DE2520701A1 - Analog-digital-wandler mit josephson-kontakten - Google Patents

Analog-digital-wandler mit josephson-kontakten

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DE2520701A1 DE19752520701 DE2520701A DE2520701A1 DE 2520701 A1 DE2520701 A1 DE 2520701A1 DE 19752520701 DE19752520701 DE 19752520701 DE 2520701 A DE2520701 A DE 2520701A DE 2520701 A1 DE2520701 A1 DE 2520701A1
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  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

Böblingen, den 28. April 1975 te/se
Anmelderin: International Business Machines
Corporation, Armonk, N.Y. 10504
Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung Aktenzeichen der Anmelderin: YO 973 090
Analog-Digital-Wandler mit Josephson-Kontakten
Die Erfindung betrifft einen Analog-Digital-Wandler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Der Wandler arbeitet nach dem Prinzip der schrittweisen Näherung.
Derartige Wandler sind in vielen Ausführungsformen bekannt. Repräsentative Beispiele hierfür liefern die US-Patentschriften 3 501 625 und 3 626 407. Es wurden auch schon supraleitende Schaltungen, darunter auch solche mit Josephson-TunneIkontakten zur Herstellung verschiedener Arten von Analog-Digital-Wandlern (A/D-Wandler) vorgeschlagen. Die US-Patentschriften 3 204 211 und 3 327 303 beschreiben die Verwendung von Cryotrons, die US-Patentschrift 3 458 735 offenbart einen A/D-Wandler mit Josephson-Kontakten. Alle diese Vorschläge führen zu relativ komplexen Strukturen und erlauben es nicht, alle Möglichkeiten derartiger Schaltelemente auszunutzen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, einen A/D-Wandler mit einer möglichst geringen Zahl von Josephson-Kontakten und einem einfachen Schaltungsaufbau anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch gekennzeichnete Erfindung gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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2 b 2 U 7 Ü
Die Erfindung verwendet zur Umsetzung eines analogen Signals in einen Digitalwert eine Anzahl von Josephson-Kontakten, die jeweils bei vorbestimmten Werten des Steuersignals in ihren spannungsbehafteten Zustand umschalten. Das analoge Eingangssignal wird nacheinander den Steuerleitern der verschiedenen Josephson- Kontakten zugeführt, die so angeordnet sind, daß die zuerst von dem Analogsignal durchlaufende Kontakte eine hohe Umschaltschwelle besitzen, die sich dann von Kontakt zu Kontakt verringert. Zum Einstellen der Umschaltschwelle eines Kontakts dienen Subtraktionsströme, die an zusätzliche Steuerleiter der Kontakte gelegt werden. Das Anlegen der Subtraktionsströme an einen Kontakt wird durch das Umschalten des vorhergehenden Kontakts gesteuert. Die Erzeugung der Subtraktionsströme erfolgt ebenfalls mit Josephson-Kontakten. Die Umschaltimpulse der Vergleichs-Kontakte stellen das gesuchte digitale Signal dar.
Die Vorteile in dieser Erfindung liegen insbesondere im einfachen Aufbau der Schaltung; es werden maximal drei Steuerleiter pro Kontakt benötigt, sodaß die Herstellung der Kontakte relativ einfach bleibt und jede Steuerleitung den zugeordneten Kontakt ohne Schwierigkeiten umschalten kann. Für manche Anwendungen ist es außerdem vorteilhaft, daß das Ausgangssignal einen Stromimpuls und nicht einen Spannungsimpuls darstellt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der A/D-Umwandlung nach dem Prinzip der schrittweisen Näherung,
Fig. 2 einen vierstufigen A/D-Wandler,
Fig. 3 ein Diagramm mit verschiedenen Signalamplituden
für eine spezielles analoges Eingangssignal des Konverters nach Fig. 2.
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60981 1 /0B85
2 b ? [J 7 U
Fig. 1 erläutert das Verfahren der Analog-Digital-Umwandlung durch schrittweise Annäherung. Mit Hilfe dieses Beispiels läßt sich die in Fig. 2 dargestellte neuartige Struktur leicht verstehen.
In Fig. 1 wird ein Analogstrom 13 in ein aus vier Bits bestehenden Digitalwert umgesetzt, wobei jedes Bit eine binäre Potenz eines Bezugsstroms Iu darstellt. Das erste Ausgangsbit zeigt an, ob der Eingangsstrom 13 den Wert 2 χ Iu überschreitet. Im Block 1Ol wird daher 13 mit 7,5 χ Iu verglichen; die Genauigkeit beträgt also die Hälfte des Wertes des niedrigstelligsten Bits (LSB). übersteigt 13 nicht den Wert 7,5 χ Iu, so erzeugt der Block 102 einen Strom 12 = 13 und das erste Ausgangsbit erhält den Wert "0". Im anderen Fall subtrahiert der Block 103 den Wert 2 χ Iu vom Eingangsstrom 13 und gibt dem ersten Ausgangsbit den Digitalwert "1".
Der Entscheidungsblock 1Ο4 in der zweiten Stufe vergleicht 12 mit
2
2 χ Iu abzüglich eines Toleranzwertes von 0,5 χ Iu, d.h. also 3,5 χ Iu. Liegt 12 unter diesem Betrag, so erscheint am zweiten Ausgangsbit der Digitalwert "0" und Block 105 erzeugt den Strom Il = 12. Im andern Fall wird das zweite Ausgangsbit zu "1" und in Block 106 wird Il = 12 - 22 χ Iu erzeugt. Auf ähnliche Weise vergleicht Block 107 den Strom Il mit 2 χ Iu abzüglich des Toleranzwertes. Das dritte Ausgangsbit wird zu "0", wenn Il kleiner ist als 1,5 χ Iu, wobei dann Block 101 den Wert IO = Il ergibt. Sonst wird das dritte Bit zu "1" und Block 109 erzeugt 10 = Il - 2 χ Iu. Schließlich vergleicht der Entscheidungsblock 110 den Strom Io mit 2 χ Iu abzüglich einer Toleranz von 1/2 χ LSB, d.h. 0,5 χ Iu. Das vierte Ausgangsbit wird zu 11O", wenn IO diese Schwelle nicht überschreitet, sonst aber zu "1".
Fig. 2 zeigt einen vierstufigen Analog-Digital-Wandler 2OO, der
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b Ü 1J 8 1 1 / 0 5 P 5
- 4 - 2 b 7 CJ 7 O I
mit Josephson-Kontakten arbeitet.
Ein Josephson-Kontakt ist im wesentlichen ein stromgesteuerter Schalter, der an seinem Ausgang ein Spannungssignal liefert. Eine zwischen zwei Supraleitern angeordnete Tunnelgrenzschicht (die in Fig. 2 durch den "X" dargestellt ist) schaltet von einem Zustand ohne Spannungsabfall in einen Zustand mit konstantem Spannungsabfall um, wenn die Magnetfeldstärke einen bestimmten Schwellwert überschreitet; in unserem Fall kann der Schwellwert als von der Kontaktgeometrie abhängig angesehen werden. Lokal gesteuerte Magnetfelder werden durch Ströme in einem oder mehreren Steuerelementen erzeugt, die in Fig. 2 als Supraleiter dargestellt werden, die in geringem Abstand parallel zu den zugeordneten Kontakten verlaufen. Die gesamte Feldstärke an jedem Kontakt und damit der Zustand des Kontakts wird durch die algebraische Summe seiner Steuerströme bestimmt. Das spannungskonstante Ausgangssignal eines Josephson-Kontakts kann für einen anderen Josephson-Kontakt einen bestimmten Eingangsstrom liefern, wenn dieser mit einem Widerstand versehen ist, der bei den verwendeten cryogenen Temperaturen seinen ohmschen Eigenschaften beibehält. Diese Widerstände unterdrücken auch Reflexionen in den Übertragungsleitungen, die sich sonst aufgrund der extrem hohen Umschaltgeschwindigkeiten dieser Schaltelemente einstellen würden. Josephson-Kontakte und deren Verbindungseinrichtungen sind im Stande der Technik wohl bekannt und wurden beispielsweise durch Matisoo in dem Artikel "The Tunneling Cryotron - A Superconductive Logic Element Based on Electron Tunneling", Proceeding IEEE, Vol. 55, pp. 172-180 (Feb. 1969) beschrieben.
In Fig. 2 wird der zu verarbeitende Analogstrom über die Leitung 201 zugeführt und verläßt die Schaltung über die Leitung 202. Das Eingangssignal kann beispielsweise von einem üblichen Abfühlgerät erzeugt werden, welches die Meßspannung für einige Zeit aufrecht erhält; diese Einrichtung ist in Fig. 2 nicht dargestellt. Die Leitung 201 stellt eine Steuerleitung dar, die vier Josephson-Kontakten G3, G2, Gl und GO zugeordnet ist, die alle in den
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ti 0 9 811/058«;
2 b 2 U 7 Q 1
spannungsbehafteten Zustand umschalten, wenn der gesamte Arbeitsstrom 7,5 Stromeinheiten, d.h. 7,5 χ Iu erreicht. Die Kontakte G3 bis GO stellen zusammen eine Vergleichseinrichtung dar.
Die Leitung 211 der ersten Umwandlungsstufe 210 führt dem Kontakt G3 zur Zeit to einen Arbeitsstrom zu. Der Kontakt G3 wird durch die Steuerleitung 216 entsprechend der gewünschten Umschaltschwelle eingestellt. Bleibt der Eingangsstrom auf der Leitung 201 unter dem Wert von 7,5 Einheiten, so bleibt auch G3 in seinem spannungslosen Zustand, überschreitet der Strom diesen Schwellwert, so schaltet G3 um mit der Folge, daß an G3 eine Spannung abfällt. Der Widerstand 212 erzeugt dann einen bestimmten Strom in der Leitung 213, die als Steuerleitung für die Josephson-Kontakte D3 und S2 dient. Dieser Strom reicht aus, um den Kontakt D3 umzuschalten, der somit an die Ausgangsleitungen 214 die Spannung für das digitale Ausgangssignal "1" abgibt. Der Widerstand 215 dient nur zum Abschluß dieser Leitungen und unterdrückt somit Reflexionen der beim Umschalten auftretenden, schnell abklingenden Signale. Die Leitung 203 führt zu allen Zeiten während des Umwandlungszyklus den Ausgangskontakten D3 (und den Ausgangskontakten D2, Dl und DO) den Arbeitsstrom zu.
Der beim Umschalten von G3 in der Leitung 213 erzeugte Strom reicht auch zum Umschalten der Kontakte in dem Josephson-Element S2 aus, welches zusammen mit den Elementen Sl und SO eine Vorrichtung zur Erzeugung der Subtraktionsströme bildet. Dieses Element wird während des gesamten Umwandlungszyklus über die Leitung 204 mit Strom versorgt. Die Elemente Sl und S2 können sich zur Zeit to nicht im spannungsbehafteten Zustand befinden; das Element S2 umfaßt eine Gruppe von vier einzelnen Josephson-Kontakten. Die Werte der Widerstände 205 und 206 sind bezüglich der Summe der Spannungsabfälle der Kontakte von S2 derart ausgewählt, daß eine Subtraktionsleitung 207 einen Strom führt, der acht Stromeinheiten entspricht, wenn S2 über die Leitung 213 aktiviert wird. Zur Zeit to führt die Leitung 207 also keinen Strom, wenn der Eingangsstrom unter dem wert von 7,5 Einheiten liegt; für den Fall, daß der
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252070Ί
— b —
Eingangsstrom 7,5 Einheiten überschreitet, fließt auf ihr jedoch ein Strom, der acht Einheiten äquivalent ist.
In der zweiten Wandlerstufe 220 empfängt der Vergleichskontakt G2 den Steuerstrom über die Leitungen 201 und 207 sowie einen Vorstrom über die Leitung 226. Wenn der Kontakt G2 zur Zeit ti (die später als to liegt) einen Strom auf der Leitung 221 empfängt, fällt an diesem Kontakt eine Spannung ab, wenn der resultierende Arbeitsstrom eine bestimmte Schwelle überschreitet. Wie durch den Pfeil auf Leitung 204 angedeutet, ist die Richtung des Stromes in der Leitung 207 dem Stromfluß in der Leitung 201 für das Analog-Eingangssignal entgegengerichtet. Wenn das digitale Ausgangssignal von der Stufe 210 gleich "0" ist, fließt entsprechend der obigen Beschreibung auf der Leitung 207 kein Strom. In diesem Fall wirkt der gesamte Eingangsstrom auf den Kontakt G2 ein; dieser Fall entspricht dem Block 102 in Fig. 1. Ist das Ausgangssignal der Stufe 210 jedoch eine "1", so wird der Strom in Leitung 207 effektiv von dem Eingangsstrom des Kontakts G2 abgezogen und stellt somit die Funktion des Blocks 1O3 in Fig. 1 dar. Wenn der Kontakt G2 identisch aufgebaut ist wie der Kontakt G3, so stellt dieser Strom acht Stromeinheiten dar. Unter diesen Bedingungen wird jedoch der Kontakt G2 umschalten, so bald der resultierende Steuerstrom 7,5 Stromeinheiten überschreitet, während es aber tatsächlich gewünscht ist, G2 bei 3,5 Einheiten umzuschalten. Um die tatsächliche Umschaltschwelle herabzusetzen, führt die Leitung 226 einen Vorstrom fester Größe, welcher die Wirkung des Stromes in Leitung 201 unterstützt. Wird der Vorstrom so gewählt, daß er vier Stromeinheiten entspricht, so liefert dieser Strom vier der 7,5 Einheiten, die zum Umschalten von G2 erforderlich sind. Der resultierende Strom in den Leitungen 201 und muß daher nur noch 3,5 Einheiten betragen, um G2 umzuschalten und erfüllt somit die Bedingungen des Blocks 104 in Fig. 1.
Wenn der Kontakt G2 in seinem spannungslosen Zustand zur Zeit ti verbleibt, wird das zweite Ausgangsbit auf den Leitungen 204 eine binäre "0". Wurde G2 jedoch durch den Strom in den Leitungen 201,
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«3ÖS811/O5 8S
- 7 - l B ? O 7 O 1
207 und 226 umgeschaltet, so führt die Leitung 223 einen Strom, dessen Betrag durch den Widerstand 222 bestimmt wird. Dieser Strom reicht aus, um das Element D2 umzuschalten und erzeugt somit eine binäre "1" als Ausgangssignal auf den Leitungen 224. Wie in Stufe 220 dient ein Abschlußwiderstand 225, der der Impedanz dieser Leitungen entspricht, zur Verhinderung von Reflexionen.
Die Leitung 223 dient auch als Steuerleitung für eine Gruppe von zwei Josephson-Kontakten Sl. Das Vorhandensein eines Stromes in Leitung 224 aktiviert auch Sl. Da Sl und S2 in Serie in die Leitung 204 eingebaut sind und da die Aktivierung von S2 acht äquivalente Stromeinheiten in Leitung 207 erzeugt, ruft die Aktivierung von Sl vier Einheiten in der Leitung 207 hervor. Zur Zeit ti trägt damit die Leitung 207 vier Stromeinheiten, wenn nur Sl aktiv ist, acht Einheiten, wenn nur das Element S2 aktiv ist und 12 Einheiten, wenn beide Elemente aktiv sind. Die Hinzufügung von zusätzlichen vier Einheiten zur Leitung 207 wirkt sich auf den Zustand des Kontakts G2 nicht aus, da dieser schon in einen spannungsbehafteten Zustand umgeschaltet ist.
Eine dritte Umwandlungsstufe 230 ist ähnlich der zweiten Stufe 220 ausgebildet. Die Leitung 231 liefert dem Kontakt Gl einen Strom zur Zeit t2, der im Umwandlungszyklus später liegt als die "1". Beträgt die Umschaltschwelle von Gl ebenfalls 7,5 Stromeinheiten, so liefert die Vorstromleitung 236 sechs Stromeinheiten, so daß ein Strom von 1,5 Einheiten in den Leitungen 201 und 207 ausreicht um den Kontakt Gl von seinem spannungslosen in den spannungsbehafteten Zustand umzuschalten. Wie früher beschrieben, führt die Leitung 207 zur Zeit t3 entweder 0, 4, 8 oder 12 Stromeinheiten. Reicht dieser Strom zusammen mit den Eingangs- und Vorstromen aus, um Gl zu aktivieren, so aktiviert der resultierende Strom durch den Widerstand 232 und die Leitung 233 den Kontakt Dl um damit am Abschlußwiderstand 235 in der Leitung 234 ein binäres Ausgangssignal "1" zu erzeugen.
Ein Strom auf der Leitung 233 aktiviert weiterhin das Element
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fc Ü Ώ 8 Π / 0 K R 5
2 5 2 G 7 ü 1
SO mit einem einzigen Josephson-Kontakt, welches dann zwei zusätzliche Stromeinheiten auf die Leitung 207 aufprägt, entsprechend dem Block 109 in Fig. 1. Die auf der Leitung 207 möglichen Ströme betragen nun 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12 und 14 entsprechend den digitalen Ausgangssignalen auf den Leitungen 214, 224 und 23 4. Wiederum können zusätzliche Ströme, die sich infolge der Aktivierung des Elements SO ergeben, den Zustand von Gl nicht beeinflussen, da dieser Kontakt schon in den spannungsbehafteten Zustand umgeschaltet hat.
In der letzten ümwandlungsstufe 240 wird der Kontakt GO in den spannungsbehafteten Zustand umgeschaltet, wenn der resultierende Strom in den Leitungen 201 und 207 den Wert 0,5 Stromeinheiten überschreitet, sobald die Leitung 241 zur Zeit t3, die späterlich als t2 einen Strom empfängt. Wiederum in der Annahme einer identischen Geometrie kann die effektive Schwelle von GO von 7,5 auf 0,5 herabgesetzt werden, indem der Leitung 246 ein Vorstrom der Stärke 7 Einheiten aufgeprägt wird. Der infolge der Aktivierung von GO in der Leitung 243 von dem Widerstand 242 erzeugte Strom ergibt im Widerstand 245 und den Leitungen 244 ein Binärsignal "1" für das niedrigsteilige Bit.
Es ist hervorzuheben, daß der Wandler 200 nur eine relativ kleine Anzahl von Josephson-Kontakten benötigt. Außerdem sind in keinem der Elemente mehr als drei Steuerleitungen notwendig und zwar unabhängig von der Zahl der verwendeten Stufen. Mit diesem letzten Aspekt wird sichergestellt, daß jede Steuerleitung so über dem zugeordneten Kontakt angeordnet werden kann, daß sie in der Lage ist, die erforderliche Steuerung auszuüben; außerdem ermöglicht er die Verringerung der Abmessung der Kontakte.
Fig. 3 zeigt als Beispiel die Wirkungsweise des Wandlers 200 für einen Eingangsstrom von 14 Einheiten. Das Bezugszeichen 311 bezeichnet den Arbeitsstrom, der in Fig. 2 über die Leitung 211 durch den Vergleichskontakt G3 fließt. Da der Eingangsstrom 7,5 Einheiten überschreitet, erzeugt der Kontakt G3 auf der Leitung 213 in
YO 973 OSO
609811/05t5
_ 9 _ "/_ b 7 Ü 10 1
Fig. 2 einen Strom 313. Dieser Strom wiederum ruft auf den Leitungen 214 eine Ausgangsspannung 314 hervor. Weiterhin veranlaßt er einen Strom 307 der Stärke von 8 Einheiten auf der Leitung 207, da die Kontakte der Subtraktionseinrichtung S2 während des ganzen Umwandlungszyklus mit einem Arbeitsstrom 304 versorgt werden. Wenn der Vergleichskontakt G2 mit einem Arbeitsstrom 321 beaufschlagt wird, zeigt der Ausgang 323 an, daß der Eingangsstrom mit der Stärke 14 Einheiten, abzüglich des SubtraktionsStroms 307 mit 8 Einheiten den Wert von 3,8 Stromeinheiten überschreitet. Damit wird eine Ausgangsspannung 324 für das zweite Bit erzeugt und die Subtraktionseinheit S2 fügt dem 8-Einheit-Bit 307 einen weiteren Strom 307' mit 4 Einheiten hinzu. Die resultierenden 12 Stromeinheiten sind dem Eingangsstrom von 14 Einheiten entgegengerichtet, die Differenz ist jedoch immer noch größer als die effektive Schwelle von 1,5 Einheiten des Vergleichskontakts Gl. Wenn also G2 einen Arbeitsstrom 3311 erhält, erzeugt sein Ausgangsstrom 333 eine Spannung 334 und veranlaßt damit die Subtraktionseinheit SO der Leitung 207 in Fig. 2 zwei weitere Stromeinheiten 307'' hinzuzufügen und damit den Gesamtstrom in dieser Leitung auf insgesamt 14 Einheiten zu erhöhen. Wenn der Vergleichskontakt GO einen Arbeitsstrom 341 empfängt, reicht die Differenz zwischen dem Eingangsstrom mit 14 Einheiten und dem Subtraktionsstrom mit 14 Einheiten nicht aus, um die effektive Schwelle des Vergleichskontakts GO in Höhe von 0,5 Einheiten zu überschreiten. Dieser erzeugt also keinen Ausgangsstrom und damit keine oinärausgangsspannung, was durch die gestrichelten Linien 343 und 344 angedeutet ist. Die vier binären Ausgangsspannungen 314, 324 und 334 und 344 sind dann "1110", d.h. 14 in Binärdarstellung und stellen somit die 14 Einheiten des Eingangsstroms dar.
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Claims (6)

2b2U70 PATENTANSPRÜCHE
1.j Analog-Digital-Wandler mit Josephson-Kontakten, der nach dem Prinzip der schrittweisen Näherung arbeitet, gekennzeichnet durch:
a) mehrere, hintereinander angeordnete, vorzugsweise identisch aufgebaute, einstellbare Josephson-Kontakte (Vergleichskontakte, GO, Gl, G2, G3; Fig. 2), die bei bestimmten Werten des analogen Eingangssignals in ihren spannungsbehafteten Zustand umschalten und dabei ein Signal auf ihren Ausgangskreisen (213, 223, 233, 243) abgeben,
h) eine gemeinsame Steuerleitung (201) für die Gesamtheit der Vergleichskontakte zur Zuführung des analogen Eingangssignals,
c) eine durch die Ausgangskreise der Vergleichskontakte gesteuerte Einrichtung mit Josephson-Kontakten zur Erzeugung von Subtraktionsströmen (Subtraktionseinrichtung SO, Sl, S2), die nachfolgenden Vergleichskontakten als (negative) Steuerströme zugeführt werden, um die effektiven Umsehaltschwellwerte dieser Kontakte zu verändern.
2. Analog-Digital-Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Subtraktionseinrichtung aus hintereinandergeschalteten Gruppen (S2, Sl, SO) mit jeweils in Reihe geschalteten mehreren Josephson-Kontakten und einer gemeinsamen Stromquelle (204) besteht, wobei jede Gruppe insgesamt vom Ausgangskreis der zugeordneten Vergleichsstufe in den Normalzustand umgeschaltet werden kann und daß die Gesamtheit der Gruppen durch eine Nebenschlußleitung (207) überbrückt ist, die gleichzeitig als zusätzliche (zweite) Steuerleitung für einen Teil der Vergleichskontakte dient und einen Subtraktionsstrom führt, der durch die Anzahl der umgeschalteten Josephson-Elemen-
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t>098 1 1 /0585
te bestimmt ist.
3. Analog-Digital-Wandler nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Vergleichsstufen zugeordneten Gruppen der Subtraktionseinrichtung jeweils eine Anzahl von Kontakten enthalten, die sich verhalten wie abnehmende Potenzen von zwei (z.B. S2 = 4, Sl = 2, SO = 1) und daß die der niedrigstelligen Vergleichsstufe (GO) zugeordnete Gruppe keinen Kontakt enthält
4. Analog-Digital-Wandler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltschwellwerte der Vergleichskontakte durch zusätzliche (dritte) Steuerleitungen (216, 226, 236, 246) mittels Vorströmen einstellbar sind.
5. Analog-Digital-Wandler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangskreise der Vergleichskontakte als Steuerleitungen für weitere Josephson-Kontakte (DO, Dl, D2, D3) angeordnet sind, die ihrerseits das gesuchte digitale Ausgangssignal auf mit Widerständen ( 215, 225, 235, 245) versehenen Ausgangsübertragungsleitungen (214, 224, 234, 244) erzeugen.
6. Verfahren zum Betrieb des Analog-Digital-Wandlers nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
1. Anlegen des analogen Eingangssignals an die gemeinsame Steuerleitung (201),
2. zu einem ersten Zeitpunkt to, Anlegen des Arbeitsstroms (211) an den Vergleichskontakt (G3) der höchstwertigen Vergleichsstufe,
3. zu einem zweiten Zeitpunkt ti, Anlegen des Arbeitsstroms an das Vergleichselement (G2) der nächstniedrigen Vergleichsstufe ,
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*> G S 8 1 1 / 0 5 a R
4. zu einem n+l-ten Zeitpunkt tn, Anlegen des Arbeitsstroms an das Vergleichselement (GO) der niedrigstelligen Vergleichsstufe.
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