VI. Логічний елемент “не”

Якщо для логічних елементів “І” та “АБО” стан логічного “0” тоді, коли при відсутності керуючих сигналів напруга на елементі = 0, кріотрон знаходився в надпровідному стані. При подачі керуючих сигналів на такі елементи відбувався логічний перехід “0” ”1”, в результаті чого на контакті зявлялася відмінна від нуля напруга , надпровідність на кріотроні руйнувалася. Коли дія керуючих сигналів припинялася відбувався зворотній логічний перехід “1” ”0”, напруга на логічному елементі ставала = 0, відновлювалася надпровідність.

Для логічного елемента “НЕ” при відсутності керуючих вхідних сигналів робочий струм логічного елемента має бути таким, щоб виконувалось співвідношення > . В такому випадку напруга на контакті 0, кріотрон знаходиться в резистивному стані. При подачі сигналу на логічний елемент у вигляді імпульсу струму - , загальний струм на елементі має бути таким = - , щоб виконувалась умова < , кріотрон перебуває в надпровідному стані під час дії зовнішнього сигналу. Після припинення дії зовнішнього сигналу, загальний струм на логічному елементі знову стає рівним величині робочого струму . На джозефсонівському контакті зруйнується надпровідність, зявиться відмінна від нуля напруга .

Висновок

Запропоновано на основі джозефсонівських тунельних переходів реалізувати логічні елементи “АБО”, “І” та “НЕ”, створено математичну модель з допомогою якої можна описати перехідні процеси в таких елементах логіки. Встановлені параметри моделі та характеристики для таких логічних елементів, які описують їх поведінку під час зміни логічного стану і логічних переходів “0” ”1” та “1” ”0”. Показано, що керування станом логічних елементів внаслідок дії керуючих сигналів у вигляді імпульсів електричного струму дає стабільний режим робота і задовольняє всі вимоги, які повинні виконуватись в таких елементах логіки.

Література

[1] Воройский Ф.С. Новые и разрабатываемые виды памяти ЭВМ /Ф. С. Воройский // Науч. и техн. б-ки. – 2007. – №8. – С. 44-55.

[2] Watson Kuo, C. S. Wu, J. H. Shyu, and C. D. Chen // J. Appl. Phys. 101, 053903 (2007) (4 pages).

[3] Brilman M.E. Large capacity cryotron memory units with non-destructive read-out / M. E. Brilman// Vacuum. – 1967. – Vol. 17. – P. 338.

[4] Makhlin Y., Schon G., Shnirman A. // 2000, LANL E-print arXiv: cond-mat/0011269, 46 p.

[5] Тиханський М.В., Крисько Р.Р., Партика А.І., Перехідні характеристики джозефсонівських кріотронів при азотних температурах // Вісн. НУ”Львівська політехніка”. 2005. 532. C. 138-146.

[6] Partyka A. I., Tyhanskyi M.V., Mathematical model for transitional processes in Josephson cryotrons based on tunnel junctions // Superconductivity and Novel Magnetism. – DOI: 10.1007/s10948-010-0925-3.

[7] Тиханський М.В., Крисько Р.Р., Партика А.І., Моделювання перехідних процесів в інформ­аційних перетворювачах – джозефсонівських кріотронах // Sensor Electronics and Microsystems Technologies. – 2009. – №4. с. 26-34.

[8] Ван Дузер Т. Физические основы сверх-проводящих устройств // М.: Радио и связь. 1984.

[9] Янсон И.К. Нестационарный эффект Джозеф-сона: обнаружение электро-магнитного излучения // Физика низких температур, 2004, т. 30, № 7/8, с. 689–697.

[10] Кашурников В.А. Современные проблемы физики твердого тела : Учеб. пособие для студентов вузов // М-во образования Рос. Федерации. Моск. гос. инженер.-физ. ин-т, 2002, 179 с.

Low pass filter based on a FET transistor structure with negative resistance

Kostyantyn Koval¹, Alexander Lazarev², Andriy Semenov¹

¹Radioengineering Department, Vinnitsya National Technical University, UKRAINE, Vinnitsya, Kmelnytske shoes 95, E-mail: vsort11@gmail.com; semenov79@ukr.net

² Computer and Telecommunication Device Development Department, Vinnitsya National Technical University, UKRAINE, Vinnitsya, Kmelnytske shose 95, E-mail: laalex@mail.ru

Radioengineering devices and functional elements of radiomeasuring devices consist of selection functional elements [1]. Developing and researching transistor filters with parameter electric control is becoming an actual scientific task [1, 2]. One of possible directions of such researches is studying reactive properties (capacitor and inductive effects) of transistor structures with negative resistance [3]. Using such properties of transistor structures considerably expands functionality of designed radio engineering devices. In the theses the results of simulation of the electrically-controlled low pass filters (LPF) based on a capacitance effect of the field transistor structure with negative resistance (FTSNR) are presented.

The electric diagram of the developed and researched one-section LPF on FTSNR is presented on fig. 1. Simulation of its frequency characteristics is presented on fig. 2 and fig. 3. The obtained results confirm possibility of changing the cutoff frequency and the characteristics’ slope. Besides it, the maximum gain factor in a pass-band is 4,3 dB within the limits from 30 kHz to 700 MHz, and attenuation out of the pass-band is 1,6 dB. In this LPF the ability of controlling the cutoff frequency and the characteristics’ slope is provided. Suppression out of the pass-band is 15 dB.

Improvement of the obtained characteristics of the developed LPF on FTSNR is possible with increasing a quantity of its sections. In the two-section FLF on FTSNR all facility of the one-section one remains with improved parameters: the maximum gain factor for twosection LPF on FTSNR in the pass-band is 4 dB in a range (10 kHz - 1 MHz), and attenuation out of the pass-band is -30dB.

Results of simulation of the developed one-section and two-section LPF on FTSNR have confirmed the electric control ability for a cutoff frequency and a gain factor in a pass-band, and attenuation in a stop band.