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Les convertisseurs analogique/numérique (CAN, ou codeurs) supraconducteurs tirent parti des avantages spécifiques au comportement quantique des matériaux supraconducteurs : très faible dissipation de puissance, grande rapidité et surtout quantification du flux magnétique permettant d’obtenir une linéarité supérieure à celle des CAN semi-conducteurs. Leurs performances répondent aux exigences des domaines RADAR et télécommunications.
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2. Comparateurs supraconducteurs
2.1 Jonction Josephson et comparateur simple
Le lecteur trouvera une très bonne introduction dans l’article Les SQUID et leurs applications de D. Bloyet et C. Gunther [R 928]
La jonction Josephson (JJ) est un dipôle formé de 2 électrodes supraconductrices séparées par une barrière si mince que les électrons – ainsi que les paires d’électrons propres à l’état supraconducteur – peuvent la traverser, en particulier par effet tunnel. Le transport de paires obéit aux relations de Josephson,
( 3 )
avec :
- I (A) :
- courant de paires
- Ic (A) :
- courant critique de la jonction
- θ (rd) :
- différence de phase entre les fonctions d’onde des deux électrodes
- h (J × s) :
- constante de Planck
- e (C) :
- module de la charge de l’électron
- t (s) :
- temps.
Un courant continu – de paires d’électrons – peut donc traverser la jonction à tension nulle, tant qu’il n’excède pas Ic. Plus généralement, le courant traversant la jonction résulte d’un courant de paires et d’un courant d’électrons non appariés. Ce dernier domine à tension « élevée » (quelques dizaines de millivolt) où la caractéristique...
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BIBLIOGRAPHIE
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(3) - JOHNSON (M.W.), DALRYMPLE (B.J.), DURAND (D.J.), LUINE (J.A.) - NbN and Nb SFQ Device Performance - . IEEE Trans. Appl. Supercond., 13 (2), 2003, 771.
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(5) - DEMLER (M.) - High speed analog-to-digital conversion - . Academic Press, Inc. San Diego, 1991.
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(6) - CANDY (J.C.), TEMES (G.C.) - Oversampling Delta-Sigma Data Converters Theory, Design, and Simulation - . IEEE Press., Piscataway, NJ, 1992, 1.
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