて同一構成は同一番号で示す。
一の実施形態に対して、ＦＬＬのフィードバックが、セ
ンサＳＱＵＩＤ１の磁束入力コイル４に印加されている
ことのみ相違し、その他の構成は同一である。尚、図に
おいて同一構成は同一番号で示す。
【００２７】この実施形態の場合、（ＳＱＵＩＤに付属
する負帰還で線形動作領域がΦo 付近まで広がっている
ものとして）リミッタで出力振幅を±Φo ／２以下のフ
ィードバック量とすることは同じであるが、次段のＳＱ
ＵＩＤアンプに伝達する磁束量はＳＱＵＩＤアンプの線
形動作範囲に収めなくてもＦＬＬがラッチアップするこ
とはない。
する負帰還で線形動作領域がΦo 付近まで広がっている
ものとして）リミッタで出力振幅を±Φo ／２以下のフ
ィードバック量とすることは同じであるが、次段のＳＱ
ＵＩＤアンプに伝達する磁束量はＳＱＵＩＤアンプの線
形動作範囲に収めなくてもＦＬＬがラッチアップするこ
とはない。
【００２８】これは、１段目のＳＱＵＩＤ内の磁束量が
１Φo 以内に押さえられているためである。従って、Ｓ
ＱＵＩＤアンプの個数を少なくしても利得が稼げるとい
うメリットがある。また、線形性は図１の構成に比べＦ
ＬＬのフィードバックゲインがある分改善されるのは明
らかである。
１Φo 以内に押さえられているためである。従って、Ｓ
ＱＵＩＤアンプの個数を少なくしても利得が稼げるとい
うメリットがある。また、線形性は図１の構成に比べＦ
ＬＬのフィードバックゲインがある分改善されるのは明
らかである。
【００２９】図６は本発明の第三の実施形態であり、第
一の実施形態の構成の特徴であるセンサＳＱＵＩＤをＦ
ＬＬ回路のループ外に設けた点を応用して、マルチチャ
ンネルＳＱＵＩＤ磁束計の回路構成としたものである。
一の実施形態の構成の特徴であるセンサＳＱＵＩＤをＦ
ＬＬ回路のループ外に設けた点を応用して、マルチチャ
ンネルＳＱＵＩＤ磁束計の回路構成としたものである。
【００３０】この実施形態においては、マルチプレクサ
２５及び電流制限抵抗２２によって選択的にバイアス電
流が印加されたセンサＳＱＵＩＤ２１のみ選択されるこ
と以外の回路構成は第一の実施形態と同様である。尚、
図において第一の実施形態と同一の構成は同一の番号で
示している。また、各センサＳＱＵＩＤ２１の磁束入力
コイル２４は、それぞれ電気的に直列に接続され、電流
制限抵抗５及び電圧設定用電源６に接続されている。
２５及び電流制限抵抗２２によって選択的にバイアス電
流が印加されたセンサＳＱＵＩＤ２１のみ選択されるこ
と以外の回路構成は第一の実施形態と同様である。尚、
図において第一の実施形態と同一の構成は同一の番号で
示している。また、各センサＳＱＵＩＤ２１の磁束入力
コイル２４は、それぞれ電気的に直列に接続され、電流
制限抵抗５及び電圧設定用電源６に接続されている。
【００３１】以上のように、本発明の実施形態を説明し
てきたが、本発明はここで示した実施形態に限定される
ものではなく、特許請求の範囲に記載された構成を変更
しない限り、適宜に実施できる。例えば、上記各実施形
態においては、ＳＱＵＩＤ増幅器をＳＱＵＩＤアレイで
構成したが、単体のＳＱＵＩＤで構成しても良い。ま
た、図４に示すリミッタ付積分器は、第二及び第三の実
施形態においても同様に実施できる。
てきたが、本発明はここで示した実施形態に限定される
ものではなく、特許請求の範囲に記載された構成を変更
しない限り、適宜に実施できる。例えば、上記各実施形
態においては、ＳＱＵＩＤ増幅器をＳＱＵＩＤアレイで
構成したが、単体のＳＱＵＩＤで構成しても良い。ま
た、図４に示すリミッタ付積分器は、第二及び第三の実
施形態においても同様に実施できる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のラッチフ
リーＳＱＵＩＤ磁束計においては、フィードバックを受
けるＳＱＵＩＤ内の磁束量が、外乱で一時的に入力磁束
範囲を超えても、ＦＬＬの最大フィードバック量が制限
されているため、オフセットした磁束量で再ロックする
ことはない。従って、一過性の電気的、磁気的雑音等で
ＦＬＬ回路の振幅が飽和してもすぐに動作点は復帰しう
るため、計測の継続性が保たれる。
リーＳＱＵＩＤ磁束計においては、フィードバックを受
けるＳＱＵＩＤ内の磁束量が、外乱で一時的に入力磁束
範囲を超えても、ＦＬＬの最大フィードバック量が制限
されているため、オフセットした磁束量で再ロックする
ことはない。従って、一過性の電気的、磁気的雑音等で
ＦＬＬ回路の振幅が飽和してもすぐに動作点は復帰しう
るため、計測の継続性が保たれる。
【００３３】更に、負帰還回路により線形性を広げるこ
とで磁束電圧変換率は低下するが、次段のＳＱＵＩＤで
信号を増幅するため、Ｓ／Ｎ比の低下は避けられる等、
多大な効果を奏する。
とで磁束電圧変換率は低下するが、次段のＳＱＵＩＤで
信号を増幅するため、Ｓ／Ｎ比の低下は避けられる等、
多大な効果を奏する。
【図１】本発明の第一の実施形態におけるラッチフリー
ＳＱＵＩＤ磁束計の要部回路図である。
ＳＱＵＩＤ磁束計の要部回路図である。
【図２】ＳＱＵＩＤの入出力特性を示す特性図ある。
【図３】リミッタ手段の入出力特性を示す特性図であ
る。
る。
【図４】積分器にリミッタ機能を持たせた回路図であ
る。
る。
【図５】本発明の第二の実施形態におけるラッチフリー
ＳＱＵＩＤ磁束計の要部回路図である。
ＳＱＵＩＤ磁束計の要部回路図である。
【図６】本発明の第三の実施形態におけるラッチフリー
ＳＱＵＩＤ磁束計の要部回路図である。
ＳＱＵＩＤ磁束計の要部回路図である。
１、２１ センサＳＱＵＩＤ ２、９、１９ 負帰還抵抗 ３ 負帰還コイル ４、１１、２４ 磁束入力コイル ５、１２、１３、２２ 電流制限抵抗 ６ 電圧設定用電源 ７ 結合用抵抗 ８ ＳＱＵＩＤアレイ １０ インプットコイル １４ バイアス電流供給用電圧源 １５ 電圧増幅器 １６ 積分器 １７ バイアス電圧源 １８ 電圧リミッタ ２０ リミッタ素子 ２５ マルチプレクサ
Claims (2)
- 【請求項１】 ｄｃ−ＳＱＵＩＤ（以下、ＳＱＵＩＤと
記す）を磁場検出用のセンサとする磁束計であって、セ
ンサＳＱＵＩＤの出力電圧を電流としてとりだす抵抗
と、該抵抗に電気的に直列に接続されたコイルと、該コ
イルと磁気的に結合したＳＱＵＩＤか若しくはＳＱＵＩ
ＤアレイからなるＳＱＵＩＤ増幅器と、該ＳＱＵＩＤ増
幅器の出力を増幅する増幅器と、該増幅器の出力を積分
する積分器及び磁束フィードバック回路から構成される
磁束ロックループ回路において、 該磁束ロックループ内に磁束フィードバック量の最大振
幅値をフィードバック磁束として受けるＳＱＵＩＤの線
形動作範囲内に制限するためのリミッタ手段を設けたこ
とを特徴とするラッチフリーＳＱＵＩＤ磁束計。 - 【請求項２】 上記磁束ロックのためのフィードバック
磁束を受けるＳＱＵＩＤか若しくはＳＱＵＩＤアレイの
磁束電圧変換率をdV/dΦとし、これに、抵抗Rnと結合コ
イルMnとから構成される局部的なフィードバック回路を
当該ＳＱＵＩＤか若しくはＳＱＵＩＤアレイに設け、且
つ帰還率β=(dV/dΦ)×Mn/Rn≧１となるようにパラメー
タを設定して、線形動作範囲を拡大したことを特徴とす
る請求項１に記載のラッチフリーＳＱＵＩＤ磁束計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5368596A JP2869780B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | ラッチフリーｓｑｕｉｄ磁束計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5368596A JP2869780B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | ラッチフリーｓｑｕｉｄ磁束計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09222470A true JPH09222470A (ja) | 1997-08-26 |
| JP2869780B2 JP2869780B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=12949682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5368596A Expired - Lifetime JP2869780B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | ラッチフリーｓｑｕｉｄ磁束計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2869780B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100437785B1 (ko) * | 2001-11-08 | 2004-06-30 | 엘지전자 주식회사 | 초전도 양자간섭소자(ｓｑｕｉｄ)를 이용한 공진신호검출장치 |
-
1996
- 1996-02-19 JP JP5368596A patent/JP2869780B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100437785B1 (ko) * | 2001-11-08 | 2004-06-30 | 엘지전자 주식회사 | 초전도 양자간섭소자(ｓｑｕｉｄ)를 이용한 공진신호검출장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2869780B2 (ja) | 1999-03-10 |
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