DE2806837C2 - Decodierschaltung mit Josephson-Kontakten - Google Patents
Decodierschaltung mit Josephson-KontaktenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Decodierschaltung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Nach Art eines Baumes aufgebaute Decodierer für mit Josephson-Kontakten aufgebauten Speicher sind
u aus dem Stande der Technik bekannt Ein derartiger Decodierer ist beispielsweise in Fig. 6 der US-Patentschrift
36 26 391 offenbart. Die dort gezeigten Anordnungen arbeiten mit Stromsteuerung und mit in Reihe
geschalteten betätigbaren Vorrichtungen, die über Adressenleitungen angesteuert, verschiedene Strompfsde
sperren, so daß cm Strompfad nur nach einer aus
einer Anzahl von Ausgangsieitungen aufgebaut wird, nach der dann der Strom gerichtet ist.
Eine weitere Decodierschaltung ist in IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 17, Nr. 1, Juni 1974, auf Seite
280 offenbart Bei dieser bekannten Anordnung wird eine aus einer Anzahl von Leitungen dadurch ausgewählt,
daß gleichzeitig ein Gate-Strom nach einer Gruppe aus einer Anzahl von Gruppen von Bauelementen
gleichzeitig mit den Steuerleitungen angelegt wird, die in jeder der Anzahl von Gruppen mit einer anderen
betätigbaren Vorrichtung verbunden sind. Das Anlegen eines Durchschaltstromes wählt eine aus der Anzahl
von Gruppen aus, während das gleichzeitige Anlegen
eines Steuerstroms eine der Vorrichtungen aus der ausgewählten Gruppe auswählt. Der Strom fließt dann in
der der Vorrichtung zugeordneten Leitung, welche durch das gleichzeitige Anlegen von Durchschalt- und
Steuerströmen betätigt wurde.
Die bisher bekannten Decodierschaltungen genügen jedoch noch nicht den Ansprüchen, die für schnelle
Speicheranordnungen mit Josephson-Kontakten gestellt werden; diese Decodierschaltkreise weisen nämlich
eine relativ geringe Schaltungsdichte auf, so daß ihre Arbeitsgeschwindigkeit klein und ihre Gestehungskosten
hoch sind. Außerdem lassen sich die bekannten Decodierer nur innerhalb enger Fertigungstoleranzen
herstellen, was wiederum die Gestehungskosten erhöht. Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufga-
be, einen Decodierer der eingangs genannten Art anzugeben, der aufgrund seines Schaltungsaufbaus eine hohe
Arbeitsgeschwindigkeit und eine gute Fertigungsausbeute ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch den im Hauptanspruch gekennzeichneten Decodierer gelöst; Ausgestaltungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Diese Aufgabe wird durch den im Hauptanspruch gekennzeichneten Decodierer gelöst; Ausgestaltungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung schlägt eine mehrstufige Decodierschallung
vor, die in einer Eingangsstufe eine Schaltung
bo enthält, die ein betätigbares Bauelement und eine dieses
überbrückende Impedanz enthüll. Ferner ist eine jeder
Decodierstufe zugeordnete Adreßschleife vorgesehen. Die Schaltung weist dabei mindestens ein Paar mit jeder
der Schleifen verbundenen Adreßvorrichtungen auf.
b5 Durch Betätigung einer oder mehrerer dieser Adreßvorrichuingen
werden 2 ^-Schaltungen, wie die Eingangsschaltung, angesteuert. Die Ausgange dieser
Schaltungen sind wie der Eingangskreis der ersten Stufe
bis zur N—\. Stufe so angeordnet, daß je Stufe 2N-Ausgänge
zur Verfügung stehen. Jeder Ausgang steuert dabei eine betätigbare Vorrichtung einer wie die Eingangsschaltung
aufgebauten Schaltung. Die Ausgänge der A/-ten Stufen sind jeweils elektrisch an 2"-Schaltungen
angeschlossen, die nicht die Eingangsschaltung sind, und /Vhat dabei einen Wert gleich 1,2,3,4,...
Der vorgeschlagene Decodierer zeichnet sich durch eine kompakte Schaltungsanordnung aus und erzielt eine
hohe Operationsgeschwindigkeit; er läßt sich für die Ansteuerung von Speichermatrizen mit Josephson-Kontakten
einsetzen oder für andere Decodieraufgaben innerhalb eines aus Josephson-Kontakten aufgebauten
elektronischen Systems.
Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen im
einzelnen beschrieben.
In den Zeichnungen zeigt
Fig. IA und 1B ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäß aufgebauten Schleifendecodierers.
F i g. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel enes gemäß der Erfindung aufgebauten Schleifendecodierers,
F i g. 3A den Stromverlauf in einer Adressenschleife der F i g. 2, wenn der eine Decodierschaltung überbrükkende
Widerstand so groß ist, daß das betätigbare Schaltelement der Decodierschaltung sich nicht verriegelt,
d. h. selbst zurückstellt,
F i g. 3B eine grafische Darstellung des Stromverlaufs am Ausgang der Übertragungsleitung einer Decodierschaltung
gemäß Fig.2, wenn der Widerstand in der Ausgangsübertragungsleitung so gewählt ist, daß das
zugehörige betätigbare Schaltelement sich nicht selbst verriegelt oder sich nicht von selbst zurückstellt und
F i g. 4A eine grafische Darstellung des Stromverlaufs in einer Adreßschleife der F i g. 2, wenn das zugeordnete
Schaltelement umschaltet und wenn der Wert des Widerstandes in den Decodierschaltungen ausreicht, daß
das zugehörige betätigbare Schaltelement sich selbst verriegelt ι nd
Fig. 4B den Stromverlauf in der Ausgangsübertragungsleitung einer Decodierschaltung gemäß F i g. 2.
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
Fig. IA und IB zeigen schematich einen Schleifendecodierer,
der eine Anzahl in Reihe angeordneter Adressenschleifen enthäi*. deren Zweige jeweils mindestens
eine Decodierschaltung enthalten. Jede Stufe enthält nach dem Eingangskreis eine Adressierschleife, deren
Zweige durch eine in Reihe mit einem Dccodicrschleifenitromkreis angeordnete Adressiervorrichtung
gesteuert wird, der mit dem Eingangskreis identifiziert werden kann. Die erste Adressenschieife enthält zwei
Decodierschleifenstromkreise und jede nachfolgende Adressenschleife enthält doppelt soviele Decodierschleifenstromkreise
wie die vorhergehende Schleife. Da jeder Decodierschleifenstromkreis zwei zugeordnete
Ausgänge aufweist, steuern diese Ausgänge die betätigbaren Schaltelemente in den Decodierschleifensiromkreisen
in einer nachfolgenden Stufe. Die letzte Stufe des Decodierers hat 2/v-Stromkreise und Ausgänge,
von denen nur einer zur Ansteuerung einer Treiberstufe ausgewählt wird, der mit einer Zeilen- oder Spaltenleitung
einer Josephson-Speicheranordnung verbunden werden kann.
In Fig. IA ist eine (',reistufige Decodierschaltung 1
gezeigt, deren einzelne Stufen mit Stufe 1, Stufe 2 und Stufe 3 bezeichnet sind. Der Eingangskreis besteht aus
einem Josephson-Element J1, das durch eine Impedanz
2 überbrückt ist, die ein Widerstand oder ein josephsor.-Element
sein kann, das über einer Verbindungsleitung 3, die eine Übertragungsleitung eines vorgegebenen Wellenwiderstandes
sein kann, parallel zum Josephson-Element J1 geschaltet ist Für den Fall, daß die Verbindungsleitung
3 eine Übertragungsleitung ist, ist die Impedanz 2 schematisch als Widerstand am Eingang in
to Fig. IA dargestellt, dessen Widerstandswert gleich dem
Wellenwiderstand der Verbindungsleitung 3 wäre. Wie noch zu zeigen ist, beeinflussen noch andere Kriterien
als die Impedanz der Verbindungsleitung 3 den Wert des das Josephson-Element /1 überbrückenden Wider-Standes.
Wenn beispielsweise gefordert ist, daß sich J1
selbst verriegelt, dann muß die Impedanz 2 einen relativ hohen Widerstandswert haben. Falls es erwünscht ist,
daß das Element J 1 von selbst zurückstellt oder sich nicht verriegelt, dann muß die Impedanz 2 einen relativ
kleinen Widerstandswert haben. Wie bereits vorgeschlagen, ist es nicht erforderlich, iit.il die Impedanz 2
ein Widerstand ist, sondern sie kann ebenfalls ein Josephson-Element sein, das so aufgebaut ist, daß es dann
den gewünschten Widerstandswert liefert, wer.n sein kritischer Strom überschritten wird. Dies ist in Fig. IA
in der Weise gezeigt, daß ein Josephson-Element 4 mit gestrichelten Linien parallel zu /1 angeschlossen ist.
Eine nicht gezeigte Stromquelle liefert einen Gate-Strom Ig an die Stufe 1, während eine Steuerstromquelle
(nicht gezeigt) einen Steuerstrom /p an eine Steuerleitung 5 liefert. Diese Steuerleitung 5 ist elektromagnetisch
gekoppelt mit dem Josephson-Element JX und wenn dann beide Ströme I1, und In fließen, dann wird J1
von seinem Null-Spannungszustand in seinen Spannungszustand umgeschaltet, wie dies für Josephson-Kontakte
bekannt ist. Durch Umschaltung von /1 wird der Strom /,.· nach der Verbindungsleitung 3 und der
Impedanz 2 umgeleitet. Je nach der Größe des Widerstandes der Impedanz 2 verriegelt sich JX entweder im
Spannungszustand oder geht dann in den Null-Spannungszustand über, wenn der Steuerstrom Ip abfällt. In
jedem Fall fließt der in Fig. IA umgeleitete Gate-Strom als Strom IL 1 in dem in F i g. 1A mit L 1 bezeichneten
Stromkreis, der aus der Impedanz 2 und der Verbindungsleitung 3 besteht. Wenn der Steuerstrom Io in
der Steuerleitung 5 nicht fließt, schaltet J1 nicht um, und
der Gate-Strom Ip wird nicht in den Stromkreis L 1 abgelenkt. Der in dem Stromkreis L 1 fließende Strom
IL 1 kann bekanntlich zum Steuern der Umschaltung
so eines )osephson-Kontakts benutzt werden, der so mit dem Stromkreis L 1 elektromagnetisch gekoppelt ist.
daß er das Fließen des Stromes im Stromkreis L X abfühlt. Im vorliegenden Kai! wird der im Stromkreis L 1
tließende Strom IL 1 dazu benutzt, zwei Josephson-Kontakte /2, Ji z\i steuern, die mit dem Eingangsstromkrcis
ähnlichen Stromkreisen zugeordnet sind und paarweise die Stufe II der Decodierschaltung 1 bilden.
Der aus / I. Impedanz 2 und Verbindungsleitung 3 bestehende Eingangskreis soll im folgenden als
Decodiers.hleifenstromkreis 6 bezeichnet werden. Somit enthält die Stufe 1 der Decodierschaltung 1 zwei
Decodierschleifenstromkreise 6, deren jeder in einem Zweig 7 einer Adressierschleife 8 angeordnet ist. In jedem
Zweig 7 der Adressierschleife 8 ist in Reihe ein Adreßtor A 1 bzw. A 1 eingeschaltet, dem wahre bzw.
komplementäre _Adreßsignale zugeführt werden. Die Adreßtore A I, A~~X sind Josephson-Kontakte, ähnlich
JX. Gemäß der vorliegenden Erfindung befindet sich
A 1 dann, wenn Λ 1 in den Spannungszustand umgeschaltet
ist, im Null-Spannungszustand und umgekehrt. Die Adreßtore A 1. 4~ϊ dienen dazu, den Strom I1, nach
einem der Zweige 7 der Stufe 1 umzuleiten. Zu einem Zeitpunkt, bevor die Adreßsignale an den Adreßtoren
A 1. .4 1 über Adreßsteuerleitungen 9 angelegt werden, teilt sich der Strom lf proportional der Induktivität der
Zweige 7 der Adreßschleife 8 auf. Das Anlegen eines Adressierimpulses an die Adreßsteuerleitung 9 von A 1
schaltet dieses Element in den Spannungszustand um, so daß der Gate-Strom I1, den Josephson-Kontakt A 1, der
sich in seinem Null-Spannungszustand befindet, weil in der zugeordneten Adreßsteuerleitung 9 kein Strom
fließt, durchfließt. Wenn der gesamte Gate-Strom von dem Adreßtor A 1 abgeleitet ist. geht dieses Element in
seinen Null-Spannungs/.usiand über, da zu diesem Zeitpunkt
das Element praktisch nicht von Strom durchflossen ist. Daraus sollte klar sein, daß nunmehr der gesamte
Gate-Strom I, durch das Element A 1 fließt und dieser Strom ist in der Stufe 1 mit le Tbezeichnet, um ihn von
dem Strom lf C zu unterscheiden, der in dem rechts
liegenden Zweig der Stufe I fließen würde, wenn A 1 in den Spannungszustand umgeschaltet wäre, während
sich A 1 im Null-Spannungszustand befindet.
Es sei daran erinnert, daß Teile der Verbindungsleitung 3 elektromagnetisch mit den Josephson-Kontakten
72,73 gekoppelt sind, und die Umschaltung dieser Elemente
steuern, wenn der Strom IL 1 im Stromkreis L 1 fließt, wobei Steuerleitungen 10, in denen ein Strom IL 1
fließt, in der Stufe 1 in Fig. IA elektromagnetisch mit
72 und /3 gekoppelt dargestellt sind. Zur Vermeidung
einer unnötig komplizierten Darstellung ist die gestrichelte Leitung 11 so dargestellt, daß sie sich im unteren
Abschnitt der Leitung nach den .Steuerleitungen 10 erstreckt,
um anzudeuten, daß die Stellerleitungen 10 in Reihe angeordnete Abschnitte der Leitung 3 sind, in
denen der gleiche Strom fließt, nämlich IL I. Der Strom IL 1 fließt natürlich dann in den Steuerleitungen 10,
wenn im Eingangskreis / 1 durch den in der Steuerleitung 5 fließenden Strom Io umgeschaltet ist. Ist der Josephson-Kontakt
7 1 nicht betätigt, dann fließt auch kein Strom in den Steuerieitungen 10, und die Josephson-Kontakte
72 und /3 bleiben unbetätigt. Unter diesen Umständen fließen die Ströme /,.. Toder I.C durch die
Elemente /2, 73. je nachdem, welches der Adreßtore
A 1 bzw. Al betätigt ist. Wenn der Strom IL 1 in den
Steuerleitungen 10 fiießt. werden die Josephson-Kontakte72.73
betätigt, und der Strom I1, Toder le Cfließt
in der 72 bzw. 73 zugeordneten Impedanz 2. je nachdem,
welches der Adreßtore A 1 oder A 1 betätigt ist. In Stufe 1 sind die h den Stromkreisen L 2 und L 3 fließenden
Ströme lt. Tbzw. lg Cmit IL 2 bzw. IL 3 bezeichnet.
Genau wie in der Stufe 1 der Strom IL 1, dienen auch die Ströme IL 2 und IL 3 der Steuerung eines Paares von
losephson-Kontakten in dem Decodierschleifenstromkreis
6 der nächstfolgenden Stufe II. Somit fließt der Strom IL 2 in den Steuerleitungen 10. die elektromagnetisch
mit losephson-Kontakten /4, 7 5 eines Paares von Decodierschlcifenstromkreisen 6 gekoppelt sind. Einer
der Decodier-Sehleifeiistromkreixe 6 liegt in einem
Zweig 7 einer Ailressiersehlcil'e 12. wahrend der andere
Decodicr-Schleifenstromkreis im anderen Zweig 7 der Adressierschleife 12 der Stufe 2 liegt. Die gestrichelt
eingezeichnete Leitung 13 zeigt, daß clic Steuerieitungen
10 der damit gekoppelten Elemente /4. / 5 in Reihe geschaltete Abschnitte der /2 der Stufe I zugeordneten
Übertragungsleitung 3 sind und den gleichen Strom IL 2 fuhren. In gleicher Weise ist die den Strom ILZ führende
Leitung an den Steuerleitungen 10 der Elemente 76, /7 angeschlossen, die Teile eines weiteren Paares von
Decodierschleifenstromkreisen 6 bilden, von denen einer im Zweig 7 einer Adressierschleife 12 und der andere
in dem anderen Zweig 7 der Adressierschleife 12 liegt. Der J 6 enthaltende Decodierschleifenstromkreis 6
ist dabei mit dem 74 enthaltenden Decodierschleifenstromkreis
6 in Reihe geschaltet. In gleicher Weise ist der 77 enthaltende Decodierschleifenstromkreis 6 in
Reihe mit dem J5 enthaltenden Decodierschleifenstromkreis 6 geschaltet. Die gestrichelt eingezeichnete
Leitung 14 zeigt an, daß der Strom IL 3 in den den Elementen 76 und 77 zugeordneten Steuerleitungen 10
fließt und daß diese Steuerieitungen 10 einen Abschnitt
ι ί der Verbindungsleitung 3 bilden, die / 3 in Stufe 1 zugeordnet
ist.
Adreßtore A 2, A 2 sind in Reihe je in einem Zweig 7
der Adreßschleife 12 in Stufe 2 eingeschaltet. Die Adreßtore A 2,~A~2 können in bekannter Weise über ein
>n Adreßregister angesteuert werden und bestimmen, in
welchem Zweig 7 der Adreßschleife 12 der Strom I1,1
fließt. Der Strom lg 1 ist dabei der Ausgangsstrom der
Adressierschleife 8 und ist gleichgroß wie der ursprünglich dem Eingang des Decodierschleifenstromkreises 6
zugeführte Strom Ig.
In ähnlicher Weise, wie bereits im Zusammenhang mit Stufe 2 beschrieben, wirdjn Abhängigkeit davon,
welche? der Adreßtore A 2, ~A2 betätigt ist, und welche
der losephson-Kontakte J4 bis J 7 der Stufe 2 gleichzei-
jo tig betätigt sind, nur einer der Ströme IL 4 bis IL 7 fließen,
der wiederum ein Paar betätigbarer Josephson-Kontakte aus einer Anzahl von Paaren betätigbarer Josephson-Kontakte
schalten wird. Die Ströme IL 4, IL 6 fließen dann in dem Stromkreis L4 bzw. L6, wenn entweder
/4 oder ]6 umgeschaltet ist, und diese Ströme sind gleich I1. I Tund l^Ji. /λ. 1 Tfließt im äußersten linken
Zweig 7 dann, wenn A 2 durch einen in der zugeordneten Stciierleitung 9 fließenden Steuerstrom betätigt ist.
In gleicher Weise fließt der Strom IL 5 bzw. IL 7 in dem
Stromkreis L 5 bzw. L 7 dann, wenn J 5 oder J 7 geschaltet
ist, wobei dieser Strom gleich /,.· IC und le 1 ist. I1, IC
fließt im äußersten rechten Zweig 7 der Adressierschleife 12 dann, wenn das Adreßtor A 2 betätigt ist. Der
Ausgangsstrom le 2 der Stufe 2 ist dann gleichzeitig der
Eingangsstrom der Stufe 3 in F i g. 1B. Gestrichelt dargestellte
Leitungen 15 bis 18 erstrecken sich von den Leitungen 3 in jedem der Decodierschleifenstromkreise
6 der Stufe 2 nach paarweise vorgesehenen Steuerieitungen 10, die mit umschaltbaren Elementen von Paaren
von Decodierschleifenstromkreisen 6 in Stufe 3 elektromagnetisch gekoppelt sind. Somit steuert der Strom
IL 4 die Betätigung oder Umschaltung der Elemente 78, 79, die in verschiedenen Zweigen 7 der Adressierschleife
19 liegen. In gleicher Weise steuert der Strom IL 5 die Elemente 710,7 11, der Strom IL 6 steuert die Elemente
/ 12 und 716, und der Strom /L7 steuert die Elemente
7 14, 7 15. Die Adreßtore A3. A3 sind jeweils in einem
anderen Zweig 7 der Adreßschleife 19 in Reihe eingeschaltet. Dann wird, ähnlich wie in Verbindung mit den
mi vorher beschriebenen Stufen, beschrieben, abhängig davon,
welches der AdrcBiore Λ 3. Λ 3 betätigt und welcher
der Ströme IL 4 bis IL 7 fließt, einer der Ströme IL 8 bis //, 15 in den Stromkreisen L 8 bis L 15 des Decodierschleifenstromkreises
Jjler Stufe 3 fließen. Die
h5 Betätigung des Adreßtores A 3 bewirkt, daß im linken
Zweig 7 der Adreßschleife 19 der Strom I1,27" fließt,
während die Betätigung des Adreßtores A 3 bewirkt, daß der Strom le 2C im rechten Zweig 7 der Adreß-
schleife 19 fließt.
Diese Ströme sind gleich lf 2 und die in //. 8 bis IL 15
fließenden Ströme sind dann gleich I1.2, wenn sie in
einer Impedanz 2 fließen, die den Decodiersehleifcnstromkreis 6 der Stufe 3 zugeordnet ist. Die Vcrbindungsleitungen
3 des Decodierschleifenstromkreises 6 der Stufe 3 sind jeweils elektromagnetisch gekoppelt
mit p'nem josephson-Kontakt 20, der beispielsweise Teil einer Treiberstufe sein kann, die Strom an eine
Wort- oder Bitleitung in einer Josephson-Speichcranordnung liefert.
In der Anordnung gemäß F i g. 1B wird der Strom I1,2,
der gleich dem ursprünglich der Decodierschaltung 1 zugeführten Strom I1, ist, nur an eine der Verbindungsleitungen 3 in den Decodierschleifenstromkreisen 6 der
Stufe 3 abgegeben. Dieser Strom betätigt eine ausgewählte Treiberstufe oder eine andere Vorrichtung, je
nachdem, welche der josephson-Elemente J 1, A 1 oder
~ÄT. A 2 oder A~2. A 3 oder ~Ä3 betätigt sind. Sind beispielsweise
die Elemente / 1, A 1. A 2 und A 3 betätigt, dann fließt der Strom //in der Impedanz 2 des Eingangskreises
als Strom IL 1 und betätigt damit die Elemente J 2, /3. Da das Adreßtor A 1 betätigt ist, wird der Strom
I1: als Strom lfC nach dem rechten Zweig 7 der Stufe 1
umgeleitet. Da 73 in Stufe 1 betätigt ist, fließt der in der
/3 zugeordneten Verbinclungsleitiing 3 als Strom //,3
auftretende Strom /t. C'in der Verbindungsleitung 3 und
betätigt /6. /7der nächstfolgenden Stufe 2. Der Strom
//. 3 tritt am Ausgang der Stufe I als Strom lf 1 auf. wo
er. weil A~2 betätigt ist, nach dem linken Zweig 7 der
Adi 'ßschleife 12 umgeleitet wird, und in diesem Zweig
als Strom λ. 1 T auftritt. Da /4 nicht betätigt ist. fließt
der Strom durch /4 hindurch und kommt an das umgeschaltete Element /6, das bewirkt, daß der Strom nach
der /6 zugeordneten Verbindungsleitung 3 umgeleitet wird, so daß der Strom L 17Ίη der Verbindungsleitung
3 als Strom IL 6 auftritt. Dieser Strom betätigt wieder die Elemente /12, /13 der Stufe 3 über die diesen Strom
führenden zugehörigen Steuerleitungen 10. Der Strom IL 6 tritt nunmehr am Ausgang der Adreßschleife 12 als
Strom lg2 auf, wo er als Eingangsstrom für die Adreßschleife
19 nach dem rechten Zweig 7 der Adreßschleife 19 umgeleitet wird und darin als Strom L 2C auftritt.
Dieser Strom fließt durch die nicht umgeschalteten Elemente /9 und /11 und gelangt an das umgeschaltete
Element J 13. Dort wird der Strom 4.2C nach der J 13
zugeordneten Verbindungsleitung 3 umgeleitet und tritt in dieser Leitung als Strom IL 13 auf. Der Strom IL 13
betätigt das Element 20. das mit der dem Element / 13 zugeordneten Verbindungsleitung 3 elektromagnetisch
gekoppelt ist. wobei das Element 20 wiederum die Wortleitung einer Speicheranordnung anzusteuern vermag.
Von dort fließt der Strom IL 13 über das nicht betätigte Element /15 nach Masse ab. Aus diesem Beispiel
erkennt man, daß bei Betätigung von /1 und von verschiedenen Adreßtoren einer von acht möglichen
Ausgängen betätigt werden kann. Es sollte ferner klar sein, daß durch Zufügung weiterer Stufen eine Auswahl
eines von 16 Ausgängen usw. möglich ist.
Es war zuvor darauf hingewiesen worden, daß der den Adreßschleifen 8,12 und 19 zugeordnete Decodierschleifenstromkreis
6 in einfacher Weise dadurch selbst verriegelnd oder nicht verriegelnd gemacht werden
kann, daß man den Wert des Widerstandes der Impedanz jeder dieser Decodierschleifenstromkreise 6 entsprechend
wählt. Ist der Wert des Widerstandes der Impedanz 2 relativ hoch, dann verriegelt sich ein durch
eine solche Impedanz mit so hohem Widerstand überbrücktcr
josephson-Kontakt von selbst, und die in
Fig. IA. IB dargestellte und beschriebene Schaltung
würde nicht verändert. Wenn man jedoch den Widerstund der die josephson-Kontaktc überbrückenden Imr>
pedanz 2 relativ klein wählt, dann verriegeln sich die Decodierschleifenstromkreise b nicht von selbst, d. h..
sie stellen von alleine zurück. Aus diesem Grund wären entgegen den Erwartungen in den Zweigen 7 der
Adreßschleifen 8, 12 und 19 /.ur Beseitigung umlaufenin
der Ströme Rückstelltorschalmngen erforderlich. Ils
wären daher gesondert betätigbare Rückstciltorschaltungen 21 in jedem Zweig 7 der Decodierschleifen 8, 12
und 19 vorzusehen.
Es sei nun wieder auf die Adreßschleife 8 in Fig. IA
j Bezug genommen unter der Annahme, daß der Widerstandswert
der Impedanz 2 ausreichend hoch gewählt ist, so daß der Decodicrschlcifenstromkreis 6 sich selbst
verriegelt, wobei ferner angenommen sei. daß das Adreßtor A 1 nicht betätigt, das Adreßtor A 1 dagegen
betätigt ist, dann arbeitet die Schaltung wie folgt:
Der Strom lk. C wird nach dem linken Zweig 7 der
Adreßschleife 8 abgeleitet. Durch das Adreßtor A 1 fließt ein abnehmender Strom, während im Zweig 7 ein
ansteigender Strom fließt, der seinen Endwert nach einer
Zeit erreicht, die eine Funktion der Induktivität der Adreßschleife 8 ist. !'ließt in dem rechten Zweig 7 kein
Strom mehr, dann stellt A T unmittelbar zurück, da der
Strom unterhalb den Wert /„„„ von Ά~1 abgefallen ist.
Unter der Annahme, daß die Elemente / 2, / 3 durch den
jo Steuerstrom IL 1 betätigt sind, dann schaltet zu diesem
Zeitpunkt / 2 um und leitet den Strom in den Stromkreis L 2 ab. Das Element A 1 ist bereits in seinen Null-Spannungszustand
zurückgegangen, da es nicht langer von Strom durchflossen wird, und stellt nunmehr einen
j) Kurzschluß für den linken Zweig 7 der Adreßschleife 8
dar. Es sei darauf hingewiesen, daß das Adreßtor A 1 •und /3 im Null-Spannungszustand sind, so daß sie damit
einen Kurzschlußstromkreis über den linken Decodierschleifenstromkreis 6 der Adreßschleife 8 darstellen.
Nach Umschalten von J 2 versucht der Strom If T von
dem linken Zweig 7 nach dem rechten Zweig 7 umzuschalten, der einen Kurzschluß darstellt. Dies kann jedoch
nicht unmittelbar erfolgen, da der Zweigstrom die Parallelkombination aus dem Widerstand der Impedanz
2 im Stromkreis L 2 und dem Widerstand RJ des Elements 12 sieht und mit der Zeitkonstante L/R abnimmt,
wobei R die Parallelkombination aus Widerstand des Stromkreises L 2 und dem Widerstand /?,des Elementes
/2 ist.
Nachdem der durch / 2 hindurchfließende Strom nach dem Stromkreis L 2 umgeleitet wurde und einen Strom
Il. 2 erzeugt hat, fällt er nun in gleicher Weise ab wie der
Schleifenstrom, während sich der Strom in A 1 entsprechend aufbaut. Wenn der /2 durchfließende Strom unter
den Wert /„„„ von /2 abgefallen ist, dann stellt dieses
Element in den Null-Spannungszustand zurück. Der gesamte Strom fließt nunmehr im rechten Zweig 7, und
A 1 steht für einen weiteren Zyklus bereit.
ist der Widerstand des Stromkreises 2 ausreichend klein, so daß der Decodierschleifenstromkreis 6 des linken
Zweiges 7 der Adreßschleife 8 sich nicht verriegelt oder selbst zurückstellt, dann verhält sich die Schaltung,
nachdem A 1 in den Spannungszustand umgeschaltet hat, etwas anders. Während der Aufbau des im linken
Zweig 7 der Adreßschleife 8 fließenden Stromes genau der gleiche ist, wie dies im Zusammenhang mit der Arbeitsweise
bei der Verriegelung beschrieben wurde, ist das dynamische Verhalten des Decodierschleifenstrom-
kreises 6 anders, wenn /2 in den Spannungszustand umschaltet. Zu diesem Zeitpunkt fällt der im Zweigstromkreis
fließende Strom /A.Tauf einen kleinen Wert
ab, weil der Strom nach der Impedanz 2 des Stromkreises L 2 abgeleitet wird. Wenn j 2 umschaltet, dann steigt
wegen der hohen Induktivität der Adreßschleife 8 der Strom in der Impedanz 2 augenblicklich auf einen Spitzenwert
an, "'ährend wegen des Verhältnisses der Induktivitäten
:r% dem Decodierschleifenstromkreis und der Induktivität der Adresscnschleife der in der Adreßschleife
fließende Strom nur geringfügig abfällt. Ein weiteres Abfallen des Stromes in der Adressenschleife wird
dadurch ausgeschlossen, daß / 2 sich augenblicklich wegen des geringen Widerstandes der Impedanz 2 in den
Null-Spannungszustand zurückstellt. Der im Stromkreis L 2 zur Verfügung stehende Ausgangsinipuls kann in
einer nachfolgenden Decodierschleife benutzt werden. Da jedoch der S]rom wegen des Null-Spannungszustandes
von /2 und Ä~f in der Adreßschleife verbleibt, müssen
die ursprünglichen Bedingungen wieder hergestellt werden, damit ein nächster Zyklus ausgeführt werden
kann. Dies wird durch die Betätigung einer Rückstelltorschaltung 21 bewirkt, die dem rechten Zweig 7 der
Adreßschleife 8 zugeordnet ist. Typische Werte für den Widerstand der Impedanz 2 im Schlcifendeeodierstromkreis
6 liegen bei 1 Ohm für eine Verriegelung und bei 0,2 Ohm für selbsttätiges Rückstellen bei Stromstärken
von 2 mA.
In F i g. 2 ist schematisch ein Schleifendecodierer dargestellt, bei dem die Adreßtore des Decodierers alle in
Reihe geschaltet sind. Jede hinter dem Eingangskreis liegende Stufe wird durch ein Paar Adreßtore gesteuert
und jedes dieser Adreßtore ist durch eine zugehörige Adreßschleife überbrückt. Am Eingang des Decodierers
liegt ein schaltbares Bauelement, das über eine Übertragungsleitung mit einer überbrückenden Impedanz verbunden
ist. Diese Übertragungsleitung weist zwei Ausgänge auf, die zur Steuerung von schaltbaren Elementen
der Decodierschleifenstromkreise benutzt werden, die in Reihe in jeder der Adreßschleifen der nachfolgenden
Decodierstufen angeordnet sind. Jede Stufe enthält 2/v-Decodierschaliunpen, und die Hälfte dieser Decodierschaltungen
sind jeweils jeder der Adreßschleifen in jeder Stufe zugeordnet. Die zweite Stufe weist somit
schlossen ist. Wird J 1 durch eine Kombination der Ströme If und Io betätigt und umgeschaltet, dann wird, wie
im Zusammenhang mit Fig. IA beschrieben, der Strom If nach dem Stromkreis L 1 umgeleitet und tritt in diesem
als Strom IL 1 auf. Wie man aus dem Folgenden noch erkennen wird, wird der Strom IL 1 zur Betätigung
der Josephson-Elemente ] 2. J3 über Steuerleitungen 10
benutzt, die mit Teilen der Übertragungsleitung 3 des Decodierschleifenstromkreises 6 im Eingang in Reihe
ίο geschaltet sind.
Die Adreßtore Al1Al, die Josephson-Ströme führen
können, sind in F i g. 2 in Reihe mit J 1 geschaltet und sind außerdem durch Adreßschleifen 31 bzw. 32 überbrückt,
in denen ebenfalls betätigbare Elemente /2 und /3 angeordnet sind, die ebenfalls Josephson-Ströme
führen können. Jedes der Elemente/2, /3 ist durch eine
Impedanz 2 und eine Übertragungsleitung 3 überbrückt,
die die Stromkreise L 2 bzw. L 3 bilden. In den Stromkreisen
L 2, L 3 fließen die Ströme IL 2, IL 3, wenn die Elemente 12. j S entsperrt sind, je nachdem, weiches der
Adreßtore A 1. Ä~T betätigt ist. Wie bereits angedeutet,
werden die Josephson-Kontakte oder Elemente }2 und /3 durch zugehörige Abschnitte 10 einer Steuerleitung
betätigt, in der der Strom IL 1 durch diese in Reihe
>5 geschalteten Leitungsabschnitte fließt, die ein Teil der
Übertragungsleitung 3 des Decodierschleifenstromkreises 6 des Eingangs bilden. Um eine unnötig komplizierte
Darstellung zu vermeiden, ist eine gestrichelt eingezeichnete Leitung 33 gezeigt, die sich vom unteren Teil
jo der Übertragungsleitung 3 nach den Steuerleitungen 10
erstreckt und damit andeutet, daß die Steuerleitungen 10 mit der Leitung 3 in Reihe geschaltet sind, wobei alle
diese Leitungen den gleichen Strom IL 1 führen. Die Adreßtore A I1 Ä~T werden durch Anlegen eines Adreßstromes
an die zugehörigen Steuerleitungen 9 betätigt und wenn eines der Elemente betätigt ist, ist das andere
gesperrt. Wenn also beispielsweise A 1 betätigt ist, dann tritt der Strom /,. in der AdreSächlcifc 31 a!s_Strorrt .',.. Γ
auf. Wenn in gleicher Weise das Adreßtor A 1 betätigt ist. dann tritt der Strom I1, in der Schleife 32 als Strom
/,. C auf. Die gleichen Ströme treten auch in den Stromkreisen
L 2. L 3 als Ströme IL 2, IL 3 dam. auf. wenn / 2
bzw./3 betätigt ist.
Die Stufe Il der Dccodierschaltung 30 ist ähnlich auf-
Die Stufe Il der Dccodierschaltung 30 ist ähnlich auf-
vier Decodierstromkreise auf, wobei jeweils zwei den
Adreßschleifen dieser Stufe zugeordnet sind. Jedes der umschaltbaren Elemente der zweiten Stufe wird durch
die beiden am Ausgang der ersten Stufe (N = 1) zur Verfügung stehenden Ausgangssignale gesteuert. Die
letzte Stufe des Decodierers in Fig.2 liefert eins aus 8
(N = 3; 2N = 8) verfügbaren Ausgangssignalen, wobei
dieses Ausgangssignal zur Ansteuerung einer Treiberstufe benutzt werden kann, die mit einem Josephson-Speicher
verbunden ist.
Der Eingang des Decodierers 30 ist genauso aufgebaut wie der Decodierer in Fig. 1, und die gleichen
Elemente in F i g. 2 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in den Fig. IA und IB. Die Impedanz
kann dabei einen Widerstandswert gleich dem Wellenwiderstand der Übertragungsleitung 3 aufweisen, und
zusätzlich dazu kann sie einen solchen Widerslandswert besitzen, daß der Decodierschleifenstromkreis 6 der
Stufe 1 sich entweder verriegelt oder von selbst zurückstellt. Genauso wie beim Eingang in Fig. IA kann
der Josephson-Kontakt J 1 durch einen umsci.altbaren
Josephson-Kontakt, anstelle der Impedanz 2, überbrückt
sein. Fig. 2 zeigt ein Josephson-tiement 4. das
parallel zu /1 über gestrichelt gezeigte Leitungen ange-
gebaut wie die Stufe I. mit der Ausnahme, daß die
Adressierschleifen 34, 35 jeweils einen weiteren Decodierschleifenstromkreis 6 enthalten. Die Adreßtore A 2,
A 2 sind somit durch Adrcssierschleifen 34 bzw. 35 überbrückt, wobei die Adressierschleife 34 in Reihe eingeschaltete
Josephson-Kontakte /4, J5 enthält, während
die Adreßschleife 35 in Reihe eingeschaltete Josephson-Kontakte/6./7
enthält. Jedes dieser Elemente ist durch eine Impedanz 2 überbrückt, die parallel zu dem EIement
durch eine Übertragungsleitung 3 angeschlossen ist. Diese Elemente bilden die Stromkreise L 4 bis L 7,
die die Ströme IL4 bis ILl aufnehmen können. Die
Josephson-Kontakte J4, /5 werden durch die Ströme
IL2 bzw. IL3 betätigt. In gleicher Weise werden die
Josephson-Kontakte /6, /7 durch die Ströme IL 2 bzw. IL 3 betätigt. Diese Ströme treten in den zugehörigen
Steuerleitungen 10 auf, die für die Elemente, die vom Strom IL 2 durchflossen werden, in Reihe geschaltete
Abschnitte der Übertragungsleitung 3 des Stromkreises L2 sind. Für diejenigen Josephson-Elemente, die den
Strom IL 3 führen, sind die Steuerleitungen 10 in Reihe geschaltete Abschnitte der Übertragungsleitung 3 des
Stromkreises L3. Um eine unnötig komplizierte Darstellung
zu vermeiden, sind als gestrichelt Linien dar-
gestellte Leitungen 36, 37 eingezeichnet, die sich von dem unteren Teil der Stromkreise L 2 bzw. L 3 nach den
Steuerleitungen 10 erstrecken und damit andeuten, daß die Steuerlcitungen 10 tatsächlich mit den Leitungen 3
der Stromkreise L 2 bzw. L 3 in Reihe geschalte; sind.
Wie bereits erwähnt, wird durch die Adreßtore A 2.
A 2 dann, wenn diese betätigt sind, der Strom I1,. in die
Adreßschleife 34 bzw. 35 umgeleitet, und dieser Strom tritt in der entsprechenden Schleife als Strom /,. 1 Tbzw.
schalten von A 1 der Strom nach der Adreßschleife y.
umgeleitet. In der Adreßschleife 31 tritt dann ein zunehmender Strom auf, der eine Funktion der Induktivität
der Adreßschleife 31 ist und seinen eingeschwungenen *>
Zustand bei 40 in Fig. 3A erreicht. An diesem Punkt
schaltet /2 um und leitet damit den Strom l.: T augenblicklich
als Strom IL 2 in den Stroivkrcis L 2 um. Da
jedoch der Widerstand der Impedanz im Stromkreis L 2 klein ist, stellt /2 unmittelbar in den Null-Spannungszu-
If IC auf. Somit wird abhängig davon, ob J 1 betätigt ist to stand zurück, wodurch der Strom l,: T nur um einen
und welches der Adreßtore betätigt ist. keiner oder einer der Ausgangsslröme IL 4 bis IL 7 am Ausgang auftreten
und kann dazu benutzt werden, den zugeordneten Josephson-Kontakt 38 zu betätigen, der jeweils
elektromagnetisch mit dem zugehörigen Stromkreis L 4 bis L 7 gekoppelt ist. Die losephson-Kontaktc 38 können
beispielsweise zur Ansteuerung einer Wort- oder Bitleitung eines Speichers benutzt werden.
In Fig. 2 sind in jeder der Adreßschleifen 31 bis 35
kleinen Betrag abfällt, wie dies bei 41 in F i g. 3A gezeigt ist. Beim Umschalten von /2 steigt wegen der hohen
Indukliviiäi der AdreUschleife 31 der Strom in der Impedanz
2 des Stromkreises L 2 augenblicklich auf den in V i g. 3B gezeigten Spitzenwert 42 an. während der in
der Adreßschlcife 31 fließende Strom als Funktion des
Verhältnisses der Induktivität in dem Decodierschicifenstromkreis
6 zur Induktivität in der Adreßschleife 31 nur geringfügig abfällt. Gewöhnlich beträgt dieses Ver-
Rückstelltorsc'iialtungen 39 angeordnet. Diese Rück- 20 hältnis etwa 1 :12. bin weiterer Abfall des Stromes in
Stelltorschaltungen 39 werden in genau der gleichen der Adreßschleife 31 wird durch das auf den niedrigen
Widerstand der Impedanz 2 zurückzuführende rasche Rückstellen des Elementes /2 in den Null-Spannungszustand
verhindert. Der im Stromkreis L 2 auftretende
selbst rückstellend sind. Wenn diese gleiche Impedanz einen wesentlich höheren Widerstandswert aufweist,
dann arbeiten die Elemente J1 bis /7 mit Selbstverriegelung,
so daß keine Rückstelltcre 39 erforderlich sind.
Ist das Element /1 betätigt und sind die Adreßtore
A 1 und A 2 betätigt, dann fließt im Stromkreis L 5 ein Strom IL 5, der den zugehörigen damit elektromagnetisch
gekoppelten Josephson-Kontakt 38 betätigt.
Weise benutzt, wie die Rückstelltorschaltungen 21 in
Fig. 1. Sie werden in der Weise eingesetzt, daß der
Widerstandswert der Impedanz 2, die jedem der Josephson-Elemente /1 bis /7 zugeordnet ist, einen aus- 25 Ausgangsimpuls kann zur Betätigung eines nachfolgenreichend kleinen Wert aufweist, so daß diese Elemente den Decodierschleifenstromkreises 6 verwendet werden. Da jedoch in der Adreßschleife 31 wegen des Null-Spannungszustandes der Elemente /2 und Λ 1 weiterhin ein Strom fließt, müssen für die Durchführung eines 30 nachfolgenden Zyklus die ursprünglichen Bedingungen wieder hergestellt werden. Dies wird durch Betätigung der der Adreßschleife 31 zugeordneten Rückstelltorschaltung 39 erreicht.
Fig. 1. Sie werden in der Weise eingesetzt, daß der
Widerstandswert der Impedanz 2, die jedem der Josephson-Elemente /1 bis /7 zugeordnet ist, einen aus- 25 Ausgangsimpuls kann zur Betätigung eines nachfolgenreichend kleinen Wert aufweist, so daß diese Elemente den Decodierschleifenstromkreises 6 verwendet werden. Da jedoch in der Adreßschleife 31 wegen des Null-Spannungszustandes der Elemente /2 und Λ 1 weiterhin ein Strom fließt, müssen für die Durchführung eines 30 nachfolgenden Zyklus die ursprünglichen Bedingungen wieder hergestellt werden. Dies wird durch Betätigung der der Adreßschleife 31 zugeordneten Rückstelltorschaltung 39 erreicht.
Ist der Widerstand der im Dccodierschleifenstrom-Durch
Betätigung von /1 fließt also ein Strom IL 1 im 35 kreis 6 dem Josephson-Kontakt /2 zugeordneten Impe-Stromkreis
L 1. Dieser Strom tritt in Stufe I als Strom danz 2 ausreichend hoch, so daß dieser Stromkreis sich
If 1 auf und fließt durch A 1, das nicht betätigt ist. Der selbst verriegelt, dann sind die Verhältnisse etwas angieiche
Strom durchfließt jedoch das betätigte Adreßtor ders, und die Rückstelllorschaiiungen 33 sind nicht er-
A 1 und wird damit nach der Adreßschleife 32 umgelei- forderlich. Wenn das Adreßtor A 1 betätigt ist. tritt der
tet und tritt dabei als Strom If Cauf. Da /3 durch den in 40 Strom /λ. Tin der Adreßsthleife 31 auf. und der Strom
der zugeordneten Steuerleitung 10 auftretenden Strom steigt, wie bei 40 in Fi g. 4A gezeigt, in gleicher Weise,
IL 1 betätigt ist, wird der Strom lg C als Strom IL 3 in wie im Zusammenhang mit F i g. 3A beschrieben, auf
den Stromkreis L 3 abgeleitet. Der Strom IL 3 verläßt seinen Wert im eingeschwungenen Zustand an. Wenn
die Adressierschleife 32 und gelangt als Eingangsstrom der gesamte Strom nach der Adreßschleife 31
>mgelei- Ig 1 in die Stufe II. Da das Adreßtor A 2 betätigt ist, wird 45 tet ist, dann schaltet .4 1 unmittelbar zurück, da der
der Strom le 1 nach der Adressierschleife 34 umgeleitet Strom in diesem Element unter den Wert /m,„ abgefallen
und tritt dort als Strom Ig IT auf. Dieser Strom wird, ist. Zu diesem Zeitpunkt wird /2 durch den Strom IL 1
weil er auf das betätigte Josephson-Element /5 trifft, umgeschaltet und leitet damit den Strom nach dem
das durch den in der zugeordneten Steuerleitung 10 Stromkreis L 2 ab. A 1 hat bereits in den Null-Spanfließenden Strom IL 3 betätigt wurde, nach dem Strom- 50 nungszustand umgeschaltet und bildet, da nunmehr kein
kreis L 5 umgeleitet und tritt dort als Ausgangsstrom Strom durch A 1 fließt, für die Adreßschleife 31 einen
IL 5 auf. Kurzschluß. Der Strom L T versucht nun von der
Zu diesem Zeitpunkt sei darauf hingewiesen, daß die Adreßschleife 31 nach dem kurzgeschlossenen Zweig
in Fig.2 dargestellte Schaltung auf eine beliebige An- mit dem Adreßtor A 1 zu fließen. Dies ist nicht augenzahl
von Stufen ausgedehnt oder erweitert werden kann 55 blicklich möglich, da der Schleifenstrom nunmehr die
und beispielsweise einen Ausgang von 1 aus 8.1 aus 16 Parallelkombination aus Widerstand der Impedanz 2 im
oder 1 aus 32 auswählen kann. Stromkreis L 2 und den Widerstand Rj von J 2 antrifft
Fig.3A ist eine grafische Darstellung des in einer und damit entsprechend der Zeitkonstante LJR abfällt,
Adressierschleife fließenden Stroms, wenn der einen wobei R die Parallelkombination des Widerstandes der
Decodierschleifenstromkreis 6 überbrückende Wider- ω Impedanz 2 und des Widerstandes Rj des Josephsonstand
einen solchen Wert hat, daß das dadurch betätig- Kontakts / 2 ist.
bare Josephson-Element sich nicht verriegelt oder Der aus /2 umgeleitete Strom fällt nach Abgabe ei-
selbst zurückstellt, während F i g. 3B eine grafische Dar- nes bei 43 in F i g. 4B gezeigten Ausgangsimpulses in der
stellung des sich dabei in der Ausgangsübertragungslei- gleichen Weise ab, wie der Strom in der Adreßschleife
tung der Decodierschaltung 6 ergebenden Stromes 65 31, und dies ist in Fig.4A und 4B bei 44 gezeigt. Fällt
zeigt. der Strom in /2 soweit ab, daß /m,n von /2 erreicht ist.
Gemäß F i g. 3A, 3B in Verbindung mit dem Element dann schaltet dieses Josephson-Element in den NuIl-
A 1 und der Adreßschleife 31 in Fig. 2 wird bei Um- Spannungszustand zurück. In der Adreßschleife 31 fließt
13
nunmehr kein Strom, der jetzt durch A 1 fließt, das im Null-Spannungszustand ist. Das Adreßtcr A 1 ist nunmehr
für einen weiteren Zyklus bereit.
Die hier verwendeten Adreßtore und betätigbaren Josephson-Koniakte, die in den Schaltungen gemäß
Fig. IA, IB und 2 eingesetzt sind, können an sich bekannte
Josephson-Kontakte sein, können aber auch aus Mehrfach-Josephson-Kontakten aufgebaut sein, wie sie
als Interferometer bekannt sind. Weiterhin können alle
Yerbindungsleitungen. wie die Übertragungsleitungen 3. die Steuerleitungen 19 und die Leitungen der verschiedenen
Adreßschleifen aus einem Material bestehen, das bei der Temperatur von flüssigem Helium (angenähert
4,2° K) supraleitend ist. Typische Josephson-Kontakte
und Verbindungsleitungen, die bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden
können, sind in der US-Patentschrift 37 58 795 der Anmelderin offenbart. Herstellungsverfahren zum Aufbauen
von Josephson-Kontakten können der US-Patentschrift 38 49 276 entnommen werden. Widerstandsab-Schlüsse
2, die bei der Betriebstemperatur der Schaltung nicht supraleitend sein müssen, können aus einem damit
verträglichen Material hergestellt sein, das die gewünschten Widerstandswerte bei der Betriebstemperatur
liefert. Die US-Patentschrift 39 13 120 der Anmeiderin zeigt ein Material und ein Fertigungsverfahren für
Schaltungen und einen Abschlußwiderstand, der bei der Durchführung der Erfindung Verwendung finden kann.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen M)
J5
40
45
55
bO
b5
Claims (9)
1. Decodierschaltung mit in Stufen angeordneten, selektiv schaltbaren Josephson-Kontakten zur Auswahl
eines aus 2/v-Ausgangssignalen (20), wenn ein
Adreßsignal mit N Eingängen (Ai) angelegt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Eingangsstromkreis mit einem Decodierschleifenstromkreis
(6) vorgesehen ist, der aus einem durch ein Steuersignal (fo) geschalteten Josephson-Kontakt
(J 1) und einer dazu parallel geschalteten Impedanz (2) besteht, daß jede Stufe (i) des Decodierers
zwei als Josephson-Kontakte ausgebildete Adreßtorschaltungen enthält, an deren Steuerleitung
das wahre (A) bzw. das invertierte (A) Eingangssignal
angelegt wird, dessen binäre Stellenwertigkeit (i) der jeweiligen Stufe entspricht,
daß jeder Adreßtorschaltung ein Adressiesschleifenstrorßkreis (7; 31, 32) zugeordnet ist, der jeweils 2'-' aktivi'erbare Decodierschleifenstromkreise (6) enthält, daß die Impedanz jedes Decodierschleifenstromkreises einer Stufe (i) leitend mit der Steuerleitung des Josephson-Kontakts eines Decodierschleifenstromkreises in jedem der beiden Adressierschleifenstromkreise der nächstfolgenden Stufe (i + 1) verbunden ist mit Ausnahme der letzten Stufe (N), deren Decodierschleifenstromkreise die decodierten Ausgangssignale abgeben, und
daß der Eingangsstromkreis und alle Stufen des Decodierers Tit einer Stromquelle (ff) in Reihe geschaltet sind.
daß jeder Adreßtorschaltung ein Adressiesschleifenstrorßkreis (7; 31, 32) zugeordnet ist, der jeweils 2'-' aktivi'erbare Decodierschleifenstromkreise (6) enthält, daß die Impedanz jedes Decodierschleifenstromkreises einer Stufe (i) leitend mit der Steuerleitung des Josephson-Kontakts eines Decodierschleifenstromkreises in jedem der beiden Adressierschleifenstromkreise der nächstfolgenden Stufe (i + 1) verbunden ist mit Ausnahme der letzten Stufe (N), deren Decodierschleifenstromkreise die decodierten Ausgangssignale abgeben, und
daß der Eingangsstromkreis und alle Stufen des Decodierers Tit einer Stromquelle (ff) in Reihe geschaltet sind.
2. Decodierschaltung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die beidsn Adreßtorschaltungen
(Ai, Ä) nebst dem zu jeoar in Reihenschaltung
zugeordneten Adressierschleifenstromkreis in jeder Stufe zueinander parallel geschaltet sind, so daß die
Adressierschleifenstromkreise (7) eine gemeinsame Stromschleife (8, 12, 19) bilden, in der bei Ansteuerung
einer der Adreßtorschaltungen die Decodierschleifenstromkreise der anderen Adreßtorschaltung
nicht aktiviert werden können (F ig. IA, IB).
3. Decodierschaltung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Adreßtorschaltungen
(A1, Al) jeder Stufe in Reihe geschaltet sind und
daß die Adressierschleifenstromkreise (31,32,34,35)
parallel zu dem jeweiligen Adreßtorschaltungspaar liegen (F ig. 2).
4. Decodierschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Impedanzelement
der Decodierschleifenstromkreise ein Widerstand (2) ist.
5. Decodierschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Impedanzelement
des Decodierschleifenstromkreises ein Josephson-Kontakt (4) ist.
6. Decodierschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz des
Decodierschleifenstromkreises (6) so hoch ist, daß sich der Josephson-Kontakt (J 1) des Dccodierschieifenstromkrciscs
in seinem umgeschalteten Zustand verriegelt.
7. Decodierschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz des
Decodierschleifenstromkreises so niedrig ist, daß der Josephson-Koniakt des Decodierschleifenstromkreises
nach dom I Inischaltcn von selbst in seinen
Ausgangs/.tisiaml zurückschaltet.
8. Decodierschallung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Adressierschleifenstromkreise
Rücksetzschaltungen (21,39) eingebaut sind.
9. Decodierschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitungen aus supraleitenden Materialien bestehen.
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