[实用新型]测控主板

说明书

本实用新型公开一种测控主板，包括：主板主体，主板主体与电脑主机通讯连接，主板主体上设有FPGA芯片，以及与所述FPGA芯片连接的ADC转换采集芯片、DAC模数转换芯片、多路低噪自动匀场控制DAC芯片及电路，所述FPGA芯片与电脑主机通讯连接，所述FPGA芯片还连接有温度探头、用于温度调节的磁场加热模块，并通过所述ADC转换采集芯片、DAC模数转换芯片连接核磁探头。本实用新型测控主板集成化高，简单高效，成本低廉，外围配件少，体积细小，综合性能好，适合量子计算机应用。

技术领域

本实用新型涉及量子计算机技术领域，特别涉及一种台式数字化测控量子计算机使用的FPGA测控主板。

背景技术

量子计算作为一种新兴的化学测量、医学扫描成像、科研教学等量子计算技术，经过这些年飞速发展，由最初的模拟硬件调制与硬件解调采集转变成可操控面更广的数字调制与数字解调采集及数字操控的发展趋势。要实现量子计算的功能，传统的电路搭建都是采用模拟解调采集电路，电路比较复杂和硬件体积庞大，可操控性窄小，电路精确度低与稳定性差，价格昂贵组装困难等不利于小型台式量子计算机的组装与产品批量化的使用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种集成化高、简单高效、成本低廉，外围配件少，体积细小，适合量子计算机应用的测控主板。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种测控主板，包括：主板主体，所述主板主体与电脑主机通讯连接，所述主板主体上设有FPGA芯片，以及与所述FPGA芯片连接的ADC转换采集芯片、DAC模数转换芯片、多路低噪自动匀场控制DAC芯片及电路，所述FPGA芯片与电脑主机通讯连接，所述FPGA芯片还连接有温度探头、用于温度调节的磁场加热模块，并通过所述ADC转换采集芯片、DAC模数转换芯片连接核磁探头。

其中，所述测控主板还包括：闪存Flash芯片，所述闪存Flash芯片与所述FPGA芯片连接。

其中，所述主板主体上还设有多通路温度传感器监测输入电路、多路温度控制器输出通路、多路核磁射频收发转换控制通路，所述FPGA芯片通过所述多通路温度传感器监测输入电路与所述温度探头通讯连接；所述FPGA芯片通过所述多路温度控制器输出通路与所述磁场加热模块通讯连接；所述FPGA芯片通过所述多路核磁射频收发转换控制通路连接所述ADC转换采集芯片、DAC模数转换芯片。

其中，所述主板主体上还设有单时钟源电路，与所述FPGA芯片连接。

其中，所述主板主体上还设有USB转换芯片，所述FPGA芯片通过所述USB转换芯片与电脑主机通讯连接，所述USB转换芯片利用USB信号总线实现FPGA芯片与主机的通信。

其中，所述ADC转换采集芯片与DAC模数转换芯片的通道数量与频率相对适应。

其中，所述ADC转换采集芯片采用8位高速ADC转换芯片AD9286，所述DAC模数转换芯片采用12位高速DAC转换芯片AD9785；所述FPGA芯片采用XLNX-XC7A35T芯片；所述Flash芯片采用S25FL032P。

其中，所述多路低噪自动匀场控制DAC芯片及电路具有16通道自动匀场调节功能；所述FPGA芯片还连接一个50MHz主时钟，FPGA芯片内部实现多组倍频时钟转换提供给ADC转换采集芯片、DAC模数转换芯片各所需的不同频率的时钟信号。

其中，所述FPGA芯片还连接了多路核磁脉冲发射与核磁信号接收通道T/R切换盒子控制信号输出电路；以及FPGA芯片还连接有多个DC TO DCLDO电源管理模块的使能控制，用于实时关闭闲置时的电源管理芯片。

其中，所述FPGA芯片还连接有多路排风降温系统的输出控制电路，用于控制机器箱体内温度升高时打开排风系统，实现冷却温降系统的功能。