C8051控制的高精度偏置电源系统的设计

摘要

利用超导材料的高灵敏特性对微弱信号的探测是高温超导应用研究的重要内容.而超导传感器需要在临界状态并处在一定偏置下才能将探测的微弱信号转换为电信号并传给后续处理模块.介绍了为基于NbN材料的超导纳米线单光子探测实验系统设计的一种专用偏置电源.选用C8051F340作为该电源的主控芯片,设计出一套主要功能为4路并行输出、在0 ～ 200 μA内可调且稳定输出0.1 μA精度的恒流偏置装置.该系统由两组电池轮流为模拟输出部分供电,做到与数字电路供电隔离.电池则在使用和充电间进行切换.按键控制和显示,以及Bias-Tee和LNA都整合在机箱上,极大地方便实验时超导输入的接入和放大信号的输出分析.