Superconducting COSL building blocks for ultra-high speed logic circuits
Date
1999-12
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Stellenbosch : Stellenbosch University
Abstract
ENGLISH ABSTRACT: Complementary Output Switching Logic, or COSL, is used to define building blocks for ultrahigh
speed (- 20 GHz) logic circuits. The family consists of the standard logic functions
ORINOR, ANDINAND and XOR. A review of the principles of the Josephson junction, onejunction
and two-junction SQUID and the operation of COSL is given as an introduction. The
new building blocks include a new single gate inverter, alternatives to the existing NOR and
NAND gates and a number of latching functions. Yield analysis and optimisation by a Monte
Carlo method is discussed. Additionally, the physical layout of these circuits is considered.
Changes in the layout of COSL gates to improve the uniformity of current distribution in the
gates are briefly mentioned.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Complementary Output Switching Logic, of COSL, word gebruik om boublokke te definieer vir ultra-hoespoed (- 20 GHz) logikabane. Die familie bestaan uit die standaard OF/NOF, EN/NEN en eksklusiewe OF funksies. 'n Oorsig oor die beginsels van die Josephsonvlak, eenvlak en tweevlak SQUID en die werking van COSL word ler inleiding gegee. Die nuwe boublokke sluit 'n nuwe enkelhek omkeerder, alternatiewe vir die bestaande OF en NEN hekke en 'n aantal grendelfunksies in. Opbrengsanalise en -optimering deur middel van 'n Monte Carlo metode word bespreek. Verder word die fisiese uitleg van hierdie bane beskou. Veranderinge in die uitleg van COSL hekke om die uniformiteit van stroomverspreiding in die hekke te verbeter word kortliks genoem.
AFRIKAANSE OPSOMMING: Complementary Output Switching Logic, of COSL, word gebruik om boublokke te definieer vir ultra-hoespoed (- 20 GHz) logikabane. Die familie bestaan uit die standaard OF/NOF, EN/NEN en eksklusiewe OF funksies. 'n Oorsig oor die beginsels van die Josephsonvlak, eenvlak en tweevlak SQUID en die werking van COSL word ler inleiding gegee. Die nuwe boublokke sluit 'n nuwe enkelhek omkeerder, alternatiewe vir die bestaande OF en NEN hekke en 'n aantal grendelfunksies in. Opbrengsanalise en -optimering deur middel van 'n Monte Carlo metode word bespreek. Verder word die fisiese uitleg van hierdie bane beskou. Veranderinge in die uitleg van COSL hekke om die uniformiteit van stroomverspreiding in die hekke te verbeter word kortliks genoem.
Description
Thesis (MScEng)--University of Stellenbosch, 1999.
Keywords
Ultra-high speed logic circuits, Electronic circuits -- Speed, Semiconducting materials