Генератор одиночных импульсов

Союз Советских Соцмалистмческмк РеспубпнкОпубликовано 23,10.82. Бктллетень3 Дата опубликования описания 25.10,82 открыт, Жол 71) Заявнтел Украи рдена Ленина институт кибернетик НОЧНЫХ ИМПУЛЬСОВ( 54 ГЕНЕ РАТ аших дона, чет связываю дяшие ши вышенная ляемая на шенный в гелия; .ог мы из-за деляемой рами двух шение эко баритных р действия у Указан генератор жашнй кон ку постоян первого ту резистора шину, соде5 ерех сточ 61) Дополнительное к авт, свил 22) Заявлено 11.12.80 (21) 32с присоединением заявки,% Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использованопри отладке и эксплуатации вычислительных машин на быстродействующих джозеф:.,соновских туннельных криотронах.Известен эффект возникновения непрерывных релаксационных колебаний приопределенных условиях в цепи с джозеф"соновским туннельным контактом 1.Недостатками схемы являются неуцравляемая генерация импульсов напряженияи невозможность получения одиночногокороткого импульса напряжения,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является генератор одиночных импульсов, содержащийдва гальванически взаимосвязанных другс другом контура, подключенных к источнику постоянного тока, выходную шину,подключенную к источнику постоянного2тока и содержащую туннельный переходДжозефсона, и управлявшую шину 2 .Недостатками известного устройстваявляются: наличие двух контуров, содерва туннельных перехода Джозефыре демпфируюших резистора ищие эти элементы сверхпровоны в виде индуктивностей; порассеиваемая мощность, выдерезисторах схемы, и повысвязи с этим расход жидкогораничение быстродействия схебольшой индуктивности, опребольшими габаритными размеконтурной схемы,изобретения - упрощение, повыномичности, уменьшение гаазмеров и увеличение быстростройства.ная цель достигается тем, чтоодиночных импульсов, содертур, подключенный к источниного тока и состоящий изннельного перехода Джозефсона,и индуктивности выходнуюржащую второй. туннельныйДжозефсона и подключенную кпостоянного тока, и управляю33 9688щую шину с двумя участками и сосредоточенной индуктивностью,шина управления включена своим первым участкомсогласно с частью контура, содержащейпервый туннельный переход Джозефсона,а вторым участком - встречно с частьюконтура, проходящей рядом со вторымтуннельным переходом Джозефсона.На фиг. 1 приведена принципиальнаяэлектрическая схема генератора одиноч-ных импульсов; на фиг. 2 - временныедиаграммы работы,Устройство содержит первый туннельный переход Джозефсона 1, второй туннельный лереход Джозефсона 2, частьконтура 3, проходящую рядом со вторымтуннельным переходом Джозефсона 2,первый участок 4, индуктивность 5, сосредоточенную индуктивность 6, выходную щшину 7, второй участок 8 управляющейшины 9 и резистор 10,Контур, генератора одиночных импульсов состоит из первого туннельного пере хода Джозефсона 1, резистора 10 и индуктивности 5, представляющей собой сверхпроводящую связь. Шина управления 9 состоит из первого участка 4, имеющего согласное направление с частью контура, содержащего первый тучельный переход Джозефсона 1, и второго участка 8, имеющего встречное направление с частью контура, проходящей рядом со вторым туннельным переходом Джозефсона 2. Оба участка объединены35сосредоточенной индуктивностью 6.Генератор одиночных импульсов работает следующим образом. 90 4Через время 1 - К, определяемое величиной сосредоточенной индуктивности 6 шины управления 9, фронт тока Эдостигнет второго участка 8. Так какрядом со вторым туннельным переходом Джозефсона 2 ток Э л потечет в направлении, противоположном направлению тока- их магнитные поля скомпенсируют друг друга и второй туннельный переход Джозефсона 2 возвратится в сверхпроводящее состояние (состояние с напряжениемОэ = О) и, таким образом, сформируется задний фронт импульса выходногонапряжения. Длительность импульса выходного напряжения в этом случае равнаи определяется величиной сверхпрово- дящей индуктивности 6 шины управления 9. Таким образом, упрощается принпипиаль ная электрическая схема генератора, так; как двухконтурная схема заменяется на одноконтурную; уменьшаются общие размеры схемы, что способствует повышению интегральной плотности компоновки микро ю схемы; повышается экономичность работы схемы, так как уменьшается мощность, рассеиваемая теперь только одним резистором, повышается быстродействие схемы, так как уменьшается задержка на переключение второго туннельного перехода Джозефсона, определяемая вы- ражением где . 5 и В 10 - индуктивность и сопротивление контура.После включения токов питания Э 1 и Э в установившемся режиме весь ток.3 потечет по малоиндуктивной ветви контура через первый туннельный переход Джозефсона 1, а ток 3 - через второй туннельный переход Джозефсона 2. Если затем, в момент времени 1 в шину уйравления 9 подать единичную функцию 3=%(1 ) в виде перепада тока, то под действием его магнитного поля первый туннельный переход Джозефсона 1 переключится в резистивное состояние и ток 1 потечет по части контура 3. Теперь под действием магнитного поля токав состояние с напряжением О 5, переключится второй туннельный переход Джозефсона 2 и на выходе устройства появигся передний фронт импульса выходного напряженияя. 40формула изобретенияГенератор одиночных импульсов, содержащий контур, подключенный к источнику. постоянного тока и состоящий из первого туннельного перехода Джозефсона, резистора и индуктивности, выходную шину, содержащую второй туннельный переход Джозефсона и подключенную к источнику50постоянного тока, и управляющую шинус двумя участками и сосредоточенной индуктивностью, о тл ич а ющий ся тем, что, с целью упрощения, уменьшения габаритных размеров, повышения экономич 55 ности и быстродействия, шина, управления включена своим первым участком согласно с частью контура, содержащей первый туннельный переход Джозефсона,Составитель В, Седоведактор С. ЛыжоваТехредЛ.Пекарь Корректор Г, Огар 92/81 Тираж 959Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.аказ филиал П 11 П "Патент", г. л. Проектная,5а вторым участком - встречно с частью контура, проходяшей рядом со вторым туннельным переходом Джозефсона. Источники информации,принятые в 9 внимание при экспертизе61. Солимар Л. Туннельный эффект всверхпроводниках и его применение. М.,