JPS6360928B2 - - Google Patents

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JPS6360928B2
JPS6360928B2 JP56073648A JP7364881A JPS6360928B2 JP S6360928 B2 JPS6360928 B2 JP S6360928B2 JP 56073648 A JP56073648 A JP 56073648A JP 7364881 A JP7364881 A JP 7364881A JP S6360928 B2 JPS6360928 B2 JP S6360928B2
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JP
Japan
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timing signal
circuit
josephson junction
junction element
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JP56073648A
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JPS57188130A (en
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/92Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of superconductive devices

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  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ジヨセフソン接合素子を用いて構成
された超伝導論理回路を駆動制御するに用い得
る、互に位相を異にする複数の周期性タイミング
信号を発生する超伝導周期性タイミング信号発生
回路に関する。
従来の斯種超伝導周期性タイミング信号発生回
路(以下簡単の為単にタイミング信号発生回路と
称す)に於ては、正弦波、台形波、三角波、鋸歯
状波等の波形をとる、時間と共にレベルが変化す
ることを周期性を以つて繰返す周期性基準タイミ
ング信号(以下簡単の為基準タイミング信号と称
す)を、複数の遅延回路の縦続接続回路に供給
し、而してそれ等複数の遅延回路より互に位相を
異にする複数の周期性タイミング信号(以下簡単
の為タイミング信号と称す)を得る様になされ、
そしてこの場合複数の遅延回路の夫々がインダク
タと抵抗との直列回路を以つて又はジヨセフソン
接合素子を用いて構成された伝送回路を以つて構
成されてなる構成を有するを普通としていた。
然し乍ら斯る従来のタイミング信号発生回路の
場合、その複数の遅延回路の夫々がインダクタン
スと抵抗との直列回路を以つて又は伝送回路を以
つて構成されているので、複数の遅延回路中の相
隣る2つの遅延回路を前段及び後段の遅延回路と
して着目して前段の遅延回路より得られるタイミ
ング信号と後段の遅延回路より得られタイミング
信号との間を位相差を大なるものとして得んとす
れば、複数の遅延回路の夫々がインダクタンスと
抵抗との直列回路を以つて構成されている場合、
後段の遅延回路のインダクタンスを大にするを要
し、又複数の遅延回路の夫々が伝送回路を以つて
構成されている場合その伝送回路を段数の大なる
構成とするを要し、従つて複数の遅延回路の夫々
がインダクタと抵抗との直列回路を以つて構成さ
れているか伝送回路を以つて構成されているかに
関せず、後段の遅延回路が大型化し、依つてタイ
ミング信号発生回路が全体として大型化し、又複
数の遅延回路の夫々が伝送回路を以つて構成され
ている場合、後段の遅延回路に於て大なる消費電
力を伴い、依つてタイミング信号発生回路が全体
として大なる消費電力を伴う等の欠点を有してい
た。
依つて本発明は上述せる欠点のない新規なタイ
ミング信号発生回路を提案せんとするもので、以
下詳述する所より明らかとなるであろう。
第1図は本発明によるタイミング信号発生回路
の一例を示し、複数の2端子型ジヨセフソン接合
素子回路(以下簡単の為ジヨセフソン回路と称
す)M1,M2………と、複数の抵抗R1,R2……
…とを有する。
この場合ジヨセフソン回路Mi(i=1、2……
…)は、その両端間に、或る閾値電流値以上の電
流値を有する電流が注入された場合零電圧状態か
ら有電圧状態に転換するジヨセフソン接合素子
(これを一般にJとする)の1個以上例えば図示
の如く2個を夫々Ji1及びJi2として直列に接続し
てなる構成を有し、依つて両端間でみて或る閾値
電流値IMi以上の電流値を有する電流が注入され
た場合零電圧状態から有電圧状態に転換する様に
なされた構成を有する。
尚この場合の閾値電流値IMiは、ジヨセフソン
接合素子Ji1及びJi2として、それ等の閾値電流値
IJi1及びIJi2でみてIJi1=IJi2=IJiの関係を有するジ

セフソン接合素子を用いる場合IJi、IJi1>IJi2の関
係を有するジヨセフソン接合素子を用いる場合
IJi1、IJi1<IJi2の関係を有するジヨセフソン接合素
子を用いる場合IJi2の閾値電流値を有するもので
ある。
而してジヨセフソン回路Miが抵抗Riを介して
ジヨセフソン回路M1,M2………に対して共通
な、例えば第2図A及び第3図Aに示す如き、正
弦波をとる時間と共にレベルが変化することを周
期性を以つて繰返す基準タイミング信号S0の得ら
れる基準タイミング信号源Gに接続され、一方ジ
ヨセフソン回路Miより出力線Liが導出されてい
る。
又今上述せるジヨセフソン回路Miの閾値電流
値を上述せる如くIMi、抵抗Riの値をriとすると
き、IM1×r1、IM2×r2………が互に異なる値を呈
すべく、ジヨセフソン回路M1,M2………の閾値
電流値IM1,IM2………及び抵抗R1,R2………の値
r1,r2………が選ばれている。
以上が本発明によるタイミング信号発生回路の
一例構成であるが、斯る構成によれば、基準タイ
ミング信号S0に基き、ジヨセフソン回路M1,M2
………に基き抵抗R1,R2………を通じて電流IR1
IR2………が流れるものであるが、この場合ジヨ
セフソン回路M1,M2………の閾値電流IM1,IM2
IM3………がIM1<IM2<IM3………なる関係が得ら
れるべく選ばれ、一方抵抗R1,R2………の値r1
r2,r3………をr1=r2=r3………なる関係に選ば
れ、これによりIM1×r1、IM2×r2………が互に異
なる値を呈しているものとすれば、ジヨセフソン
回路M1,M2………に流れる電流IR1,IR2………
は、第2図Aに示す如く、それ等の位相が互に同
相であり且各時点でのレベルが互に同一であるも
のである。然し乍らこの場合ジヨセフソン回路
M1,M2………の閾値電流値IM1,IM2………がIM1
<IM2<IM3………なる関係を有するので、電流
IR1,IR2………が零レベルをとる時点t0に於ては
ジヨセフソン回路M1,M2………の全てが零電圧
状態(超伝導状態)をとつているものであるが、
電流IR1の正のレベルがジヨセフソン回路M1の閾
値電流値IM1となる時点t1でジヨセフソン回路M1
が正の有電圧状態となり、次で電流IR2,IR3……
…の正のレベルが夫々ジヨセフソン回路M2,M3
………の閾値電流値IM2,IM3………となる時点t1
より遅れた順次の時点t2,t3………でジヨセフソ
ン回路M2,M3が夫々正の有電圧状態となり、次
で電流IR1,IR2………が零レベルをとる時点t4
ジヨセフソン回路M1,M2………の全てが零電圧
状態に復帰し、次で電流IR1,IR2,IR3………の負
のレベルの絶対値がジヨセフソン回路M1,M2
……の閾値電流値IM1,IM2………となる順次の時
点t1′,t2′………でジヨセフソン回路M1,M2……
…が負の有電圧状態となり、次で電流IR1,IR2
……が零レベルをとる時点t4′でジヨセフソン回
路M1,M2………の全てが零電圧状態に復帰し、
以下上述せると同様の動作を繰返し、結局出力線
L1に第2図Bに示す如く時点t0〜t1、及びt4
t1′間で零レベルを、又時点t1〜t4及びt1′〜t4′で
夫々ジヨセフソン回路M1が有電圧状態をとると
きの正及び負の電圧値Vg1(ジヨセフソン素子J11
及びJ12の有電圧値の和)をとることを繰返すタ
イミング信号S1が得られ、出力線L2に第2図C
に示す如く時点t0〜t2、及びt4〜t2′間で零レベル
を、又時点t2〜t4及びt2′〜t4′間で夫々ジヨセフソ
ン回路M2が有電圧状態をとるときの正及び負の
電圧値Vg2(ジヨセフソン素子J21及びJ22の有電圧
値の和)をとることを繰返すタイミング信号S2
得られ、出力線L3に第2図Cに示す如く時点t0
t3及びt4〜t3′間で零レベルを、又時点t3〜t4及び
t3′〜t4′間で夫々ジヨセフソン回路M3が有電圧状
態をとるときの正及び負の電圧値Vg2(ジヨセフ
ソン素子J31及びJ32の有電圧値の和)をとること
を繰返すタイミング信号S3が得られ、以下同様に
出力線L4,L5………にタイミング信号S1〜S3
準じたタイミング信号S4,S5………が得られるも
のである。
又ジヨセフソン回路M1,M2………の閾値電流
IM1,IM2,IM3………がIM1=IM2=………=IM0なる
関係が得られるべく選ばれ、一方抵抗R1,R2
……の値r1,r2………がr1<r2<r3………なる関
係に選ばれ、これによりIM1×r1、IM2×r2………
が互に異なる値を呈しているものとすれば、ジヨ
セフソン回路M1,M2………に流れる電流IR1
IR2………に流れる電流IR1,IR2………は、第3図
Aに示す如く、それ等の位相が互に同相である
も、各時点でのレベルが順次大となつている態様
で異なつているものである。この為電流IR1,IR2
………が零レベルをとる時点t0,t4及びt4′に於て
はジヨセフソン回路M1,M2………の全てが零電
圧状態をとつているものであるが、電流IR1,IR2
………の値が順次の時点t1,t2………及びt1′,
t2′………に於て閾値電流値IM0となるので、ジヨ
セフソン回路M1,M2………が時点t1,t2………
及びt1′,t2′に於て有電圧状態になり、結局出力
線L1,L2………に第3図B,C………に示す如
く、第2図B,C………に示すと同様のタイミン
グ信号S1,S2………が得られるものである。
依つて第1図に示す本発明によるタイミング信
号発生回路によれば、出力線L1,L2………より、
零電圧状態より有電圧状態になる時点でみて互に
位相を異にするタイミング信号S1,S2………が得
られるものである。
斯く本発明によるタイミング信号発生回路によ
れば、互に位相を異にする複数のタイミング信号
S1,S2……を発生することが出来るが、そのタイ
ミング信号S1,S2……を冒頭にて前述せる従来の
タイミング信号発生回路の場合の如くに複数の遅
延回路を用いることなしに得ることが出来、一方
本発明に於てはジヨセフソン素子の1個以上を直
列に接続してなる構成の複数のジヨセフソン回路
M1,M2……と抵抗R1,R2……とを用いるとし
ても、それ等ジヨセフソン回路の全て及び抵抗の
全てにつきそれ等が大型化することなし、又冒頭
にて前述せる如くに大なる消費電力を伴うことが
ないという大なる特徴を有するものである。又基
準タイミング信号Gの周期を大とすれば、一のタ
イミング信号とこれと最も位相差の少ない他のタ
イミング信号との間の位相差を大なるものとする
ことが出来、そこに一のタイミング信号又は他の
タイミング信号の得られる系のジヨセフソン回路
及び抵抗を大型化したりする必要がなく、依つて
斯く一のタイミング信号と他のタイミング信号と
の間の位相差を有するものとして得ても、タイミ
ング信号発生回路を全体として大型化、大消費電
力化することがない等の大なる特徴を有するもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるタイミング信号発生回路
の一例を示す接続図、第2図及び第3図はその動
作の説明に供する波形図である。 図中Mi(i=1、2……)はジヨセフソン回
路、Ji1及びJi2はジヨセフソン素子、Riは抵抗、
Gは基準タイミング信号源を夫々示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数の2端子型ジヨセフソン接合素子回路
    M1,M2………と、複数の抵抗R1,R2………と
    を有し、 上記2端子型ジヨセフソン接合素子回路Mi(i
    =1、2……)は、その両端間でみて或る閾値電
    流値以上の電流値を有する電流が注入された場合
    零電圧状態から有電圧状態に転換すべく、上記両
    端間に或る閾値電流値以上の電流値を有する電流
    が注入された場合零電圧状態から有電圧状態に転
    換するジヨセフソン接合素子の1個以上を直列に
    接続してなる構成を有し、 上記2端子型ジヨセフソン接合素子回路Mi
    上記抵抗Riを介して上記複数の2端子型ジヨセフ
    ソン接合素子回路M1,M2………に対して共通
    な、時間と共にレベルが変化することを周期性を
    以つて繰返す周期性基準タイミング信号の得られ
    る基準タイミング信号源に接続され、 上記2端子型ジヨセフソン接合素子回路Mi
    り出力線Liが導出され、 上記2端子型ジヨセフソン接合素子回路Mi
    閾値電流値をIMi、上記抵抗Riの値をriとすると
    き、IM1×r1、IM2×r2………が互に異なる値を呈
    すべく、上記2端子型ジヨセフソン接合素子回路
    M1,M2………の閾値電流値IM1,IM2………及び
    上記抵抗R1,R2………の値r1,r2……が選ばれ、
    依つて上記出力線L1,L2……より互に位相を異
    にする複数の周期性タイミング信号S1,S2……が
    夫々得られる様なされてなる事を特徴とする超伝
    導周期性タイミング信号発生回路。
JP56073648A 1981-05-15 1981-05-15 Superconduction periodic timing signal generating circuit Granted JPS57188130A (en)

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JPS57188130A JPS57188130A (en) 1982-11-19
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JPS57188130A (en) 1982-11-19

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