一种PJVS系统中偏置驱动器的自校准方法及装置与流程

一种pjvs系统中偏置驱动器的自校准方法及装置
技术领域
1.本发明涉及偏置驱动器领域，尤其涉及一种pjvs结阵偏置驱动器的自校准方法及装置。

背景技术：

2.在可编程约瑟夫森量子电压基准中，pjvs结阵偏置驱动器(以下缩写为偏置驱动器)被用于向pjvs结阵提供偏置电流。基于v-i转换型驱动原理的偏置驱动器，由多路dac输出驱动电压，所述驱动电压由运算放大器组成的跟随器电路进行缓冲，相邻两路驱动电压、匹配电阻、约瑟夫森子结阵共同串联形成电通路，从而在子结阵中形成偏置电流。实际工况条件下，各驱动通道中dac 和运算放大器的输出、匹配电阻阻值等均会随着时间发生未知漂移，会导致各通道输出偏置电流精度下降从而无法精准控制pjvs结阵。
3.偏置驱动器各驱动通道的误差，主要来源于dac、运算放大器以及匹配电阻；在传统的偏置驱动器校准方法中，多采用从外部引入参考电压及采样设备的方法，然而外部参考电压在数量及成本上具有一定限制，且校准结果的准确性取决于外部参考电压的准确性，明显降低了校准精度；因此，需要一种校准精度较高、硬件复杂度低的校准装置对偏置驱动器各驱动通道进行校准。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种pjvs系统中偏置驱动器自校准方法及装置，用于解决偏置驱动器校准过程中校准精度较低的问题。
5.为实现上述发明目的，本发明提供了一种pjvs系统中偏置驱动器的自校准方法，所述偏置驱动器包括n个驱动通道，所述驱动通道用于驱动pjvs芯片的n-1个子结阵，所述自校准方法包括：
6.s1：设置总校准点数n，根据各驱动通道中dac可输出的最大电压值v
max
计算各校准点电压，并形成校准点电压序列v＝[v1、v2、
…
、vi、
…vn
]；
[0007]
s2：读取当前各驱动通道增益系数序列k＝[k1、k2、
…
、km、
…
、kn]和偏置参数序列b＝[b1、b2、
…
、bm、
…
、bn]；
[0008]
s3：待校准驱动通道m、指零仪、pjvs结阵与参考地电位组成校准回路m；
[0009]
s4：更新pjvs结阵中各子结阵配置，对pjvs结阵中子结阵进行偏置组合计算并得到pjvs结阵输出的量子电压序列v'＝[v'1、v'2、
…
、v'i、
…
v'n]；
[0010]
s5：根据量子电压序列点v'i计算各驱动通道的理论驱动电压输出序列 ui＝[u
i1
、u
i2
、
…
、u
ij
、
…uin
]，其中u
ij
表示第i个校准点对应第j个驱动通道输出电压值；
[0011]
s6：根据各驱动通道的理论驱动电压输出序列ui、增益系数序列k、偏置参数序列b计算各驱动通道的实际驱动电压输出序列u'i＝[u'
i1
、u'
i2
、
…
、 u'
ij
、
…
u'
in
]；
[0012]
s7：根据各驱动通道的实际驱动电压输出序列u'i，计算各驱动通道dac 输入码值序列di＝[d
i1
、d
i2
、
…
、d
ij
、
…din
]；
[0013]
s8：将各驱动通道dac输入码值序列di中的dac输入码值输入到对应的各驱动通道中，使各驱动通道同时输出驱动电压u'
ij
；
[0014]
s9：读取指零仪输出电压差δu
im
，并存储到电压差序列δum＝[δu
1m
、δu
2m
、
…
、 δu
im
、
…
、δu
nm
]中，其中δu
im
表示驱动通道m在第i个校准点的电压误差；
[0015]
s10：重复执行步骤s5-s9，获取所有校准点处的电压差δu
im
，得到完整的电压差序列δum；
[0016]
s11：将电压差序列δum和量子电压序列v'中数据对应相加，得到待校准驱动通道输出电压实测序列um＝[u
1m
、u
2m
、
…
、u
im
、
…
、u
nm
]，其中u
im
为待校准驱动通道m在第i个校准点的输出电压实测值，u
im
＝v'i+δu
im
；
[0017]
s12：将待校准驱动通道实际输出电压序列um和量子电压序列v'中的数据进行线性拟合，得到误差曲线u
im
＝k'm·
v'i+b'm，k'm和b'm分别为驱动通道m校准后的增益系数和偏置参数；
[0018]
s13：将当前待校准驱动通道m的增益系数k'm和偏置参数b'm更新到增益参数序列k和偏置参数序列b中，km＝k'm，bm＝b'm；
[0019]
s14：重复执行步骤s2-s13，将偏置驱动器中所有的驱动通道均进行一次校准。
[0020]
进一步的，步骤s1所述的校准点电压vi的计算方法如式(1)所示：
[0021][0022]
式中vi代表第i个校准点的电压值，1≤i≤n。
[0023]
进一步的，步骤s6中所述的实际驱动电压输出序列u'i中的实际驱动电压 u'
ij
的计算方法如式(2)所示：
[0024][0025]
式中kj和bj为第j个驱动通道的当前增益系数和偏置参数。
[0026]
进一步的，步骤s12中所述的驱动通道m校准后的增益系数k'm和偏置参数b'm的计算方法如式(3)所示：
[0027][0028]
进一步的，步骤s4中所述的更新pjvs结阵中各子结阵配置的方法包括：若待校准通道m＝1或n时，1号子结阵或n-1号子结阵上无偏置电流流过，此时1号子结阵或n-1号子
结阵输出量子电压为0；当待校准通道1＜m＜n时，将m-1号子结阵和m号子结阵合并为一个新的子结阵，其所需偏置电流由驱动通道m-1和驱动通道m+1提供。
[0029]
基于上述发明目的，本发明还提供了一种pjvs系统中偏置驱动器的自校准装置，所述偏置驱动器包括n个驱动通道，所述驱动通道用于驱动pjvs芯片的n-1个子结阵，还包括：
[0030]
上位机控制模块，用于控制校准装置执行如权利要求1-5中任一项所述的校准方法，并基于测得的各驱动通道电压误差数据对各驱动通道进行误差补偿；
[0031]
指零仪，用于测量各驱动通道在不同校准点电压时的电压误差数据；
[0032]
开关模块，所述开关模块包括用于切换当前待校准通道的第一开关模块和用于切换pjvs结阵工作模式的第二开关模块。
[0033]
进一步的，所述上位机控制模块包括：
[0034]
dac输出控制模块，用于控制所述驱动通道中dac的输出电压值；
[0035]
校准控制模块，用于将指零仪测得的各驱动通道的电压误差数据进行处理，并将生成的校准参数传输到所述dac输出控制模块；
[0036]
数字控制模块，用于控制所述开关模块的工作状态；
[0037]
其中，所述dac输出控制模块的输入端电连接所述校准控制模块的输出端，所述dac输出控制模块的输出端电连接所述偏置驱动器的各驱动通道中的dac模块，所述校准控制模块的输入端连接所述指零仪的输出端。
[0038]
进一步的，所述第一开关模块包括n个单刀双掷开关s1、s2、...、sn。
[0039]
进一步的，所述第二开关模块包括两个单刀双掷开关s
n+1
和s
n+2
，所述工作模式输出正端和输出负端用于pjvs结阵在非校准状态时连接负载正常工作。
[0040]
进一步的，所述指零仪为pjvs系统中的数字多用表。
[0041]
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过将pjvs结阵输出量子电压信号作为参考电压输出，在多个校准点对单个驱动通道进行误差采集，进而对误差数据进行处理得到各驱动通道的校准参数，最终将单个驱动通道中来源于dac、运算放大器和电阻的误差整体消除。在不引入大量外设的基础上，利用量子电压信号精度高且可编程的优点，明显提高了校准精度；因此，本发明的校准装置和校准方法可以适用于输出通道可拓展的偏置驱动器。
附图说明
[0042]
图1是本发明实施例的一种pjvs系统中偏置驱动器的自校准装置电路结构框图。
[0043]
图2是本发明实施例的单个校准回路的结构示意图。
[0044]
图3是本发明实施例的一种pjvs系统中偏置驱动器的自校准方法流程图。
[0045]
图4是本发明实施例的单刀双掷开关结构示意图。
具体实施方式
[0046]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面结合附图描述本发明的实施例。
[0047]
如图1-2所示，一种pjvs系统中偏置驱动器的自校准装置，包括：
[0048]
pjvs结阵，用于输出量子电压，并且为自校准提供参考电压；pjvs结阵在本实施例中选用10v约瑟夫森芯片。
[0049]
上位机控制模块，用于控制校准流程，并基于所述指零仪测得各驱动通道的电压误差数据，对各驱动通道进行误差补偿；所述上位机控制模块包括：
[0050]
dac输出控制模块，用于控制所述驱动通道中dac的输出电压值；
[0051]
校准控制模块，用于对所述指零仪测得各通道的电压误差数据进行处理，并将生成的校准参数传输到所述dac输出控制模块；
[0052]
数字控制模块，用于控制所述开关模块的工作状态；
[0053]
其中，所述dac输出控制模块的输入端电连接所述校准控制模块的输出端，所述dac输出控制模块的输出端电连接所述偏置驱动器的24个驱动通道，所述校准控制模块的输入端连接所述指零仪的输出端。
[0054]
指零仪，用于测量各驱动通道在各校准点电压的电压误差；指零仪优选为 keysight 3458a数字多用表。
[0055]
开关模块，用于切换所述自校准装置的工作状态；所述开关模块包括：
[0056]
第一开关模块，用于选择当前待校准通道；所述第一开关模块包括多个单刀双掷开关s1、s2、
…
、sn，所述单刀双掷开关包括控制端、动端、第一不动端及第二不动端；单刀双掷开关优选为模拟开关rs2058xn。
[0057]
第二开关模块，用于切换pjvs结阵的工作模式；所述第二开关模块包括两个单刀双掷开关s
n+1
和s
n+2
，所述单刀双掷开关包括控制端、动端、第一不动端及第二不动端；单刀双掷开关优选为模拟开关rs2058xn。
[0058]
其中，所述单刀双掷开关s1、s2、
…
、sn的动端分别电连接所述偏置驱动器24个驱动通道，所述单刀双掷开关s1、s2、
…
、sn的第一不动端电连接所述 pjvs结阵的24个驱动控制端，所述单刀双掷开关s1、s2、
…
、sn的第二不动端相互短接后电连接到所述指零仪的输入负端，所述单刀双掷开关s
n+1
的第一不动端电连接指零仪的输入正端，所述单刀双掷开关s
n+1
的第二不动端电连接工作模式输出的正端，所述单刀双掷开关s
n+1
的动端电连接pjvs结阵的量子电压输出正端，所述单刀双掷开关s
n+2
的第一不动端电连接参考地电位，所述单刀双掷开关s
n+2
的第二不动端电连接工作模式输出的负端，所述单刀双掷开关s
n+2
的动端电连接pjvs结阵的量子电压输出负端。
[0059]
如图3所示，一种pjvs系统中偏置驱动器的自校准方法，所述偏置驱动器包括n个驱动通道，所述驱动通道用于驱动pjvs芯片的n-1子结阵，所述自校准方法包括：
[0060]
s1：设置总校准点数n，根据各驱动通道中dac可输出的最大电压值v
max
计算各校准点电压，并形成校准点电压序列v＝[v1、v2、
…
、vi、
…vn
]；
[0061]
s2：读取当前各驱动通道增益系数序列k＝[k1、k2、
…
、km、
…
、kn]和偏置参数序列b＝[b1、b2、
…
、bm、
…
、bn]；
[0062]
s3：待校准驱动通道m、指零仪、pjvs结阵与参考地电位组成校准回路m；
[0063]
s4：更新pjvs结阵中各子结阵配置，对pjvs结阵中子结阵进行偏置组合计算并得到pjvs结阵输出的量子电压序列v'＝[v'1、v'2、
…
、v'i、
…
v'n]；
[0064]
s5：根据量子电压序列点v'i计算各驱动通道的理论驱动电压输出序列 ui＝[u
i1
、ui2
、
…
、u
ij
、
…uin
]，其中u
ij
表示第i个校准点对应第j个驱动通道输出电压值；
[0065]
s6：根据各驱动通道的理论驱动电压输出序列ui、增益系数序列k、偏置参数序列b计算各驱动通道的实际驱动电压输出序列u'i＝[u'
i1
、u'
i2
、
…
、 u'
ij
、
…
u'
in
]；
[0066]
s7：根据各驱动通道的实际驱动电压输出序列u'i，计算各驱动通道dac 输入码值序列di＝[d
i1
、d
i2
、
…
、d
ij
、
…din
]；
[0067]
s8：将各驱动通道dac输入码值序列di中的dac输入码值输入到对应的各驱动通道中，使各驱动通道同时输出驱动电压u'
ij
；
[0068]
s9：读取指零仪输出电压差δu
im
，并存储到电压差序列δum＝[δu
1m
、δu
2m
、
…
、 δu
im
、
…
、δu
nm
]中，其中δu
im
表示驱动通道m在第i个校准点的电压误差；
[0069]
s10：重复执行步骤s5-s9，获取所有校准点处的电压差δu
im
，得到完整的电压差序列δum；
[0070]
s11：将电压差序列δum和量子电压序列v'中数据对应相加，得到待校准驱动通道输出电压实测序列um＝[u
1m
、u
2m
、
…
、u
im
、
…
、u
nm
]，其中u
im
为待校准驱动通道m在第i个校准点的输出电压实测值，u
im
＝v'i+δu
im
；
[0071]
s12：将待校准驱动通道实际输出电压序列um和量子电压序列v'中的数据进行线性拟合，得到误差曲线u
im
＝k'm·
v'i+b'm，k'm和b'm分别为驱动通道m校准后的增益系数和偏置参数；
[0072]
s13：将当前待校准驱动通道m的增益系数k'm和偏置参数b'm更新到增益参数序列k和偏置参数序列b中，km＝k'm，bm＝b'm；
[0073]
s14：重复执行步骤s2-s13，将偏置驱动器中所有的驱动通道均进行一次校准。
[0074]
作为一种实现方式，步骤s1所述的校准点电压vi的计算方法如式(1)所示：
[0075][0076]
式中vi代表第i个校准点电压值，1≤i≤n。
[0077]
作为一种实现方式，步骤s6中所述的实际驱动电压输出序列u'i中的实际驱动电压u'
ij
的计算方法如式(2)所示：
[0078][0079]
式中kj和bj为第j个驱动通道的当前增益系数和偏置参数。
[0080]
作为一种实现方式，步骤s12中所述的驱动通道m校准后的增益系数k'm和偏置参数b'm的计算方法如式(3)所示：
[0081][0082]
作为一种实现方式，步骤s4中所述的更新pjvs结阵中各子结阵配置的方法包括：若待校准通道m＝1或n时，1号子结阵或n-1号子结阵上无偏置电流流过，此时1号子结阵或n-1号子结阵输出量子电压为0；当待校准通道1＜m ＜n时，将m-1号子结阵和m号子结阵合并为一个新的子结阵，其所需偏置电流由驱动通道m-1和驱动通道m+1提供。
[0083]
作为一种实现方式，所述约瑟夫森子结阵偏置组合计算方法是：
[0084]
计算所需的约瑟夫森结的总结数n；
[0085]
针对芯片所包含的约瑟夫森子结阵按照结数进行分组，包括升序三进制t 组、三进制冗余r组、量化误差补偿s组和剩余有效子结阵o组；
[0086]
将总结数n分解为n
tj
和n
oj
两项之和，其中，分解方式为p种，n
tj
是小于 t组子结阵结数之和的非负整数，n
oj
是用o组子结阵的偏置组合表示的非负整数；
[0087]
分别将p种分解方式中的n
tj
转换为通过t组和r组子结阵表示的p种偏置组合形式；
[0088]
通过s组的量化误差补偿数值分别补偿p种偏置组合形式产生的量化误差，获得补偿后剩余误差最小的偏置组合方式；
[0089]
将得到的偏置组合方式按照原子结阵顺序进行排列。
[0090]
为说明本发明提出的一种pjvs系统中偏置驱动器的自校准方法，以下举例偏置驱动器的具体自校准过程，其中pjvs结阵为nist 10v结阵，偏置驱动器的驱动通道总数为24个；该示例只是为了便于理解本发明的方法，但是不作为对本发明方法保护范围、应用领域等各种领域的限制。
[0091]
步骤1：设置校准点数5，根据各通道dac可输出最大电压值10v，计算校准点电压序列v＝[-10、-5、0、5、10]；
[0092]
步骤2：接收上位机使能信号，进入自校准模式。读取当前各通道增益系数序列k＝[1、1、
…
、1]和偏置参数序列b＝[0、0、
…
、0](以首次校准为例)；
[0093]
步骤3：数字控制模块控制第一开关模块和第二开关模块，将校准回路1 导通，校准回路1由依次电连接的驱动通道1、指零仪、pjvs结阵与参考地电位组成；
[0094]
步骤4：更新当前子结阵配置，将1号子结阵输出量子电压设置为0；
[0095]
步骤5：根据校准点电压序列v，对剩余通道进行偏置组合计算，得到量子电压序列v'＝[-9.974664902、-5.000071340、0、5.000071340、9.974664902]；
[0096]
步骤6：根据量子电压序列v'中量子电压校准点，计算各驱动通道的理论驱动电压输出序列，以第5个校准点为例，u5＝[9.974664902、-2、-0.970944、
ꢀ‑
0.951232、-0.932715、
…
、7.0367、7.67602、8.2963、9.99066]；
[0097]
步骤7：根据各驱动通道的理论驱动电压输出序列，计算各驱动通道的实际驱动电压输出序列，以第5个校准点为例，u'5＝[9.974664902、-2、-0.970944、
ꢀ‑
0.951232、-0.932715、
…
、7.0367、7.67602、8.2963、9.99066]；
[0098]
步骤8：根据各驱动通道的实际驱动电压输出序列u'i，计算各驱动通道 dac输入码值序列di，以第5个校准点为例，d5＝[1111111110101101、 110011001100111、111001110010011、
…
、1110001001000001、1110101000110010、 1111111111100010]；
[0099]
步骤9：dac输出控制模块按照各驱动通道dac输入码值序列di，依次向各驱动通道中dac发送输入码值，各驱动通道同时输出驱动电压。
[0100]
步骤10：读取指零仪输出电压差δu
51
，并存储到电压差序列δu1＝[δu
11
、δu
21
、 δu
31
、δu
41
、δu
51
]。
[0101]
步骤11：若当前校准点i≠n，则继续对驱动通道1在下一个校准点进行误差采集，i＝i+1，并进入步骤6；否则，进入步骤12。
[0102]
步骤12：将电压差序列δu1及量子电压序列v'中数据对应相加，得到待校准驱动通道1的输出电压实测序列u1＝[u
11
、u
21
、u
31
、u
41
、u
51
]，其中u
i1
为待校准驱动通道1在第i个校准点的输出电压实测值，u
i1
＝δu1+v'i。
[0103]
步骤13：对待校准驱动通道1的实际输出电压序列u1及量子电压序列v' 中数据进行线性拟合，得到误差曲线u
i1
＝k'1v'i+b'1，k'1和b'1分别为驱动通道1 更新后的增益系数和偏置参数，k'1和b'1可由式(3)计算的到：
[0104][0105]
步骤14：将当前驱动通道1的增益系数和偏置参数更新到增益参数序列k 和偏置参数序列b中，k1＝k'1，b1＝b'1；若当前待校准通道m≠n，则继续对下个驱动通道进行误差数据采集，m＝m+1，进入步骤3；否则，自校准结束，所有驱动通道校准完成。
[0106]
综上所述，本技术的一种pjvs系统中偏置驱动器的校准方法和装置通过将pjvs结阵输出量子电压信号作为参考电压输出，在多个校准点对单个驱动通道进行误差采集，进而对误差数据进行处理得到各驱动通道的校准参数，最终将单个驱动通道中来源于dac、运算放大器和电阻的误差整体消除。在不引入大量外设的基础上，利用量子电压信号精度高且可编程的优点，明显提高了校准精度；因此，本发明的校准装置和校准方法可以适用于输出通道可拓展的偏置驱动器。
[0107]
以上结合具体实施方式描述了本发明的技术方案，但需要说明的是，上述的这些描述只是为了解释本发明的方案，而不能以任何方式解释为对发明保护范围的具体限制。基于此处的解释，本领域的技术人员在不付出创造性劳动即可联想到本发明的其他具体实施方式或等同替换，都将落入本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种pjvs系统中偏置驱动器的自校准方法，所述偏置驱动器包括n个驱动通道，所述驱动通道用于驱动pjvs芯片的n-1个子结阵，其特征在于，所述自校准方法包括：s1：设置总校准点数n，根据各驱动通道中dac可输出的最大电压值v
max
计算各校准点电压，并形成校准点电压序列v＝[v1、v2、
…
、v
i
、
…vn
]；s2：读取当前各驱动通道增益系数序列k＝[k1、k2、
…
、k
m
、
…
、k
n
]和偏置参数序列b＝[b1、b2、
…
、b
m
、
…
、b
n
]；s3：待校准驱动通道m、指零仪、pjvs结阵与参考地电位组成校准回路m；s4：更新pjvs结阵中各子结阵配置，对pjvs结阵中子结阵进行偏置组合计算并得到pjvs结阵输出的量子电压序列v'＝[v'1、v'2、
…
、v'
i
、
…
v'
n
]；s5：根据量子电压序列点v'
i
计算各驱动通道的理论驱动电压输出序列u
i
＝[u
i1
、u
i2
、
…
、u
ij
、
…
u
in
]，其中u
ij
表示第i个校准点对应第j个驱动通道输出电压值；s6：根据各驱动通道的理论驱动电压输出序列u
i
、增益系数序列k、偏置参数序列b计算各驱动通道的实际驱动电压输出序列u'
i
＝[u'
i1
、u'
i2
、
…
、u'
ij
、
…
u'
in
]；s7：根据各驱动通道的实际驱动电压输出序列u'
i
，计算各驱动通道dac输入码值序列d
i
＝[d
i1
、d
i2
、
…
、d
ij
、
…
d
in
]；s8：将各驱动通道dac输入码值序列d
i
中的dac输入码值输入到对应的各驱动通道中，使各驱动通道同时输出驱动电压u'
ij
；s9：读取指零仪输出电压差δu
im
，并存储到电压差序列δu
m
＝[δu
1m
、δu
2m
、
…
、δu
im
、
…
、δu
nm
]中，其中δu
im
表示驱动通道m在第i个校准点的电压误差；s10：重复执行步骤s5-s9，获取所有校准点处的电压差δu
im
，得到完整的电压差序列δu
m
；s11：将电压差序列δu
m
和量子电压序列v'中数据对应相加，得到待校准驱动通道输出电压实测序列u
m
＝[u
1m
、u
2m
、
…
、u
im
、
…
、u
nm
]，其中u
im
为待校准驱动通道m在第i个校准点的输出电压实测值，u
im
＝v'
i
+δu
im
；s12：将待校准驱动通道实际输出电压序列u
m
和量子电压序列v'中的数据进行线性拟合，得到误差曲线u
im
＝k'
m
·
v'
i
+b'
m
，k'
m
和b'
m
分别为驱动通道m校准后的增益系数和偏置参数；s13：将当前待校准驱动通道m的增益系数k'
m
和偏置参数b'
m
更新到增益参数序列k和偏置参数序列b中，k
m
＝k'
m
，b
m
＝b'
m
；s14：重复执行步骤s2-s13，将偏置驱动器中所有的驱动通道均进行一次校准。2.根据权利要求1所述的一种pjvs系统中偏置驱动器的自校准方法，其特征在于：步骤s1所述的校准点电压v
i
的计算方法如式(1)所示：式中v
i
代表第i个校准点电压值，1≤i≤n。
3.根据权利要求1所述的一种pjvs系统中偏置驱动器的自校准方法，其特征在于：步骤s6中所述的实际驱动电压输出序列u'
i
中的实际驱动电压u'
ij
的计算方法如式(2)所示：式中k
j
和b
j
为第j个驱动通道的当前增益系数和偏置参数。4.根据权利要求1所述的一种pjvs系统中偏置驱动器的自校准方法，其特征在于：步骤s12中所述的驱动通道m校准后的增益系数k'
m
和偏置参数b'
m
的计算方法如式(3)所示：5.根据权利要求1所述的一种pjvs系统中偏置驱动器的自校准方法，其特征在于，步骤s4中所述的更新pjvs结阵中各子结阵配置的方法包括：若待校准通道m＝1或n时，1号子结阵或n-1号子结阵上无偏置电流流过，此时1号子结阵或n-1号子结阵输出量子电压为0；当待校准通道1＜m＜n时，将m-1号子结阵和m号子结阵合并成一个新的子结阵，其所需偏置电流由驱动通道m-1和驱动通道m+1提供。6.一种pjvs系统中偏置驱动器的自校准装置，所述偏置驱动器包括n个驱动通道，所述驱动通道用于驱动pjvs芯片的n-1个子结阵，其特征在于，还包括：上位机控制模块，用于控制校准装置执行如权利要求1-5中任一项所述的校准方法，并基于测得的各驱动通道电压误差数据对各驱动通道进行误差补偿；指零仪，用于测量各驱动通道在不同校准点电压时的电压误差数据；开关模块，所述开关模块包括用于切换当前待校准通道的第一开关模块和用于切换pjvs结阵工作模式的第二开关模块。7.根据权利要求6所述的一种pjvs系统中偏置驱动器的自校准装置，其特征在于，所述上位机控制模块包括：dac输出控制模块，用于控制所述驱动通道中dac的输出电压值；校准控制模块，用于将指零仪测得的各驱动通道的电压误差数据进行处理，并将生成的校准参数传输到所述dac输出控制模块；数字控制模块，用于控制所述开关模块的工作状态；其中，所述dac输出控制模块的输入端电连接所述校准控制模块的输出端，所述dac输出控制模块的输出端电连接所述偏置驱动器的各驱动通道中的dac模块，所述校准控制模块的输入端连接所述指零仪的输出端。8.根据权利要求6所述的一种pjvs系统中偏置驱动器的自校准装置，其特征在于，所述第一开关模块包括n个单刀双掷开关s1、s2、...、s
n
，n个单刀双掷开关的动端分别连接n个驱动通道，n个单刀双掷开关的第一不动端分别连接pjvs结阵的n个驱动控制端，n个单刀双掷开关的第二不动端相互短接后连接到指零仪输入负端。
9.根据权利要求6所述的一种pjvs系统中偏置驱动器的自校准装置，其特征在于，所述第二开关模块包括两个单刀双掷开关s
n+1
和s
n+2
，单刀双掷开关s
n+1
的动端连接pjvs结阵量子电压输出正端，单刀双掷开关s
n+1
的第一不动端连接工作模式输出的正端，单刀双掷开关s
n+1
的第二不动端连接指零仪输入正端；单刀双掷开关s
n+2
的动端连接pjvs结阵量子电压输出负端，单刀双掷开关s
n+2
的第一不动端连接工作模式输出的负端，单刀双掷开关s
n+2
的第二不动端连接参考地电位，所述工作模式输出正端和输出负端用于pjvs结阵在非校准状态时连接负载正常工作。10.根据权利要求6所述的一种pjvs系统中偏置驱动器的自校准装置，其特征在于，所述指零仪为pjvs系统中的数字多用表。

技术总结

本发明公开了一种PJVS系统中偏置驱动器的自校准方法及装置，一种PJVS系统中偏置驱动器的自校准装置，偏置驱动器包括n个驱动通道，驱动通道用于驱动PJVS芯片的n-1个子结阵，还包括：上位机控制模块，基于测得的各驱动通道电压误差数据对各驱动通道进行误差补偿；指零仪，用于测量各驱动通道在不同校准点电压时的电压误差数据；开关模块，所述开关模块包括用于切换当前待校准通道的第一开关模块和用于切换PJVS结阵工作模式的第二开关模块。本发明利用PJVS结阵自身输出量子电压精度高、可编程的优点，在只引入开关模块的基础上，实现了对偏置驱动器各驱动通道的单独校准，明显提高了偏置驱动器的校准精度。偏置驱动器的校准精度。偏置驱动器的校准精度。