JPH0223093B2 - - Google Patents

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JPH0223093B2
JPH0223093B2 JP58058592A JP5859283A JPH0223093B2 JP H0223093 B2 JPH0223093 B2 JP H0223093B2 JP 58058592 A JP58058592 A JP 58058592A JP 5859283 A JP5859283 A JP 5859283A JP H0223093 B2 JPH0223093 B2 JP H0223093B2
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gate circuit
gate
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input
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/195Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using superconductive devices
    • H03K19/1952Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using superconductive devices with electro-magnetic coupling of the control current
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/38Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of superconductive devices
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/153Arrangements in which a pulse is delivered at the instant when a predetermined characteristic of an input signal is present or at a fixed time interval after this instant
    • H03K5/1534Transition or edge detectors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Nonlinear Science (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はジヨセフソン接合集積回路により構成
されるダウン・エツヂ・デイテクタ回路およびセ
ンス回路に関する。
ジヨセフソン接合デバイスを用いた論理回路は
例えば文献アイイーイーイー トランザクシヨン
オン エレクトロン デバイス誌(IEEE
Transaction on Electron Devices)Vol.ED−
27,No.10,pp1857−1869を参照すればわかるよ
うに当技術分野では良く知られている。
第1図は複数個のジヨセフソン接合とインダク
タンスとよりなる量子干渉型論理ゲート回路を示
す。同図aは量子干渉型論理ゲート回路の回路構
成、同図bはその制御特性、同図cは該論理ゲー
ト回路の簡略図を示す。同図aにおいて10,1
1にジヨセフソン接合、12,13はインダクタ
ンス、14はゲート電流路、15は入力線路、1
6は出力線路である。本図ではジヨセフソン接合
2個のゲート回路について示したが、ジヨセフソ
ン接合の数は増やしてもよい。また入力線路は1
5の1本だが、これも並列に配置することで本数
を増やしてもよい。また同図bにおいて縦軸は該
ゲート回路を流れる最大ジヨセフソン電流、また
横軸は該ゲート回路の入力線路を流れる入力電流
の総和、また17,18は該ゲート回路の動作点
である。同図cにおいて20はゲート回路、21
はゲート電流路、22は入力線路、23は出力線
路である。
ゲート電流Ig1の流れている該ゲート回路に入
力電流Ic1が流れると動作点は17から18に移
動し、該ゲート回路は電圧状態に遷移し、出力線
路16に出力電流が流れ始める。このようなゲー
ト回路は通常ラツチング・モードで動作するた
め、入力電流が切れた後も、出力電流は出力線路
13を流れ続ける。第2図は該ゲート回路の入力
電流Icと出力電流Ioutとの関係を時間に対してプ
ロツトしたものである。本図からわかるように、
該ゲート回路は入力電流の立上り時t1よりスイツ
チング時間τsだけ遅れて出力電流が流れ始め、入
力電流の立下り時t2以後も出力電流は流れ続け
る。
ジヨセフソン集積回路の応用としては、上記ゲ
ート回路の動作とは逆に入力電流の立下り時t1
出力電流が現われず、立下り時t2に出力線路に出
力電流の現われるゲート回路、即ちダウン・エツ
ヂ・デイテクタ回路も必要になる。このようなダ
ウン・エツヂ・デイテクタ回路は、例えば記憶回
路のセンス・バス回路に応用することが可能であ
る。しかしながら、このような回路はジヨセフソ
ン接合デバイスがラツチング・モードで動作する
という特徴のため、実現は容易ではない。
第3図はジヨセフソン接合デバイスを用いたダ
ウン・エツヂ・デイテクタ回路の従来例で、a図
は回路構成bは該デイテクタ回路の制御特性を示
す。a図において30,31はジヨセフソン接
合、32はインダクタンス、33はゲート電流
路、34は入力線路、35は出力線路である。b
図において縦軸は該ゲート回路に流し得る最大ジ
ヨセフソン電流、横軸は入力線路34を流れる入
力電流を示す。本図からわかるように該ゲート回
路の制御特性は、入力電流Icに対し、φo/L(こ
こでLはインダクタンス32のインダクタンス
値、φoは磁束量子)の周期で繰り返し、各々ボ
ルテツクス・モードと呼ばれる。図中36,3
7,38,39,40,41は臨界点と呼ばれ、
この点よりも上側の実線部でボルテツクス・モー
ドを横切ると該ゲート回路は電圧状態に遷移し、
該ゲート回路の出力線路35に出力電流が現われ
る。一方、上記臨界点よりも下側の図中点線部で
ボルテツクス・モードを横切ると該ゲート回路は
ボルテツクス転移を起こし、他のボルテツクス・
モードに遷移する。このときは該ゲート回路は電
圧状態に遷移せず、出力電流も現われない。この
ことから該ゲート回路のゲート電流の値を臨界点
36,37,38に対応するゲート電流値P1
臨界点39,40,41に対応するゲート電流値
P2との間、例えば図中42の点に選ぶと、入力
電流が流れることにより動作点は42から43に
移動するが、臨界点36,37の下を通過するの
で、該ゲート回路はボルテツクス転移を起こし、
電圧状態に遷移しない。一方、入力電流が切れる
と動作点は43から42に移動し、このときは臨
界点40,41の上側で各ボルテツクス・モード
を横切り、従つて該ゲート回路は電圧状態に遷移
し、出力線路35に出力電流が現われる。該ゲー
ト回路の入力電流Icと出力電流Ioutとの関係を時
間に対してプロツトしたのが第4図である。入力
電流の投入時t1には出力電流は現われず、入力電
流の切れた時t2より、該ゲート回路のスイツチン
グ時間τsだけ遅れて出力電流が現われる。
上記のように該デイテクタ回路は1個のゲート
回路により、ダウン・エツヂ・デイテクタ回路を
実現しているが、以下に述べるような欠点を有し
ている。該ゲート回路のゲート電流はP1とP2
の間に選ばねばならず、ゲート電流の動作マージ
ンを大きく取るにはP1とP2の差を大きくしなけ
ればならない。P1とP2の差はインダクタンス3
2のインダクタンス値Lおよびジヨセフソン接合
30,31の臨界電流I1,I2の比に依存し、ゲー
ト回路として充分に広い動作マージンを確保する
には、Lの値をφo/I2に比べ充分大きく取る、あ
るいは2つのジヨセフソン接合の臨界電流の比
I1/I2を充分大きく取ることが必要である。しか
しながらインダクタンス値Lを大きく設計する
と、それを集積回路チツプ上に実現するに大きな
デバイス面積を必要とし、高集積化には不適であ
る。またI1/I2を大きく取ろうとしても、小さな
臨界電流I2をもつジヨセフソン接合31の大きさ
は、製造技術上の制限から、任意に小さくはでき
ず、従つてジヨセフソン接合30のデバイス面積
を大きくせざるを得ず、高集積化の観点から望ま
しくない。さらには臨界点36,37,38の値
P1、39,40,41の値P2は該ゲート回路の
動特性と深く関連しており、適切な値に設計する
ことが難しい。
本発明の目的は上記従来例の欠点を除去した新
規なジヨセフソン効果を用いたダウン・エツヂ・
デイテクタ回路を提供することにある。本発明の
他の目的は上記従来の欠点を除去したジヨセフソ
ン効果を用いたセンス回路を提供することにあ
る。
本発明によれば複数個のジヨセフソン接合とイ
ンダクタンスとよりなるループ回路と、該ループ
回路と磁気的に結合した入力線路と、該ループ回
路に接続されたゲート電流路と出力線路とよりな
るゲート回路から構成された集積回路において第
1のゲート回路の入力線路と第2のゲート回路の
第1の入力線路とが直列に接続され、前記第1の
ゲート回路の出力線路は前記第2のゲート回路の
第2の入力線路と直列に接続され、前記第2のゲ
ート回路の第1の入力線路と第2の入力線路と
は、互いに流れる入力電流の向きが逆向きになる
ように配置し、前記第2のゲート回路の制御特性
は入力電流の極性に対し非対称な特性を持つこと
を特徴とするジヨセフソン効果を用いたダウン・
エツヂ・デイテクタ回路が得られる。
また、本発明によれば複数個のジヨセフソン接
合とインダクタンスとよりなるループ回路と、該
ループ回路と磁気的に結合した入力線路と、該ル
ープ回路に接続されたゲート電流路と出力線路と
よりなるゲート回路から構成される集積回路にお
いて第1のゲート回路の入力線路と第2のゲート
回路の第1の入力線路とが直列に接続され、前記
第1のゲート回路の出力線路は前記第2のゲート
回路の第2の入力線路と直列に接続され、前記第
2のゲート回路の第1の入力線路と第2の入力線
路は互いに流れる入力電流の向きが逆向きになる
ように配置し、さらに前記第2のゲート回路の第
3の入力線路を、流れる入力電流の向きが前記第
2の入力線路を流れる入力電流の向きと同一にな
るように配置したことを特徴とするジヨセフソン
効果を用いたダウン・エツヂ・デイテクタ回路が
得られる。
また本発明によれば複数個のジヨセフソン接合
とインダクタンスとよりなるループ回路と、該ル
ープ回路と磁気的に結合した入力線路と、該ルー
プ回路に接続されたゲート電流路よりなるゲート
回路から構成された集積回路において、第1のゲ
ート回路の入力線路と第2のゲート回路の第1の
入力線路とが直列に接続され、前記第1のゲート
回路のゲート電流路に接続された出力線路は前記
第2のゲート回路の第2の入力線路と直列に接続
され、前記第2のゲート回路の第1の入力線路と
第2の入力線路は、互いに流れる入力電流の向き
が逆になるように配置され、前記第2のゲート回
路の制御特性が入力電流の極性に対し非対称であ
るダウン・エツヂ・デイテクタ回路複数個から構
成され、各々のダウン・エツヂ・デイテクタ回路
の前記第2のゲート回路のゲート電流路は互いに
直列に接続されたことを特徴とするジヨセフソン
効果を用いたセンス回路が得られる。
さらに本発明によれば複数個のジヨセフソン接
合とインダクタンスとよりなるループ回路と、該
ループ回路と磁気的に結合した入力線路と、該ル
ープ回路に接続されたゲート電流路よりなるゲー
ト回路から構成された集積回路において、第1の
ゲート回路の入力線路と第2のゲート回路の第1
の入力線路とが直列に接続され、前記第1のゲー
ト回路のゲート電流路に接続された出力線路は前
記第2のゲート回路の第2の入力線路と直列に接
続され、前記第2のゲート回路の第1の入力線路
と第2の入力線路は、互いに流れる入力電流の向
きが逆になるように配置され、さらに前記第2の
ゲート回路の第3の入力線路を、流れる入力電流
の向きが前記第2の入力線路を流れる入力電流の
向きと同一になるように配置されたダウン・エツ
ヂ・デイテクタ回路複数個から構成され各々のダ
ウン・エツヂ・デイテクタ回路の前記第2のゲー
ト回路のゲート電流路が互いに直列に接続された
ことを特徴とするジヨセフソン効果を用いたセン
ス回路が得られる。
以下図面を用いて本発明の詳細につき説明を行
なう。
第5図は本発明の第1の実施例を示すための図
で図中50,51は量子干渉型論理ゲート回路、
52,53はゲート電流路で各々、ゲート電流
Ig1,Ig2が流れる。54は入力電流Icの流れる線
路で前記ゲート回路50,51の入力線路55,
56が直列に接続されている。57は前記ゲート
回路50の出力線路で、前記ゲート回路51の入
力線路58が挿入され、負荷抵抗体59で終端さ
れる。前記ゲート回路51の出力線路60は負荷
抵抗体61で終端される。第6図は前記ゲート回
路51の制御特性を表わしたもので、縦軸は該ゲ
ート回路を流れる最大ジヨセフソン電流、横軸は
入力線路56,58を流れる入力電流の総和を示
す。62,63,64は該ゲート回路の動作点を
示す。図の如く、ゲート回路51は入力電流の極
性につき非対称な制御特性を有している。ゲート
回路50は第1図の如く対称な制御特性を持たせ
る。
ゲート電流Ig1,Ig2の流れているゲート回路5
0,51に入力電流路54を通じて入力電流Icが
入力されるとゲート回路50は電圧状態に遷移
し、出力電流Ioが出力線路に現われる。一方、ゲ
ート回路51は入力電流Icが入力されることによ
り、動作点が62から63に移動するが、非対称
な制御特性を有しているため、該ゲート回路51
は零電圧状態のままである。続いて前記ゲート回
路50のスイツチング時間tsだけ遅れて、前記ゲ
ート回路50の出力電流Io1が入力線路58を介
して該ゲート回路51に入力される。入力線路5
6,58を流れる入力電流の向きは互いに逆向き
になるように配置されているため、入力電流の効
果が互いに相殺され、動作点は63から62に移
動し、該ゲート回路51は零電圧状態にとどまつ
たままである。しかる後、入力電流が切れると、
入力線路56を流れる入力電流Icは切れるが、前
記ゲート回路50はラツチング・モードで動作す
るため出力電流Io1は流れ続け、従つて入力線路
58には入力電流が流れたままである。その結
果、動作点は62から64に移動し、該ゲート回
路51は電圧状態に遷移し、出力線路60に出力
電流Io2が流れ出す。第7図は入力電流Icと出力
電流Io1,Io2との関係を時間に対してプロツトし
たものである。以上の説明からわかるように出力
電流Io2は入力電流Icが切れた後、前記ゲート回
路51のスイツチング時間ts′だけ遅れて出力線
路60を流れ始める。従つて本実施例がダウン・
エツヂ・デイテクタ回路になつていることがわか
る。本発明のダウン・エツヂ・デイテクタ回路に
おいてはゲート電流Ig2の動作領域は第6図に示
される臨界点65から、入力電流が零のときの該
ゲート回路の最大ジヨセフソン電流にまでわた
り、第3図に示した従来例よりも充分広く設計す
ることができる。この事情は前記ゲート回路50
についても言うことができる。また従来例では第
3図bの臨界点36,37,38に対応するゲー
ト電流値P1と臨界点39,40,41に対応す
るゲート電流値P2との差を大きくするため、イ
ンダクタンス32のインダクタンス値Lを大きく
選ばねばならなかつたが、本発明ではP1とP2
値は同一でよく、従つてインダクタンス値を大き
く選ぶ必要はない。このことは集積回路チツプ上
に実現されるデバイス面積を小さくすることがで
きることを意味し、高集積化に向く。
第8図は本発明の第2の実施例を説明するため
の回路図、第9図は第2の実施例に用いられるゲ
ート回路70の制御特性を示したものである。ゲ
ート回路71にはゲート電流Ig1、ゲート回路7
0にはゲート電流Ig2、入力線路72には入力電
流Ic1がそれぞれ流される。このときのゲート回
路70の動作点は第9図に80で示される。その
後、入力電流路73を通じて入力電流Icが流され
ると、ゲート回路71が電圧状態に遷移し、出力
線路74に出力電流Io1が、スイツチング時間ts
だけの遅れをもつて流れ始める。ここで入力電流
Ic1と入力電流Icの大きさを同一に設定すると、
前記ゲート回路70の入力線路72,75を流れ
る入力電流の向きが互いに逆向きなため、その効
果が相殺しあい、該ゲート回路70の動作点は8
1に移動し、電圧状態に遷移しない。続いて前記
スイツチング時間τsだけ経過後、前記出力電流
Io1が入力線路76に入力されるため、該ゲート
回路の動作点は再び80に移動し、該ゲート回路
70は零電圧状態が維持される。入力電流Icが切
れると、入力線路75を流れる入力電流は切れる
が、出力線路74を流れる出力電流Io1は前記ゲ
ート回路71がラツチング・モードで動作するた
め流れ続け、従つて入力線路72,76を流れる
電流が互いに足し合わさり、該ゲート回路70の
動作点が82に移動、電圧状態に遷移するととも
に出力線路77に出力電流Io2が流れ始める。上
記の説明で本実施例がダウン・エツヂ・デイテク
タ回路として動作することがわかる。本実施例の
ダウン・エツヂ・デイテクタ回路は第5図に説明
した第1の実施例のダウン・エツヂ・デイテクタ
回路と同様の理由で、従来例に比べ広いゲート電
流Ig1,Ig2の動作領域が実現でき、また大きな値
のインダクタンス値を有するインダクタンスを必
要としないため、高集積化に適するという利点を
有す。
第10図は本発明の第3の実施例で、記憶回路
に用いられるセンス・バス回路に応用したもので
ある。記憶回路の複数個のセンス線90のそれぞ
れには、ゲート回路91,92の入力線路93,
94が挿入され、前記ゲート回路91の出力線9
5には前記ゲート回路の入力線路96が挿入され
た後、負荷抵抗体97が接続される。入力線路9
4と96は互いに流れる入力電流の向きが逆にな
るように配置される。前記ゲート回路92の制御
特性は第6図に示すような非対称な特性を、また
前記ゲート回路91は第1図bに示すような対称
な制御特性をそれぞれもつものとする。複数個の
センス線90の各々に配置された前記ゲート回路
92のゲート電流路98は互いに直列に結ばれた
後、ゲート回路99のゲート電流路100とゲー
ト回路101の入力線路102の直列接続体に並
列に結ばれる。ゲート回路99のゲート電流路1
00に接続された直流電流供給線路103には直
流電流IDcが常時流されている。
ジヨセフソン接合デバイスを用いた記憶回路は
アイビーエムジヤーナル オブ リサーチ アン
ド デイベロツプメント誌(IBM Jurnal of
Research and Development)Vol.24No.2
PP.143−154に記載されるように当該技術分野で
は良く知られている。記憶回路の記憶セルに書き
込まれている情報の読み出しは下記の如く行なわ
れる。入力線路104に入力電流Ic1が流される
ことでゲート回路99が電圧状態に遷移し、直流
電流IDcがゲート回路92のゲート電流路98の
直列接続体に送り出される。続いてゲート回路1
01のゲート電流路105にゲート電流が流し出
されるとともにデコーダ回路で選択された記憶セ
ルと結合している特定のセンス線90にセンス電
流Isが流される。その結果、前記特定のセンス線
にその入力線路が接続されているゲート回路91
が電圧状態に遷移し、出力電流Io1がゲート回路
92に送り出される。該ゲート回路92は非対称
な制御特性をもつているため、センス電流Isの立
上がりで電圧状態に遷移しない。この間の事情は
既に第5図に示す本発明の第1の実施例について
述べたのと同様である。続いて選択された記憶セ
ルに2進数の情報“0”、あるいは“1”が書き
込まれていることに対応して前記センス電流は流
れ続けたり、切れたりする。センス電流が流れ続
けている場合は、前記ゲート回路92は零電圧状
態のままであり、前記直流電流IDcはゲート回路
92のゲート電流路98の直列接続体を流れ続け
る。一方、センス電流が切れると、前記ゲート回
路92は本発明第1の実施例について述べたと同
様の理由で電圧状態に遷移し、前記直流電流IDc
は再び、ゲート回路99のゲート電流路100、
ゲート回路101の入力線路102の直列接続体
に送り出され、前記ゲート回路101が電圧状態
する。上記の如く、選択された記憶セルに書き込
まれた2進数の情報は、前記ゲート回路101が
電圧状態に遷移するか否かで読み出されるわけで
ある。
第11図は本発明の第4の実施例で記憶回路に
用いられるセンス・バス回路に応用したものであ
る。記憶回路の複数個のセンス線110のそれぞ
れにはゲート回路111,112の入力線路11
3,114が挿入され、前記ゲート回路113の
出力線115には前記ゲート回路の入力線路11
6が挿入される。さらに前記ゲート回路には直流
の入力電流Ic2が流れる入力線路117が設けら
れる。前記入力線路116,117は同一方向の
入力電流が、入力線路114はそれとは逆向きの
入力電流が流れるように配置される。前記ゲート
回路112は第9図に示す制御特性を持つものと
する。複数個のセンス線110の各々に配置され
たゲート回路112のゲート電流路118が互い
に直列に結ばれた後、ゲート回路119のゲート
電流路120、ゲート回路121の入力線路12
2の直列接続体に並列に結ばれる。前記ゲート電
流路120に接続された直流電流供給線路123
には直流電流IDcが常時流される。
記憶回路の記憶セルに書き込まれている2進数
の情報の読み出しは下記の如く行なわれる。
入力線路122に入力電流Ic1が流れ、ゲート
回路119を流れていた直流電流IDcはゲート回
路112のゲート電流路118の直列接続体に送
り出される。続いてゲート回路121にゲート電
流が流されるとともにデコーダ回路で選択された
記憶セルと結合している特定のセンス線110に
センス電流Isが流される。この結果、ゲート回路
111が電圧状態に遷移し、出力電流Io1がゲー
ト回路112に送り出される。このとき、該ゲー
ト回路が電圧状態に遷移しないのは、第8図に示
す本発明第2の実施例で説明したのと同様の理由
による。続いて選択された記憶セルに2進数
“0”あるいは“1”が書き込まれていることに
対応して前記センス電流は流れ続けたり、切れた
りする。センス電流が流れ続けている場合は、前
記ゲート回路111は零電圧状態のままである
が、前記センス電流Isが切れると、前記本発明の
第2の実施例に述べたと同様の理由で、該ゲート
回路112は電圧状態に遷移し、前記直流電流
IDcは再びゲート回路119のゲート電流路、お
よびゲート回路121の入力電流路122を流れ
るようになり、前記ゲート回路121が電圧状態
に遷移する。以上に述べた如く、選択された記憶
セルに書き込まれた2進数の情報は前記ゲート回
路121が電圧状態に遷移するか否かで読み出さ
れるわけである。
以上に説明した如く、本発明によるダウン・エ
ツヂ・デイテクタ回路は従来例に比べ広いゲート
電流の動作マージンが実現でき、また大きな値の
インダクタンス値を有するインダクタンスを必要
としないため、高集積化に適するという利点を有
す。またゲート電流の動作点が従来例のようにボ
ルテツクス転移と電圧遷移の臨界点といつた該ゲ
ート回路の動特性の影響を受ける量に直接影響さ
れないため設計が容易であるという利点を有す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は量子干渉型論理ゲート回路を説明する
ための図でaは回路図、bはその制御特性c該ゲ
ート回路の簡略図。図において 10,11……ジヨセフソン接合、12,13
……インダクタンス、14,21……ゲート電流
路、15,22……入力線路、16,23……出
力線路、17,18……該ゲート回路の動作点、
20……ゲート回路。 第2図は該ゲート回路の入力電流Ic、出力電流
Ioutの時間依存性を示す図である。第3図はダウ
ン・エツヂ・デイテクタ回路の従来例を説明する
ための図でaは回路図、bは制御特性である。図
において30,31……ジヨセフソン接合、32
……インダクタンス、33……ゲート電流路、3
4……入力線路、35……出力線路、36,3
7,38,39,40,41……ボルテツクス転
移と電圧転移との臨界点、42,43……該ゲー
ト回路の動作点。 第4図は第3図に示すダウン・エツヂ・デイテ
クタ回路の入力電流、出力電流の時間依存性を示
す。第5図は本発明の第1の実施例を説明するた
めの図である。図において50,51……ゲート
回路、52,53……ゲート電流路、54……入
力電流路、55,56,58……入力線路、5
7,60……出力線路、59,61……負荷抵抗
体。 第6図は第5図におけるゲート回路51の制御
特性を示す。図において、62,63,64……
ゲート回路の動作点、65……臨界点。 第7図は第5図の実施例における入力電流Ic、
出力電流Io1,Io2の時間依存性を示す。第8図は
本発明の第2の実施例を説明するための図であ
る。図において、70,71……ゲート回路、7
2,73,75,76……入力線路、74,77
……出力線路。 第9図は第8図のゲート回路70の制御特性を
示したものである。図において80,81,82
は動作点を示す。 第10図は本発明の第3の実施例を説明するた
めの図である。図において90……センス線、9
1,92,99,101……ゲート回路、93,
94,96,102,104……入力線路、95
……出力線路、97……負荷抵抗体、98,10
0……ゲート電流路、103……直流電流供給
路。 第11図は本発明の第4の実施例を説明するた
めの図である。図において110……センス線、
111,112,119,121……ゲート回
路、113,114,116,117,122…
…入力線路、115……出力線路、118,12
0……ゲート電流路、123……直流電流供給
路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数個のジヨセフソン接合とインダクタンス
    とよりなるループ回路と、該ループ回路と磁気的
    に結合した入力線路と、該ループ回路に接続され
    たゲート電流路と出力線路とよりなるゲート回路
    から構成された集積回路において第1のゲート回
    路の入力線路と第2のゲート回路の第1の入力線
    路とが直列に接続され、前記第1のゲート回路の
    出力線路は前記第2のゲート回路の第2の入力線
    路と直列に接続され、前記第2のゲート回路の第
    1の入力線路と第2の入力線路は互いに流れる入
    力電流の向きが逆になるように配置され、前記第
    2のゲート回路の制御特性が入力電流の極性に対
    し非対称であることを特徴とするジヨセフソン効
    果を用いたダウン・エツヂ・デイテクタ回路。 2 複数個のジヨセフソン接合とインダクタンス
    とよりなるループ回路と、該ループ回路と磁気的
    に結合した入力線路と、該ループ回路に接続され
    たゲート電流路と出力線路とよりなるゲート回路
    から構成された集積回路において、第1のゲート
    回路の入力線路と第2のゲート回路の第1の入力
    線路とが直列に接続され前記第1のゲート回路の
    出力線路は前記第2のゲート回路の第2の入力線
    路と直列に接続され、前記第2のゲート回路の第
    1の入力線路と第2の入力線路は、互いに流れる
    入力電流の向きが逆になるように配置され、さら
    に前記第2のゲート回路の第3の入力線路を、流
    れる入力電流の向きが前記第2の入力線路を流れ
    る入力電流の向きと同一になるように配置したこ
    とを特徴とするジヨセフソン効果を用いたダウ
    ン・エツヂ・デイテクタ回路。 3 複数個のジヨセフソン接合とインダクタンス
    とよりなるループ回路と、該ループ回路と磁気的
    に結合した入力線路と、該ループ回路に接続され
    たゲート電流路よりなるゲート回路から構成され
    た集積回路において、第1のゲート回路の入力線
    路と第2のゲート回路の第1の入力線路とが直列
    に接続され、前記第1のゲート回路のゲート電流
    路に接続された出力線路は前記第2のゲート回路
    の第2の入力線路と直列に接続され、前記第2の
    ゲート回路の第1の入力線路と第2の入力線路は
    互いに流れる入力電流の向きが逆向きになるよう
    に配置され、前記第2のゲート回路の制御特性が
    入力電流の極性に対し非対称であるダウン・エツ
    ヂ・デイテクタ回路複数個から構成され、各々の
    ダウン・エツヂ・デイテクタ回路の前記第2のゲ
    ート回路のゲート電流路は互いに直列に接続され
    たことを特徴とするジヨセフソン効果を用いたセ
    レス回路。 4 複数個のジヨセフソン接合とインダクタンス
    とよりなるループ回路と、該ループ回路と磁気的
    に結合した入力線路と、該ループ回路に接続され
    たゲート電流路よりなるゲート回路から構成され
    た集積回路において第1のゲート回路の入力線路
    と第2のゲート回路の第1の入力線路とが直列に
    接続され、前記第1のゲート回路のゲート電流路
    に接続された出力線路は前記第2のゲート回路の
    第2の入力線路と直列に接続され、前記第2のゲ
    ート回路の第1の入力線路と第2の入力線路は、
    互いに流れる入力電流の向きが逆になるように配
    置され、さらに前記第2のゲート回路の第3の入
    力線路を、流れる入力電流の向きが前記第2の入
    力線路を流れる入力電流の向きと同一になるよう
    に配置されたダウン・エツヂ・デイテクタ回路複
    数個から構成され、各々のダウン・エツヂ・デイ
    テクタ回路の前記第2のゲート回路のゲート電流
    路が互いに直列に接続されたことを特徴とするジ
    ヨセフソン効果を用いたセンス回路。
JP58058592A 1983-04-05 1983-04-05 ジヨセフソン効果を用いたダウンエツヂ・デイテクタ回路およびセンス回路 Granted JPS59185424A (ja)

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