JPH05800B2 - - Google Patents

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JPH05800B2
JPH05800B2 JP57027612A JP2761282A JPH05800B2 JP H05800 B2 JPH05800 B2 JP H05800B2 JP 57027612 A JP57027612 A JP 57027612A JP 2761282 A JP2761282 A JP 2761282A JP H05800 B2 JPH05800 B2 JP H05800B2
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JP
Japan
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current
switch element
branch
voltage state
icirc
Prior art date
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JP57027612A
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English (en)
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JPS58146093A (ja
Inventor
Ichiro Ishida
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
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Priority to US06/467,631 priority patent/US4601015A/en
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Priority to EP83101704A priority patent/EP0087163B1/en
Publication of JPS58146093A publication Critical patent/JPS58146093A/ja
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/44Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using super-conductive elements, e.g. cryotron

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的には少なくとも一つの情報を循
環電流の形で記憶するジヨセフソン記憶回路の駆
動方法に関する。より具体的には記憶された2進
情報を非破壊的に読み出す(以下NDROという)
ことのできるジヨセフソン記憶回路に関する。更
に特定すれば、本発明は上記記憶装置において超
伝導閉ループを形成している分枝の対の1つに1
つの書き込みゲートを有するジヨセフソン
NDRO記憶回路に関するものである。更に特定
すれば本発明は上記記憶回路において、第1のゲ
ートの制御線内に第2のゲートを配置したジヨセ
フソンNDRO記憶回路の駆動方法に関するもの
である。
第1図はジヨセフソンNDRO記憶回路の従来
例の一つを説明する為の図である。この例ではス
イツチ素子8とスイツチ素子9はそれぞれ第2図
a,bの特性を有し、書き込み時に行ライン7に
流す電流と読み出し時に行ライン7に流す電流と
はその大きさが異り、2つのレベルの電流を用い
る必要があつた。
すなわち、スイツチ素子8と9はそれぞれ下記
のイ,ロの特性を有する。
イ 制御電流(1−K)IYと(1−K)IY+Icirc
に対し零電圧状態にあるバイアス電流IX1領域
と制御電流(1−K)IYに対して零電圧状態に
あり制御電流(1−K)IY+Icircに対して電圧
状態にあるバイアス電流IX0領域とを有する
(第2図b) ロ 上記バイアス電流IX0を制御電流として該制
御電流IX0に対してバイアス電流がKIYの場合に
も更にKIY−Icircの場合にも零電圧状態にあ
り、制御電流IX1+IY′に対してバイアス電流が
KIYの場合にも更にKIY−Icircの場合にも電圧
状態にある(第2図a) 但しIYは列ライン5に流れ超伝導閉ループ2に
流入するバイアス電流であり、Kは(分枝4の自
己インダクタンス)/(分枝3と分枝4の自己イ
ンダクタンスの和)より求まる回路定数であり、
Icircは超伝導閉ループ2に保持される循環電流
でありIX0は読み出し時は行ライン7を流れる電
流であり、IX1は書き込み時に行ライン7を流れ
る電流でありIY′は列ライン6を流れる制御電流
である。初期状態によらず超伝導閉ループ2に循
環電流Icircを流すにはバイアス電流IY及び制御電
流IX1とIY′を同時にそれぞれ列ライン5及び制御
線7,6に流しスイツチ素子8の制御特性によ
り、スイツチ素子8を一時電圧状態としてIYから
スイツチ素子8の最低駆動電流Iminを差し引い
た残りの電流IY−Iminを分枝4に流した後上記バ
イアス電流IY及び制御電流IXとIY′を全て0にす
る。その結果超伝導閉ループ2内に循環電流
Icircが保持される。初期状態によらず超伝導閉
ループ2に循環電流Icircを流さない為にはバイ
アス電流IYを0にして制御電流IX1とIY′のみを流
し、スイツチ素子8を電圧状態にし、超伝導閉ル
ープ2に循環電流Icircが既にある場合にはIcirc
を0とし、既に循環電流Icircが0の場合には超
伝導閉ループ2内に流れ込む電流がないのでその
後制御電流IXとIY′を全て0とすれば該超伝導閉
ループ2内に循環電流は存在しない。
超伝導閉ループ2内に循環電流Icircが流れて
いるか否かを読み出す為にはバイアス電流IYと制
御電流IX0を同時にそれぞれ列ライン5と行ライ
ン7に流す。その結果循環電流Icircが保持され
ている場合は分枝4に流れる電流は(1−K)IY
+Icircとなりスイツチ素子9は第2図bに示す
制御特性により電圧状態になり、あるいは循環電
流Icircが保持されていなければ分枝4に流れる
電流は(1−K)IYでスイツチ素子9は第2図b
に示す制御特性により零電圧状態を維持し、この
二つの状態が弁別される。
書き込み過程においてスイツチ素子9は第2図
bに示す制御特性により零電圧状態を維持し、一
方読み出し過程において行ライン7に電流IX0
流してもスイツチ素子8は第2図aに示す制御特
性により零電圧状態を維持する。
すなわち従来技術では行ラインに流す電流は書
き込み時と読み出し時では電流レベルを違える必
要があつた。
本発明の目的は従来の回路機能を維持しながら
その動作機構を簡略化せしめた新規なるジヨセフ
ソン記憶回路の駆動方法を提供する事にある。
本発明によれば第1の分枝と第2の分枝から成
る超伝導閉ループと上記第1の分枝中に配置され
たジヨセフソン電流を流しうる第1のスイツチ素
子と、上記第1のスイツチ素子と電磁的に結合す
るように配置された複数の制御線と該制御線の内
の少なくとも一本の制御線内に、上記第2の分枝
と電磁的に結合するように配置されたジヨセフソ
ン電流を流しうる第2のスイツチ素子とから成
り、上記第1のスイツチ素子を書き込みゲートと
して用いて流れる向きの異なる循環電流として
か、あるいは循環電流の有無として進情報を上記
超伝導閉ループに貯え、上記第のスイツチ素子を
読み出しゲートとして用いるジヨセフソン記憶装
置に於いて、上記第2のスイツチ素子は第1の方
向のバイアス電流に対しては上記循環電流の有無
にかかわらず零電圧状態を維持し、第1の方向と
逆向きのバイアス電流に対しては上記循環電流の
ない場合は零電圧状態を維持し、上記循環電流の
ある場合は電圧状態となる非対称特性を有し、上
記第2のスイツチ素子を含む上記第1のスイツチ
素子の制御線に流れる電流の向きが書き込み時と
読み出し時とで異なるように駆動する事と特徴と
するジヨセフソン記憶回路の駆動方法が得られ
る。
以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。
本発明の原理はそれぞれ第3図a,bに示す制御
特性、すなわち イ 非対称性の為にIX=IX0の場合は制御電流
(1−K)IYと(1−K)IY+Icircに対して零
電圧状態にあり、IX=−IX0の場合には制御電
流(1−K)IYに対して零電圧状態にあり、一
方制御電流(1−K)IY+Icircに対しては電圧
状態にある正と負のバイアス電流IX0領域を有
する特性(第3図b) ロ 上記正と負のバイアス電流IX0を制御電流と
して該正と負の制御電流IX0に対してバイアス
電流がKIYの場合にもKIY−Icircの場合にも零
電圧状態にあり制御電流IX0+IY′に対してバイ
アス電流がKIYの場合にもKIY−Icircの場合に
も電圧状態にある特性(第3図a) を有する2つのスイツチ素子を第1図に示す如く
超伝導閉ループ2内の第1の分枝3内に上記特性
ロを有するスイツチ素子8を用いて書き込みゲー
トを設け、更に上記書き込みスイツチ8と電磁的
に結合した制御線6及び7を設け、その内の一つ
の制御線7内に上記超伝導閉ループ2内を構成す
る第2の分枝4と電磁的に結合し、且つ特性イを
有するスイツチ素子9を用いて読み出しゲートを
設ける事にある。但しIYは列ライン5を流れ超伝
導閉ループ2に流入するバイアス電流であり、K
は(分枝4の自己インダクタンス)/(分枝3と
分枝4の自己インダクタンスの和)より求まる回
路定数であり、Icircは超伝導閉ループ2に保持
される循環電流であり、IX0は書き込み時に行ラ
イン7を流れる電流であり、−Ixpは読み出し時に
行ライン7を流れる電流であり、IY′は列ライン
6を流れる制御電流である。
次に実例をあげて説明する。第4図に本発明を
説明するための図で駆動しようとするジヨセフソ
ンNDRO記憶装置の2×2アレイを示す。
スイツチ素子8及び9はそれぞれ第3図a,b
の制御特性を持つように設計される。Aの記憶状
態によらずAの超伝導閉ループ2に循環電流
Icircを流すにはAの超伝導閉ループ2を含む記
憶セル1に作用するバイアス電流IY及び制御電流
IX0とIY′を同時にそれぞれAに関係する列ライン
5及び制御線7,6にそれぞれ電源10,12,
11より流しAのスイツチ素子8の制御特性によ
りAのスイツチ素子8を一時電圧状態としてIY
らAのスイツチ素子8の最低駆動電流Iminを差
し引いた残りの電流IY−IminをAの分枝4に流し
た後、上記バイアス電流IY及び制御電流IXとIY′を
全て0にする。その結果Aの超伝導閉ループ2内
に循環電流Icircが保持される。
Aの記憶状態によらずAの超伝導閉ループ2に
循環電流Icircを流さない為にはAの記憶セル1
に作用する行ライン7と列ライン6にそれぞれ制
御電流IX0とIY′のみを流し、Aに関係する列ライ
ン5にバイアス電流IYを流さずにおく。その結果
Aのスイツチ素子8は電圧状態になり超伝導閉ル
ープ2に循環電流Icircが既にある場合にはIcirc
を0とし、既に循環電流Icircが0の場合にはA
の超伝導閉ループ2内に流れ込む電流がないの
で、その後制御電流IXとIY′を全て0にすれば該
超伝導ループ2内に循環電流は存在しない。以上
の過程に於いてAの行ライン7にIX0を流しても
Aのスイツチ素子9はその制御特性により零電圧
状態を維持する。Aの超伝導閉ループ2内に循環
電流Icircが流れているか否かを読み出す為には
該超伝導閉ループ2を含む記憶セル1に作用する
バイアス電流IYと制御電流−IX0を同時にそれぞれ
Aに関係する列ライン5と行ライン7に流す。そ
の結果循環電流Icircが保持されている場合はA
の分枝4に流れる電流は(1−K)IY+Icircとな
りAのスイツチ素子9は第3図bに示す制御特性
により電圧状態になり、あるいは循環電流Icirc
が保持されていなければAの分枝4に流れる電流
は(1−K)IYでスイツチ素子9は第3図bに示
す制御特性により零電圧状態を維持し、この二つ
の状態がAに関係する検出器13で弁別される。
この場合Aに関係する行ライン7に電流−IX0
流してもAのスイツチ素子8は第3図aに示す制
御特性によりスイツチする事はない。以上の結果
ジヨセフソンNDRO記憶回路において配線の本
数とそれに対応する電源の個数を減らしたメモリ
回路の機能を維持して回路動作機構を簡略せしめ
る事が出来る。
第6図に本発明の他の好ましい実施例を説明す
るための図で記憶すべき2進情報が循環電流の向
きによるジヨセフソンNDRO記憶回路の2×2
アレイを示す。スイツチ素子8及び9はそれぞれ
第5図a,bの制御特性を持つように設計され
る。Aの記憶状態によらずAの超伝導閉ループ2
に時計回りのIcirc(以下+Icircという)を流す為
にはAに関係する制御線6と行ライン7に制御電
流ID及びIX0とAに関係する列ライン5にバイアス
電流IYを同時に流しAのスイツチ素子8の制御特
性に従つてAのスイツチ素子8を一時電圧状態と
しバイアス電流IYからAのスイツチ素子8の最低
駆動電流Iminを差し引いた電流IY−IminをAの
分枝4に流しその後制御電流ID及びIXとバイアス
電流IYとを全て0とする。その結果Aの超伝導閉
ループ内に+Icircが保持される。
Aの記憶状態によらずAの超伝導閉ループ2に
反時計回りの循環電流Icirc(以下−Icircという)
を流す為にはAに関係する制御線6と行ライン7
に制御電流ID及びIX0とAに関係する列ライン5に
バイアス電流−IYを同時に流し、Aのスイツチ素
子8の制御特性に従つてAのスイツチ素子8を一
時電圧状態とし、バイアス電流IYからAのスイツ
チ素子8の最低駆動電流−Iminを差し引いた電
流−(IY−Imin)をAの分枝4に流し、その後制
御電流ID及びIXとバイアス電流−IYを全て0とす
る。その結果Aの超伝導閉ループ内に−Icircが
保持される。以上の二通りの書き込み過程におい
て、スイツチ素子9は第5図bに示す制御特性に
より、零電圧状態を維持する。
Aの超伝導閉ループ2に循環電流Icircがいず
れの向きに流れているかを判定するには、Aに関
係する列ライン5にバイアス電流IY、Aに関係す
る行ライン7に読み出し電流−IX0を同時に流し
その結果+Icircが保持されている場合はAの分
枝4に(1−K)IY+Icircの電流が流れスイツチ
素子9は第5図bに示す制御特性に従つて電圧状
態となり−Icircが保持されている場合はAの分
枝4に(1−K)IY−Icircの電流が流れスイツチ
素子9は零電圧状態を維持し、この二つの状態が
Aに関係する検出器15で弁別される。この読み
出し過程に於いてAに関係する行ライン7に電流
−IX0を流してもAのスイツチ素子8は第5図a
に示す制御特性によりスイツチする事はない。
以上実施例につき説明したが、本発明の主要部
分は第1のゲートの制御線内に第2のゲートを設
けたジヨセフソンNDRO記憶回路に於いて第2
のゲートを含む第1のゲートの制御線を流れる電
流の向きを書き込み時と読み出し時とで違えた事
によりメモリ機能を実現できる事である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術及び本発明を説明する為のジ
ヨセフソンNDRO記憶回路の1つのセルを示す
図である。第2図a,bはそれぞれ第1図のセル
に用いられた従来技術によるスイツチ素子の制御
特性を示す図である。第3図は本発明の一実施例
を説明するためのスイツチ素子の制御特性を示す
図である。第4図は本発明の一実施例を説明する
ための図でジヨセフソンNDRO記憶回路の2×
2アレイを示す図である。第5図は本発明の他の
実施例を説明するためのスイツチ素子の制御特性
を示す図である。第6図は本発明の他の実施例を
説明するためのジヨセフソンNDRO記憶回路の
2×2アレイを示す図である。 図において、1は記憶セル、2は超伝導閉ルー
プ、3,4は分枝路、5は列ライン、6は制御列
ライン、7は行ライン、8,9はスイツチ素子、
10,11,12は電源、13は検出器である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 第1の分枝と第2の分枝からなる超伝導閉ル
    ープと、上記第1の分枝中に配置されたジヨセフ
    ソン電流を流しうる第1のスイツチ素子と、上記
    第1のスイツチ素子と電磁的に結合するように配
    置された複数の制御線と該制御線の内の少なくと
    も一本の制御線内に、上記第2の分枝と電磁的に
    結合するように配置されたジヨセフソン電流を流
    しうる第2のスイツチ素子とから成り、上記第1
    のスイツチ素子を書き込みゲートとして用いて流
    れる向きの異なる循環電流、あるいは循環電流の
    有無として2進情報を上記超伝導閉ループに貯
    え、上記第2のスイツチ素子を読み出しゲートと
    して用いるジヨセフソン記憶回路の駆動に於い
    て、上記第2のスイツチ素子は第1の方向のバイ
    アス電流に対しては上記循環電流の有無にかかわ
    らず零電圧状態を維持し、第1の方向と逆向きの
    バイアス電流に対しては上記循環電流のない場合
    は零電圧状態を維持し、上記循環電流のある場合
    は電圧状態となる非対称特性を有し、上記第2の
    スイツチ素子を含む上記第1のスイツチ素子の制
    御線に流れる電流の向きが書き込み時と読み出し
    時とで異なるように駆動する事を特徴とするジヨ
    セフソン記憶回路の駆動方法。
JP57027612A 1982-02-23 1982-02-23 ジョセフソン記憶回路の駆動方法 Granted JPS58146093A (ja)

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JP57027612A JPS58146093A (ja) 1982-02-23 1982-02-23 ジョセフソン記憶回路の駆動方法
US06/467,631 US4601015A (en) 1982-02-23 1983-02-18 Josephson memory circuit
DE8383101704T DE3380156D1 (en) 1982-02-23 1983-02-22 Josephson memory circuit
EP83101704A EP0087163B1 (en) 1982-02-23 1983-02-22 Josephson memory circuit

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JPS58146093A JPS58146093A (ja) 1983-08-31
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4130893A (en) * 1977-03-29 1978-12-19 International Business Machines Corporation Josephson memory cells having improved NDRO sensing

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JPS58146093A (ja) 1983-08-31

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