JPH0445009B2 - - Google Patents
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- JPH0445009B2 JPH0445009B2 JP61027949A JP2794986A JPH0445009B2 JP H0445009 B2 JPH0445009 B2 JP H0445009B2 JP 61027949 A JP61027949 A JP 61027949A JP 2794986 A JP2794986 A JP 2794986A JP H0445009 B2 JPH0445009 B2 JP H0445009B2
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、ジヨセフソン論理回路やジヨセフソ
ン記憶回路に用いられる否定回路に関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a NOT circuit used in Josephson logic circuits and Josephson memory circuits.
(従来の技術)
ジヨセフソン回路で論理回路を構成する場合、
従来のシリコン技術を用いて論理回路を構成する
場合と同様、否定信号の発生は必要不可欠であ
る。しかしながら、ジヨセフソン論理回路は、信
号増幅率が小さいのでラツチ動作が主となり、否
定回路を構成し難いという欠点があつた。(Prior art) When configuring a logic circuit using Josephson circuits,
As in the case of constructing logic circuits using conventional silicon technology, generation of a negation signal is essential. However, Josephson's logic circuit has a drawback in that the signal amplification factor is small, so the latch operation is the main operation, and it is difficult to construct an inverting circuit.
従来、入力信号の補信号を発生する回路とし
て、昭和55年発行の雑誌アイ・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(IBM Journal of research and
development),第24巻第2号第139頁に記載され
ているタイムドインバータ回路や、インダクタン
スを除いて抵抗とジヨセフソン接合素子のみで構
成される否定回路として、昭和58年4月に発行さ
れた昭和58年度電子通信学会総合全国大会講演論
文集、分冊2、第2−448頁タイムドインバータ
NOR論理回路が知られている。 Conventionally, as a circuit that generates a complementary signal to an input signal, there is a circuit that generates a complementary signal to an input signal.
development), Vol. 24, No. 2, p. 139, and the inverter circuit, which was published in April 1982, as a negative circuit consisting only of resistors and Josephson junction elements, excluding inductance. 1981 IEICE General Conference National Conference Proceedings, Volume 2, No. 2-448 Pages Timed Inverter
NOR logic circuits are known.
前記タイムドインバータ回路は、第5図に示す
ように、それぞれ2個のインダクタンス511〜
514と2個のジヨセフソン接合素子521〜5
24からなる2接合スクイツド501,502を
スイツチゲートして2個直列に接続した回路であ
る。2個の2接合スクイツド501,502には
端子544を介してゲート電流が注入されてい
る。否定を取りたいデータ信号は、端子541か
ら第1の2接合スクイツド501に与えられる。
第2の2接合スクイツド502には否定信号を発
生させるタイミング信号が端子542から入力さ
れる。出力信号は、負荷抵抗532を介して出力
端子543から取り出される。 As shown in FIG. 5, the timed inverter circuit has two inductances 511 to 511, respectively.
514 and two Josephson junction elements 521-5
This is a circuit in which two 2-junction squid transistors 501 and 502 consisting of 24 transistors are switch gated and connected in series. A gate current is injected into the two two-junction squids 501 and 502 via a terminal 544. A data signal to be negated is applied from a terminal 541 to the first two-junction squid 501.
A timing signal for generating a negative signal is input to the second two-junction squid 502 from a terminal 542. The output signal is taken out from the output terminal 543 via the load resistor 532.
インバーター回路は以下のように動作する。 The inverter circuit operates as follows.
1 データ信号“1”が2接合スクイツド501
に入力され、2接合スクイツド501がスイツ
チしゲート電流の大部分は負荷抵抗531に流
入する。その後タイミング信号が2接合スクイ
ツド502に入力されても、2接合スクイツド
502にはゲート電流がほとんど流れていない
ので、2接合スクイツドはスイツチしない。従
つて出力端子543には出力電流が現れていな
い。即ち“0”が出力される。1 Data signal “1” is 2-junction squid 501
The two-junction squid 501 switches, and most of the gate current flows into the load resistor 531. Even if a timing signal is then input to the 2-junction squid 502, the 2-junction squid 502 does not switch because almost no gate current flows through the 2-junction squid 502. Therefore, no output current appears at the output terminal 543. That is, "0" is output.
2 データ信号“0”が2接合スクイツド501
に入力される。この時、2接合スクイツド50
1はスイツチせずゲート電流は、2接合スクイ
ツド502に流れ続ける。続いてタイミング信
号が2接合スクイツド502に入力されると、
2接合スクイツド502はスイツチし、出力端
子543に出力電流即ち“1”が現われる。2 Data signal “0” is 2-junction squid 501
is input. At this time, 2-junction squid 50
1 is not switched and the gate current continues to flow through the two-junction squid 502. Subsequently, when the timing signal is input to the two-junction squid 502,
The two-junction squid 502 switches and an output current, or "1", appears at the output terminal 543.
以上のようにして、入力データ信号の補信号が
発生される。 In the manner described above, a complementary signal of the input data signal is generated.
第6図は、従来のタイムドインバータNOR論
理回路を示したものである。この回路は、ジヨセ
フソン接合素子601〜607と、抵抗611〜
618と、入力抵抗619,620と、負荷抵抗
621とから構成されている。データ信号は、デ
ータ信号入力端子631へ入力され、タイミング
信号は入力端子632へ入力される。ゲート電流
は端子634から注入される。 FIG. 6 shows a conventional timed inverter NOR logic circuit. This circuit consists of Josephson junction elements 601-607 and resistors 611-607.
618, input resistors 619 and 620, and a load resistor 621. A data signal is input to a data signal input terminal 631, and a timing signal is input to an input terminal 632. Gate current is injected from terminal 634.
データ信号“1”が入力された場合の動作
データ信号“1”が入力されるとジヨセフソン
接合素子601,602が順次スイツチする。ジ
ヨセフソン接合素子601,602のスイツチに
より、ゲート電流は、ジヨセフソン接合素子60
6へ流れ、ジヨセフソン接合606をスイツチさ
せる。ジヨセフソン接合素子601,602,6
06のスイツチにより、ゲート電流は、負荷抵抗
621へ流れ込み、ジヨセフソン接合素子603
〜605に電流が流れなくなる。Operation when data signal “1” is input When data signal “1” is input, Josephson junction elements 601 and 602 switch in sequence. By switching the Josephson junction elements 601 and 602, the gate current is changed to the Josephson junction element 60.
6 and switches Josephson junction 606. Josefson junction element 601, 602, 6
06, the gate current flows into the load resistor 621 and the Josephson junction element 603.
~605, current stops flowing.
データ信号より遅れて、タイミング信号が入力
端子632へ入力される。この時、ジヨセフソン
接合素子603〜605にはゲート電流がほとん
ど流れていないので、ジヨセフソン接合素子60
3〜605はスイツチしない。以上の動作により
出力端子633には出力が現われていない。即ち
データ信号“1”の補信号“0”が出力される。 A timing signal is input to input terminal 632 with a delay from the data signal. At this time, since almost no gate current flows through the Josephson junction elements 603 to 605, the Josephson junction elements 603 to 605
3 to 605 do not switch. Due to the above operation, no output appears at the output terminal 633. That is, a complementary signal "0" of the data signal "1" is output.
データ信号“0”が入力された場合の動作
データ信号“0”は、信号電流が零を意味す
る。よつて、データ信号“0”が入力端子631
へ入力されてもジヨセフソン接合素子601〜6
05の状態は変化しない。即ち、ジヨセフソン接
合素子601〜605にはゲート電流が流れ続け
る。Operation when data signal “0” is input Data signal “0” means that the signal current is zero. Therefore, the data signal “0” is input to the input terminal 631.
Even if input to Josephson junction elements 601-6
The state of 05 remains unchanged. That is, the gate current continues to flow through the Josephson junction elements 601-605.
続いてタイミング信号が入力端子632に入力
されるとジヨセフソン接合素子603〜605が
スイツチする。ジヨセフソン接合素子603〜6
05のスイツチにより、ゲート電流はジヨセフソ
ン接合素子606,607へ流れ込み、両ゲート
をスイツチさせる。ジヨセフソン接合素子601
〜607のスイツチにより、ゲート電流は出力端
子633へ流れ、出力信号“1”が得られる。即
ち、データ信号“0”の補信号“1”が出力され
る。 Subsequently, when a timing signal is input to input terminal 632, Josephson junction elements 603-605 are switched. Josefson junction element 603-6
05 causes gate current to flow into Josephson junction devices 606 and 607, switching both gates. Josephson junction element 601
The gate current flows to the output terminal 633 by the switch 607, and an output signal "1" is obtained. That is, a complementary signal "1" of the data signal "0" is output.
(発明が解決しようとする問題点)
第5図に示した従来のタイムドインバータ回路
は、インダクタンスとジヨセフソン接合素子から
構成されるスクイツドでスイツチゲートが構成さ
れていた。従つて、所望のインダクタンス値を実
現するために、否定回路の面積が小さくできない
という欠点があつた。即ち、スクイツドのインダ
クタンスをL、論理に用いるゲート電流値をIと
すると、LIΦ0/2(Φ0は磁束量子を表わし、Φ0
=2.07×10-15ウエバである)の関係がある。従
つて、消費電力を小さくするため、論理電流Iを
小さくするとLがますます大きくなり、回路面積
の縮小化が一層困難になつていた。又、回路面積
の増大は、信号伝送時間の増大をもたらし、論理
回路や記憶回路の高速化の障害となつていた。(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional timed inverter circuit shown in FIG. 5, the switch gate was constructed from a squid consisting of an inductance and Josephson junction element. Therefore, there is a drawback that the area of the negative circuit cannot be reduced in order to realize a desired inductance value. That is, if the Squid inductance is L and the gate current value used for logic is I, LIΦ 0 /2 (Φ 0 represents the magnetic flux quantum, Φ 0
= 2.07×10 -15 Weber). Therefore, when the logic current I is reduced in order to reduce power consumption, L becomes larger and larger, making it even more difficult to reduce the circuit area. Furthermore, an increase in circuit area results in an increase in signal transmission time, which has been an obstacle to increasing the speed of logic circuits and memory circuits.
一方、従来のタイムドインバータNOR論理回
路は、インダクタンスを除いた抵抗とジヨセフソ
ン接合素子のみで構成されているので、回路面積
縮小化、回路の高速化は可能であるが、入出力信
号分離のためのジヨセフソン接合素子607が入
力抵抗620を介して接地されているため、下記
の理由により動作マージンが狭いという欠点があ
つた。即ち、前述した様に、データ信号“0”の
場合、ジヨセフソン接合素子603〜605のス
イツチの後ジヨセフソン接合素子606,607
がスイツチする。この場合、ジヨセフソン接合素
子606を先にスイツチさせる条件の方が動作マ
ージンがより広くとれる。しかし、ジヨセフソン
接合素子606を先にスイツチさせる場合におい
ても、ゲート電流は、ジヨセフソン接合素子60
7、入力抵抗620を介して接地へと分流してい
るため、ジヨセフソン接合素子606へ注入され
るゲート電流が減少し、動作マージンの下限が大
きくなり回路の動作マージンが狭くなつていた。 On the other hand, conventional timed inverter NOR logic circuits consist only of resistors and Josephson junction elements, excluding inductance, so it is possible to reduce the circuit area and increase the speed of the circuit, but it is necessary to separate the input and output signals. Since Josephson junction element 607 is grounded via input resistor 620, there is a drawback that the operating margin is narrow for the following reason. That is, as described above, when the data signal is "0", after the Josephson junction elements 603 to 605 are switched, the Josephson junction elements 606 and 607 are switched.
switches. In this case, a wider operating margin can be obtained under the condition that Josephson junction element 606 is switched first. However, even in the case where Josephson junction element 606 is switched first, the gate current is
7. Since the current is shunted to ground via the input resistor 620, the gate current injected into the Josephson junction element 606 is reduced, and the lower limit of the operating margin becomes large, narrowing the operating margin of the circuit.
本発明の目的は、上記した従来のジヨセフソン
否定回路の欠点を除き、面積の小型化と回路動作
の高速化を図ると共に、動作マージンを広く取れ
る電流制限型ジヨセフソン抵抗結合否定回路を提
供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a current-limited Josephson resistor-coupled inverter that eliminates the drawbacks of the conventional Josephson inverter described above, reduces the area, increases the speed of circuit operation, and provides a wide operating margin. be.
(問題点を解決するための手段)
本発明の電流制限型ジヨセフソン抵抗結合否定
回路は、ゲート電流の注入端と注出端を有する少
くとも1個の第1のスイツチ用ジヨセフソン接合
素子と、一端が前記注入端に接続され、他の一端
が第1の信号入力端子に接続された入出力分離ジ
ヨセフソン接合素子と、第1の信号入力端子と接
地との間に接続された入力抵抗と、前記注入端に
接続された負荷抵抗とを含む第1のジヨセフソン
論理回路と、ゲート電流の注入端と注出端とを有
する少くとも1個の第2のスイツチ用ジヨセフソ
ン接合素子と、一端が前記第2のスイツチ用ジヨ
セフソン接合素子の注入端に接続され、他の一端
が第2の信号入力端子に接続された電流制限ジヨ
セフソン接合素子と前記第2のスイツチ用ジヨセ
フソン接合素子の注入端と出力端子に接続された
負荷抵抗と、を含む第2のジヨセフソン論理回路
から構成され、前記第2の信号入力端子と接地間
に入力抵抗が接続されておらず、前記第1のジヨ
セフソン論理回路の少なくとも一個のスイツチ用
ジヨセフソン接合素子と前記第2のジヨセフソン
論理回路の少なくとも一個のスイツチ用ジヨセフ
ソン接合素子とが抵抗を介さず直接直列接続され
るように、前記第1のジヨセフソン論理回路の注
出端を前記第2のジヨセフソン論理回路の注入端
に接続し、前記第2のジヨセフソン論理回路の注
出端を接地して構成される。(Means for Solving the Problems) A current-limited Josephson resistance-coupled inverter according to the present invention includes at least one first switch Josephson junction element having a gate current injection end and a gate current extraction end; is connected to the injection end and the other end is connected to a first signal input terminal; an input resistor connected between the first signal input terminal and ground; a first Josephson logic circuit including a load resistor connected to an injection end; at least one second Josephson junction element having a gate current injection end and a gate current exit end; A current-limiting Josephson junction element connected to the injection end of the Josephson junction element for the second switch, the other end of which is connected to the second signal input terminal, and the injection end and output terminal of the Josephson junction element for the second switch. a second Josephson logic circuit including a load resistor connected thereto, no input resistor is connected between the second signal input terminal and ground, and at least one of the first Josephson logic circuits The outlet end of the first Josephson logic circuit is connected to the first Josephson logic circuit so that the switch junction element and at least one switch junction element of the second Josephson logic circuit are directly connected in series without using a resistor. The second Josephson logic circuit is connected to the injection end of the second Josephson logic circuit, and the outflow end of the second Josephson logic circuit is grounded.
(作用)
第1図に本発明の原理を説明するためのジヨセ
フソン抵抗結合否定回路の基本構成を示す。(Function) FIG. 1 shows the basic configuration of a Josephson resistance-coupled negation circuit for explaining the principle of the present invention.
本発明の電流制限型ジヨセフソン抵抗結合否定
回路は、スイツチ用ジヨセフソン接合素子10
1,102が抵抗を介さず直接直列接続され、ス
イツチ用ジヨセフソン接合素子101のゲート電
流の注入端に入出力分離ジヨセフソン接合素子1
03と入力抵抗111が接続され、第1の信号入
力端子121からデータ信号が入力される。抵抗
112は負荷抵抗である。第2のスイツチ用ジヨ
セフソン接合素子102のゲート電流の注入端と
第2の信号入力端子122との間には、電流制限
ジヨセフソン接合素子104が接続される。第2
の信号入力端子122と接地との間の入力抵抗は
除かれている。タイミング信号は第2の信号入力
端子122から入力される。出力信号は、負荷抵
抗113を介して出力端子123から取出され
る。 The current limiting type Josephson resistive coupling inverter of the present invention includes a Josephson junction element 10 for a switch.
1 and 102 are directly connected in series without using a resistor, and the input/output separation Josephson junction element 1 is connected to the gate current injection end of the Josephson junction element 101 for a switch.
03 is connected to an input resistor 111, and a data signal is input from a first signal input terminal 121. Resistor 112 is a load resistance. A current limiting Josephson junction element 104 is connected between the gate current injection end of the second switch Josephson junction element 102 and the second signal input terminal 122 . Second
The input resistance between the signal input terminal 122 and ground is removed. The timing signal is input from the second signal input terminal 122. The output signal is taken out from the output terminal 123 via the load resistor 113.
ここで、ジヨセフソン接合素子101,103
と抵抗111,112が第1のジヨセフソン論理
回路を構成している。同様に、ジヨセフソン接合
素子102,104と抵抗113は、第2のジヨ
セフソン論理回路を構成する。第1のジヨセフソ
ン論理回路は、第1の信号入力端子121に入力
されるデータ信号によつてスイツチし、第2のジ
ヨセフソン論理回路は、第2の信号入力端子22
に入力されるタイミング信号によつてスイツチす
る。 Here, Josephson junction elements 101, 103
and resistors 111 and 112 constitute a first Josephson logic circuit. Similarly, Josephson junction elements 102, 104 and resistor 113 constitute a second Josephson logic circuit. The first Josephson logic circuit is switched by a data signal input to the first signal input terminal 121, and the second Josephson logic circuit is switched by the data signal input to the first signal input terminal 22.
It is switched by a timing signal input to the
(第1の実施例)
第1図に示した電流制限型ジヨセフソン抵抗結
合否定回路は、そのまま本発明の第1の実施例と
して実際に動作する。以下、第1図に基づいて、
本実施例の回路動作を説明する。(First Embodiment) The current-limited Josephson resistance-coupled inverter circuit shown in FIG. 1 actually operates as the first embodiment of the present invention. Below, based on Figure 1,
The circuit operation of this embodiment will be explained.
データ信号“1”の補信号の発生:
データ信号“1”が第1の信号入力端子121
に入力されると、第1のスイツチ用ジヨセフソン
接合素子101がスイツチする。ジヨセフソン接
合素子101のスイツチにより、ゲート電流は入
出力分離ジヨセフソン接合素子103の方へ流
れ、ジヨセフソン接合素子103をスイツチさせ
る。ジヨセフソン接合素子101,103のスイ
ツチによりゲート電流の大部分は負荷抵抗112
へ流れる。従つて、第2のスイツチ用ジヨセフソ
ン接合素子102を流れていた電流はほとんど零
となる。Generation of complementary signal of data signal “1”: Data signal “1” is connected to the first signal input terminal 121
, the first switching Josephson junction element 101 switches. The switching of the Josephson junction device 101 causes the gate current to flow towards the input/output isolation Josephson junction device 103, causing the Josephson junction device 103 to switch. Most of the gate current is transferred to the load resistor 112 due to the switch of Josephson junction elements 101 and 103.
flows to Therefore, the current flowing through the Josephson junction element 102 for the second switch becomes almost zero.
次に第2の信号入力端子122からタイミング
信号が入力される。タイミング信号は、スイツチ
用ジヨセフソン接合素子102へ流れ込むが、ジ
ヨセフソン接合素子102にはゲート電流がほと
んど流れていないのでスイツチしない。従つて出
力端子123には出力信号が現れない。即ち入力
データ“1”の補信号であるデータ信号“0”が
得られる。 Next, a timing signal is input from the second signal input terminal 122. The timing signal flows into the Josephson junction element 102 for switching, but since almost no gate current flows through the Josephson junction element 102, it does not switch. Therefore, no output signal appears at the output terminal 123. That is, a data signal "0" which is a complementary signal of input data "1" is obtained.
データ“0”の補信号の発生:
データ“0”が第1の信号入力端子121に入
力される。信号“0”は、入力電流が零であるこ
とを意味する。よつて、第1のスイツチ用ジヨセ
フソン接合素子101は全く変化しない、即ちス
イツチしない。よつてゲート電流は、ジヨセフソ
ン接合素子101から第2のスイツチ用ジヨセフ
ソン接合素子102へ注入され続ける。Generation of complementary signal of data “0”: Data “0” is input to the first signal input terminal 121. A signal "0" means that the input current is zero. Therefore, the Josephson junction element 101 for the first switch does not change at all, ie, does not switch. Therefore, the gate current continues to be injected from the Josephson junction element 101 to the Josephson junction element 102 for the second switch.
次に第2の信号入力端子122にタイミング信
号が入力される。第2のスイツチ用ジヨセフソン
接合素子102にはゲート電流が流れているの
で、タイミング信号の流入によりジヨセフソン接
合素子102はスイツチする。ジヨセフソン接合
素子102のスイツチによりゲート電流の大部分
は、入出力分離ジヨセフソン接合103へ分流さ
れる。ゲート電流の分流比は、入力抵抗111の
抵抗値r1と、負荷抵抗112,113の抵抗値
r2,r3と、タイミング信号の電流値Itに依存する。
入出力分離ジヨセフソン接合素子103の臨界電
流値aIoは、第2図に基づいて後述するように、
分流されたゲート電流値以下に選ぶことができ、
ジヨセフソン接合素子103がスイツチする。従
つてゲート電流は、負荷抵抗112と負荷抵抗1
13へ分流して流れる。よつて出力端子123に
は、データ信号“0”の補信号である信号“1”
が出力される。 Next, a timing signal is input to the second signal input terminal 122. Since a gate current is flowing through the second switching Josephson junction element 102, the Josephson junction element 102 is switched by the inflow of the timing signal. The switch in Josephson junction device 102 shunts most of the gate current to input/output isolation Josephson junction 103. The gate current diversion ratio is determined by the resistance value r1 of the input resistor 111 and the resistance value of the load resistors 112 and 113.
It depends on r 2 , r 3 and the current value It of the timing signal.
The critical current value aIo of the input/output separation Josephson junction element 103 is as described below based on FIG.
The shunted gate current value can be selected below,
Josephson junction element 103 switches. Therefore, the gate current is equal to the load resistance 112 and the load resistance 1.
13 and flows separately. Therefore, the output terminal 123 receives a signal “1” which is a complementary signal of the data signal “0”.
is output.
以上のようにして、本実施例の回路は、第1の
信号入力端子121に入力されるデータ信号の補
信号を第2の信号入力端子122に入力されるタ
イミング信号で発生され、出力端子123へ出力
する。 As described above, the circuit of this embodiment generates a complementary signal of the data signal inputted to the first signal input terminal 121 using the timing signal inputted to the second signal input terminal 122, and generates a complementary signal of the data signal inputted to the first signal input terminal 121, and Output to.
第2図a,bは、スイツチ用ジヨセフソン接合
素子101,102の臨界電流値をIoとした時
の、本実施例のしきい値特性を示したものであ
る。図の縦軸は、端子124に注入されるゲート
電流値Igを示し、横軸は、入力端子122,12
1に入力されるタイミング信号の電流It、データ
信号電流Idをそれぞれ示す。図において、ゲート
電流Ig、データ信号電流Id、タイミング信号電流
Itともスイツチ用ジヨセフソン接合素子101,
102の臨界電流値Ioで規格化して示してある。
第2図aは、ゲート電流Igとタイミング信号電流
Itの関係、第2図bは、ゲート電流Igとデータ信
号電流Idの関係をそれぞれ示している。 FIGS. 2a and 2b show the threshold characteristics of this embodiment when the critical current value of Josephson junction elements 101 and 102 for switches is Io. The vertical axis of the figure indicates the gate current value Ig injected into the terminal 124, and the horizontal axis indicates the input terminal 122, 12.
1 shows a timing signal current It and a data signal current Id, respectively. In the figure, gate current Ig, data signal current Id, timing signal current
Josephson junction element 101 for it and switches,
It is shown normalized by a critical current value Io of 102.
Figure 2 a shows the gate current Ig and timing signal current.
FIG. 2b shows the relationship between the gate current Ig and the data signal current Id.
先ず、データ信号“0”が入力された後、タイ
ミング信号が入力された時の動作しきい値を説明
する。 First, the operating threshold value when a timing signal is input after a data signal "0" is input will be explained.
しきい値201は、電流制限ジヨセフソン接合
素子104の臨界電流値bIoを示す。bIo以上のタ
イミング信号電流Itは、電流制限ジヨセフソン接
合素子104を介して、第2のスイツチ用ジヨセ
フソン接合素子102の方へ注入されない。 A threshold value 201 indicates a critical current value bIo of the current limiting Josephson junction element 104. A timing signal current It greater than bIo is not injected into the second switch Josephson junction element 102 through the current limiting Josephson junction element 104.
しきい値202は、ゲート電流Igとタイミング
信号Itとが加算されて、第2のスイツチ用ジヨセ
フソン接合素子102をスイツチさせるしきい値
Ig+It≧Ioを示したものである。bIo以上のItはジ
ヨセフソン接合素子102へ注入されないため、
しきい値202は、しきい値201との交点より
タイミング信号電流が大きい領域It>bIoで一定
Ig≧(1−b)Ioとなる。 A threshold value 202 is a threshold value at which the gate current Ig and the timing signal It are added to switch the second Josephson junction element 102 for switching.
This shows Ig+It≧Io. Since It greater than bIo is not injected into Josephson junction element 102,
The threshold value 202 is constant in the region It>bIo where the timing signal current is larger than the intersection with the threshold value 201.
Ig≧(1-b)Io.
しきい値203は、第2のスイツチ用ジヨセフ
ソン接合素子102がスイツチした後、入出力分
離ジヨセフソン接合素子103がスイツチするし
きい値Ig+It≧a(1+r1/r3+r4))Ioを示した
ものである。これは、入力抵抗r1、負荷抵抗r2,
r3、ジヨセフソン接合素子103の臨界電流値
aIoに依存して変化する。しきい値204は、ゲ
ート電流のみでスイツチ用ジヨセフソン接合素子
101,102がスイツチしない条件Ig<Ioを示
したものである。 The threshold value 203 indicates a threshold value Ig+It≧a(1+r 1 /r 3 +r 4 ))Io at which the input/output separation Josephson junction element 103 switches after the second switching Josephson junction element 102 switches. It is something. This is input resistance r 1 , load resistance r 2 ,
r 3 , critical current value of Josephson junction element 103
Varies depending on aIo. The threshold value 204 indicates the condition Ig<Io under which the Josephson junction elements 101 and 102 for switching do not switch with only the gate current.
以上の条件式において、ジヨセフソン接合素子
101〜103の非線形抵抗は、各抵抗値r1,
r2,r3に対して十分大きいことを仮定し、簡単の
ため計算式から省いてある。より正確には、非線
形抵抗を考慮して各しきい値が求められる。 In the above conditional expression, the nonlinear resistance of Josephson junction elements 101 to 103 is determined by each resistance value r 1 ,
It is assumed that r 2 and r 3 are sufficiently large, and is omitted from the calculation formula for simplicity. More precisely, each threshold value is determined taking into account the nonlinear resistance.
次にデータ信号“1”が第1の信号入力端子1
21に入力された後、タイミング信号が入力され
た時の動作を説明する。入出力分離ジヨセフソン
接合素子103の臨界電流値はaIoであるので、
しきい値201と同様のしきい値211が得られ
る。 Next, the data signal “1” is applied to the first signal input terminal 1.
The operation when a timing signal is input after input to 21 will be explained. Since the critical current value of the input/output separation Josephson junction element 103 is aIo,
A threshold 211 similar to threshold 201 is obtained.
データ信号の電流Idにより第1のスイツチ用ジ
ヨセフソン接合素子101がスイツチするしきい
値はId≦aIoの領域でIg+Id>Io,Id>aIoの領域
で一定Ig≧(1−a)Ioとなり、しきい値212
が得られる。 The threshold value at which the first switching Josephson junction element 101 switches due to the current Id of the data signal is Ig+Id>Io in the region Id≦aIo, and constant Ig≧(1-a)Io in the region Id>aIo. threshold 212
is obtained.
続いて入出力分離ジヨセフソン接合素子103
がスイツチするしきい値は、Ig≧(1+r1/r2)aIo
+r1/r2Idでしきい値213となる。ジヨセフソン
接合素子101,103のスイツチによりゲート
電流のほとんどは負荷抵抗112へ流れ、ジヨセ
フソン接合素子102はタイミング信号Itが入力
されてもスイツチしない。ジヨセフソン接合素子
101に流れるゲート電流Igの最大値はIg<Ioで
ありしきい値204と一致したしきい値214が
得られる。 Next, input/output separation Josephson junction element 103
The threshold value for switching becomes the threshold value 213 when Ig≧(1+r 1 /r 2 )aIo +r 1 /r 2 Id. Most of the gate current flows to the load resistor 112 by switching the Josephson junction elements 101 and 103, and the Josephson junction element 102 does not switch even if the timing signal It is input. The maximum value of the gate current Ig flowing through the Josephson junction element 101 satisfies Ig<Io, and a threshold value 214 matching the threshold value 204 is obtained.
以上、しきい値202,204,212〜21
4に囲まれた、第2図の斜線の領域221,22
2が、本実施例の動作領域となる。より正確にジ
ヨセフソン接合素子の非線形抵抗の効果を考える
と、動作領域221,222は多少縮小される。
ここで、特に問題になるのは、負荷抵抗r2の効果
である。第2図aに示す第1のジヨセフソン論理
回路の動作において、負荷抵抗r2がVg/Ig(Vg
はジヨセフソン接合素子のギヤツプ電圧)より大
きく設定されると、Ig−Vg/r2がジヨセフソン
接合素子102へ漏れて来る。 Above, threshold values 202, 204, 212 to 21
4, the diagonally shaded areas 221 and 22 in FIG.
2 is the operating region of this embodiment. Considering more precisely the effect of the nonlinear resistance of Josephson junction elements, the operating regions 221 and 222 are somewhat reduced.
What is particularly problematic here is the effect of the load resistance r2 . In the operation of the first Josephson logic circuit shown in Figure 2a, the load resistance r 2 is Vg/Ig (Vg
is set larger than the gap voltage of the Josephson junction element), Ig-Vg/ r2 leaks to the Josephson junction element 102.
この漏れ電流と、続いて入力されるタイミング
信号電流によつて、スイツチ用ジヨセフソン接合
素子102がスイツチしない条件は、Ig−Vg/
r2+It<Ioである。しきい値205は、この条件
Ig+It<Io+Vg/r2を示したものである。図にお
いて、しきい値205としきい値201とは、Ig
>Ioの領域で交差している。ここで、しきい値2
01は、It>bIoの領域において、It=bIoである
ことを示しているので、It>bIoの領域のしきい
値205は動作特性に影響しない。即ち、しきい
値201としきい値204の交点に、しきい値2
05を交わらせた時が、しきい値205が動作特
性に影響しない最大のr2を与える条件となる。従
つて、負荷抵抗r2をr2<Vg/bIoに設定すること
により、ジヨセフソン接合素子102に対する前
記の漏れ電流の効果を除くことができる。 Due to this leakage current and the subsequently input timing signal current, the conditions under which the Josephson junction element 102 for switch does not switch are Ig-Vg/
r 2 +It<Io. The threshold value 205 is based on this condition.
It shows Ig+It<Io+Vg/ r2 . In the figure, threshold 205 and threshold 201 are Ig
>They intersect in the Io area. Here, threshold 2
01 indicates that It=bIo in the region It>bIo, so the threshold value 205 in the region It>bIo does not affect the operating characteristics. That is, the threshold value 2 is placed at the intersection of the threshold value 201 and the threshold value 204.
05 is the condition under which the threshold value 205 gives the maximum r 2 without affecting the operating characteristics. Therefore, by setting the load resistance r 2 such that r 2 <Vg/bIo, the effect of the leakage current on Josephson junction element 102 can be eliminated.
以上、ジヨセフソン接合素子4個と抵抗3個か
らなる最も簡単な本実施例により、十分な動作領
域をもつて否定信号の発生が行われる。本実施例
により、回路素子数が著しく少くされ、しかも回
路素子としてインダクタンスを用いていないの
で、回路面積の大巾な縮小化が図られている。
又、第2のジヨセフソン論理回路は、電流制限ジ
ヨセフソン接合を有するが、入力抵抗が除かれて
いるので、動作領域の拡大がはかられている。一
方、第1のジヨセフソン論理回路に関しても以下
に説明するような本発明の効果がある。即ち、第
1および第2のスイツチ用ジヨセフソン接合素子
が抵抗を介さずに直接直列に接続されているた
め、初期状態おいて、第1のスイツチ用ジヨセフ
ソン接合素子の注入端の電圧は零となる。従つ
て、ゲート電流は全てスイツチ用ジヨセフソン接
合素子の方へ流れ、入出力分離ジヨセフソン接合
103へは漏れないので、動作マージンが拡大さ
れている。 As described above, according to the simplest embodiment consisting of four Josephson junction elements and three resistors, a negative signal can be generated with a sufficient operating range. According to this embodiment, the number of circuit elements is significantly reduced, and since no inductance is used as a circuit element, the circuit area can be greatly reduced.
Further, the second Josephson logic circuit has a current-limiting Josephson junction, but the input resistance is removed, so that the operating range is expanded. On the other hand, the first Josephson logic circuit also has the effects of the present invention as described below. That is, since the first and second Josephson junction elements for the switch are directly connected in series without using a resistor, the voltage at the injection end of the Josephson junction element for the first switch is zero in the initial state. . Therefore, all the gate current flows toward the Josephson junction element for the switch and does not leak to the input/output separation Josephson junction 103, so that the operating margin is expanded.
なお、第2のジヨセフソン論理回路の入力抵抗
を除いたことは、否定回路の用いられ方から問題
ない。即ち、第2のジヨセフソン論理回路へ入力
されるタイミング信号は全ての否定回路に並列に
入力される。又、第2図bのしきい値特性から、
bIo以上のタイミング信号電流は、否定回路の動
作に影響しない。このことは、或る否定回路の負
荷変動により、他の否定回路へ流入するタイミン
グ信号電流Itが増大しても、他の指定回路の動作
領域は全く影響されないことを意味する。しか
も、タイミング信号は全否定回路に一勢に入力さ
れ、各否定回路を同時に動作させる。又、データ
信号による第1のジヨセフソン論理回路のスイツ
チ動作は、第2の信号入力端子へ影響を及ぼさな
いことから、否定回路から前段のタイミング信号
発生回路へ雑音が流入して、前段の回路をスイツ
チさせる故障モードは生じない。 Note that there is no problem in eliminating the input resistance of the second Josephson logic circuit because of the way the NOT circuit is used. That is, the timing signal input to the second Josephson logic circuit is input to all the NOT circuits in parallel. Also, from the threshold characteristics shown in Figure 2b,
Timing signal currents greater than bIo do not affect the operation of the inverter. This means that even if the timing signal current It flowing into another NOT circuit increases due to a load change in a certain NOT circuit, the operating range of the other designated circuits will not be affected at all. Furthermore, the timing signal is inputted to all the NOT circuits at once, causing each NOT circuit to operate simultaneously. In addition, since the switching operation of the first Josephson logic circuit caused by the data signal does not affect the second signal input terminal, noise flows from the inverting circuit into the previous stage timing signal generation circuit, causing the previous stage circuit to be damaged. No failure modes occur that cause a switch.
(第2の実施例)
スイツチ用ジヨセフソン接合素子を2個並列接
続した第2の実施例を第3図に示す。(Second Embodiment) FIG. 3 shows a second embodiment in which two Josephson junction elements for a switch are connected in parallel.
第1の論理回路の第1のスイツチ用ジヨセフソ
ン接合素子301,302は、抵抗311〜31
4を介して並列に接続され、第2の論理回路の第
2のスイツチ用ジヨセフソン接合素子303,3
04は抵抗314を介して並列に接続されてい
る。入出力分離ジヨセフソン接合305電流制限
ジヨセフソン接合素子306、入力抵抗315、
負荷抵抗316,317は、第1の実施例と同一
の働きをする。抵抗311,312,313は、
端子324から注入されるゲート電流Igを、ジヨ
セフソン接合素子301,302へ分流するため
の抵抗である。 Josephson junction elements 301 and 302 for the first switch of the first logic circuit are connected to resistors 311 to 31.
Josephson junction elements 303, 3 for the second switch of the second logic circuit are connected in parallel via 4;
04 are connected in parallel via a resistor 314. Input/output separation Josephson junction 305 current limiting Josephson junction element 306, input resistance 315,
Load resistors 316 and 317 function in the same way as in the first embodiment. The resistors 311, 312, 313 are
This resistor is used to shunt the gate current Ig injected from the terminal 324 to the Josephson junction elements 301 and 302.
本実施例の回路の動作のしきい値特性を第4図
a,bに示す。第4図aは、データ信号が“0”
の場合にタイミング信号が第1の信号入力端子3
22に入力された時のゲート電流Igとタイミング
信号電流Itのしきい値特性である。第4図bは、
データ信号“1”が第1の信号入力端子321に
入力された時のゲート電流Igとデータ信号電流Id
のしきい値特性である。ここでスイツチ用ジヨセ
フソン接合素子301〜304の臨界電流値は、
全てIoに設定し、第4図の各軸はIoで規格化して
ある。 The threshold characteristics of the operation of the circuit of this embodiment are shown in FIGS. 4a and 4b. In Fig. 4a, the data signal is “0”
When the timing signal is input to the first signal input terminal 3
This is the threshold characteristic of the gate current Ig and the timing signal current It when inputted to 22. Figure 4b is
Gate current Ig and data signal current Id when data signal “1” is input to the first signal input terminal 321
is the threshold characteristic of Here, the critical current value of Josephson junction elements 301 to 304 for switches is:
All are set to Io, and each axis in Figure 4 is normalized to Io.
先ずデータ信号“0”が入力された後タイミン
グ信号が入力された時の動作を説明する。 First, the operation when a timing signal is input after a data signal "0" is input will be described.
電流制限ジヨセフソン接合素子306の臨界電
流値は、bIoでしきい値401で示される。ゲー
ト信号Igとタイミング信号電流Itとを加算して、
第2のスイツチ用ジヨセフソン接合素子303を
スイツチさせるしきい値は、It≦bIoの領域で
Ig/2+It≧Ioのしきい値402と、It>bIoの領
域で一定Ig≧2(1−b)Ioとなるしきい値40
7で表わせる。ジヨセフソン接合素子303がス
イツチするとジヨセフソン接合素子304は、続
いてスイツチする。次に入出力分離ジヨセフソン
接合素子305がスイツチするしきい値は、第1
の実施例と同じIg+It>a(1+r1/(r2+r3))
Ioとなり、しきい値403で示される。しきい値
405は、ジヨセフソン接合素子303,304
がゲート電流のみでスイツチしない条件Ig<2Io
である。なお、ここで、抵抗314の値は、ジヨ
セフソン接合素子303のスイツチによりジヨセ
フソン接合素子301,302がスイツチしない
ような小さな値が選ばれる。 The critical current value of current limiting Josephson junction device 306 is indicated by threshold 401 in bIo. Adding the gate signal Ig and the timing signal current It,
The threshold value for switching the Josephson junction element 303 for the second switch is in the region of It≦bIo.
A threshold value 402 for Ig/2+It≧Io, and a threshold value 40 for a constant Ig≧2(1-b)Io in the region of It>bIo.
It can be expressed as 7. Once Josephson junction element 303 switches, Josephson junction element 304 subsequently switches. Next, the threshold value at which the input/output separation Josephson junction element 305 switches is determined by the first
Same as the example of Ig+It>a(1+r 1 /(r 2 +r 3 ))
Io, and is indicated by a threshold value 403. The threshold value 405 is determined by Josephson junction elements 303 and 304.
Conditions where Ig<2Io does not switch due to gate current only
It is. Here, the value of the resistor 314 is selected to be a small value such that the Josephson junction elements 301 and 302 are not switched by the switch of the Josephson junction element 303.
次に、データ信号“1”が加えられた後タイミ
ング信号が入力された時の動作を第4図bで説明
する。この時の回路動作は、第1の実施例と同様
である。 Next, the operation when the timing signal is input after the data signal "1" is applied will be explained with reference to FIG. 4b. The circuit operation at this time is similar to that of the first embodiment.
しきい値411は、入出力分離ジヨセフソン接
合素子305の臨界電流値aIoを示す。スイツチ
用ジヨセフソン接合素子301がスイツチする条
件は、Id≦aIoの領域でIg/2+Id≦Ioとなるし
きい値412、Id>aIoの領域でIg≧2(1−a)
Ioとなるしきい値415で示される。しきい値4
13は、入出力分離ジヨセフソン接合素子305
がスイツチする条件Ig≧(1+r1r2)aIo+r1/r2Id)
を示し、しきい値414は、スイツチ用ジヨセフ
ソン接合素子301,302がゲート電流のみで
スイツチしない条件Ig<2Ioを示している。負荷
抵抗r2の効果により、データ信号“1”が入力さ
れてタイミング信号が入力された時スイツチ用ジ
ヨセフソン接合素子303がスイツチしない条件
は、(Ig−Vg/r2)×0.5+It<Ioとなり第4図a
のしきい値406で示される。しきい値401と
しきい値405の交点に、この条件のしきい値4
06を交差させた時の負荷抵抗r2の値は、r2=
Vg/2bIoとなる。即ち、r2<Vg/2bIoに選ぶこ
とにより、負荷抵抗r2の効果を除くことができ
る。なお、抵抗311〜314は、入力抵抗r1に
比し十分小さく設定される。 A threshold value 411 indicates a critical current value aIo of the input/output separation Josephson junction element 305. The conditions for the switch Josephson junction element 301 to switch are a threshold value 412 that satisfies Ig/2+Id≦Io in the region of Id≦aIo, and a threshold value 412 that satisfies Ig≧2(1−a) in the region of Id>aIo.
It is indicated by a threshold value 415 which is Io. Threshold 4
13 is an input/output separation Josephson junction element 305
The threshold value 414 indicates the condition Ig≧(1+r 1 r 2 )aIo+r 1 /r 2 Id) in which the switch is switched. There is. Due to the effect of the load resistance r 2 , the condition that the Josephson junction element 303 for switching does not switch when the data signal "1" is input and the timing signal is input is (Ig - Vg / r 2 ) x 0.5 + It < Io. Figure 4a
is indicated by a threshold value 406. Threshold 4 of this condition is set at the intersection of threshold 401 and threshold 405.
The value of load resistance r 2 when crossing 06 is r 2 =
Vg/2bIo. That is, by selecting r2<Vg/2bIo, the effect of load resistance r2 can be removed. Note that the resistors 311 to 314 are set to be sufficiently smaller than the input resistance r1 .
以上、第2の実施例の回路の動作領域は、しき
い値402,405,407、しきい値412,
414,415で囲まれた斜線で示される領域4
21,422となる。本実施例においては、しき
い値403,404,413が動作領域にほとん
ど影響していない。これは、スイツチ用ジヨセフ
ソン接合素子を第2個並列的に接続し、許容最大
ゲート電流を2倍にしたことにより、本実施例
は、第1の実施例より動作領域が大幅に拡大され
ていることを示している。 As described above, the operating range of the circuit of the second embodiment includes the threshold values 402, 405, 407, the threshold value 412,
Area 4 indicated by diagonal lines surrounded by 414 and 415
It becomes 21,422. In this embodiment, the threshold values 403, 404, and 413 have little effect on the operating range. This is because a second Josephson junction element for the switch is connected in parallel and the maximum allowable gate current is doubled, so the operating range of this embodiment is significantly expanded compared to the first embodiment. It is shown that.
第2の実施例におけるスイツチ用ジヨセフソン
接合素子の並列個数を3個以上とした構成も本発
明の他の実施例として含まれる。 A configuration in which the number of Josephson junction elements for switches in parallel in the second embodiment is three or more is also included as another embodiment of the present invention.
本発明の回路は、スイツチ用ジヨセフソン接合
素子が抵抗を間に介さずに接続されているので、
ゲート電流はデータ信号入力端子側へ流れない。
よつて、データ信号を発生させている回路の動作
に影響与えず、データ信号を発生させている回路
を誤動作させない。 In the circuit of the present invention, Josephson junction elements for switches are connected without using a resistor in between.
Gate current does not flow to the data signal input terminal side.
Therefore, the operation of the circuit that generates the data signal is not affected, and the circuit that generates the data signal does not malfunction.
以上本発明の回路において、第2の信号入力端
子は、低インピーダンスの抵抗を介して接地され
ていない。従つて、電流制限ジヨセフソン接合素
子は、従来の抵抗結合型論理回路の入出力分離ジ
ヨセフソン接合素子が有していた入出力分離機能
を持たない。否定回路に加わるタイミング信号
が、前段の駆動回路の負荷として、多数個の否定
回路の駆動に用いられる場合においても、否定回
路の一般的な用いられ方から入出力分離は前述し
たように、問題とならない。これは、多数個の否
定回路の第2の信号入力端子が、前段の駆動回路
の負荷として並列に接続されている場合、前段の
駆動回路のスイツチにより、各否定回路がスイツ
チするが、否定回路のスイツチにより前段の駆動
回路はスイツチしないからである。即ち、本否定
回路のスイツチ用ジヨセフソン接合素子がタイミ
ング信号の入力なしでスイツチする動作マージン
が、否定回路の動作マージンより十分大きいこと
による。さらに、各回路が全てスイツチした後、
出力側から入力側へ負荷変動雑音が伝達されて
も、各否定回路は全てスイツチしているので問題
にならない。 As described above, in the circuit of the present invention, the second signal input terminal is not grounded via a low impedance resistor. Therefore, the current-limiting Josephson junction device does not have the input/output isolation function that the input/output separating Josephson junction device of the conventional resistance-coupled logic circuit has. Even in the case where the timing signal applied to the NOT circuit is used to drive a large number of NOT circuits as a load for the preceding stage drive circuit, input/output separation is problematic due to the general usage of NOT circuits, as described above. Not. This is because when the second signal input terminals of a large number of NOT circuits are connected in parallel as loads of the previous stage drive circuit, each NOT circuit is switched by the switch of the previous stage drive circuit, but This is because the previous stage drive circuit is not switched by this switch. That is, the operation margin in which the switching Josephson junction element of the present NOT circuit switches without inputting a timing signal is sufficiently larger than the operation margin of the NOT circuit. Furthermore, after all the circuits are switched on,
Even if load fluctuation noise is transmitted from the output side to the input side, it will not be a problem because all the negative circuits are switched.
(考案の効果)
以上、本発明によれば、従来否定回路に用いら
れていたインダクタンスを除いた否定回路が実現
され、インダクタンス値による回路面積が縮小で
きない欠点が除かれ、回路の小型化が図れる。さ
らに回路の小型化による信号伝送遅延の縮小によ
り回路の高速化が図られる。従来の磁界結合によ
るジヨセフソン接合素子のスイツチの制御を除く
ことにより、一層の高速化がはかれる。さらに、
動作マージンの拡大もはかられている。(Effects of the invention) As described above, according to the present invention, a negative circuit without inductance, which is conventionally used in a negative circuit, is realized, and the disadvantage that the circuit area cannot be reduced due to the inductance value is eliminated, and the circuit can be made smaller. . Furthermore, the speed of the circuit can be increased by reducing the signal transmission delay due to the miniaturization of the circuit. By eliminating the conventional control of the Josephson junction element switch by magnetic field coupling, even higher speeds can be achieved. moreover,
Efforts are also being made to expand the operating margin.
第1図は、本発明の原理を説明するための本発
明の回路の基本構成を示した図、第2図は第1の
実施例の回路のしきい値特性を示した図で、第2
図aはタイミング信号電流Itとゲート電流Igの関
係、第2図bはデータ信号電流Idとゲート電流Ig
の関係を示した図、第3図は、本発明の第2の実
施例を示した回路図、第4図は、第2の実施例の
回路のしきい値特性を示した図で、第4図aはタ
イミング信号電流Itとゲート電流Igの関係、第4
図bはデータ信号電流Idとゲート電流Igの関係を
示した図、第5図は、従来の2接合スクイツドを
用いたインバータ回路の回路図、第6図は従来の
タイムドインバータNOR論理回路の回路図であ
る。
101,102,301〜304……スイツチ
用ジヨセフソン接合素子、103,305……入
出力分離ジヨセフソン接合素子、104,306
……電流制限ジヨセフソン接合素子、311〜3
14……抵抗、111,315……入力抵抗、1
12,113,316,317……負荷抵抗、1
21,321……第1の信号入力端子、122,
322……第2の信号入力端子、123,323
……出力端子、124,324……ゲート電流注
入端子、Ig……ゲート電流、Id……データ信号電
流、It……タイミング信号電流、Io……スイツチ
用ジヨセフソン接合素子の臨界電流値、201〜
205,211〜214,401〜407,41
1〜415……しきい値、221,222,42
1,422……動作領域、501,502……2
接合スクイツド、511〜514……インダクタ
ンス、521〜524……ジヨセフソン接合素
子、531,532……負荷抵抗、541……デ
ータ信号入力端子、542……タイミング信号入
力端子、543……出力端子、544……ゲート
電流注入端子、601〜607……ジヨセフソン
接合素子、611〜618……抵抗、619,6
20……入力抵抗、621……負荷抵抗、631
……データ信号入力端子、632……タイミング
信号入力端子、633……出力端子、634……
ゲート電流注入端子。
FIG. 1 is a diagram showing the basic configuration of the circuit of the present invention for explaining the principle of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the threshold characteristics of the circuit of the first embodiment.
Figure a shows the relationship between timing signal current It and gate current Ig, and Figure 2 b shows the relationship between data signal current Id and gate current Ig.
3 is a circuit diagram showing the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing the threshold characteristics of the circuit of the second embodiment. Figure 4a shows the relationship between the timing signal current It and the gate current Ig.
Figure b shows the relationship between data signal current Id and gate current Ig, Figure 5 is a circuit diagram of a conventional inverter circuit using two-junction squid, and Figure 6 is a diagram of a conventional timed inverter NOR logic circuit. It is a circuit diagram. 101, 102, 301-304... Josephson junction element for switch, 103, 305... Josephson junction element for input/output separation, 104, 306
...Current limiting Josefson junction element, 311~3
14...Resistance, 111,315...Input resistance, 1
12, 113, 316, 317...Load resistance, 1
21, 321...first signal input terminal, 122,
322...Second signal input terminal, 123, 323
... Output terminal, 124, 324 ... Gate current injection terminal, Ig ... Gate current, Id ... Data signal current, It ... Timing signal current, Io ... Critical current value of Josephson junction element for switch, 201 ~
205,211~214,401~407,41
1 to 415...Threshold value, 221, 222, 42
1,422...Operating area, 501,502...2
Junction squid, 511-514... Inductance, 521-524... Josephson junction element, 531, 532... Load resistance, 541... Data signal input terminal, 542... Timing signal input terminal, 543... Output terminal, 544 ... Gate current injection terminal, 601-607 ... Josephson junction element, 611-618 ... Resistor, 619,6
20...Input resistance, 621...Load resistance, 631
...Data signal input terminal, 632...Timing signal input terminal, 633...Output terminal, 634...
Gate current injection terminal.
Claims (1)
とも1個の第1のスイツチ用ジヨセフソン接合素
子と、一端が前記注入端に接続され、他の一端が
第1の信号入力端子に接続された入出力分離ジヨ
セフソン接合素子と、前記第1の信号入力端子と
接地との間に接続された入力抵抗と、前記注入端
に接続された負荷抵抗とを含む第1のジヨセフソ
ン論理回路と、ゲート電流の注入端と注出端とを
有する少なくとも1個の第2のスイツチ用ジヨセ
フソン接合素子と、一端が前記第2のスイツチ用
ジヨセフソン接合素子の注入端に接続され、他の
一端が第2の信号入力端子に接続された電流制限
ジヨセフソン接合素子と前記第2のスイツチ用ジ
ヨセフソン接合素子の注入端と出力端子に接続さ
れた負荷抵抗とを含む第2のジヨセフソン論理回
路から構成され、前記第2の信号入力端子と接地
間には入力抵抗が接続されておらず、前記第1の
ジヨセフソン論理回路の少なくとも一個のスイツ
チ用ジヨセフソン接合素子と前記第2のジヨセフ
ソン論理回路の少なくとも一個のスイツチ用ジヨ
セフソン接合素子とが抵抗を介さずに直接直列接
続されるように前記第1のジヨセフソン論理回路
の注出端を前記第2のジヨセフソン論理回路の注
入端に接続し、前記第2のジヨセフソン論理回路
の注出端を接地したことを特徴とする電流制限型
ジヨセフソン抵抗結合否定回路。1 at least one Josephson junction element for a first switch having an injection end and a gate current exit end, and an input terminal having one end connected to the injection end and the other end connected to the first signal input terminal. a first Josephson logic circuit including an output isolation Josephson junction element, an input resistor connected between the first signal input terminal and ground, and a load resistor connected to the injection end; at least one second Josephson junction element for a switch having an injection end and an outlet end, one end connected to the injection end of the Josephson junction element for a second switch, and the other end connected to a second signal input; a second Josephson logic circuit including a current limiting Josephson junction element connected to a terminal, an injection end of the second switching Josephson junction element and a load resistor connected to an output terminal; No input resistor is connected between the input terminal and ground, and at least one Josephson junction element for a switch of the first Josephson logic circuit and at least one Josephson junction element for a switch of the second Josephson logic circuit. The outgoing end of the first Josephson logic circuit is connected to the injecting end of the second Josephson logic circuit such that the outgoing end of the first Josephson logic circuit is directly connected in series without using a resistor, and the outgoing end of the second Josephson logic circuit is connected in series without using a resistor. A current-limited Josephson resistor-coupled negation circuit characterized by grounding.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61027949A JPS62186616A (en) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | Current limit type josephson resistance coupling not circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61027949A JPS62186616A (en) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | Current limit type josephson resistance coupling not circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62186616A JPS62186616A (en) | 1987-08-15 |
| JPH0445009B2 true JPH0445009B2 (en) | 1992-07-23 |
Family
ID=12235144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61027949A Granted JPS62186616A (en) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | Current limit type josephson resistance coupling not circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62186616A (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8416903D0 (en) * | 1984-07-03 | 1984-08-08 | Fujisawa Pharmaceutical Co | Synthesis of clavulone derivatives |
-
1986
- 1986-02-13 JP JP61027949A patent/JPS62186616A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62186616A (en) | 1987-08-15 |
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |