量子计算(特别是可扩展量子计算和纠错)的一个关键要求是快速且高保真度的量子比特读出。对于基于半导体的量子比特,局部低功率信号放大的一个限制因素是电荷传感器的输出摆幅。我们展示了 GaAs 和 Si 非对称传感点 (ASD),它们专门设计用于提供比传统电荷传感点大得多的响应。我们的 ASD 设计具有与传感器点强烈分离的漏极储液器,这减轻了传统传感器中的负反馈效应。这导致输出摆幅增强 3 mV,这比我们设备传统状态下的响应高出 10 倍以上。增强的输出信号为在量子比特附近使用超低功率读出放大器铺平了道路。
摘要 电荷泵 (CP) 在现代锁相环 (PLL) 实现中被广泛使用。CP 电流失配是 PLL 输出信号中静态相位偏移和参考杂散的主要来源。本文提出了一种在宽输出电压范围内具有小电流失配特性的新型 CP。专门设计的双补偿电路使用单位增益反馈运算放大器和电流镜来降低输出电压接近电源电压 (V DD ) 或地 (GND) 时的电流失配。并且使用附加反馈晶体管来降低沟道长度调制效应的影响。后版图仿真结果表明,采用 40 nm CMOS 工艺的所提出的 CP 的输出电流为 115 μA。此外,在 0.04 至 1.07 V 的输出电压范围内,电流失配小于 0.97 μA 或 0.84%,覆盖了 1.1 V 电源的 93.6% 以上。因此,所提出的 CP 最大化了动态范围,并降低了 CP-PLL 的相位偏移和参考杂散。关键词:电荷泵、电流不匹配、动态范围、锁相环分类:集成电路(存储器、逻辑、模拟、射频、传感器)
一些设计挑战[18,19]。有源电感使用晶体管构建,因此电压摆幅低于无源电感,因为晶体管需要较大的电压余量。并且晶体管的非线性特性使有源电感的电感阻抗随偏置点而变化[20]。当有源电感工作在相对较大的电压摆幅下时,输出阻抗的变化很大。为了增加输出电压摆幅,做了一些其他的工作[21-23]。它们克服了阈值电压的限制,因此所需的电压余量降低了,但是晶体管非线性的影响仍然存在。为了使阻抗变化可接受,它们仅对输出电压摆幅提供有限的增加。
