単一磁束量子論理によるデジタル信号処理回路用高速up/downカウンタ回路の設計

Design of High-Speed SFQ Up/Down Counter for Digital Signal Processing


神谷 遼太郎, 成瀬 雅人, 田井野 徹, 明連 広昭 (埼玉大)


Abstract:我々は超伝導検出器用デジタル信号処理回路を単一磁束量子(SFQ)論理回路を用いて設計している。光子数識別回路では、超伝導ナノワイヤ単一光子検出器(SNSPD)の他、電流比較器、フィードバック回路、up/downカウンタで構成されたSFQ論理回路を用いる。up/downカウンタは光子数識別回路を構成する回路の中で最も高速動作を必要としており、このup/downカウンタの動作速度によって回路全体の動作速度が制限される。これまで、T-FFと記憶素子であるNDROを組み合わせ回路を用いてup/downカウンタを設計してきたが動作速度は20GHz程度に制限されてきた。今回、動作速度を律速するNDROを用いない回路構成を提案し、高速動作を目指した設計を行ったので報告する。