JPS6310997A - 広帯域信号結合装置 - Google Patents

広帯域信号結合装置

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JPS6310997A
JPS6310997A JP62148890A JP14889087A JPS6310997A JP S6310997 A JPS6310997 A JP S6310997A JP 62148890 A JP62148890 A JP 62148890A JP 14889087 A JP14889087 A JP 14889087A JP S6310997 A JPS6310997 A JP S6310997A
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  • Processing Of Color Television Signals (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、FET技術による結合点マトリックスを有し
、その入力端にそれぞれ1つの入力ドライバ回路が設け
られていてよく、またその出力端にそれぞれ1つの出力
増幅器回路が設けられている広帯域信号結合装置に関す
る。
〔従来の技術〕
通信技術の最近の開発は、加入者線の範囲の伝送媒体と
して特に64 k b i t / sディジタル電話
のような狭帯域通信サービスも特に140Mbi t 
/ sテレビ電話のような広帯域通信サービスも可能な
光導波路が設けられている狭帯域および広帯域通信サー
ビスのための総合サービス網を構成する伝送および交換
システムに至っている。その際に交換局には好ましくは
共通の制御装置を有する狭帯域信号結合装置および広帯
域信号結合装置が相並んで設けられている(ドイツ連邦
共和国特許第2421002号明細書参照)。
結合点が時分割多重化によりそれぞれ多数の接続のため
に利用される広帯域信号一時分割多重化−結合装置と関
連して、それぞれ2つの導線を、5f安定Dマルチバイ
ブレータとして形成された結合点個別のメモリセルによ
りスイッチオンおよびスイッチオフされるゲート要素に
より接続することは知られている。その際に、クロック
入力端に相応のクロック信号を供給されるこれらの結合
点個別のメモリセルは1つの座標方向のみに、詳細には
そのD入力端において駆動される(プファンシュミット
(Pfannschg+1dt)著“広帯域ディジタル
信号に対する結合回路網の動作速度躍界(Arbeit
sgeschwLndlgkeitsgrenzen 
von Koppelnetzwerken f’ii
r Breitband−Digitalsignal
e) ” 、学位論文、ブラウンシュバイク、1978
年、第6.7図および第6.4図)、140Mbit/
sのビット速度において到達可能な約4ないし8の時分
割多重化ファクタおよびその際に必要な回路テクノロジ
ーを考慮に入れて、現在広帯域信号の交換のためには、
個々の結合点を介して通過接続される接続がもっばら空
間的に互いに隔てられている純粋な空間結合装置が有利
とされている。
純粋な広帯域信号−空間結合装置は、入力増幅器および
出力増幅器を設けられているC−MOS技術による結合
点マトリックスとして構成されており、それらの結合点
で結合要素がそれぞれデコーダ制御される結合点個別の
保持メモリセルにより制御され、その際に結合要素はそ
れぞれC−MOSトランスファゲート(C−MOS)ラ
ンスミッションゲート)として構成されており (IS
S’84コンフェレンス・ペーパー23C1、第9図)
、純粋な空間結合装置の結合点個別の保持メモリセルは
行デコーダおよび列デコーダからそれぞれ行または列個
別の駆動線を介して2つの座標内で駆動される(ブファ
ンシェミット、前出、第6.4図)。
結合マトリックス内に設けられている出力増幅器は付属
のマトリックス線の(少なくとも)1つの結合点の能動
化に間係して能動化されていてもよい(フランス特許第
A −2,365,263号明細書、第5図)。
さらに、広帯域信号−空間結合点マトリックス内にディ
ジタル結合点を3状態インバータの形態で設けることは
(エレクトロニクス(E 1 e c tronics
)、1983年12月15日、第88/89頁から)一
般的な形態で公知である。その具体的な実現は上記文献
に記載されていないが、いずれにせよ多数のトランジス
タを必要とする。
個々の結合点の具体的実現の際のトランジスタ費用を特
にわずかにとどめるため、FET技術による結合点マト
リックスを有する広帯域信号−空間結合装置であって、
結合要素がそれぞれ、メモリセルからそのゲート電極に
、通過接続すべき信号の上側(限界)値をトランジスタ
ーピンチオフ電圧よりも大きい電圧だけ上回る通過接続
電位または通過接続すべき信号の下側(限界)値がトラ
ンジスターピンチオフ電圧だけ上昇することにより生ず
るレベルを下回る阻止電位を与えられる単一のnチャネ
ル−トランジスタにより形成されている広帯域信号−空
間結合装置は既に提案さている(ドイツ連邦共和国特許
第3604605号明細書参照)。
こうして、結合点マトリックス内に設けられており簡単
な仕方でそれぞれ1つの結合点個別の保持メモリセルに
より制御される結合要素を最小のトランジスタ費用で、
インバータを設ける必要なしに、またC −M OS 
)ランスファゲート内に(固有抵抗が高いので大きい面
積を必要とする)pチャネルトランジスタを設ける必要
なしに、従ってまた相応にわずかな占有場所で(このこ
とば集積の際に特に有意義である)、また相応にわずか
な回路容量で実現することができる。
回路の大きさ、従ってまた占有場所を−rf/J減する
ため、2つの駆動デコーダ(行デコーダ、列デコーダ)
により2つの座標内で駆動される結合点個別のメモリセ
ルが1つのnチャネル−トランジスタおよび2つの交差
結合されたインバータ回路により形成されており、その
際に1つのインバータ回路が入力側で一方の駆動デコー
ダの付属のデコーダ出力端とnチャネル−トランジスタ
を介して接続されており、このnチャネル−トランジス
タがその制御電極に他方の駆動デコーダの付属のデコー
ダ出力端の出力信号を与えられており、またその際に1
つのインバータ回路が出力側で付属の結合要素の制御入
力端に通じている広帯域信号−空間結合装置も既に提案
されている。
たとえば64の入力端および32の出力端を有するFE
T技術による結合点マトリックスを有する上記のような
既に提案された広帯域信号−空間結合装置を介して、1
70 M b i t / sのオーダーまでのビット
速度を有する任意の非同期信号を、従ってまた特にいわ
ゆるH4チャネルを満たす(たとえば140 M b 
i t / sの)信号をもそれぞれ1つの入力端と1
つの出力端(または分配サービスの場合には、多(の出
力端)との間で通過接続し得る。しかしながら、それぞ
れ1つの全H4チャネルを交換し得るだけでなく、サブ
チャネル、たとえば34Mbit/sの信号に対するい
わゆるH3チャネルをも交換し得ることが要望されるよ
うになってきた。このようなサブチャネル交換は原理的
に、それぞれの(H4)チャネルをその(H3)サブチ
ャネルに分解するデマルチプレクサを結合装置の前に設
け、またサブチャネルを再び1つのチャネルに合成する
マルチプレクサを結合装置の後に設けることにより達成
される。その際に結合装置自体は個々のサブチャネルを
それぞれ単独に交換するが、このことは結合点マトリッ
クスの入力端および出力端の個数の相応の増大を前提と
しており、いまの例では64X32の結合点の代わりに
たとえば256X128の結合点を有していなければな
らない、その際に結合点マトリックスの完全な分配サー
ビス能力が要求されるので、1つのこのような結合点マ
トリックスの(たとえば256の)入力端の各々が結合
点マトリックスのすべての(たとえば128の)出力端
により同時に負荷可能でなければならないという問題が
生ずる。このことはそれ自体として256の過度に大き
い入力ドライバ回路を必要とし、その横電流および損失
電力はこのような結合点マトリックスモジュールの製造
可能性を困難にするであろう。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、以上に概要を述べた要求条件に困難な
しに適合し得る広帯域信号−結合装置を提供することで
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的は、本発明によれば、冒頭に記載した!IQの
広帯域信号結合装置において、結合点が、通過接続状態
で1つのマトリックス入力端における有効な内部抵抗に
くらべて大きいそれぞれ1つの通過または内部抵抗を有
する結合要素により形成されており、また出力増幅器回
路が 当該の出力線に挿入された1つのコンパレータおよび1
つのメモリ要素のそれぞれ1つの縦続回路と、付属の結
合要素から一方のコンパレータ入力端へ通ずる出力線部
分を他方のコンパレータ入力端と接続する、1つの保持
メモリおよび1つのスイッチを有する1つのサンプル・
アンド・ホールド回路とを有し、 スイッチの制御電極が、1つのビット通過接続時間幅を
1つの前段階および1つの本来の通過接続段階に分割す
る1つの結合フィールド通過接続クロックを与えられて
おり、 またスイッチを介して各前段階で保持メモリが少なくと
も近似的に、前記出力線部分上のその瞬間の電位に再充
電され、この電位が後続の通過接続段階で前記他方のコ
ンパレータ入力端に持続されることを特徴とする広帯域
信号結合装置により達成される。
ここで言及すべきこととして、光電式走査装置内の振幅
ベース補正のために、走査の際に得られた信号を直接に
差増幅器の一方の入力端に、また暗周期の間は閉じられ
ておりその終了の直前に再び開かれる、後続の保持コン
デンサを有する1つのスイッチを介して差増幅器の他方
の入力端に供給することはそれ自体は公知である(米国
特許第3.938,049号明細書参照)。
その際に広帯域信号結合装置の1つの特に有利な実施例
の問題は言及されない。しかし本発明はこれに対して1
つの道を示す。
本発明は、入力ドライバ回路およびそれらの横電流およ
び損失電力に過度な要求をせずに、(本発明の他の実施
例ではヒステリシスを有する)コンパレータのそれぞれ
の出力端に、従ってまたそこに接続されている出力線部
分にそれぞれ一方の信号状態から他方の信号状態への一
義的な移行を生じさせるため、小さい信号変化幅および
それぞれコンパレータ入力端に通ずる出力線部分の小さ
い再充電で十分であるという利点をもたらす。
メモリ要素は本発明の他の実施例では、クロック入力端
に結合フィールド通過接続クロックを与えられる1つの
Dフリツプフロツプにより形成されていてよい。
(実施例〕 以下、図面に示されている実施例により本発明を一層詳
細に説明する。
第1図には、本発明を理解するために必要な範囲で、本
発明による広帯域信号−空間結合装置の概要が示されて
いる。1つの結合点マトリックスの列線S1・・・sj
・・・Snに通ずる入力端e1・・・ej・・・enに
は入力ドライバ回路E1・・・Ej・・・Enが設けら
れており、結合点マトリックスの行線21・・・zi・
・・zmが接続されている出力端a1・・・ai・・・
amには出力増幅器回路AI・・・Ai・・・Amが設
けられている。結合点マトリックスは結合点KpH・・
・KPi3・・・KPmnを有し、それらの結合要素は
、結合要素Kijの結合点KPijに関して詳細に説明
するように、それぞれ1つの結合点1囚別の(結合点K
Pijにおける)保持メモリセルHi jにより制御さ
れ、その出力端Sはそれぞれの結合要素(結合点KPi
jにおけるKij)の制御入力端に通じている。
保持メモリセル・・・Hlj・・・は2つの駆動デコー
ダ、すなわち行デコーダDXおよび列デコーダDYによ
り相応の駆動線x1・・・xi・・・xm;yl・・・
yj・・・ynを介して2つの座標内で駆動される。
第1図から明らかなように、再駆動デコーダDX、DY
は入力レジスタRegX、、Reg’/からそれぞれ、
結合点の1つのマトリックス(行または列)に共通の結
合点打または結合点列アドレスを与えられ、それぞれの
結合点アドレスに相応する駆frll線にそれぞれ“1
”駆動信号を与え得る。
当該のマトリックス行と当該のマトリックス列との交差
点における行駆動信号“1”と列駆動信号“1″との同
時生起により、そこに位置する保持メモリセル、たとえ
ばHljが能動化され、その結果として当該の保持メモ
リセル(Hi j)により制御される結合要素、たとえ
ばKijが導通状態となる。
例として考察されている結合要素Kijが当該の接続の
形成の際に再び阻止されるように、再び駆動デコーダD
Xが入力レジスタRe gXから当該の行アドレスを与
えられ、従って行デコーダDXが再びその出力線zi上
に行駆動信号“1”を与え、また同時に列デコーダDY
がその人力レジスタRegYからたとえば空アドレスま
たは接続されていない結合点の列アドレスを与えられ、
従って列デコーダDYがその出力線yj上に列駆動信号
“0”を与える。行駆動信号“1”と列駆動信号“0”
との同時生起により保持メモリセルH1jがリセットさ
れ、その結果としてそれにより制御される結合要素Ki
jが阻止される。
第2図から一層明らかなように、再駆動デコーダ(第1
図中の行デコーダDXおよび列デコーダDY)により2
つの座標内で駆動されるメモリセルHijは1つのnチ
ャネル−トランジスタTnhおよび2つの交差結合され
たインバータ回路Tn’、Tnl’HTn“、Tnl”
により形成されており、両インバータ回路の一方は(T
n’。
Tnl’)入力側で一方の駆動デコーダ(第1図中のD
Y)の付属のデコーダ出力端yjとnチャネル−トラン
ジスタTnhを介して接続されており、このnチャネル
−トランジスタTnhはその制御電極に他方の駆動デコ
ーダ(第1図中のDX)の付属のデコーダ出力fixt
の出力信号を与えられており、他方において両インバー
タ回路の他方は出力側で付属の結合要素Kijの制御入
力端に通じている。
結合要素Kijはたとえば1つの3状態ドライバにより
、または第2図中にも示されているように、ゲート電極
に、列線(入力線)Sjと行線(出力線)ziとの間を
通過接続すべき信号の上側(限界)値をトランジスター
ピンチオフ電圧よりも大きい電圧だけ上回る通過接続電
位(H”レベル)または列線(入力線)Sjと行線(出
力線)ziとの間を通過接続すべき信号の下側(限界)
値がトランジスターピンチオフ電圧だけ上昇することに
より生ずるレベルを下回る阻止電位(“L”レベル)を
与えられる単一のnチャネル−トランジスタT n k
により形成されていてよい。このような保持メモリセル
H1jおよび結合要素Kijの実現は既に他の文献(ド
イツ連邦共和国特許第3604605号明細書)に説明
されており、従ってここでこれ以上説明する必要はない
。ここで重要なことは、このような結合要素の通過抵抗
がそこに設けられている入力ドライバ回路Ej (第1
図)のマトリックス列線sjに有効な内部抵抗よりも大
きいことのみである。このことはトランジスタジオメト
リの相応の設計により容易に実現し得る。
第1図中ではそのために列デコーダDYの出力端の後に
書込みスイッチWRが接続されており、書込みスイッチ
WRはレリーズ線wr上の書込み命令の出現の際にのみ
閉じられ、またその後に場合によってはデコーダ出力端
に生ずる“1”駆動信号(“L”)およびその他のデコ
ーダ出力端に生ずる“O“駆動信号(“H”)を低抵抗
で1面々の列駆動線y1・・・yj・・・ynに通過接
続し、従って前記の仕方でそれぞれ駆動された結合要素
が通過接続または阻止状態に到達する。
それに対して、1つの行の結合状態が結合点マトリック
スの結合点から単に読出されるべきであり、そのために
当該の行駆動線、たとえば線xiが再び、接続形成また
は接続解除の場合のように、“1”駆動信号(“H“)
を与えられるならば、書込みスイッチWRはレリーズ線
wr上に書込み命令が出現しないゆえに開かれ、その結
果として、列駆動線y1・・・yj・・・ynは列デコ
ーダDYからいまは制御電位を受けない。行駆動信号“
H”によりそのゲート電極からそれにもかかわらずアン
口・7りされた当該の結合点打・・・Kpij・・・の
保持メモリセルH1jのnチャネル−トランジスタTn
h(第2図)を介して、保持メモリセルH1j内のその
時の信号状態がそのつどの列駆動線(第2図中のyj)
に通過接続され、その際にエラーのない作動の際には1
つよりも多くない列駆動線y1・・・yj・・・yn(
第1図)上に“L′電位が現れ得る。第1図中にも示さ
れているように、この列駆動線のアドレス、従ってまた
当該の結合点のアドレスはコーダーCZにより得られ、
またそれから後続のレジスタRegZに伝達され得る。
結合点マトリックスの1つの行線zi(第1図および第
2図)と後続の出力端ai(第1図)との間に設けられ
ている出力増幅器回路A+は、第3図中に示されている
ように、当該の出力線部分ziとaiとの間に挿入され
たく第3図によれば1つの差増幅器により実現された)
コンパレータにと(第3図の実施例では線制御されるD
フリップフロフプDKにより形成されている)メモリ要
素との縦続回路と、(第3図ではコンデンサにより形成
されている)保持メモリCと(第3図によれば1つのM
O3I−ランジスタSにより形成されている)スイッチ
とを有するサンプル・アンド・ホールド回路とを有する
。上記のスイッチは、付属の結合要素・・・Kij・・
・(第1図および第2図)から一方のコンパレータ入力
端(+)に通ずる出力線部分ziを他方のコンパレータ
入力端(−)と接続する。その際にトランジスタースイ
ッチの通過抵抗は1つの結合要素Kij(第1図および
第2図)の通過抵抗にくらべて小さくてよい。スイッチ
−トランジスタSの制御電極はDフリップフロップDK
のクロック入力端Cと一緒に、1つのビット通過接続時
間幅を1つの前段階および1つの主段階に分割するクロ
ックを与えられ得るクロック線pvに接続されている。
前段階の間はスイッチ−トランジスタSが導通しており
、従って保持メモリCはマトリックス行1Jjziのそ
の瞬間の電位に充電される。入力ドライバ回路Ej(第
1図)はこの前段階で休止状態(三状態)に切り換えら
れていてよく、または既にその出力端から通過接続すべ
きビットに相当する電位が生じてよい。
スイッチ−トランジスタSが遮断されている後続の主段
階では、保持メモリC内に保たれた電位が前記他方のコ
ンパレータ入力端(−)に持続され、また同時に付属の
列線sj(第1図および第2図)から結合要素Kij(
第1図および第2図)を介してコンパレータにの前記一
方の入力端(+)に通ずるマトリックス行線ziがそれ
によって通過接続されたビットに相当する電位に(さら
に)充電されるうその際に、場合によってはコンパレー
タ出力端(DフリップフロップDKの入力端D)にそれ
ぞれ一方の信号状態から他方の信号状態への一策的な移
行を生じさせるために、マトリックス行線ziの小さい
再充電で十分である。通過接続段階の終了時にクロック
縁によりDフリップフロップDKから受は渡され、従っ
て結合装置の出力端aiに与えられている。従って、結
合要素Kij (第1図および第2図)は、前記のよう
に、比較的高い通過抵抗を有するものとして設計されて
いてよい。
同じく前記のように、コンパレータKが、第3図による
実施例で2つの抵抗R1,R2を有する正帰還回路によ
り達成されるように、ヒステリシスを存することは目的
にかなっている。このようなヒステリシスによってコン
パレータKにより申し分のないディジタル信号通過接続
が、ディジクル信号中に同一ビットの非常に長い列が生
ずる場合にも保証され、従って時間と共に出力線部分2
1上の電位がこのビットに相応する完全な信号レベルに
到達し、その後は両コンパレータ入力端の間に、従来は
同一信号ビットの連続生起の際に存在したような電位差
がもはや残らない。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は広帯域信号結合装置およびその結
合点の概要図、第3図は本発明によるその回路の一実施
例の詳細図である。 a1〜aixam・・・結合点マトリックス出力端、出
力線部分、A1−At−Am・・・出力増幅器回路、C
・・・保持メモリ、CZ・・・コーダー、DK・・・D
フリップフロップ、DX・・・行デコーダ、DY・・・
列デコーダ、e1〜ejxen・・・結合点マトリック
ス入力線、E1〜EJ−wEn・・・入力ドライバ回路
、Hlj・・・保持メモリセル、K・・・コンパレータ
、Kij−結合要素、KP I L〜KP i jwK
Pmn・−・結合点、pv・・・クロック線、R1、R
2・・・抵抗、RegX、RegY・・・入力レジスタ
、Re g Z−・レジスタ、S1〜sj〜sn・・・
結合点マトリックス列線、S・・・トランジスタースイ
ッチ、Tn’、Tn”、Tn l ’ 、Tn ] ’
 −(N −MOS)インバータ回路、Nチャネルイン
バータ回路、Tnh、Tnk・・・nチャネル−トラン
ジスタ、VCC・・・供給電位、WR・・・書込みスイ
ッチ、wr・・・レリーズ線、x1〜xi−xm・・・
行デコーダ出力線、行デコーダ駆動線、yl−yj−y
n・・・列デコーダ出力端、列デコーダ駆動線、z1〜
zjxzn・・・結合点マトリックス行線、出力線部分
。 FIG? IG3

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)FET技術による結合点マトリックスを有し、その
    入力端(ej〜sj)にそれぞれ1つの入力ドライバ回
    路(Ej)が設けられていてよく、またその出力端(z
    i〜ai)にそれぞれ1つの出力増幅器回路(Ai)が
    設けられている広帯域信号結合装置において、 結合点(KPij)が、通過接続状態で1つのマトリッ
    クス入力端(sj)における有効な内部抵抗にくらべて
    大きいそれぞれ1つの通過または内部抵抗を有する結合
    要素(Kij)により形成されており、また出力増幅器
    回路(Ai)が 当該の出力線(zi〜ai)に挿入された1つのコンパ
    レータ(K)および1つのメモリ要素(DK)のそれぞ
    れ1つの縦続回路と、 付属の結合要素(・・・Kij・・・)から一方のコン
    パレータ入力端(+)へ通ずる出力線部分(zi)を他
    方のコンパレータ入力端(−)と接続する、1つの保持
    メモリ(C)および1つのスイッチ(S)を有する1つ
    のサンプル・アンド・ホールド回路と を有し、 スイッチ(S)の制御電極が、1つのビット通過接続時
    間幅を1つの前段階(pv)および1つの本来の通過接
    続段階(ph)に分割する1つの結合フィールド通過接
    続クロックを与えられており、 またスイッチ(S)を介して各前段階(pv)で保持メ
    モリ(C)が少なくとも近似的に、前記出力線部分(z
    i)上のその瞬間の電位に再充電され、この電位が後続
    の通過接続段階(ph)で前記他方のコンパレータ入力
    端(−)に持続されることを特徴とする広帯域信号結合
    装置。 2)コンパレータ(K)がヒステリシスを有することを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の広帯域信号結合
    装置。 3)メモリ要素が、クロック入力端に結合フィールド通
    過接続クロックを与えられる1つのDフリップフロップ
    (DK)により形成されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項または第2項記載の広帯域信号結合装置
    。
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