JPH11163688A - Superconducting pulse signal generation circuit - Google Patents

Superconducting pulse signal generation circuit

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JPH11163688A
JPH11163688A JP9324522A JP32452297A JPH11163688A JP H11163688 A JPH11163688 A JP H11163688A JP 9324522 A JP9324522 A JP 9324522A JP 32452297 A JP32452297 A JP 32452297A JP H11163688 A JPH11163688 A JP H11163688A
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squid
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current
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Shuichi Nagasawa
秀一 永沢
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a superconducting pulse signal generation circuit capable of generating a single pulse signal and pulse signals at every prescribed cycle. SOLUTION: This pulse signal generation circuit outputs the pulse signal only once synchronized with the input of an AC bias current which is an AC current. In this case, a first SQUID (superconducting quantum interference device) 1 is provided and the AC bias current is supplied to it. Further, a control wire arranged so as to be magnetically coupled to the first SQUID 1 and supplied with a DC current and a second SQUID 2 inserted in the control wire for interrupting a DC current flowing to the control wire corresponding to the output signals of the first SQUID 1 are provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はパルス信号を発生す
るパルス信号発生回路に関し、特に超伝導集積回路等で
用いられるパルス信号を発生する超伝導パルス信号発生
回路に関するものである。
The present invention relates to a pulse signal generating circuit for generating a pulse signal, and more particularly to a superconducting pulse signal generating circuit for generating a pulse signal used in a superconducting integrated circuit or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、交流のバイアス電源に同期してパ
ルス信号を発生する超伝導パルス信号発生回路として、
1個のジョセフソン接合素子と抵抗とを有する図8に示
すような回路が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a superconducting pulse signal generating circuit that generates a pulse signal in synchronization with an AC bias power supply,
A circuit having one Josephson junction element and a resistor as shown in FIG. 8 is known.

【0003】図8は従来の超伝導パルス信号発生回路の
構成を示す等価回路図である。
FIG. 8 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of a conventional superconducting pulse signal generating circuit.

【0004】図8において、従来の超伝導パルス信号発
生回路は、バイアスフィード抵抗Rb21と、一端がバ
イアスフィード抵抗Rb21に接続され他端が接地され
たジョセフソン接合素子J21と、ジョセフソン接合J
21と並列に接続された負荷抵抗RL21とによって構
成されている。
In FIG. 8, a conventional superconducting pulse signal generating circuit includes a bias feed resistor Rb21, a Josephson junction element J21 having one end connected to the bias feed resistance Rb21 and the other end grounded, and a Josephson junction J
21 and a load resistor RL21 connected in parallel.

【0005】このような構成において、ジョセフソン接
合素子J21にはバイアスフィード抵抗Rb21を介し
て交流電流であるバイアス電流(以下、交流バイアス電
流と称す)が供給される。なお、ジョセフソン接合素子
J21に流す交流バイアス電流は、ピーク値がその超伝
導臨界電流値以上になるように設定される。
[0005] In such a configuration, a bias current (hereinafter, referred to as an AC bias current), which is an AC current, is supplied to the Josephson junction element J21 via a bias feed resistor Rb21. The AC bias current flowing through the Josephson junction element J21 is set so that the peak value is equal to or higher than the superconducting critical current value.

【0006】ジョセフソン接合素子J21はその超伝導
臨界電流値を越える電流が流れると、超伝導状態から電
圧状態にスイッチして電流を遮断する。したがって、こ
のとき、ジョセフソン接合素子J21に流れていた電流
は出力端である負荷抵抗RL21に流れ、負荷抵抗RL
21の両端には交流バイアス電流の各周期に同期してパ
ルス信号が出力される。
When a current exceeding the superconducting critical current value flows, the Josephson junction element J21 switches from the superconducting state to the voltage state and cuts off the current. Therefore, at this time, the current flowing through the Josephson junction element J21 flows through the load resistance RL21, which is the output terminal, and the load resistance RL
A pulse signal is output to both ends of the inverter 21 in synchronization with each cycle of the AC bias current.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
ような従来の超伝導パルス信号発生回路では、交流バイ
アス電流の各周期毎にパルス信号を発生するため、パル
ス信号を交流バイアス電流の入力に同期して一度だけ発
生させことができなかった。
However, in the conventional superconducting pulse signal generating circuit as described above, a pulse signal is generated for each cycle of the AC bias current, so that the pulse signal is synchronized with the input of the AC bias current. Could not be generated only once.

【0008】このような単一のパルス信号を発生する超
伝導パルス信号発生回路は、例えば、装置の電源投入時
における回路の初期化や特定の論理回路に加えるパルス
信号を発生する回路として種々の用途に用いることがで
きる。
Such a superconducting pulse signal generating circuit for generating a single pulse signal can be implemented, for example, by various circuits as a circuit for initializing a circuit when a power supply of a device is turned on or for generating a pulse signal to be applied to a specific logic circuit. Can be used for applications.

【0009】また、パルス信号を周期的に発生させる場
合でも、交流バイアス電流の各周期毎だけでなく、予め
設定した所定の周期毎にパルス信号を発生させることが
できるようにすることが望ましい。
[0009] Even when the pulse signal is generated periodically, it is desirable that the pulse signal can be generated not only at each cycle of the AC bias current but also at a predetermined cycle set in advance.

【0010】本発明は上記したような従来の技術が有す
る問題点を解決するためになされたものであり、単一の
パルス信号、及び所定の周期毎にパルス信号を発生する
ことができる超伝導パルス信号発生回路を提供すること
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and is directed to a superconducting device capable of generating a single pulse signal and a pulse signal at predetermined intervals. It is an object to provide a pulse signal generation circuit.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の超伝導パルス信号発生回路は、交流電流である
交流バイアス電流の入力に同期して一度だけパルス信号
を出力する超伝導パルス信号発生回路であって、前記交
流バイアス電流が供給される第1のSQUIDと、前記
第1のSQUIDに磁気的に結合するように配置され、
直流電流が供給される制御配線と、前記制御配線中に挿
入され、前記制御配線に流れる直流電流を前記第1のS
QUIDの出力信号に応じて遮断する第2のSQUID
と、を有するものである。
In order to achieve the above object, a superconducting pulse signal generating circuit according to the present invention comprises a superconducting pulse signal for outputting a pulse signal only once in synchronization with the input of an alternating current bias current. A generator circuit, wherein the first SQUID to which the AC bias current is supplied is arranged to be magnetically coupled to the first SQUID;
A control wiring to which a DC current is supplied, and a DC current inserted into the control wiring and flowing through the control wiring,
Second SQUID to be interrupted in response to output signal of QUID
And

【0012】このとき、前記第1のSQUIDが、前記
交流バイアス電流に対して正負対称なしきい値特性を有
していてもよく、この場合、前記第1のSQUIDは、
直列に接続された2つのインダクタンスと、前記2つの
インダクタンスと並列に接続されるダンピング抵抗と、
前記ダンピング抵抗の両端にそれぞれ接続され、一端が
接地された2つのジョセフソン接合素子と、を有し、前
記交流バイアス電流が前記2つのインダクタンスの接続
点に供給される構成でもよい。
At this time, the first SQUID may have a positive-negative symmetric threshold characteristic with respect to the AC bias current. In this case, the first SQUID is
Two inductances connected in series, a damping resistor connected in parallel with the two inductances,
And two Josephson junction elements connected to both ends of the damping resistor and grounded at one end, and the AC bias current may be supplied to a connection point between the two inductances.

【0013】また、前記第1のSQUIDが、前記交流
バイアス電流に対して正負非対称なしきい値特性を有し
ていてもよく、この場合、前記第1のSQUIDは、イ
ンダクタンスと、前記インダクタンスと並列に接続され
るダンピング抵抗と、前記ダンピング抵抗の両端にそれ
ぞれ接続され、一端が接地された2つのジョセフソン接
合素子と、を有し、前記交流バイアス電流が前記インダ
クタンスの一端に供給される構成でもよい。
Further, the first SQUID may have a positive-negative asymmetric threshold characteristic with respect to the AC bias current. In this case, the first SQUID may include an inductance and a parallel connection with the inductance. And two Josephson junction elements respectively connected to both ends of the damping resistor and having one end grounded, wherein the AC bias current is supplied to one end of the inductance. Good.

【0014】さらに、上記いずれかの超伝導パルス信号
発生回路と、前記交流バイアス電流を動作クロックとす
る複数のラッチ回路とを有し、前記複数のラッチ回路
は、それぞれ前段のラッチ回路の出力が後段のラッチ回
路の入力に接続されることで直列に接続され、該超伝導
パルス信号発生回路の出力信号が直列に接続された初段
のラッチ回路に入力され、最終段のラッチ回路の出力信
号が前記初段のラッチ回路の入力に帰還された構成であ
ってもよい。
Further, there is provided any one of the superconducting pulse signal generating circuits described above, and a plurality of latch circuits using the AC bias current as an operation clock, wherein each of the plurality of latch circuits has an output of a preceding latch circuit. The output signal of the superconducting pulse signal generation circuit is connected in series by being connected to the input of the subsequent-stage latch circuit, is input to the first-stage latch circuit connected in series, and the output signal of the last-stage latch circuit is A configuration may be employed in which feedback is provided to the input of the first-stage latch circuit.

【0015】上記のように構成された超伝導パルス信号
発生回路では、制御配線に直流電流を供給することで第
1のSQUIDの超伝導臨界電流値が減少する。この状
態で第1のSQUIDに交流バイアス電流が供給される
と、第1のSQUIDは電圧状態に転移する。このと
き、第1のSQUIDに流れていた電流は超伝導パルス
信号発生回路の出力側に流れ、第2のSQUIDはその
出力信号によって電圧状態に転移し、制御配線に流れて
いた直流電流を遮断する。したがって、交流バイアス電
流の次の周期で電流が増加しても、第1のSQUIDは
超伝導臨界電流値が減少していないため、超伝導状態を
維持する。よって、超伝導パルス信号発生回路からは交
流バイアス電流の入力に同期して一度だけパルス信号が
出力される。
In the superconducting pulse signal generating circuit configured as described above, the superconducting critical current value of the first SQUID is reduced by supplying a direct current to the control wiring. When an AC bias current is supplied to the first SQUID in this state, the first SQUID transitions to a voltage state. At this time, the current flowing in the first SQUID flows to the output side of the superconducting pulse signal generation circuit, and the second SQUID transitions to a voltage state by the output signal, and cuts off the DC current flowing in the control wiring. I do. Therefore, even if the current increases in the next cycle of the AC bias current, the first SQUID does not decrease the superconducting critical current value, and thus maintains the superconducting state. Therefore, a pulse signal is output from the superconducting pulse signal generating circuit only once in synchronization with the input of the AC bias current.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

【0017】(第1実施例)図1は本発明の超伝導パル
ス信号発生回路の第1実施例の構成を示す等価回路図で
ある。
(First Embodiment) FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of a first embodiment of a superconducting pulse signal generating circuit according to the present invention.

【0018】図1において、本実施例の超伝導パルス信
号発生回路は、直列に接続されたインダクタンスL1、
L2、インダクタンスL1、L2と並列に接続されたダ
ンピング抵抗Rd1、及びダンピング抵抗Rd1の両端
にそれぞれ接続され一端が接地されたジョセフソン接合
素子J1、J2からなる第1のSQUID(Supercondu
cting Quantum Interference Device)1と、第1のS
QUID1のインダクタンスL1、L2に磁気的に結合
される制御配線L3、L4と、直列に接続されたインダ
クタンスL5、L6、インダクタンスL5、L6に並列
に接続されたダンピング抵抗Rd2、及びダンピング抵
抗Rd2の両端にそれぞれ接続され一端が制御配線L4
と接続されたジョセフソン接合素子J3、J4からなる
第2のSQUID2と、第2のSQUID2のインダク
タンスL5、L6と磁気的に結合される制御配線L7、
L8と、バイアスフィード抵抗Rb1、Rb2と、負荷
抵抗RL1、RL2とによって構成されている。
In FIG. 1, a superconducting pulse signal generating circuit according to the present embodiment includes an inductance L1 connected in series,
L2, a damping resistor Rd1 connected in parallel with the inductances L1 and L2, and a first SQUID (Supercondudu) comprising Josephson junction elements J1 and J2 connected to both ends of the damping resistor Rd1 and having one end grounded.
cting Quantum Interference Device) 1 and the first S
Control wires L3 and L4 magnetically coupled to inductances L1 and L2 of QUID1, inductances L5 and L6 connected in series, damping resistors Rd2 connected in parallel to inductances L5 and L6, and both ends of damping resistors Rd2. And one end is connected to the control line L4
A second SQUID2 composed of Josephson junction elements J3 and J4 connected to the control circuit L7 and a control wiring L7 magnetically coupled to the inductances L5 and L6 of the second SQUID2.
L8, bias feed resistors Rb1 and Rb2, and load resistors RL1 and RL2.

【0019】なお、バイアスフィード抵抗Rb1の一端
は、直列に接続されたインダクタンスL1及びL2の接
続点に接続され、他端から交流バイアス電流ACが供給
される。また、バイアスフィード抵抗Rb2の一端は、
直列に接続されたインダクタンスL5及びL6の接続点
に接続され、他端から直流電流DCが供給される。
Note that one end of the bias feed resistor Rb1 is connected to a connection point of the inductances L1 and L2 connected in series, and an AC bias current AC is supplied from the other end. One end of the bias feed resistor Rb2 is
It is connected to the connection point of the inductances L5 and L6 connected in series, and a direct current DC is supplied from the other end.

【0020】このような構成において、制御配線L3、
L4には、バイアスフィード抵抗Rb2及び第2のSQ
UID2を介して直流電流DCが供給される。この直流
電流DCの値は、例えば、第2のSQUID2の零磁場
臨界電流値の約75%に設定される。なお、このとき第
2のSQUID2は超伝導状態にある。零磁場臨界電流
値とはSQUIDの制御配線に電流が流れていないとき
の超伝導臨界電流値であり、この値を100%の値とす
る。
In such a configuration, the control line L3,
L4 includes a bias feed resistor Rb2 and a second SQ
DC current DC is supplied via UID2. The value of the direct current DC is set to, for example, about 75% of the zero magnetic field critical current value of the second SQUID2. At this time, the second SQUID 2 is in a superconducting state. The zero magnetic field critical current value is a superconducting critical current value when no current is flowing through the control wiring of the SQUID, and this value is set to 100%.

【0021】このような状態で、第1のSQUID1の
超伝導臨界電流値がその零磁場臨界電流値の50%以下
になるように、第1のSQUID1の各回路定数を設定
しておく。
In such a state, each circuit constant of the first SQUID 1 is set so that the superconducting critical current value of the first SQUID 1 becomes 50% or less of the zero magnetic field critical current value.

【0022】ここで、第1のSQUID1に、その零磁
場臨界電流値の約75%のピーク値を持つ交流バイアス
電流ACがバイアスフィード抵抗Rb1を介して供給さ
れると、第1のSQUID1に流れる電流がその超伝導
臨界電流値を越えるため、第1のSQUID1は交流バ
イアス電流ACの立ち上がりに同期して超伝導状態から
電圧状態にスイッチする。その結果、交流バイアス電流
ACは制御配線L7、L8を介して出力端である負荷抵
抗RL2に注入される。
Here, when an AC bias current AC having a peak value of about 75% of the zero magnetic field critical current value is supplied to the first SQUID1 via the bias feed resistor Rb1, the current flows to the first SQUID1. Since the current exceeds its superconducting critical current value, the first SQUID 1 switches from the superconducting state to the voltage state in synchronization with the rise of the AC bias current AC. As a result, the AC bias current AC is injected into the load resistor RL2, which is the output terminal, via the control lines L7 and L8.

【0023】制御配線L7、L8は第2のSQUID2
のインダクタンスL5、L6と磁気的に結合しているた
め、第2のSQUID2の超伝導臨界電流値は零磁場臨
界電流値の約50%に減少する。第2のSQUID2に
はバイアスフィード抵抗Rb2を介して零磁場臨界電流
値の約75%の直流電流が流れているため、第2のSQ
UID2は電圧状態にスイッチして制御配線L3、L4
に流れていた電流を遮断する。その結果、直流電流DC
は負荷抵抗RL1を介して接地電位に流れ込む。また、
制御配線L3、L4に流れていた電流が遮断されたた
め、第1のSQUID1は超伝導状態に転移する。
The control lines L7 and L8 are connected to the second SQUID2
, The superconducting critical current value of the second SQUID 2 is reduced to about 50% of the zero-field critical current value. Since a DC current of about 75% of the zero-field critical current value flows through the second SQUID2 via the bias feed resistor Rb2, the second SQUID2
UID2 switches to the voltage state and switches control lines L3 and L4.
The current that was flowing through is cut off. As a result, the DC current DC
Flows into the ground potential via the load resistor RL1. Also,
Since the current flowing through the control lines L3 and L4 has been interrupted, the first SQUID 1 transitions to the superconducting state.

【0024】したがって、第1のSQUID1に交流バ
イアス電流ACの次の周期で電流が流れても制御配線L
3、L4には電流が流れていないため、第1のSQUI
D1は電圧状態にスイッチせず超伝導状態を維持する。
Therefore, even if a current flows through the first SQUID 1 in the next cycle of the AC bias current AC, the control line L
3. Since no current flows through L4, the first SQUID
D1 does not switch to the voltage state and maintains the superconducting state.

【0025】よって、出力端からは交流バイアス電流A
Cの入力に同期してパルス信号が一度だけ出力される。
Therefore, the AC bias current A
A pulse signal is output only once in synchronization with the input of C.

【0026】図2は図1に示した第1のSQUID及び
第2のSQUIDのしきい値特性を示す波形図である。
また、図3は図1に示した超伝導パルス信号発生回路の
出力波形の様子を示す図であり、同図(a)は交流バイ
アス電流ACが最初に正の極性から始まる場合の出力波
形図、同図(b)は交流バイアス電流ACが最初に負の
極性から始まる場合の出力波形図である。なお、図2の
縦軸は交流バイアス電流値、横軸は制御配線に流れる電
流値である。また、図2に示したしきい値特性の内側で
はSQUIDは超伝導状態であり、外側は電圧状態であ
る。また、点AはSQUIDの零磁場臨界電流値、点B
は零磁場臨界電流値の75%の値、点Cは零磁場臨界電
流値の50%の値であり、点DはSQUIDの超伝導臨
界電流値を零磁場臨界電流値の50%以下にするために
制御配線に流す電流値である。
FIG. 2 is a waveform diagram showing threshold characteristics of the first SQUID and the second SQUID shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a state of an output waveform of the superconducting pulse signal generating circuit shown in FIG. 1. FIG. 3 (a) is an output waveform diagram when an AC bias current AC first starts from a positive polarity. FIG. 3B is an output waveform diagram when the AC bias current AC first starts from a negative polarity. Note that the vertical axis in FIG. 2 is the AC bias current value, and the horizontal axis is the current value flowing through the control wiring. Further, the SQUID is in a superconducting state inside the threshold characteristics shown in FIG. 2, and is a voltage state outside. Point A is the critical current value of the SQUID at zero magnetic field, and point B is
Is 75% of the zero-field critical current value, point C is 50% of the zero-field critical current value, and point D is the SQUID superconducting critical current value of 50% or less of the zero-field critical current value. Value of the current flowing through the control wiring.

【0027】図2に示すように、本実施例の第1のSQ
UID1のしきい値特性は交流バイアス電流ACの正負
の極性に対して対称であるため、負のバイアス電流に対
しても同様に動作する。したがって、図3(a)に示す
ように、交流バイアス電流ACが正の極性から始まれ
ば、正の極性の単一パルス信号を発生し、図3(b)に
示すように、交流バイアス電流ACが負の極性から始ま
れば、負の極性の単一パルス信号を発生する。
As shown in FIG. 2, the first SQ of this embodiment
Since the threshold characteristic of UID1 is symmetric with respect to the positive and negative polarities of the AC bias current AC, the same operation is performed for a negative bias current. Therefore, as shown in FIG. 3A, if the AC bias current AC starts from a positive polarity, a single pulse signal of a positive polarity is generated, and as shown in FIG. Starts with a negative polarity, a single pulse signal of a negative polarity is generated.

【0028】このように本実施例によれば、交流バイア
ス電流の入力に同期してパルス信号を一度だけ発生する
超伝導回路が実現できる。
As described above, according to the present embodiment, a superconducting circuit that generates a pulse signal only once in synchronization with the input of an AC bias current can be realized.

【0029】なお、本実施例ではSQUIDとして2接
合SQUIDを用いた例を示しているが、その他の磁気
結合型ゲート、例えば3接合SQUIDを用いても同様
の効果を得ることができる。
Although the present embodiment shows an example in which a two-junction SQUID is used as the SQUID, the same effect can be obtained by using another magnetic coupling type gate, for example, a three-junction SQUID.

【0030】(第2実施例)図4は本発明の超伝導パル
ス信号発生回路の第2実施例の構成を示す等価回路図で
ある。
(Second Embodiment) FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of a second embodiment of the superconducting pulse signal generating circuit of the present invention.

【0031】本実施例の超伝導パルス信号発生回路は第
1のSQUIDの構成が第1実施例と異なっている。そ
の他の構成は第1実施例と同様であるため、その説明は
省略する。
The superconducting pulse signal generating circuit of the present embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the first SQUID. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0032】図4において、本実施例の第1のSQUI
D11は、インダクタンスL11、インダクタンスL1
1と並列に接続されたダンピング抵抗Rd11、ダンピ
ング抵抗Rd11の両端にそれぞれ接続され一端が接地
されたジョセフソン接合素子J11、J12とによって
構成され、インダクタンスL11と磁気的に結合された
制御配線L12を有している。
In FIG. 4, the first SQUID of this embodiment is shown.
D11 is an inductance L11, an inductance L1
1 is connected to both ends of the damping resistor Rd11 and the two ends of the damping resistor Rd11, one end of which is connected to the Josephson junction elements J11 and J12, and the control wire L12 magnetically coupled to the inductance L11. Have.

【0033】このような構成において、本実施例の第1
のSQUID11は、図5に示すように交流バイアス電
流に対して正負非対称なしきい値特性を有している。し
たがって、本実施例の超伝導パルス信号発生回路は、第
1実施例と同様に動作するが、第1のSQUID11の
しきい値特性が非対称であるため、交流バイアス電流が
供給されても正極性の単一のパルス信号のみが出力され
る。
In such a configuration, the first embodiment
The SQUID 11 has a threshold characteristic that is asymmetric with respect to the AC bias current as shown in FIG. Therefore, the superconducting pulse signal generation circuit of this embodiment operates in the same manner as the first embodiment, but since the threshold characteristic of the first SQUID 11 is asymmetric, even if an AC bias current is supplied, the positive polarity Is output only.

【0034】図5に示したしきい値特性によると、第1
のSQUID11は、交流バイアス電流の正極性の立ち
上がりに同期して電圧状態(動作点A)になり、正極性
の単一のパルスを一度だけ出力する(交流バイアス電流
の負極性の立ち上がりに対しては第1のSQUID11
の動作点がB点になり、超伝導状態を維持する)。
According to the threshold characteristics shown in FIG.
SQUID 11 goes into a voltage state (operating point A) in synchronization with the rising of the positive polarity of the AC bias current, and outputs a single pulse of the positive polarity only once (for the rising of the negative polarity of the AC bias current). Is the first SQUID11
Becomes the point B, and the superconducting state is maintained).

【0035】なお、本実施例では正極性の単一のパルス
信号を一度だけ出力する回路の構成を示したが、第1の
SQUID11のACバイアス点と接地電位とを逆に接
続することで逆極性(負極性)のしきい値特性を容易に
得ることが可能であり、この場合、負極性の単一のパル
ス信号を一度だけ出力することができる。
In this embodiment, the configuration of the circuit for outputting a single pulse signal of a positive polarity only once is shown. However, by connecting the AC bias point of the first SQUID 11 and the ground potential in reverse, the circuit is reversed. Polarity (negative polarity) threshold characteristics can be easily obtained. In this case, a single negative polarity pulse signal can be output only once.

【0036】したがって、本実施例の構成によれば、あ
らかじめ設定された極性(正または負)の単一のパルス
信号を交流バイアス電流の入力に同期して一度だけ発生
させることができる。
Therefore, according to the configuration of this embodiment, a single pulse signal having a predetermined polarity (positive or negative) can be generated only once in synchronization with the input of the AC bias current.

【0037】なお、本実施例もSQUIDとして2接合
SQUIDを用いた例を示しているが、その他の磁気結
合型ゲート、例えば3接合SQUIDを用いても同様の
効果を得ることができる。
Although this embodiment shows an example in which a two-junction SQUID is used as the SQUID, the same effect can be obtained by using another magnetic coupling type gate, for example, a three-junction SQUID.

【0038】(第3実施例)図6は本発明の超伝導パル
ス信号発生回路の第3実施例の構成を示すブロック図で
ある。本実施例の超伝導パルス信号発生回路は、第2実
施例で示した超伝導パルス信号発生回路と、3つのラッ
チ回路(第1のラッチ回路13、第2のラッチ回路1
4、及び第3のラッチ回路15)とによって構成され
る。
(Third Embodiment) FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a third embodiment of the superconducting pulse signal generating circuit according to the present invention. The superconducting pulse signal generating circuit of the present embodiment includes the superconducting pulse signal generating circuit shown in the second embodiment and three latch circuits (a first latch circuit 13 and a second latch circuit 1).
4 and a third latch circuit 15).

【0039】第1のラッチ回路13〜第3のラッチ回路
15は、例えば、それぞれDフリップフロップからな
り、第1のラッチ回路13の真信号出力が第2のラッチ
回路14に入力され、第2のラッチ回路14の真信号出
力が第3のラッチ回路15に入力されることで直列に接
続されている。また、第3のラッチ回路15の真信号出
力が第1のラッチ回路13に帰還されることでループを
構成している。なお、超伝導パルス信号発生回路の出力
は第1のラッチ回路13に入力される。
Each of the first to third latch circuits 13 to 15 is composed of, for example, a D flip-flop, and the true signal output of the first latch circuit 13 is input to the second latch circuit 14, The true signal output of the latch circuit 14 is input to the third latch circuit 15 and connected in series. Further, a true signal output of the third latch circuit 15 is fed back to the first latch circuit 13 to form a loop. The output of the superconducting pulse signal generation circuit is input to the first latch circuit 13.

【0040】このような構成において、交流バイアス電
流ACの最初の周期で、第2実施例で示した超伝導パル
ス信号発生回路から正極性のパルス信号が出力される
と、このパルス信号は第1のラッチ回路13に送出さ
れ、第1のラッチ回路13で“1”の信号が保持され
る。
In such a configuration, when a positive pulse signal is output from the superconducting pulse signal generating circuit shown in the second embodiment in the first cycle of the AC bias current AC, this pulse signal becomes the first pulse. , And the first latch circuit 13 holds the signal of “1”.

【0041】次の周期では、第1のラッチ回路13に保
持された信号が第2のラッチ回路14に送出され、第2
のラッチ回路14で“1”が保持される。このとき、超
伝導パルス信号発生回路は一度しかパルス信号を発生し
ないため、第1のラッチ回路では“0”が保持される。
In the next cycle, the signal held in the first latch circuit 13 is sent to the second latch circuit 14, and
"1" is held by the latch circuit 14 of FIG. At this time, since the superconducting pulse signal generating circuit generates a pulse signal only once, "0" is held in the first latch circuit.

【0042】さらに、次の周期では、第2のラッチ回路
14に保持された信号が第3のラッチ回路15に送出さ
れ、第3のラッチ回路15で“1”が保持される。この
とき、第1のラッチ回路13及び第2のラッチ回路14
には信号が入力されないため、それぞれで“0”が保持
される。
Further, in the next cycle, the signal held in the second latch circuit 14 is sent to the third latch circuit 15, and "3" is held in the third latch circuit 15. At this time, the first latch circuit 13 and the second latch circuit 14
Since no signal is input to, "0" is held for each.

【0043】さらに、次の周期では、第3のラッチ回路
15に保持された信号が第1のラッチ回路13に送出さ
れ、第1のラッチ回路13で“1”が保持される。
Further, in the next cycle, the signal held in the third latch circuit 15 is sent to the first latch circuit 13, and "1" is held in the first latch circuit 13.

【0044】以降、交流バイアス電流ACが供給されて
いる間、同様の動作が繰り返される。
Thereafter, the same operation is repeated while the AC bias current AC is being supplied.

【0045】したがって、本実施例の超伝導パルス信号
発生回路によれば、交流バイアス電流の3周期毎にパル
ス信号を発生する超伝導パルス信号発生回路を実現する
ことができる。
Therefore, according to the superconducting pulse signal generating circuit of this embodiment, it is possible to realize a superconducting pulse signal generating circuit that generates a pulse signal every three periods of the AC bias current.

【0046】図7は図6に示した超伝導パルス信号発生
回路の出力波形の様子を示す波形図である。
FIG. 7 is a waveform diagram showing an output waveform of the superconducting pulse signal generating circuit shown in FIG.

【0047】なお、本実施例では第1のラッチ回路13
〜第3のラッチ回路15が、それぞれ正極性でかつ単極
性で動作すると仮定し、交流バイアス電流ACのある正
極性から次の正極性までを1クロックとして動作させて
いる。
In this embodiment, the first latch circuit 13
It is assumed that the third to third latch circuits 15 operate with positive polarity and unipolar, respectively, and operate from one positive polarity of the AC bias current AC to the next positive polarity as one clock.

【0048】また、本実施例では3個のラッチ回路を用
いた場合で説明したが、同様な構成でn個のラッチ回路
を接続することで、nクロック毎にパルス信号を発生す
る回路を構成することができる。
In this embodiment, the case where three latch circuits are used has been described. However, by connecting n latch circuits with the same configuration, a circuit for generating a pulse signal every n clocks is constructed. can do.

【0049】さらに、本実施例では第2実施例で示した
超伝導パルス信号発生回路を用いた場合で説明したが、
第1実施例で示した超伝導パルス信号発生回路を用いて
も同様に動作する回路を構成することができる。
Further, in this embodiment, the case where the superconducting pulse signal generating circuit shown in the second embodiment is used has been described.
Even if the superconducting pulse signal generation circuit shown in the first embodiment is used, a circuit that operates in the same manner can be configured.

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載する効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.

【0051】交流バイアス電流が供給される第1のSQ
UIDと、第1のSQUIDに磁気的に結合するように
配置され、直流電流が供給される制御配線と、制御配線
中に挿入され、制御配線に流れる直流電流を第1のSQ
UIDの出力信号に応じて遮断する第2のSQUIDと
を有することで、交流バイアス電流の入力に同期してパ
ルス信号を一度だけ発生する超伝導回路が実現できる。
First SQ to which AC bias current is supplied
A control wiring arranged to be magnetically coupled to the UID and the first SQUID and supplied with a DC current; and a DC current inserted into the control wiring and flowing through the control wiring to the first SQ.
By having the second SQUID that shuts off according to the output signal of the UID, a superconducting circuit that generates a pulse signal only once in synchronization with the input of the AC bias current can be realized.

【0052】また、交流バイアス電流を動作クロックと
する複数のラッチ回路を付加することで、所定の周期毎
にパルス信号を発生する超伝導回路が実現できる。
Further, by adding a plurality of latch circuits using an AC bias current as an operation clock, it is possible to realize a superconducting circuit that generates a pulse signal at predetermined intervals.

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

【図1】本発明の超伝導パルス信号発生回路の第1実施
例の構成を示す等価回路図である。
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of a first embodiment of a superconducting pulse signal generation circuit according to the present invention.

【図2】図1に示した第1のSQUID及び第2のSQ
UIDのしきい値特性を示す波形図である。
FIG. 2 shows a first SQUID and a second SQ shown in FIG.
FIG. 4 is a waveform chart showing a threshold characteristic of a UID.

【図3】図1に示した超伝導パルス信号発生回路の出力
波形の様子を示す図であり、同図(a)は交流バイアス
電流ACが最初に正の極性から始まる場合の出力波形
図、同図(b)は交流バイアス電流ACが最初に負の極
性から始まる場合の出力波形図である。
FIG. 3 is a diagram showing a state of an output waveform of the superconducting pulse signal generation circuit shown in FIG. 1; FIG. 3 (a) is an output waveform diagram when an AC bias current AC first starts from a positive polarity; FIG. 7B is an output waveform diagram when the AC bias current AC first starts from a negative polarity.

【図4】本発明の超伝導パルス信号発生回路の第2実施
例の構成を示す等価回路図である。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of a second embodiment of the superconducting pulse signal generation circuit of the present invention.

【図5】図4に示した第1のSQUIDのしきい値特性
を示す波形図である。
FIG. 5 is a waveform chart showing a threshold characteristic of the first SQUID shown in FIG. 4;

【図6】本発明の超伝導パルス信号発生回路の第3実施
例の構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a third embodiment of the superconducting pulse signal generation circuit of the present invention.

【図7】図6に示した超伝導パルス信号発生回路の出力
波形の様子を示す波形図である。
FIG. 7 is a waveform chart showing an output waveform of the superconducting pulse signal generation circuit shown in FIG. 6;

【図8】従来の超伝導パルス信号発生回路の構成を示す
等価回路図である。
FIG. 8 is an equivalent circuit diagram showing a configuration of a conventional superconducting pulse signal generation circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、11 第1のSQUID 2 第2のSQUID 13 第1のラッチ回路 14 第2のラッチ回路 15 第3のラッチ回路 L1、L2、L5、L6、L11 インダクタンス L3、L4、L7、L8、L12 制御配線 J1〜J4、J11、J12 ジョセフソン接合素子 Rb1、Rb2 バイアスフィード抵抗 RL1、RL2 負荷抵抗 1, 11 First SQUID 2 Second SQUID 13 First Latch Circuit 14 Second Latch Circuit 15 Third Latch Circuit L1, L2, L5, L6, L11 Inductance L3, L4, L7, L8, L12 Control Wiring J1 to J4, J11, J12 Josephson junction element Rb1, Rb2 Bias feed resistance RL1, RL2 Load resistance

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電流である交流バイアス電流の入力
に同期して一度だけパルス信号を出力する超伝導パルス
信号発生回路であって、 前記交流バイアス電流が供給される第1のSQUID
と、 前記第1のSQUIDに磁気的に結合するように配置さ
れ、直流電流が供給される制御配線と、 前記制御配線中に挿入され、前記制御配線に流れる直流
電流を前記第1のSQUIDの出力信号に応じて遮断す
る第2のSQUIDと、を有する超伝導パルス信号発生
回路。
1. A superconducting pulse signal generating circuit for outputting a pulse signal only once in synchronization with an input of an AC bias current as an AC current, wherein the first SQUID to which the AC bias current is supplied is provided.
And a control wiring arranged to be magnetically coupled to the first SQUID and supplied with a DC current; and a DC current inserted into the control wiring and flowing through the control wiring, A superconducting pulse signal generating circuit, comprising: a second SQUID that cuts off in response to an output signal.
【請求項2】 前記第1のSQUIDが、前記交流バイ
アス電流に対して正負対称なしきい値特性を有する請求
項1記載の超伝導パルス信号発生回路。
2. The superconducting pulse signal generating circuit according to claim 1, wherein said first SQUID has a threshold characteristic which is symmetric with respect to said AC bias current.
【請求項3】 前記第1のSQUIDは、 直列に接続された2つのインダクタンスと、 前記2つのインダクタンスと並列に接続されるダンピン
グ抵抗と、 前記ダンピング抵抗の両端にそれぞれ接続され、一端が
接地された2つのジョセフソン接合素子と、を有し、前
記交流バイアス電流が前記2つのインダクタンスの接続
点に供給される請求項2記載の超伝導パルス信号発生回
路。
3. The first SQUID includes: two inductances connected in series; a damping resistor connected in parallel with the two inductances; and two ends connected to both ends of the damping resistor, one end of which is grounded. 3. The superconducting pulse signal generating circuit according to claim 2, further comprising two Josephson junction elements, wherein the AC bias current is supplied to a connection point between the two inductances.
【請求項4】 前記第1のSQUIDが、前記交流バイ
アス電流に対して正負非対称なしきい値特性を有する請
求項1記載の超伝導パルス信号発生回路。
4. The superconducting pulse signal generating circuit according to claim 1, wherein said first SQUID has a positive-negative asymmetric threshold characteristic with respect to said AC bias current.
【請求項5】 前記第1のSQUIDは、 インダクタンスと、 前記インダクタンスと並列に接続されるダンピング抵抗
と、 前記ダンピング抵抗の両端にそれぞれ接続され、一端が
接地された2つのジョセフソン接合素子と、を有し、前
記交流バイアス電流が前記インダクタンスの一端に供給
される請求項4記載の超伝導パルス信号発生回路。
5. The first SQUID includes: an inductance; a damping resistor connected in parallel with the inductance; two Josephson junction elements respectively connected to both ends of the damping resistor and having one end grounded; 5. The superconducting pulse signal generation circuit according to claim 4, wherein the AC bias current is supplied to one end of the inductance.
【請求項6】 請求項1乃至5のいずれか1項記載の超
伝導パルス信号発生回路と、 前記交流バイアス電流を動作クロックとする複数のラッ
チ回路とを有し、 前記複数のラッチ回路は、それぞれ前段のラッチ回路の
出力が後段のラッチ回路の入力に接続されることで直列
に接続され、 該超伝導パルス信号発生回路の出力信号が直列に接続さ
れた初段のラッチ回路に入力され、最終段のラッチ回路
の出力信号が前記初段のラッチ回路の入力に帰還された
超伝導パルス信号発生回路。
6. The superconducting pulse signal generating circuit according to claim 1, further comprising: a plurality of latch circuits that use the AC bias current as an operation clock. The output of the preceding latch circuit is connected in series by being connected to the input of the subsequent latch circuit, and the output signal of the superconducting pulse signal generation circuit is input to the first latch circuit connected in series, A superconducting pulse signal generating circuit in which an output signal of a first-stage latch circuit is fed back to an input of the first-stage latch circuit.
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