JPH05126925A - Digital Squid - Google Patents
Digital SquidInfo
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- JPH05126925A JPH05126925A JP3286196A JP28619691A JPH05126925A JP H05126925 A JPH05126925 A JP H05126925A JP 3286196 A JP3286196 A JP 3286196A JP 28619691 A JP28619691 A JP 28619691A JP H05126925 A JPH05126925 A JP H05126925A
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- current
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Abstract
(57)【要約】
【目的】測定感度を向上するために交流バイアスの周波
数を高めた場合でも、スイッチ確率の変化を回避でき、
測定精度の低下を招かないディジタル・スクィドの実現
を目的とする。
【構成】極性が交互に変化する交流バイアス電流を発生
する交流バイアス発生回路と、前記バイアス電流と被測
定電流を含む電流をループ内に流し込み、該流し込み電
流が正極性側または負極性側のしきい値を越えると越え
た側の極性を持つパルスを出力するスクィドセンサと、
正極性パルスの数と負極性パルスの数との差を求め該差
の積分値に相当するフィードバック電流を発生して前記
スクィドセンサにフィードバックするフィードバック回
路と、を具備するディジタル・スクィドにおいて、前記
スクィドセンサから出力されるパルスを1周期または半
周期保持する保持手段と、該保持手段に保持されたパル
スとスクィドセンサから出力されたパルスとの論理をと
る論理回路と、を備え、該論理回路の出力を前記フィー
ドバック回路に与えることを特徴とする。
(57) [Summary] [Purpose] Even if the frequency of the AC bias is increased to improve the measurement sensitivity, it is possible to avoid changes in the switch probability,
The objective is to realize a digital squid that does not reduce the measurement accuracy. [Arrangement] An AC bias generating circuit for generating an AC bias current whose polarity alternates, and a current containing the bias current and a current to be measured is flown into a loop, and the flow current is a positive polarity side or a negative polarity side. A squid sensor that outputs a pulse with the polarity on the exceeded side when the threshold value is exceeded,
A digital squid comprising: a feedback circuit for determining a difference between the number of positive polarity pulses and the number of negative polarity pulses to generate a feedback current corresponding to an integrated value of the difference and feeding back the feedback current to the squid sensor. Holding means for holding the output pulse for one cycle or a half cycle; and a logic circuit for taking a logic between the pulse held by the holding means and the pulse output from the squeeze sensor, the output of the logic circuit It is characterized by being applied to a feedback circuit.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、微小磁束を測定するの
に好適なディジタル・スクィドに関する。高感度磁束計
の代表としてのスクィド(SQUID)は、生体磁気や
重力波などの測定に応用できるものとして注目されてい
るが、例えば生体内部から発生するきわめて微小な磁束
を正確かつ安定的に測定するために、より一層の感度向
上が求められている。また、微小磁界の分布を測定する
ために、多チャンネル化・スクィドが要求されている。FIELD OF THE INVENTION This invention relates to digital squids suitable for measuring small magnetic flux. The SQUID, which is a representative of high-sensitivity magnetometers, has attracted attention as being applicable to the measurement of biomagnetism and gravitational waves. For example, it can accurately and stably measure extremely small magnetic flux generated from the inside of a living body. Therefore, further improvement in sensitivity is required. In addition, in order to measure the distribution of the minute magnetic field, multichannelization and squid are required.
【0002】[0002]
【従来の技術】スクィドをディジタル的に動作させるこ
とにより、S/N比を改善し、感度を高めたディジタル
・スクィドとして、例えば、特開昭63−290979
号公報、特開昭64−21378号公報および特開昭6
4−21379号公報に記載されたものが知られてい
る。2. Description of the Related Art A digital squid having an improved S / N ratio and increased sensitivity by operating the squid digitally is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-290979.
JP-A-64-21378 and JP-A-6-21678
The thing described in the 4-21379 gazette is known.
【0003】図5は、これらディジタル・スクィドの原
理図である。図において、10は2個の接合J1、J2を
含むスクィド(2接合SQUID)であり、スクィド1
0は、交流バイアス回路11からの交流バイアス電流I
G、磁束結合するピックアップコイル12からの被測定
電流IC、およびこれも磁束結合するフィードバックコ
イル13からのフィードバック電流IFが流し込まれ
る。FIG. 5 is a principle diagram of these digital squids. In the figure, 10 is a squid (two-junction SQUID) including two joints J 1 and J 2 , and squid 1
0 is the AC bias current I from the AC bias circuit 11.
G , the measured current I C from the pickup coil 12 that is magnetic flux coupled, and the feedback current I F from the feedback coil 13 that is also magnetic flux coupled are fed.
【0004】スクィド10は、ピックアップコイル12
を通して入力磁束を受け、パルス列を出力する。交流バ
イアスIGを図5(a)に示すように、インダクタの端
(非対称に)供給すると、スクィド10のしきい値特性
を非対称にでき、入力磁束が正なら正のパルスを、また
負なら負のパルスを出力できる。すなわち、スクィド1
0は、入力が正か負かを判定するコンパレータとして動
作する。The squid 10 is a pickup coil 12
It receives an input magnetic flux through and outputs a pulse train. When the AC bias I G is supplied to the end (asymmetrically) of the inductor as shown in FIG. 5A, the threshold characteristic of the squid 10 can be made asymmetrical. Can output negative pulses. That is, Squid 1
0 operates as a comparator that determines whether the input is positive or negative.
【0005】フィードバック回路は、アップダウンカウ
ンタ14aとD/A変換器14bの機能を有するように
構成される。例えば、図示はしないが、スクィド10か
らのパルスによって過渡的にスイッチする2個のジョセ
フソン接合を含む超伝導書き込みゲートと、この書き込
みゲートによって磁束が出し入れされる超伝導蓄積ルー
プとを備えるワンチップSQUID磁束計が知られてい
る。The feedback circuit is configured to have the functions of the up / down counter 14a and the D / A converter 14b. For example, although not shown, a one-chip device including a superconducting write gate including two Josephson junctions that are transiently switched by a pulse from the squeeze 10 and a superconducting storage loop in which magnetic flux is taken in and out by the write gate. SQUID magnetometers are known.
【0006】超伝導蓄積ループの鎖交磁束は量子化され
ており、磁束量子Φ0(2.07×10-15Wb)の整数倍しか
入ることが許されない。書き込みゲートは、正のパルス
を1つ受け取ると、正の磁束量子を1つ超伝導ループに
加える。または、負のパルスを1つ受け取ると、負の磁
束量子を1つ加えるが、これは正の磁束量子を1つ引き
出すことと同じである。したがって、正のパルスと負の
パルスの数の差に相当する個数の磁束量子が超伝導蓄積
ループに蓄えられることになり、アップダウンカウンタ
と同じ動作を行うことになる。さらに、蓄積された磁束
は、D/A変換を行うことなく、直接、磁界結合を通し
てスクィド10にフィードバックする。The interlinkage magnetic flux of the superconducting storage loop is quantized, and only an integral multiple of the magnetic flux quantum Φ 0 (2.07 × 10 -15 Wb) is allowed. When the write gate receives one positive pulse, it adds one positive flux quantum to the superconducting loop. Alternatively, when one negative pulse is received, one negative flux quantum is added, which is the same as extracting one positive flux quantum. Therefore, the number of magnetic flux quanta corresponding to the difference between the number of positive pulses and the number of negative pulses are stored in the superconducting storage loop, and the same operation as the up / down counter is performed. Furthermore, the accumulated magnetic flux is directly fed back to the squid 10 through magnetic field coupling without performing D / A conversion.
【0007】かかる従来のディジタル・スクィドによれ
ば、スクィド10から、被測定磁束の大きさに応じた数
および極性のパルスを取り出し、これをフィードバック
回路14に入力して、正負の出力パルスの数の差の積分
値に対応したフィードバック電流IFを生成する。スク
ィド10からの出力パルスの数および極性(その絶対値
は重要でないことに留意)は、被測定電流ICに対応し
ており、したがって、微小磁束を「ディジタル量」とし
て取り出すことができ、ディジタル処理系とのインター
フェイス性やジョセフソン集積回路との接続性を改善で
きる。この結果、処理精度や処理速度の向上を図ること
ができる。According to such a conventional digital squeeze, a pulse having a number and polarity according to the magnitude of the magnetic flux to be measured is extracted from the squid 10 and is inputted to the feedback circuit 14 to obtain the number of positive and negative output pulses. A feedback current I F corresponding to the integrated value of the difference between is generated. The number and polarity of the output pulses from the squid 10 (note that their absolute value is not important) corresponds to the measured current I C , so that the minute magnetic flux can be taken out as a “digital quantity”, which is digital. The interface with the processing system and the connectivity with the Josephson integrated circuit can be improved. As a result, processing accuracy and processing speed can be improved.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のディジタル・スクィドにあっては、スクィド10か
らの出力パルスを直接的にフィードバック回路14や図
示しないディジタル処理系あるいはジョセフソン集積回
路に与える構成となっていたため、スクィド10のスイ
ッチ確率を最適にしつつ、より一層の測定感度向上を図
ろうとした場合に限界があるといった問題点があった。However, in the above-described conventional digital squeeze, the output pulse from the squeeze 10 is directly applied to the feedback circuit 14, a digital processing system (not shown), or a Josephson integrated circuit. Therefore, there is a problem that there is a limit when trying to further improve the measurement sensitivity while optimizing the switching probability of the squid 10.
【0009】ここで、スクィド10の感度は、交流バイ
アスIGの周波数に依存するので、周波数を例えば1M
Hz〜10MHzあるいはこれ以上にすれば、相当に高
い感度を得ることができる。しかし、かかる高周波バイ
アスの存在は、配線間クロストーク等の影響によってス
クィド10の動作を不安定化する要因となる。動作不安
定の代表として、ジョセフソン接合のスイッチ確率(P
O)の変化がある。最高感度を得るため一般にスイッチ
確率を50%(PO=0.5)、すなわちスイッチする
かしないかの割合を半々(言い替えればどちらとも言え
ない状態)に設定する。Since the sensitivity of the squid 10 depends on the frequency of the AC bias I G , the frequency is, for example, 1M.
If the frequency is 10 Hz to 10 MHz or higher, a considerably high sensitivity can be obtained. However, the presence of such a high frequency bias becomes a factor that destabilizes the operation of the squid 10 due to the influence of crosstalk between wirings. As a representative of the unstable operation, the switching probability of the Josephson junction (P
O ) change. In order to obtain the highest sensitivity, the switch probability is generally set to 50% (P O = 0.5), that is, the ratio of whether or not to switch is set to 50% (in other words, neither can be said).
【0010】クロストークが発生すると、多くの場合、
スイッチ確率POが0.5よりも大きくなってミススイ
ッチしやすくなる。図6は、クロストーク発生時におけ
るスイッチ確率の変化の一例を説明する図である。この
図において、ある時点において正常にスイッチした場合
は、その時点におけるスイッチ確率PO(1)は1.00
(100%)となる。この正常なスイッチ動作の影響で
次回のスイッチ確率PO( 2)が例えば0.80に変化した
とすると、この間のスイッチ確率の変化分ΔPは、P
O(1)−POで与えられ、PO(1)=1.00、PO=0.5
であるから、ΔPは0.3となる。すなわち、0.3
(30%)だけミススイッチが起きやすくなる。各時点
毎のスイッチ確率PO(i)は、設定スイッチ確率POに、
先回のスイッチ確率PO(i-1)とスイッチ確率の変化分Δ
Pの積を加算することによって求めることができ、次式
(1)のように書き表すことができる。When crosstalk occurs, it is often
The switch probability P O becomes larger than 0.5, which makes it easy to mis-switch. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of changes in the switch probability when crosstalk occurs. In this figure, when the switch is normally performed at a certain time point, the switch probability P O (1) at that time point is 1.00.
(100%). If the next switching probability P O ( 2) changes to, for example, 0.80 due to the influence of this normal switching operation, the change ΔP in the switching probability during this period is P
Given by O (1) -P O , P O (1) = 1.00, P O = 0.5
Therefore, ΔP is 0.3. That is, 0.3
(30%) is more likely to cause a misswitch. The switch probability P O (i) at each time point is set to the switch probability P O ,
The previous switch probability P O (i-1) and the change Δ in the switch probability
It can be obtained by adding the products of P, and can be expressed as the following equation (1).
【0011】 PO(i)=PO+PO(i-1)×ΔP ……(1) 上式(1)に従えば、PO(3)以降は、 PO(3)=0.5+0.80×0.3=0.74 PO(4)=0.5+0.74×0.3=0.722 PO(5)=0.5+0.722×0.3=0.7166 (以下、省略) となり、およそ0.7程度で推移することが理解でき
る。したがって、正常なスイッチ動作に誘発されて連続
的もしくは散発的にミススイッチ、いわゆる連続スイッ
チ現象が発生するため、こうした連続スイッチ現象に伴
ってSQUIDから取り出される出力パルスの増加分は
被測定磁束と全く無関係であるから、測定精度が著しく
低下することになる。[0011] According to P O (i) = P O + P O (i-1) × ΔP ...... (1) the above equation (1), P O (3) or later, P O (3) = 0 . 5 + 0.80 × 0.3 = 0.74 P O (4) = 0.5 + 0.74 × 0.3 = 0.722 P O (5) = 0.5 + 0.722 × 0.3 = 0.7166 ( It will be understood that the following will be omitted), and the transition will be about 0.7. Therefore, since a normal switch operation induces a continuous or sporadic miss switch, that is, a so-called continuous switch phenomenon, an increase in the output pulse extracted from the SQUID due to such a continuous switch phenomenon is completely different from the measured magnetic flux. Since it is irrelevant, the measurement accuracy will be significantly reduced.
【0012】そこで、本発明は、測定感度を向上するた
めに交流バイアスの周波数を高めた場合でも、スイッチ
確率の変化を回避でき、測定精度の低下を招かないディ
ジタル・スクィドの実現を目的とする。Therefore, it is an object of the present invention to realize a digital squid which can avoid a change in the switch probability even when the frequency of the AC bias is increased in order to improve the measurement sensitivity and does not cause a decrease in the measurement accuracy. ..
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、極性が交互に変化する交流バイアス電流
を発生する交流バイアス発生回路と、前記バイアス電流
と被測定電流を含む電流をループ内に流し込み、該流し
込み電流が正極性側または負極性側のしきい値を越える
と越えた側の極性を持つパルスを出力するスクィドセン
サと、正極性パルスの数と負極性パルスの数との差を求
め該差の積分値に相当するフィードバック電流を発生し
て前記スクィドセンサにフィードバックするフィードバ
ック回路と、を具備するディジタル・スクィドにおい
て、前記スクィドセンサから出力されるパルスを1周期
または半周期保持する保持手段と、該保持手段に保持さ
れたパルスとスクィドセンサから出力されたパルスとの
論理をとる論理回路と、を備え、該論理回路の出力を前
記フィードバック回路に与えることを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention provides an AC bias generating circuit for generating an AC bias current whose polarity alternates, and a current including the bias current and a current to be measured. A squeeze sensor that outputs a pulse having a polarity on the side that has flowed into the loop when the flow-in current exceeds the threshold value on the positive polarity side or the negative polarity side, and the number of positive polarity pulses and the number of negative polarity pulses In a digital squid, a feedback circuit, which calculates a difference and generates a feedback current corresponding to an integrated value of the difference and feeds it back to the squid sensor, holds a pulse output from the squid sensor for one cycle or a half cycle. Means and a logic circuit for taking the logic of the pulse held by the holding means and the pulse output from the squeeze sensor Comprises, characterized in providing the output of the logic circuit to the feedback circuit.
【0014】好ましくは、前記論理回路は、保持手段に
保持された1周期前のパルスとスクィドセンサから出力
されたパルスとのAND論理をとることを特徴とし、好
ましくは、前記論理回路は、保持手段に保持された半周
期前のパルスとスクィドセンサから出力されたパルスと
のNOR論理をとることを特徴とする。Preferably, the logic circuit takes an AND logic of the pulse one cycle before held in the holding means and the pulse output from the squid sensor, and preferably the logic circuit is in the holding means. It is characterized by taking the NOR logic of the pulse held in the half cycle before and the pulse output from the squeeze sensor.
【0015】[0015]
【作用】本発明では、スクィドセンサからの出力パルス
が1周期または半周期に相当する時間だけ遅延され、該
遅延パルスと非遅延パルスとの論理結果がスクィドセン
サ出力として取り出される。例えばAND論理の場合に
は、ある時点のスイッチ確率(例えばPO(4)=0.72
2)と、その時点から1周期前のスイッチ確率(PO(2)
=0.80)との論理積(PO(2)×PO(4)=0.80×
0.722)がとられ、その論理結果(≒0.57)
が、ある時点での正当なスイッチ確率PO(4)として置き
換えられる。したがって、設定スイッチ確率(PO=
0.5)に近い値とすることができ、その結果、交流バ
イアスの周波数を高くした場合の連続スイッチ現象を回
避でき、測定精度を低下することなく、測定感度を向上
できる。In the present invention, the output pulse from the squeeze sensor is delayed by a time corresponding to one cycle or a half cycle, and the logical result of the delayed pulse and the non-delayed pulse is taken out as the squeeze sensor output. For example, in the case of AND logic, the switch probability at a certain point (for example, P O (4) = 0.72 )
2) and the switch probability (P O (2)
= 0.80) AND (P O (2) × P O (4) = 0.80 ×
0.722) is taken and the logical result (≈ 0.57)
Is replaced by the correct switch probability P O (4) at some point. Therefore, the setting switch probability (P O =
The value can be close to 0.5), and as a result, the continuous switching phenomenon when the frequency of the AC bias is increased can be avoided, and the measurement sensitivity can be improved without lowering the measurement accuracy.
【0016】[0016]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1〜図4は本発明に係るディジタル・スクィド
の一実施例を示す図である。図1において、20は高い
周波数の交流バイアス電流IGを発生する交流バイアス
発生回路、21は測定磁束を被測定電流ICに変換して
その向きや大きさに応じた数および極性の電圧パルスを
出力するスクィドセンサ(詳細構成は図5(a)のピッ
クアップコイル12とスクィド10を参照)、22はス
クィドセンサからのパルスを1周期または半周期に相当
する時間だけ保持する保持手段、23は保持手段に保持
されたパルス(以下、遅延パルス)とスクィドセンサ2
1からのパルス(以下、非遅延パルス)との論理をとっ
てその結果を出力する論理回路、24はフィードバック
回路(詳細構成は図5(a)のフィードバック回路14
を参照)であり、論理回路23からの正負パルスの数の
差を求めるとともに、その差の積分値に相当するアナロ
グ量のフィードバック電流IFを発生するものである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 are diagrams showing an embodiment of a digital squeeze according to the present invention. In FIG. 1, 20 is an AC bias generation circuit that generates a high frequency AC bias current I G , and 21 is a voltage pulse having a number and polarity according to the direction and magnitude of the measured magnetic flux that is converted into the measured current I C. A squid sensor (see the pickup coil 12 and the squid 10 in FIG. 5 (a) for a detailed configuration), 22 is a holding means for holding the pulse from the squid sensor for a time corresponding to one cycle or a half cycle, and 23 is a holding means. Pulse (hereinafter, delayed pulse) held by the squeeze sensor 2
A logic circuit that takes the logic of the pulse from 1 (hereinafter, non-delayed pulse) and outputs the result, 24 is a feedback circuit (detailed configuration is the feedback circuit 14 of FIG. 5A).
The is a reference), along with obtaining the difference between the number of positive and negative pulses from the logic circuit 23, and generates a feedback current I F of the analog amount corresponding to the integral value of the difference.
【0017】図2は、超伝導論理回路で構成した場合の
保持手段と論理回路の一構成例である。この例では、多
相クロックφa〜φcに同期して動作する3つのオアゲ
ートGa〜Gc(遅延手段)を介してアンドゲートGd
(論理回路)の一方入力にパルスを加えるとともに、ア
ンドゲートGdの他方入力にもパルスを加える。多相ク
ロックφa〜φcは、それぞれが120度の位相差を持
ち、この位相差120度はスクィドセンサ21の1動作
周期の1/3に相当する。すなわち3つのオアゲートG
a〜Gcによって1周期(360度)分の遅延時間をパ
ルスに与えることができ、さらに、アンドゲートGdに
よって遅延パルスと非遅延パルスとのAND論理をとる
ことができる。FIG. 2 shows an example of the configuration of the holding means and the logic circuit when the superconducting logic circuit is used. In this example, an AND gate Gd is provided via three OR gates Ga to Gc (delay means) that operate in synchronization with the multiphase clocks φa to φc.
A pulse is applied to one input of the (logic circuit) and a pulse is applied to the other input of the AND gate Gd. Each of the multiphase clocks φa to φc has a phase difference of 120 degrees, and this phase difference of 120 degrees corresponds to 1/3 of one operation cycle of the squid sensor 21. That is, three OR gates G
The delay time of one cycle (360 degrees) can be given to the pulse by a to Gc, and the AND logic of the delayed pulse and the non-delayed pulse can be taken by the AND gate Gd.
【0018】図3は、図2の構成例によるスイッチ確率
の推移を示す図である。この図によれば、ある時点にお
ける正常なスイッチ確率PO(1)を1.00とすると、次
回のスイッチ確率PO(2)が0.80、その次のスイッチ
確率PO(3)が0.74と推移し、その後のスイッチ確率
PO(4)、PO(5)、……が、それぞれ0.57、0.5
3、……へと推移する。すなわち設定スイッチ確率PO
(PO=0.5)に近い値へと改善される。FIG. 3 is a diagram showing the transition of the switch probability according to the configuration example of FIG. According to this figure, assuming that the normal switch probability P O (1) at a certain time point is 1.00, the next switch probability P O (2) is 0.80 and the next switch probability P O (3) is The switch probabilities P O (4) , P O (5) , and so on are 0.57 and 0.5, respectively.
Change to 3, ... That is, the setting switch probability P O
It is improved to a value close to (P O = 0.5).
【0019】これは、1周期ごとのスイッチ確率の積
(AND論理)がとられるからであり、例えば、時点t
aに着目すると、その時点taより1周期前のスイッチ
確率(PO(2)=0.80)と、その時点taにおけるス
クィドセンサ21の本来のスイッチ確率(図6のPO(4)
=0.722)とのAND論理結果(0.80×0.7
22≒0.57)が、その時点taにおける正当なスイ
ッチ確率PO(4)として置き換えられるからである。This is because the product (AND logic) of the switch probabilities for each cycle is taken.
Focusing on a, the switch probability (P O (2) = 0.80) one cycle before that time ta and the original switch probability of the squeeze sensor 21 at that time ta ( P O (4) in FIG. 6 ).
= 0.722) AND logical result (0.80 x 0.7
22.apprxeq.0.57) is replaced by the legal switch probability P.sub.O (4) at that time ta.
【0020】したがって、スクィド・センサ21の動作
開始から1.5周期を過ぎた後のスイッチ確率P
O(i)を、設定スイッチ確率PO(PO=0.5)に近い値
にでき、連続スイッチ現象を回避できる。この結果、交
流バイアスの周波数を高くして測定感度を向上しようと
した場合の精度低下問題を解決できる。図4は、論理回
路の他の構成例であり、インバータゲートGeを介して
アンドゲートGfの一方入力に遅延パルスを加えるとと
もに、アンドゲートGfの他方入力に非遅延パルスを加
えるようにし、これらのインバータゲートGeとアンド
ゲートGfによってNOR論理を構成するようにした例
である。Therefore, the switch probability P after 1.5 cycles from the start of the operation of the squeeze sensor 21
O (i) can be set to a value close to the setting switch probability P O (P O = 0.5), and the continuous switching phenomenon can be avoided. As a result, it is possible to solve the problem of deterioration in accuracy when the frequency of the AC bias is increased to improve the measurement sensitivity. FIG. 4 is another example of the configuration of the logic circuit. A delay pulse is applied to one input of the AND gate Gf via the inverter gate Ge and a non-delay pulse is applied to the other input of the AND gate Gf. This is an example in which the NOR logic is constituted by the inverter gate Ge and the AND gate Gf.
【0021】すなわち、アンドゲートGfには、インバ
ータゲートGeによって極性反転された半周期前の遅延
パルスと極性そのままの非遅延パルスが加えられ、両パ
ルスの極性が一致したときに、アンドゲートGfから同
一極性のパルスが出力される。したがって、この例で
は、半周期ごとのスイッチ確率の否定論理和(NOR論
理)がとられるために、例えば、図3の時点taに着目
すると、その時点taより半周期前のスイッチ確率(P
O(3)=0.74)と、その時点taにおけるスクィドセ
ンサ21の本来のスイッチ確率(図6のPO(4)=0.7
22)との論理結果(0.74×0.722≒0.4
2)が、その時点taにおける正当なスイッチ確率P
O(4)として置き換えられるから、連続スイッチ現象をほ
ぼ完全に排除することができる。That is, to the AND gate Gf, a delayed pulse half-cycle before the polarity inverted by the inverter gate Ge and a non-delayed pulse with the same polarity are added, and when the polarities of both pulses match, the AND gate Gf outputs the same. Pulses of the same polarity are output. Therefore, in this example, since the NOR of the switch probabilities for each half cycle is taken, for example, focusing on the time point ta in FIG. 3, the switch probability (P
O (3) = 0.74) and the original switch probability of the squeeze sensor 21 at that time point ta ( P O (4) = 0.7 in FIG. 6 ).
22) and the logical result (0.74 × 0.722≈0.4
2) is the legal switch probability P at that time ta
Since it is replaced as O (4) , the continuous switching phenomenon can be almost completely eliminated.
【0022】[0022]
【発明の効果】本発明によれば、スクィドセンサから出
力されるパルスを1周期または半周期遅延させるととも
に、この遅延パルスと非遅延パルスとの論理結果を取り
出すようにしたので、測定感度を向上するために交流バ
イアスの周波数を高めた場合でも、スイッチ確率の変化
を回避でき、測定精度の低下を招かないディジタル・ス
クィドを実現できる。According to the present invention, the pulse output from the squeeze sensor is delayed by one cycle or a half cycle, and the logical result of the delayed pulse and the non-delayed pulse is taken out, so that the measurement sensitivity is improved. Therefore, even if the frequency of the AC bias is increased, it is possible to avoid a change in the switch probability, and it is possible to realize a digital squeeze that does not reduce the measurement accuracy.
【図1】一実施例のブロック構成図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment.
【図2】一実施例の保持手段と論理回路の構成図であ
る。FIG. 2 is a configuration diagram of a holding unit and a logic circuit according to an embodiment.
【図3】一実施例のスイッチ確率の推移図である。FIG. 3 is a transition diagram of a switch probability according to an embodiment.
【図4】一実施例の論理回路の他の構成図である。FIG. 4 is another configuration diagram of a logic circuit according to an embodiment.
【図5】従来例の構成図および動作波形図である。FIG. 5 is a configuration diagram and an operation waveform diagram of a conventional example.
【図6】従来例のスイッチ確率の推移図である。FIG. 6 is a transition diagram of a switch probability of a conventional example.
20:交流バイアス発生回路 21:スクィドセンサ 24:フィードバック回路 22:保持手段 23:論理回路 20: AC bias generation circuit 21: Squeeze sensor 24: Feedback circuit 22: Holding means 23: Logic circuit
Claims (3)
発生する交流バイアス発生回路と、前記バイアス電流と
被測定電流を含む電流をループ内に流し込み、該流し込
み電流が正極性側または負極性側のしきい値を越えると
越えた側の極性を持つパルスを出力するスクィドセンサ
と、正極性パルスの数と負極性パルスの数との差を求め
該差の積分値に相当するフィードバック電流を発生して
前記スクィドセンサにフィードバックするフィードバッ
ク回路と、を具備するディジタル・スクィドにおいて、 前記スクィドセンサから出力されるパルスを1周期また
は半周期保持する保持手段と、該保持手段に保持された
パルスとスクィドセンサから出力されたパルスとの論理
をとる論理回路と、を備え、該論理回路の出力を前記フ
ィードバック回路に与えることを特徴とするディジタル
・スクィド。1. An alternating current bias generation circuit for generating an alternating current bias current whose polarity alternates, a current including the bias current and a current to be measured is flown into a loop, and the flowing current is a positive polarity side or a negative polarity side. If a squeeze sensor that outputs a pulse with a polarity on the exceeded side when the threshold value is exceeded and the difference between the number of positive polarity pulses and the number of negative polarity pulses is obtained, a feedback current corresponding to the integral value of the difference is generated. And a feedback circuit for feeding back to the squid sensor, holding means for holding the pulse output from the squid sensor for one cycle or a half cycle, and the pulse held in the holding means and the output from the squid sensor A logic circuit that takes a logic with the pulse, and the output of the logic circuit is the feedback circuit. A digital squid characterized by being applied to.
周期前のパルスとスクィドセンサから出力されたパルス
とのAND論理をとることを特徴とする請求項1記載の
ディジタル・スクィド。2. The logic circuit is held by a holding means.
2. The digital squeeze according to claim 1, wherein an AND logic of the pulse before the cycle and the pulse output from the squeeze sensor is taken.
周期前のパルスとスクィドセンサから出力されたパルス
とのNOR論理をとることを特徴とする請求項1記載の
ディジタル・スクィド。3. The digital squeeze according to claim 1, wherein the logic circuit takes a NOR logic of the pulse held by the holding means before the half cycle and the pulse output from the squeeze sensor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3286196A JPH05126925A (en) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | Digital Squid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3286196A JPH05126925A (en) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | Digital Squid |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05126925A true JPH05126925A (en) | 1993-05-25 |
Family
ID=17701207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3286196A Withdrawn JPH05126925A (en) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | Digital Squid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05126925A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5793203A (en) * | 1994-12-05 | 1998-08-11 | Hitachi, Ltd. | Measurement system with noise reduction circuit |
KR100364784B1 (en) * | 2000-02-16 | 2002-12-16 | 엘지전자 주식회사 | magnetic field sensor |
KR100563247B1 (en) * | 2004-06-22 | 2006-03-22 | 한국표준과학연구원 | Critical current characteristic measuring device for external magnetic field of Josephson junction element |
-
1991
- 1991-10-31 JP JP3286196A patent/JPH05126925A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5793203A (en) * | 1994-12-05 | 1998-08-11 | Hitachi, Ltd. | Measurement system with noise reduction circuit |
KR100364784B1 (en) * | 2000-02-16 | 2002-12-16 | 엘지전자 주식회사 | magnetic field sensor |
KR100563247B1 (en) * | 2004-06-22 | 2006-03-22 | 한국표준과학연구원 | Critical current characteristic measuring device for external magnetic field of Josephson junction element |
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Legal Events
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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