JPH05227007A - Interface circuit - Google Patents

Interface circuit

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Publication number
JPH05227007A
JPH05227007A JP4026949A JP2694992A JPH05227007A JP H05227007 A JPH05227007 A JP H05227007A JP 4026949 A JP4026949 A JP 4026949A JP 2694992 A JP2694992 A JP 2694992A JP H05227007 A JPH05227007 A JP H05227007A
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JP
Japan
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gate
circuit
data
josephson
clock
Prior art date
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Pending
Application number
JP4026949A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masatake Kotani
誠剛 小谷
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to US08/015,842 priority patent/US5315180A/en
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Abstract

PURPOSE:To exactly transmit a signal from a semiconductor circuit to a Josephson circuit by means of a simple constitution without lossing the high speed performance of a Josephson element by constituting this interface circuit only of Josephson logical gates. CONSTITUTION:A clock CK is '0', both outputs from an inverter 11 and a non-inversion gate 12 are '1' and both outputs from two-input AND gates 13, 14 are '0'. When the CK is raised to '1', a sub-adjusting clock JCK1 is also raised to '1', and if the level of data SD is '1', the level of data JD1 is also raised in accordance with the CK. When the inverter 11 is in a driven state and the gate 12 is turned to a driven state, the JCK1 falls. During the '1' state of the CK, the output of the gate 12 is '0' and the JCK1 is held at '0' until the CK is raised next. Thereby the Josephson circuit receives the data JD1 corresponding to the data SD only once correspondingly to one CK outputted from the semiconductor circuit and overlappedly reads out the data SD correspondingly to one CK.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子を用いた半
導体回路からジョセフソン接合素子を用いたジョセフソ
ン回路へ信号を正確に伝達するためのインタフェース回
路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an interface circuit for accurately transmitting a signal from a semiconductor circuit using a semiconductor element to a Josephson circuit using a Josephson junction element.

【0002】[0002]

【従来の技術】ジョセフソン素子は、高速で動作し、し
かも低消費電力であるため、これを用いた高速プロセッ
サが実現可能である。
2. Description of the Related Art Since Josephson devices operate at high speed and consume low power, a high speed processor using them can be realized.

【0003】従来、ジョセフソン回路の動作実験では、
半導体回路で構成された信号発生器を用いてジョセフソ
ン回路用の信号パターンを発生し、これをジョセフソン
回路に伝達することによって行っていた。
Conventionally, in the operation experiment of the Josephson circuit,
This is done by generating a signal pattern for the Josephson circuit using a signal generator composed of a semiconductor circuit and transmitting this to the Josephson circuit.

【0004】ジョセフソン論理ゲートはラッチング動作
するため交流バイアスされ、クロック毎にリセットされ
る。一方、半導体論理ゲートは直流バイアスされるの
で、クロック毎にリセットされない。また、ジョセフソ
ン素子の高速性能を生かすために、半導体回路よりも高
速のクロックでジョセフソン回路を動作させる必要があ
る。このようなことから、半導体回路の出力をそのまま
ジョセフソン回路に伝達すると、半導体回路からの同一
クロック内のデータをジョセフソン回路が重複して受け
取り、誤動作する。
Since the Josephson logic gate performs a latching operation, it is AC biased and reset every clock. On the other hand, since the semiconductor logic gate is DC biased, it is not reset every clock. In addition, in order to take advantage of the high speed performance of the Josephson device, it is necessary to operate the Josephson circuit with a clock faster than the semiconductor circuit. For this reason, if the output of the semiconductor circuit is directly transmitted to the Josephson circuit, the Josephson circuit receives the data in the same clock from the semiconductor circuit in duplicate and malfunctions.

【0005】そこで、ジョセフソン回路の高速化に伴
い、半導体回路とジョセフソン回路との間にインタフェ
ース回路を接続していた。
Therefore, as the speed of the Josephson circuit has increased, an interface circuit has been connected between the semiconductor circuit and the Josephson circuit.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のインタ
フェース回路は、特別な制御装置を使用したり、信号に
特別な処理を施したりしていたため、回路構成が複雑で
あった。また、半導体素子とジョセフソン素子とを用い
たインタフェース回路では、ジョセフソン素子の高性能
を充分に生かすことができなかった。
However, the conventional interface circuit has a complicated circuit structure because it uses a special control device or performs special processing on a signal. Further, the interface circuit using the semiconductor element and the Josephson element cannot fully utilize the high performance of the Josephson element.

【0007】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、ジョセフソン素子の高速性能を損なうことなく、簡
単な構成で、半導体回路からジョセフソン回路に信号を
正確に伝達することができるインタフェース回路を提供
することにある。
In view of such problems, an object of the present invention is an interface capable of accurately transmitting a signal from a semiconductor circuit to a Josephson circuit with a simple structure without impairing the high speed performance of the Josephson element. To provide a circuit.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段及びその作用】本発明に係
るインタフェース回路を、実施例図中の対応する構成要
素の符号を引用して説明する。このインタフェース回路
は、半導体素子を用いた半導体回路からジョセフソン接
合素子を用いたジョセフソン回路へ信号を正確に伝達す
るためのものである。
The interface circuit according to the present invention will be described with reference to the reference numerals of corresponding components in the drawings. This interface circuit is for accurately transmitting a signal from a semiconductor circuit using a semiconductor element to a Josephson circuit using a Josephson junction element.

【0009】第1発明のインタフェース回路では、例え
ば図1に示す如く、第1ゲート11の出力端が第2ゲー
ト12の入力端に接続され、第2ゲート12の出力端が
第1アンドゲート13の一方の入力端に接続され、第1
アンドゲート13の他方の入力端に第1ゲート11の入
力端が接続され、第1アンドゲート13の出力端が第2
アンドゲート14の一方の入力端に接続されている。
In the interface circuit of the first invention, for example, as shown in FIG. 1, the output end of the first gate 11 is connected to the input end of the second gate 12, and the output end of the second gate 12 is the first AND gate 13. Connected to one input end of
The input end of the first gate 11 is connected to the other input end of the AND gate 13, and the output end of the first AND gate 13 is the second end.
It is connected to one input terminal of the AND gate 14.

【0010】第1ゲート11、第2ゲート12、第1ア
ンドゲート13及び第2アンドゲート14はジョセフソ
ン論理ゲートで構成され、第1ゲート11及び第2ゲー
ト12の一方がインバータで他方が非反転ゲートであ
る。
The first gate 11, the second gate 12, the first AND gate 13 and the second AND gate 14 are Josephson logic gates. One of the first gate 11 and the second gate 12 is an inverter and the other is a non-gate. It is an inverting gate.

【0011】第1ゲート11、第2ゲート12及び第1
アンドゲート13の電源入力端にはそれぞれ3相のオフ
セット付交流バイアス電流φ1、φ2及びφ3が供給さ
れる。φ1とφ2との位相差及びφ2とφ3との位相差
は共に120°である。第2アンドゲート14の電源入
力端にはオフセット付交流バイアス電流φ1又はφ3が
供給され、第1ゲート11の入力端には該半導体回路か
らクロックCKが供給され、第2アンドゲート14の他
方の入力端には該半導体回路からデータSDが供給さ
れ、第1アンドゲート13及び第2アンドゲート14の
出力がそれぞれデータJDを読み取るためのクロックJ
CK及びデータJDとして該ジョセフソン回路に供給さ
れる。
First gate 11, second gate 12 and first gate
Three-phase offset AC bias currents φ1, φ2, and φ3 are supplied to the power input terminals of the AND gate 13, respectively. The phase difference between φ1 and φ2 and the phase difference between φ2 and φ3 are both 120 °. The AC input bias current φ1 or φ3 with offset is supplied to the power supply input terminal of the second AND gate 14, the clock CK is supplied from the semiconductor circuit to the input terminal of the first gate 11, and the other of the second AND gate 14 is supplied. The data SD is supplied to the input terminal from the semiconductor circuit, and the outputs of the first AND gate 13 and the second AND gate 14 are clocks J for reading the data JD, respectively.
It is supplied to the Josephson circuit as CK and data JD.

【0012】図4は第1発明の一実施例であり、第1ゲ
ートが非反転ゲート12であり、第2ゲートがインバー
タ11である。
FIG. 4 shows an embodiment of the first invention, in which the first gate is a non-inverting gate 12 and the second gate is an inverter 11.

【0013】第1ゲート11が動作状態(φ1のバイア
ス範囲、換言すれば電源オン状態)となってその出力端
へクロックCKを転送し、これをφ2及びφ3の位相差
によって第2ゲート12及び第1アンドゲート13へ順
次転送する。第1アンドゲート13の出力が‘1’とな
るのは、第1ゲート11、第2ゲート12、第1アンド
ゲート13と転送されてきたデータが‘1’であり、か
つ、第1アンドゲート13が動作状態でクロックCKが
‘1’であることが同時に生ずる場合に限られる。
The first gate 11 is in an operating state (a bias range of φ1, in other words, a power-on state) and transfers the clock CK to its output terminal, and the clock CK is transferred to the second gate 12 by the phase difference between φ2 and φ3. The data is sequentially transferred to the first AND gate 13. The output of the first AND gate 13 becomes "1" because the data transferred to the first gate 11, the second gate 12, and the first AND gate 13 is "1", and the first AND gate is This is limited to the case where 13 is in the operating state and the clock CK is '1' at the same time.

【0014】このことから、第1アンドゲート13の出
力は、クロックCKが‘0’から‘1’に変化した後最
初にくるφ3のバイアス範囲でのみ‘1’となる。φ3
のバイアス範囲でクロックCKが‘0’から‘1’に変
化する場合も同様であり、この場合は該バイアス範囲内
の、クロックCKが‘0’から‘1’に変化した後の部
分で第1アンドゲート15の出力が‘1’となる。
From this, the output of the first AND gate 13 becomes "1" only in the bias range of .phi.3 which comes first after the clock CK changes from "0" to "1". φ3
This is also the case when the clock CK changes from '0' to '1' in the bias range of, and in this case, in the portion within the bias range after the clock CK changes from '0' to '1'. The output of the 1-and-gate 15 becomes "1".

【0015】第2発明のインタフェース回路では、例え
ば図5に示す如く、第1ゲート12Aの出力端が第2ゲ
ート12Bの入力端に接続され、第2ゲート12Bの出
力端が第3ゲート11の入力端に接続され、第3ゲート
11の出力端が第1アンドゲート13の一方の入力端に
接続され、第1アンドゲート13の他方の入力端に第1
ゲート12Aの入力端が接続され、第1アンドゲート1
3の出力端が第2アンドゲート14の一方の入力端に接
続されている。
In the interface circuit of the second invention, for example, as shown in FIG. 5, the output end of the first gate 12A is connected to the input end of the second gate 12B, and the output end of the second gate 12B is connected to the third gate 11. It is connected to the input terminal, the output terminal of the third gate 11 is connected to one input terminal of the first AND gate 13, and the first input terminal is connected to the other input terminal of the first AND gate 13.
The input terminal of the gate 12A is connected to the first AND gate 1
The output end of the third AND gate 3 is connected to one input end of the second AND gate 14.

【0016】第1ゲート12A、第2ゲート12B、第
3ゲート11、第1アンドゲート13及び第2アンドゲ
ート14はジョセフソン論理ゲートで構成され、第1ゲ
ート12A、第2ゲート12B及び第3ゲート11の1
つがインバータで残りの2つが非反転ゲートである。
The first gate 12A, the second gate 12B, the third gate 11, the first AND gate 13 and the second AND gate 14 are Josephson logic gates, and the first gate 12A, the second gate 12B and the third gate 12A. Gate 1 of 1
One is an inverter and the other two are non-inverting gates.

【0017】第1ゲート12A、第2ゲート12B、第
3ゲート11及び第1アンドゲート13の電源入力端に
はそれぞれ3相のオフセット付交流バイアス電流φ1、
φ2、φ3及びφ3が供給される。φ1とφ2との位相
差及びφ2とφ3との位相差は共に120°である。第
2アンドゲート14の電源入力端にはオフセット付交流
バイアス電流φ1又はφ3が供給され、第1ゲート12
Aの入力端には該半導体回路からクロックCKが供給さ
れ、第2アンドゲート14の他方の入力端には該半導体
回路からデータSDが供給され、第1アンドゲート13
及び第2アンドゲート14の出力がそれぞれデータJD
を読み取るためのクロックJCK及びデータJDとして
該ジョセフソン回路に供給される。
Three-phase offset AC bias currents φ1 at the power source input terminals of the first gate 12A, the second gate 12B, the third gate 11 and the first AND gate 13, respectively.
φ2, φ3 and φ3 are supplied. The phase difference between φ1 and φ2 and the phase difference between φ2 and φ3 are both 120 °. The AC bias current φ1 or φ3 with an offset is supplied to the power input terminal of the second AND gate 14, and the first gate 12
The clock CK is supplied from the semiconductor circuit to the input terminal of A, the data SD is supplied from the semiconductor circuit to the other input terminal of the second AND gate 14, and the first AND gate 13 is supplied.
And the output of the second AND gate 14 is the data JD.
Is supplied to the Josephson circuit as a clock JCK and data JD for reading.

【0018】第3発明のインタフェース回路では、例え
ば図6に示す如く、第1ゲート11の出力端が第2ゲー
ト12の入力端に接続され、第2ゲート12の出力端が
アンドゲート13の一方の入力端に接続されている。
In the interface circuit of the third invention, for example, as shown in FIG. 6, the output end of the first gate 11 is connected to the input end of the second gate 12, and the output end of the second gate 12 is one of the AND gates 13. Is connected to the input end of.

【0019】第1ゲート11、第2ゲート12及びアン
ドゲート13はジョセフソン論理ゲートで構成され、第
1ゲート11及び第2ゲート12の一方がインバータで
他方が非反転ゲートである。
The first gate 11, the second gate 12 and the AND gate 13 are Josephson logic gates. One of the first gate 11 and the second gate 12 is an inverter and the other is a non-inverting gate.

【0020】第1ゲート11、第2ゲート12及びアン
ドゲート13の電源入力端にはそれぞれ3相のオフセッ
ト付交流バイアス電流φ1、φ2及びφ3が供給され
る。φ1とφ2との位相差及びφ2とφ3との位相差は
共に120°である。第1ゲート11の入力端には該半
導体回路からクロックCKが供給され、アンドゲート1
3の他方の入力端には該半導体回路からデータSDが供
給され、第2ゲート12及びアンドゲート13の出力は
それぞれデータJDを読み取るためのクロックJCK及
びデータJDとしてジョセフソン回路に供給される。た
だし、このデータSDは、クロックCKと同期してリタ
ーンゼロとなる信号、すなわち、データSDは高レベル
のときクロックCKの立ち下がりに同期して立ち下がる
信号でなければならない。
AC bias currents φ1, φ2, and φ3 with offsets of three phases are supplied to the power source input terminals of the first gate 11, the second gate 12, and the AND gate 13, respectively. The phase difference between φ1 and φ2 and the phase difference between φ2 and φ3 are both 120 °. The clock CK is supplied from the semiconductor circuit to the input end of the first gate 11, and the AND gate 1
The data SD is supplied from the semiconductor circuit to the other input terminal of 3, and the outputs of the second gate 12 and the AND gate 13 are supplied to the Josephson circuit as a clock JCK and a data JD for reading the data JD, respectively. However, the data SD must be a signal that returns zero in synchronization with the clock CK, that is, the data SD must be a signal that falls in synchronization with the fall of the clock CK when it is at a high level.

【0021】図7は第3発明の一実施例であり、第1ゲ
ートが非反転ゲート12であり、第2ゲートがインバー
タ11である。
FIG. 7 shows an embodiment of the third invention, in which the first gate is the non-inverting gate 12 and the second gate is the inverter 11.

【0022】第4発明のインタフェース回路では、例え
ば図8に示す如く、第1ゲート12Aの出力端が第2ゲ
ート12Bの入力端に接続され、第2ゲート12Bの出
力端が第3ゲート11の入力端に接続され、第3ゲート
11の出力端がアンドゲート13の一方の入力端に接続
されている。
In the interface circuit of the fourth invention, for example, as shown in FIG. 8, the output end of the first gate 12A is connected to the input end of the second gate 12B, and the output end of the second gate 12B is connected to the third gate 11. It is connected to the input end, and the output end of the third gate 11 is connected to one input end of the AND gate 13.

【0023】第1ゲート12A、第2ゲート12B、第
3ゲート11及びアンドゲート13はジョセフソン論理
ゲートで構成され、第1ゲート12A、第2ゲート12
B及び第3ゲート11の1つがインバータで残りの2つ
が非反転ゲートである。
The first gate 12A, the second gate 12B, the third gate 11 and the AND gate 13 are Josephson logic gates, and the first gate 12A and the second gate 12 are included.
One of the B and third gates 11 is an inverter and the other two are non-inverting gates.

【0024】第1ゲート12A、第2ゲート12B、第
3ゲート11及びアンドゲート13の電源入力端にはそ
れぞれ3相のオフセット付交流バイアス電流φ1、φ
2、φ3及びφ3が供給される。φ1とφ2との位相差
及びφ2とφ3との位相差は共に120°である。第1
ゲート12Aの入力端には該半導体回路からクロックC
Kが供給され、アンドゲート13の他方の入力端には該
半導体回路からデータSDが供給され、第3ゲート11
及びアンドゲート13の出力はそれぞれデータJDを読
み取るためのクロックJCK及びデータJDとして該ジ
ョセフソン回路に供給される。ただし、このデータSD
は、クロックCKと同期してリターンゼロとなる信号、
すなわち、データSDは高レベルのときクロックCKの
立ち下がりに同期して立ち下がる信号でなければならな
い。
AC bias currents φ1 and φ of three phases are respectively provided at power input terminals of the first gate 12A, the second gate 12B, the third gate 11 and the AND gate 13.
2, φ3 and φ3 are supplied. The phase difference between φ1 and φ2 and the phase difference between φ2 and φ3 are both 120 °. First
A clock C is input from the semiconductor circuit to the input terminal of the gate 12A.
K is supplied, data SD is supplied from the semiconductor circuit to the other input terminal of the AND gate 13, and the third gate 11
The outputs of the AND gate 13 are supplied to the Josephson circuit as a clock JCK and data JD for reading the data JD, respectively. However, this data SD
Is a signal that returns to zero in synchronization with the clock CK,
That is, the data SD must be a signal which falls at the high level in synchronization with the fall of the clock CK.

【0025】以上の第1〜4発明は何れも、半導体論理
ゲートを用いずにジョセフソン論理ゲートのみで構成さ
れているので、ジョセフソン素子の高速性能を損なうこ
とがない。また、第1〜4発明は何れも、特別な制御装
置を使用したり信号に特別な処理を施したりしておら
ず、簡単な構成で、半導体回路からジョセフソン回路に
信号を正確に伝達することができる。
In any of the above-mentioned first to fourth inventions, since the semiconductor logic gate is not used and only the Josephson logic gate is used, the high speed performance of the Josephson device is not impaired. Further, in any of the first to fourth inventions, no special control device is used or no special processing is applied to the signal, and the signal is accurately transmitted from the semiconductor circuit to the Josephson circuit with a simple configuration. be able to.

【0026】[0026]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0027】[第1実施例]図1は、第1実施例のイン
タフェース回路10を示す。このインタフェース回路1
0は、半導体回路とジョセフソン回路との間に接続さ
れ、半導体回路から出力された信号を正確にジョセフソ
ン回路に伝達するためのものである。高速動作のため
に、インタフェース回路10は、半導体論理ゲートを用
いずにジョセフソン論理ゲートのみを用いて構成されて
いる。
[First Embodiment] FIG. 1 shows an interface circuit 10 of the first embodiment. This interface circuit 1
0 is connected between the semiconductor circuit and the Josephson circuit, and is for accurately transmitting the signal output from the semiconductor circuit to the Josephson circuit. For high speed operation, the interface circuit 10 is configured using only Josephson logic gates without using semiconductor logic gates.

【0028】インタフェース回路10は、インバータ1
1の出力端が非反転ゲート12の入力端に接続され、非
反転ゲート12の出力端が2入力アンドゲート13の一
方の入力端に接続され、2入力アンドゲート13の他方
の入力端にインバータ11の入力端が接続され、2入力
アンドゲート13の出力端が2入力アンドゲート14の
一方の入力端に接続されている。
The interface circuit 10 includes an inverter 1
The output terminal of 1 is connected to the input terminal of the non-inverting gate 12, the output terminal of the non-inverting gate 12 is connected to one input terminal of the 2-input AND gate 13, and the inverter is connected to the other input terminal of the 2-input AND gate 13. 11 input terminals are connected, and the output terminal of the 2-input AND gate 13 is connected to one input terminal of the 2-input AND gate 14.

【0029】インバータ11の入力端には半導体回路か
ら例えばデューティ比50%のクロックCKが供給さ
れ、2入力アンドゲート14の他方の入力端には半導体
回路からデータSDが供給される。データSDは、クロ
ックCKの立ち下がりに同期して‘0’に戻らないノン
リターンゼロの信号である。また、2入力アンドゲート
14及び13の出力端から取り出されたデータJD1及
びこのデータを読み取るタイミングを表す幅調整クロッ
クJCK1は、ジョセフソン回路に供給される。インバ
ータ11、非反転ゲート12及び2入力アンドゲート1
3の電源入力端にはそれぞれ、図3(1A)、(2A)
及び(3A)に示すような3相のオフセット付交流バイ
アス電流φ1、φ2及びφ3が供給される。オフセット
付交流バイアス電流φ1とφ2との間の位相差及びオフ
セット付交流バイアス電流φ2とφ3との間の位相差は
何れも120°となっている。2入力アンドゲート14
の電源入力端には、オフセット付交流バイアス電流φ3
又はφ1の何れかが供給される。オフセット付交流バイ
アス電流φ1、φ2及びφ3は、ジョセフソン回路にお
いても用いられる。
A clock CK having a duty ratio of 50%, for example, is supplied from the semiconductor circuit to the input terminal of the inverter 11, and data SD is supplied from the semiconductor circuit to the other input terminal of the 2-input AND gate 14. The data SD is a non-return-zero signal that does not return to “0” in synchronization with the falling of the clock CK. Further, the data JD1 extracted from the output terminals of the two-input AND gates 14 and 13 and the width adjustment clock JCK1 representing the timing of reading this data are supplied to the Josephson circuit. Inverter 11, non-inverting gate 12 and 2-input AND gate 1
3 (1A) and (2A) are respectively connected to the power input terminals of FIG.
And three-phase offset AC bias currents φ1, φ2, and φ3 as shown in (3A). The phase difference between the offset AC bias currents φ1 and φ2 and the phase difference between the offset AC bias currents φ2 and φ3 are both 120 °. 2-input AND gate 14
AC bias current φ3 with offset at the power input terminal of
Or φ1 is supplied. The AC bias currents with offsets φ1, φ2, and φ3 are also used in the Josephson circuit.

【0030】図2は、図1の回路の具体的な構成例を示
す。このインタフェース回路10は、非反転ゲート12
をジョセフソン接合J1〜J3、インダクタンスL1、
L2及び抵抗R1〜R3からなるMVTL(Modified V
ariable Threshold Logic)ゲートで構成し、インバー
タ11をMVTLゲートに抵抗R4、R5及びジョセフ
ソン接合J4を付加した回路で構成し、2入力アンドゲ
ート13を2つのMVTLゲート間に抵抗R6、R7及
びジョセフソン接合J5を付加した回路で構成し、2入
力アンドゲート14を2入力アンドゲート13と同一構
成にしている。これらインバータ11、非反転ゲート1
2、2入力アンドゲート13及び14の各々は、公知の
ジョセフソン論理ゲートである(特願昭58−6364
8号)。
FIG. 2 shows a specific configuration example of the circuit shown in FIG. The interface circuit 10 includes a non-inverting gate 12
Josephson junctions J1 to J3, inductance L1,
MVTL (Modified V) consisting of L2 and resistors R1 to R3
variable threshold logic) gate, and the inverter 11 is composed of a circuit in which resistors R4 and R5 and a Josephson junction J4 are added to the MVTL gate, and the 2-input AND gate 13 is provided between the two MVTL gates with the resistors R6, R7 and Joseph. The circuit is formed by adding a Son junction J5, and the 2-input AND gate 14 has the same structure as the 2-input AND gate 13. These inverter 11 and non-inverting gate 1
Each of the 2- and 2-input AND gates 13 and 14 is a known Josephson logic gate (Japanese Patent Application No. 58-6364).
No. 8).

【0031】インバータは、オフセット付交流バイアス
電流が増加しピーク値の34%になると動作状態となっ
てこの時点の入力値を反転した出力を保持し、この出力
はその後の入力値の変動に影響されず、オフセット付交
流バイアス電流が減少し20%程度以下となると非動作
状態(電源オフ状態)となって出力がリセットされる。
インバータ以外のジョセフソン論理ゲートは、図3にお
いて、オフセット付交流バイアス電流が増加しピーク値
の50%を越えると動作状態となって入力値に応答可能
となり、出力が‘1’になるとこれを保持し、オフセッ
ト付交流バイアス電流が減少し20%程度以下となると
非動作状態となって出力がリセットされる。図3中、
(1B)、(2B)及び(3B)はそれぞれ、オフセッ
ト付交流バイアス電流φ1、φ2及びφ3で駆動される
ジョセフソン論理ゲートの動作状態(図中の高レベル)
及び非動作状態(図中の低レベル)を表している。ま
た、斜線は、動作状態の重なり部分を表しており、この
部分において、縦続接続されたジョセフソン論理ゲート
間で信号が伝達される。
When the AC bias current with offset increases and reaches 34% of the peak value, the inverter enters the operating state and holds the output that is the input value inverted at this time, and this output affects the fluctuation of the input value thereafter. However, when the AC bias current with offset decreases and becomes about 20% or less, the output is reset in the non-operating state (power-off state).
In FIG. 3, the Josephson logic gates other than the inverter become in the operating state when the AC bias current with offset increases and exceeds 50% of the peak value, and can respond to the input value. When the AC bias current with offset is reduced and is reduced to about 20% or less, it becomes inoperative and the output is reset. In FIG.
(1B), (2B) and (3B) are operating states of the Josephson logic gates driven by offset AC bias currents φ1, φ2 and φ3 (high level in the figure).
And a non-operating state (low level in the figure). Moreover, the diagonal lines represent the overlapping portions of the operating states, and in this portion, signals are transmitted between the cascade-connected Josephson logic gates.

【0032】次に、上記の如く構成されたインタフェー
ス回路10の動作を説明する。なお、図3において時間
をt1〜t6に区分する。
Next, the operation of the interface circuit 10 configured as described above will be described. In FIG. 3, the time is divided into t1 to t6.

【0033】(t1)最初、クロックCKが‘0’で、
インバータ11及び非反転ゲート12の出力が共に
‘1’、2入力アンドゲート13及び14の出力が共に
‘0’となっているとする。この状態を、インバータ1
1の入力値、インバータ11、非反転ゲート12、2入
力アンドゲート13、14の出力値をこの順に並べた
‘01100’で表す(以下同様)。
(T1) First, the clock CK is "0",
It is assumed that the outputs of the inverter 11 and the non-inverting gate 12 are both "1", and the outputs of the two-input AND gates 13 and 14 are both "0". In this state, inverter 1
The input value of 1 and the output value of the inverter 11, the non-inverting gate 12, and the 2-input AND gates 13 and 14 are represented by '01100' arranged in this order (the same applies hereinafter).

【0034】(t2)次に、例えば図3に示す如くイン
バータ11が非動作状態かつ2入力アンドゲート13が
動作状態の時にクロックCKが立ち上がると、状態‘1
111X’となる。すなわち、クロックCKの立ち上が
りに応じて幅調整クロックJCK1も立ち上がり、この
際、データSDが‘1’であればデータJD1もクロッ
クCKに応じて立ち上がる。ここに、XはSDと同一で
ある。
(T2) Next, when the clock CK rises while the inverter 11 is inactive and the 2-input AND gate 13 is active, as shown in FIG.
It becomes 111X '. That is, the width adjustment clock JCK1 also rises in response to the rise of the clock CK, and at this time, if the data SD is "1", the data JD1 also rises in response to the clock CK. Here, X is the same as SD.

【0035】(t3)次にインバータ11が動作状態と
なるとその出力が反転して、‘1011X’となる。
(T3) Next, when the inverter 11 enters the operating state, its output is inverted and becomes "1011X".

【0036】(t4,t5)インバータ11が動作状態
(出力‘0’を保持している状態)で、次に非反転ゲー
ト12が動作状態になると、‘10000’となり、J
K1が立ち下がる。その後クロックCKが‘1’の間は
非反転ゲート12の出力が‘0’であり、幅調整クロッ
クJCK1は次にクロックCKが立ち上がるまで‘0’
のままとなる。
(T4, t5) When the inverter 11 is in the operating state (the state in which the output "0" is held) and the non-inverting gate 12 is next in the operating state, it becomes "10000", and J
K1 falls. After that, the output of the non-inverting gate 12 is "0" while the clock CK is "1", and the width adjustment clock JCK1 is "0" until the next rising of the clock CK.
Will remain.

【0037】したがって、ジョセフソン回路は、半導体
回路から出力される1個のクロックCKに対して1回の
み、データSDに対応したデータJD1を受け取り、1
個のクロックCKに対して重複してデータSDを読み取
ることによる誤動作を防止することができる。
Therefore, the Josephson circuit receives the data JD1 corresponding to the data SD only once with respect to one clock CK output from the semiconductor circuit, and 1
It is possible to prevent a malfunction due to redundant reading of the data SD for each clock CK.

【0038】なお、2入力アンドゲート14の電源入力
端にオフセット付交流バイアス電流φ1を供給した場合
には、データJD1は図3(7)中の点線で示す如くな
る。
When the offset AC bias current φ1 is supplied to the power input terminal of the two-input AND gate 14, the data JD1 becomes as shown by the dotted line in FIG. 3 (7).

【0039】[第2実施例]図4は、第2実施例のイン
タフェース回路10Aを示す。図1と同一構成要素に
は、同一符号を付してその説明を省略する。
[Second Embodiment] FIG. 4 shows an interface circuit 10A of the second embodiment. The same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0040】このインタフェース回路10Aでは、図1
のインバータ11と非反転ゲート12とを逆順に接続
し、非反転ゲート12の電源入力端及びインバータ11
の電源入力端にそれぞれオフセット付交流バイアス電流
φ1及びφ2を供給している。他の点は図1と同一であ
る。
The interface circuit 10A shown in FIG.
Of the inverter 11 and the non-inverting gate 12 are connected in reverse order, and the power input terminal of the non-inverting gate 12 and the inverter 11 are connected.
AC bias currents φ1 and φ2 with an offset are supplied to the power source input terminals of the respective. The other points are the same as in FIG.

【0041】次に、上記の如く構成されたインタフェー
ス回路10Aの動作を、図3(1)〜(4)を参照して
説明する。なお、図4において、2入力アンドゲート1
3の出力をJCK2とし、2入力アンドゲート14の出
力をJD2とする。また、2入力アンドゲート14の電
源入力端にはオフセット付交流バイアス電流φ3が供給
されているとする。
Next, the operation of the interface circuit 10A configured as described above will be described with reference to FIGS. 3 (1) to 3 (4). In FIG. 4, the 2-input AND gate 1
The output of 3 is JCK2 and the output of the 2-input AND gate 14 is JD2. Further, it is assumed that an AC bias current φ3 with an offset is supplied to the power input terminal of the 2-input AND gate 14.

【0042】(t1)最初、クロックCKが‘0’で、
非反転ゲート12及びインバータ11の出力がそれぞれ
‘0’、‘1’、2入力アンドゲート13及び14の出
力が共に‘0’となっているとする。この状態を、非反
転ゲート12の入力値、非反転ゲート12、インバータ
11、2入力アンドゲート13及び14の出力値をこの
順に並べた‘00100’で表す(以下同様)。
(T1) First, the clock CK is "0",
It is assumed that the outputs of the non-inverting gate 12 and the inverter 11 are "0", "1", and the outputs of the two-input AND gates 13 and 14 are "0". This state is represented by '00100' in which the input value of the non-inverting gate 12, the non-inverting gate 12, the inverter 11, and the output values of the two-input AND gates 13 and 14 are arranged in this order (the same applies hereinafter).

【0043】(t2)次に、例えば非反転ゲート12が
非動作状態かつ2入力アンドゲート13が動作状態の時
にクロックCKが立ち上がると、状態‘1011X’と
なる。すなわち、クロックCKの立ち上がりに応じて幅
調整クロックJCK2も立ち上がり、この際、データS
Dが‘1’であればデータJD2もクロックCKに応じ
て立ち上がる。
(T2) Next, for example, when the clock CK rises when the non-inverting gate 12 is in the non-operating state and the 2-input AND gate 13 is in the operating state, the state becomes “1011X”. That is, the width adjustment clock JCK2 also rises in response to the rise of the clock CK, and at this time, the data S
If D is "1", the data JD2 also rises in response to the clock CK.

【0044】(t3)次に非反転ゲート12が動作状態
となると、‘1111X’となる。
(T3) Next, when the non-inverting gate 12 is activated, the state becomes "1111X".

【0045】(t4,t5)非反転ゲート12が動作状
態(出力‘1’を保持している状態)で、次にインバー
タ11が動作状態になると、‘11000’となり、幅
調整クロックJCK2が立ち下がる。その後クロックC
Kが‘1’の間はインバータ11の出力が‘0’であ
り、幅調整クロックJCK2は次にクロックCKが立ち
上がるまで‘0’のままとなる。
(T4, t5) When the non-inverting gate 12 is in the operating state (holding the output "1") and the inverter 11 is in the operating state next, it becomes "11000" and the width adjustment clock JCK2 rises. Go down. Then clock C
While K is "1", the output of the inverter 11 is "0", and the width adjustment clock JCK2 remains "0" until the next rising of the clock CK.

【0046】したがって、ジョセフソン回路は、半導体
回路から出力される1個のクロックCKに対して1回の
み、データSDに対応したデータJD2を受け取り、1
個のクロックCKに対して重複してデータSDを読み取
ることによる誤動作を防止することができる。この効果
は、2入力アンドゲート14の電源入力端にオフセット
付交流バイアス電流φ1を供給した場合でも得られる。
Therefore, the Josephson circuit receives the data JD2 corresponding to the data SD only once with respect to one clock CK output from the semiconductor circuit, and 1
It is possible to prevent a malfunction due to redundant reading of the data SD for each clock CK. This effect can be obtained even when the AC bias current with offset φ1 is supplied to the power input terminal of the 2-input AND gate 14.

【0047】[第3実施例]図5は、第3実施例のイン
タフェース回路10Bを示す。図4と同一構成要素に
は、同一符号を付してその説明を省略する。
[Third Embodiment] FIG. 5 shows an interface circuit 10B of a third embodiment. The same components as those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0048】このインタフェース回路10Bでは、図4
の非反転ゲート12の代わりに非反転ゲート12Aと非
反転ゲート12Bとを縦続接続したものを用い、非反転
ゲート12A、12B及びインバータ11の電源入力端
にそれぞれオフセット付交流バイアス電流φ1、φ2及
びφ3を供給している。他の点は図1と同一である。
The interface circuit 10B shown in FIG.
A non-inverting gate 12A and a non-inverting gate 12B connected in cascade are used instead of the non-inverting gate 12 of FIG. 1, and AC bias currents with offsets φ1, φ2 and Supplying φ3. The other points are the same as in FIG.

【0049】次に、上記の如く構成されたインタフェー
ス回路10Bの動作を、図3(1)〜(4)を参照して
説明する。なお、図5において、2入力アンドゲート1
3の出力をJCK3とし、2入力アンドゲート14の出
力をJD3とする。また、2入力アンドゲート14の電
源入力端にはオフセット付交流バイアス電流φ3が供給
されているとする。
Next, the operation of the interface circuit 10B configured as described above will be described with reference to FIGS. 3 (1) to 3 (4). In FIG. 5, two-input AND gate 1
The output of 3 is JCK3, and the output of the 2-input AND gate 14 is JD3. Further, it is assumed that an AC bias current φ3 with an offset is supplied to the power input terminal of the 2-input AND gate 14.

【0050】(t1)最初、クロックCKが‘0’で、
非反転ゲート12A、12B及びインバータ11の出力
がそれぞれ‘0’、‘0’、‘1’、2入力アンドゲー
ト13及び14の出力が共に‘0’となっているとす
る。この状態を、非反転ゲート12Aの入力値、非反転
ゲート12A、12B、インバータ11、2入力アンド
ゲート13及び14の出力値をこの順に並べた‘000
100’で表す(以下同様)。
(T1) First, the clock CK is "0",
It is assumed that the outputs of the non-inverting gates 12A and 12B and the inverter 11 are "0", "0", "1", and the outputs of the two-input AND gates 13 and 14 are "0". In this state, the input values of the non-inverting gate 12A, the non-inverting gates 12A and 12B, the inverter 11, and the output values of the two-input AND gates 13 and 14 are arranged in this order.
Represented by 100 '(same below).

【0051】(t2)次に、例えば非反転ゲート12A
が非動作状態かつ2入力アンドゲート13が動作状態の
時にクロックCKが立ち上がると、状態‘10011
X’となる。すなわち、クロックCKの立ち上がりに応
じて幅調整クロックJCK3も立ち上がり、この際、デ
ータSDが‘1’であればデータJD3もクロックCK
に応じて立ち上がる。
(T2) Next, for example, the non-inverting gate 12A
When the clock CK rises while the 2-input AND gate 13 is in the operating state and the 2-input AND gate 13 is in the operating state, the state '10011
X '. That is, the width adjustment clock JCK3 also rises in response to the rise of the clock CK, and at this time, if the data SD is "1", the data JD3 is also the clock CK.
Get up according to.

【0052】(t3)次に非反転ゲート12Aが動作状
態となると、‘11011X’となる。
(T3) Next, when the non-inverting gate 12A is activated, the state becomes "11011X".

【0053】(t4)非反転ゲート12Aが動作状態
(‘1’を出力している状態)で、次に非反転ゲート1
2Bが動作状態になると、‘11111X’となる。
(T4) When the non-inverting gate 12A is in the operating state (state in which "1" is output), the non-inverting gate 1
When 2B is in the operating state, it becomes '11111X'.

【0054】(t5)非反転ゲート12Bが動作状態
で、次にインバータ11が動作状態になると、‘111
000’となり、JK3が立ち下がる。その後クロック
CKが‘1’の間はインバータ11の出力が‘0’であ
り、幅調整クロックJCK3は次にクロックCKが立ち
上がるまで‘0’のままとなる。
(T5) When the non-inverting gate 12B is in the operating state and then the inverter 11 is in the operating state, '111
It becomes 000 'and JK3 falls. After that, the output of the inverter 11 is "0" while the clock CK is "1", and the width adjustment clock JCK3 remains "0" until the next rising of the clock CK.

【0055】したがって、ジョセフソン回路は、半導体
回路から出力される1個のクロックCKに対して1回の
み、データSDに対応したデータJD3を受け取り、1
個のクロックCKに対して重複してデータSDを読み取
ることによる誤動作を防止することができる。この効果
は、2入力アンドゲート14の電源入力端にオフセット
付交流バイアス電流φ1を供給した場合でも得られる。
Therefore, the Josephson circuit receives the data JD3 corresponding to the data SD only once with respect to one clock CK output from the semiconductor circuit, and 1
It is possible to prevent a malfunction due to redundant reading of the data SD for each clock CK. This effect can be obtained even when the AC bias current with offset φ1 is supplied to the power input terminal of the 2-input AND gate 14.

【0056】[第4実施例]図6は、第4実施例のイン
タフェース回路10Cを示す。図1と同一構成要素に
は、同一符号を付してその説明を省略する。
[Fourth Embodiment] FIG. 6 shows an interface circuit 10C of a fourth embodiment. The same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0057】このインタフェース回路10Cでは、図1
の2入力アンドゲート14を省略し、2入力アンドゲー
ト13の他方の入力端に半導体回路からのデータSDを
供給しており、上記第1〜3実施例よりも構成が簡単に
なっている。上記第1〜3実施例と異なり、データSD
はクロックCKと同期してリターンゼロとなる信号、す
なわち、データSDは高レベルのときクロックCKの立
ち下がりに同期して立ち下がる信号でなければならな
い。他の点は図1と同一である。
The interface circuit 10C shown in FIG.
The 2-input AND gate 14 is omitted, and the data SD from the semiconductor circuit is supplied to the other input terminal of the 2-input AND gate 13, and the configuration is simpler than in the first to third embodiments. Unlike the first to third embodiments, the data SD
Must be a signal that returns to zero in synchronization with the clock CK, that is, the data SD must fall in synchronization with the fall of the clock CK when it is at a high level. The other points are the same as in FIG.

【0058】次に、上記の如く構成されたインタフェー
ス回路10Cの動作を、図3(1)〜(3B)を参照し
て説明する。なお、図6において、非反転ゲート12の
出力をJCK4とし、2入力アンドゲート13の出力を
JD4とする。
Next, the operation of the interface circuit 10C configured as described above will be described with reference to FIGS. 3 (1) to 3 (B). In FIG. 6, the output of the non-inverting gate 12 is JCK4 and the output of the 2-input AND gate 13 is JD4.

【0059】(t1)最初、データSD及びクロックC
Kが共に‘0’で、インバータ11及び非反転ゲート1
2の出力が共に‘1’となっているとする。この状態
を、インバータ11の入力値、インバータ11、非反転
ゲート12及びアンドゲート13の出力値をこの順に並
べた‘0110’で表す(以下同様)。
(T1) First, data SD and clock C
Both K are “0”, the inverter 11 and the non-inverting gate 1
It is assumed that the outputs of 2 are both "1". This state is represented by '0110' in which the input value of the inverter 11, the output value of the inverter 11, the non-inverting gate 12 and the output value of the AND gate 13 are arranged in this order (the same applies hereinafter).

【0060】(t2)次に、インバータ11が非動作状
態かつ非反転ゲート12が動作状態の時にクロックCK
が立ち上がると、状態‘111X’となる。
(T2) Next, when the inverter 11 is in the non-operating state and the non-inverting gate 12 is in the operating state, the clock CK is generated.
Is started, the state becomes “111X”.

【0061】(t3)次にインバータ11が動作状態、
非反転ゲート12が非動作状態となると、‘101X’
となる。
(T3) Next, the inverter 11 is in the operating state,
When the non-inverting gate 12 is in the non-operating state, it is' 101X
Becomes

【0062】(t4)インバータ11が動作状態で、次
に非反転ゲート12が動作状態、アンドゲート13が非
動作状態になると、状態‘100X’となる。
(T4) When the inverter 11 is in the operating state, the non-inverting gate 12 is in the operating state, and the AND gate 13 is in the non-operating state, the state becomes "100X".

【0063】(t5)非反転ゲート12が動作状態で、
次にアンドゲート13が動作状態になると、状態が‘1
000’と遷移して、幅調整クロックJCK4が立ち下
がる。その後クロックCKが立ち下がると、データSD
も同時に立ち下がるので、状態‘0110’となる。
(T5) When the non-inverting gate 12 is in the operating state,
Next, when the AND gate 13 becomes the operating state, the state becomes "1".
After that, the width adjustment clock JCK4 falls. After that, when the clock CK falls, the data SD
Also falls at the same time, so the state becomes “0110”.

【0064】したがって、ジョセフソン回路は、半導体
回路から出力される1個のクロックCKに対して1回の
み、データSDに対応したデータJD4を受け取り、1
個のクロックCKに対して重複してデータSDを読み取
ることによる誤動作を防止することができる。
Therefore, the Josephson circuit receives the data JD4 corresponding to the data SD only once for each clock CK output from the semiconductor circuit, and outputs 1
It is possible to prevent a malfunction due to redundant reading of the data SD for each clock CK.

【0065】[第5実施例]図7は、第5実施例のイン
タフェース回路10Dを示す。図6と同一構成要素に
は、同一符号を付してその説明を省略する。
[Fifth Embodiment] FIG. 7 shows an interface circuit 10D of the fifth embodiment. The same components as those in FIG. 6 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0066】このインタフェース回路10Dでは、図6
のインバータ11と非反転ゲート12を逆順に接続し、
非反転ゲート12及びインバータ11の電源入力端にそ
れぞれオフセット付交流バイアス電流φ1及びφ2を供
給している。他の点は図6と同一である。
In this interface circuit 10D, as shown in FIG.
Inverter 11 and non-inverting gate 12 are connected in reverse order,
Offset bias AC bias currents φ1 and φ2 are supplied to the power input terminals of the non-inverting gate 12 and the inverter 11, respectively. The other points are the same as in FIG.

【0067】次に、上記の如く構成されたインタフェー
ス回路10Dの動作を、図3(1)〜(3B)を参照し
て説明する。なお、図7において、インバータ11の出
力をJCK5とし、2入力アンドゲート13の出力をJ
D5とする。
Next, the operation of the interface circuit 10D configured as described above will be described with reference to FIGS. 3 (1) to 3 (B). In FIG. 7, the output of the inverter 11 is JCK5 and the output of the 2-input AND gate 13 is JCK5.
D5.

【0068】(t1)最初、データSD及びクロックC
Kが共に‘0’で、非反転ゲート12及びインバータ1
1の出力がそれぞれ‘0’、‘1’となっているとす
る。この状態を、非反転ゲート12の入力値、非反転ゲ
ート12、インバータ11及びアンドゲート13の出力
値をこの順に並べた‘0010’で表す(以下同様)。
(T1) First, data SD and clock C
Both K are '0', the non-inverting gate 12 and the inverter 1
It is assumed that the outputs of 1 are "0" and "1", respectively. This state is represented by '0010' in which the input value of the non-inverting gate 12, the output value of the non-inverting gate 12, the inverter 11 and the AND gate 13 are arranged in this order (the same applies hereinafter).

【0069】(t2)次に、非反転ゲート12が非動作
状態かつインバータ11が動作状態の時にクロックCK
が立ち上がると、状態‘101X’となる。
(T2) Next, when the non-inverting gate 12 is in the non-operating state and the inverter 11 is in the operating state, the clock CK
Is started, the state becomes “101X”.

【0070】(t3)次に非反転ゲート12が動作状態
となると、‘111X’となる。
(T3) Next, when the non-inverting gate 12 is activated, it becomes "111X".

【0071】(t4)非反転ゲート12が動作状態で、
次にインバータ11が動作状態になると、‘110X’
となる。
(T4) When the non-inverting gate 12 is in the operating state,
Next, when the inverter 11 becomes operational, '110X'
Becomes

【0072】(t5)インバータ11が動作状態で、次
にアンドゲート13が動作状態になると、状態が‘11
00’と遷移して、幅調整クロックJCK4が立ち下が
る。その後クロックCKが立ち下がると、データSDも
同時に立ち下がるので、状態‘0010’となる。
(T5) When the inverter 11 is in the operating state and then the AND gate 13 is in the operating state, the state becomes "11".
Then, the width adjustment clock JCK4 falls. After that, when the clock CK falls, the data SD also falls at the same time, and the state becomes “0010”.

【0073】したがって、ジョセフソン回路は、半導体
回路から出力される1個のクロックCKに対して1回の
み、データSDに対応したデータJD5を受け取り、1
個のクロックCKに対して重複してデータSDを読み取
ることによる誤動作を防止することができる。
Therefore, the Josephson circuit receives the data JD5 corresponding to the data SD only once for one clock CK output from the semiconductor circuit, and outputs 1
It is possible to prevent a malfunction due to redundant reading of the data SD for each clock CK.

【0074】[第6実施例]図8は、第6実施例のイン
タフェース回路10Eを示す。図7と同一構成要素に
は、同一符号を付してその説明を省略する。
[Sixth Embodiment] FIG. 8 shows an interface circuit 10E of the sixth embodiment. The same components as those in FIG. 7 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0075】このインタフェース回路10Eでは、図7
の非反転ゲート12の代わりに非反転ゲート12Aと非
反転ゲート12Bとを縦続接続したものを用い、非反転
ゲート12A、12B及びインバータ11の電源入力端
にそれぞれオフセット付交流バイアス電流φ1、φ2及
びφ3を供給している。他の点は図7と同一である。
The interface circuit 10E shown in FIG.
A non-inverting gate 12A and a non-inverting gate 12B connected in cascade are used instead of the non-inverting gate 12 of FIG. 1, and AC bias currents with offsets φ1, φ2 and Supplying φ3. The other points are the same as in FIG. 7.

【0076】次に、上記の如く構成されたインタフェー
ス回路10Eの動作を、図3(1)〜(3B)を参照し
て説明する。なお、図8において、インバータ11の出
力をJCK6とし、2入力アンドゲート13の出力をJ
D6とする。
Next, the operation of the interface circuit 10E configured as described above will be described with reference to FIGS. 3 (1) to 3 (B). In FIG. 8, the output of the inverter 11 is JCK6 and the output of the 2-input AND gate 13 is JCK6.
D6.

【0077】(t1)最初、データSD及びクロックC
Kが共に‘0’で、非反転ゲート12A、12B及びイ
ンバータ11の出力がそれぞれ‘0’、‘0’、‘1’
となっているとする。この状態を、非反転ゲート12A
の入力値、非反転ゲート12A、12B、インバータ1
1及びアンドゲート13の出力値をこの順に並べた‘0
0010’で表す(以下同様)。
(T1) First, data SD and clock C
Both K are "0", and the outputs of the non-inverting gates 12A and 12B and the inverter 11 are "0", "0", and "1", respectively.
It has become. In this state, the non-inversion gate 12A
Input value, non-inverting gates 12A, 12B, inverter 1
1 and the output value of the AND gate 13 are arranged in this order.
Represented by 0010 '(same below).

【0078】(t2)次に、非反転ゲート12Aが非動
作状態かつ非反転ゲート12Bが動作状態の時にクロッ
クCKが立ち上がると、状態‘1001X’となる。
(T2) Next, when the clock CK rises while the non-inverting gate 12A is in the non-operating state and the non-inverting gate 12B is in the operating state, the state becomes "1001X".

【0079】(t3)次に非反転ゲート12Aが動作状
態となると、‘1101X’となる。
(T3) Next, when the non-inverting gate 12A is activated, it becomes "1101X".

【0080】(t4)非反転ゲート12Aが動作状態
で、次に非反転ゲート12Bが動作状態になると、‘1
111X’となる。
(T4) When the non-inverting gate 12A is in operation and the non-inverting gate 12B is next in operation, "1"
It becomes 111X '.

【0081】(t5)非反転ゲート12Bが動作状態
で、次にインバータ11が動作状態になると、‘111
00’となり、幅調整クロックJCK6が立ち下がる。
その後クロックCKが立ち下がると、データSDも同時
に立ち下がるので、状態が‘00010’となる。
(T5) When the non-inverting gate 12B is in the operating state and the inverter 11 is in the operating state next time, '111
00 ', and the width adjustment clock JCK6 falls.
After that, when the clock CK falls, the data SD also falls at the same time, and the state becomes '00010'.

【0082】したがって、ジョセフソン回路は、半導体
回路から出力される1個のクロックCKに対して1回の
み、データSDに対応したデータJD6を受け取り、1
個のクロックCKに対して重複してデータSDを読み取
ることによる誤動作を防止することができる。
Therefore, the Josephson circuit receives the data JD6 corresponding to the data SD only once with respect to one clock CK output from the semiconductor circuit, and 1
It is possible to prevent a malfunction due to redundant reading of the data SD for each clock CK.

【0083】なお、上記各実施例において、ジョセフソ
ン論理ゲート11〜14は、MVTLゲート以外のもの
を用いた構成であってもよい。
In each of the above-mentioned embodiments, the Josephson logic gates 11 to 14 may have a configuration other than the MVTL gate.

【0084】[0084]

【発明の効果】以上説明した如く、本第1〜4発明に係
るインタフェース回路は何れも、半導体論理ゲートを用
いずにジョセフソン論理ゲートのみで構成されているの
で、ジョセフソン素子の高速性能を損なうことがなく、
また、特別な制御装置を使用したり信号に特別な処理を
施したりしておらず、簡単な構成で、半導体回路からジ
ョセフソン回路に信号を正確に伝達することができると
いう優れた効果を奏する。
As described above, since all the interface circuits according to the first to fourth inventions are composed of only Josephson logic gates without using semiconductor logic gates, the high speed performance of the Josephson device is improved. Without harm,
Further, it has an excellent effect that the signal can be accurately transmitted from the semiconductor circuit to the Josephson circuit with a simple configuration without using a special control device or performing special processing on the signal. ..

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例のインタフェース回路図で
ある。
FIG. 1 is an interface circuit diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の回路の詳細な構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a detailed configuration example of the circuit of FIG.

【図3】図1の回路の動作を示すタイミングチャートで
ある。
FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the circuit of FIG.

【図4】本発明の第2実施例のインタフェース回路図で
ある。
FIG. 4 is an interface circuit diagram of a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3実施例のインタフェース回路図で
ある。
FIG. 5 is an interface circuit diagram of a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4実施例のインタフェース回路図で
ある。
FIG. 6 is an interface circuit diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5実施例のインタフェース回路図で
ある。
FIG. 7 is an interface circuit diagram of a fifth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第6実施例のインタフェース回路図で
ある。
FIG. 8 is an interface circuit diagram of a sixth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、10A〜10E インタフェース回路 11 インバータ 12、12A、12B 非反転ゲート 13、14 2入力アンドゲート CK クロック SD、JD1〜JD6 データ JCK1〜JCK6 幅調整クロック φ1〜φ3 オフセット付交流バイアス電流 J1〜J5 ジョセフソン接合 L1、L2 インダクタンス R1〜R7 抵抗 10, 10A to 10E Interface circuit 11 Inverter 12, 12A, 12B Non-inverting gate 13, 14 2 Input AND gate CK clock SD, JD1 to JD6 data JCK1 to JCK6 Width adjustment clock φ1 to φ3 AC bias current with offset J1 to J5 Joseph Son junction L1, L2 Inductance R1 to R7 Resistance

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体素子を用いた半導体回路からジョ
セフソン接合素子を用いたジョセフソン回路へ信号を伝
達するインタフェース回路において、 第1ゲート(11)の出力端が第2ゲート(12)の入
力端に接続され、該第2ゲートの出力端が第1アンドゲ
ート(13)の一方の入力端に接続され、該第1アンド
ゲート(13)の他方の入力端に該第1ゲート(11)
の入力端が接続され、該第1アンドゲート(13)の出
力端が第2アンドゲート(14)の一方の入力端に接続
され、 該第1ゲート(11)、該第2ゲート(12)、該第1
アンドゲート(13)及び該第2アンドゲート(14)
がジョセフソン論理ゲートで構成され、該第1ゲート
(11)及び該第2ゲート(12)の一方がインバータ
で他方が非反転ゲートであり、 該第1ゲート(11)、該第2ゲート(12)及び該第
1アンドゲート(13)の電源入力端にそれぞれ3相の
オフセット付交流バイアス電流φ1、φ2及びφ3が供
給され、該φ1とφ2との位相差及び該φ2とφ3との
位相差が共に120°であり、該第2アンドゲート(1
4)の電源入力端に該オフセット付交流バイアス電流φ
1又はφ3が供給され、 該第1ゲート(11)の入力端に該半導体回路からクロ
ックCKが供給され、該第2アンドゲート(14)の他
方の入力端に該半導体回路からデータSDが供給され、
該第1アンドゲート(13)及び第2アンドゲート(1
4)の出力がそれぞれデータJDを読み取るためのクロ
ックJCK及び該データJDとして該ジョセフソン回路
に供給されることを特徴とするインタフェース回路。
1. In an interface circuit for transmitting a signal from a semiconductor circuit using a semiconductor element to a Josephson circuit using a Josephson junction element, an output terminal of a first gate (11) is an input terminal of a second gate (12). The second gate is connected to one end of the first AND gate (13), and the first gate (11) is connected to the other input end of the first AND gate (13).
Of the first AND gate (13) is connected to one input end of the second AND gate (14), the first gate (11), the second gate (12) , The first
AND gate (13) and the second AND gate (14)
Is a Josephson logic gate, one of the first gate (11) and the second gate (12) is an inverter and the other is a non-inverting gate, and the first gate (11) and the second gate ( 12) and the power supply input terminals of the first AND gate (13) are supplied with three-phase offset AC bias currents φ1, φ2, and φ3, respectively, and the phase difference between the φ1 and φ2 and the position of the φ2 and φ3. The phase difference is both 120 °, and the second AND gate (1
4) AC bias current φ with offset at the power input terminal
1 or φ3 is supplied, the clock CK is supplied from the semiconductor circuit to the input end of the first gate (11), and the data SD is supplied from the semiconductor circuit to the other input end of the second AND gate (14). Was
The first and gate (13) and the second and gate (1
The output of 4) is supplied to the Josephson circuit as a clock JCK for reading the data JD and the data JD, respectively.
【請求項2】 半導体素子を用いた半導体回路からジョ
セフソン接合素子を用いたジョセフソン回路へ信号を伝
達するインタフェース回路において、 第1ゲート(12A)の出力端が第2ゲート(12B)
の入力端に接続され、該第2ゲート(12B)の出力端
が第3ゲート(11)の入力端に接続され、該第3ゲー
ト(11)の出力端が第1アンドゲート(13)の一方
の入力端に接続され、該第1アンドゲート(13)の他
方の入力端に該第1ゲート(12A)の入力端が接続さ
れ、該第1アンドゲート(13)の出力端が第2アンド
ゲート(14)の一方の入力端に接続され、 該第1ゲート(12A)、該第2ゲート(12B)、該
第3ゲート(11)、該第1アンドゲート(13)及び
該第2アンドゲート(14)がジョセフソン論理ゲート
で構成され、該第1ゲート(12A)、該第2ゲート
(12B)及び該第3ゲート(11)の1つがインバー
タで残りの2つが非反転ゲートであり、 該第1ゲート(12A)、該第2ゲート(12B)、該
第3ゲート(11)及び該第1アンドゲート(13)の
電源入力端にそれぞれ3相のオフセット付交流バイアス
電流φ1、φ2、φ3及びφ3が供給され、該φ1とφ
2との位相差及び該φ2とφ3との位相差が共に120
°であり、該第2アンドゲート(14)の電源入力端に
該オフセット付交流バイアス電流φ1又はφ3が供給さ
れ、 該第1ゲート(12A)の入力端に該半導体回路からク
ロックCKが供給され、該第2アンドゲート(14)の
他方の入力端に該半導体回路からデータSDが供給さ
れ、該第1アンドゲート(13)及び第2アンドゲート
(14)の出力がそれぞれデータJDを読み取るための
クロックJCK及び該データJDとして該ジョセフソン
回路に供給されることを特徴とするインタフェース回
路。
2. In an interface circuit for transmitting a signal from a semiconductor circuit using a semiconductor element to a Josephson circuit using a Josephson junction element, the output end of the first gate (12A) is the second gate (12B).
Connected to the input end of the second gate (12B), the output end of the second gate (12B) is connected to the input end of the third gate (11), and the output end of the third gate (11) is connected to the first AND gate (13). One input terminal is connected, the other input terminal of the first AND gate (13) is connected to the input terminal of the first gate (12A), and the output terminal of the first AND gate (13) is connected to the second input terminal. The first gate (12A), the second gate (12B), the third gate (11), the first AND gate (13) and the second gate are connected to one input terminal of an AND gate (14). The AND gate (14) is composed of a Josephson logic gate, and one of the first gate (12A), the second gate (12B) and the third gate (11) is an inverter and the other two are non-inverting gates. Yes, the first gate (12A), the second gate (1 B), said third gate (11) and the first AND gate (13) of the power input terminal respectively 3-phase offset with alternating bias current to .phi.1, .phi.2, .phi.3 and .phi.3 are supplied, the .phi.1 and φ
2 and the phase difference between φ2 and φ3 are both 120
The AC bias current φ1 or φ3 with offset is supplied to the power source input terminal of the second AND gate (14), and the clock CK is supplied from the semiconductor circuit to the input terminal of the first gate (12A). , The data SD is supplied from the semiconductor circuit to the other input terminal of the second AND gate (14), and the outputs of the first and gate (13) and the second AND gate (14) read the data JD, respectively. An interface circuit which is supplied to the Josephson circuit as the clock JCK and the data JD.
【請求項3】 半導体素子を用いた半導体回路からジョ
セフソン接合素子を用いたジョセフソン回路へ信号を伝
達するインタフェース回路において、 第1ゲート(11)の出力端が第2ゲート(12)の入
力端に接続され、該第2ゲート(12)の出力端がアン
ドゲート(13)の一方の入力端に接続され、 該第1ゲート(11)、該第2ゲート(12)及び該ア
ンドゲート(13)がジョセフソン論理ゲートで構成さ
れ、該第1ゲート(11)及び該第2ゲート(12)の
一方がインバータで他方が非反転ゲートであり、 該第1ゲート(11)、該第2ゲート(12)及び該ア
ンドゲート(13)の電源入力端にそれぞれ3相のオフ
セット付交流バイアス電流φ1、φ2及びφ3が供給さ
れ、該φ1とφ2との位相差及び該φ2とφ3との位相
差が共に120°であり、 該第1ゲート(11)の入力端に該半導体回路からクロ
ックCKが供給され、該アンドゲート(13)の他方の
入力端に該半導体回路からデータSDが供給され、該第
2ゲート(12)の出力及び該アンドゲート(13)の
出力がそれぞれデータJDを読み取るためのクロックJ
CK及び該データJDとして該ジョセフソン回路に供給
されることを特徴とするインタフェース回路。
3. In an interface circuit for transmitting a signal from a semiconductor circuit using a semiconductor element to a Josephson circuit using a Josephson junction element, the output terminal of the first gate (11) is the input terminal of the second gate (12). And an output end of the second gate (12) is connected to one input end of the AND gate (13), the first gate (11), the second gate (12) and the AND gate (13). 13) is a Josephson logic gate, one of the first gate (11) and the second gate (12) is an inverter and the other is a non-inverting gate, and the first gate (11) and the second gate (12) Three-phase offset AC bias currents φ1, φ2, and φ3 are supplied to the power supply input terminals of the gate (12) and the AND gate (13), respectively, and the phase difference between the φ1 and φ2 and the phase between the φ2 and φ3 are supplied. Are both 120 °, the clock CK is supplied from the semiconductor circuit to the input end of the first gate (11), and the data SD is supplied from the semiconductor circuit to the other input end of the AND gate (13), A clock J for reading the data JD by the output of the second gate (12) and the output of the AND gate (13), respectively.
An interface circuit characterized by being supplied to the Josephson circuit as CK and the data JD.
【請求項4】 半導体素子を用いた半導体回路からジョ
セフソン接合素子を用いたジョセフソン回路へ信号を伝
達するインタフェース回路において、 第1ゲート(12A)の出力端が第2ゲート(12B)
の入力端に接続され、該第2ゲート(12B)の出力端
が第3ゲート(11)の入力端に接続され、該第3ゲー
ト(11)の出力端がアンドゲート(13)の一方の入
力端に接続され、 該第1ゲート(12A)、該第2ゲート(12B)、該
第3ゲート(11)及び該アンドゲート(13)がジョ
セフソン論理ゲートで構成され、該第1ゲート(12
A)、該第2ゲート(12B)及び該第3ゲート(1
1)の1つがインバータで残りの2つが非反転ゲートで
あり、 該第1ゲート(12A)、該第2ゲート(12B)、該
第3ゲート(11)及び該アンドゲート(13)の電源
入力端にそれぞれ3相のオフセット付交流バイアス電流
φ1、φ2、φ3及びφ3が供給され、該φ1とφ2と
の位相差及び該φ2とφ3との位相差が共に120°で
あり、 該第1ゲート(12A)の入力端に該半導体回路からク
ロックCKが供給され、該アンドゲート(13)の他方
の入力端に該半導体回路からデータSDが供給され、該
第3ゲート及び該アンドゲート(13)の出力がそれぞ
れデータJDを読み取るためのクロックJCK及び該デ
ータJDとして該ジョセフソン回路に供給されることを
特徴とするインタフェース回路。
4. In an interface circuit for transmitting a signal from a semiconductor circuit using a semiconductor element to a Josephson circuit using a Josephson junction element, the output end of the first gate (12A) is the second gate (12B).
Of the AND gate, the output end of the second gate (12B) is connected to the input end of the third gate (11), and the output end of the third gate (11) is connected to one of the AND gates (13). The first gate (12A), the second gate (12B), the third gate (11) and the AND gate (13) are connected to an input terminal and are configured by a Josephson logic gate. 12
A), the second gate (12B) and the third gate (1
1) one is an inverter and the other two are non-inverting gates, and the power input of the first gate (12A), the second gate (12B), the third gate (11) and the AND gate (13) The three-phase offset AC bias currents φ1, φ2, φ3, and φ3 are supplied to the ends, and the phase difference between φ1 and φ2 and the phase difference between φ2 and φ3 are both 120 °, and the first gate The clock CK is supplied from the semiconductor circuit to the input terminal of (12A), the data SD is supplied from the semiconductor circuit to the other input terminal of the AND gate (13), and the third gate and the AND gate (13). Is supplied to the Josephson circuit as a clock JCK for reading the data JD and the data JD.
JP4026949A 1992-02-13 1992-02-13 Interface circuit Pending JPH05227007A (en)

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