Süperiletken entegre devreler için çok kanallı, kararlı, düşük maliyetli, düşük gürültülü, yüksek hassasiyetli, geniş aralıklı akım kaynağı geliştirilmesi

Tek akı kuantum (SFQ) mantık devreleri, icadından bu yana, birçok uygulamada kullanılarak gelişmekte olan teknolojilerden biri haline gelmiştir. SFQ devrelerin çekirdeğini Josephson eklemi oluşturmaktadır. Bu nedenle SFQ devreler akım beslemeli devrelerdir. SFQ devreler, Josephson eklemlerini anahtarlama aracı olarak kullanırlar, bu sayede daha az güç ile daha hızlı işlemler gerçekleştirirler. Karmaşık SFQ devrelerde termal yüke bağlı olan Joule ısınma etkisinin düşük olması için devreye birçok noktadan akım beslemesi gerekmektedir. Bu akım beslemesi için gerekli olan seviye, kapı seviyesindeki birimler için μA mertebesindeyken, mikroişlemci devreler için birkaç A mertebelerinde olabilir. Oda sıcaklığında çalışan yarıiletken devreler voltaj kutuplamalı devrelerdir. Dolayısı ile termal yük problemleri ve çok noktadan akım beslemesine ihtiyaçları yoktur. Bu nedenle piyasadan, süperiletken devreler için, kompakt, düşük gürültülü, çok kanallı ve geniş aralıklı gibi özellikleri olan bir akım kaynağı bulmak çok mümkün değildir. Bu çalışmada, süperiletken entegre devrelerin akım beslemeleri için, düşük gürültülü, yüksek hassasiyetli ve geniş aralıklı akım kaynağı geliştirilmiştir. Burada akım kaynağından daha kararlı ve düşük gürültülü bir akım çıkışı elde etmek için geribesleme algoritması kullanılmıştır. Akım kaynağının çıkışları FPGA ile kontrol edilmektedir. Kullanıcı istediği akımı bilgisayar üstündeki bir arayüzden girebilmektedir. Bilgisayar kullanıcının istediği akım için gerekli parametreleri hesaplayıp FPGA'e gönderir. Bu çalışmada, 1 mA akım çıkışı için, 1.5 mHz'den 10 Hz'e kadar ölçülen toplam gürültü akımı 13.9 nA/√Hz'dir.