JPS60124123A - ジヨセフソンドライバ回路 - Google Patents

ジヨセフソンドライバ回路

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JPS60124123A
JPS60124123A JP23227583A JP23227583A JPS60124123A JP S60124123 A JPS60124123 A JP S60124123A JP 23227583 A JP23227583 A JP 23227583A JP 23227583 A JP23227583 A JP 23227583A JP S60124123 A JPS60124123 A JP S60124123A
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josephson
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resistor
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driver circuit
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JP23227583A
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JPH0515086B2 (ja
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Yasuo Tazo
康夫 田雑
Katsuhiko Aoki
青木 克彦
Haruo Yoshikiyo
吉清 治夫
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/195Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using superconductive devices

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はジョセフソン計算機の六ツブ間信号伝送に用い
るジョセフソンドライバ回路に関するものである。
従来技術 ジョセフソンドライバ回路とはチップ上に搭載されたロ
ジイク、あるいはメモリ回路等の出力“0″“1”信号
を、他チップに搭載された同様回路に伝える働きを持つ
ものである。第1図は、従来のドライバ回路10と信号
伝送系20の概略図を示したものである。ドライバ回路
10はジョセフソンゲート向路1を備え、信号伝送路は
一定の特性インピーダンスZ0を持つ無損失の超伝導ス
トリップ線路りを用い形成され、インピーダンス整合系
が形作られている。一方、チップ間の接続は、例えばフ
リップテップボンディング、マイクロコネクタなどによ
り行なわれるが、その部分はインピーダンス不連続とな
る。第1図中そのインピーダンス不連続部をインダクタ
ンスlで表わしている。その動作を第5図をもとに説明
する。前段回路2の出力電流ICが“1”、つまり、存
在するときは第2図で示す負荷直線に従って、ドライバ
回路10は振幅IMの立ち上り時間が小さい高速の信号
電流1outを生じる。信号電流1otbtは超伝導ス
トリップ線路り上は波形歪み、減衰なく伝ばんしていく
が、接続部インダクタンスlで示すインピーダンス不連
続部では反射してドライバ回路10方向へ返ってくる。
第2図で示すようにドライバ回路の負荷点はI−V時性
上微分抵抗がほとんど零である定電圧領域にあり反射電
流はふたたびドライバ回路10)二おいて全反射してし
まう。このように接続部インダクタンスlとドライバ回
路10との間を反射波は多重反射を引き起こし、第3図
Cに示すように出力信号1ostは長時間にわたり複雑
なビーク/ディップ(peak/dip )構造を持つ
。第3図において、Aはバイアス電流17.、Eは前段
回路ノ出力信号1c、Cはジョセフソンドライバ回路の
出力信号Ioμ−の波形を示す。
この多重反射電流は次段回路6.ドライバ回路10の誤
動作を引き起こす。つまり、前段回路2の出力信号IC
が“0”レベルの時でさえも、ドライバ回路10の出力
信号1otLtが存在することになり。
この電流値が次段回路6のしきい値レベルを越えると、
前段回路出力が“0”レベルにかかわらず、次段回路5
はスイッチングし出力信号IC′を“1”レベルにして
しまう。また反射電流がドライバ回路10のバイアス電
流Toとして重畳されるため、ドライバ回路10の誤動
作を引き起こす可能性がある。さらに、第1図に示すよ
うに、信号伝送系20の接続部では相互インダクタンス
Mにより回路の電源電流として用いられる高周波電流4
によるクロストーク電流が誘起されこのクロストーク電
流がドライバ回路10のバイアス電流1hに重畳するこ
とにより同様にドライバ回路10の誤動作を引き起こす
可能性がある。
このように従来のドライバ回路10は反射電流を全反射
する欠点を持っており、その多重反射波によりドライバ
回路2次段回路の誤動作を引き起こす欠点を持っている
。また、信号系に誘起される電源電流クロストークによ
り誤動作を引き起こす欠点を持っている・ 発明の目的 本発明はこれらの従来の欠点を解決するためになされた
もので、反射電流、電源電流クロス)−り等のノイズに
強いジョセフソンドライノ(回路を提供することを目的
とする。
発明の構成及び作用 本発明はジョセフソンゲート回路にノイズ吸収用のジョ
セフソン素子を配するものであり、以下実施例とともに
詳細に本発明を説明する。
第4図は本発明の実施例であって、点線で囲まれた回路
が本発明のジョセフソンドライノ(回路で、El)−1
はθヨセフソンゲート回路、2はノイズ吸収用のジョセ
フソン素子、R3はジョセフソンゲート回路1とノイズ
吸収用のジョセフソン素子2間の抵抗分離を図るための
抵抗、R4は送端整合終端用抵抗、5は前段回路の信号
出力端子、6はドライバ回路にバイアス電流Ibを供給
するバイアス電流供給端子、7はジョセフソンドライバ
回路の出力信号端子である。
ここでジョセフソン素子2の最大ジョセフソン電流値1
.は、ジョセフソンゲート回路1の出力電流値よりも小
さく設定する。
本発明のジョセフソンドライバ回路を動作するには、前
段回路の出力信号ICが“1”レベルの時のみ、ジョセ
フソンゲート回路1がスイッチングし出力信号を発生す
るよう、ジョセフソンゲート回路1のバイアス電流を設
定する。この時、ゲートがスイッチングしない状態では
抵抗R3によりジョセフソンゲート回路1とジョセフソ
ン素子2は分離されているのでバイアス電流は全てジョ
セフソンゲート回路1の方へ流れ抵抗R8を流れる電流
は零である。
前段回路の出力信号ICが“0”レベルのときにはジョ
セフソンゲート回路1はスイッチングせず、抵抗R3,
ジョセフソン素子2.抵抗R4を流れる電流および端子
7から流れる出力信号電流1outは全て零である。前
段回路の出力信号ICが“1”レベルの時はジョセフソ
ンゲート回路1はスイッチングし出力電流を発生する。
ここでその電流値が、ジョセフソン素子2の最大ジョセ
フソン電流値I。
より小さい時には、電流パスは抵抗R3,ジョセフソン
素子2を通って接地されるため、出力信号routは零
であるが、ジョセフソンゲート回路1の出力電流値がI
、を越えるとジョセフソン素子2は電圧転移し、そのイ
ンピーダンスが大きくなるため、ゲート出力電流は分流
し、はとんど出力信号1otbtとして超伝導ストリッ
プ線路方向へ伝搬していく。
上記のようにジョセフソン素子2はその最大ジョセフソ
ン電流値1.より小さなノイズ電流が加わったときはこ
れを接地して出力信号1outを零に保つ。すなわちノ
イズ吸収の作用をなす。その結果。
ノイズに強いジョセフソンドライバ回路が得られる。
したがって接続部相互インダクタンスMによる電源電流
クロストークの問題も解決される。即ち、接続部相互イ
ンダクタンスMによる電源電流クロストークが生じても
、第4図の回路において、ジョセフソン素子2の最大ジ
ョセフソン電流値乃°を越えないうちは、ジョセフソン
素子2は零電圧状態を維持するから、クロストークによ
る電流はジョセフソン素子2を通して接地にリークされ
、ジョセフソンゲート回路1のバイアス電流Ihに重畳
しない。
従って、このクロストークノイズによるドライバ回路誤
動作マージンは格段に広がる。
次に本発明のジョセフソンドライバ回路が、送端整合終
端構成にできることを説明する。
伝搬する高速の出力信号routは接続インダクタンス
lにより反射し、その反射波はドライバ回路方向へ伝搬
してくる。ここで、端子7からジョセフソンゲート回路
1方向を見たインピーダンスZは、 となる。ここでR4,R8は、それぞれドライバ回路の
抵抗R,、R3の抵抗値を表わすものとし、R8゜R2
は、それぞれ、ジョセフソンゲート回路1.およびジョ
セフソン素子2の負荷点における微分抵抗値である。こ
こで、R,、R,はその負荷点により変化するが、それ
を考慮し、Z=ZoになるようなR3,R,を設定する
。簡単化するためにジョセフソンゲート回路1.ジョセ
フソン素子2の負荷点が定電圧領域にある一般的な場合
を考えてみる。
そうするとR,、R,はほとんど零である。従って(1
)式は、 Z”、、R,し) となるが、例えばR−よ超伝導ストリップ線路の特性イ
ンピーダンス値Z0と等しくすると、(2)式は、Z*
Zo(3) と変形できる。(3)式は端子7からゲート方向を見た
インピーダンスZが超伝導ストリップ線路の特性インピ
ーダンスZ。と等しく整合系が構成されていることを示
す。従って、接続部インダクタンスlにより反射した反
射波はドライバ回路では再反射せず、第3図Cに示した
ような多重反射による反射ノイズ電流が生じないことに
なり、反射ノイズ電流によるドライバ回路1次段回路の
誤動作が生じないことになる。なお、出力信号発生時の
インピーダンス整合の関点からR8はZoより十分小さ
く設定した方が望ましい。
第5図は本発明の他の実施例を示したものである。これ
は抵抗R:を並列に配置することにより。
多ファンアウト化をはかったものである。ファンアクト
数をルとすると、1つの出力端子からゲート方向を見た
インピーダンスZは、 となるようR3p R,の抵抗値を設定することにより
第4図で示した実施例と同様の作用を得ることができる
発明の詳細 な説明したように、本発明によるジョセフソンドライバ
回路は、誤動作の原因となる多重反射電流を生ぜず、か
つ、電源電流クロストークに対してもマージンの広い特
性を持つためノイズに対して強い安定なジョセフソン計
算機のチップ間信号伝送用ドライバ回路を実現できる利
点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のジョセフソンドライバ回路と信号伝送系
の概略図、第2図はジョセフソンゲート回路のI−Vg
性と負荷直線を示す図、第6図A〜Cはそれぞれ電流波
形例を示す図、第4図は本発明のジョセフソンドライバ
回路の第1の実施例の回路図、第5図は本発明のジョセ
フソンドライバ回路の第2の実施例の回路図。 1・・・ジョセフソンゲート回路、2・・・ノイズ吸収
用のジョセフソン素子、R,・・ジョセフソンゲート回
路1とジョセフソン素子2との抵抗分離を図るための抵
抗、R4・・・送端整合終端用抵抗、5・・・前段回路
の信号出力端子、6・・・バイアス電流供給端子、7・
・・ジョセフソンドライバ回路の出力信号端子。 特許出願人 日本電信電話公社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) ジョセフソンゲート回路の出力端子に第1の抵
    抗の1端が接続され、第1の抵抗の他端はノイズ吸収用
    のジョセフソン素子の1端に接続され、該ノイズ吸収用
    のジョセフソン素子の他端は接地され、前記第1の抵抗
    の他端と前記ジョセフソン素子の1端は第2の抵抗の1
    端に接続され、該第2の抵抗の他端は信号伝送系に接続
    されてなり、前記ジョセフソン素子の最大ジョセソソン
    電流値は前記ジョセフソンゲート回路の出力電流値より
    も小さいことを特徴とするジョセフソンドライバ回路。 (2)前記第2の抵抗が複数個並列(=備えられ、それ
    ぞれが複数の信号伝送1ざ接続されることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載のジョセフソンドライバ回路
    。 (5) 前記第2の抵抗と前記信号伝送系の接続点から
    前記ジョセフソンゲート回路方向をみたインピーダンス
    が、前記信号伝送系のインピーダンスと等しくなるよう
    に前記第1の抵抗及び前記第2の抵抗の抵抗値を設定す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記
    載のジョセフソンドライバ回路。
JP23227583A 1983-12-09 1983-12-09 ジヨセフソンドライバ回路 Granted JPS60124123A (ja)

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JPH0515086B2 JPH0515086B2 (ja) 1993-02-26

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04219697A (ja) * 1990-12-19 1992-08-10 Nec Corp 極性切換型ジョセフソン駆動回路
US8674776B2 (en) 2011-09-28 2014-03-18 Seiko Epson Corporation Oscillator circuit, oscillator, electronic apparatus, and activation method oscillator circuit

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS607693A (ja) * 1983-06-28 1985-01-16 Nec Corp ジヨセフソン双対信号保持回路

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