JPH05196709A - Ｓｑｕｉｄ磁束計 - Google Patents
Ｓｑｕｉｄ磁束計Info
- Publication number
- JPH05196709A JPH05196709A JP20291291A JP20291291A JPH05196709A JP H05196709 A JPH05196709 A JP H05196709A JP 20291291 A JP20291291 A JP 20291291A JP 20291291 A JP20291291 A JP 20291291A JP H05196709 A JPH05196709 A JP H05196709A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- magnetic flux
- squid
- negative
- positive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、ＳＱＵＩＤ磁束計に関し、入力磁束
が短時間で大きく変化しても磁束を正確に測定すること
を目的とする。 【構成】ＳＱＵＩＤ素子１２にピックアップコイル１０
の磁気結合部、フィードバックループ２４及び磁気結合
線２６が近設されている。同一周波数の交流バイアス電
流ＩB1及びオフセット電流ＩC をそれぞれＳＱＵＩＤ素
子１２及び磁気結合線２６に供給すると、ピックアップ
コイル１０及びフィールドバックループ２４からＳＱＵ
ＩＤ素子１２へ供給される磁束φに応じた幅の正パルス
電圧及び負パルス電圧がＳＱＵＩＤ素子１２から取り出
される。この正パルスの幅と負パルスの幅を、交流バイ
アス電流ＩB1よりも高い周波数の電流ＩP 、ＩN で計測
する。両パルス幅の差は、供給磁束φにほぼ比例してい
る。
が短時間で大きく変化しても磁束を正確に測定すること
を目的とする。 【構成】ＳＱＵＩＤ素子１２にピックアップコイル１０
の磁気結合部、フィードバックループ２４及び磁気結合
線２６が近設されている。同一周波数の交流バイアス電
流ＩB1及びオフセット電流ＩC をそれぞれＳＱＵＩＤ素
子１２及び磁気結合線２６に供給すると、ピックアップ
コイル１０及びフィールドバックループ２４からＳＱＵ
ＩＤ素子１２へ供給される磁束φに応じた幅の正パルス
電圧及び負パルス電圧がＳＱＵＩＤ素子１２から取り出
される。この正パルスの幅と負パルスの幅を、交流バイ
アス電流ＩB1よりも高い周波数の電流ＩP 、ＩN で計測
する。両パルス幅の差は、供給磁束φにほぼ比例してい
る。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＳＱＵＩＤ磁束計に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】ＳＱＵＩＤ磁束計は、あらゆる磁束計の
中で最も感度が高く、特に、生体から発する磁界の測定
に利用され、臨床応用面からより高特性のＳＱＵＩＤ磁
束計が要望されている。
中で最も感度が高く、特に、生体から発する磁界の測定
に利用され、臨床応用面からより高特性のＳＱＵＩＤ磁
束計が要望されている。
【０００３】図１０は従来のＳＱＵＩＤ磁束計の回路図
である。
である。
【０００４】地磁気を打ち消す１次微分型のピックアッ
プコイル１０は、ＳＱＵＩＤ素子１２と磁気結合されて
いる。ＳＱＵＩＤ素子１２は、超伝導ループにジョセフ
ソン接合Ｊ１とジョセフソン接合Ｊ２とが介在されて構
成されている。このＳＱＵＩＤ素子１２には、交流バイ
アス電流源１４から図１１（Ａ）に示すような交流バイ
アス電流が供給されている。
プコイル１０は、ＳＱＵＩＤ素子１２と磁気結合されて
いる。ＳＱＵＩＤ素子１２は、超伝導ループにジョセフ
ソン接合Ｊ１とジョセフソン接合Ｊ２とが介在されて構
成されている。このＳＱＵＩＤ素子１２には、交流バイ
アス電流源１４から図１１（Ａ）に示すような交流バイ
アス電流が供給されている。
【０００５】一方、書き込みゲート１６は、ＳＱＵＩＤ
素子１８に磁気結合線２０が近設されている。磁気結合
線２０は、その一端がＳＱＵＩＤ素子１８に接続され、
他端が交流バイアス電流源１４の出力端に接続されてい
る。ＳＱＵＩＤ素子１８は、超伝導蓄積ループ２２とフ
ィードバックループ２４と共に環状に接続されている。
フィードバックループ２４は、ＳＱＵＩＤ素子１２と磁
気結合されている。
素子１８に磁気結合線２０が近設されている。磁気結合
線２０は、その一端がＳＱＵＩＤ素子１８に接続され、
他端が交流バイアス電流源１４の出力端に接続されてい
る。ＳＱＵＩＤ素子１８は、超伝導蓄積ループ２２とフ
ィードバックループ２４と共に環状に接続されている。
フィードバックループ２４は、ＳＱＵＩＤ素子１２と磁
気結合されている。
【０００６】上記構成において、ＳＱＵＩＤ素子１２が
ピックアップコイル１０を介して入力磁束を受けると、
磁気結合線２０には図１１（Ｂ）に示すような書き込み
パルスが供給され、ＳＱＵＩＤ素子１８を介して超伝導
蓄積ループ２２に図１１（Ｃ）に示すような磁束Ψが蓄
積される。この蓄積磁束Ψに比例した磁束がフィードバ
ックループ２４を介してＳＱＵＩＤ素子１２にフィード
バックされ、ピックアップコイル１０からの入力磁束を
打ち消してＳＱＵＩＤ素子１２内の全磁束が０になるよ
うに動作点を維持する。
ピックアップコイル１０を介して入力磁束を受けると、
磁気結合線２０には図１１（Ｂ）に示すような書き込み
パルスが供給され、ＳＱＵＩＤ素子１８を介して超伝導
蓄積ループ２２に図１１（Ｃ）に示すような磁束Ψが蓄
積される。この蓄積磁束Ψに比例した磁束がフィードバ
ックループ２４を介してＳＱＵＩＤ素子１２にフィード
バックされ、ピックアップコイル１０からの入力磁束を
打ち消してＳＱＵＩＤ素子１２内の全磁束が０になるよ
うに動作点を維持する。
【０００７】図１１（Ｂ）に示す書き込みパルスにおい
て、正のパルスは、ピックアップコイル１０からＳＱＵ
ＩＤ素子１２へ供給される磁束とフィードバックループ
２４からＳＱＵＩＤ素子１２へ供給される磁束とを重ね
合わせた供給磁束φが磁束量子だけ増加したときに生
じ、負のパルスは、この供給磁束φが磁束量子だけ減少
（前記と逆方向の磁束が増加）したときに生ずる。
て、正のパルスは、ピックアップコイル１０からＳＱＵ
ＩＤ素子１２へ供給される磁束とフィードバックループ
２４からＳＱＵＩＤ素子１２へ供給される磁束とを重ね
合わせた供給磁束φが磁束量子だけ増加したときに生
じ、負のパルスは、この供給磁束φが磁束量子だけ減少
（前記と逆方向の磁束が増加）したときに生ずる。
【０００８】このようなＳＱＵＩＤ磁束計は、ワンチッ
プ化が可能であり、１チップ内に多数の磁束計を並設し
て磁界分布を測定することができるという利点を有す
る。
プ化が可能であり、１チップ内に多数の磁束計を並設し
て磁界分布を測定することができるという利点を有す
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、交流バイアス
電流の正及び負のサイクルの各々について磁束量子１つ
しか超伝導蓄積ループ２２に書き込むことができない。
一方、交流バイアス電流源１４の周波数は、ＳＱＵＩＤ
素子１２の共振周波数に一致させる必要があるが、ピッ
クアップコイル１０とＳＱＵＩＤ素子１２との間の結合
容量が通常比較的小さいので、この共振周波数はあまり
高くすることができない。このため、入力磁束が短時間
に大きく変化した場合には、磁束を正確に測定すること
ができなくなる。
電流の正及び負のサイクルの各々について磁束量子１つ
しか超伝導蓄積ループ２２に書き込むことができない。
一方、交流バイアス電流源１４の周波数は、ＳＱＵＩＤ
素子１２の共振周波数に一致させる必要があるが、ピッ
クアップコイル１０とＳＱＵＩＤ素子１２との間の結合
容量が通常比較的小さいので、この共振周波数はあまり
高くすることができない。このため、入力磁束が短時間
に大きく変化した場合には、磁束を正確に測定すること
ができなくなる。
【００１０】また、１チップで多チャンネルのＳＱＵＩ
Ｄ磁束計を構成し、応答速度を高速にするためにＳＱＵ
ＩＤ素子１２の共振周波数を高くした場合、入力磁束検
出用ＳＱＵＩＤ素子に比較的大きな高周波バイアス電流
を供給しなければならず、クロストークが増大して回路
が誤動作する原因となる。
Ｄ磁束計を構成し、応答速度を高速にするためにＳＱＵ
ＩＤ素子１２の共振周波数を高くした場合、入力磁束検
出用ＳＱＵＩＤ素子に比較的大きな高周波バイアス電流
を供給しなければならず、クロストークが増大して回路
が誤動作する原因となる。
【００１１】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、入力磁束が短時間で大きく変化しても磁束を正確に
測定することが可能なＳＱＵＩＤ磁束計を提供すること
にある。
み、入力磁束が短時間で大きく変化しても磁束を正確に
測定することが可能なＳＱＵＩＤ磁束計を提供すること
にある。
【００１２】
【課題を解決するための手段及びその作用】図１は、本
発明に係るＳＱＵＩＤ磁束計の原理構成を示す。
発明に係るＳＱＵＩＤ磁束計の原理構成を示す。
【００１３】このＳＱＵＩＤ磁束計は、超伝導リングに
２つ以上のジョセフソン接合Ｊ１、Ｊ２が介在され、交
流バイアス電流ＩB が供給されるＳＱＵＩＤ素子１と、
該交流バイアス電流と同一周波数のオフセット電流ＩC
が供給される磁気結合線２ａがＳＱＵＩＤ素子１に近設
され、ＳＱＵＩＤ素子１の状態変化（超伝導状態／常伝
導状態の変化）に基づいて、ＳＱＵＩＤ素子１への供給
磁束に応じた幅の正パルス及び負パルスを出力する磁束
／パルス幅変換回路２と、交流バイアス電流Ｉ B よりも
高い周波数の信号ＩR に基づいて、該パルスの幅を計測
するパルス幅計測回路３とを備えている。
２つ以上のジョセフソン接合Ｊ１、Ｊ２が介在され、交
流バイアス電流ＩB が供給されるＳＱＵＩＤ素子１と、
該交流バイアス電流と同一周波数のオフセット電流ＩC
が供給される磁気結合線２ａがＳＱＵＩＤ素子１に近設
され、ＳＱＵＩＤ素子１の状態変化（超伝導状態／常伝
導状態の変化）に基づいて、ＳＱＵＩＤ素子１への供給
磁束に応じた幅の正パルス及び負パルスを出力する磁束
／パルス幅変換回路２と、交流バイアス電流Ｉ B よりも
高い周波数の信号ＩR に基づいて、該パルスの幅を計測
するパルス幅計測回路３とを備えている。
【００１４】本発明では、ＳＱＵＩＤ素子１への供給磁
束をパルス幅に変換し、ＳＱＵＩＤ素子１に供給する交
流バイアス電流ＩB よりも高い周波数の信号ＩR に基づ
いて、このパルスの幅を計測するので、交流バイアス電
流ＩBの周波数を特に高くすることなく、入力磁束が短
時間に大きく変化しても磁束を正確に測定することが可
能となる。
束をパルス幅に変換し、ＳＱＵＩＤ素子１に供給する交
流バイアス電流ＩB よりも高い周波数の信号ＩR に基づ
いて、このパルスの幅を計測するので、交流バイアス電
流ＩBの周波数を特に高くすることなく、入力磁束が短
時間に大きく変化しても磁束を正確に測定することが可
能となる。
【００１５】本発明の第１態様では、上記構成にさら
に、超伝導蓄積ループ４と、ＳＱＵＩＤ素子１に負のフ
ィードバック磁束を与えるフィードバックループ５と、
パルス幅計測回路３からのパルスに応答して超伝導蓄積
ループ４に磁束を蓄積させる書き込みゲート６とが環状
接続されたフィードバック回路を備え、パルス幅計測回
路３は、上記パルス幅に応じた数のパルスを出力する。
に、超伝導蓄積ループ４と、ＳＱＵＩＤ素子１に負のフ
ィードバック磁束を与えるフィードバックループ５と、
パルス幅計測回路３からのパルスに応答して超伝導蓄積
ループ４に磁束を蓄積させる書き込みゲート６とが環状
接続されたフィードバック回路を備え、パルス幅計測回
路３は、上記パルス幅に応じた数のパルスを出力する。
【００１６】フィードバック回路としては公知の各種の
ものを組み合わせるができるが、この構成の場合、フィ
ードバック回路を含めてＳＱＵＩＤ磁束計をワンチップ
化することができ、１チップで多チャンネルのＳＱＵＩ
Ｄ磁束計を構成することができる。また、このフィード
バックループを備えることにより、磁束測定レンジを広
くすることができる。
ものを組み合わせるができるが、この構成の場合、フィ
ードバック回路を含めてＳＱＵＩＤ磁束計をワンチップ
化することができ、１チップで多チャンネルのＳＱＵＩ
Ｄ磁束計を構成することができる。また、このフィード
バックループを備えることにより、磁束測定レンジを広
くすることができる。
【００１７】本発明の第２態様では、例えば図２に示す
如く、書き込みゲート１６Ｗは、正パルスに応答して正
の磁束量子を超伝導蓄積ループ２２に蓄積させる正書き
込みゲート１８Ｐ、２０Ｐと、負パルスに応答して負の
磁束量子を超伝導蓄積ループ２２に蓄積させる負書き込
みゲート１８Ｎ、２０Ｎとが直列接続されており、パル
ス幅計測回路２８Ｐ、３０Ｐ、２８Ｎ、３０Ｎは、上記
正パルスの幅に応じた数の正パルスを正書き込みゲート
１８Ｐ、２０Ｐに供給し、上記負パルスの幅に応じた数
の負パルスを該負書き込みゲート１８Ｎ、２０Ｎに供給
する。
如く、書き込みゲート１６Ｗは、正パルスに応答して正
の磁束量子を超伝導蓄積ループ２２に蓄積させる正書き
込みゲート１８Ｐ、２０Ｐと、負パルスに応答して負の
磁束量子を超伝導蓄積ループ２２に蓄積させる負書き込
みゲート１８Ｎ、２０Ｎとが直列接続されており、パル
ス幅計測回路２８Ｐ、３０Ｐ、２８Ｎ、３０Ｎは、上記
正パルスの幅に応じた数の正パルスを正書き込みゲート
１８Ｐ、２０Ｐに供給し、上記負パルスの幅に応じた数
の負パルスを該負書き込みゲート１８Ｎ、２０Ｎに供給
する。
【００１８】この構成の場合、正パルス幅と負パルス幅
の差を、書き込みゲート１６Ｗと超伝導蓄積ループ２２
とで演算することができるので、回路が比較的簡単にな
る。
の差を、書き込みゲート１６Ｗと超伝導蓄積ループ２２
とで演算することができるので、回路が比較的簡単にな
る。
【００１９】本発明の第３態様では、例えば図６に示す
如く、パルス幅計測回路２８Ｐ、３０Ｐ、２８Ｎ、３０
Ｎ、３４は、上記正パルスの幅と上記負パルスの幅との
差に応じた数の、該差の符号に応じた正又は負のパルス
を、書き込みゲート１６に供給する。
如く、パルス幅計測回路２８Ｐ、３０Ｐ、２８Ｎ、３０
Ｎ、３４は、上記正パルスの幅と上記負パルスの幅との
差に応じた数の、該差の符号に応じた正又は負のパルス
を、書き込みゲート１６に供給する。
【００２０】この構成の場合、バイアス電流ＩB1の１サ
イクル毎の、ＳＱＵＩＤ素子１２への供給磁束φの変動
を小さくすることができる。
イクル毎の、ＳＱＵＩＤ素子１２への供給磁束φの変動
を小さくすることができる。
【００２１】本発明の第４態様では、例えば図８に示す
如く、書き込みゲートは、１つのパルスに応答して互い
に異なる複数の量子磁束を上記蓄積用超伝導ループに蓄
積させる複数の書き込みゲート１６１〜１６ｎが直列接
続されており、パルス幅計測回路２８Ｐ、３０Ｐ、２８
Ｎ、３０Ｎで計測されたパルス幅に応じて書き込みゲー
ト１６ｉを選択し、選択した書き込みゲート１６ｉにパ
ルスを供給する選択回路３６を備えている。
如く、書き込みゲートは、１つのパルスに応答して互い
に異なる複数の量子磁束を上記蓄積用超伝導ループに蓄
積させる複数の書き込みゲート１６１〜１６ｎが直列接
続されており、パルス幅計測回路２８Ｐ、３０Ｐ、２８
Ｎ、３０Ｎで計測されたパルス幅に応じて書き込みゲー
ト１６ｉを選択し、選択した書き込みゲート１６ｉにパ
ルスを供給する選択回路３６を備えている。
【００２２】この構成の場合、選択した書き込みゲート
１６ｉに１個のパルスを供給することにより磁束量子の
例えばｉ倍の磁束を蓄積用超伝導ループに蓄積させるこ
とができるので、短時間でさらに大きく変化する磁束を
計測することが可能となる。
１６ｉに１個のパルスを供給することにより磁束量子の
例えばｉ倍の磁束を蓄積用超伝導ループに蓄積させるこ
とができるので、短時間でさらに大きく変化する磁束を
計測することが可能となる。
【００２３】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。
する。
【００２４】（１）第１実施例 図２は、第１実施例のＳＱＵＩＤ磁束計の回路図であ
る。図１０と同一構成要素には同一符号を付してその説
明を省略する。
る。図１０と同一構成要素には同一符号を付してその説
明を省略する。
【００２５】ＳＱＵＩＤ素子１２には、ピックアップコ
イル１０の磁気結合部とフィードバックループ２４の他
に磁気結合線２６が近設されている。磁気結合線２６の
一端は接地され、他端は抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ１を介して
交流バイアス電流源１４の出力端に接続されている。抵
抗Ｒ１と抵抗Ｒ３の接続点は、抵抗Ｒ２を介してＳＱＵ
ＩＤ素子１２に接続され、抵抗Ｒ２とＳＱＵＩＤ素子１
２の接続点は、抵抗Ｒ４を介してバッファゲート２８Ｐ
及び２８Ｎの入力端に接続されている。
イル１０の磁気結合部とフィードバックループ２４の他
に磁気結合線２６が近設されている。磁気結合線２６の
一端は接地され、他端は抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ１を介して
交流バイアス電流源１４の出力端に接続されている。抵
抗Ｒ１と抵抗Ｒ３の接続点は、抵抗Ｒ２を介してＳＱＵ
ＩＤ素子１２に接続され、抵抗Ｒ２とＳＱＵＩＤ素子１
２の接続点は、抵抗Ｒ４を介してバッファゲート２８Ｐ
及び２８Ｎの入力端に接続されている。
【００２６】バッファゲート２８Ｐ及び２８Ｎは超伝導
回路であり、各電源入力端にはそれぞれ電流源３０Ｐ及
び３０Ｎの出力端が接続されている。電流源３０Ｐ及び
３０Ｎは、それぞれ正パルス電流ＩP 及び負パルス電流
ＩN を出力する。正パルス電流ＩP 及び負パルス電流Ｉ
N は互いに同一周波数かつ同一位相であり、交流バイア
ス電流源１４の周波数よりも高い。バッファゲート２８
Ｐ及び２８Ｎの出力端は書き込みゲート１６Ｗに接続さ
れている。
回路であり、各電源入力端にはそれぞれ電流源３０Ｐ及
び３０Ｎの出力端が接続されている。電流源３０Ｐ及び
３０Ｎは、それぞれ正パルス電流ＩP 及び負パルス電流
ＩN を出力する。正パルス電流ＩP 及び負パルス電流Ｉ
N は互いに同一周波数かつ同一位相であり、交流バイア
ス電流源１４の周波数よりも高い。バッファゲート２８
Ｐ及び２８Ｎの出力端は書き込みゲート１６Ｗに接続さ
れている。
【００２７】書き込みゲート１６Ｗは、ＳＱＵＩＤ素子
１８ＰとＳＱＵＩＤ素子１８Ｎとが直列接続され、ＳＱ
ＵＩＤ素子１８Ｐに磁気結合線２０Ｐが近設され、ＳＱ
ＵＩＤ素子１８Ｎに磁気結合線２０Ｎが近設されてい
る。ＳＱＵＩＤ素子１８Ｐ及び１８Ｎはそれぞれ、ＳＱ
ＵＩＤ素子１２と同一構成であり、ＳＱＵＩＤ素子１８
Ｐはジョセフソン接合Ｊ３Ｐ及びＪ４Ｐを備え、ＳＱＵ
ＩＤ素子１８Ｎはジョセフソン接合Ｊ３Ｎ及びＪ４Ｎを
備えている。また、磁気結合線２０Ｐは、その一端がバ
ッファゲート２８Ｐの出力端に接続され、他端が抵抗Ｒ
Ｐを介して接地されており、バッファゲート２８Ｐから
正パルス電流ＩCPが供給される。同様に、磁気結合線２
０Ｎは、その一端がバッファゲート２８Ｎの出力端に接
続され、他端が抵抗ＲＮを介して接地されており、バッ
ファゲート２８Ｎから負パルス電流ＩCNが供給される。
１８ＰとＳＱＵＩＤ素子１８Ｎとが直列接続され、ＳＱ
ＵＩＤ素子１８Ｐに磁気結合線２０Ｐが近設され、ＳＱ
ＵＩＤ素子１８Ｎに磁気結合線２０Ｎが近設されてい
る。ＳＱＵＩＤ素子１８Ｐ及び１８Ｎはそれぞれ、ＳＱ
ＵＩＤ素子１２と同一構成であり、ＳＱＵＩＤ素子１８
Ｐはジョセフソン接合Ｊ３Ｐ及びＪ４Ｐを備え、ＳＱＵ
ＩＤ素子１８Ｎはジョセフソン接合Ｊ３Ｎ及びＪ４Ｎを
備えている。また、磁気結合線２０Ｐは、その一端がバ
ッファゲート２８Ｐの出力端に接続され、他端が抵抗Ｒ
Ｐを介して接地されており、バッファゲート２８Ｐから
正パルス電流ＩCPが供給される。同様に、磁気結合線２
０Ｎは、その一端がバッファゲート２８Ｎの出力端に接
続され、他端が抵抗ＲＮを介して接地されており、バッ
ファゲート２８Ｎから負パルス電流ＩCNが供給される。
【００２８】書き込みゲート１６Ｗは、超伝導蓄積ルー
プ２２とフィードバックループ２４と環状に接続されて
いる。ＳＱＵＩＤ素子１８Ｐと超伝導蓄積ループ２２の
接続点には、交流バイアス電流源１４の出力端が抵抗Ｒ
５を介して接続されている。
プ２２とフィードバックループ２４と環状に接続されて
いる。ＳＱＵＩＤ素子１８Ｐと超伝導蓄積ループ２２の
接続点には、交流バイアス電流源１４の出力端が抵抗Ｒ
５を介して接続されている。
【００２９】また、バッファゲート２８Ｐ及び２８Ｎの
出力端は、それぞれアップダウンカウンタ３２のクロッ
ク入力端Ｕ及びＤに接続され、アップダウンカウンタ３
２の電源入力端には電流源３０Ｐ及び３０Ｎの出力端が
接続されている。アップダウンカウンタ３２は超伝導回
路であり、クロック入力端Ｕに１個のパルスが供給され
る毎に計数値をインクリメントし、クロック入力端Ｄに
１個のパルスが供給される毎に計数値をデクリメントし
て、その計数値を外部に出力する。
出力端は、それぞれアップダウンカウンタ３２のクロッ
ク入力端Ｕ及びＤに接続され、アップダウンカウンタ３
２の電源入力端には電流源３０Ｐ及び３０Ｎの出力端が
接続されている。アップダウンカウンタ３２は超伝導回
路であり、クロック入力端Ｕに１個のパルスが供給され
る毎に計数値をインクリメントし、クロック入力端Ｄに
１個のパルスが供給される毎に計数値をデクリメントし
て、その計数値を外部に出力する。
【００３０】上記抵抗Ｒ１〜Ｒ３及びＲ５は、交流バイ
アス電流源１４から供給される電流の分流比を決めるた
めのものであり、抵抗Ｒ４は、バッファゲート２８Ｐ及
び２８Ｎに入力される電圧ＶOのレベルを調整するため
のものである。また、抵抗ＲＰ及びＲＮは、それぞれ磁
気結合線２０Ｐ及び２０Ｎに流れる電流を調整するため
のものである。
アス電流源１４から供給される電流の分流比を決めるた
めのものであり、抵抗Ｒ４は、バッファゲート２８Ｐ及
び２８Ｎに入力される電圧ＶOのレベルを調整するため
のものである。また、抵抗ＲＰ及びＲＮは、それぞれ磁
気結合線２０Ｐ及び２０Ｎに流れる電流を調整するため
のものである。
【００３１】図２に示す回路は、交流バイアス電流源１
４、電流源３０Ｐ及び３０Ｎを除き、ワンチップ化する
ことができる。
４、電流源３０Ｐ及び３０Ｎを除き、ワンチップ化する
ことができる。
【００３２】次に、上記の如く構成された本実施例の動
作を説明する。
作を説明する。
【００３３】ＳＱＵＩＤ素子１２が超伝導状態のとき、
ピックアップコイル１０、フィードバックループ２４及
び磁気結合線２６からＳＱＵＩＤ素子１２に供給される
磁束を重ねあわせたものが、ＳＱＵＩＤ素子１２で発生
する磁束により打ち消される。この場合、抵抗Ｒ４には
電流が流れず、電圧ＶOは０となる。ピックアップコイ
ル１０、フィードバックループ２４及び磁気結合線２６
からＳＱＵＩＤ素子１２に供給される磁束を重ね合わせ
たものが０でない有限の値になると、ＳＱＵＩＤ素子１
２の閾値が図３（Ａ）のように動くので、ＳＱＵＩＤ素
子１２は正又は負側のバイアスで必ずスイッチする。こ
の際、Ｊ１及びＪ２が順にスイッチングしてＳＱＵＩＤ
素子１２が過度的に常伝導状態となり、電圧ＶOが立ち
上がる。
ピックアップコイル１０、フィードバックループ２４及
び磁気結合線２６からＳＱＵＩＤ素子１２に供給される
磁束を重ねあわせたものが、ＳＱＵＩＤ素子１２で発生
する磁束により打ち消される。この場合、抵抗Ｒ４には
電流が流れず、電圧ＶOは０となる。ピックアップコイ
ル１０、フィードバックループ２４及び磁気結合線２６
からＳＱＵＩＤ素子１２に供給される磁束を重ね合わせ
たものが０でない有限の値になると、ＳＱＵＩＤ素子１
２の閾値が図３（Ａ）のように動くので、ＳＱＵＩＤ素
子１２は正又は負側のバイアスで必ずスイッチする。こ
の際、Ｊ１及びＪ２が順にスイッチングしてＳＱＵＩＤ
素子１２が過度的に常伝導状態となり、電圧ＶOが立ち
上がる。
【００３４】換言すれば、ピックアップコイル１０から
ＳＱＵＩＤ素子１２へ供給される磁束とフィードバック
ループ２４からＳＱＵＩＤ素子１２へ供給される磁束と
を重ね合わせた供給磁束φが０の場合には、抵抗Ｒ３に
流れるオフセット電流ＩC 及び抵抗Ｒ２に流れるバイア
ス電流ＩB1に応じて、図３（Ａ）に示す如く、閾値曲線
ＴＣ０内で超伝導状態となり、閾値曲線ＴＣ０外で常伝
導状態となる。この供給磁束φが０でない場合には、供
給磁束φの大きさに応じて閾値曲線ＴＣ０はオフセット
電流ＩC の軸方向へ平行移動し、閾値曲線ＴＣ１とな
る。この場合、バイアス電流ＩB1が図３（Ｂ）に示す如
く変化すると、ＳＱＵＩＤ素子１２は図３（Ａ）の点Ｐ
及び点Ｍにおいて状態遷移し、電圧ＶOは図３（Ｃ）に
示す如くなる。すなわち、バイアス電流ＩB1の１サイク
ルにおいて、幅ｔPの正パルスと幅ｔNの負パルスが得ら
れる。ｔP及びｔNは、供給磁束φに応じて変化し、φ＝
０のとき、ｔP＝ｔNとなる。ｔP−ｔNは、供給磁束φに
ほぼ比例している。したがって、ｔP、ｔN又はｔP−ｔN
を計測することにより、供給磁束φを計測することがで
きる。
ＳＱＵＩＤ素子１２へ供給される磁束とフィードバック
ループ２４からＳＱＵＩＤ素子１２へ供給される磁束と
を重ね合わせた供給磁束φが０の場合には、抵抗Ｒ３に
流れるオフセット電流ＩC 及び抵抗Ｒ２に流れるバイア
ス電流ＩB1に応じて、図３（Ａ）に示す如く、閾値曲線
ＴＣ０内で超伝導状態となり、閾値曲線ＴＣ０外で常伝
導状態となる。この供給磁束φが０でない場合には、供
給磁束φの大きさに応じて閾値曲線ＴＣ０はオフセット
電流ＩC の軸方向へ平行移動し、閾値曲線ＴＣ１とな
る。この場合、バイアス電流ＩB1が図３（Ｂ）に示す如
く変化すると、ＳＱＵＩＤ素子１２は図３（Ａ）の点Ｐ
及び点Ｍにおいて状態遷移し、電圧ＶOは図３（Ｃ）に
示す如くなる。すなわち、バイアス電流ＩB1の１サイク
ルにおいて、幅ｔPの正パルスと幅ｔNの負パルスが得ら
れる。ｔP及びｔNは、供給磁束φに応じて変化し、φ＝
０のとき、ｔP＝ｔNとなる。ｔP−ｔNは、供給磁束φに
ほぼ比例している。したがって、ｔP、ｔN又はｔP−ｔN
を計測することにより、供給磁束φを計測することがで
きる。
【００３５】図４（Ｃ）及び（Ｄ）に示すような正パル
ス電流ＩP 及び負パルス電流ＩN に対し、図４（Ｂ）に
示すような電圧ＶOがバッファゲート２８Ｐ及び２８Ｎ
に供給されると、バッファゲート２８Ｐ及び２８Ｎから
はそれぞれ図４（Ｅ）及び（Ｆ）に示すような正パルス
電流ＩCP及び負パルス電流ＩCNが出力される。一方、抵
抗Ｒ５に流れるバイアス電流ＩB2は図４（Ａ）に示す如
くなる。
ス電流ＩP 及び負パルス電流ＩN に対し、図４（Ｂ）に
示すような電圧ＶOがバッファゲート２８Ｐ及び２８Ｎ
に供給されると、バッファゲート２８Ｐ及び２８Ｎから
はそれぞれ図４（Ｅ）及び（Ｆ）に示すような正パルス
電流ＩCP及び負パルス電流ＩCNが出力される。一方、抵
抗Ｒ５に流れるバイアス電流ＩB2は図４（Ａ）に示す如
くなる。
【００３６】バイアス電流ＩB2に対する正パルス電流Ｉ
CP及び負パルス電流ＩCNの変化と、ＳＱＵＩＤ素子１８
Ｐ及び１８Ｎの状態変化との関係を、図５に示す。図中
の線ＣＰは、１個の正パルス電流ＩCPに対するＳＱＵＩ
Ｄ素子１８Ｐの状態変化を示しており、点Ａでジョセフ
ソン接合Ｊ３ＰがスイッチしてＳＱＵＩＤ素子１８Ｐに
正の磁束量子が生じ、点Ｂでジョセフソン接合Ｊ４Ｐが
スイッチしてこの磁束量子が超伝導蓄積ループ２２に書
き込まれる。同様に、図中のＣＮは、１個の負パルス電
流ＩCNに対するＳＱＵＩＤ素子１８Ｎの状態変化を示し
ており、点Ａでジョセフソン接合Ｊ３Ｎがスイッチして
ＳＱＵＩＤ素子１８Ｎに負の磁束量子が生じ、点Ｂでジ
ョセフソン接合Ｊ４Ｎがスイッチしてこの磁束量子が超
伝導蓄積ループ２２に書き込まれる。
CP及び負パルス電流ＩCNの変化と、ＳＱＵＩＤ素子１８
Ｐ及び１８Ｎの状態変化との関係を、図５に示す。図中
の線ＣＰは、１個の正パルス電流ＩCPに対するＳＱＵＩ
Ｄ素子１８Ｐの状態変化を示しており、点Ａでジョセフ
ソン接合Ｊ３ＰがスイッチしてＳＱＵＩＤ素子１８Ｐに
正の磁束量子が生じ、点Ｂでジョセフソン接合Ｊ４Ｐが
スイッチしてこの磁束量子が超伝導蓄積ループ２２に書
き込まれる。同様に、図中のＣＮは、１個の負パルス電
流ＩCNに対するＳＱＵＩＤ素子１８Ｎの状態変化を示し
ており、点Ａでジョセフソン接合Ｊ３Ｎがスイッチして
ＳＱＵＩＤ素子１８Ｎに負の磁束量子が生じ、点Ｂでジ
ョセフソン接合Ｊ４Ｎがスイッチしてこの磁束量子が超
伝導蓄積ループ２２に書き込まれる。
【００３７】このようにして、ピックアップコイル１０
への入力磁束に比例した磁束が超伝導蓄積ループ２２に
蓄積され、その蓄積磁束Ψに比例した磁束がフィードバ
ックループ２４を介してＳＱＵＩＤ素子１２にフィード
バックされ、上記供給磁束φが０になるように制御され
る。また、アップダウンカウンタ３２の計数値は、磁束
量子を単位とする蓄積磁束Ψの値に等しくなる。
への入力磁束に比例した磁束が超伝導蓄積ループ２２に
蓄積され、その蓄積磁束Ψに比例した磁束がフィードバ
ックループ２４を介してＳＱＵＩＤ素子１２にフィード
バックされ、上記供給磁束φが０になるように制御され
る。また、アップダウンカウンタ３２の計数値は、磁束
量子を単位とする蓄積磁束Ψの値に等しくなる。
【００３８】本第１実施例では、ＳＱＵＩＤ素子１２へ
の供給磁束φをパルス幅に変換し、ＳＱＵＩＤ素子１２
に供給する交流バイアス電流ＩB1よりも高い周波数の電
流Ｉ P 及びＩN に基づいて、このパルスの幅を計測する
ので、交流バイアス電流ＩB1の周波数を特に高くするこ
となく、入力磁束φが短時間に大きく変化しても磁束を
正確に測定することが可能となる。
の供給磁束φをパルス幅に変換し、ＳＱＵＩＤ素子１２
に供給する交流バイアス電流ＩB1よりも高い周波数の電
流Ｉ P 及びＩN に基づいて、このパルスの幅を計測する
ので、交流バイアス電流ＩB1の周波数を特に高くするこ
となく、入力磁束φが短時間に大きく変化しても磁束を
正確に測定することが可能となる。
【００３９】（２）第２実施例 図６は第２実施例のＳＱＵＩＤ磁束計の回路図である。
図２と同一構成要素には同一符号を付してその説明を省
略する。
図２と同一構成要素には同一符号を付してその説明を省
略する。
【００４０】このＳＱＵＩＤ磁束計では、書き込み制御
回路３４により、バイアス電流ＩB2の１サイクル毎にバ
ッファゲート２８Ｐからの正パルスの数とバッファゲー
ト２８Ｎからの負パルスの数との差ｉを演算し、差ｉが
正のときにはｉ個の正パルスを書き込みゲート１６及び
アップダウンカウンタ３２のクロック入力端Ｕに供給
し、ｉが負のときには−ｉ個の負パルスを書き込みゲー
ト１６及びアップダウンカウンタ３２のクロック入力端
Ｄに供給する。他の点は、第１実施例と同一である。
回路３４により、バイアス電流ＩB2の１サイクル毎にバ
ッファゲート２８Ｐからの正パルスの数とバッファゲー
ト２８Ｎからの負パルスの数との差ｉを演算し、差ｉが
正のときにはｉ個の正パルスを書き込みゲート１６及び
アップダウンカウンタ３２のクロック入力端Ｕに供給
し、ｉが負のときには−ｉ個の負パルスを書き込みゲー
ト１６及びアップダウンカウンタ３２のクロック入力端
Ｄに供給する。他の点は、第１実施例と同一である。
【００４１】書き込み制御回路３４は、正パルス電流Ｉ
CPによりカウントアップし、負パルス電流ＩCNによりカ
ウントダウンするアップダウンカウンタと、該カウンタ
の計数値を０にするように該カウンタ及び書き込みゲー
ト１６にパルスを供給する回路とからなり、超伝導回路
で構成することができる。
CPによりカウントアップし、負パルス電流ＩCNによりカ
ウントダウンするアップダウンカウンタと、該カウンタ
の計数値を０にするように該カウンタ及び書き込みゲー
ト１６にパルスを供給する回路とからなり、超伝導回路
で構成することができる。
【００４２】本第２実施例のＳＱＵＩＤ磁束計によれ
ば、第１実施例の場合よりも、バイアス電流ＩB1の１サ
イクル毎の、ＳＱＵＩＤ素子１２への供給磁束φの変動
を小さくすることができる。
ば、第１実施例の場合よりも、バイアス電流ＩB1の１サ
イクル毎の、ＳＱＵＩＤ素子１２への供給磁束φの変動
を小さくすることができる。
【００４３】（３）第３実施例 上記第１及び第２の実施例においては、供給磁束φとパ
ルス幅の差ｔP−ｔNとの間の関係は、図７に示す如くな
り、短時間で入力磁束がさらに大きく変化した場合、飽
和して、ｔP−ｔNが供給磁束φに比例しなくなる。
ルス幅の差ｔP−ｔNとの間の関係は、図７に示す如くな
り、短時間で入力磁束がさらに大きく変化した場合、飽
和して、ｔP−ｔNが供給磁束φに比例しなくなる。
【００４４】そこで、これを解決するために、第３実施
例のＳＱＵＩＤ磁束計では、図８に示すような構成とし
ている。
例のＳＱＵＩＤ磁束計では、図８に示すような構成とし
ている。
【００４５】このＳＱＵＩＤ磁束計の書き込みゲート
は、書き込みゲート１６１〜１６ｎが直列接続された構
成となっている。書き込みゲート１６ｉ（ｉ＝１〜ｎ）
は、１個の正パルスに対し量子磁束のｉ倍の正の磁束を
超伝導蓄積ループ２２に書き込み、１個の負パルスに対
し量子磁束のｉ倍の負の磁束を超伝導蓄積ループ２２に
書き込む。
は、書き込みゲート１６１〜１６ｎが直列接続された構
成となっている。書き込みゲート１６ｉ（ｉ＝１〜ｎ）
は、１個の正パルスに対し量子磁束のｉ倍の正の磁束を
超伝導蓄積ループ２２に書き込み、１個の負パルスに対
し量子磁束のｉ倍の負の磁束を超伝導蓄積ループ２２に
書き込む。
【００４６】また、バイアス電流ＩB2の１サイクル毎
に、予測選択回路３６により、上記第２実施例と同様に
正パルス電流ＩCPのパルス数と負パルス電流ＩCNのパル
ス数との差ｉを計測し、これをパルス幅メモリ３８に格
納する。そして、図７に示す比例範囲を越えようとする
場合には、差ｉの変化から、公知の予測フィルタと同様
の論理により供給磁束φを予測し、この供給磁束φの大
きさに比例した整数値ｋに対しｋが正の場合には書き込
みゲート１６ｋに正パルスを１個供給し、ｋが負の場合
には書き込みゲート１６｜ｋ｜に負パルスを１個供給す
る。アップダウンカウンタ３２に対しては、ｋが正の場
合にはクロック入力端Ｕにｋ個のパルスを供給し、ｋが
負の場合にがクロック入力端Ｄに−ｋ個のパルスを供給
する。これら予測選択回路３６及びパルス幅メモリ３８
は、超伝導回路で構成することができる。
に、予測選択回路３６により、上記第２実施例と同様に
正パルス電流ＩCPのパルス数と負パルス電流ＩCNのパル
ス数との差ｉを計測し、これをパルス幅メモリ３８に格
納する。そして、図７に示す比例範囲を越えようとする
場合には、差ｉの変化から、公知の予測フィルタと同様
の論理により供給磁束φを予測し、この供給磁束φの大
きさに比例した整数値ｋに対しｋが正の場合には書き込
みゲート１６ｋに正パルスを１個供給し、ｋが負の場合
には書き込みゲート１６｜ｋ｜に負パルスを１個供給す
る。アップダウンカウンタ３２に対しては、ｋが正の場
合にはクロック入力端Ｕにｋ個のパルスを供給し、ｋが
負の場合にがクロック入力端Ｄに−ｋ個のパルスを供給
する。これら予測選択回路３６及びパルス幅メモリ３８
は、超伝導回路で構成することができる。
【００４７】他の点は上記第１実施例と同一である。
【００４８】書き込みゲート１６ｉは、例えば図９の
（Ａ）、（Ｂ）又は（Ｃ）に示す如く構成されている。
（Ａ）、（Ｂ）又は（Ｃ）に示す如く構成されている。
【００４９】（Ａ）は、ＳＱＵＩＤ素子１８１〜１８ｉ
が直列接続され、各ＳＱＵＩＤ素子１８１〜１８ｉに対
しそれぞれ磁気結合線２０１〜２０ｉが近設され、ま
た、磁気結合線２０１〜２０ｉが直列接続され、電流調
整用の抵抗Ｒ６を介して接地された構成である。したが
って、１個の電流パルスを磁気結合線２０１に供給する
と、ＳＱＵＩＤ素子１８１〜１８ｉによりそれぞれ磁束
量子１つの書き込み動作が行われる。
が直列接続され、各ＳＱＵＩＤ素子１８１〜１８ｉに対
しそれぞれ磁気結合線２０１〜２０ｉが近設され、ま
た、磁気結合線２０１〜２０ｉが直列接続され、電流調
整用の抵抗Ｒ６を介して接地された構成である。したが
って、１個の電流パルスを磁気結合線２０１に供給する
と、ＳＱＵＩＤ素子１８１〜１８ｉによりそれぞれ磁束
量子１つの書き込み動作が行われる。
【００５０】（Ｂ）は、１つのＳＱＵＩＤ素子１８に対
し、直列接続された磁気結合線２０１〜２０ｉが近設さ
れた構成である。
し、直列接続された磁気結合線２０１〜２０ｉが近設さ
れた構成である。
【００５１】（Ｃ）は、ＳＱＵＩＤ素子１８Ａのインダ
クタンスがｉ倍で、このＳＱＵＩＤ素子１８Ａに１つの
磁気結合線２０が近接された構成である。
クタンスがｉ倍で、このＳＱＵＩＤ素子１８Ａに１つの
磁気結合線２０が近接された構成である。
【００５２】本第３実施例によれば、第１及び第２実施
例の場合よりも、短時間でさらに大きく変化する磁束を
計測することが可能となる。
例の場合よりも、短時間でさらに大きく変化する磁束を
計測することが可能となる。
【００５３】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係るＳＱＵ
ＩＤ磁束計では、ＳＱＵＩＤ素子１への供給磁束をパル
ス幅に変換し、ＳＱＵＩＤ素子１に供給する交流バイア
ス電流よりも高い周波数の信号に基づいて、このパルス
の幅を計測するので、交流バイアス電流の周波数を特に
高くすることなく、入力磁束が短時間に大きく変化して
も磁束を正確に測定することが可能となるという優れた
効果を奏し、ＳＱＵＩＤ磁束計の用途拡大に寄与すると
ころが大きい。
ＩＤ磁束計では、ＳＱＵＩＤ素子１への供給磁束をパル
ス幅に変換し、ＳＱＵＩＤ素子１に供給する交流バイア
ス電流よりも高い周波数の信号に基づいて、このパルス
の幅を計測するので、交流バイアス電流の周波数を特に
高くすることなく、入力磁束が短時間に大きく変化して
も磁束を正確に測定することが可能となるという優れた
効果を奏し、ＳＱＵＩＤ磁束計の用途拡大に寄与すると
ころが大きい。
【００５４】フィードバック回路としては公知の各種の
ものを組み合わせるができるが、本発明の上記第１態様
によれば、フィードバック回路を含めてＳＱＵＩＤ磁束
計をワンチップ化することができ、１チップで多チャン
ネルのＳＱＵＩＤ磁束計を構成することができ、また、
このフィードバックループを備えることにより、磁束測
定レンジを広くすることができるという効果を奏する。
ものを組み合わせるができるが、本発明の上記第１態様
によれば、フィードバック回路を含めてＳＱＵＩＤ磁束
計をワンチップ化することができ、１チップで多チャン
ネルのＳＱＵＩＤ磁束計を構成することができ、また、
このフィードバックループを備えることにより、磁束測
定レンジを広くすることができるという効果を奏する。
【００５５】本発明の上記第２態様によれば、正パルス
幅と負パルス幅の差を、書き込みゲートと超伝導蓄積ル
ープとで演算することができるので、回路構成が比較的
簡単になるという効果を奏する。
幅と負パルス幅の差を、書き込みゲートと超伝導蓄積ル
ープとで演算することができるので、回路構成が比較的
簡単になるという効果を奏する。
【００５６】本発明の上記第３態様によれば、バイアス
電流の１サイクル毎の、ＳＱＵＩＤ素子への供給磁束の
変動を小さくすることができるという効果を奏する。
電流の１サイクル毎の、ＳＱＵＩＤ素子への供給磁束の
変動を小さくすることができるという効果を奏する。
【００５７】本発明の上記第４態様によれば、選択した
書き込みゲートに１個のパルスを供給することにより磁
束量子の複数倍の磁束を蓄積用超伝導ループに蓄積させ
ることができるので、短時間でさらに大きく変化する磁
束を計測することが可能となるという効果を奏する。
書き込みゲートに１個のパルスを供給することにより磁
束量子の複数倍の磁束を蓄積用超伝導ループに蓄積させ
ることができるので、短時間でさらに大きく変化する磁
束を計測することが可能となるという効果を奏する。
【図１】本発明の原理構成図である。
【図２】本発明の第１実施例のＳＱＵＩＤ磁束計の回路
図である。
図である。
【図３】磁束／パルス幅変換動作を示す線図である。
【図４】パルス幅計測動作を示す波形図である。
【図５】磁束量子書き込み動作を示す線図である。
【図６】本発明の第２実施例のＳＱＵＩＤ磁束計の回路
図である。
図である。
【図７】ＳＱＵＩＤ素子を通る磁束と出力パルス幅の差
ｔP−ｔNとの関係を示す線図である。
ｔP−ｔNとの関係を示す線図である。
【図８】本発明の第３実施例のＳＱＵＩＤ磁束計の回路
図である。
図である。
【図９】図８の書き込みゲート１６ｉの構成図である。
【図１０】従来のＳＱＵＩＤ磁束計の回路図である。
【図１１】図１０の回路の動作を示す波形図である。
１０ ピックアップコイル １２、１８、１８Ｐ、１８Ｎ ＳＱＵＩＤ素子 １４ 交流バイアス電流源 １６、１６Ｗ、１６１〜１６ｎ 書き込みゲート ２０、２０Ｐ、２０Ｎ、２６ 磁気結合線 ２２ 超伝導蓄積ループ ２４ フィードバックループ Ｊ１〜Ｊ４、Ｊ３Ｐ、Ｊ４Ｐ、Ｊ３Ｎ、Ｊ４Ｎ ジョセ
フソン接合 ２８Ｐ、２８Ｎ バッファゲート ３０Ｐ、３０Ｎ 電流源 ３２ アップダウンカウンタ ３４ 書き込み制御回路 ３６ 予測選択回路 ３８ パルス幅メモリ
フソン接合 ２８Ｐ、２８Ｎ バッファゲート ３０Ｐ、３０Ｎ 電流源 ３２ アップダウンカウンタ ３４ 書き込み制御回路 ３６ 予測選択回路 ３８ パルス幅メモリ
Claims (5)
- 【請求項１】 超伝導リングに２つ以上のジョセフソン
接合（Ｊ１、Ｊ２）が介在され、交流バイアス電流（Ｉ
B ）が供給されるＳＱＵＩＤ素子（１）と、 該交流バイアス電流と同一周波数のオフセット電流（Ｉ
C ）が供給される磁気結合線（２ａ）が該ＳＱＵＩＤ素
子に近設され、該ＳＱＵＩＤ素子の状態変化に基づい
て、該ＳＱＵＩＤ素子への供給磁束に応じた幅の正パル
ス及び負パルスを出力する磁束／パルス幅変換回路
（２）と、 該交流バイアス電流よりも高い周波数の信号（ＩR ）に
基づいて、該パルスの幅を計測するパルス幅計測回路
（３）と、 を有することを特徴とするＳＱＵＩＤ磁束計。 - 【請求項２】 超伝導蓄積ループ（４）と、前記ＳＱＵ
ＩＤ素子（１）に負のフィードバック磁束を与えるフィ
ードバックループ（５）と、前記パルス幅計測回路
（３）からのパルスに応答して該超伝導蓄積ループに磁
束を蓄積させる書き込みゲート（６）とが環状接続され
たフィードバック回路を有し、 該パルス幅計測回路は、前記パルス幅に応じた数のパル
スを出力することを特徴とする請求項１記載のＳＱＵＩ
Ｄ磁束計。 - 【請求項３】 前記書き込みゲート（６、１６Ｗ）は、
正パルスに応答して正の磁束量子を前記超伝導蓄積ルー
プ（４、２２）に蓄積させる正書き込みゲート（１８
Ｐ、２０Ｐ）と、負パルスに応答して負の磁束量子を該
超伝導蓄積ループに蓄積させる負書き込みゲート（１８
Ｎ、２０Ｎ）とが直列接続されており、 前記パルス幅計測回路（３、２８Ｐ、３０Ｐ、２８Ｎ、
３０Ｎ）は、前記正パルスの幅に応じた数の正パルスを
該正書き込みゲートに供給し、前記負パルスの幅に応じ
た数の負パルスを該負書き込みゲートに供給することを
特徴とする請求項２記載のＳＱＵＩＤ磁束計。 - 【請求項４】 前記パルス幅計測回路（３、２８Ｐ、３
０Ｐ、２８Ｎ、３０Ｎ、３４）は、前記正パルスの幅と
前記負パルスの幅との差に応じた数の、該差の符号に応
じた正又は負のパルスを、前記書き込みゲート（６、１
６）に供給することを特徴とする請求項２記載のＳＱＵ
ＩＤ磁束計。 - 【請求項５】 前記書き込みゲート（６、１６１〜１６
ｎ）は、１つのパルスに応答して互いに異なる複数の量
子磁束を前記蓄積用超伝導ループに蓄積させる複数の書
き込みゲートが直列接続されており、 前記パルス幅計測回路（３、２８Ｐ、３０Ｐ、２８Ｎ、
３０Ｎ）で計測されたパルス幅に応じて該書き込みゲー
トを選択し、選択した該書き込みゲートにパルスを供給
する選択回路（３６）を有することを特徴とする請求項
２記載のＳＱＵＩＤ磁束計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20291291A JPH05196709A (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | Ｓｑｕｉｄ磁束計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20291291A JPH05196709A (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | Ｓｑｕｉｄ磁束計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05196709A true JPH05196709A (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=16465232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20291291A Withdrawn JPH05196709A (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | Ｓｑｕｉｄ磁束計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05196709A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007194292A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Seiko Instruments Inc | 多重信号読み出し回路 |
-
1991
- 1991-08-13 JP JP20291291A patent/JPH05196709A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007194292A (ja) * | 2006-01-17 | 2007-08-02 | Seiko Instruments Inc | 多重信号読み出し回路 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6630821B2 (en) | Magnetic detection device for detecting moving direction of a toothed magnetic movable body | |
| EP2978131B1 (en) | Low-power magnetic resistance switch sensor | |
| US8395382B2 (en) | Non-linear magnetic field sensors and current sensors | |
| JP2807518B2 (ja) | 超伝導装置 | |
| US4859944A (en) | Single-winding magnetometer with oscillator duty cycle measurement | |
| US5248941A (en) | Superconducting magnetic field sensing apparatus having digital output, on-chip quantum flux packet feedback and high bias margins | |
| US5124648A (en) | Single winding saturable core magnetometer with field nulling | |
| US9621140B1 (en) | Electronic circuit for driving an output current signal and method of driving the output current signal from the electronic circuit to achieve an altered transition of the output current signal | |
| JP7119633B2 (ja) | 磁気センサ | |
| JP3081902B2 (ja) | 磁場検出回路 | |
| US5654630A (en) | Contactless sensor driven by single power supply | |
| US3829768A (en) | Superconducting gradiometer for measuring first and second derivatives of a magnetic field | |
| US5467015A (en) | Superconducting magnetometer having increased bias current tolerance and producing digital output | |
| US6218831B1 (en) | Low power fluxgate circuit with current balance | |
| JP2978637B2 (ja) | 超電導巻線のクエンチ検出装置 | |
| JPH0643230A (ja) | Ｓｑｕｉｄ磁束計 | |
| JPS62102176A (ja) | 磁束計およびそれに好適な超電導累積演算回路 | |
| US3050683A (en) | Cryogenic circuit | |
| US7388371B2 (en) | Method for controlling characteristics of double relaxation oscillation SQUID with reference junction | |
| JPH0640124B2 (ja) | ディジタル・スクィド | |
| JPH03198387A (ja) | 超伝導回路 | |
| JPH04357482A (ja) | Ｓｑｕｉｄ駆動回路 | |
| WO2006043300A2 (en) | Superconductng magnetometer device, and related method of measuring | |
| JPS59167124A (ja) | 超電導排他論理和回路 | |
| JPH077597B2 (ja) | メモリセルとそれを用いた超電導メモリ回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981112 |