Разработка приемного модуля квантового приемника для оптимально различения когерентных оптических состояний

Обзор и анализ моделей приемников для когерентной оптической связи. Создание приемного модуля квантового оптического приемника для регистрации фазово-модулированного сигнала. Разработка электрической схемы приемного модуля. Проектирование печатной платы.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 28.10.2019
Размер файла 6,6 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

а) с помощью разрабатываемой электроники подается сигнал (в данном случае периодический) на фазовый модулятор, амплитуда напряжения подобрана так, чтобы изменять фазу на р;

б) происходит интерференция оптического сигнала и локального осциллятора, фазой которого происходит управление;

с) электроника регистрирует импульсы напряжения с однофотонного детектора, затем синхронизуется время прихода импульса с детектора с сигналом, который подается на фазовращатель, после чего определяется корректность распознавания оптического сигнала. Состояние определенно некорректно, если в период, соответствующий логическому «0», зарегистрировано больше 0 фотонов или в период, соответствующий логической «1», зарегистрировано 0 фотонов.

Необходимо регистрировать времена срабатывания однофотонного детектора, т.е. каждый импульс напряжения, вызванный поглощением фотона. Импульс напряжения можно представить как быстро нарастающую и экспоненциально спадающую функцию, амплитуда импульса в пике примерно 200-300 мВ, длительность импульса ~ 10нс. Его необходимо помечать временным маркером.

Генерация периодического сигнала и регистрация импульсов с детектора должны быть синхронизированы по времени. Регистрация времени срабатывания детектора должна производиться с точностью хотя бы на два порядка лучше, чем период модуляции (1/100кГц). Сигналы с детектора поступают на приемный модуль, где производится анализ полученных данных. Задача состоит в том, чтобы определить количество ошибок, возникающих при приеме сигнала. По сути, необходимо сравнить известный сигнала на входе в приемник и сигнал на выходе.

Обозначения, приведенные на рисунке 5: Phase, rad - фаза, радианы, Power, a.u. - мощность, у.е., Voltage, a.u. - напряжение, у.е., Time, a.u. - время, у.е., Displacement - смещение, Photon counting - подсчет фотонов, Discrimination errors - ошибки распознавания.

приемный модуль квантовый когерентный плата

Рис. 5. Обработка сигнала

а) Генерация сигнала

б) оптическое преобразование

в) регистрация сигнала с однофотонного детектора и обработка данных.

2.3 Функции

1. Регистрация одиночных дискретных квантов, генерируемых лазерных источником

2. Подсчет количества импульсов и регистрация номера импульса, в момент времени которого возникали скачки на уровне логической «1»

3. Вычисление в процентном выражении ошибки на определенный промежуток времени, расчет средней ошибки для «нулей» и «единиц»

4. Построение гистограммы «нулей» и «единиц»

2.4 Конструкция

1. Устройство выполнено в виде печатной платы.

2. Контур печатной платы прямоугольный.

3. Размер печатной платы 81,5Ч70,9 мм.

4. Количество слоев печатной платы - 2.

5. Все компоненты располагаются на одной стороне печатной платы.

2.5 Технические характеристики

Технические характеристики приемного модуля квантового приемника представлены в табл. 1.

Таблица 1

Технические характеристики приемного модуля

№ характеристики

Характеристика

Значение

1

Источник питания

Тип

AC/DC преобразователь

2

Тип питания

От сети 220 В

3

Лазерный источник

Длина волны

1550 нм

4

Ширина спектральной линии

2 МГц

5

Блок питания

Входное напряжение

3,3 В

6

Блок питания

Выходное напряжение

3,3 В

7

Выходное напряжение

1,2 В

8

Периодический сигнал, подаваемый на фазовращатель

Форма

Меандр

9

Амплитуда напряжения

3,3 В

10

Частота

100 КГц

11

Импульс напряжения с однофотонного детектора

Амплитуда

0,3-0,4 В

12

Длительность

10 нс

2.6 Программное обеспечение

ПО для ПЛИС

ПО для ПЛИС должно быть написано на языке Verilog. Оно необходимо для обеспечения работы ПЛИС в частности и всего устройства в целом. С помощью ПО для ПЛИС можно осуществлять моделирование и программирование через специальные кабели.

ПЛИС содержит массив программируемых логических блоков и иерархию реконфигурируемых межсоединений, которые позволяют соединять блоки, подобно многим логическим элементам, которые могут быть связаны в разных конфигурациях. Базовая логика ПЛИС включает в себя гейты, триггеры, регистры, секвенсоры и конечные автоматы. Логические блоки могут быть сконфигурированы для выполнения сложных комбинационных функций или простых логических элементов, таких как «и» и «или». В большинстве ПЛИС логические блоки также включают в себя элементы памяти, которые могут быть простыми триггерами или более сложными блоками памяти.

ПО осуществляет управление всеми выводами ПЛИС и позволяет индивидуально их конфигурировать. Выводы ПЛИС могут быть настроены на ввод, вывод и двунаправленную передачу данных. ПЛИС может быть перепрограммирована пользователем или разработчиком в соответствии с желаемым применением или функциональными требованиями после изготовления. С помощью ПО можно перенастраивать ПЛИС столько раз, сколько это необходимо.

ПО для компьютера

Отдельно разрабатывается ПО для компьютера. Оно необходимо для подключения приемного модуля, управления этим модулем, обеспечения приема-передачи данных между ПК и приемным блоком квантового оптического приемника. Кроме того, именно с помощью ПО обеспечивается графический интерфейс для пользователя, анализируются данные и происходит обработка результатов. С ними работает пользователь и изменяет необходимые параметры для оптимальной работы устройства с минимальным уровнем ошибки.

3. Техническо-экономическое обоснование

3.1 Выбор комплектующих

1. Программируемая логическая интегральная схема

ПЛИС представляет собой интегральную схему, предназначенную для конфигурирования пользователем или разработчиком после изготовления. Конфигурация ПЛИС обычно указывается с использованием языка описания аппаратного обеспечения, подобного тому, который используется для специализированной интегральной схемы.

ПЛИС содержат массив программируемых логических блоков и иерархию реконфигурируемых межсоединений, которые позволяют соединять блоки, подобно многим логическим элементам, которые могут быть связаны в разных конфигурациях. Логические блоки могут быть сконфигурированы для выполнения сложных комбинационных функций или просто простых логических элементов. В большинстве ПЛИС логические блоки также включают элементы памяти, которые могут быть простыми триггерами или более полными блоками памяти. Многие ПЛИС могут быть перепрограммированы для реализации различных логических функций, позволяя гибкие реконфигурируемые вычисления, выполняемые в компьютерном программном обеспечении.

Чтобы соединить эти логические элементы вместе, используются проходные транзисторы, тем самым давая ПЛИС возможность очень специфично соединять логические элементы вместе. Например, если выход одного логического элемента будет питать вход другого, проходной транзистор может быть запрограммирован для соединения этих двух проводов вместе и согласования с указанной логикой. Между логическими элементами и транзисторами прохода компилятор может взять описание оборудования, создать логику для логических элементов и соединить их вместе, используя транзисторы прохода.

Модель ПЛИС была выбрана XC6SLX9-2TQG144C серии Spartan-6 фирмы Xilinx, основные технические характеристики которой представлены в табл. 2.

Таблица 2

Технические характеристики модели ПЛИС XC6SLX9-2TQG144C

Кол-во логических ячеек

9152

Кол-во логических вентилей

1430

Кол-во входов-выходов

102

Макс. температура, єС

85

Напряжение питания, В

3,3

Рабочая частота, макс., МГц

33

2. USB микроконтроллер

USB микроконтроллер упрощает реализацию стандартных USB-подключений. Это устройство объединяют множество внешних компонентов, чтобы снизить стоимость спецификации и область решения, и является чрезвычайно энергоэффективным. Драйверы USB класса, обширные библиотеки, примеры кода и наборы для разработки позволяют легко добавить USB во встроенную систему.

Для работы печатной платы была выбрана модель высокоскоростного периферийного USB микроконтроллера CY7C68013A-100AXC фирмы Cypress. Это одночиповый встроенный приемопередатчик USB 2.0, интеллектуальный SIE и улучшенный микропроцессор 8051 со сверхнизким энергопотреблением не более 85 мА в любом режиме.

Он работает на двух из трех скоростей, определенных в версии 2.0 спецификации USB, от 27 апреля 2000 года:

1. полная скорость, с сигнальной скоростью 12 Мбит/с

2. высокая скорость с сигнальной скоростью 480 Мбит/с

3. не поддерживает режим низкоскоростной сигнализации 1,5 Мбит/с.

Характеристики: внутренняя память, которая загружается через USB и из EEPROM, 16 кБ встроенного ОЗУ для кода/данных, 8-битный или 16-битный интерфейс внешних данных, обеспечивает прямое подключение к большинству параллельных интерфейсов, процессор 48 МГц, 24 МГц или 12 МГц, работает на

3,3 В с 5-вольтовыми входами, встроенный контроллер I2C, который работает на частоте 100 или 400 кГц, простой интерфейс с интегральными схемами ASIC и DSP.

Модель CY7C68013A-100AXC идеально подходит для приложений без батарей. Она является маломощным микроконтроллером с низким энергопотреблением. Cypress создал интерфейс на одной микросхеме для включения приложений с питанием от шины. Оригинальная архитектура приводит к передаче данных со скоростью более 53 МБ/с (максимально допустимая).

К USB микроконтроллеру подключается USB разъем 787780-1 с типом соединителя USB - B и количеством контактов 4 в одном порте. Он работает при температурах от -55°C до 85°C с номинальным током 1A на контакт.

3. Цифро-аналоговый преобразователь

ЦАП представляет собой систему, которая преобразует цифровой сигнал в аналоговый сигнал. Существует несколько архитектур ЦАП. Пригодность ЦАП для конкретного применения определяется показателями качества, включая разрешение, максимальную частоту дискретизации и другие. ЦАП преобразует абстрактное число конечной точности в физическую величину, в нашем случае напряжение. Обычный практический ЦАП преобразует числа в кусочно-постоянную функцию, составленную из последовательности прямоугольных функций, которая моделируется с удержанием нулевого порядка.

Для ЦАП выбрана модель AD5664, это четырехканальный нано-ЦАП малой мощности, основные технические характеристики которого представлены в табл. 3. Низкое энергопотребление этой модели при нормальной работе делает ее идеально подходящими для портативного оборудования с батарейным питанием. Потребляемая мощность составляет 2,25 мВт при 5В, снижаясь до 2,4 мкВт в режиме пониженного энергопотребления. Дополнительные функции: контроль над процессом, системы сбора данных, портативные аккумуляторные инструменты, цифровая регулировка усиления и смещения, программируемые источники напряжения и тока, программируемые аттенюаторы.

Таблица 3

Технические характеристики цифро-аналогового преобразователя модели AD5664

Разрешение, бит

16

Питание, В

от 2,7 до 5,5

Частота, МГц

до 50

Низкая мощность

1,32 мВт при 3 В

Максимальное время стабилизации, мкс

7

Максимальная рабочая температура, єС

105

4. Компаратор

Устройство, которое сравнивает два напряжения и выдает цифровой сигнал, указывающий, что больше. Он имеет две клеммы аналогового ввода и один двоичный цифровой выход.

Компаратор состоит из специализированного дифференциального усилителя с высоким коэффициентом усиления. Они обычно используются в устройствах для измерения и оцифровки аналоговых сигналов, таких как аналого-цифровые преобразователи.

Схема компаратора сравнивает два напряжения и выдает логическую 1 или логический 0, чтобы указать, какое из них больше. Компаратор используется для проверки того, достиг ли вход какого-либо заранее определенного значения. В большинстве случаев компаратор реализован с использованием выделенной ИС компаратора, но в качестве альтернативы могут использоваться операционные усилители.

Схема компаратора усиливает разность напряжений между входными сигналами и выдает результат на выход. Если Vin больше, чем VREF, то напряжение на Vout поднимется до своего положительного уровня насыщения; то есть к напряжению на положительной стороне. Если Vin ниже VREF, то Vout упадет до своего отрицательного уровня насыщения, равного напряжению на отрицательной стороне.

Рис. 6. Модель компаратора ADCMP551

Непрерывный компаратор будет выводить «1» или «0» каждый раз, когда на его вход подается сигнал высокого или низкого уровня, и будет быстро меняться при обновлении входов.

Для компаратора, показанного на рис. 6, была выбрана модель ADCMP551 с основными техническими характеристиками, представленными в табл. 4. Это однополярный, высокоскоростной компаратор фирмы Analog Devices. Выходы компаратора являются дополнительными цифровыми сигналами и обеспечивают достаточный ток возбуждения для непосредственного управления линиями электропередачи. Дополнительные функции: высокоскоростные линейные приемники, обнаружение порога, обнаружение пиков, высокоскоростные триггеры, обнаружение канала чтения диска, ручные контрольно-измерительные приборы, детекторы пересечения нуля, линейные приемники и восстановление сигнала.

Таблица 4

Технические характеристики компаратора ADCMP551

Источник питания

1

Входная задержка распространения, пс

500

Повышенная дисперсия, пс

125

Отказ источника питания, дБ

более 70

Минимальная ширина импульса, пс

700

Эквивалентная ширина полосы входного времени, МГц

более 750

5. Переключатель

Ключ представляет собой широкополосной коммутатор (?3 дБ на частоте 4 ГГц) с высокой изоляцией и низким вносимыми потерями до 1 ГГц. Основные технические характеристики этого переключателя отражены в табл. 5. Дополнительные особенности коммутатора: беспроводная связь, РЧ переключение общего назначения, двухдиапазонные приложения, высокоскоростной выбор фильтра, цифровой приемопередатчик, тюнерные модули, разнесенная антенна.

ADG919 является отражающим переключателем с шунтирующими контактами 0 Ом на землю, характеристики которого представлены в табл. 5. Этот коммутатор может использоваться как демультиплексор для переключения высокочастотных сигналов между различными фильтрами, а также для мультиплексирования сигнала на выход.

Таблица 5

Технические характеристики переключателя ADG919

Высоковольтная изоляция

43 дБ при 1 ГГц

Низкие вносимые потери

0,8 дБ при 1 ГГц

Одиночный источник питания, В

от 1,65 до 2,75

Логика управления

КМОП

Низкое энергопотребление

< 1 мкА

6. Регулятор напряжения

Регулятор напряжения модели LD1117DT12 фирмы производителя STMicroelectronics имеет оптимизированные тепловые характеристики и обладает малогабаритными размерами, что обеспечивает экономию места на печатной плате. Высокая эффективность обеспечивается с помощью NPN-транзистора. Фактически в этом случае, в отличие от PNP, ток покоя протекает в основном в нагрузку. Для стабильности необходим только распространенный конденсатор 10 мкФ. Технические характеристики регулятора напряжения представлены в табл. 6.

Таблица 6

Технические характеристики регулятора напряжения LD1117DT12

Низкое падение напряжения

Выходной ток, мА

до 800

Фиксированное выходное напряжение, В

1,2; 1,8; 2,5; 3,3; 5,0

Вид монтажа

SMD/SMT

Высота, макс., мм

2,4

Длина, макс., мм

6,6

Ширина, макс., мм

6,2

Высота, макс., мм

2,4

7. SMA разъем

Разъемы SMA представляют собой полупрецизионные коаксиальные ВЧ-разъемы, разработанные в 1960-х годах в качестве минимального интерфейса разъема для коаксиального кабеля с винтовым соединительным механизмом. Разъем имеет сопротивление 50 Ом. SMA разработан для использования от постоянного тока (0 Гц) до 18 ГГц и чаще всего используется в микроволновых системах, портативных радиостанциях и антеннах для мобильных телефонов, а в последнее время - в антенных системах Wi-fi и программно-определяемых USB радио-ключах. Название SMA также используется для внешне аналогичного оптоволоконного соединителя.

Штекерный разъем SMA стандартной полярности имеет центральный штырь, окруженный корпусом с внутренней резьбой, а стандартный разъем SMA с внутренней резьбой имеет центральный рукав, окруженный корпусом с наружной резьбой, что показано на рис. 7. Существуют также разъемы SMA с обратной полярностью («RP»), в которых штырь и гильза меняются местами; так что «наружный» RP-SMA имеет центральную втулку, окруженную цилиндром с внутренней резьбой, а «охватывающий» RP-SMA имеет центральный штифт и ствол с внешней резьбой.

Рис. 7. Вид SMA разъема

В разъеме SMA используется диэлектрик из политетрафторэтилена, который будет контактировать вдоль плоскости сопряжения. Изменчивость конструкции и сопряжения разъемов ограничивает повторяемость сопротивления разъема. Разъемы SMA рассчитаны на 500 сопряженных циклов, но для этого необходимо правильно затянуть разъем при выполнении соединения.

Разъем SMA обычно рассчитан на работу без режима работы от постоянного тока до 18 ГГц.

8. Входной фильтр

Фильтр серии BNX включает в себя сквозной конденсатор, конденсатор с монолитной микросхемой и индуктивности. Он обладает высокой производительностью для использования в цепях питания постоянного тока. Фильтрующий контур модели BNX003-01 обладает следующими характеристиками:

· фильтр позволяет получить высокие вносимые потери в широком диапазоне частот от 0,5 МГц до 1 ГГц

· эффективен для импульсного шума, такого как электростатический разряд или пиковый шум

· в токовых цепях отсутствуют маршруты подключения, что обеспечивает высокую надежность работы.

Другие характеристика представлены в табл. 7.

Таблица 7

Технические характеристики фильтрующего контура модели BNX003-01

Номинальный ток, А

10

Диапазон рабочих температур, ?

от -30 до 85

Номинальное напряжение постоянное, В

150

Выдерживаемое напряжение постоянное, В

375

Сопротивление изоляции, мин., МОм

100

Вносимые потери

от 5 МГц до 1 ГГц: 40 дБ мин

3.2 Расчет стоимости

Полный список компонентов, сгенерированный ПО Altium Designer, представлен в Приложении 3. Он необходим для того, чтобы рассчитать стоимость всех компонентов, расположенных на печатной плате. Затраты на покупку компонентов для сбора печатной плате составляют 3168,5 руб. и показаны в табл. 8.

Таблица 8

Расчет стоимости компонентов

№ п/п

Наименование компонента

Стоимость, умноженная на количество компонентов, руб.

1

Коннектор b3p-vh

12

2

Конденсатор C0603 0.1мкФ

12 • 44 = 528

3

Полярный конденсатор 10 мкФ

98 • 3 = 294

4

Конденсатор 12 пФ

5

5

Светодиод

22 • 5 = 110

6

USB разъем

23

7

SMA разъем

98 • 3 = 294

8

Индуктивность

9 • 3 = 27

9

Кварц

50

10

Резистор 100 Ом

0,9 • 15 = 13,5

11

ПЛИС XC6SLX9-2TQG144C

464

12

Регулятор напряжения

34

13

USB микроконтроллер CY7C68013A-100AXC

720

14

Компаратор ADCMP551

474

15

Переключатель ADG919

120

Итого

3168,5

Заключение

В рамках данной работы была решена поставленная цель, а именно разработан приемный модуль системы, основанный на сверхпроводящем однофотонном нанодетекторе. Для этого были реализованы следующие задачи:

1. Проведен обзор и анализ релевантной литературы по теме когерентной оптической связи;

2. Изучены и проанализированы существующие модели приемников для когерентной оптической связи;

3. Разработана принципиальная схема приемного модуля;

4. Выбраны необходимые комплектующие;

5. Разработана печатная платы приемного блока.

Приемная система была реализована на базе ПЛИС. С помощью данного устройства в составе оптического квантового приемника на базе приемника Кеннеди есть возможность производить регистрацию фазово-модулированного сигнала, или детектирование слабого оптического сигнала, и анализировать полученные данные. Приемный модуль осуществляет следующие функции:

· регистрирует импульсы напряжения с однофотонного детектора,

· генерирует сигналы, подаваемые на фазовращатель,

· занимается обработкой полученных данных.

Кроме того, в работе был описан принцип работы устройства и проведено технико-экономическое обоснование. В рамках чего были выбраны и описаны комплектующие печатной платы приемного блока и рассчитана их общая стоимость.

Библиографический список

1. Kosloski J.T. A Kennedy receiver for optical Quadrature Phase Shift Keying. - The Johns Hopkins University, 2012.

2. Dolinar S.J. An optimum receiver for the binary coherent state quantum channel //Research Laboratory of Electronics, MIT, Quarterly Progress Report. - 1973. - Т. 11. - С. 115-120.

3. Kennedy R.S. A near-optimum receiver for the binary coherent state quantum channel //Quarterly Progress Report. - 1973. - Т. 108. - С. 219-225.

4. Kikuchi K. Optical homodyne receiver comprising phase and polarization diversities with digital signal processing // 2007 Digest of the IEEE/LEOS Summer Topical Meetings. - IEEE, 2007. - С. 55-56.

5. Han R., Leuchs G., Bergou J. A. The Helstrom measurement: a nondestructive implementation // arXiv preprint arXiv: 1710.09343. - 2017.

6. Kikuchi K. Coherent optical communications-History, state-of-the-art technologies, and challenges for the future - // OECC/ACOFT 2008-Joint Conference of the Opto-Electronics and Communications Conference and the Australian Conference on Optical Fibre Technology. - IEEE, 2008. - С. 1-4.

7. Nakahira K., Kato K., Usuda T. S. Optimal discrimination of optical coherent states cannot always be realized by interfering with coherent light, photon counting, and feedback // Physical Review A. - 2018. - Т. 97. - №2. - С. 223-20.

8. Becerra F.E. et al. Experimental demonstration of a receiver beating the standard quantum limit for multiple nonorthogonal state discrimination //Nature Photonics. - 2013. - Т. 7. - №2. - С. 147.

9. Bergou J.A. Discrimination of quantum states //Journal of Modern Optics. - 2010. - Т. 57. - №3. - С. 160-180.

10. Sych D., Leuchs G. Practical receiver for optimal discrimination of binary coherent signals //Physical review letters. - 2016. - Т. 117. - №20. - С. 200501.

11. Wittmann C. et al. Demonstration of near-optimal discrimination of optical coherent states //Physical review letters. - 2008. - Т. 101. - №21. - С. 210501.

12. Соловьев В., Климкович А. Введение в проектирование комбинационных схем на ПЛИС // ChipNews. - 2003. - №5.

13. Стешенко В. Школа разработки аппаратуры цифровой обработки сигналов на ПЛИС // Chip News. - 2000. - №8-10. - С. 3-5.

14. Додонов В.В., Манько В.И. Инварианты и эволюция нестационарных квантовых систем, Труды ФИАН. - Москва: Наука, 1987. - Т. 183: с. 86.

15. Манько (ред) В.И. Когерентные состояния в квантовой механике (Сборник статей). - 1972. - М.: Мир.

16. Glauber R.J. One hundred years of light quanta // Nobel Lecture. - 2005. - Т. 8.

17. Hwang W.Y. Quantum key distribution with high loss: toward global secure communication // Physical Review Letters. - 2003. - Т. 91. - №5. - С. 057901.

18. Kailath T. Lectures on Wiener and Kalman filtering // Lectures on Wiener and Kalman Filtering. - Springer, Vienna, 1981. - С. 1-143.

19. Paris M.G. A. Quantum estimation for quantum technology //International Journal of Quantum Information. - 2009. - Т. 7. - № supp01. - С. 125-137.

20. Gorbachev V.N., Trubilko A.I. Transmission of quantum correlations of light into atoms //JETP letters. - 2010. - Т. 92. - №9. - С. 624-629.

21. Hayashi M. Quantum Information Theory. - Springer, 2017.

22. Giovannetti V. et al. Classical capacity of the lossy bosonic channel: The exact solution // Physical review letters. - 2004. - Т. 92. - №2. - С. 027902.

23. Tsujino K. et al. Sub-shot-noise-limit discrimination of on-off keyed coherent signals via a quantum receiver with a superconducting transition edge sensor // Optics express. - 2010. - Т. 18. - №8. - С. 8107-8114.

24. Assalini A., Dalla Pozza N., Pierobon G. Revisiting the Dolinar receiver through multiple-copy state discrimination theory // Physical Review A. - 2011. - Т. 84. - №2. - С. 022342.

25. Takeoka M., Sasaki M. Discrimination of the binary coherent signal: Gaussian-operation limit and simple non-Gaussian near-optimal receivers // Physical Review A. - 2008. - Т. 78. - №2. - С. 022320.

26. Geremia J.M. Distinguishing between optical coherent states with imperfect detection // Physical Review A. - 2004. - Т. 70. - №6. - С. 062303.

27. Izumi S. et al. Optical phase estimation via the coherent state and displaced-photon counting // Physical Review A. - 2016. - Т. 94. - №3. - С. 033842

Приложение 1

Электрическая схема принципиальная приемного модуля

FPGA_Unit

USB_Cntrl

CMP_Unit

DAC_Unit

Switch

Power

Connetor

Приложение 2

Печатная плата приемного модуля

Верхний слой

Нижний слой

Слой шелкографии

Паяльная маска

Переходные отверстия

Приложение 3

Список компонентов печатной платы

Обозначение

Описание

Номинал

Количество

b1

1

С1-С49

Capacitor smd 0603

0.1мкФ

42

C22, C24, C43

Полярный конденсатор, CASE B

10 мкФ

3

C26

Capacitor smd 0603

1

C27

Capacitor smd 0603

0.1 мкФ

1

C39, C40

Capacitor smd 0603

12 пФ

2

D1, D2, D3, D4, D5

Typical RED GaAs LED

5

J1

USB 1.1

1

J2, J3, J4

SMA Connector

3

L1

Inductor TI201209U601

1

L2

1

L3

Inductor TI160808U601

1

Q1

1

R1, R2, R3, R4, R9

Resistor smd 0603

100 Ом

5

R5, R7

Resistor smd 0603

100 Ом

2

R6

Resistor smd 0603

100 Ом

1

R8

Resistor smd 0603

100 Ом

1

R10

Resistor Pack x 4 1206

1

R11, R12

Resistor smd 0603

2

R13, R14

Resistor smd 0603

100 Ом

2

R15

Resistor Pack x 4 1206

1

U1

Spartan-6 LX 1.2V FPGA

1

U2

800mA Regulator

1

U3

EZ-USB FX2LP USB Microcontroller

1

U4

Dual Fast Comparator PECL

1

U5

quad dac

1

U6

1

Размещено на allbest.ru

...

Подобные документы

  • Расчёт чувствительности оптического приемного модуля, длины регенерационного участка волоконно-оптической системы передачи информации по энергетическому потенциалу. Шумовой ток приемного оптоэлектронного модуля. Сопротивление нагрузки фотодетектора.

    контрольная работа [579,2 K], добавлен 21.01.2014

  • Разработка приемного устройства системы связи с подвижными объектами, выбор и обоснование структурной схемы. Расчет базового блока радиотелефона, функциональной и принципиальной схемы приемника и передатчика, частотно-модулированного автогенератора.

    дипломная работа [1,6 M], добавлен 25.10.2011

  • Проектирование модуля вывода дискретных и ввода аналоговых сигналов для систем управления различным технологическим оборудованием. Моделирование схемы модуля в ССМ Multisim. Разработка печатной платы модуля. Разработка принципиальной и структурной схем.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 03.11.2014

  • Выбор структурной, функциональной схем приемника. Расчет преселектора и смесителя. Выбор средств обеспечения избирательности приемника. Исследование малошумящего усилителя. Структура зондирующего сигнала. Расчет коэффициента усиления приемного устройства.

    дипломная работа [3,6 M], добавлен 15.07.2010

  • Назначение и принцип действия интегрального модуля. Разработка микрополосковой платы. Выбор технологического процесса и оборудования для изготовления платы. Расчет себестоимости проектируемого модуля и цены для его реализации. Значение охраны труда.

    дипломная работа [220,5 K], добавлен 15.05.2009

  • Конструкторско-технологический анализ элементной базы функциональной ячейки вычислительного модуля. Выбор компоновочной схемы. Расчет площади печатной платы, определение вибропрочности конструкции. Технологический процесс сборки и монтажа ячейки модуля.

    дипломная работа [2,8 M], добавлен 29.11.2014

  • Конструирование сменного оптического носителя для запоминающего модуля: разработка электродвигателя вращения, привода каретки и оптической головки. Расчет показателей линейного двигателя позиционирования, информационной емкости и плотности записи.

    практическая работа [1,1 M], добавлен 27.11.2010

  • Проектирование устройств приема и обработки сигналов и разработка функциональной схемы для супергетеродинного приемника с амплитудной модуляцией. Обоснование структурной схемы приемника. Разработка полной электрической принципиальной схемы устройства.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 12.05.2015

  • Требования к конструкции модуля управления климатом. Требования к технологичности, надёжности, уровню унификации и стандартизации, маркировке и упаковке. Эксплуатационные характеристики разрабатываемого модуля. Разработка схемы электрической структурной.

    дипломная работа [3,9 M], добавлен 20.06.2015

  • Функциональное назначение радиоприемных устройств, их разделение на профессиональные и вещательные. Разработка структурной схемы приемника частотно-модулированного сигнала с заданными параметрами, его применение в приемниках персонального радиовызова.

    курсовая работа [766,7 K], добавлен 30.10.2013

  • Проектирование приемника сотовой связи. Выбор и обоснование структурной схемы приемника. Расчет частотного, энергетического плана приемника и выбор селективных элементов. Определение требуемого Кш приемника. Конструктивная разработка узла входной цепи.

    курсовая работа [2,9 M], добавлен 04.03.2011

  • Обзор генераторов сигналов. Структурная схема и элементная база устройства. Разработка печатной платы модуля для изучения генератора сигналов на базе прямого цифрового синтеза. Выбор технологии производства. Конструкторский расчет; алгоритм программы.

    дипломная работа [1,7 M], добавлен 25.04.2015

  • Особенности цоколевки электронно-оптических преобразователей, их селекция и контроль. Сборка узлов квантовых генераторов. Основные требования к оптической системе квантового генератора на твердом теле. Юстировка резонатора с вынесенными зеркалами.производ

    реферат [1,5 M], добавлен 12.12.2008

  • Проектирование радиотелефонного приемника: выбор структурной супергетеродинной схемы с двойным преобразованием частоты, расчет полосы пропускания общего радиотракта и второго усилителя. Разработка электрической принципиальной схемы УКВ-радиоприемника.

    курсовая работа [183,5 K], добавлен 27.05.2013

  • Описание оптической схемы приемо-передающего тракта. Предназначение приемного телескопа - прием излучения, рассеянного атмосферой, и передача его в анализатор. Особенности построения фотоприемного канала. Оценка энергетических параметров принимаемого излу

    дипломная работа [46,0 K], добавлен 03.03.2011

  • Структурная схема приемника прямого усиления. Применение, классификация, назначение, показатели устройств. Разработка структурной схемы. Исследование принципа работы приемника. Изготовление печатной платы устройства, порядок расположения деталей.

    курсовая работа [3,9 M], добавлен 20.05.2013

  • Проектирование усилителя приемного блока широкополосного локатора. Расчет оконечного каскада, рабочей точки, эквивалентных схем замещения транзистора, схемы термостабилизации, входного каскада по постоянному току, полосы пропускания выходного каскада.

    курсовая работа [677,3 K], добавлен 01.03.2002

  • Конструирование цифрового автомата-регулятора угла опережения зажигания: разработка библиотеки символов и посадочных мест в системе P-CAD 2002, выбор конструкции модуля и печатной платы, создание сборочного чертежа устройства и карты спецификации.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 14.06.2011

  • Аналитический обзор средств отображения информации. Назначение, функции и описание структурной схемы многофункционального цветного индикатора. Проектирование печатной платы и конструкции модуля графического. Расчет вибропрочности и надежности платы.

    дипломная работа [893,8 K], добавлен 24.09.2012

  • Назначение и выходные электрические параметры. Формирование вариантов технологического комплекса. Климатическое исполнение и условия размещения. Расчет затрат на изготовление печатной платы и приобретения оборудования. Технология влагозащиты модуля.

    курсовая работа [769,6 K], добавлен 09.05.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.