JPH0417566B2 - - Google Patents
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- JPH0417566B2 JPH0417566B2 JP60046674A JP4667485A JPH0417566B2 JP H0417566 B2 JPH0417566 B2 JP H0417566B2 JP 60046674 A JP60046674 A JP 60046674A JP 4667485 A JP4667485 A JP 4667485A JP H0417566 B2 JPH0417566 B2 JP H0417566B2
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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素子を用いた線路駆動回
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 line drive circuit using Josephson elements.
(従来技術とその問題点)
入力信号が入力されたときに、被駆動線路に出
力電流を送り出すジヨセフソン素子を用いた駆動
回路は、論理装置の出力回路やジヨセフソン記憶
装置の制御線駆動回路として用いられる。(Prior art and its problems) A drive circuit using a Josephson element that sends an output current to a driven line when an input signal is input is used as an output circuit of a logic device or a control line drive circuit of a Josephson memory device. It will be done.
従来、このような駆動回路として、量子干渉計
を用いた直流駆動型の駆動回路(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 J.RES.DEVELOP.24
(1980)143)が知られている。 Conventionally, as such a drive circuit, a DC drive type drive circuit using a quantum interferometer (IBM Journal of Research and Development (IBM J.RES.DEVELOP.24)
(1980) 143) is known.
第3図は、従来から知られている2接合量子干
渉計を用いた駆動回路から成る線路駆動回路を示
したものである。第3図の回路は、ジヨセフソン
素子301,302と抵抗203とで構成される
2接合量子干渉計304と被駆動線路305とで
構成されている。端子114から2接合量干渉計
304に直流のバイアス電流を供給し、端子11
5に入力信号が入力されると、2接合量子干渉計
304が電圧状態にスイツチし、被駆動線路30
5に出力電流を送り出す。被駆動線路305は超
伝導ストリツプ線路であり、インダクタンスとキ
ヤパシタンスからなる分布定数回路である。前記
駆動回路の動作時間Tは、被駆動線路305のイ
ンダクタンスをL、出力電流値をi、ジヨセフソ
ン接合の両端の電圧をVとすると、T=Li/Vで
与えられる。 FIG. 3 shows a line drive circuit comprising a drive circuit using a conventionally known two-junction quantum interferometer. The circuit shown in FIG. 3 is composed of a two-junction quantum interferometer 304 composed of Josephson elements 301 and 302 and a resistor 203, and a driven line 305. A DC bias current is supplied from the terminal 114 to the two-junction interferometer 304, and the terminal 11
5, the two-junction quantum interferometer 304 switches to a voltage state and the driven line 30
The output current is sent to 5. The driven line 305 is a superconducting strip line, and is a distributed constant circuit consisting of inductance and capacitance. The operating time T of the drive circuit is given by T=Li/V, where L is the inductance of the driven line 305, i is the output current value, and V is the voltage across the Josephson junction.
従つて、インダクタンスLの被駆動線路に出力
電流値iの電流を高速で送り出すためには接合の
両端の電圧Vを大きくする必要がある。前記駆動
回路では、この電圧がジヨセフソン接合のギヤツ
プ電圧VG程度であり、この値以上に大きくとる
ことが出来ないため、高速の動作が困難であると
いう欠点があつた。 Therefore, in order to send a current having an output current value i to a driven line having an inductance L at high speed, it is necessary to increase the voltage V across the junction. In the drive circuit described above, this voltage is approximately the gap voltage V G of Josephson junction, and it cannot be set higher than this value, so it has a drawback that high-speed operation is difficult.
(発明の目的)
本発明の目的は、前述した従来のジヨセフソン
駆動回路の欠点を除き、高速動作可能なジヨセフ
ソン駆動回路を提供することにある。(Object of the Invention) An object of the present invention is to provide a Josephson drive circuit capable of high-speed operation without the drawbacks of the conventional Josephson drive circuit described above.
(発明の構成)
本発明はバイアス分流抵抗と、該抵抗部に接続
するバイアス入力抵抗と、前記バイアス分流抵抗
部の一端に接続し少なくとも2個以上が直列に接
続されているジヨセフソン接合と、前記バイアス
分流抵抗部の他端と接続するインダクタンスと、
該インダクタンスと接続し少なくとも2個以上が
直列に接続されているジヨセフソン接合と、前記
インダクタンスに接続する入力信号端子とを備え
たことを特徴とするジヨセフソン駆動回路、及び
バイアス分流抵抗部と、該抵抗部に接続するバイ
アス入力抵抗と、前記バイアス分流抵抗部の一端
に接続し少なくとも2個以上が直列に接続されて
いるジヨセフソン接合と、前記バイアス分流抵抗
部の他端と接合するインダクタンスと、該インダ
クタンスと接続し少なくとも2個以上が直列に接
続されているジヨセフソン接合と、前記インダク
タンスと入力信号端子との間に設置され少なくと
も2個以上が直列に接続されたジヨセフソン接合
と、入力信号端子に接続した入力抵抗とを備えた
ことを特徴とするジヨセフソン駆動回路である。(Structure of the Invention) The present invention includes a bias shunt resistor, a bias input resistor connected to the resistor, a Josephson junction connected to one end of the bias shunt resistor, and at least two Josephson junctions connected in series; an inductance connected to the other end of the bias shunt resistance section;
A Josephson drive circuit characterized by comprising a Josephson junction connected to the inductance and at least two of which are connected in series, an input signal terminal connected to the inductance, a bias shunt resistor section, and the resistor. a bias input resistor connected to the bias shunt resistor, a Josephson junction connected to one end of the bias shunt resistor and at least two of which are connected in series, an inductance connected to the other end of the bias shunt resistor, and the inductance. a Josephson junction in which at least two or more are connected in series, a Josephson junction in which at least two or more are connected in series and installed between the inductance and the input signal terminal, and a Josephson junction in which at least two or more are connected in series and connected to the input signal terminal. This is a Josephson drive circuit characterized by comprising an input resistor.
(実施例)
以下、実施例を用いてまず第2の本発明のさら
に詳細な説明を行なう。第1図は第2の発明によ
るジヨセフソン駆動回路の実施例を示した図であ
り、抵抗109,110からなるバイアス分流抵
抗部とジヨセフソン接合101〜106とバイア
ス入力抵抗112と入力抵抗108とから構成さ
れるジヨセフソン駆動回路と前記ジヨセフソン駆
動回路の出力端子116に接続され、他端を負荷
抵抗111を通して接地した被駆動線路113と
から構成される。本実施例におけるジヨセフソン
駆動回路の動作は、以下の様にして行なわれる。
端子114に両極性のバイアス電流を加えた状態
で入力信号を端子115に加えると、入力信号電
流はジヨセフソン接合105,106を通して、
ジヨセフソン接合101,102に流れ込む。こ
こでジヨセフソン接合101,102の臨界電流
値は同一の値に設計されるが、素子作製上のばら
つきにより、異なる値となつた場合は、臨界電流
値の小さいほうのジヨセフソン接合が先に電圧状
態にスイツチする。このとき、インダクタンス1
07により抵抗109に向けて流出する電流が抑
制されるため臨界電流値の大きいほうのジヨセフ
ソン接合も電圧状態にスイツチする。被駆動線路
113は、大きなインダクタンスをもつているた
め、ジヨセフソン接合103,104は電圧状態
にスイツチし次いでジヨセフソン接合105,1
06が電圧状態にスイツチすることによつて、バ
イアス電流は被駆動線路113に送り出される。
この様にインダクタンス107は、ジヨセフソン
接合の臨界電流値がばらついた場合においても、
2個直列に接続されたジヨセフソン接合全てを入
力信号が注入されたときに同時に電圧状態にスイ
ツチさせ、バイアス電流の広い動作範囲で正常な
動作を保証するという作用をもつている。また、
負荷抵抗111の値RLは被駆動線路に流れる出
力電流値iとジヨセフソン接合のギヤツプ電圧
VGとからRL=2VG/iと決定される。(Example) Hereinafter, the second invention will be described in more detail using examples. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the Josephson drive circuit according to the second invention, which is composed of a bias shunt resistor section consisting of resistors 109 and 110, Josephson junctions 101 to 106, a bias input resistor 112, and an input resistor 108. The drive line 113 is connected to the output terminal 116 of the Josephson drive circuit, and has its other end grounded through a load resistor 111. The Josephson drive circuit in this embodiment operates as follows.
When an input signal is applied to terminal 115 with a bipolar bias current applied to terminal 114, the input signal current passes through Josephson junctions 105 and 106,
It flows into Josephson junctions 101 and 102. Here, the critical current values of the Josephson junctions 101 and 102 are designed to be the same value, but if they become different values due to variations in device fabrication, the Josephson junction with the smaller critical current value will change the voltage state first. Switch to . At this time, inductance 1
Since the current flowing toward the resistor 109 is suppressed by 07, the Josephson junction with the larger critical current value is also switched to the voltage state. Since the driven line 113 has a large inductance, Josephson junctions 103, 104 switch to a voltage state and then Josephson junctions 105, 1
By switching 06 to the voltage state, a bias current is delivered to the driven line 113.
In this way, the inductance 107 can be used even when the critical current value of Josephson junction varies.
Its function is to simultaneously switch all two Josephson junctions connected in series to a voltage state when an input signal is injected, ensuring normal operation over a wide operating range of bias current. Also,
The value R L of the load resistor 111 is the output current value i flowing to the driven line and the gap voltage of Josephson junction.
From V G , it is determined that R L =2V G /i.
ジヨセフソン接合101〜104の臨界電流値
を0.65mA、ジヨセフソン接合105,106の
臨界電流値を0.43mA、インダクタンス107を
2PH、入力抵抗108を0.4Ω、バイアス分流抵
抗109,110を0.3Ω、負荷抵抗111を3Ω、
バイアス入力抵抗112を25Ωとして、本発明に
よるジヨフソン駆動回路の計算機ジユミレーシヨ
ンを行なつた結果、ジヨセフソン接合101と1
02の臨界電流値が10%異なつた場合においても
正常動作が行なわれることが知られた。ここでイ
ンダクタンス107の値2PHはジヨセフソン接合
101の等価インダクタンスの値を考慮して設定
される。 The critical current value of Josephson junctions 101 to 104 is 0.65 mA, the critical current value of Josephson junctions 105 and 106 is 0.43 mA, the inductance 107 is 2PH, the input resistance 108 is 0.4Ω, the bias shunt resistance 109 and 110 is 0.3Ω, and the load resistance is 111 to 3Ω,
As a result of computer simulation of the Josephson drive circuit according to the present invention, with the bias input resistance 112 set to 25Ω, the Josephson junctions 101 and 1
It has been found that normal operation is possible even when the critical current values of 02 differ by 10%. Here, the value 2PH of the inductance 107 is set in consideration of the value of the equivalent inductance of the Josephson junction 101.
本発明によるジヨセフソン駆動回路の動作時間
Tは被駆動線路113の出力電流値をi、インダ
クタンスをL、2個直列接続されたジヨセフソン
素子の両端の電圧をV(V≒2VG)とすると、T
=Li/Vで与えられる。従つてこの実施例ではジヨ
セフソン素子を2個直列に接続したが、これを2
個以上直列に接続したジヨセフソン素子で構成す
ることによつて、前記Vを大きくし、さらに高速
の動作が可能となる。 The operating time T of the Josefson drive circuit according to the present invention is determined by the following equation: where i is the output current value of the driven line 113, L is the inductance, and V is the voltage across two Josephson elements connected in series (V≒2V G ).
=Li/V. Therefore, in this example, two Josephson elements were connected in series, but this
By configuring the device with more than one Josephson device connected in series, the voltage V can be increased and even higher speed operation can be achieved.
以上の実施例により、高速動作可能なジヨセフ
ソン駆動回路が得られる。 The embodiments described above provide a Josephson drive circuit capable of high-speed operation.
第2図は第1の発明によるジヨセフソン駆動回
路の実施例を示した図であり、抵抗109,11
0からなるバイアス分流抵抗部とジヨセフソン接
合101〜104とバイアス入力抵抗112とか
ら構成されるジヨセフソン駆動回路と前記ジヨセ
フソン駆動回路の出力端子116に接続され、他
端を負荷抵抗111を通して接地した被駆動線路
113とから構成される。 FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the Josephson drive circuit according to the first invention, in which resistors 109, 11
A bias shunt resistor section consisting of 0, Josephson junctions 101 to 104, and a bias input resistor 112. A driven circuit connected to the output terminal 116 of the Josephson drive circuit and whose other end is grounded through a load resistor 111. It is composed of a line 113.
本実施例におけるジヨセフソン駆動回路の動作
は以下の様にして行なわれる。端子114に両極
性のバイアス電流を加えた状態で入力信号を端子
115に加えると、入力信号電流はジヨセフソン
接合101,102に流れ込む。ここでジヨセフ
ソン接合101,102の臨界電流値は同一の値
に設計されるが、素子作製上のばらつきにより、
異なる値となつた場合は臨界電流値の小さいほう
のジヨセフソン接合が先に電圧状態にスイツチす
る。このとき、インダクタンス107により、抵
抗109に向けて流出する電流が抑制されるため
臨界電流値の大きいほうのジヨセフソン接合も電
圧状態にスイツチする。被駆動線路113は大き
なインダクタンスをもつているためジヨセフソン
接合103,104は電圧状態にスイツチしバイ
アス電流は被駆動線路113に送り出される。こ
こで負荷抵抗111の値RLは、被駆動線路に流
れる出力電流値iとジヨセフソン接合のギヤツプ
電圧VGとからRL=2VG/iと決定される。動作
時間は、第2の発明によるジヨセフソン駆動回路
の実施例の動作時間と同じである。 The Josephson drive circuit in this embodiment operates as follows. When an input signal is applied to terminal 115 with a bipolar bias current applied to terminal 114, the input signal current flows into Josephson junctions 101 and 102. Here, the critical current values of Josephson junctions 101 and 102 are designed to be the same value, but due to variations in device fabrication,
If the values are different, the Josephson junction with the smaller critical current value switches to the voltage state first. At this time, the inductance 107 suppresses the current flowing toward the resistor 109, so that the Josephson junction with the larger critical current value is also switched to a voltage state. Since driven line 113 has a large inductance, Josephson junctions 103 and 104 switch to a voltage state and a bias current is delivered to driven line 113. Here, the value R L of the load resistor 111 is determined from the output current value i flowing through the driven line and the gap voltage V G of the Josephson junction as R L =2V G /i. The operating time is the same as that of the embodiment of the Josephson drive circuit according to the second invention.
本発明によるジヨセフソン駆動回路は、入出力
分離を必要としない場合に、有効に用いられ第2
の発明によるジヨセフソン駆動回路に比して広い
動作マージンを持つ。 The Josefson drive circuit according to the present invention can be effectively used in cases where input/output separation is not required.
This invention has a wider operating margin than the Josephson drive circuit invented by John.
以上、本実施例により広い動作マージンを持ち
高速動作可能なジヨセフソン駆動回路が得られ
る。 As described above, according to this embodiment, a Josephson drive circuit having a wide operating margin and capable of high-speed operation is obtained.
(発明の効果)
以上説明した様に、本発明によるジヨセフソン
駆動回路によつて、第1に駆動電圧を高め、高速
動作可能なものとした。本発明によつて、前記ジ
ヨセフン素子を2個直列に接続したジヨセフソン
接合で構成すると、第3図で示した従来の駆動回
路に比して、1/2の動作時間で駆動することが計
算機シミユレーシヨンによつて確かめられた。(Effects of the Invention) As explained above, the Josephson drive circuit according to the present invention firstly increases the drive voltage and enables high-speed operation. According to the present invention, when the Josephson element is configured with a Josephson junction in which two of the Josephson elements are connected in series, it can be driven in half the operating time compared to the conventional drive circuit shown in FIG. 3, according to computer simulation. It was confirmed by.
第2に、素子を作製する上で発生するジヨセフ
ソン接合の臨界電流値のばらつきにより、直列接
続されたジヨセフソン接合の臨界電流値が10%異
なつた場合においても安定に動作することが計算
機シミユレーシヨンによつて確かめられた。 Second, computer simulations showed that the device operates stably even when the critical current values of Josephson junctions connected in series differ by 10% due to variations in the critical current values of Josephson junctions that occur during device fabrication. It was confirmed.
従つて本発明により、安定に高速動作可能なジ
ヨセフソン駆動回路が実現できるという効果が得
られる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to realize a Josephson drive circuit that can stably operate at high speed.
第1図、第2図は本発明によるジヨセフソン駆
動回路の実施例を示す図、第3図は従来から知ら
れている量子干渉計を用いた直流駆動型の駆動回
路を示した図である。
図において、101〜106,301,302
……ジヨセフソン接合、107……インダクタン
ス、109,110……バイアス分流抵抗、11
1,303……負荷抵抗、112……バイアス入
力抵抗、113,305……被駆動線路、114
……バイアス入力端子、115……入力信号端
子、304……2接合量子干渉計、306……リ
セツト回路手段。
1 and 2 are diagrams showing an embodiment of the Josefson drive circuit according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing a DC drive type drive circuit using a conventionally known quantum interferometer. In the figure, 101 to 106, 301, 302
... Josephson junction, 107 ... Inductance, 109, 110 ... Bias shunt resistance, 11
1,303...Load resistance, 112...Bias input resistance, 113,305...Driven line, 114
... Bias input terminal, 115 ... Input signal terminal, 304 ... Two-junction quantum interferometer, 306 ... Reset circuit means.
Claims (1)
バイアス入力抵抗と、前記バイアス分流抵抗部の
一端に接続し少なくとも2個以上が直列に接続さ
れているジヨセフソン接合と、前記バイアス分流
抵抗部の他端と接続するインダクタンスと、該イ
ンダクタンスと接続し少なくとも2個以上が直列
に接続されているジヨセフソン接合と、前記イン
ダクタンスに接続する入力信号端子とを備えたこ
とを特徴とするジヨセフソン駆動回路。 2 バイアス分流抵抗部と、該抵抗部に接続する
バイアス入力抵抗と、前記バイアス分流抵抗部の
一端に接続し少なくとも2個以上が直列に接続さ
れているジヨセフソン接合と、前記バイアス分流
抵抗部の他端と接続するインダクタンスと、該イ
ンダクタンスと接続し少なくとも2個以上が直列
に接続されているジヨセフソン接合と、前記イン
ダクタンスと入力信号端子との間に設置され少な
くとも2個以上が直列に接続されたジヨセフソン
接合と、入力信号端子に接続した入力抵抗とを備
えたことを特徴とするジヨセフソン駆動回路。[Scope of Claims] 1. A bias shunt resistor section, a bias input resistor connected to the resistor section, a Josephson junction connected to one end of the bias shunt resistor section and at least two of which are connected in series; It is characterized by comprising an inductance connected to the other end of the bias shunt resistor, a Josephson junction connected to the inductance and at least two of which are connected in series, and an input signal terminal connected to the inductance. Josephson drive circuit. 2. A bias shunt resistor, a bias input resistor connected to the resistor, a Josephson junction connected to one end of the bias shunt resistor and at least two connected in series, and the bias shunt resistor an inductance connected to the end; a Josephson junction in which at least two of the inductances are connected in series; and a Josephson junction in which at least two of the inductances are connected in series and connected between the inductance and the input signal terminal. A Josephson drive circuit comprising: a junction; and an input resistor connected to an input signal terminal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60046674A JPS61206316A (en) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | Josephson drive circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60046674A JPS61206316A (en) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | Josephson drive circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61206316A JPS61206316A (en) | 1986-09-12 |
| JPH0417566B2 true JPH0417566B2 (en) | 1992-03-26 |
Family
ID=12753917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60046674A Granted JPS61206316A (en) | 1985-03-11 | 1985-03-11 | Josephson drive circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61206316A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2778245B2 (en) * | 1990-11-13 | 1998-07-23 | 日本電気株式会社 | Josephson drive circuit with polarity switching |
| JP2590609B2 (en) * | 1990-12-19 | 1997-03-12 | 日本電気株式会社 | Josephson drive circuit with polarity switching |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58124327A (en) * | 1982-01-20 | 1983-07-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Generating circuit of superconduction timing signal |
| JPS58124330A (en) * | 1982-01-20 | 1983-07-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Generating circuit of superconduction timing signal |
-
1985
- 1985-03-11 JP JP60046674A patent/JPS61206316A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61206316A (en) | 1986-09-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |