readout_program/chapters/04-01-acq-downconversion.md

4.1. 下变频电路配置

来自量子比特 RO 端口的射频信号需要经过前端模拟电路处理后才能够被读出基带处理单元采集处理。 前端下变频电路将射频信号下变频到 ADC 可采样的中频范围。

4.1.1. 配置项

配置名	描述	访问方式
lo_freq	变频本振频率设置	SPI（基地址 0x00100000）
dn_gain	下变频增益设置	SPI（预留）

4.1.2. 本振频率配置

lo_freq 是下变频的核心参数，决定输入射频信号被搬移到哪个中频。

参数	说明
位宽	32 比特整数
单位	kHz
支持范围	5,400,000 ~ 5,600,000（即 5.4 ~ 5.6 GHz）

频率关系：

F_{IF} = |F_{RF} - F_{LO}|

其中 F_{RF} 为量子比特读出谐振腔频率（射频输入），F_{LO} 为本振频率，F_{IF} 为进入 ADC 的中频信号频率。

4.1.3. 共享本振约束

重要：同一块混频板上的 4 个通道共享同一个本振信号。这意味着：

• 一块混频板上的全部 4 个 ACQ 通道必须使用相同的 F_{LO}；
• 上变频和下变频通道也共享同一个本振（见 §5.5）；
• 多比特实验时，所有 qubit 的中频 F_{IF} 由同一个 F_{LO} 决定，需在选择 F_{LO} 时综合考虑所有 qubit 的频率分布。

4.1.4. 增益设置

dn_gain 为预留接口，其支持情况取决于混频板硬件形态。

4.1.5. 配置时序

下变频电路配置应在 ACQ 通道触发采集之前通过 SPI 完成。配置写入后需等待本振锁相环（PLL）锁定，建议在初始化阶段完成配置。

配置顺序：SPI 写混频板寄存器 → 等待 PLL 锁定 → 配置 DAQ 寄存器 → 加载 MCU 程序 → 等待触发。