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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2012-07-19 10:45 SFQ回路の動作領域拡大を目的とした信号伝搬時間の電源電圧依存性の制御回路の設計 ○大坪樹生・山梨裕希・吉川信行（横浜国大）  SCE2012-10 |
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| 抄録 | （和） | SFQ回路において電源電圧を変化させると回路中を伝播する信号の伝播時間も変化する。この変化によって引き起こされるタイミングエラーでSFQ回路の動作領域は制限される。本研究では動作領域の改善のために伝播時間の電源電圧依存性を制御できる回路を提案する。この回路は、通常の伝送線路のジョセフソン接合の臨界電流値と、ジョセフソン接合に流れる初期バイアス電流を調整することで、通常の伝送線路とは異なった伝播時間対電源電圧特性を得ることができる。設計回路の伝播時間の電源電圧依存性を測定したところ、通常の伝送線路と比較して0.87 psから-0.21 psの間で伝播時間の電源電圧依存性が変化することを確認できた。シミュレーションにおいて設計回路を直列全加算器に挿入し、全加算器の動作領域の変化を調べた。全加算器の動作領域をクロック周波数20 GHzにおいて約20$\%$改善することができた。 |
| （英） | Superconductive single flux quantum (SFQ) digital circuits can operate at a clock frequency of several tens GHz. However, the operating margin of the SFQ digital circuit decreases with increase of the operating frequency because timing error occurs at low bias voltage. In this study, a novel design method, which enables us to obtain wide operating margin at high operating frequency, has been investigated. In the proposed design method, timing error can be avoided by controlling dependences of signal propagation delay of Josephson transmission lines (JTLs) on the bias voltage. The proposed JTLs to control the dependence of propagation delay on the bias voltage has extra bias feeding line in addition to conventional bias feeding lines of the conventional JTLs. By adjusting resistance of the bias resistors in the extra bias feeding lines and the critical current of the Josephson junctions, the dependence of propagation delay on the bias voltage can be arbitrarily adjusted and we can avoid timing error occurs at low bias region. In measuring characteristics of proposed circuits, dependence of signal transmission time on bias voltage of proposed circuits changed between 0.87 ps and -0.21 ps in comparison with normal transmission lines. Circuit simulation results indicate that bias margin of a full adder, designed assuming the 2.5 kA/cm^2 Nb process, can be improved by 20% compared to a conventional design at a frequency of 20 GHz by employing our novel design method. | |
| キーワード | （和） | 単一磁束量子回路 / JTL / タイミングエラー / 全加算器 / / / / |
| （英） | Single flux quantum circuits / Josephson transmission line / Timing error / Full adder / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 112, no. 138, SCE2012-10, pp. 7-11, 2012年7月. | |
| 資料番号 | SCE2012-10 | |
| 発行日 | 2012-07-12 (SCE) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | SCE2012-10 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SCE |
| 開催期間 | 2012-07-19 - 2012-07-19 |
| 開催地（和） | 機械振興会館地下3階1号室 |
| 開催地（英） | Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. |
| テーマ（和） | 信号処理基盤技術及びその応用、一般 |
| テーマ（英） | Signal processing technologies and their applications, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | SCE |
| 会議コード | 2012-07-SCE |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | SFQ回路の動作領域拡大を目的とした信号伝搬時間の電源電圧依存性の制御回路の設計 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Design of Circuits Controlling Dependence of Signal Propagation Time on Bias Voltage for Expanding the Operating Margin of SFQ Circuits |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 単一磁束量子回路 / Single flux quantum circuits |
| キーワード(2)（和/英） | JTL / Josephson transmission line |
| キーワード(3)（和/英） | タイミングエラー / Timing error |
| キーワード(4)（和/英） | 全加算器 / Full adder |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 大坪 樹生 / Mikio Otsubo / オオツボ ミキオ |
| 第1著者 所属（和/英） | 横浜国立大学 (略称： 横浜国大) Yokohama National University (略称： YNU) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 山梨 裕希 / Yuki Yamanashi / ヤマナシ ユウキ |
| 第2著者 所属（和/英） | 横浜国立大学 (略称： 横浜国大) Yokohama National University (略称： YNU) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 吉川 信行 / Nobuyuki Yoshikawa / ヨシカワ ノブユキ |
| 第3著者 所属（和/英） | 横浜国立大学 (略称： 横浜国大) Yokohama National University (略称： YNU) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2012-07-19 10:45:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | SCE |
| 資料番号 | SCE2012-10 |
| 巻番号（vol） | vol.112 |
| 号番号（no） | no.138 |
| ページ範囲 | pp.7-11 |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | 2012-07-12 (SCE) |
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