JPH0481020A - ３値乗算回路装置 - Google Patents
３値乗算回路装置Info
- Publication number
- JPH0481020A JPH0481020A JP2190696A JP19069690A JPH0481020A JP H0481020 A JPH0481020 A JP H0481020A JP 2190696 A JP2190696 A JP 2190696A JP 19069690 A JP19069690 A JP 19069690A JP H0481020 A JPH0481020 A JP H0481020A
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- Japan
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- circuit
- arithmetic
- state
- superconducting
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は超伝導素子を用いた３値の乗算を行なう演算回
路装置に関するものである。
路装置に関するものである。
（従来の技術）
超伝導素子を用いた３個演算回路としては、同じ出願人
により既に特開昭６３−９８２２０号（特願昭６１−２
４４３５２号）が開示されており、そこには第３図の回
路が提案されている。この図では、正の電圧状態を発生
するＰ回路ｌと負の電圧状態を発生させるｎ回路２とを
連結し、２回路の２個の制御信号電流線はｎ回路の２個
の制御信号電流線と方向が同じようになるように加えら
れている。図のＪｌ、Ｊ２．Ｊ３．Ｊ４は例えばジョセ
フソン素子のような超伝導素子である。このような回路
では３値の二重否定や論理和演算（ＯＲ）は達成できる
が３僅の乗算を行なわせるためには、このようなＯＲ演
算や二重否定のできる基本回路を複数個接続して演算を
行なわせなければならない。
により既に特開昭６３−９８２２０号（特願昭６１−２
４４３５２号）が開示されており、そこには第３図の回
路が提案されている。この図では、正の電圧状態を発生
するＰ回路ｌと負の電圧状態を発生させるｎ回路２とを
連結し、２回路の２個の制御信号電流線はｎ回路の２個
の制御信号電流線と方向が同じようになるように加えら
れている。図のＪｌ、Ｊ２．Ｊ３．Ｊ４は例えばジョセ
フソン素子のような超伝導素子である。このような回路
では３値の二重否定や論理和演算（ＯＲ）は達成できる
が３僅の乗算を行なわせるためには、このようなＯＲ演
算や二重否定のできる基本回路を複数個接続して演算を
行なわせなければならない。
（発明が解決しようとする課題）
上述したジョセフソン素子を有する３個演算回路装置は
、否定、二重否定、ＯＲ，ＡＮＤ等の基本演算回路を行
なうことができる。しかし乗算のような一つのまとまっ
た機能を行なわせるためには上述の基本回路を複数個用
いなければならない。
、否定、二重否定、ＯＲ，ＡＮＤ等の基本演算回路を行
なうことができる。しかし乗算のような一つのまとまっ
た機能を行なわせるためには上述の基本回路を複数個用
いなければならない。
このため素子数や回路数も多くなり、また乗算を達成さ
せるための速度も遅くなる。
せるための速度も遅くなる。
従って、本発明の目的は上述した欠点を解消し、３個乗
算演算を基本回路装置−組を用いて高速で且つ低い消費
電力で行なうことができる演算回路を提供するものであ
る。
算演算を基本回路装置−組を用いて高速で且つ低い消費
電力で行なうことができる演算回路を提供するものであ
る。
（課題を解決するだめの手段）
本発明による３個乗算回路装置は、闇値特性に応して超
伝導状態と常伝導状態との間で切り換わる超伝導素子を
含む少なくとも１個以上の超伝導回路素子を有する第１
及び第２の演算回路を具え、第１の演算回路の各超伝導
回路素子と第２の演算回路の各超伝導回路素子とを制御
電流供給線で結合し、演算指令に応して値の異なる３個
の制？Ｉｌ電流のいずれか１個の制御電流を制御電流供
給線に供給して第１及び第２の演算回路から超伝導状態
又は電圧状態を出力させ、第１及び第２の演算回路の出
力に基いて３個の論理値のいずれか１個を出力するよう
に構成したことを特徴とするものである。
伝導状態と常伝導状態との間で切り換わる超伝導素子を
含む少なくとも１個以上の超伝導回路素子を有する第１
及び第２の演算回路を具え、第１の演算回路の各超伝導
回路素子と第２の演算回路の各超伝導回路素子とを制御
電流供給線で結合し、演算指令に応して値の異なる３個
の制？Ｉｌ電流のいずれか１個の制御電流を制御電流供
給線に供給して第１及び第２の演算回路から超伝導状態
又は電圧状態を出力させ、第１及び第２の演算回路の出
力に基いて３個の論理値のいずれか１個を出力するよう
に構成したことを特徴とするものである。
このように、第１及び第２の演算回路の各超伝導回路素
子の制御電流供給線をその方向が反対になるように結合
しているので、３個の制御電流値のうちいずれか１個の
制御電流を２本の制御線に供給することによって一つの
演算回路が超伝導状態であれば他の演算回路は電圧状態
となる組合せによって第１表の真理値表が示す乗算指示
に応した入力に対応した出力値を出力させる。この結果
簡単な回路構成で３値の乗算演算を実行することができ
る。
子の制御電流供給線をその方向が反対になるように結合
しているので、３個の制御電流値のうちいずれか１個の
制御電流を２本の制御線に供給することによって一つの
演算回路が超伝導状態であれば他の演算回路は電圧状態
となる組合せによって第１表の真理値表が示す乗算指示
に応した入力に対応した出力値を出力させる。この結果
簡単な回路構成で３値の乗算演算を実行することができ
る。
第１表
（実施例）
第１図は本発明による３値乗算を行なう演算回路の一実
施例の構成を示す回路図である。本発明では正の電圧状
態を発生させるＰ回路３０と負の電圧状態を発生させる
ｎ回路４０を制御電流供給ラインと抵抗Ｒ３とＲ４を介
して結合し、その中点に負荷インピーダンスＲＬとＬＬ
を接続し、負荷抵抗に正、Ｏ１負の３種の電圧状態を出
力して３値乗算を実行する。制御電流供給ラインの端子
６から流れる電流の方向は、２回路とｎ回路は同し方向
であるが、端子７から流れる電流の方向は２回路とｎ回
路とでは方向が逆方向となっており、乗算を一ケの基本
素子で実行させることができる。
施例の構成を示す回路図である。本発明では正の電圧状
態を発生させるＰ回路３０と負の電圧状態を発生させる
ｎ回路４０を制御電流供給ラインと抵抗Ｒ３とＲ４を介
して結合し、その中点に負荷インピーダンスＲＬとＬＬ
を接続し、負荷抵抗に正、Ｏ１負の３種の電圧状態を出
力して３値乗算を実行する。制御電流供給ラインの端子
６から流れる電流の方向は、２回路とｎ回路は同し方向
であるが、端子７から流れる電流の方向は２回路とｎ回
路とでは方向が逆方向となっており、乗算を一ケの基本
素子で実行させることができる。
Ｐ回路３０は２ケのジョセフソン素子Ｊ５とＪ６、制御
線と結合するためのインダクタンスＬＰ５とＬＰ６、ダ
ンピング抵抗Ｒ１、入力信号ＩＸの電流をジョセフソン
素子に結合させる２ケのインダクタンスＬＰ１． Ｌ
Ｐ２、入力信号ＩＹの電流をジョセフソン素子に結合さ
せる２ケのインダクタンスＬＰ３ ＬＰ４、また、こ
の素子に正のバイアス電流を流すための端子５をもって
いる。ｎ回路４０は２回路と同様に２ケのジョセフソン
素子Ｊ７とＪ８、そのインダクタンスのＬ ｎ５．
Ｌ ｎ６、ダンピング抵抗Ｒ２、制御電流とジョセフソ
ン素子Ｊ７とＪ８、そのインダクタンスのＬｎ３とＬｎ
４＃よびＬｎｌとＬｎ２、負のバイアス電流を流すため
の端子８をもっている。
線と結合するためのインダクタンスＬＰ５とＬＰ６、ダ
ンピング抵抗Ｒ１、入力信号ＩＸの電流をジョセフソン
素子に結合させる２ケのインダクタンスＬＰ１． Ｌ
Ｐ２、入力信号ＩＹの電流をジョセフソン素子に結合さ
せる２ケのインダクタンスＬＰ３ ＬＰ４、また、こ
の素子に正のバイアス電流を流すための端子５をもって
いる。ｎ回路４０は２回路と同様に２ケのジョセフソン
素子Ｊ７とＪ８、そのインダクタンスのＬ ｎ５．
Ｌ ｎ６、ダンピング抵抗Ｒ２、制御電流とジョセフソ
ン素子Ｊ７とＪ８、そのインダクタンスのＬｎ３とＬｎ
４＃よびＬｎｌとＬｎ２、負のバイアス電流を流すため
の端子８をもっている。
第２図（ａ）および第２図（ｂ）はＰ回路３０およびｎ
回路４０の各ジョセフソン素子の闇値特性を示す線図で
ある。２回路は＋ＩＢのバイアス電流が供給されている
ので、信号電流ｔＸが加わらない状態では動作点はＡ点
にあり、ｎ回路は−ＩＢのバイアス電流が供給されてい
るのでＤ点にある。
回路４０の各ジョセフソン素子の闇値特性を示す線図で
ある。２回路は＋ＩＢのバイアス電流が供給されている
ので、信号電流ｔＸが加わらない状態では動作点はＡ点
にあり、ｎ回路は−ＩＢのバイアス電流が供給されてい
るのでＤ点にある。
この状態で制御電流ＩＸ、：！：ＩＹに負の電流が流れ
ると２回路では制′ａ電流が負方向に２ケ加わるので動
作点はＢ点を経由して０点に移動し、２回路は正の方向
の電圧状態にスイッチする。ｎ回路では、２本の制御線
がお互いに逆向きに接続されているので動作点はＤ点に
留まり超伝導状態のままである。したがって第１図の負
荷インピーダンスには正電圧が発生し、正の電流が流れ
る。次にＩＸの信号電流に負方向、ＩＹの信号電流に正
方向電流を加えると２回路の第２図（ａ）では制御電流
が相殺されて動作点はＡ点のままで２回路は超伝導状態
、ｎ回路の第２図（ｂ）では、制御電流が負方向に加わ
るので動作点は、Ｅ点を経由してＦ点に移動しｎ回路は
負の電圧状態にスイッチする。したがって、負荷インピ
ーダンスの端子電流は、負電流となり、第１図のＲＬに
は負の電流が流れる。次に、ＩＸとＩＹの信号電流に正
の電流が供給されると２回路の制御電流は正の方向に加
わるので動作点はＡ点からＧ点を経由してＨ点に移り、
２回路は正の電圧状態にスイッチする。ｎ回路では、制
御電流は相殺されるので動作点はＤ点のままであり、超
伝導状態を維持する。したがって、負荷インピーダンス
の端子電圧は正電圧となり、負荷インピーダンスには正
の電流が流れる。
ると２回路では制′ａ電流が負方向に２ケ加わるので動
作点はＢ点を経由して０点に移動し、２回路は正の方向
の電圧状態にスイッチする。ｎ回路では、２本の制御線
がお互いに逆向きに接続されているので動作点はＤ点に
留まり超伝導状態のままである。したがって第１図の負
荷インピーダンスには正電圧が発生し、正の電流が流れ
る。次にＩＸの信号電流に負方向、ＩＹの信号電流に正
方向電流を加えると２回路の第２図（ａ）では制御電流
が相殺されて動作点はＡ点のままで２回路は超伝導状態
、ｎ回路の第２図（ｂ）では、制御電流が負方向に加わ
るので動作点は、Ｅ点を経由してＦ点に移動しｎ回路は
負の電圧状態にスイッチする。したがって、負荷インピ
ーダンスの端子電流は、負電流となり、第１図のＲＬに
は負の電流が流れる。次に、ＩＸとＩＹの信号電流に正
の電流が供給されると２回路の制御電流は正の方向に加
わるので動作点はＡ点からＧ点を経由してＨ点に移り、
２回路は正の電圧状態にスイッチする。ｎ回路では、制
御電流は相殺されるので動作点はＤ点のままであり、超
伝導状態を維持する。したがって、負荷インピーダンス
の端子電圧は正電圧となり、負荷インピーダンスには正
の電流が流れる。
制御信号ＩＸとＩＹと共にＯ電流の場合には２回路もｎ
回路も超伝導状態のままで負荷インピーダンスの端子電
圧は０のままである。
回路も超伝導状態のままで負荷インピーダンスの端子電
圧は０のままである。
制御電流の零、正、負の各状態を０．−１１とし、負荷
抵抗ＲＬの端子電圧の零、正、負の各電圧状態をＯ，＋
１．−１とすれば第１表に示す真理値表が得られ、乗算
演算を実行することができる。
抵抗ＲＬの端子電圧の零、正、負の各電圧状態をＯ，＋
１．−１とすれば第１表に示す真理値表が得られ、乗算
演算を実行することができる。
第１図は本発明による３値乗算を行なう演算回路の一実
施例の構成を示す回路図であり、第２図（ａ）および第
２図（ｂ）はそれぞれ２回路およびｎ回路の各ジョセフ
ソン素子の闇値特性を示す線図であり、 第３図は従来技術による超伝導素子を用いた３値演算回
路の回路図である。 １．３０・・・２回路 ２．４０・・・ｎ回路 ５・・・正のバイアス電流を流すための端子６．７・・
・制御電流供給ラインの端子８・・・負のバイアス電流
を流すための端子ＪＬ Ｊ２． Ｊ３． Ｊ４． Ｊ５
． Ｊ６． Ｊ７． Ｊ８・・・ジョセフソン素子 Ｌｎｌ、 Ｌｎ２． Ｌｎ３． Ｌｎ４． Ｌｎ５．
Ｌｎ６． Ｌｐｌ＋ Ｌｐ２Ｌｐ６・・・インダクタン
ス ＬＬ、ＲＬ・・・負荷インピーダンス Ｒ１，Ｒ２・・・ダンピング抵抗 Ｒ３，Ｒ４・・・抵抗 Ｌｐ３． Ｌｐ４． Ｌｐ５
施例の構成を示す回路図であり、第２図（ａ）および第
２図（ｂ）はそれぞれ２回路およびｎ回路の各ジョセフ
ソン素子の闇値特性を示す線図であり、 第３図は従来技術による超伝導素子を用いた３値演算回
路の回路図である。 １．３０・・・２回路 ２．４０・・・ｎ回路 ５・・・正のバイアス電流を流すための端子６．７・・
・制御電流供給ラインの端子８・・・負のバイアス電流
を流すための端子ＪＬ Ｊ２． Ｊ３． Ｊ４． Ｊ５
． Ｊ６． Ｊ７． Ｊ８・・・ジョセフソン素子 Ｌｎｌ、 Ｌｎ２． Ｌｎ３． Ｌｎ４． Ｌｎ５．
Ｌｎ６． Ｌｐｌ＋ Ｌｐ２Ｌｐ６・・・インダクタン
ス ＬＬ、ＲＬ・・・負荷インピーダンス Ｒ１，Ｒ２・・・ダンピング抵抗 Ｒ３，Ｒ４・・・抵抗 Ｌｐ３． Ｌｐ４． Ｌｐ５
Claims (1)
- １、超伝導状態と常伝導状態を閾値特性に応じて切り換
わる超伝導素子を含む第１および第２の演算回路を連結
し、第１回路の制御電流供給線を第２回路の制御電流供
給線に接続するときはお互いに電流方向が逆になるよう
に接続し、３値の乗算指令に応じて値の異なる３個の制
御電流のいずれか１個の制御電流を制御電流供給線に供
給して一つの演算回路が超伝導状態なら他の演算回路は
電圧状態になるように制御して３値の乗算動作の出力を
出力するように構成したことを特徴とする３値乗算回路
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2190696A JPH06101680B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | ３値乗算回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2190696A JPH06101680B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | ３値乗算回路装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0481020A true JPH0481020A (ja) | 1992-03-13 |
| JPH06101680B2 JPH06101680B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=16262335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2190696A Expired - Lifetime JPH06101680B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | ３値乗算回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06101680B2 (ja) |
-
1990
- 1990-07-20 JP JP2190696A patent/JPH06101680B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06101680B2 (ja) | 1994-12-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |