Digitális technika 2. - ZH feladattípusok (rövid összefoglaló)
Digitális technika szupravezető eszközökkel.
description
Transcript of Digitális technika szupravezető eszközökkel.
![Page 1: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/1.jpg)
Digitális technika Digitális technika szupravezető eszközökkel.szupravezető eszközökkel.
Balázs ZoltánBalázs ZoltánFőiskolai adjunktusFőiskolai adjunktus
BMF. Mikroelektronika IntézetBMF. Mikroelektronika Intézet
![Page 2: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/2.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d1. ábrad1. ábraAz YBCO eszközök jellemzői:Az YBCO eszközök jellemzői:- kis ellenállás,- kis ellenállás,- alacsony teljesítmény felvétel, nagy működési sebesség- alacsony teljesítmény felvétel, nagy működési sebesség- igen nagy pontosság: feszültség standard, DAC, ADC- igen nagy pontosság: feszültség standard, DAC, ADC- alacsony működési zaj- alacsony működési zaj
![Page 3: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/3.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d2. ábra d2. ábra A Josephson átmenet működésének magyarázata az A Josephson átmenet működésének magyarázata az alagúthatás segítségével. A képen a Cooper párok alagúthatás segítségével. A képen a Cooper párok hullámfüggvénye látható.hullámfüggvénye látható.
![Page 4: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/4.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d3. ábra d3. ábra A Josephson átmenet áram-feszültség karakterisztikája.A Josephson átmenet áram-feszültség karakterisztikája.
![Page 5: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/5.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d4. ábra d4. ábra A Josephson átmenet a szupravezető digitális áramkörök A Josephson átmenet a szupravezető digitális áramkörök alapvető építő eleme.alapvető építő eleme.
![Page 6: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/6.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d5. ábra d5. ábra A digitális áramköri elemek alapkapcsolása:A digitális áramköri elemek alapkapcsolása:a.) a.) az alapelem kapcsolási vázlataaz alapelem kapcsolási vázlatab.)b.) a reteszelt logikai elem (latching logic) I-U hiszterézises görbéjea reteszelt logikai elem (latching logic) I-U hiszterézises görbéjec.)c.) az RSFQ (rapid single flux quantum logic) logikai elem I-U görbéjeaz RSFQ (rapid single flux quantum logic) logikai elem I-U görbéjed.)d.) az RSFQ elem SFQ kimeneti jele és fázisugrása. az RSFQ elem SFQ kimeneti jele és fázisugrása.
![Page 7: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/7.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d6. ábra d6. ábra Niobium Niobium alapanyagú, LTS, alapanyagú, LTS, alacsony alacsony hőmérsékletű hőmérsékletű szupravezetőből szupravezetőből kialakított Josephson kialakított Josephson átmenet.átmenet.
A gát anyaga A gát anyaga alumíniumoxid.alumíniumoxid.
SIS szerkezetSIS szerkezet
![Page 8: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/8.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d6. ábra d6. ábra HTS, magas HTS, magas hőmérsékletű hőmérsékletű szupravezetőből szupravezetőből kialakított kialakított Josephson Josephson átmenetek.átmenetek.
A gát anyaga A gát anyaga normál állapotú normál állapotú fém.fém.
SNS szerkezet.SNS szerkezet.
![Page 9: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/9.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d7. ábra d7. ábra Edge S-N-S mikroszkopikus képe és áram- feszültség Edge S-N-S mikroszkopikus képe és áram- feszültség görbéje.görbéje.
![Page 10: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/10.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d8. ábra d8. ábra Josephson Josephson átmenet, átmenet, edge S-N-S edge S-N-S kialakításának kialakításának technológiai technológiai lépései egy lépései egy integrált integrált áramkörben.áramkörben.
![Page 11: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/11.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d9. ábrad9. ábra
Az RFSQ áramkörök alapelemei:Az RFSQ áramkörök alapelemei:- Josephson transmission line JTL: jelátviteli egység- Josephson transmission line JTL: jelátviteli egység
![Page 12: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/12.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d9. ábrad9. ábra
Az RFSQ áramkörök alapelemei:Az RFSQ áramkörök alapelemei:- Josephson transmission line JTL: jelalakok- Josephson transmission line JTL: jelalakok
![Page 13: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/13.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d9. ábrad9. ábra
Az RFSQ áramkörök alapelemei:Az RFSQ áramkörök alapelemei:- jelátviteli egység- jelátviteli egység- egy egyszerű tároló egység- egy egyszerű tároló egység
![Page 14: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/14.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d10. ábrad10. ábra
Az RFSQ áramkörök alapelemei:Az RFSQ áramkörök alapelemei:- D flip-flop alapkapcsolása- D flip-flop alapkapcsolása
![Page 15: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/15.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d10. ábrad10. ábra
Az RFSQ áramkörök alapelemei:Az RFSQ áramkörök alapelemei:- R-S flip-flop alapkapcsolása- R-S flip-flop alapkapcsolása
![Page 16: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/16.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d10. ábrad10. ábra
Az R-S flip-flop jelfolyamataAz R-S flip-flop jelfolyamata
![Page 17: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/17.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d10. ábrad10. ábra
Az RFSQ áramkörök alapelemei:Az RFSQ áramkörök alapelemei:- R-S flip-flop alapkapcsolása- R-S flip-flop alapkapcsolása SFQ/DC átalakítóvalSFQ/DC átalakítóval
![Page 18: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/18.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d20. ábra T flip-flop d20. ábra T flip-flop
![Page 19: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/19.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d20. ábra d20. ábra T flip-flop T flip-flop
![Page 20: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/20.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d20. ábra d20. ábra Frekvencia osztóFrekvencia osztó
![Page 21: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/21.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d20. ábra d20. ábra T flip-flop-okból felépített frekvencia osztó jelfolyamata T flip-flop-okból felépített frekvencia osztó jelfolyamata
![Page 22: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/22.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d11. ábra d11. ábra RFSQ elemi cella és a jelek időbeli sorrendje.RFSQ elemi cella és a jelek időbeli sorrendje.
![Page 23: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/23.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d12. ábra d12. ábra SFQ logikai bit energia tartalma.SFQ logikai bit energia tartalma.
![Page 24: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/24.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d13. ábra d13. ábra Josephson – CMOS hibrid memória felépítése.Josephson – CMOS hibrid memória felépítése.
![Page 25: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/25.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d14. ábra d14. ábra Egy RSFQ logikai kapu fizikai elrendezése az integrált Egy RSFQ logikai kapu fizikai elrendezése az integrált áramkörben.áramkörben.
![Page 26: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/26.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d15. ábra d15. ábra Nagy sebességű RSFQ áramkörökkel elért működési Nagy sebességű RSFQ áramkörökkel elért működési frekvenciák és gyártó cégük.frekvenciák és gyártó cégük.
![Page 27: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/27.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d16. ábra d16. ábra SQUID-Superconducting QUantum Interference Device-SQUID-Superconducting QUantum Interference Device-szupravezető kvantum interferencia berendezés működésének szupravezető kvantum interferencia berendezés működésének alapelve.alapelve.
![Page 28: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/28.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d17. ábra d17. ábra A SQUID kritikus áramának függése a mágneses tér A SQUID kritikus áramának függése a mágneses tér indukciójától.indukciójától.
![Page 29: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/29.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d18. ábra d18. ábra A mágneses tér csatolása a SQUID érzékelőhöz A mágneses tér csatolása a SQUID érzékelőhöz
![Page 30: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/30.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d19. ábra d19. ábra Különböző orvosi műszerek érzékelési tartományaKülönböző orvosi műszerek érzékelési tartománya
![Page 31: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/31.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d20. ábra d20. ábra 151 csatornás magnetoencefalográf 151 csatornás magnetoencefalográf
![Page 32: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/32.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d21. ábra d21. ábra Magnetoencefalográf működés közbenMagnetoencefalográf működés közben
![Page 34: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/34.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d20. ábra d20. ábra 151 csatornás magnetoencefalográf 151 csatornás magnetoencefalográf
![Page 35: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/35.jpg)
Szupravezetők műszaki alkalmazásai IISzupravezetők műszaki alkalmazásai II
d20. ábra d20. ábra 151 csatornás magnetoencefalográf 151 csatornás magnetoencefalográf
![Page 36: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/36.jpg)
![Page 37: Digitális technika szupravezető eszközökkel.](https://reader036.fdocuments.net/reader036/viewer/2022062521/56815874550346895dc5d3c2/html5/thumbnails/37.jpg)