Квантовый вольтметр переменного тока для частот до 100 кГц с использованием субдискретизации

Дифференциальное измерение относительно джозефсоновской формы сигнала с использованием квантового вольтметра переменного тока (AC-QVM) считается наиболее точным методом измерения сигналов ниже 1 кГц; неопределённость измерений составляет 1 часть на 10^8 (k = 1) для напряжения 1 В при частоте 250 Гц. Коммерческие квантовые вольтметры переменного тока обеспечивают точность около 1 части на 10^6 на частотах до 2 кГц. В данной работе представлена новая техника субдискретизации, позволяющая расширить частотный диапазон квантового вольтметра переменного тока до 100 кГц. Результаты измерений при среднеквадратичном значении напряжения 1 В согласуются с номинальными значениями напряжения с точностью до 5 мкВ В−1 (k = 1) для всех частот от 500 Гц до 100 кГц. Сравниваются два различных аналого-цифровых преобразователя, а также рассматриваются методы дискретизации, источники погрешностей и поправки, приведены подробные оценки неопределённости.