JPH0334639B2 - - Google Patents
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- JPH0334639B2 JPH0334639B2 JP60157919A JP15791985A JPH0334639B2 JP H0334639 B2 JPH0334639 B2 JP H0334639B2 JP 60157919 A JP60157919 A JP 60157919A JP 15791985 A JP15791985 A JP 15791985A JP H0334639 B2 JPH0334639 B2 JP H0334639B2
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Description
【発明の詳細な説明】
<産業上の利用分野>
本発明はジヨゼフソン肯定ラツチ回路に関し、
特に電流注入型ジヨゼフソン・ゲートを用い、高
感度、広動作マージンで肯定論理のラツチ回路を
得ようとするものである。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a Josefson positive latch circuit.
In particular, it is an attempt to obtain a positive logic latch circuit with high sensitivity and a wide operating margin by using a current injection Josephson gate.
<従来の技術>
一般に電流注入型のジヨゼフソン・ゲートは、
本出願人が特開昭56−32830号や特開昭57−99034
号等を始めとして、その基本スイツチング・ゲー
トを開示してきた四接合閉リープ型(一般には単
に“4JL”と略称されている)に限らず、他の構
成のものでも基本的には三端子回路で、一つを共
通端子または接地端子、他の一つを制御端子、そ
して残りの一つを電源入力端子またはゲート端子
とし、ゲート端子から共通端子に抜けるように電
源電流ないしゲート電流を供給している状態下で
制御端子に入力電流が流入してくると、それまで
の零電圧状態から電圧状態ないし抵抗状態に遷移
し、ゲート電流を負荷抵抗側に転流するように動
作する。<Prior art> In general, a current injection type Josephson gate is
The present applicant is JP-A-56-32830 and JP-A-57-99034.
Not only the four-junction closed leap type (generally abbreviated as "4JL") whose basic switching gate has been disclosed, but also those with other configurations are basically three-terminal circuits. One is the common terminal or ground terminal, the other is the control terminal, and the remaining one is the power input terminal or gate terminal, and the power supply current or gate current is supplied from the gate terminal to the common terminal. When an input current flows into the control terminal in a state where the input current flows into the control terminal, it changes from the zero voltage state to a voltage state or a resistance state, and operates to commutate the gate current to the load resistance side.
そしてこの動作は、この種電流注入型ジヨゼフ
ソン・ゲートの特徴の一つとして、いわゆるラツ
チング動作となる。 This operation is a so-called latching operation, which is one of the characteristics of this type of current injection Josephson gate.
すなわち、一旦、制御端子に流入してくる信号
電流を検出して電圧状態に遷移した後は、ゲート
電流が絶たれてゲート全体がリセツトされない限
り、その後に信号電流が立ち下がつても、ゲート
は当該電圧状態を維持するようになつている。 In other words, once the signal current flowing into the control terminal is detected and the control terminal transitions to a voltage state, the gate current will not continue even if the signal current falls, unless the gate current is cut off and the entire gate is reset. is designed to maintain the voltage state.
したがつて、それぞれ電流が流れていることを
論理“1”に対応させれば、当該入力論理“1”
の印加により、出力も論理“1”になる肯定論理
で、かつ、ゲート電流が保持される限り、その出
力論理はラツチされた状態を保つことになる。 Therefore, if each current flowing corresponds to logic "1", the corresponding input logic "1"
As long as the output is positive logic and the gate current is maintained, the output logic will remain latched.
しかし、この動作は、入力信号電流とゲート電
流に関し、その印加の順序を上記とは逆にする
と、一般には成り立たない。 However, this operation generally does not hold if the order of application of the input signal current and gate current is reversed from the above.
これは、既に周知とされているように、この種
の電流注入型ジヨゼフソン・ゲートには、電流印
加シーケンスに対する動作モード依存性があり、
信号電流が印加された後にゲート電流が印加され
るという条件下では、その閾値特性中に、いわゆ
る“不感帯”が生ずるためである。 This is because, as is already well known, this type of current injection Josephson gate has an operation mode dependence on the current application sequence.
This is because a so-called "dead zone" occurs in the threshold characteristic under the condition that the gate current is applied after the signal current is applied.
したがつて、確かに、この種の電流注入型ジヨ
ゼフソン・ゲートは、ゲインもあり、動作マージ
ンも広いことから、それ自体としては望ましいゲ
ートではあるものの、それをそのまま、肯定ラツ
チ回路として採用することはできない。 Therefore, although it is true that this type of current injection Josephson gate has high gain and a wide operating margin, it is a desirable gate in itself, but it is difficult to use it as is as a positive latch circuit. I can't.
というのも、一般にラツチ回路とは、信号をラ
ツチしたいタイミングにおいて意図的にタイミン
グ電流を供給した際に、その時の入力信号電流の
論理値を検出し、ラツチするようになつていなけ
ればならないのに、上記の基本ゲートをそのまま
用いて、ゲート電流を単にタイミング電流に置き
代え、信号入力の後に必要なタイミングでこれを
印加するようにしただけでは、スイツチング動作
は生起しないからである。 This is because, in general, a latch circuit must detect the logical value of the input signal current at that time and latch it when a timing current is intentionally supplied at the timing when the signal is to be latched. This is because the switching operation will not occur if the basic gate described above is used as is, the gate current is simply replaced with a timing current, and this is applied at the required timing after a signal is input.
そこで、肯定ラツチ回路を組む場合には、それ
なりに独自の構成を必要とするばずであるが、従
来、こうした肯定ラツチ回路を探しても、電流注
入型のゲート構成に即してこれを満足し得たもの
はない。 Therefore, when constructing a positive latch circuit, a unique configuration is required, but conventionally, even if you search for such a positive latch circuit, it is possible to satisfy this requirement by using a current injection type gate configuration. There is nothing that could have been done.
が、もちろん、こうした肯定ラツチ回路は、将
来的にジヨゼフソン・コンピユータを実現して行
く上で、欠くことのできない回路要素の一つとな
る。 However, of course, such a positive latch circuit will become one of the essential circuit elements in the future realization of Josephson computers.
ただ、電流注入型ではなく、磁束量子干渉型、
いわゆるスキツド構成によつたものならある。 However, it is not a current injection type, but a magnetic flux quantum interference type,
It is possible if it is based on the so-called skid configuration.
これは、DCラツチと呼ばれるもので、超電導
閉ループ内に永久電流を蓄えるか否かにより、論
理値“1”または“0”を保持するようになつて
おり、構成的には書き込み、読み出し用の各ジヨ
ゼフソン接合ゲートと、それらに磁気的に結合し
た入力ラインを要する。 This is called a DC latch, and it holds a logical value of "1" or "0" depending on whether or not persistent current is stored in the superconducting closed loop. Each Josefson junction gate and an input line magnetically coupled thereto are required.
<発明が解決しようとする問題点>
永久電流ループによるDCラツチ回路は、書き
込み、読み出しのためのジヨゼフソン単接合ゲー
ト部と、これに磁気的に結合した信号ラインとを
必要とし、したがつて大きなインダクタンスを必
須とする外、ループ自体もある程度以上の占有面
積を必要とする。<Problems to be Solved by the Invention> A DC latch circuit using a persistent current loop requires a Josephson single-junction gate section for writing and reading, and a signal line magnetically coupled thereto, and therefore requires a large In addition to requiring inductance, the loop itself also requires a certain amount of area.
そのため、将来的に見ても、この種ジヨゼフソ
ン・コンピユータが本来的に極めて高い集積度を
要求される性質のものであることを考えると、こ
のDCラツチ回路は、その点からだけしても望ま
しくない。 Therefore, even in the future, considering that Josephson computers of this type inherently require an extremely high level of integration, this DC latch circuit will be desirable from that point of view alone. do not have.
また、一般に他の電流注入型ジヨゼフソン・ゲ
ート構成を採る回路要素部分、例えば論理回路等
は、やはり本出願人が既に開示しているように、
将来的には多相派流駆動となるが、こうした電源
構成に対して特殊な電源系となる直流電源系を、
このDCラツチ回路のためだけに別途に必要とす
ることも、決して望ましくない。 Additionally, circuit elements that generally adopt other current injection Josephson gate configurations, such as logic circuits, etc., as already disclosed by the present applicant,
In the future, polyphase shunt drive will be used, but a DC power system, which is a special power system for this power supply configuration, will be used.
It is also not desirable to require a separate circuit just for this DC latch circuit.
本発明はこうした実情に鑑みて成されたもの
で、基本的な課題として、次のような目的に沿う
ものである。 The present invention has been made in view of these circumstances, and as a basic problem, it meets the following objectives.
占有面積が小さくて済み、かつ原理的に高速
動作が期待できる電源注入型のジヨゼフソン・
ゲート構成に従つてのジヨゼフソン肯定ラツチ
回路を提供すること。 Power-injected Josephson, which occupies a small area and can theoretically be expected to operate at high speed.
To provide a Josefson positive latch circuit according to a gate configuration.
そしてそれは、高感度で広動作マージンを発
揮し得るものであること。 And it must be able to exhibit high sensitivity and wide operating margins.
<問題点を解決するための手段>
本発明は、上記目的を達成するため、鋭意研究
の結果、まずもつて次のような知見を得た。<Means for Solving the Problems> In order to achieve the above object of the present invention, as a result of intensive research, the following findings were first obtained.
それは、本出願人は既に、特開昭58−162132号
にて電流注入原理に従うジヨゼフソン否定ラツチ
回路を開示しているが、これに対して改変ないし
追加の構成を施すことにより、これを肯定ラツチ
回路に変形し得ないということがある。 The present applicant has already disclosed a Josephson negation latch circuit based on the current injection principle in JP-A No. 58-162132, but by modifying or adding an additional configuration to this, it can be made into an affirmation latch circuit. There are some things that cannot be transformed into a circuit.
というのも、上記ジヨゼフソン否定ラツチ回路
は、高感度、広動作マージンで占有面積も微小に
し得るからである。This is because the Josefson negation latch circuit has high sensitivity, a wide operating margin, and can occupy a very small area.
実際上、以下説明するように、こうした発想は
本発明により実現できることが証明されたが、そ
のために、ここでまず、上記ジヨゼフソン否定ラ
ツチ回路につき、第5図に即して説明して置く。 In practice, as will be explained below, it has been proven that such an idea can be realized by the present invention. For this purpose, the Josephson negation latch circuit will first be explained with reference to FIG.
同公報中においては、ゲート端子tg、制御端子
tc、共通端子teを有する三端子基本ゲート部Gj
は、本出願人が提案した四つのジヨゼフソン接合
J1、J2、J3、J4から成る四接合閉ループ型のもの
に限定されて示されているが、これに対して、否
定ラツチ回路10の端子としては、信号入力端子
Tsとタイミング入力端子Ttが備えられる。 In the same publication, gate terminal tg, control terminal
tc, three-terminal basic gate part Gj with common terminal te
are the four Josephson junctions proposed by the applicant.
Although the illustration is limited to a four-junction closed loop type consisting of J1, J2, J3, and J4, the terminals of the negative latch circuit 10 are signal input terminals.
Ts and a timing input terminal Tt.
信号入力端子Tsに対し、基本ゲート部Gjの制
御端子tcとの間には直列にジヨゼフソン単接合Js
が挿入され、接地との間には抵抗R3が、タイミ
ング入力端子Ttとの間には抵抗R2が挿入され
ており、タイミング入力端子Ttと基本ゲート部
Gjのゲート端子tgとの間には抵抗R1が挿入さ
れている。負荷抵抗RLは基本ゲート部Gjに並列
に挿入される。 A Josefson single junction Js is connected in series between the signal input terminal Ts and the control terminal tc of the basic gate section Gj.
is inserted, a resistor R3 is inserted between the ground and the timing input terminal Tt, and a resistor R2 is inserted between the timing input terminal Tt and the basic gate section.
A resistor R1 is inserted between Gj and the gate terminal tg. Load resistor RL is inserted in parallel to basic gate section Gj.
こうした構成にあつては、信号入力電流isが供
給されているときには、指定のタイミングにあつ
てタイミング入力端子Ttからタイミング電流itが
供給されると、信号入力電流isとタイミング電流
itの抵抗R2を介しての分流分ir2との両者の相剰
効果によつて入力のジヨゼフソン接合Jsが電圧状
態に遷移し、以後、両電流(is+ir2)は基本ゲ
ート部Giへの流入を阻止されて、入力バイパス
抵抗R3を介して接地に落とされる。 In such a configuration, when the signal input current is is supplied, when the timing current it is supplied from the timing input terminal Tt at the specified timing, the signal input current is and the timing current
The input Josephson junction Js transitions to a voltage state due to the mutual effect of the shunt ir2 through the resistor R2 of it, and from then on, both currents (is + ir2) are prevented from flowing into the basic gate section Gi. and is dropped to ground via input bypass resistor R3.
そのため、抵抗R1を介してタイミング電流の
分流分ir1(ゲード電流)のみでは基本ゲート部Gj
を電圧状態に遷移させることができず、したがつ
て、負荷抵抗RLにも出力電流ioは現れない。 Therefore, if only the shunt ir1 (gate current) of the timing current is applied via the resistor R1, the basic gate section Gj
cannot be made to transition to a voltage state, and therefore, no output current io appears at the load resistance RL either.
逆に、信号電流isが供給されていない状態で所
定のタイミングに至り、タイミング電流itが供給
されると、抵抗R2を介しての分流分ir2は入力
のジヨゼフソン接合Jsを介して基本ゲート部Gj
の制御端子tcからゲート内に流入し、したがつて
周知の量子干渉効果により、内部の四つのジヨゼ
フソン接合J1〜J4が定められた順番で電圧状態に
遷移することにより、ゲート自体としても最終的
に電圧状態に遷移し、もつて負荷抵抗RLに出力
電流ioが現れる。そしてこの状態は、タイミング
電流itが立ち下がるまで維持されるラツチング・
モードに従う。 Conversely, when a predetermined timing is reached in a state where the signal current is is not being supplied, and the timing current it is supplied, the shunt ir2 through the resistor R2 flows through the input Josefson junction Js to the basic gate section Gj.
flows into the gate from the control terminal tc of The output current io appears at the load resistor RL. This state is maintained as a latching state until the timing current it falls.
Follow the mode.
こうした動作メカニズムから理解されるよう
に、電流が流れているときを論理“1”に対応さ
せたとすると、論理“1”の入力は所定のタイミ
ング時において論理“0”としてラツチされ、論
理“0”の入力は論理“1”としてラツチされて
出力させるから、この回路は否定ラツチ機能を営
むことになる。 As can be understood from this operating mechanism, if the current flowing corresponds to a logic "1", a logic "1" input is latched as a logic "0" at a predetermined timing, and a logic "0" is latched at a predetermined timing. Since the input of `` is latched as a logic ``1'' and output, this circuit performs a negative latch function.
そしてまた、あえて言うならば、上記動作は、
基本ゲート部Gjに上記公報にて開示されている
四接合閉ループ型のものを用いた場合に限つて満
たされるものではなく、他の構成の電流注入型ジ
ヨゼフソン基本ゲートを用いた場合にも同様に成
立する。 And again, if I had to say it, the above operation is
This is not satisfied only when the four-junction closed-loop type disclosed in the above publication is used for the basic gate part Gj, but also when using a current injection type Josefson basic gate with other configurations. To establish.
こうした否定ラツチ回路の良い所は、上記公報
中にも記載されているように、高感度で広動作マ
ージンが得られ、またタイミング信号の立ち上が
り時点でのみラツチ動作であつて、その後の信号
電流の変化は影響が及ばないから、カスケード回
路中に配されても“レーシング”という暴走事故
を起こさないことにある。 As described in the above-mentioned publication, the advantage of such a negative latch circuit is that it has high sensitivity and a wide operating margin, and that it latches only at the rising edge of the timing signal, and the subsequent signal current The reason for this change is that since it has no effect, it will not cause a runaway accident called "racing" even if it is placed in a cascade circuit.
本発明においては、このように、既開発の否定
ラツチ回路の構成および動作を省察した結果とし
て、次のような構成によるジヨゼフソン肯定ラツ
チ回路を提供する。 In the present invention, as a result of reviewing the configuration and operation of previously developed negative latch circuits, a Josephson positive latch circuit having the following configuration is provided.
信号入力端子、出力端子、第一相電源端子、第
二相電源端子を有し、電流注入原理により動作す
るジヨゼフソン肯定ラツチ回路であつて;
ゲート端子、制御端子、共通端子の三端子を有
し、電流注入原理により動作するジヨゼフソン基
本ゲート部と、上記第二相電源端子と上記基本ゲ
ート部のゲート端子との間に挿入された第一の抵
抗と、上記第二相電源端子と基準電位面との間に
挿入された第二、第三の直列抵抗と、該第二、第
三の直列抵抗の接続節点と上記基本ゲート部の上
記制御端子との間に挿入された第一のジヨゼフソ
ン接合と、から成るジヨゼフソン否定ラツチ回路
部と;
上記否定ラツチ回路部の上記第二、第三の直列
抵抗の接続節点と上記信号入力端子との間に挿入
された第二のジヨゼフソン接合と;
上記信号入力端子と上記第一相電源端子との間
に挿入された第四の抵抗と;
上記信号入力端子と上記基準電位面との間に接
続された第五の抵抗と;
を有して成ることを特徴とするジヨゼフソン肯定
ラツチ回路。 A Josephson positive latch circuit that has a signal input terminal, an output terminal, a first phase power supply terminal, and a second phase power supply terminal, and operates according to the current injection principle; It has three terminals: a gate terminal, a control terminal, and a common terminal. , a Josephson basic gate section that operates according to the current injection principle, a first resistor inserted between the second phase power terminal and the gate terminal of the basic gate section, and a first resistor inserted between the second phase power terminal and the reference potential plane. second and third series resistors inserted between the second and third series resistors, and a first Josephson junction inserted between the connection node of the second and third series resistors and the control terminal of the basic gate section. and a second Josephson junction inserted between the connection node of the second and third series resistors of the negation latch circuit and the signal input terminal; and the signal input terminal. a fourth resistor inserted between the input terminal and the first phase power supply terminal; and a fifth resistor connected between the signal input terminal and the reference potential plane. Josephson positive latch circuit featuring:
(作用)
上記構成によるジヨゼフソン肯定ラツチ回路は
次のように動作する。(Operation) The Josefson positive latch circuit having the above configuration operates as follows.
第一相電源電流が与えられた後に第二相電源電
流が与えられると、第二相電源電流の立ち上がり
時点が信号入力のラツチ時点となる。 When the second phase power supply current is applied after the first phase power supply current is applied, the rising point of the second phase power supply current becomes the latch point of the signal input.
したがつて、入出力電流に関し、それらが流れ
ていることを論理“1”に対応させるものとする
と、第一相電源電流が印加された後、第二相電源
電流が印加される以前において、信号入力端子に
論理“1”の信号が与えられている場合には、当
該論理“1”に対応する信号電流と第四の抵抗を
介しての第一相電源電流の和によつて、第二のジ
ヨゼフソン接合が電圧状態に遷移し、以降、当該
信号電流と第一相電源電流は第五の抵抗を介して
基準電位面(一般には接地であつて基本ゲート部
の共通端子電位に等しい)に流され、後続の否定
ラツチ回路部へは入力不能となる。 Therefore, regarding the input and output currents, if the fact that they are flowing corresponds to logic "1", after the first phase power supply current is applied and before the second phase power supply current is applied, When a logic "1" signal is applied to the signal input terminal, the sum of the signal current corresponding to the logic "1" and the first phase power supply current via the fourth resistor causes the The second Josefson junction transitions to the voltage state, and from then on, the signal current and the first phase power supply current are passed through the fifth resistor to the reference potential plane (generally ground, which is equal to the common terminal potential of the basic gate section). The signal is passed to the terminal, and cannot be input to the subsequent NOT latch circuit section.
この状態が生起しているときに、第二相電源電
流が立ち上がると、否定ラツチ回路部の入力は論
理“0”であるので、その出力は論理“1”にな
り、したがつて、本本肯定ラツチ回路全体として
の信号入力端子に入力した信号論理との関係にあ
つては、論理“1”の入力によつて論理“1”が
出力されることになり、所期通りの結果となる。 When the second phase power supply current rises while this state is occurring, the input of the negative latch circuit section is logic "0", so its output becomes logic "1", and therefore, this affirmation is confirmed. Regarding the relationship with the signal logic input to the signal input terminal of the latch circuit as a whole, a logic "1" will be outputted by a logic "1" input, resulting in the expected result.
このときの否定ラツチ回路部の動作自体は、既
に述べた特開昭58−162132号公報中に記載されて
いる否定ラツチ回路の動作と実質的に同じことに
なる。 The operation of the negative latch circuit section itself at this time is substantially the same as the operation of the negative latch circuit described in the aforementioned Japanese Patent Laid-Open No. 162132/1983.
すなわち、当該否定ラツチ回路部にしてみれ
ば、第二相電源端子からの電源電流のみが印加さ
れ、しかも、第二の抵抗を介しての分流分が制御
電流として基本ゲート部の制御端子に、第一の抵
抗を介しての分流分がゲート電流としてゲート端
子に、それぞれ供給される関係となるから、制御
入力電流に対してのゲインを示すことにより、当
該基本ゲート部が電状態に遷移して、出力端子に
ゲート電流を転流した出力電流を表すのである。 That is, in terms of the negative latch circuit section, only the power supply current from the second phase power supply terminal is applied, and moreover, the shunt through the second resistor is applied as a control current to the control terminal of the basic gate section. Since the shunt through the first resistor is supplied to the gate terminal as a gate current, by indicating the gain with respect to the control input current, the basic gate section changes to the electric state. This represents the output current obtained by commutating the gate current to the output terminal.
一方、第一相電源電流の立ち上がり以降、第二
相電源電流の立ち上がりまでの時間内に、信号入
力端子に信号電流が与えられなかつた場合、つま
り信号論理が“0”であつた場合には、第一相電
源電流は第二のジヨゼフソン接合を介して流れ、
否定ラツチ回路部の入力としての第二、第三抵抗
の接続節点にまで至る。 On the other hand, if no signal current is applied to the signal input terminal within the time from the rise of the first phase power supply current to the rise of the second phase power supply current, that is, if the signal logic is "0", , the first phase supply current flows through the second Josephson junction,
It reaches the connection node of the second and third resistors as inputs of the negative latch circuit section.
したがつて、この電流は、否定ラツチ回路部に
してみると論理“1”の入力を受けたことに等価
となるので、その出力は論理“0”となる。 Therefore, this current is equivalent to receiving a logic "1" input from the negative latch circuit section, and its output becomes a logic "0".
すなわち、第二ジヨゼフソン接合を介する第一
相電源電流は、第一ジヨゼフソン接合を介して基
本ゲート部にその制御端子から流れ込み、この状
態で第二相電源が立ち上がると、当該第二相電源
電流の第二抵抗を介しての分流分と、既に入力し
ている第一相電源電流とで第一のジヨゼフソン接
合を電圧状態に遷移させるから、基本ゲート部に
は以降、第一抵抗を介しての第二相電源電流の分
流分しか、ゲート端子から流れ込まないことにな
り、当該基本ゲート部が電圧状態に遷移すること
はないのである。 In other words, the first phase power supply current passing through the second Josephson junction flows into the basic gate section from its control terminal via the first Josephson junction, and when the second phase power supply starts up in this state, the second phase power supply current flows into the basic gate section through the first Josephson junction. Since the shunt flow through the second resistor and the first phase power supply current that has already been input causes the first Josefson junction to transition to a voltage state, the basic gate section is subsequently Only the divided portion of the second phase power supply current flows from the gate terminal, and the basic gate section does not transition to a voltage state.
したがつて、論理“0”の入力に関しても、所
期通り、論理“0”の出力という肯定ラツチ結果
が得られる。 Therefore, even for a logic "0" input, a positive latch result of a logic "0" output is obtained as expected.
そして、上記のメカニズムから顕かなように、
本発明の肯定ラツチ回路の場合には、動作時間は
最大でも一つのジヨゼフソン接合と基本ゲート部
の動作時間の和であり、各々は十分に短いから、
既存のDCラツチ回路等に比すと十分な高速性が
得られ、しかも、信号電流には上限がないこと等
から、動作マージンも極めて広く採ることができ
る。 And, as is clear from the above mechanism,
In the case of the positive latch circuit of the present invention, the operating time is at most the sum of the operating times of one Josefson junction and the basic gate section, each of which is sufficiently short, so that
Compared to existing DC latch circuits, this circuit provides sufficient high-speed performance, and since there is no upper limit to the signal current, an extremely wide operating margin can be achieved.
もちろん、各部の占有面積も、インダクタンス
分を要さないこと等もあつて、DCラツチ回路に
比し、十分に小さくすることができる。 Of course, the area occupied by each part can be made sufficiently smaller than that of a DC latch circuit, as no inductance is required.
なお、基本ゲート部の共通端子、第三抵抗、第
五抵抗の各々に関する基準電位面は、一般には接
地面として共通にされるのが普通であるが、特殊
な場合にはそれぞれ異なる電位面となるこも考え
られる。しかし、こうした場合にも、上記のよう
に第三、第五抵抗がそれぞれバイパス抵抗として
機能し得、結局は本発明の回路が正常に動作する
限り、それで構わない。 Note that the reference potential plane for each of the common terminal of the basic gate part, the third resistor, and the fifth resistor is generally used as a common ground plane, but in special cases, they may be different potential planes. Naruko can also be considered. However, even in such a case, as described above, the third and fifth resistors can each function as bypass resistors, and as long as the circuit of the present invention operates normally, this is fine.
<実施例>
第1図には、上記した本発明の要旨に即して構
成された基本的な一実施例としてのジヨゼフソン
肯定ラツチ回路11が示されており、第2図はそ
の要部動作波形を説明している。<Embodiment> FIG. 1 shows a Josephson positive latch circuit 11 as a basic embodiment constructed in accordance with the gist of the present invention described above, and FIG. 2 shows the operation of its main parts. It explains the waveform.
第1図中において、肯定ラツチ回路11中に備
えられる否定ラツチ回路部10は、既に説明した
理由により、第5図に示される公知既存の否定ラ
ツチ回路10と実質的に同様の構成で良く、した
がつて対応する構成子には下記の符号を除き、第
5図中と同じ符号を付している。 In FIG. 1, the negative latch circuit section 10 included in the positive latch circuit 11 may have substantially the same configuration as the known and existing negative latch circuit 10 shown in FIG. 5 for the reasons already explained. Therefore, corresponding components are given the same reference numerals as in FIG. 5, except for the following reference numerals.
符号の変えられたものについて言えば、第5図
中のタイミング入力端子Ttが第二相電源端子P
2として示され、また信号入力端子Tsは第二、
第三抵抗R2,R3の接続節点P3に、そしてジ
ヨゼフソン接合Jsは第一のジヨゼフソン接合を意
味するものとしてJs1になつており、新たに本肯
定ラツチ回路の出力端子として、端子Toが示さ
れている。 Regarding the items whose signs have been changed, the timing input terminal Tt in Fig. 5 is the second phase power supply terminal P.
2, and the signal input terminal Ts is the second,
At the connection node P3 of the third resistors R2 and R3, the Josephson junction Js has become Js1, meaning the first Josephson junction, and the terminal To is newly shown as the output terminal of the positive latch circuit. There is.
そして、先にも説明したように、基本ゲート部
Gjは、第5図に示された四接合閉ループ型に限
らず、電流注入原理に従う三端子型なら何でも良
いので、単に大きな円で囲つて示し、各端子だけ
に符号tg,tc,teを付して示してある。 And, as explained earlier, the basic gate part
Gj is not limited to the four-junction closed-loop type shown in Figure 5, but any three-terminal type that follows the current injection principle is acceptable, so it is simply shown surrounded by a large circle, and only the terminals are marked with tg, tc, and te. It is shown as follows.
ジヨゼフソン否定ラツチ回路部10の機構に対
し、本発明により付け加えられた部分は、実質的
に次の通りである。 The portions added according to the present invention to the mechanism of Josephson negation latch circuit section 10 are substantially as follows.
第一相電源端子P1があり、これと基準電位面
(図示の場合、一般的な形としての接地)との間
には、第四の抵抗R4と第五の抵抗R5との直列
回路が挿入され、この直列回路の抵抗間接続節点
には本肯定ラツチ回路としての信号入力端子Ti
が設けられている。 There is a first phase power supply terminal P1, and a series circuit of a fourth resistor R4 and a fifth resistor R5 is inserted between this and a reference potential plane (in the case shown, ground as a general form). The connection node between the resistors of this series circuit has a signal input terminal Ti as a positive latch circuit.
is provided.
そして、信号入力端子Tiと否定ラツチ回路の
入力端子に対応する節点P3との間には、第二の
ジヨゼフソン接合Js2が挿入されている。ただ
し、この第二のジヨゼフソン接合の臨界電流値
は、既述した本発明の作用を満足するためには、
第一のジヨゼフソン接合Js1のそれより、少なく
共、小さくしなければならない。この点は、以下
述べるこの実施例に関する動作説明からも顕かで
ある。 A second Josephson junction Js2 is inserted between the signal input terminal Ti and the node P3 corresponding to the input terminal of the negative latch circuit. However, in order to satisfy the effect of the present invention described above, the critical current value of this second Josefson junction is as follows.
It must be at least smaller than that of the first Josephson junction Js1. This point is also clear from the explanation of the operation of this embodiment described below.
第2図も参照すると、第1図に示される本肯定
ラツチ回路の動作は次のように説明することがで
きる。 Referring also to FIG. 2, the operation of the positive latch circuit shown in FIG. 1 can be explained as follows.
第一相電源電流をφ1、第二相電源電流をφ2
として表すと、本回路にあつては、各動作サイク
ルあたり、まず第一相電源電流φ1が立ち上げら
れる。便宜的に信号論理も含めて電流が流れてい
る場合を“1”で示しているが、第2図中、二段
目に矢印Iで示すように、第一相電源電流φ1が
立ち上がると、それは端子P1から第四の抵抗R
4を介し、第二ジヨゼフソン接合Js2、第一ジヨ
ゼフソン接合Js1の経路で否定ラツチ回路部10
中の基本ゲートGjの制御端子tcに流入していく。 The first phase power supply current is φ1, and the second phase power supply current is φ2.
In this circuit, the first phase power supply current φ1 is first raised in each operation cycle. For convenience, the case where the current is flowing including the signal logic is shown as "1", but as shown by the arrow I in the second row of FIG. 2, when the first phase power supply current φ1 rises, It is the fourth resistor R from terminal P1
4, the negative latch circuit section 10 is connected to the path of the second Josephson junction Js2 and the first Josephson junction Js1.
It flows into the control terminal tc of the basic gate Gj inside.
この状態以降において、第二相電源電流φ2が
立ち上がる前に、第2図中、矢印で示すよう
に、信号入力端子Tiに信号論理“1”が与えら
れると、当該信号電流isと第一相電源電流φ1と
により、矢印′で示されるように、それまで超
電導状態を保つていた第二ジヨゼフソン接合Js2
が電圧状態に遷移する(図中では、これをOFF
としてある)。 After this state, if the signal logic "1" is given to the signal input terminal Ti before the second phase power supply current φ2 rises, as shown by the arrow in FIG. Due to the power supply current φ1, the second Josephson junction Js2, which had maintained the superconducting state until then, as shown by the arrow ′
transitions to the voltage state (in the figure, this is OFF)
).
したがつて、このとき以降は、第一相電源電流
φ1も信号電流isも、共に第五の抵抗R5を介し
てのみ、バイパスされるようになる。 Therefore, from this point on, both the first phase power supply current φ1 and the signal current is are bypassed only through the fifth resistor R5.
したがつて、矢印で示すように、第二相電源
電流φ2が端子P2から流入してくると、第二抵
抗R2を介する分流分φ22はそれ自体単独では
電圧状態に遷移させることができない臨界電流値
Ios1のジヨゼフソン接合Js1を介して基本ゲー
ト部10の制御端子tcから該ゲート部内に流入
し、一方で第一抵抗R1を介するゲート電流φ2
1がゲート端子tgから該ゲート内に流入するた
め、当該基本ゲート部Gjは電圧状態にスイツチ
する。 Therefore, as shown by the arrow, when the second phase power supply current φ2 flows in from the terminal P2, the shunt portion φ22 passing through the second resistor R2 becomes a critical current that cannot be brought into a voltage state by itself. value
The gate current φ2 flows from the control terminal tc of the basic gate section 10 into the gate section through the Josefson junction Js1 of Ios1, and on the other hand flows through the first resistor R1.
1 flows into the gate from the gate terminal tg, the elementary gate section Gj switches to a voltage state.
これにより、ゲート電流φ21は出力端子To
を介して負荷抵抗RL側に転流し、第2図中の矢
印で示されるように出力電流ioとして出力論理
“1”を表す。 As a result, the gate current φ21 is changed to the output terminal To
The current is commutated to the load resistor RL side through the output current io, and the output logic "1" is expressed as the output current io, as shown by the arrow in FIG.
こうした一連の動作は、ラツチ・モードにて規
定され、換言すれば本回路のリセツトは、次の条
件により成される。 This series of operations is defined in the latch mode, and in other words, the reset of this circuit is accomplished under the following conditions.
まず第二ジヨゼフソン接合js2に関しては、第
2図中に矢印とで示されるように、信号電流
isと第一相電源電流φ1とが共に立ち下がつた時
点で行なわれる。 First, regarding the second Josefson junction js2, as shown by the arrow in Fig. 2, the signal current
This is performed when both is and the first phase power supply current φ1 fall.
そして、基本ゲート部Gjに関しては、矢印
で示されるように、第二相電源電流φ2が立ち下
がつた時点で行なわれる。 As for the basic gate portion Gj, as shown by the arrow, the operation is performed at the time when the second phase power supply current φ2 falls.
以上、本回路11によれば、論理“1”の入力
を論理“1”の出力として肯定的にラツチできる
ことを証明したが、同様に、論理“0”の入力を
論理“0”の出力としてラツチできることにつ
き、以下、説明する。 As described above, it has been proven that according to this circuit 11, a logic "1" input can be positively latched as a logic "1" output, but similarly, a logic "0" input can be latched as a logic "0" output. What can be latched will be explained below.
第一相電源電流φ1が、第2図中にあつて先に
論理“1”の入力に関して述べた部分の右手に矢
印′にて示されているように、再び端子P1に
与えられた後、第二相電源電流φ2が矢印′に
て示されるように立ち上がる前に、本回路11の
信号入力端子Tiに論理“0”が与えられた場合、
すなわち、有意の信号電流isが与えられなかつた
場合には、当該第一相電源電流φ1は電圧状態に
遷移することのない第二ジヨゼフソン接合Js2か
ら第一ジヨゼフソン接合Js1を介し、制御端子tc
からあらかじめ基本ゲート部Gj内に流入した状
態となつている。 After the first phase power supply current φ1 is again applied to the terminal P1, as shown by the arrow ′ to the right of the part previously mentioned regarding the input of logic “1” in FIG. If logic “0” is applied to the signal input terminal Ti of this circuit 11 before the second phase power supply current φ2 rises as shown by arrow ′,
That is, when no significant signal current is is applied, the first phase power supply current φ1 is transferred from the second Josephson junction Js2, which does not transition to a voltage state, to the first Josephson junction Js1, and then flows through the control terminal tc.
It is in a state that it has already flowed into the basic gate section Gj.
したがつて、ここに第二相電源電流φ2が印加
されて、その分流分φ22が加わると、第一ジヨ
ゼフソン接合Js1がこの時点で電圧状態に遷移
し、ために第二相電源電流φ2の残りの分流分φ
21がゲート端子から基本ゲート部Gj内に流入
しただけでは、このゲートGjは電圧状態に遷移
することができず、したがつて矢印で示される
ように、出力端子Toの論理は“0”を保つ。 Therefore, when the second phase power supply current φ2 is applied here and its shunt φ22 is added, the first Josephson junction Js1 transitions to the voltage state at this point, and therefore the remainder of the second phase power supply current φ2 Diversion of φ
21 simply flows into the basic gate section Gj from the gate terminal, this gate Gj cannot transition to the voltage state, and therefore, as shown by the arrow, the logic of the output terminal To becomes "0". keep.
本回路11においては、各電流を示す符号をそ
のまま、それら電流の大きさを表すものとする
と、上記動作から顕かなように、各種の設計条件
を導くことができる。 In this circuit 11, if the symbols indicating each current are used to directly represent the magnitude of the current, various design conditions can be derived as is apparent from the above operation.
中でも主なものを拾つてみると、第一ジヨゼフ
ソン接合の臨界電流値Ios1と第二ジヨゼフソン
接合の臨界電流値Ios2、第一相電源電流φ1、
第二相電源電流分流分φ22、そして入力信号電
流isの関係においては、次式の群が成立するよう
に設計すれば良い。 Among them, the main ones are the critical current value Ios1 of the first Josephson junction, the critical current value Ios2 of the second Josephson junction, the first phase power supply current φ1,
The relationship between the second phase power supply current shunt φ22 and the input signal current is may be designed so that the following group of equations holds true.
φ1<Ios2<φ1+is;
∴is>Ios2−φ1 ……(1)
Ios2<Ios1<φ1+φ22 ……(2)
したがつて、上記(1)式から分かるように、入力
信号電流isには上限がない。 φ1<Ios2<φ1+is; ∴is>Ios2−φ1 ……(1) Ios2<Ios1<φ1+φ22 ……(2) Therefore, as can be seen from equation (1) above, there is no upper limit to the input signal current is. .
一方で、第一相電源電流φ1との相剰で第二の
ジヨゼフソン接合Js2を電圧状態に遷移させれば
良いから、第5図に示した従来の否定回路におけ
るように、信号電流のみで直列に介在したジヨゼ
フソン接合Jsを電圧状態に遷移させる場合に比す
と、下限も、より低い値で良いことになる。 On the other hand, since it is sufficient to transition the second Josefson junction Js2 to the voltage state with the surplus of the first phase power supply current φ1, it is sufficient to transition the second Josephson junction Js2 to the voltage state, so as in the conventional negative circuit shown in FIG. Compared to the case where the Josefson junction Js interposed in is caused to transition to a voltage state, the lower limit can also be set to a lower value.
これはもちろん、入力信号電流に関して広動作
マージンが確保されていることを意味する。 This, of course, means that a wide operating margin is ensured regarding the input signal current.
別の観点から他の設計的に重要な事項を考える
と、第一相電源電流φ1と第二相電源電流φ2と
の位相関係がある。 Considering other important matters from a different point of view in terms of design, there is a phase relationship between the first phase power supply current φ1 and the second phase power supply current φ2.
しかしこれは、既に説明されているように、そ
して第2図中に示されているように、第一相電源
電流φ1の立ち上がり以降に第二相電源電流φ2
が立ち上がるように時間差Δt1があり、第二相電
源電流φ2の当該立ち上がり以降に時間Δt2を置
いて第一相電源電流φ1が立ち下がる関係があれ
ば良く、信号電流isは第一相電源電流φ1の立ち
上がり以降、第二相電源電流φ2の立ち上がり以
前に加えられるようになつていれば良い。 However, as already explained and as shown in FIG. 2, after the rise of the first phase power supply current φ1, the second phase power supply current φ2
It is sufficient if there is a time difference Δt1 such that the second phase power supply current φ2 rises, and the first phase power supply current φ1 falls after a time Δt2 after the rise of the second phase power supply current φ2, and the signal current is is equal to the first phase power supply current φ1. It suffices if it can be applied after the rise of the second phase power supply current φ2 and before the rise of the second phase power supply current φ2.
このことはまた、両相電流φ1,φ2が共に立
ち上がつている時間があることを意味するが、既
述のように、第二相電源電流φ2に関しては、そ
の立ち上がりのみが有意であるので、第5図示の
公知の否定ラツチ回路10と同様、“レーシング”
等の暴走事故は発生しない。 This also means that there is a time when both phase currents φ1 and φ2 rise together, but as mentioned above, only the rise is significant for the second phase power supply current φ2. , similar to the known negative latch circuit 10 shown in FIG.
No runaway accidents such as this will occur.
第3図に示されるジヨゼフソン肯定ラツチ回路
12は、入力段に電流増幅機能を有するバツフア
部13を追加して本発明実施例の一つでる。 The Josefson positive latch circuit 12 shown in FIG. 3 is an embodiment of the present invention in which a buffer section 13 having a current amplification function is added to the input stage.
当該バツフア部13を除く回路構成部分は、実
質的に第1図に示されている基本的な実施例にお
けると同様ないし同一で良いので、それらの各構
成子には同一の符号を付すと共に、中には適宜、
説明を省略するものもある。 The circuit components other than the buffer section 13 may be substantially the same as or the same as those in the basic embodiment shown in FIG. Some of them are appropriate.
Some explanations may be omitted.
バツフア部13を追加した関係上、この第3図
示の回路12の信号入力端子は、実質的にバツフ
ア部13の入力端子Ti′に移行しているが、肯定
ラツチ機能に関しては、要旨構成で言う第四と第
五の抵抗R4,R5の接続節点が第1図示回路に
おける信号入力端子Tiと同じものとして観念で
きる。 Due to the addition of the buffer section 13, the signal input terminal of the circuit 12 shown in the third diagram has essentially shifted to the input terminal Ti' of the buffer section 13, but regarding the positive latch function, The connection node between the fourth and fifth resistors R4 and R5 can be considered to be the same as the signal input terminal Ti in the first illustrated circuit.
同様の理由で、バツフア部13への入力信号電
流is′を、増幅前の電流と考えることにより、肯
定ラツチ機能に関する入力電流は、端子Tiへの
入力電流isと観念することができ、換言すれば、
バツフア部13の出力電流が第1図における信号
電流isに相当する。 For the same reason, by considering the input signal current is' to the buffer section 13 as the current before amplification, the input current related to the positive latch function can be thought of as the input current is to the terminal Ti, in other words. Ba,
The output current of the buffer section 13 corresponds to the signal current is in FIG.
バツフア部13自体は、既に公知の電流注入型
ジヨゼフソン・スイツチング・ゲートと全く同様
の構成であつて良い。 The buffer section 13 itself may have exactly the same structure as a known current injection Josephson switching gate.
すなわち、第一相電源電流φ1の一部を抵抗R
6を介するゲート電流igとしてバツフア・ゲート
部Gbに供給するようにし、信号電流is′の入力に
より、当該三端子型基本ゲート部Gbが電圧状態
に遷移するようになつていれば良い。 That is, a part of the first phase power supply current φ1 is transferred to the resistor R.
It is only necessary that the gate current ig is supplied to the buffer gate section Gb as the gate current ig through the gate current ig through the gate current ig, and that the three-terminal basic gate section Gb changes to a voltage state upon input of the signal current is'.
抵抗R7は、これも周知のように、基本ゲート
部Gbが電圧状態に遷移したとき以降、入力電流
is′をバイパスして入出力分離を図るためのもの
である。 As is well known, the resistor R7 controls the input current after the basic gate section Gb transitions to the voltage state.
This is to bypass is' and separate input and output.
また、基本ゲート部Gbが電圧状態に遷移した
時の出力電流は、本回路において負荷抵抗RL2
を介して第四、第五の抵抗R4,R5の接続節点
Tiに与えられる増幅された信号電流isとなる。 In addition, the output current when the basic gate part Gb transitions to the voltage state is the load resistance RL2 in this circuit.
The connection node of the fourth and fifth resistors R4 and R5 through
This becomes the amplified signal current is given to Ti.
そのため、この第3図示の回路の動作も、基本
的には第1図の回路におけると変わりない。 Therefore, the operation of the circuit shown in FIG. 3 is basically the same as that of the circuit shown in FIG.
簡単に説明すると、第一相電源電流φ1が与え
られている条件下で、論理“1”を表す信号電流
is′が端子Ti′に印加されると、バツフア部13の
基本ゲート部Gbが電圧状態に遷移し、その負荷
抵抗RL2にアナログ電流レベル的に増幅された
論理“1”の信号電流isが現れる。 To explain briefly, under the condition that the first phase power supply current φ1 is given, the signal current representing logic “1”
When is' is applied to terminal Ti', the basic gate section Gb of the buffer section 13 transitions to a voltage state, and a logic "1" signal current is amplified in analog current level appears at the load resistor RL2. .
そのため、第四抵抗R4を介する第一相電源電
流分と相まつて第二ジヨゼフソン接合Js2を電圧
状態に遷移させ、したがつてその後に第二相電源
電流φ2が与えられると、否定ラツチ回路部10
が電圧状態に遷移して、出力端子Toに論理“1”
を表す出力電流ioが現れる。 Therefore, together with the first phase power supply current flowing through the fourth resistor R4, the second Josefson junction Js2 is brought into a voltage state. Therefore, when the second phase power supply current φ2 is applied thereafter, the negative latch circuit section 10
transitions to the voltage state, and a logic “1” appears at the output terminal To.
An output current io appears that represents .
これに対し、信号論理“0”が与えられるとき
には、バツフア部13は電圧状態に遷移すること
がないから、第一相電源電流の第四抵抗R4を介
する分流分が否定ラツチ回路部10の基本ゲート
部Gjにあらかじめ与えられ、したがつてその後
に第二相電源電流φ2が与えられると、第一ジヨ
ゼフソン接合Js1が電圧状態に遷移することによ
り、当該基本ゲート部Gjは零電圧状態を維持し、
出力論理も出力電流ioが流れないことによつて表
される論理“0”となる。 On the other hand, when the signal logic "0" is applied, the buffer section 13 does not change to the voltage state, so that the shunt portion of the first phase power supply current via the fourth resistor R4 is the basic of the negative latch circuit section 10. When the second phase power supply current φ2, which is applied to the gate part Gj in advance and is subsequently applied, the first Josephson junction Js1 changes to the voltage state, so that the basic gate part Gj maintains the zero voltage state. ,
The output logic also becomes logic "0", which is represented by the fact that the output current io does not flow.
このように、こと肯定ラツチ機能に関しては、
この第3図示の回路系も、第1図示の場合と同じ
である。 Thus, regarding the positive latch function,
The circuit system shown in the third diagram is also the same as that shown in the first diagram.
しかしまた一方で、実際的なジヨゼフソン集積
回路を考える場合には、入力側にバツフア機能が
あり、しかもそれが電流増幅機能を持つているこ
とは極めて望ましい。そうした意味からは、この
第3図に示される回路構成は、将来的に見て、よ
り実践的な回路構成を教えるものである。 On the other hand, however, when considering a practical Josefson integrated circuit, it is extremely desirable to have a buffer function on the input side and, moreover, to have a current amplification function. In this sense, the circuit configuration shown in FIG. 3 will teach more practical circuit configurations in the future.
さらに、ジヨゼフソン論理回路が一般にデユア
ル・レイル方式を採用していくことが予想される
現在では、当該論理回路の入力に与える相補的な
論理信号対を発生する回路を組む場合に、本発明
の肯定ラツチ回路、特に第3図に示されるような
回路は、極めて実際的、合理的な結果を生むと思
われる。なお、デユアル・レイル方式とは、周知
のように、論理信号aがある場合、これを論理回
路に入力されるについては、その相補信号を作
つて、これも同時、平行的に論理回路に入力させ
る方式を言う。 Furthermore, now that Josephson logic circuits are expected to generally adopt a dual-rail system, the present invention can be applied to A latch circuit, especially a circuit such as that shown in FIG. 3, appears to produce very practical and reasonable results. As is well known, the dual rail method means that when there is a logic signal a, when it is input to the logic circuit, a complementary signal is created and this signal is also input to the logic circuit simultaneously and in parallel. Tell me how to do it.
例えば、第3図に示されると殆ど同じ回路を二
組用意し、第4図に示されるように集積回路基板
上に並設的に形成した場合を想定する。 For example, suppose that two sets of almost the same circuits as shown in FIG. 3 are prepared and formed in parallel on an integrated circuit board as shown in FIG. 4.
ただし、第3図の場合と異なるのは、第二ジヨ
ゼフソン接合Js2に関し、下側に示される回路系
ではこれを選択的に短絡するジヤンパ線部分JP
がそのままに形成されているのに対し、第3図示
のバツフア付肯定ラツチ回路12を構成する上側
の回路系において、製作の途中までは同様なジヤ
ンパ線JPが形成されていたにしても、最終段階
までの間のパターニング処理によるか、あるいは
この部分のみの選択的な重ねマスク処理により、
向かい合つた矢印の間の空間JCで示すように、
当該ジヤンパ線JPで切断されていること、そし
て逆に、下側の回路系では、同様に向かい合つた
矢印の間の空間JCで示されるように、第四、第
五の抵抗R4,R5実質的に回路から切り離され
ていること、の二点である。 However, what is different from the case shown in Fig. 3 is the second Josephson junction Js2, and in the circuit system shown at the bottom, the jumper wire portion JP that selectively shorts it.
JP is formed as it is, whereas in the upper circuit system constituting the buffered positive latch circuit 12 shown in FIG. Either by patterning processing up to this stage or by selective overlapping mask processing only for this part,
As shown by the space JC between the facing arrows,
In the lower circuit system, as shown by the space JC between the opposite arrows, the fourth and fifth resistors R4 and R5 are cut at the jumper wire JP. Two points are that it is physically separated from the circuit.
したがつて、上側の回路系は、第3図に示され
る回路と何等、変わることはなく、したがつて二
相電源φ1,φ2による駆動に基づいて既述した
動作に従い、入力端子Ti′に印加された信号論理
aを肯定ラツチして出力端子Toに当該論理aを
出力する。 Therefore, the upper circuit system is no different from the circuit shown in FIG. The applied signal logic a is latched in the affirmative and the logic a is output to the output terminal To.
しかし、下側の回路系は、第二ジヨゼフソン接
合Js2が短絡され、第四、第五の抵抗R4,R5
が無能化されたことにより、それはバツフア付の
否定ラツチ回路14に変えられたことになり、出
力端子Toには否定論理のラツチ結果が得られ
る。 However, in the lower circuit system, the second Josefson junction Js2 is shorted, and the fourth and fifth resistors R4 and R5
By disabling it, it has been changed to a buffered NOT latch circuit 14, and a NOT logic latch result is obtained at the output terminal To.
すなわち、第一相電源電流φ1の印加により、
バツフア部13により増幅された信号論理aは、
下側の回路系にあつては既に第5図に関して説明
した否定ラツチ回路の信号入力端子Tsに相当す
る節点P3に直接に与えられてしまうため、第二
相電源電流φ2が同じく第5図に関して説明した
ときのタイミング電流と同様の働きとなつて、結
果、出力端子Toに否定論理を出力するのであ
る。 That is, by applying the first phase power supply current φ1,
The signal logic a amplified by the buffer section 13 is
In the lower circuit system, the second phase power supply current φ2 is directly applied to the node P3 corresponding to the signal input terminal Ts of the negative latch circuit already explained with reference to FIG. It functions in the same way as the timing current described above, and as a result, a negative logic is output to the output terminal To.
そのため、上側回路系の出力端子Toからと下
側回路系の出力端子Toからとは、入力変化aの
相補対a、より成るデユアル・レイル信号を採
り出すことができるのである。 Therefore, a dual rail signal consisting of the complementary pair a of the input change a can be extracted from the output terminal To of the upper circuit system and from the output terminal To of the lower circuit system.
こうした関係は、第5図と第1図の関係でも満
たし得、その場合にも殆ど肯定側と否定側とで同
様のパターニングとすることができる。 Such a relationship can also be satisfied by the relationships shown in FIG. 5 and FIG. 1, and in that case, almost the same patterning can be achieved on the positive side and the negative side.
このようなパターン構成とすると特に便利なの
は、ジヤンパ線JPを切断したり、ないしは所定
の空間JCを形成するためのパターン・マスクの
みを別途に用意して置けば、これを交換するだけ
で上側の回路系の方を否定ラツチ回路に、下側の
回路系を肯定ラツチ回路に変えるとか、双方共に
本発明による肯定ラツチ回路にして、一入力に関
する並列出力数(いわゆるフアン・アウト)を実
効的に増す等の処理が、マスク・パターンの大掛
かりな変更なくして簡単できることである。 This kind of pattern configuration is especially convenient because if you prepare a separate pattern mask for cutting the jumper wire JP or forming a predetermined space JC, you can easily change the upper part by simply replacing it. By changing the circuit system to a negative latch circuit and the lower circuit system to a positive latch circuit, or by making both positive latch circuits according to the present invention, the number of parallel outputs for one input (so-called fan-out) can be effectively reduced. Processing such as increase can be easily performed without major changes to the mask pattern.
なお、第4図示の場合においても、前段のバツ
フア部13は上下回路に共通することもできる。 In addition, even in the case shown in FIG. 4, the buffer section 13 at the previous stage may be common to the upper and lower circuits.
<発明の効果>
本発明によれば、ジヨゼフソン・コンピユータ
実現のために将来的に必要とされる重要な回路要
素の一つであるジヨゼフソン肯定ラツチ回路を、
電流注入管理に従う構成によつて提供することが
できる。<Effects of the Invention> According to the present invention, the Josephson positive latch circuit, which is one of the important circuit elements that will be needed in the future to realize the Josephson computer, can be
It can be provided by a configuration that follows current injection management.
そのため、本質的に高速動作、広動作マージン
が得られ、また占有面積も小さなものとすること
ができ、高密度集積化に打つて付けとなる外、回
路構成も簡単で、動作信頼性も高い。 Therefore, it inherently provides high-speed operation, wide operating margin, and occupies a small area, making it ideal for high-density integration, as well as simple circuit configuration and high operational reliability. .
そして、将来、最も普通の電源形式となること
が予想される多相脈流電源形式に対しても、矛盾
なく合理的に対応することができる。 Furthermore, it is possible to rationally and without contradiction support the multiphase pulsating current power supply type, which is expected to become the most common power supply type in the future.
第1図は本発明によるジヨゼフソン肯定ラツチ
回路の基本的実施例の概略構成図、第2図は第1
図示回路の要部動作波形の説明図、第3図は本発
明の第二実施例としてのバツフア付肯定ラツチ回
路の概略構成図、第4図は本発明のさらに実際的
な実施例として否定ラツチ回路と組合せた場合の
概略構成図、第5図は従来から構成されていた電
流注入型ジヨゼフソン否定ラツチ回路の概略構成
図、である。
図中、10は電流注入型ジヨゼフソン否定ラツ
チ回路または本発明で用いる否定ラツチ回路部、
11は全体としての電流注入型ジヨゼフソン肯定
ラツチ回路、12はバツフア付ジヨゼフソン肯定
ラツチ回路、13はバツフア部、Gjは電流注入
型ジヨゼフソン・スイツチング・ゲートによる基
本ゲート、Js1,Js2はジヨゼフソン接合、P1
は第一相電源端子、P2は第二相電源端子、Ti
は信号入力端子、Yoは出力端子、である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a basic embodiment of a Josefson positive latch circuit according to the present invention, and FIG.
3 is a schematic diagram of a positive latch circuit with a buffer as a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram of a negative latch circuit as a more practical embodiment of the present invention. FIG. 5 is a schematic diagram of a conventional current injection type Josefson negation latch circuit when combined with a circuit. In the figure, 10 is a current injection Josephson negation latch circuit or a negation latch circuit used in the present invention;
11 is the current injection type Josephson positive latch circuit as a whole, 12 is the buffered Josephson positive latch circuit, 13 is the buffer section, Gj is the basic gate of the current injection type Josephson switching gate, Js1 and Js2 are Josephson junctions, P1
is the first phase power terminal, P2 is the second phase power terminal, Ti
is the signal input terminal, and Yo is the output terminal.
Claims (1)
第二相電源端子を有し、電流注入原理により動作
するジヨゼフソン肯定ラツチ回路であつて; ゲート端子、制御端子、共通端子の三端子を有
し、電流注入原理により動作するジヨゼフソン基
本ゲート部と、上記第二相電源端子と上記基本ゲ
ート部のゲート端子との間に挿入された第一の抵
抗と、上記第二相電源端子と基準電位面との間に
挿入された第二、第三の直列抵抗と、該第二、第
三の直列抵抗の接続節点と上記基本ゲート部の上
記制御端子との間に挿入された第一のジヨゼフソ
ン接合と、から成るジヨゼフソン否定ラツチ回路
部と; 上記否定ラツチ回路部の上記第二、第三の直列
抵抗の接続節点と上記信号入力端子との間に挿入
された第二のジヨゼフソン接合と; 上記信号入力端子と上記第一相電源端子との間
に挿入された第四の抵抗と; 上記信号入力端子と上記基準電位面との間に接
続された第五の抵抗と; を有して成ることを特徴とするジヨゼフソン肯定
ラツチ回路。[Claims] 1. Signal input terminal, output terminal, first phase power supply terminal,
A Josephson positive latch circuit having a second phase power supply terminal and operating according to the current injection principle; A first resistor inserted between the second phase power terminal and the gate terminal of the basic gate section, and second and third resistors inserted between the second phase power terminal and the reference potential surface. a series resistor, and a first Josephson junction inserted between the connection node of the second and third series resistors and the control terminal of the basic gate section; a second Josefson junction inserted between the connection node of the second and third series resistors of the latch circuit section and the signal input terminal; and between the signal input terminal and the first phase power supply terminal. A Josephson positive latch circuit comprising: a fourth resistor inserted; and a fifth resistor connected between the signal input terminal and the reference potential plane.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60157919A JPS6218695A (en) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | Josephson affirmation latch circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60157919A JPS6218695A (en) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | Josephson affirmation latch circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6218695A JPS6218695A (en) | 1987-01-27 |
| JPH0334639B2 true JPH0334639B2 (en) | 1991-05-23 |
Family
ID=15660324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60157919A Granted JPS6218695A (en) | 1985-07-17 | 1985-07-17 | Josephson affirmation latch circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6218695A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10547314B1 (en) * | 2018-12-05 | 2020-01-28 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Superconducting circuits and methods for latching data |
-
1985
- 1985-07-17 JP JP60157919A patent/JPS6218695A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6218695A (en) | 1987-01-27 |
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