NO851692L - LINE CIRCUIT - Google Patents
LINE CIRCUITInfo
- Publication number
- NO851692L NO851692L NO851692A NO851692A NO851692L NO 851692 L NO851692 L NO 851692L NO 851692 A NO851692 A NO 851692A NO 851692 A NO851692 A NO 851692A NO 851692 L NO851692 L NO 851692L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- circuit
- equipment
- terminal
- electronic
- contacts
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår elektroniske kontakter som gjør det mulig å etablere en lav eller en høy impedans mellom en første og en andre klemme under styring av en krets som frembringer et styringssignal mellom en tredje og en fjerde klemme. The present invention relates to electronic contacts which make it possible to establish a low or a high impedance between a first and a second terminal under the control of a circuit which generates a control signal between a third and a fourth terminal.
Slike elektroniske kontakter er f.eks. benyttet i belgisk patent nr. 896 388 og da særlig i forbindelse med en styrt kapasitiv oppladningskrets som gjør det mulig å lade en kondensator positivt eller negativt, og denne vil i avhengighet av fortegnet til dens landing åpne eller lukke en elektronisk kontakt som består av to DMOS transistorer i mottakt kobling (i serie-opposisjon, på en slik måte at deres slukelektroder henholdsvis utgjør de to klemmene til den elektroniske kontakten mens deres kildeelektroder begge er knyttet til samme klemme på kondensatoren, og deres portelektroder begge er koblet til de andre klemmene på kondensatoren, og hvor det foreligger mulighet for at kondensatoren utgjøres av parasittkapasitansen mellom klemme-parene. På denne måten oppnår man, ved å benytte transistorer for å motstå de relativt høye spenninger, en elektronisk kontakt som kan innføres i en krets hvor ulike polariteter kan fremkomme ved kontaktterminalene. I realiteten vil det være slik at når polariteten til ladningen på styringskondensatoren for kontakten er slik at den ikke oppviser en lav motstands vei, dvs. at de to transistorene er blokkert, vil de parasittiske dioder som opptrer for denne transistortilstand mellom kilde- og slukelektrodene også være koblet i mottakt, eller serie opposisjon, retning, og dette opprettholder en høy impedans uansett polariteten som til-føres av den kretsen som kontakten innsettes i. Such electronic contacts are e.g. used in Belgian patent no. 896 388 and then particularly in connection with a controlled capacitive charging circuit which makes it possible to charge a capacitor positively or negatively, and this will, depending on the sign of its landing, open or close an electronic contact consisting of two DMOS transistors in reverse-coupled connection (in series-opposition, in such a way that their drain electrodes respectively constitute the two terminals of the electronic connector while their source electrodes are both connected to the same terminal of the capacitor, and their gate electrodes are both connected to the other terminals of the capacitor, and where it is possible for the capacitor to be made up of the parasitic capacitance between the terminal pairs. In this way, by using transistors to withstand the relatively high voltages, an electronic contact is achieved which can be introduced into a circuit where different polarities can appear at the contact terminals In reality it will be the case that when the polarity of the charge on the control cone densator for the contact is such that it does not exhibit a low resistance path, i.e. the two transistors are blocked, the parasitic diodes that appear for this transistor state between the source and drain electrodes will also be connected in reverse, or series opposition, direction, and this maintains a high impedance regardless of the polarity supplied by the circuit into which the connector is inserted.
Et av formålene med foreliggende oppfinnelse er å muliggjøre bruk av en mer hensiktsmessig elektronisk kontakt som også kan styres av polariteten til ladningen av en kondensator, og da særlig tyristorutstyr som er i stand til å arbeide under høye spenninger f.eks. 300 V) som forespeilet i det ovennevnte patent, men som bare kan sende strøm i én retning mens de kan blokkere spenninger av den ene eller den andre polaritet, og at transistorene til det ovennevnte patent har inverse egenskaper, dvs. at de kan lede strømmen i den ene eller den andre retning, men bare blokkere én spenningspolaritet. One of the purposes of the present invention is to enable the use of a more appropriate electronic contact which can also be controlled by the polarity of the charge of a capacitor, and in particular thyristor equipment which is able to work under high voltages e.g. 300 V) as foreshadowed in the above-mentioned patent, but which can only send current in one direction while they can block voltages of one or the other polarity, and that the transistors of the above-mentioned patent have inverse properties, i.e. they can conduct the current in one direction or the other, but only block one voltage polarity.
Generelt sett.er hensikten med foreliggende oppfinnelse å muliggjøre bruk av slike elektroniske kontakter samtidig som man unngår komplikasjoner av styringskretsen. Generally speaking, the purpose of the present invention is to enable the use of such electronic contacts while avoiding complications of the control circuit.
Dette oppnås ved å utforme den elektroniske kontakten i overensstemmelse med de nedenfor fremsatte patentkrav. This is achieved by designing the electronic contact in accordance with the patent claims set out below.
Et slikt arrangement fører til den fordel at to elektroniske kontakter av tyristor-typen kan kobles mot hverandre topp mot bunn som en triac og styres v.hj.a. samme styringskrets, og særlig en styringskrets i henhold til ovennevnte patent som gjør bruk av en positiv eller negativ oppladning av en kondensator for å lukke eller åpne den elektroniske kontakten. Ved hjelp av hjelpekontaktene vil det i realiteten bli mulig, i overensstemmelse med polariteten til spenningen som tilføres klemmene til den elektroniske kontakten som utgjøres av de to forspente kontakter sammenkoblet i shuntet opposisjon, automatisk å oppnå Such an arrangement leads to the advantage that two electronic contacts of the thyristor type can be connected to each other top to bottom like a triac and controlled v.hj.a. same control circuit, and in particular a control circuit according to the above-mentioned patent which makes use of a positive or negative charging of a capacitor to close or open the electronic contact. By means of the auxiliary contacts, it will in fact be possible, in accordance with the polarity of the voltage supplied to the terminals of the electronic contact constituted by the two biased contacts connected in shunt opposition, to automatically achieve
en forbindelse mellom en klemme til styringskondensatoren og klemmen til hovedelektronikk-kontakten med en gitt polaritet. På denne måten vil den samme kondensatorladningskrets, dvs. spenningsdobler AC/DC omformeren som er beskrevet i ovennevnte patent, alltid kunne benyttes til å lukke eller åpne den av de to polari-serte kontakter som effektivt er innført i en belastningskrets og avhengig av polariteten til spenningen som fremkommer ved klemmene til disse kontakter forbundet i shuntet opposisjon. a connection between a terminal of the control capacitor and the terminal of the main electronics connector with a given polarity. In this way, the same capacitor charging circuit, i.e. the voltage doubler AC/DC converter described in the above-mentioned patent, will always be able to be used to close or open the one of the two polarized contacts effectively introduced into a load circuit and depending on the polarity of the voltage that appears at the terminals of these contacts connected in shunt opposition.
På den annen side vil fordelen med tyristorutstyrt elektroniske kontakter som er i stand til å bli styrt på den indikerte måte, i forhold til DMOS transistorer koblet i serie opposisjon som i det ovennevnte belgiske patent istedenfor den foreslåtte topp mot bunn forbindelse være at motstanden til kontakten i lukket tilstand er betydelig mindre, f.eks. under 10 ohm istedenfor 25 + 25 = 50 ohm. Dessuten vil det nødvendige areal for en integrert krets med tyristorløsningen være redusert til en firedel. On the other hand, the advantage of thyristor-equipped electronic contacts that are able to be controlled in the indicated manner, compared to DMOS transistors connected in series opposition as in the above-mentioned Belgian patent instead of the proposed top to bottom connection, will be that the resistance of the contact in the closed state is significantly smaller, e.g. below 10 ohms instead of 25 + 25 = 50 ohms. In addition, the required area for an integrated circuit with the thyristor solution will be reduced to a quarter.
Foreliggende oppfinnelse angår også et elektronisk effektreduserende utstyr som utgjør en del av en krets som også omfatter en kraftkilde og en belastning, hvilket effektreduserende utstyr omfatter hjelpemidler for å begrense effekttapene i kretsen. The present invention also relates to an electronic power-reducing device which forms part of a circuit which also comprises a power source and a load, which power-reducing device comprises aids to limit the power losses in the circuit.
Et slikt ustyr er allerede kjent, f.eks. fra PCT patent-søknad WO 82/03733. Der er det effektbegrensende utstyr kon struert slik at det vil frembringe en strøm-spenningskarakteri-stikk som starter fra origo, stiger til en maksimal strøm ved en forutbestemt spenning, holder seg på denne strømverdi til en maksimal spenning er nådd, og deretter plutselig faller til en strøm som praktisk talt er lik 0. Ved det siste knekkpunkt på denne karakteristikken er effekttapet i utstyret et maksimum (maksimal strøm og spenning) og i enkelte forbindelser kan dette være en uttilatelig høy verdi, som f.eks. i tilfelle hvor utstyret skal integreres på en elektronisk brikke. Such a disturbance is already known, e.g. from PCT patent application WO 82/03733. There, the power-limiting equipment is constructed so that it will produce a current-voltage characteristic that starts from the origin, rises to a maximum current at a predetermined voltage, stays at this current value until a maximum voltage is reached, and then suddenly drops to a current that is practically equal to 0. At the last breaking point on this characteristic, the power loss in the equipment is a maximum (maximum current and voltage) and in some connections this can be an unacceptably high value, such as e.g. in the case where the equipment is to be integrated on an electronic chip.
Et formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et elektronisk utstyr av ovennevnte type, men med redusert effektforbruk. Dette oppnås ved å utforme utstyret i overensstemmelse med de nedenfor fremsatte patentkrav. One purpose of the present invention is to provide an electronic device of the above type, but with reduced power consumption. This is achieved by designing the equipment in accordance with the patent claims set out below.
Det minste effektforbruket i utstyret opptrer i dets arbeidspunkt, dvs. det punktet hvor strøm-spnningskarakteristikken krysser belastningslinjen. Uønskede abnormale signaler fra forskjellige kilder, som f.eks. lynnedslag som berører en slik telefonkrets eller feilaktig sammenkobling med kraftforsynings-nettet, kan påvirke karakteristikkene til kretsen. I virkeligheten blir slike signaler tilføyet de normale signalene som genereres av kraftkilden slik at posisjonen til belastningslinjen i diagrammet modifiseres. Arbeidspunktet beveger seg da langs den delen av strøm-spenningskarakteristikken som krysser belastningslinjen. Dersom disse uønskede abnormale signalene blir meget store, kan belastningslinjen bli forskjøvet på en slik måte at arbeidspunktet når den øvre enden av delen til strøm-spennings-karakteristikken. Dette arbeidspunktet blir da ustabilt og beveger seg mot høyere spenninger. Fordi strøm-spenningskarakteri-stikken da følger belastningslinjen, blir effekten som går tapt i utstyret under denne forskyvningen av arbeidspunktet, redusert til et minimum. Når de uønskede, abnormale signaler forsvinner, vil arbeidslinjen returnere til den posisjonen som opprinnelig ble nevnt, og fordi den del av strøm-spenningskarakteristikken som følger belastningslinjen ikke krysser denne, vil arbeidspunktet bevege seg fra høyere spenninger til dets opprinnelige posisjon. Dette ville ikke være tilfelle dersom det forekom en krysning mellom den aktuelle del av strøm-spenningskarakteri-stikken og belastningslinjen. I virkeligheten ville en slik krysning skape et arbeidspunkt som var skilt fra det ovenfor nevnte arbeidspunkt og påvirke de normale driftsbetingelser til det elektroniske utstyr. The smallest power consumption in the equipment occurs at its operating point, i.e. the point where the current-voltage characteristic crosses the load line. Unwanted abnormal signals from various sources, such as lightning strikes affecting such a telephone circuit or incorrect interconnection with the power supply network may affect the characteristics of the circuit. In reality, such signals are added to the normal signals generated by the power source so that the position of the load line in the diagram is modified. The operating point then moves along the part of the current-voltage characteristic that crosses the load line. If these unwanted abnormal signals become very large, the load line can be shifted in such a way that the operating point reaches the upper end of the portion of the current-voltage characteristic. This operating point then becomes unstable and moves towards higher voltages. Because the current-voltage characteristic then follows the load line, the power lost in the equipment during this displacement of the operating point is reduced to a minimum. When the unwanted, abnormal signals disappear, the operating line will return to the position originally mentioned, and because the part of the current-voltage characteristic that follows the load line does not cross it, the operating point will move from higher voltages to its original position. This would not be the case if there was a crossover between the relevant part of the current-voltage characteristic and the load line. In reality, such a crossing would create a working point that was separate from the above-mentioned working point and affect the normal operating conditions of the electronic equipment.
Et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er å tillate, ihvertfall for relativt lave spenninger, strømmer som er mye sterkere enn kortslutningsstrømmen som flyter gjennom det elektroniske utstyret samtidig som fordelene som er nevnt ovenfor, og som gjelder for høyere spenninger, opprettholdes. Dette oppnås ved å utforme det elektroniske utstyr i overensstemmelse med krav 12 nedenfor. A further object of the present invention is to allow, at least for relatively low voltages, currents that are much stronger than the short-circuit current flowing through the electronic equipment while maintaining the advantages mentioned above, which apply to higher voltages. This is achieved by designing the electronic equipment in accordance with claim 12 below.
Arbeidspunktet til utstyret kan således bevege seg langs den første del av strøm-spenningskarakteristikken slik at strømmen i dette utstyret kan nå relativt høye verdier for små spenninger uten å påvirke det effektbegrensende utstyr. For høyere spen-ningsverdier funksjonerer utstyret som beskrevet ovenfor. The operating point of the equipment can thus move along the first part of the current-voltage characteristic so that the current in this equipment can reach relatively high values for small voltages without affecting the power-limiting equipment. For higher voltage values, the equipment functions as described above.
Et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er også å benytte slike elektroniske kontakter i telekommunikasjonssystemer og da særlig i telefonlinjekretser for å muliggjøre forskjellige overvåknings- og styringsoperasjoner, omfattende tilveiebringing av ringestrøm, da dette har vært funksjoner som tidligere hovedsakelig ble gjennomført v.hj.a. relékontakter selv i sentraler hvor resten av utstyret var elektronisk. A further purpose of the present invention is also to use such electronic contacts in telecommunications systems and then particularly in telephone line circuits to enable various monitoring and control operations, including the provision of ring current, as these have been functions that were previously mainly carried out via relay contacts even in switchboards where the rest of the equipment was electronic.
Dermed angår oppfinnelsen også en telekomraunikasjonslinje-krets som omfatter en serieimpedans i hver av de to linjelederne og kontakter på begge sider av disse to impedanser som gjør det mulig selektivt å forbinde deres klemmer mot sentralen eller linjen eller vice versa, eller eventuelt mot hjelpekretsene. Thus, the invention also relates to a telecommunications line circuit which comprises a series impedance in each of the two line conductors and contacts on both sides of these two impedances which make it possible to selectively connect their terminals to the switchboard or the line or vice versa, or possibly to the auxiliary circuits.
Et slikt system er beskrevet f.eks. i en artikkel publisert på sidene 316 til 324 i IEEE Journal of Solid State Circuits fra juni 1983, og det skal særlig vises til side 317. Her fremgår det at de to seriemotstandene tjener til å mate abonnentlinjen og også til å måle spenningen som opptrer over disse motstander, og hensikten er overvåkning og styringsoperasjoner. På sentralsiden av disse motstander kan en ringekrets innføres v.hj.a. de tilsvarende kontakter og ved å måle spenningene over motstandene, kan man på denne måten overvåke ringeoperasjonen. Dernest mulig-gjør, på den andre siden av disse motstander, kontaktene.som vender mot abonnentlinjen en adgang til busser for utføring av tester, enten internt (mot sentralen og gjennom seriemotstandene) eller eksternt mot abonnentlinjen. Inntil nå ble disse kontakter vanligvis realisert v.hj.a. omkoblingskontakter på tre releer som automatisk medførte at lukkedelen av kontakten ble koblet i shunt med én av styringskretsene, mens brytedelen, som var i serie med én av motstandene, automatisk var åpen, og omvendt. Such a system is described e.g. in an article published on pages 316 to 324 of the June 1983 IEEE Journal of Solid State Circuits, and particular reference should be made to page 317. Here it appears that the two series resistors serve to feed the subscriber line and also to measure the voltage appearing across these adversaries, and the purpose is monitoring and control operations. On the central side of these resistors, a ring circuit can be introduced v.hj.a. the corresponding contacts and by measuring the voltages across the resistors, one can in this way monitor the ringing operation. Secondly, on the other side of these resistors, the contacts facing the subscriber line enable access to buses for carrying out tests, either internally (toward the switchboard and through the series resistors) or externally to the subscriber line. Until now, these contacts were usually realized v.hj.a. changeover contacts on three relays which automatically caused the closing part of the contact to be connected in shunt with one of the control circuits, while the breaking part, which was in series with one of the resistors, was automatically open, and vice versa.
I henhold til et annet trekk ved foreliggende oppfinnelse består disse kontakter av fire par elektroniske kontakter, hvor den første forbinder linjen med impedansene, den andre forbinder disse med sentralen, den tredje forbinder impedansene med linjesiden til den første hjelpekrets, og den fjerde forbinder den på sentralsiden med en andre hjelpekrets. According to another feature of the present invention, these contacts consist of four pairs of electronic contacts, where the first connects the line to the impedances, the second connects these to the exchange, the third connects the impedances to the line side of the first auxiliary circuit, and the fourth connects it on the central side with a second auxiliary circuit.
I henhold til et ytterligere særtrekk ved oppfinnelsen omfatter styringsutstyret til de fire par med elektroniske kontakter en dekoder som er i stand til å bli matet av tre binære signaler i parallell og frembringer fire binære utgangssignaier for styring av de fire par med elektroniske kontakter, én binær utvelgingskrets som i tillegg er utstyrt til å muliggjøre sperring av dekoderutgangen, og i dette siste tilfellet muliggjøre forbindelser som tillater at de fire binære inngangssignaler respek-tivt styrer de fire par med elektroniske kontakter. According to a further feature of the invention, the control equipment for the four pairs of electronic contacts comprises a decoder capable of being fed by three binary signals in parallel and producing four binary output signals for controlling the four pairs of electronic contacts, one binary selection circuit which is additionally equipped to enable blocking of the decoder output, and in this last case enable connections which allow the four binary input signals to respectively control the four pairs of electronic contacts.
For ytterligere trekk ved foreliggende oppfinnelse vises til de nedenstående patentkrav. For further features of the present invention, reference is made to the patent claims below.
På denne måten blir det særlig mulig å realisere foreliggende oppfinnelse på én eneste integrert krets, idet ikke bare en rekke på 8 kontakter som er i stand til å motstå relativt høye spenninger og kan operere i par, herved kan anbringes på kretsen, men dessuten styringsoperasjonene for disse elektroniske kontakter enten v.hj.a. en kode som bare omfatter tre binære elementer eller direkte v.hj.a. et signal som tilsvarer paret med elektroniske kontakter. In this way, it becomes particularly possible to realize the present invention on a single integrated circuit, as not only a series of 8 contacts which are able to withstand relatively high voltages and can operate in pairs, can thereby be placed on the circuit, but also the control operations for these electronic contacts either v.hj.a. a code that only includes three binary elements or direct v.hj.a. a signal corresponding to the pair of electronic contacts.
Denne allsidigheten kan ytterligere økes ved å innarbeide i en slik elektronisk krets en klokke som gjør det mulig å styre kretsene med elektroniske kontakter på en måte som beskrives i det ovennevnte patentet, og således unngår man å måtte stole på en enkelt separat klokkekrets. This versatility can be further increased by incorporating into such an electronic circuit a clock that makes it possible to control the circuits with electronic contacts in a manner described in the above-mentioned patent, thus avoiding having to rely on a single separate clock circuit.
For å gi en klarere forståelse av foreliggende oppfinnelse vises til nedenstående detaljerte beskrivelse av foretrukne To provide a clearer understanding of the present invention, reference is made to the detailed description of preferred below
utførelseseksempler og til de ledsagende tegninger, hvor:execution examples and to the accompanying drawings, where:
- fig. 1 viser kretsen til en elektronisk kontakt i overensstemmelse med.foreliggende oppfinnelse, - fig. 2 viser styringskretsen for den elektroniske kontakt i henhold til ovennevnte patent, men modifisert i henhold til - fig. 1 shows the circuit of an electronic contact in accordance with the present invention, - fig. 2 shows the control circuit for the electronic contact according to the above patent, but modified according to
foreliggende oppfinnelse,present invention,
- fig. 3 viser en del av en telefonlinjekrets som omfatter 8 elektroniske kontakter i overensstemmelse med foreliggende - fig. 3 shows part of a telephone line circuit comprising 8 electronic contacts in accordance with the present
oppfinnelse,invention,
- fig. 4 viser alle kretser som må til for å styre de 8 elektroniske kontakter, i henhold til hva som er vist i blokkform i - fig. 4 shows all circuits needed to control the 8 electronic contacts, according to what is shown in block form in
fig. 3,fig. 3,
- fig. 5 viser en beskyttelseskrets for inngangen, som bare er vist i blokkform i fig. 4, - fig. 6 viser en elektronisk port som bare er vist som en blokk i fig. 4, - fig. 7 viser en dobbelt elektronisk portstyring v.hj.a. klokkepulser, og denne er bare vist som en blokk i fig. 4, - fig. 8 viser kretsen som frembringer klokkepulsene og som er vist som en blokk i fig. 4, - fig. 9 viser en første logisk krets som benyttes for å realisere dekoderen som er vist som en blokk i fig. 4, og - fig. 10 viser en andre, logisk krets benyttet i denne dekoderen, -fig. 11 viser en annen utførelse av kretsen til en elektronisk kontakt i henhold til fig. 1, omfattende beskyttelseskretser - fig. 5 shows a protection circuit for the input, which is only shown in block form in fig. 4, - fig. 6 shows an electronic gate which is only shown as a block in FIG. 4, - fig. 7 shows a double electronic gate control v.hj.a. clock pulses, and this is only shown as a block in fig. 4, - fig. 8 shows the circuit which generates the clock pulses and which is shown as a block in fig. 4, - fig. 9 shows a first logic circuit used to realize the decoder which is shown as a block in fig. 4, and - fig. 10 shows a second logic circuit used in this decoder, -fig. 11 shows another embodiment of the circuit of an electronic contact according to fig. 1, comprehensive protection circuits
for krafttilførselen i henhold til foreliggende oppfinnelse, for the power supply according to the present invention,
- figurene 12 og 13 viser strøm-spenningskarakteristikker for effektbeskyttelseskretsene i fig. 11, det skal bemerkes at - figures 12 and 13 show current-voltage characteristics for the power protection circuits in fig. 11, it should be noted that
karakteristikkene ikke er tegnet i skala,the characteristics are not drawn to scale,
- fig. 14 viser strøm-spenningskarakteristikker for den elektroniske kontakten vist i fig. 11, og karakteristikkene er - fig. 14 shows current-voltage characteristics for the electronic contact shown in fig. 11, and the characteristics are
her ikke tegnet i skala,here not drawn to scale,
- fig. 15 viser en feilindikeringskrets FC som er tilkoblet effektbeskyttelseskretsene vist i figur 11 og også i figur 3. - fig. 15 shows a fault indication circuit FC which is connected to the power protection circuits shown in figure 11 and also in figure 3.
Den elektroniske kontakten som er i stand til å motstå relativt høye spenninger og er vist i fig. 1, kan være en del av en montasje som omfatter 8 identiske elektroniske kontakter (fig. 3) arrangert som fire kontaktpar, hvor de to kontaktene i et par alltid samtidig er åpne eller henholdsvis lukkede, og denne kombinasjonen er egnet for bruk i telefonabonnentlinje-kretser og særlig som beskrevet i belgisk patent nr. 896 468. Bortsett fra de 8 elektroniske kontaktene som tilsvarer det som The electronic contact which is able to withstand relatively high voltages and is shown in fig. 1, can be part of an assembly comprising 8 identical electronic contacts (fig. 3) arranged as four contact pairs, where the two contacts in a pair are always simultaneously open or respectively closed, and this combination is suitable for use in telephone subscriber line- circuits and in particular as described in Belgian patent no. 896 468. Apart from the 8 electronic contacts which correspond to what
er vist i fig. 1, og de 8 kretsene for slike kontakter som fremkommer i fig. 2, og som hovedsakelig tilsvarer den styrte kapasitive lagringskrets i belgisk patent nr. 896 388, representerer fig 4 en dekoder som er i stand til å bli aktivert enten av tre eller av fire binære signaler. I det første tilfelle blir de åtte mulige kombinasjoner av de tre binære signaler dekodet på fire utgangsklemmer, som henholdsvis benyttes til å styre de fire par med elektroniske kontakter. I det andre tilfellet sørger beredskapssignalet for at de fire inngangssignaler av binær form henholdsvis tilføres de fire elektroniske portene, mens de samme signaler sperrer dekoderens operasjon. Dessuten omfatter kretsen i fig. 4 ved dekoderens utgang en omformer som er bestemt til å frembringe egnede signaler for den kapasitive ladningskrets i fig. 2, og dette v.hj.a. en oscillator som tilveiebringer komplementære klokkepulser. is shown in fig. 1, and the 8 circuits for such contacts that appear in fig. 2, and essentially corresponding to the controlled capacitive storage circuit of Belgian Patent No. 896,388, Fig. 4 represents a decoder capable of being activated either by three or by four binary signals. In the first case, the eight possible combinations of the three binary signals are decoded on four output terminals, which are respectively used to control the four pairs of electronic contacts. In the second case, the standby signal ensures that the four input signals of binary form are respectively supplied to the four electronic ports, while the same signals block the operation of the decoder. Furthermore, the circuit in fig. 4 at the output of the decoder a converter which is intended to produce suitable signals for the capacitive charging circuit in fig. 2, and this v.hj.a. an oscillator that provides complementary clock pulses.
De fem delene som er identifisert ovenfor, dvs. de elektroniske kontakter, styringskretsen, dekoderen, omformeren og oscillatoren, kan arrangeres i en felles integrert krets som kombinerer en DCMOS lavspent.logisk kontakt og TRIMOS høyspent kontakter. Produksjonsteknikken kan særlig gjøre bruk av prosessene som er beskrevet i belgisk patent nr. 897 139. Hele kretsen vil da omfatte fire par elektroniske kontakter som er i stand til å blokkere spenninger på 300 Vi to retninger og med en dynamisk motstand på 10 ohm når de er ledende, og de to klemmene til hver elektronisk kontakt flyter med henblikk på styringskretsen. De fire kontaktparene kan opereres i overensstemmelse med de 16 mulige kombinasjoner v.hj.a. fire binære signaler eller i overensstemmelse med åtte forutbestemte tilstander v.hj.a. tre binære signaler. The five parts identified above, ie the electronic contacts, the control circuit, the decoder, the converter and the oscillator, can be arranged in a common integrated circuit combining a DCMOS low voltage logic contact and TRIMOS high voltage contacts. The manufacturing technique can in particular make use of the processes described in Belgian patent no. 897 139. The entire circuit will then comprise four pairs of electronic contacts capable of blocking voltages of 300 Vi in two directions and with a dynamic resistance of 10 ohms when they is conductive, and the two terminals of each electronic connector are floating with respect to the control circuit. The four contact pairs can be operated in accordance with the 16 possible combinations v.hj.a. four binary signals or in accordance with eight predetermined states v.hj.a. three binary signals.
Ser en nå på fig. 1 fremgår det at den elektroniske kontakten omfatter to identiske deler S og S' på en slik måte at bare den første er vist i detalj. Under påvirkning av styringssignalet kan kretsen S enten frembringe en lav eller en høy impedans mellom sine to utgangsklemmer Sl og S2, og til disse er henholds vis koblet de tilsvarende klemmer S'2 og S'l tilS<1>, og de to kretsene er således forbundet i en kobling som vil bli kalt anti-shunt. Dette gjør det mulig å la dem arbeide under tre forskjellige betingelser: Både S og S' oppviser en høy impedans mellom sine klemmer, S oppviser en lav impedans for en spenningspolaritet ved klemmen til kontakten, mens S<1>også kan presentere denne lave impedans, men da for motsatt polaritet. Now look at fig. 1 it appears that the electronic contact comprises two identical parts S and S' in such a way that only the first is shown in detail. Under the influence of the control signal, the circuit S can either produce a low or a high impedance between its two output terminals Sl and S2, and to these the corresponding terminals S'2 and S'l are connected to S<1>, and the two circuits are thus connected in a connection which will be called anti-shunt. This makes it possible to let them work under three different conditions: Both S and S' present a high impedance between their terminals, S presents a low impedance for a voltage polarity at the terminal of the contact, while S<1> can also present this low impedance , but then for the opposite polarity.
Kretsen S er av TRIMOS typen og består hovedsakelig av en transistor Tl av PNP typen tilkoblet en transistor T2 av NPN typen slik at den utgjør en tyristor mellom klemmene Sl og S2. Fremstillingen av et slikt utstyr medfører som regel forekomsten av en parasittisk transistor T3 av PNP typen som er koblet i parallell med de to første. Denne tyristorkombinasjonen styres av transistoren N av DMOS typen tilforordnet transistoren P av PMOS typen og hvis porter er innbyrdes forbundet med samme klemme S4 representerer en kondensator C mot klemmen S2 på den kontakten til hvilken slukelektroden til transistoren P og kildeelektroden til transistoren N er koblet. The circuit S is of the TRIMOS type and mainly consists of a transistor Tl of the PNP type connected to a transistor T2 of the NPN type so that it forms a thyristor between terminals Sl and S2. The manufacture of such equipment usually entails the occurrence of a parasitic transistor T3 of the PNP type which is connected in parallel with the first two. This thyristor combination is controlled by the transistor N of the DMOS type assigned to the transistor P of the PMOS type and whose ports are interconnected with the same terminal S4 represents a capacitor C against the terminal S2 on the contact to which the drain electrode of the transistor P and the source electrode of the transistor N are connected.
På denne måten blir, under forutsetning av at kondensatoren C er positivt ladet ved den klemmen som er koblet til de to portene til transistorene P og N med henblikk på klemmen S2, og at på den annen side spenningen på klemme Sl er mer positiv enn den som foreligger på S2, transistoren N ledende, noe som gjør det mulig for en strøm å flyte fra.klemme Sl mot klemme S2 gjennom transistor Tl på grunn av at transistoren N med sin sluk/kildevei kortslutter basiselektroden til transistor Tl, som denne slukelektroden er forbundet med, mens emitteren til Tl er koblet til Sl. Virkningen av denne ledningsevnen til Tl er å pumpe strøm inn i basiselektroden til transistor T2, som er direkte koblet til kollekteren til Tl på en slik måte at T2, som er av NPN typen, begynner å pumpe strøm inn i basiselektroden til Tl, som er direkte koblet til kollektoren til T2,I.hvis emitterelektrode er direkte koblet til S2. På denne måten vil ved denne kumulative virkning, de to transistorene Tl og T2 bli plassert i en met-ningstilstand som tilbyr en lav impedans mellom Sl og S2. Transistoren T3 er av PNP typen, som Tl, og basiselektroden samt emitterelektroden til disse to transistorene er innbyrdes forbundet, mens kollektoren til T3 befinner seg på samme potensial som S2, og dermed også blir ledende, men, som indikert, angår dette et parasittisk element uten påvirkning på hovedarbeidsmåten til kretsen. In this way, under the condition that the capacitor C is positively charged at the terminal connected to the two gates of the transistors P and N with respect to terminal S2, and that on the other hand the voltage on terminal Sl is more positive than the which is present on S2, the transistor N conducts, which makes it possible for a current to flow from terminal Sl towards terminal S2 through transistor Tl due to the fact that transistor N with its drain/source path short-circuits the base electrode of transistor Tl, which this drain electrode is connected to, while the emitter of Tl is connected to Sl. The effect of this conductivity of Tl is to pump current into the base electrode of transistor T2, which is directly connected to the collector of Tl in such a way that T2, which is of the NPN type, begins to pump current into the base electrode of Tl, which is directly connected to the collector of T2,I.whose emitter electrode is directly connected to S2. In this way, by this cumulative effect, the two transistors T1 and T2 will be placed in a saturation state which offers a low impedance between S1 and S2. The transistor T3 is of the PNP type, like Tl, and the base electrode and the emitter electrode of these two transistors are interconnected, while the collector of T3 is at the same potential as S2, and thus also becomes conductive, but, as indicated, this concerns a parasitic element without affecting the main working method of the circuit.
Den forspente kontakten S, som oppviser en lav motstand mellom Sl og S2, kan nå bringes tilbake til sin høye impedanstilstand v.hj.a. en negativ ladning på kondensatoren C, og dette negative potensiale ved portene til transistorene P og N med henblikk på S2 fører nå til ledning i transistor P som er av PMOS typen. Mens transistoren N av NMOS typen har sin slukelektrode koblet til basiselektroden til Tl, blir kildeelektroden til P koblet til kollektorelektroden til Tl på en slik måte at P trekker strøm fra kollektorelektroden til Tl slik at basestrømmen til T2 blir utilstrekkelig til å opprettholde ledningsevnen til denne NPN transistor, som ved en kumulativ effekt fører til blokkering av den selv og av Tl og T3, mens tyristoren Tl/2 blir ikke ledende. Det vil fortsatt gjelde som det fremgår av fig. 1 at P og N substratene er koblet til N slukelektrode og henholdsvis til P kildeelektrode. The biased contact S, which exhibits a low resistance between S1 and S2, can now be brought back to its high impedance state v.hj.a. a negative charge on the capacitor C, and this negative potential at the gates of the transistors P and N with respect to S2 now leads to conduction in transistor P which is of the PMOS type. While the transistor N of the NMOS type has its drain electrode connected to the base electrode of Tl, the source electrode of P is connected to the collector electrode of Tl in such a way that P draws current from the collector electrode of Tl so that the base current of T2 becomes insufficient to maintain the conductivity of this NPN transistor, which by a cumulative effect leads to blocking of itself and of Tl and T3, while the thyristor Tl/2 does not become conductive. It will still apply as shown in fig. 1 that the P and N substrates are connected to the N drain electrode and to the P source electrode, respectively.
Den andre S<1>kontakten er bare vist i form av en blokk iThe second S<1> connector is only shown in the form of a block i
fig. 1, men den opererer nøyaktig på den måten som er beskrevet, men denne gang under styring av en positiv eller negativ ladning på kondensatoren C og mer spesielt ved dens klemme S4 på dens klemme S'2. Men disse operasjoner av halvkontaktene S<1>vil denne gangen opptre når polariteten til kretsen, i hvilken brytrene er innsatt i antishunt-kobling, er positiv i S'l med henblikk på fig. 1, but it operates exactly in the manner described, but this time under the control of a positive or negative charge on the capacitor C and more particularly at its terminal S4 on its terminal S'2. But these operations of the half-contacts S<1> will this time occur when the polarity of the circuit, in which the switches are inserted in antishunt connection, is positive in S'l with a view to
S'2. Det skal bemerkes at realiseringen av S/S' i en eneste integrert krets omfatter en forbindelse mellom den felles basis til transistorene Tl og T3 for de to kontakter S og S'. .. Som.allerede vist i belgisk patent nr. 896 388, kan konden-satorer slik som C og C utgjøres av parasittiske kapasitanser, særlig de som opptrer ved portene til transistorene P og N for kondensatoren C. Både C og C kan lades med den ønskede polaritet ved hjelp av styringskretsen vist i fig. 2 og tilsvarer hovedsakelig en versjon som allerede er beskrevet i sistnevnte belgiske patent. S'2. It should be noted that the realization of S/S' in a single integrated circuit comprises a connection between the common base of the transistors T1 and T3 for the two contacts S and S'. .. As already shown in Belgian Patent No. 896 388, capacitors such as C and C can be constituted by parasitic capacitances, in particular those appearing at the gates of the transistors P and N of the capacitor C. Both C and C can be charged with the desired polarity using the control circuit shown in fig. 2 and essentially corresponds to a version already described in the latter Belgian patent.
I realiteten er transistorene NA og NB, som begge er av NMOS typen, vist i fig. 1 med sine kildeelektroder direkte koblet til klemmen S3, mens slukelektrodene til NA og NB henholdsvis er koblet til Sl og S2. På den andre siden vil portelektroden til NA være koblet til S2, mens de tilsvarende elektroder for NB er koblet til Sl. Et slikt kretsarrangement har som følge at dersom potensialet til Sl f.eks. er høyere enn det som gjelder for S2, vil potensialet til S3 ikke kunne være utenfor dette området, og transistorene NB og NA blir ledende, henholdsvis blokkert, noe som i virkeligheten medfører at klemmen S3 i praksis (med et spenningsfall på 0,7 V) er koblet til klemme S2, og under henvis-ning til fig. 2 ses at kondensatoren C i virkeligheten er koblet mellom klemmene S4 og S3 til ladeutstyret som er vist i fig. 2. Parasittdiodene mellom kildeelektroden og slukelektroden til transistorene NA og NB, dvs. DA og DB som vist i fig. 1, er forspent på en slik måte at de spiller analoge roller ved å stille klemmen S3 i beredskap for å bringe seg selv og potensialet til klemme S2 når den sistnevnte er mindre positiv enn klemme Sl. In reality, the transistors NA and NB, both of which are of the NMOS type, are shown in fig. 1 with its source electrodes directly connected to terminal S3, while the drain electrodes of NA and NB are respectively connected to Sl and S2. On the other side, the gate electrode of NA will be connected to S2, while the corresponding electrodes for NB are connected to Sl. Such a circuit arrangement means that if the potential of Sl e.g. is higher than that applicable to S2, the potential of S3 will not be able to be outside this range, and the transistors NB and NA become conductive, respectively blocked, which in reality means that the terminal S3 in practice (with a voltage drop of 0.7 V ) is connected to terminal S2, and with reference to fig. 2 it can be seen that the capacitor C is actually connected between the terminals S4 and S3 of the charging equipment shown in fig. 2. The parasitic diodes between the source electrode and the drain electrode of the transistors NA and NB, i.e. DA and DB as shown in fig. 1, are biased in such a way that they play analogous roles by setting terminal S3 in readiness to bring itself and the potential of terminal S2 when the latter is less positive than terminal Sl.
Selvfølgelig vil, i henhold til symmetribetraktninger på kretsen som omfatter transistorene NA og NB, tilstandene inver-seres når potensialet til S2 er høyere enn det som foreligger på Sl, og som en følge av dette og vil ledningsevnen til NA eller DA, vil klemme S3 denne gang i praksis gi forbindelse til klemme S'2 på en slik måte at i disse tilfelle er det kondensatoren C som blir effektivt forbundet til inngangsklemmene S4 og S3 til styringskretsen i fig. 2. Of course, according to symmetry considerations on the circuit comprising the transistors NA and NB, the states will be inverted when the potential of S2 is higher than that present on Sl, and as a result of this and the conductivity of NA or DA will clamp S3 this time in practice connect to terminal S'2 in such a way that in these cases it is the capacitor C that is effectively connected to the input terminals S4 and S3 of the control circuit in fig. 2.
På denne måten kan en enkelt styringskrets automatisk lukke eller åpne den halve elektroniske kontakten S eller S<1>, avhengig av polariteten til spenningen som tilføres mellom klemmene Sl/S<1>2 på den ene side, og S'2/S'l på den annen side. In this way, a single control circuit can automatically close or open the half electronic contact S or S<1>, depending on the polarity of the voltage supplied between the terminals Sl/S<1>2 on the one hand, and S'2/S' l on the other hand.
Som allerede vist, er kretsen i fig. 2 i all hovedsak beskrevet i belgisk patent nr. 896 388 og særlig i forbindelse med fig. 6 i dette patentet, som ligner meget på fig. 2 i foreliggende søknad. Den sistnevnte kretsen omfatter en AC/DC omformer i form av en helbølge kaskadekoblet spenningsdobler og matet i push-pull av klokkepulser med komplimentær polaritet. Polaritetsstyringen til kretsen i fig. 2 blir effektuert ved hjelp av signalet DC tilført seriekapasitans C3, mens de komplementære klokkesignaler CL og CL permanent blir tilført de to øvrige serieinngangskapasi-tanser Cl hhv. C2. På samme måte som for utgangskapasitansen As already shown, the circuit in fig. 2 essentially described in Belgian patent no. 896 388 and particularly in connection with fig. 6 of this patent, which is very similar to fig. 2 in the present application. The latter circuit comprises an AC/DC converter in the form of a full-wave cascaded voltage doubler and fed in push-pull by clock pulses with complementary polarity. The polarity control of the circuit in fig. 2 is effected by means of the signal DC supplied to series capacitance C3, while the complementary clock signals CL and CL are permanently supplied to the two other series input capacitances Cl and respectively. C2. In the same way as for the output capacitance
C/C (fig. 1), som foreligger mellom klemmene S4 og S2/S'2, erC/C (fig. 1), which exists between terminals S4 and S2/S'2, is
ikke disse tre inngangskapasitanser nødvendigvis oppbygget av diskrete fysiske elementer. Den første spenningsdobler-like- these three input capacitances are not necessarily made up of discrete physical elements. The first voltage doubler-like-
retter utgjøres hovedsakelig av seriekapasitanc Cl, fulgt av seriediode Dl, transistor Pl av PMOS-typen for å nå shunt-ka-pasitans C/C mellom klemmene S4 og S3, shunt-dioden til denne spenningsdobler er D2 koblet som vist mellom forbindelsespunktet dishes are mainly composed of series capacitance Cl, followed by series diode Dl, transistor Pl of PMOS type to reach shunt capacitance C/C between terminals S4 and S3, the shunt diode of this voltage doubler is D2 connected as shown between the connection point
til Cl og Dl på den ene siden og forbindelsespunktet mellom C3 og porten Pl på den annen side. Når styringspotensialet DC, som tilføres seriekapasitans C3, tilsvarer klokkepulsene CL som føres til seriekapasitans C2, er det den beskrevne ladekrets som effektivt sikrer en lading av kondensator C/C på en slik måte at potensialet ved klemme S4 vil bli mer positiv enn det ved klemmen S3. to Cl and Dl on the one hand and the connection point between C3 and port Pl on the other hand. When the control potential DC, applied to series capacitance C3, corresponds to the clock pulses CL applied to series capacitance C2, it is the described charging circuit which effectively ensures a charging of capacitor C/C in such a way that the potential at terminal S4 will become more positive than that at terminal S3.
I det inverse tilfelle, når styringssignalet DC, som til-føres seriekapasitans C3, tilsvarer klokkepuls CL som permanent tilføres seriekapasitans Cl, vil utgangskapasitans C/C denne gang lades med S4, som er mer negativ enn S3, og elementene tii denne spenningsdobler vil nå virke slik at den shuntede utgangs-kondensator opplades negativt og består av C2, D3, Ni og D4, som henholdsvis tilsvarer Cl, Dl, Pl og D2, som vist i fig. 2, og hvor transistor NI er av NMOS typen. In the inverse case, when the control signal DC, which is applied to series capacitance C3, corresponds to the clock pulse CL which is permanently applied to series capacitance Cl, the output capacitance C/C will this time be charged with S4, which is more negative than S3, and the elements of this voltage doubler will reach act so that the shunted output capacitor is charged negatively and consists of C2, D3, Ni and D4, which respectively correspond to Cl, D1, P1 and D2, as shown in fig. 2, and where transistor NI is of the NMOS type.
Som vist i belgisk patent nr. 896 388 blir den positive ladekrets som gjør bruk av ladningsevnen i transistor Pl, full-stendiggjort av transistor N2 av NMOS typen, hvis slukelektrode er koblet til S3, og hvis kildeelektrode er koblet til kondensa- As shown in Belgian patent no. 896 388, the positive charging circuit which makes use of the charging capacity of transistor P1 is completed by transistor N2 of the NMOS type, whose drain electrode is connected to S3, and whose source electrode is connected to the condenser
tor C2 ved hjelp av seriediode D5,idet portelektroden til N2 er koblet til S4. Denne forbindelse tillater således en fullføring av returkretsen for den positive ladning ved å tilby en vei tor C2 by means of series diode D5, as the gate electrode of N2 is connected to S4. This connection thus allows a completion of the return circuit for the positive charge by providing a path
mellom "jord" utgangsklemme S3 og inngangs "jord" klemme, som utgjøres av den høyre elektrode i seriekondensator C2. På samme måte vil, ved en negativ ladning av utgangskapasitansen mellom S4 between "earth" output terminal S3 and input "earth" terminal, which is constituted by the right electrode of series capacitor C2. In the same way, at a negative charge of the output capacitance between S4
og S3, returveien denne gang fullstendiggjøres v.hj.a. transistor P2 av PMOS typen i serie med diode D6, og disse to elementer tilsvarer da N2 hhv. D5, som vist ved kretsen som i praksis er identisk til den i fig. 6 og er vist i belgisk patent nr. 896 388, bortsett fra diodene Dl og D3, som denne gang finnes på kildesiden til transistorene Pl hhv. NI istedenfor å være anbragt på sluk- and S3, the return road this time will be completed v.hj.a. transistor P2 of the PMOS type in series with diode D6, and these two elements then correspond to N2 or D5, as shown by the circuit which is practically identical to that in fig. 6 and is shown in Belgian patent no. 896 388, except for the diodes D1 and D3, which this time are found on the source side of the transistors P1 and NI instead of being placed on the
siden som i det tidligere kjente patent. En annen versjon av denne kretsen er vist i; fig. 4 i dette tidligere patent, hvor diodene Dl og D3 allerede er satt på kildesiden til transistorene Pl og NI, men i denne kretsen var portene til transistorene P2 og N2 innbyrdes forbundet med en annen krets og ikke koblet til slukelektrodene til transistorene Pl og NI (S4),.på en slik måte since as in the previously known patent. Another version of this circuit is shown in; fig. 4 of this earlier patent, where the diodes D1 and D3 are already placed on the source side of the transistors P1 and N1, but in this circuit the gates of the transistors P2 and N2 were interconnected by another circuit and not connected to the drain electrodes of the transistors P1 and N1 ( S4),.in such a way
at diodene D5 og D6 denne gangen var på sluksiden av transistorene N2 og P2. I denne versjonen av fig. 2 er på den annen side de fire. diodene, Dl, D3, D5 og D6 alle lokalisert på kildesiden av de transistorene som de er tilforordnet på en slik måte at med diodene D2, D4 og D10, er de alle arrangert på siden av de tre inngangskondensatorene Cl/2/3. Denne siste dioden D10 forbinder direkte kondensatorene Cl og C3 på samme måte som i det tidligere patent, og Zenerdiodene D7, D8 hhv. D9 i parallell med utgangsklemmene S4/3, og kilde/slukveien til transistorene N2 og P2 blir også koblet på samme måte som tidligere. that diodes D5 and D6 were this time on the drain side of transistors N2 and P2. In this version of fig. 2 on the other hand is the four. diodes, D1, D3, D5 and D6 all located on the source side of the transistors to which they are assigned in such a way that with diodes D2, D4 and D10, they are all arranged on the side of the three input capacitors Cl/2/3. This last diode D10 directly connects the capacitors Cl and C3 in the same way as in the previous patent, and the Zener diodes D7, D8 respectively. D9 in parallel with the output terminals S4/3, and the source/drain path of transistors N2 and P2 are also connected in the same way as before.
Den integrerte kretsen IC, som kan omfatte 8 elektroniske kontakter av den type som er vist i fig. 1, samt 8 styringskretser av den type som er vist i fig. 2, opptrer i form av en blokk i fig. 3, og denne tilsvarer i hovedsak en del av fig. 1 i det belgiske patent nr. 896 468 og kan benyttes som linjekrets for et elektronisk telefonanlegg. Som vist i fig. 3, kan en abonnent-linje (ikke vist) avsluttes på klemmene LT1 og LT2, fortrinnsvis gjennom en overspenningsbeskyttelseskrets, f.eks. av den typen The integrated circuit IC, which may comprise 8 electronic contacts of the type shown in fig. 1, as well as 8 control circuits of the type shown in fig. 2, appears in the form of a block in fig. 3, and this essentially corresponds to a part of fig. 1 in the Belgian patent no. 896 468 and can be used as a line circuit for an electronic telephone system. As shown in fig. 3, a subscriber line (not shown) can be terminated at terminals LT1 and LT2, preferably through a surge protection circuit, e.g. of that type
som er vist i belgisk patent nr. 896 468. Ved hjelp av den første elektroniske kontakt Sil som utgjør en del av den integrerte kretsen IC, kan klemme LT1 kobles til seriemotstand RI og deretter ved hjelp av en andre seriekontakt av elektronisk type, f.eks. S21, til SLIC kretsen som inneholder andre elementer i den elektroniske linjekrets. Kretsen mellom den andre inngangsklemmen LT2 og SLIC kretsen er nøyaktig lik, og S12, R2, S22 tilsvarer Sli, RI, hhv. S21. I tillegg til seriekontaktene som gjør det mulig å forbinde motstandene mellom LT1/2 og SLIC kretsen, kan disse motstander også kobles via fire shuntkontakter mot test-kretsene TC (S31 for Ri og S32 for R2) på abonnentsiden (LTl/2) which is shown in Belgian Patent No. 896 468. By means of the first electronic contact Sil forming part of the integrated circuit IC, terminal LT1 can be connected to series resistance RI and then by means of a second series contact of electronic type, e.g. e.g. S21, to the SLIC circuit which contains other elements of the electronic line circuit. The circuit between the second input terminal LT2 and the SLIC circuit is exactly the same, and S12, R2, S22 correspond to Sli, RI, respectively. P21. In addition to the series contacts that make it possible to connect the resistors between LT1/2 and the SLIC circuit, these resistors can also be connected via four shunt contacts to the test circuits TC (S31 for Ri and S32 for R2) on the subscriber side (LTl/2)
på den ene siden og mot ringekretsen RC (S41 for RI og S42 for R2) på sentralsiden (SLIC) på den annen side. Forbindelser som ikke er vist på figuren og som fører fra klemmene til matemot- on the one hand and towards the ring circuit RC (S41 for RI and S42 for R2) on the central side (SLIC) on the other hand. Connections that are not shown in the figure and that lead from the terminals to the
standene Rl/2 til SLIC, muliggjør at den sistnevnte overvåker potensialene som fremkommer over disse motstandene. the positions Rl/2 of the SLIC, enable the latter to monitor the potentials arising across these resistors.
Driften av de åtte kontakter styres fra SLIC gjennom de fire ledere som avsluttes på terminalene Ici/2/3/4'°^kontaktene til et par slik som S^^y^ styres av de samme signaler slik at de to trådene til forbindelsen svitsjes samtidig. Den fjerde lederen som når fram til IC4 indikeres imidlertid med brutte linjer, da denne styringen kan effektueres i overensstemmelse med en sty-ringsmodus som bare benytter tre binære signaler, et modusut-velgende signal som tilføres terminal IC5 som fastlegger hvorvidt tre eller fire binære signaler benyttes til å styre de fire kontaktparne Sll/12, S21/22, S31/32 og S41/42. The operation of the eight contacts is controlled from the SLIC through the four conductors that terminate at the terminals Ici/2/3/4'°^the contacts of a pair such as S^^y^ are controlled by the same signals so that the two wires of the connection are switched simultaneous. However, the fourth conductor reaching IC4 is indicated by broken lines, as this control can be effected in accordance with a control mode using only three binary signals, a mode selecting signal applied to terminal IC5 which determines whether three or four binary signals is used to control the four contact pairs Sll/12, S21/22, S31/32 and S41/42.
Denne allsidigheten til IC kretsen er basert på det faktumThis versatility of the IC circuit is based on that fact
at plasseringen av disse fire kontaktpar, direkte på hver side av motstandene RI og R2, gjør det mulig å sikre en adekvat styring med et antall av forbindelsestilstander som ikke overskrider åtte. Følgelig blir, når de fire kontaktpar til kretsene IC benyttes for en vilkårlig anvendelse, linjekrets eller annet, behovet ligge mellom 9 og 16 mulige tilstander for kombinasjonen av disse fire par i deres åpne og lukkede tilstander, og hver av de fire binære signaler ved klemmene Ici/2/3/4^an ^i^-^e styre tilstanden til et par kontakter. På den annen side, særlig i tilfelle med telekommunikasjonslinjekretser som vil bli beskrevet nærmere nedenfor, kan man være tilfreds med et maksimum på åtte tilstander, og utvelgelsessignalet ved klemme IC5 vil denne gang indikere at bare tre binære signaler ved klemmene Ici/2/3/4kan tas i betraktning, og de åtte mulige kombinasjoner av disse signaler vil overføres ved hjelp av en dekoder DEC til fire binære signaler, og hvert av disse kan styre et par kontakter. that the placement of these four pairs of contacts, directly on either side of the resistors RI and R2, makes it possible to ensure adequate control with a number of connection states not exceeding eight. Consequently, when the four contact pairs of the circuits IC are used for any application, line circuit or otherwise, the need is between 9 and 16 possible states for the combination of these four pairs in their open and closed states, and each of the four binary signals at the terminals Ici/2/3/4^an ^i^-^e control the state of a pair of contacts. On the other hand, particularly in the case of telecommunication line circuits which will be described in more detail below, one can be satisfied with a maximum of eight states, and the selection signal at terminal IC5 will this time indicate that only three binary signals at terminals Ici/2/3/ 4 can be taken into account, and the eight possible combinations of these signals will be transferred using a decoder DEC to four binary signals, each of which can control a pair of contacts.
Dette viser seg i form av en blokk i fig. 4 som representerer de elementer som utgjør kretsen IC i fig. 3, bortsett fra de elektroniske kontakter og deres styringskretser for kondensator-ladning som allerede beskrevet i forbindelse med figurene 1 This is shown in the form of a block in fig. 4 which represents the elements that make up the circuit IC in fig. 3, apart from the electronic contacts and their control circuits for capacitor charging as already described in connection with the figures 1
hhv. 2.respectively 2.
I fig. 4 er hver av inngangene Ici/2/3/4/5<k>oblet t;L1 inngangen til en tilsvarende inverteringskrets Ivi/2/3/4/5 og bort_ sett fra tilfellet med IC5, hvor forbindelsen skjer direkte, er koblingen foretatt gjennom indentiske beskyttelseskretser<p>ci/2/3/4' In fig. 4, each of the inputs Ici/2/3/4/5<k>oblet t;L1 is the input of a corresponding inverting circuit Ivi/2/3/4/5 and apart from the case of IC5, where the connection is direct, the connection is made through indent protection circuits<p>ci/2/3/4'
og kretsen PCI er detaljert beskrevet i fig. 5.and the circuit PCI is described in detail in fig. 5.
Denne sistnevnte figuren viser at inngangsklemmen ICI er direkte forbundet til utgangskiemme A, og den inngående binærkode for IC er identifisert av ABCD, og utgangsklemmene B, C, D, som henholdsvis tilsvarer klemmene IC2/3/4*Inngangskiemme ICI blir koblet til polene VI og V2 ti!:en likespenningskilde gjennom diodene Dll og henholdsvis D12, disse.avgrenser potensialet på ICI/A, og mellom disse tilføres VI og V2, det siste potensialet, f.eks. 0 Volt, som er mer negativt enn VI, 15:Volt. På den annen side har transistor P3 av PMOS typen sin kildeelektrode forbundet med VI, sin slukelektrode til A og sin portelektrode til V2 på en slik måte at den kontinuerlig holdes ledende. Transistor T4, som er vist med brutte linjer, da den er av NPN typen og har sin kollektorelektrode koblet til ICI og sin emitterelektrode til V2, kan benyttes til å bringe et binært styresignal til ICI. Dersom dens basiselektrode ligger på potensialet VI, er den ledende, og det blir mulig for strømmen å passere fra VI til V2 gjennom serieforbindelsen av P3 og T4. Impedansen til den sistnevnte transistor er mindre enn den til P3, og derfor står klemmen A på potensialet V2. På den annen side vil, dersom basiselektroden til T4 befinner seg på potensialet til V2, slik at T4 blokkeres, klemmen A være på potensialet til VI overført gjennom P3. This latter figure shows that the input terminal ICI is directly connected to the output terminal A, and the input binary code of IC is identified by ABCD, and the output terminals B, C, D, which respectively correspond to the terminals IC2/3/4*Input terminal ICI is connected to the poles VI and V2 ti!:a direct voltage source through the diodes D11 and D12 respectively, these.limit the potential on ICI/A, and between these, VI and V2, the last potential, e.g. 0 Volts, which is more negative than VI, 15:Volts. On the other hand, transistor P3 of the PMOS type has its source electrode connected to VI, its drain electrode to A and its gate electrode to V2 in such a way that it is continuously kept conductive. Transistor T4, which is shown with broken lines, as it is of the NPN type and has its collector electrode connected to ICI and its emitter electrode to V2, can be used to bring a binary control signal to ICI. If its base electrode is at the potential VI, it is conductive, and it becomes possible for the current to pass from VI to V2 through the series connection of P3 and T4. The impedance of the latter transistor is smaller than that of P3, and therefore terminal A is at potential V2. On the other hand, if the base electrode of T4 is at the potential of V2, so that T4 is blocked, terminal A will be at the potential of VI transmitted through P3.
Fig. 4 viser at de fire potensialene (ABCD) ved utgangene fra PCi/2/3/4 t:i-lfØres klemmene slik som D til portelektroden GD gjennom inverteringskretser slik som IV4, på en slik måte at en komplementær binærkode ABCD fremkommer ved inngangene til disse portene (porter identiske med GT er tilveiebragt for signalene ved klemmene A, B, og C) med henblikk på binærkoden ABCD ved utgangene fra PCI/2/3/4. Tre av disse binære signaler ABC Fig. 4 shows that the four potentials (ABCD) at the outputs of PCi/2/3/4 t:i-lf are brought to the terminals such as D to the gate electrode GD through inverting circuits such as IV4, in such a way that a complementary binary code ABCD appears at the inputs to these ports (ports identical to GT are provided for the signals at terminals A, B, and C) with respect to the binary code ABCD at the outputs of PCI/2/3/4. Three of these binary signals ABC
blir på den annen side tilført dekoderen DEC sammen med de to signalene A og B som er komplementære med A og B og fås ved inverteringskretsene IV6 og IV7 koblet i kaskade med IV1 hhv. IV2. is, on the other hand, supplied to the decoder DEC together with the two signals A and B which are complementary to A and B and are obtained by the inverting circuits IV6 and IV7 connected in cascade with IV1 respectively. IV2.
Før det ved hjelp av figurene 9 og 10 forklares hvordan dekoderen DEC kan omforme de åtte kombinasjonene av tre binære signaler ABC til spesielle kombinasjoner av fire binære signaler ved sine utganger E F G" H, vil beskrivelsen av de øvrige elementer i fig. 4 fullstendiggjøres, idet det begynnes med ovennevnte port GD, hvis utgang er koblet til utgangen til en identisk port GH Before it is explained with the help of Figures 9 and 10 how the decoder DEC can transform the eight combinations of three binary signals ABC into special combinations of four binary signals at its outputs E F G" H, the description of the other elements in Fig. 4 will be completed, as it begins with the above-mentioned port GD, the output of which is connected to the output of an identical port GH
ID ID
som mates av H utgangen fra dekoderen DEC, idet tre identiske porter (ikke vist på figuren) benyttes og kobles på lik måte til utgangene E F G. which is fed by the H output from the decoder DEC, as three identical ports (not shown in the figure) are used and connected in the same way to the outputs E F G.
Porter slik som GD og GH styres fra klemmene IC5 som fastlegger driftsmetoden til IC med eller uten dekoding av DEC, og binærsignalet til IC5 -tilføres alle portene slik som GD/BH samt de komplementære binære signaler. ■ som fås fra inverteringskrets IV5. Ports such as GD and GH are controlled from terminals IC5 which determine the operating method of the IC with or without decoding by DEC, and the binary signal to IC5 - is supplied to all ports such as GD/BH as well as the complementary binary signals. ■ which is obtained from inverting circuit IV5.
Figur 6 viser kretsen til en transmisjonsport slik som GD og GH, som forbinder inngangsklemme D eller H til utgangsklemme DH Figure 6 shows the circuit of a transmission gate such as GD and GH, which connects input terminal D or H to output terminal DH
ved kilde/sluk-veien til transistorene N3 og P4 koblet i anti-shunt-kobling og som er av NMOS hhv. PMOS typen. Deres portelektroder er koblet til IV5 hhv. IC5 for GD og omvendt for GH på en slik måte at én av disse portene er ledende og den andre er blokkert i avhengighet av velgersignalet til IC5, som tillater at det for slike terminaler som DH enten velges signal D og deler av et fire-elements binærkode som hver identifiserer et par kontakter slik som Sll/12 (fig. 3), eller signalet H, dvs. ett av de fire binære elementer som er dekodet fra DEC fra de tre binære elementer ABC. at the source/drain path to the transistors N3 and P4 connected in anti-shunt coupling and which are NMOS or PMOS type. Their gate electrodes are connected to IV5 or IC5 for GD and vice versa for GH in such a way that one of these ports is conducting and the other is blocked depending on the selector signal of IC5, which allows such terminals as DH to either select signal D and parts of a four-element binary code each identifying a pair of contacts such as S11/12 (Fig. 3), or the signal H, i.e. one of the four binary elements decoded from DEC from the three binary elements ABC.
Som vist i fig. 4 må signalene ved klemmen slik som DH fremdeles synkroniseres av porten slik som GC med klokkepulser tilveiebragt av oscillator CO, og disse skal føres sammen med de komplementære klokkesignaler CL og CL til de tre inngangskapasitanser C]y2/3 fra AC/DC push-pull omformeren, (fig. 2) , som tjener til å lade opp kapasitansene C/C<1>i positiv eller negativ retning og styrer de forspente elektroniske kontaktene S/S', som er koblet i antishunt-kobling (fig. 1). Fig. 7 viser kretsen til klokkeporten. Det binære signalet ved klemmen slik som DH, hvilket bestemmer åpen eller lukket tilstand for den tilsvarende kontakt, blir denne gang tilført sty-ringsportene GCA og GCB som er identiske med de som er vist i fig. 6, bortsett fra de innganger som blir tilført de komplementære klokkepulser CL og CL som brukes av oscillator CO. Portene GCA og GCB styres på komplementær måte av signalet DH og dets komplement frembringes av inverteringskrets IVg på en slik måte at utgangssignalet DC fra porten GC enten er en CL puls eller en kompelementær CL puls i overensstemmelse med verdien til binærsignalet i DH. Fig. 8 viser klokkeoscillatoren CO, som omfatter de tre inverteringskretsene iviq/11/12<k>oblet i kaskade i en sløyfe som også omfatter seriemotstandene R3 og R4 på hver side av inverte-ringskretsen og utgangen fra°9som mater en annen serie bestående av tre inverteringskretser ^ i^/ lA/ lb i kaskade og den siste av disse tilveiebringer klokkepulsene CL og de komplementære pulsene CL. Oscillator CO mates også av spenningen V2 (ikke vist) og VI, og den ..siste av disse er koblet til inngangene til Ivi]_/i2/13 gjennom de respektive kapasitanser £4/5/5*Disse kan være på 6 picofarad og Ro/4på 20 kohm for å frembringe oscillasjoner ved en frekvens av størrelsesorden 1,2 MHz. As shown in fig. 4, the signals at the terminal such as DH must still be synchronized by the gate such as GC with clock pulses provided by oscillator CO, and these must be fed together with the complementary clock signals CL and CL to the three input capacitances C]y2/3 from AC/DC push-pull the converter, (fig. 2) , which serves to charge the capacitances C/C<1> in the positive or negative direction and controls the biased electronic contacts S/S', which are connected in antishunt connection (fig. 1). Fig. 7 shows the circuit of the clock gate. The binary signal at the terminal such as DH, which determines the open or closed state of the corresponding contact, is this time supplied to the control ports GCA and GCB which are identical to those shown in fig. 6, except for the inputs which are supplied with the complementary clock pulses CL and CL used by the oscillator CO. The gates GCA and GCB are controlled in a complementary way by the signal DH and its complement is produced by the inverting circuit IVg in such a way that the output signal DC from the gate GC is either a CL pulse or a complementary CL pulse in accordance with the value of the binary signal in DH. Fig. 8 shows the clock oscillator CO, which comprises the three inverting circuits iviq/11/12<k>obled in cascade in a loop which also comprises the series resistances R3 and R4 on each side of the inverting circuit and the output from °9 which feeds another series consisting of of three inverting circuits ^ i^/ lA/ lb in cascade and the last of which provides the clock pulses CL and the complementary pulses CL. Oscillator CO is also fed by the voltages V2 (not shown) and VI, and the ..last of these is connected to the inputs of Ivi]_/i2/13 through the respective capacitances £4/5/5*These can be of 6 picofarad and Ro/4 of 20 kohm to produce oscillations at a frequency of the order of 1.2 MHz.
Som vist ved de multiple piler i fig. 4, mater oscillatorenAs shown by the multiple arrows in fig. 4, feeds the oscillator
CO de fire portene slik som GC, hvis utgangsklemmer styrer to ladekretser slik som de som er vist i fig. 2, for styring av et par kontakter slik som de vist i fig. 1. Denne siste forbindelse gjennomføres av inverteringskrets IVg, som tilveiebringer sig- CO the four ports such as GC, whose output terminals control two charging circuits such as those shown in fig. 2, for controlling a pair of contacts such as those shown in fig. 1. This last connection is carried out by inverting circuit IVg, which provides sig-
nalet DC på en slik måte at de tre signalene ankommer til kapasitansene C^/2/3*~ f i(3' 2 gjennom utgangsimpedansen til en inverteringskrets. naled DC in such a way that the three signals arrive at the capacitances C^/2/3*~ f i(3' 2 through the output impedance of an inverting circuit.
Dekoderen DEC i fig. 4 vil endelig bli beskrevet under hen-visning også til figurene 9 og 10, som representerer de logiske kretstyper som er fordelaktige for anvendelse til realisering av denne kretsen. The decoder DEC in fig. 4 will finally be described with reference also to figures 9 and 10, which represent the logic circuit types which are advantageous for use in realizing this circuit.
For å oppnå dette vil man først av alt definere de åtte tilstander som en telefonlinjekrets kan særpreges ved, idet det gis en kombinasjon av inngangssignalene ADC til dekoderen DEC. In order to achieve this, one will first of all define the eight states by which a telephone line circuit can be characterized, given a combination of the input signals ADC to the decoder DEC.
Disse åtte tilstandene er identifisert ved sannhetstabellen som følger nedenfor: These eight states are identified by the truth table as follows:
Tabellen omfatter tre spalter som tilsvarer inngangssignalene ABC, en fjerde spalte for et mellomliggende signal Y, hvis anvend-barhet vil fremkomme senere, og fire ytterligere spalter E F G H som,definerer signalene ved utgangen fra dekoderen DEC, og hver The table comprises three columns corresponding to the input signals ABC, a fourth column for an intermediate signal Y, the applicability of which will appear later, and four further columns E F G H which define the signals at the output of the decoder DEC, and each
.av disse siste spalter tilsvarer, som indikert, tilstanden for et par kontakter, f.eks. E for sn/±2' .of these last columns correspond, as indicated, to the condition of a pair of contacts, e.g. E for sn/±2'
Den komplementerende strek på toppen av.referansene identifiserer de kontakter som tilsvarer den komplementære formen til E F G H på en. slik måte at indikasjonen 0 identifiserer en lukket kontakt for de aktuelle spalter, mens 1 representerer en åpen kontakt. De åtte tilstandene for linjekretsen fremkommer da i form av de på-hverandre-følgende rekker i økende orden for binærkoden fra 000 til 111 for ABC, og denne siste koden tilsvarer gjennomkobling av linjekretsen i fig. 3, dvs. seriekontaktene Sll/120<^ S21/22er lukket, og de shuntede kontaktene S21/ 32 °^ S41/42er ^Pne* Den fjer<3e linjen gir koden 011 for ABC som ringetilstand, og muliggjør forbindelse av RC (fig. 3) i retning mot klemmene LT^y2til abonnentlinjen gjennom motstandene R-^/t på en slik måte at spenningene på den sistnevnte også kan benyttes for overvåkning av ringeoperasjonen for den anropte abonnent. The complementary line at the top of the references identifies the contacts corresponding to the complementary form of E F G H on a. such that the indication 0 identifies a closed contact for the slots in question, while 1 represents an open contact. The eight states for the line circuit then appear in the form of successive rows in increasing order for the binary code from 000 to 111 for ABC, and this last code corresponds to the through-connection of the line circuit in fig. 3, i.e. the series contacts S11/120<^ S21/22 are closed, and the shunted contacts S21/ 32 °^ S41/42 are ^Pne* The fourth<3e line gives the code 011 for ABC as the ring state, and enables the connection of RC (fig 3) in the direction of the terminals LT^y2 to the subscriber line through the resistors R-^/t in such a way that the voltages on the latter can also be used for monitoring the ringing operation for the called subscriber.
Den sjette linjen tilsvarer koden 101 for ABC og en intern testThe sixth line corresponds to code 101 for ABC and an internal test
(i retning mot sentralen) og muliggjør denne gang at testbussen TC forbindes med SLIC gjennom motstandene Rl/2. På den annen side vil den eksterne testen (i retning mot abonnenten) på den femte linjen (100 for ABC) frembringe en forbindelse mellom TC og klemme LT^/2uten * passere gjennom motstandene mens ringetest (001 for ABC) denne gang forbinder RC og TC gjennom motstandene. (in the direction towards the switchboard) and this time enables the test bus TC to be connected to the SLIC through the resistors Rl/2. On the other hand, the external test (in the direction of the subscriber) on the fifth line (100 for ABC) will produce a connection between TC and terminal LT^/2without * passing through the resistors while ring test (001 for ABC) this time connects RC and TC through the resistors.
Bortsett fra disse fem tilstander muliggjør linjekretsen fortsatt en fullstendig isolasjon av motstandene (000 for ABC), hvor TC dessuten er avgrenet med S21/ 32^a ^en ovennevnte ut-gangsforbindelse, og endelig en overvåkningstilstand (110 for ABC), hvor TC også avgrenes, men denne gang fra den normale forbindelse. Apart from these five states, the line circuit still enables a complete isolation of the resistors (000 for ABC), where TC is also branched off with S21/ 32^a ^a above-mentioned output connection, and finally a monitoring state (110 for ABC), where TC is also branches off, but this time from the normal connection.
De åtte kodene ABC, som muliggjør disse ulike tilstander, er blitt tilforordnet hver sin av de åtte kontaktkombinasjoner ^ W/\ 2' ^21/22' ^31/32' ^41/42' som indikert i tabellen, og dette muliggjør den enklest mulige realisering av DEC. I realiteten indikerer den tilsvarende tabell at E = B og at F = A unntatt for ABC = 100, og at G = 0 unntatt for ABC = 000 og BC = 11, og endelig at H = A unntatt for ABC = 000. Realiseringen av dekoderen DEC forenkles ved disse enkle samsvar og av introduksjonen av Y = 0 unntatt for BC = 00, idet Y er et internt binært signal som fremkommer ved den fjerde spalten i tabellen. The eight codes ABC, which enable these different states, have been assigned to each of the eight contact combinations ^ W/\ 2' ^21/22' ^31/32' ^41/42' as indicated in the table, and this enables the simplest possible realization of DEC. In reality, the corresponding table indicates that E = B and that F = A except for ABC = 100, and that G = 0 except for ABC = 000 and BC = 11, and finally that H = A except for ABC = 000. The realization of the decoder DEC is simplified by these simple correspondences and by the introduction of Y = 0 except for BC = 00, Y being an internal binary signal appearing at the fourth column of the table.
I henhold til det ovenstående kan man skrive de tilsvarende Boolske ligninger: According to the above, one can write the corresponding Boolean equations:
hvor det andre uttrykket for E (fig. 9) vil forenkle en sammenligning med G (fig. 10) og de som gjelder for F, G og H oppnås ved å erstatte Y med den viste verdi som for Y mer direkte tilsvarer de logiske kretser som benyttes og mer presist er en avledning av det som gjelder i fig. 10 for G. where the second expression for E (fig. 9) will simplify a comparison with G (fig. 10) and those that apply to F, G and H are obtained by replacing Y with the value shown which for Y more directly corresponds to the logic circuits which is used and more precisely is a derivation of what applies in fig. 10 for G.
Fig. 9 representerer CMOS logikken som gjør det mulig å realisere E ved å bruke tre PMOS transistorer koblet som vist mellom potensial VI og den utgangsklemmen som gir funksjonen E, samt tre NMOS transistorer koblet som vist mellom utgangsklemmen og potensialet V2. Disse tre transistorer er identifisert av signalene A, B, C og tilføres deres porter, både for PMOS og for NMOS transistorene. Deres kilde/sluk-veier er forbundet med hverandre på en slik måte at B er i serie med en parallellkombina-sjon AC for PMOS transistorene, mens dualiteten til kretsen som omfatter NMOS transistorene, medfører at B skal være i parallell med seriekombinasjonen A C. Derfor vil, siden signalene A, B, C henholdsvis er komplementet til de signaler som inngår i lig-ningen som gir verdien på E, man spesielt se at dersom B ligger på det lave potensialet, vil transistor B blant PMOS transistorene være ledende, mens den tilsvarende NMOS transistor er blokkert. Dersom man glemmer transistorene A og C blant PMOS transistorene ved å erstatte dem med en.kortslutning, vil man på grunn av dualiteten i kretsen, se at NMOS transistorene A og C blir erstattet av en åpen krets, E vil da ligge på et høyt potensial (VI), noe som tilsvarer at E = B, og denne sistnevnte verdi er da den første faktor i uttrykket som definerer E og representerer en tilstand som i likhet med hva som tidligere er vist, er sann for alle kombinasjoner" av ABC, unntatt 100. Men for denne siste kombinasjonen med A og C på høyt potensial og B på lavt potensial blir PMOS transistorene styrt av A og C,.og begge er derfor blokkert mens begge de tilsvarende NMOS transistorer er ledende. For denne spesielle kombinasjonen. ér; derfor E på lavere potensial (V2), noe som tilsvarer E = B. For dersju øvrige kombinasjoner vil de fire transistorene A og C (PMOS og .NMOS) være irrelevante fordi de hverken kan kortslutte den blokkerte transistor B (NMOS) eller sette den ledende B transistor (PMOS) som en åpen krets på en slik måte at bare B forblir relevant og at E = B. Fig. 9 represents the CMOS logic that makes it possible to realize E by using three PMOS transistors connected as shown between potential VI and the output terminal that provides the function E, as well as three NMOS transistors connected as shown between the output terminal and potential V2. These three transistors are identified by the signals A, B, C and are supplied to their gates, both for the PMOS and for the NMOS transistors. Their source/drain paths are connected to each other in such a way that B is in series with a parallel combination AC for the PMOS transistors, while the duality of the circuit comprising the NMOS transistors means that B must be in parallel with the series combination A C. Therefore, since the signals A, B, C are respectively the complement of the signals included in the equation that gives the value of E, one will especially see that if B is at the low potential, transistor B among the PMOS transistors will be conducting, while the corresponding NMOS transistor is blocked. If one forgets transistors A and C among the PMOS transistors by replacing them with a short circuit, due to the duality of the circuit, one will see that the NMOS transistors A and C are replaced by an open circuit, E will then be at a high potential (VI), which corresponds to E = B, and this latter value is then the first factor in the expression which defines E and represents a condition which, like what was previously shown, is true for all combinations" of ABC, except 100. But for this last combination with A and C at high potential and B at low potential, the PMOS transistors are controlled by A and C,.and both are therefore blocked while both the corresponding NMOS transistors are conducting. For this particular combination. ér; therefore E at lower potential (V2), which corresponds to E = B. For seventy other combinations, the four transistors A and C (PMOS and .NMOS) will be irrelevant because they can neither short-circuit the blocked transistor B (NMOS) nor set it conducting B transistor (PM OS) as an open circuit in such a way that only B remains relevant and that E = B.
Fig. 10 representerer kretsen som er i stand til å realisere funksjonen G etter lignende prinsipper som de som er blitt beskrevet for fig. 9, idet den andre formen som er gitt ovenfor for E muliggjør en direkte sammenligning med den første verdien som gjelder for G. I virkeligheten ser man lett at det er fire uav-hengige variable A, B, C og Y for G mot bare tre (A, B og C) for E. På denne måten blir fire par PMOS og NMOS transistorer koblet som vist, og de er alle denne gang nødvendige og virker inn på den midlertidig variable Y. Fig. 10 represents the circuit capable of realizing the function G according to similar principles as those which have been described for fig. 9, as the second form given above for E enables a direct comparison with the first value applicable to G. In reality it is easily seen that there are four independent variables A, B, C and Y for G as opposed to only three (A, B and C) for E. In this way, four pairs of PMOS and NMOS transistors are connected as shown, and they are all needed this time and act on the temporary variable Y.
For å få verdien på den sistnevnte fra B og C, så vel som F og H fra A og Y, og fra A henholdsvis Y, er det hver gang tilstrekkelig å ta halvparten av kretsen i fig. 10, f.eks. transistorene B og C, begge for seriekoblingen av PMOS transistorene og for shuntkoblingen av NMOS transistorene ved å la disse bli styrt av egnede signaler, f.eks. av B istedenfor B, og C istedenfor C for å frembringe Y. To obtain the value of the latter from B and C, as well as F and H from A and Y, and from A respectively Y, it is sufficient each time to take half the circuit in fig. 10, e.g. transistors B and C, both for the series connection of the PMOS transistors and for the shunt connection of the NMOS transistors by allowing these to be controlled by suitable signals, e.g. of B instead of B, and C instead of C to produce Y.
På denne måten kan hele dekoderen DEC, som bare krever de fem signalene A, A, B, B og C ved å økonomisere en inverteringskrets for C (fig. 4), benytte seg bare av 13 PMOS transistorer og 13 NMOS transistorer. In this way, the entire decoder DEC, which only requires the five signals A, A, B, B and C by economizing an inverting circuit for C (fig. 4), can use only 13 PMOS transistors and 13 NMOS transistors.
Det vises nå til fig. 11 som viser den elektroniske kontakten Sil i fig. 3 mer detaljert, og denne kontaken er en modifikasjon av den som er vist i fig. 1. Mens den fortsatt er av TRIMOS typen avviker tyristoren TRX som er tildannet mellom klemmene Sl og S2 litt fra den som skjematisk er vist i fig. 1 ved at PNP transistor Tl nå er erstattet av PNP transistor Ql med to distinkte kollektorelektroder som henholdsvis er koblet til portelektrodene til to NPN transistorer Q2 hhv. Q3 som erstatter NPN transistor T2, idet transistor T3 ikke er vist. Videre er det beskrevet individuelle beskyttelseskretser for kraftforsyningen, og disse er beskrevet mer detaljert nedenfor i forbindelse med TRX. Reference is now made to fig. 11 which shows the electronic contact Sil in fig. 3 in more detail, and this contact is a modification of that shown in fig. 1. While it is still of the TRIMOS type, the thyristor TRX which is formed between terminals Sl and S2 deviates slightly from the one schematically shown in fig. 1 in that PNP transistor Tl is now replaced by PNP transistor Ql with two distinct collector electrodes which are respectively connected to the gate electrodes of two NPN transistors Q2 or Q3 which replaces NPN transistor T2, since transistor T3 is not shown. Furthermore, individual protection circuits for the power supply are described, and these are described in more detail below in connection with the TRX.
Det skal bemerkes at kontakt S12 er identisk med Sil, men at de øvrige seks kontaktene ikke omfatter beskyttelseskretser for krafttilførselen. Den elektroniske kontakten Sil i fig. 11 omfatter to identiske svitsjekretser-.-S og S' som er koblet i en anti-shunt forbindelse. Mer spesielt er klemmen Sl til S koblet til klemmen S'2 til S', mens klemmen S2 til S er koblet til klemmen S'l til S'. Styringskretsen som er nevnt ovenfor, er koblet til både S og S' over klemmen S4. Svitsjekretsene S og S' er også hver forsynt med en detekterende utgangsterminal DT1, DT2, av hvilke bare DT1 er koblet til en feilindikeringskrets FC over detekteringsterminal DET1. FC inngår også i den integrerte kretsen IC og vil bli beskrevet nedenfor. Fordi S og S<1>er identiske, vil bare én av dem bli beskrevet nedenfor. It should be noted that contact S12 is identical to Sil, but that the other six contacts do not include protection circuits for the power supply. The electronic contact Sil in fig. 11 comprises two identical switching circuits -.-S and S' which are connected in an anti-shunt connection. More specifically, the terminal S1 to S is connected to the terminal S'2 to S', while the terminal S2 to S is connected to the terminal S'1 to S'. The control circuit mentioned above is connected to both S and S' across terminal S4. The switching circuits S and S' are also each provided with a detecting output terminal DT1, DT2, of which only DT1 is connected to a fault indication circuit FC via detecting terminal DET1. FC is also included in the integrated circuit IC and will be described below. Because S and S<1> are identical, only one of them will be described below.
Som allerede nevnt ovenfor har transistoren Qi til tyristoren TRX to distinkte kollektorelektroder som er koblet til basiselektrodene til transistorene Q2 hhv. Q3. Kollekterelek-trodene til transistorene Q2 og Q3 er begge koblet til basiselektroden til Ql. Klemmen Sl er koblet til emitterelektroden til Ql, og klemmen S2 er koblet til emitterelektroden til Q3 direkte og til emitterelektroden til Q3 indirekte over en av-følende motstand Ril. Basiselektroden til Q2 er også koblet til kollektorelektroden til en NPN transistor Q4, hvis emitter er koblet til klemmen S2. Klemmen Sl er koblet til basiselektroden til Q4 over kaskadeforbindelsen av en diode D21, kollektor-emitter-veien til NPN transistor Q5 og en motstand R12. Katoden til dioden D21 er også koblet til emitterelektroden til Q3 over serieforbindelsen av en motstand R13, kilde-slukveien til en NMOS transistor Nil og en motstand R14. Forbindelsespunktet mellom motstand R14 og kildeelektroden til Nil er koblet til basiselektroden til en NPN transistor Q6, hvis kollektorelektrode er koblet til basiselektroden til Q3, og hvis emitterelektrode er koblet til klemmen S2. Katoden til dioden D21 er også koblet til slukelektroden til en NMOS transistor N12, hvis kildeelektrode er koblet til basiselektroden til Q5 sammen med detekteringsutgangs- klemmen DTl. Portelektrodene til Nil og N12 er begge koblet til slukelektroden til,DMOS transistor .N13 med sin kildeelektrode koblet til klemmen S4 og sin portelektrode koblet til klemmen S2. Det skal bemerkes at DMOS transistor N13 har en parasittdiode (ikke vist på figuren), hvis anode er koblet til kildelektroden til N13, og hvis katode er koblet til slukelektroden til denne transistoren, og at NMOS transistorene Nil og N12 har høye port-kapasitanser (ikke vist). As already mentioned above, the transistor Qi of the thyristor TRX has two distinct collector electrodes which are connected to the base electrodes of the transistors Q2 or Q3. The collector electrodes of transistors Q2 and Q3 are both connected to the base electrode of Q1. Terminal S1 is connected to the emitter electrode of Q1, and terminal S2 is connected to the emitter electrode of Q3 directly and to the emitter electrode of Q3 indirectly via a sensing resistor R1. The base electrode of Q2 is also connected to the collector electrode of an NPN transistor Q4, whose emitter is connected to terminal S2. The terminal Sl is connected to the base electrode of Q4 via the cascade connection of a diode D21, the collector-emitter path of the NPN transistor Q5 and a resistor R12. The cathode of diode D21 is also connected to the emitter electrode of Q3 via the series connection of a resistor R13, the source-drain path of an NMOS transistor Nil and a resistor R14. The connection point between resistor R14 and the source electrode of Nil is connected to the base electrode of an NPN transistor Q6, whose collector electrode is connected to the base electrode of Q3, and whose emitter electrode is connected to terminal S2. The cathode of diode D21 is also connected to the drain electrode of an NMOS transistor N12, the source electrode of which is connected to the base electrode of Q5 together with the detection output terminal DT1. The gate electrodes of Nil and N12 are both connected to the drain electrode of DMOS transistor .N13 with its source electrode connected to terminal S4 and its gate electrode connected to terminal S2. It should be noted that DMOS transistor N13 has a parasitic diode (not shown in the figure), whose anode is connected to the source electrode of N13, and whose cathode is connected to the drain electrode of this transistor, and that NMOS transistors Nil and N12 have high gate capacitances ( not shown).
Tyristoren TRX slås på og av ved hjelp av MOS transistorer (ikke vist) som tilsvarer transistorene P og N.i. fig. 1, og styres via klemmen S4. Som allerede nevnt ovenfor, omfatter svitsjekrets S beskyttelseskretser for strømtilførselen, og disse er også i stand til å styre TRX, og driften av denne vil bli beskrevet i detalj nedenfor. The thyristor TRX is switched on and off by means of MOS transistors (not shown) corresponding to transistors P and N.i. fig. 1, and is controlled via terminal S4. As already mentioned above, switching circuit S includes protection circuits for the power supply, and these are also able to control the TRX, the operation of which will be described in detail below.
Tyristoren TRX er tilforordnet to distinkte beskyttelseskretser for krafttilførsel, kalt primær og sekundær beskyttelseskrets. Den primære beskyttelseskrets for krafttilførselen omfatter komponentene D21, N12, Q5, R12 og Q4, og begrenser spesielt strømmen gjennom TRX når spenningen over kretsen S overskrider en forutbestemt verdi. Den sekundære beskyttelseskrets for krafttilførselen omfatter komponentene D21, R13, Nil, Q6, R14 og Ril. Det skal bemerkes at i den følgende beskrivelse av virkemåten til beskyttelseskretsene antas at spenningen ved klemme Sl er positiv med henblikk på spenningen ved klemme S2, slik at dioden D21 er forspent i foroverretning. Den samme funksjonering er gyldig for S' dersom spenningen S'2 er positiv i forhold til spenningen ved S'l. The thyristor TRX is assigned to two distinct power supply protection circuits, called primary and secondary protection circuits. The primary protection circuit for the power supply comprises components D21, N12, Q5, R12 and Q4, and specifically limits the current through TRX when the voltage across circuit S exceeds a predetermined value. The secondary protection circuit for the power supply comprises components D21, R13, Nil, Q6, R14 and Ril. It should be noted that in the following description of the operation of the protection circuits it is assumed that the voltage at terminal Sl is positive with respect to the voltage at terminal S2, so that diode D21 is forward biased. The same function is valid for S' if the voltage S'2 is positive in relation to the voltage at S'1.
De primære og sekundære beskyttelseskretser settes i drift og kobles ut ved hjelp av NMOS transistorene Nil hhv. N12, som i seg selv styres av DMOS transistor N13. Når tyristoren TRX befinner seg i sin på-tilstand, vil en positiv styrespenning på ca. +2OV føres til klemme S4 og blir overført til portelektrodene til Nil og N12 over parasittdioden til transistoren N13. Som en følge av dette, vil transistorene Nil og N12 bli ledende, og beskyttelseskretsene er i drift. For å slå tyristoren TRX av, blir styrespenningen ved S4 redusert fra sin positive verdi på ca. +20V til en negativ verdi på ca. -20V. Under denne spen-ningsforskyvningen slås TRX av når spenningen ved S4 når ca. -3V, mens beskyttelseskretsen forblir i drift når parasittdioden til DMOS transistor N13 er blokkert. I virkeligheten blir NMOS transistorene da fortsatt ledende på grunn av den positive spenningen som fastholdes av deres portkapasitans. Når spenningen ved S4 når ca. -8V; blir transistor N13 ledende slik at denne negative styrespenning tilføres portelektrodene til Nil og N12 og blokkerer dem: Beskyttelseskretsene for strømtilførselen blir da ute av tjeneste. Transistor N13 kobles til portkapasi-tansen til transistorene Nil og N12 og utgjør således en forsink-elseskrets som bringer beskyttelseskretsene ut av tjeneste i et tidsintervall etter blokkeringen av TRX. Således vil beskyttel-sen av dette utstyret forbli i drift så lenge som TRX befinner seg i sin på-tilstand. The primary and secondary protection circuits are put into operation and switched off using the NMOS transistors Nil and N12, which itself is controlled by DMOS transistor N13. When the thyristor TRX is in its on state, a positive control voltage of approx. +2OV is fed to terminal S4 and is transferred to the gate electrodes of Nil and N12 across the parasitic diode of transistor N13. As a result of this, transistors Nil and N12 will become conductive, and the protection circuits are operational. To switch off the thyristor TRX, the control voltage at S4 is reduced from its positive value of approx. +20V to a negative value of approx. -20V. During this voltage shift, the TRX is switched off when the voltage at S4 reaches approx. -3V, while the protection circuit remains in operation when the parasitic diode of the DMOS transistor N13 is blocked. In reality, the NMOS transistors then remain conductive due to the positive voltage held by their gate capacitance. When the voltage at S4 reaches approx. -8V; transistor N13 becomes conductive so that this negative control voltage is supplied to the gate electrodes of Nil and N12 and blocks them: The protection circuits for the power supply are then out of service. Transistor N13 is connected to the gate capacitance of transistors Nil and N12 and thus constitutes a delay circuit which brings the protection circuits out of service for a time interval after the blocking of TRX. Thus, the protection of this equipment will remain in operation as long as the TRX is in its on state.
Når TRX befinner seg i sin på-tilstand, vil ikke noen strøm flyte gjennom den primære beskyttelseskretsen så lenge som spenningen over svitsjekretsen S ikke overskrider et spenningsfall som tilsvarer spenningen over ca. tre dioder. Disse tre diodene er diodene D21, basis-emitterveien til transistoren Q5 og basis-emitterveien til Q4. Det skal bemerkes at strømmen som flyter gjennom primærbeskyttelseskretsen for strømtilførsel, er så liten at spenningsfallet over motstanden R12 er neglisjerbar, mens spenningsfallet over sluk-kildeveiene til den ledende transistor N12 også er neglisjerbar, fordi dette siste spenningsfall er proporsjonalt med basisstrømmen til transistoren Q5, som fortsatt er blokkert. Når spenningen over S øker, vil transistor Q4 bli ledende, og kollektorstrømmen til Ql blir tappet fra basiselektroden til Q2 til klemmen S2. Da basisstrømmen til transistoren Q2 blir redusert, vil dens kollektorstrøm, og følgelig basis-strømmen til transistoren Ql, også bli redusert. Som en følge av dette vil den delen av tyristoren TRX som tilhører transistorene Q1/Q2 slås av, mens delen.som tilsvarer transistorene Q1/Q3 forblir slått på som beskrevet nedenfor. When the TRX is in its on state, no current will flow through the primary protection circuit as long as the voltage across the switching circuit S does not exceed a voltage drop corresponding to the voltage across approx. three diodes. These three diodes are diodes D21, the base-emitter path of transistor Q5 and the base-emitter path of Q4. It should be noted that the current flowing through the primary power supply protection circuit is so small that the voltage drop across the resistor R12 is negligible, while the voltage drop across the drain-source paths of the conducting transistor N12 is also negligible, because the latter voltage drop is proportional to the base current of the transistor Q5, which is still blocked. As the voltage across S increases, transistor Q4 will become conductive, and the collector current of Ql will be drained from the base electrode of Q2 to terminal S2. As the base current of transistor Q2 is reduced, its collector current, and consequently the base current of transistor Q1, will also be reduced. As a result, the part of the thyristor TRX corresponding to the transistors Q1/Q2 will be turned off, while the part corresponding to the transistors Q1/Q3 will remain turned on as described below.
Under den ovennevnte arbeidsgang vil hovedstrømmen i transistoren Q4 bli begrenset av motstand R12 og transistor Q5, som i seg selv styres av transistor N12. During the above operation, the main current in transistor Q4 will be limited by resistor R12 and transistor Q5, which itself is controlled by transistor N12.
Dersom man nå bare betrakter delen Q1/Q2 til tyristoren TRX, vil strøm-spenningskarakteristikken til svitsjekretsen S være den som er vist i fig. 12, hvor del 1 er den normale strøm-spennings- If one now only considers the part Q1/Q2 of the thyristor TRX, the current-voltage characteristic of the switching circuit S will be that shown in fig. 12, where part 1 is the normal current-voltage
karakteristikk til den foroverrettede forspente tyristor TRX.characteristic of the forward-biased thyristor TRX.
Som vist, stiger spenningen V tilten maksimalspenning Vp, som er lik de ovennevnte spenningsfall for tre dioder (±2,1 V) og tilsvarer en maksimal strøm 1^på 320 milli-ampere. Fra det ovenstående følger at transistoren Q4 blir aktiv ved maksimum-spenningen V"D som tilsvarer strømmen 1^slik at TRX slår seg av .• ■] og følger delen 2 til -strøm-spenningkarakteristikken vist i fig. 12. -Strømmen i tyristoren TRX og derfor også i svitsjekretsen S er da praktisk talt lik null uansett hva spenningen over kretsen kan være, slik at strøm-spenningskarakteristikken nær faller sammen med spenningsaksen for spenninger som overskrider V"D. Det skal bemerkes at denne strøm-spenningskarakteri-stikken er gyldig for tyristor TRX så vel som for svitsjekrets S. As shown, the voltage V rises to the maximum voltage Vp, which is equal to the above voltage drops for three diodes (±2.1 V) and corresponds to a maximum current 1^ of 320 milliamps. From the above it follows that the transistor Q4 becomes active at the maximum voltage V"D which corresponds to the current 1^ so that TRX turns off .• ■] and follows the part 2 to the -current-voltage characteristic shown in Fig. 12. -The current in the thyristor TRX and therefore also in the switching circuit S is then practically equal to zero regardless of what the voltage across the circuit may be, so that the current-voltage characteristic closely coincides with the voltage axis for voltages that exceed V"D. It should be noted that this current-voltage characteristic is valid for thyristor TRX as well as for switching circuit S.
Den likespente belastningslinjen 3 til svitsjeutstyret S er også vist i diagrammet i fig. 12. Den er definert av to punkter som henholdsvis tilsvarer maksimal strøm IL (70 milliampere) i telekommunikasjonslinjen når den sistnevnte er kortsluttet og maksimal spenning VT(70 Volt) når linjen er åpen. Denne likespente belastningslinje 3 krysser del 1 av strøm-spenningskarakte-ristikken til svitsjekrets S ved et stabilt arbeidspunkt 4. The DC load line 3 of the switching equipment S is also shown in the diagram in fig. 12. It is defined by two points corresponding respectively to the maximum current IL (70 milliamps) in the telecommunications line when the latter is short-circuited and the maximum voltage VT(70 Volts) when the line is open. This DC load line 3 crosses part 1 of the current-voltage characteristic of the switching circuit S at a stable operating point 4.
Når uønskede abnormale signaler tilføres telekommunikasjons-lin jen, adderes disse til de normale signalene som genereres av telekommunikasjonssentralen, slik at belastningslinjen beveger seg i strøm-spenningsdiagrammet vist i fig. 12. Slike unormale signaler kan ha forskjellige opprinnelser, f.eks. lynnedslag i telekommunikasjonslinjen eller en feilaktig sammenkobling av krafttilførselsledninger og kommunikasjonslinjer på grunn av skader eller feil. Arbeidspunktet vil da bevege seg langs del 1 av strøm-spenningskarakteristikken. Når slike uønskede og unormale signaler blir svært store, vil belastningslinjen kunne forskyves på en slik måte at arbeidspunktet når den øvre del 1 av strøm-spenningskarakteristikken. Dette arbeidspunktet blir da ustabilt.og beveger seg mot høyere spenninger mens TRX slås av (del 2). Imidlertid vil maksimalspenning VM over svitsjekrets S begrenses til ca. 250 V på grunn av overspenningsbeskyttelsen (ikke vist) som er nevnt ovenfor, slik at arbeidspunktet da vil befinne seg ved punktet VM på spenningsaksen. When unwanted abnormal signals are supplied to the telecommunications line, these are added to the normal signals generated by the telecommunications exchange, so that the load line moves in the current-voltage diagram shown in fig. 12. Such abnormal signals can have different origins, e.g. lightning strike in the telecommunication line or an incorrect interconnection of power supply lines and communication lines due to damage or failure. The operating point will then move along part 1 of the current-voltage characteristic. When such unwanted and abnormal signals become very large, the load line can be shifted in such a way that the operating point reaches the upper part 1 of the current-voltage characteristic. This operating point then becomes unstable and moves towards higher voltages while the TRX is switched off (part 2). However, the maximum voltage VM across switching circuit S will be limited to approx. 250 V due to the overvoltage protection (not shown) mentioned above, so that the operating point will then be at the point VM on the voltage axis.
Når de abnormale signaler forsvinner, forskyves likespennings- belastningslinjen tilbake til posisjonen som er tegnet i fig. 12, og arbeidspunktet beveger seg fra VM (250 V) til VT(70 V), hvor When the abnormal signals disappear, the DC load line is shifted back to the position drawn in fig. 12, and the operating point moves from VM (250 V) to VT(70 V), where
' M 1j'M 1j
den delen av strøm^-spenningskarakteristikken til TRX som faller sammen med spenningsaksen, krysser den likespente belastningslinjen 3. Arbeidspunktet blir således stabilt ved denne spenningen V , og fordi den primære beskyttelseskrets for strømfor-: syningen da fremdeles er aktiv, er det umulig å slå tyristoren TRX på. For å tillate at TRX slås på igjen, må delen 2 og den delen av en strøm-spenningskarakteristikk til svitsjekretsen S som faller sammen med spenningsaksen, ikke krysse den likespente belastningslinjen 3, slik at det ikke eksisterer noe stabilt arbeidspunkt slik som VLmellom V r. i, og det normale arbeidspunkt 4. En løsning er å bruke den sekundære beskyttelseskrets for strøm-forsyningen, hvilken krets er beskrevet nedenfor. the part of the current-voltage characteristic of the TRX that coincides with the voltage axis crosses the DC load line 3. The operating point thus becomes stable at this voltage V , and because the primary protection circuit for the power supply is then still active, it is impossible to strike the thyristor TRX on. To allow TRX to be turned on again, the part 2 and the part of a current-voltage characteristic of the switching circuit S which coincides with the voltage axis must not cross the DC load line 3, so that no stable operating point such as VL exists between V r. i, and the normal operating point 4. A solution is to use the secondary protection circuit for the power supply, which circuit is described below.
La oss nå se på denne sekundære beskyttelseskrets for strøm-forsyningen. Når svitsjekretsen S befinner seg i sin på-tilstand, flyter en strøm fra Sl til S2 (fig. 11) ikke bare via TRX, men også via diode D21, motstand R13, sluk-kildeveien til NMOS transistor Nil og motstandene R14 og Ril i serie. Så lenge som spenningen mellom klemmene Sl og S2 relativt sett er så liten at spenningsfallet som frembringes av de ovennevnte strømmer over Ril og R14 i serie blir mindre enn base-emittermetningsspenningen Vn_ til Q6, vil den sistnevnte forbli blokkert. Strømmen I, som flyter gjennom TRX, varierer da som en funksjon av spenningen V målt over svitsjekretsen S ifølge del 5 til strøm-spenningskarak-teristikken vist i fig. 13. Det skal bemerkes at på grunn av verdiene til motstandene (disse vil bli oppgitt senere) er strømmen I (fig. 11) som flyter gjennom TRX mye større enn strøm-men som flyter gjennom den sekundære beskyttelseskrets. Derfor kan strømmen I betraktes å være strømmen som flyter gjennom svitsjekretsen S og, på samme måte som for fig. 12 gjelder strøm-spenningskarakteristikken i fig. 13 både for tyristoren TRX og for svitsjekretsen S. Når spenningen mellom klemmene mellom Sl og S2 er så stor at spenningsfallet som frembringes over Ril og R14 i serie, av de ovennevnte strømmer, blir større enn VBE til Q6, blir den sistnevnte ledende og danner derved en shuntvei til Sl for kollektorstrømmen til Ql. Dermed vil basisstrømmen til Q3 bli redusert, og som en følge av dette vil impedansen til TRX øke slik at strømmen I som flyter gjennom den, varierer som en funksjon av V på den måten som er vist ved del 6 i strøm-spennings-karakteristikken i fig. 13.;. Denne variasjonen er en funksjon av effekttapet i TRX, fordi spenningsfallet som utvikles over svitsjekretsen S ikke bare avhenger av I, fordi Ril er koblet i serie med TRX,>: mén også av V, siden en tilleggsstrøm som er en-funksjon av V,"' f lyter- -gjennom Ril via R13 og R14 . Uten R13 og R14 ville strømmen I forbli konstant og ville være lik den maksimale strømmen I2som vist ved. del 7 av strøm-spenningskarakteristikken til fig. 13. I det tilfellet kan effektforbruket i svitsjekretsen S bli svært stort, siden del 7 krysser linjen med maksimalt effekttap 8 i kretsen S. Av grunner som er nevnt ovenfor, skal ikke del 6 av strøm-spenningskarakteristikken krysse den likespente belastningslinjen 3. På den annen side skal, fordi det minste effektforbruk i svitsjekretsen inntreffer i arbeidspunktet til denne kretsen, dvs. i krysningspunktet mellom del 5 til strøm-spenningskarakteristikken og den likespente belastningslinjen 3, delen 6 til strøm-spenningskarakteristikken velges så nær som mulig til den likespente belastningslinjen 3 for å oppnå et minimum av effektforbruk i svitsjekretsen S. Derfor velges helningen på del 6 til strøm-spenningskarakteristikken lik helningen til den likespente belastnngslinjen 3. Denne helningen er en funksjon av forholdet R3/R4. I virkeligheten kan, når Q6 begynner å lede, dens base-emmittermetningsspenning V_.„ defineres av følgende uttrykk: Her er V og I henholdsvis spenningen som fås over og strømmen som flyter gjennom svitsjekretsen S. Dette uttrykket leder øyeblikke-lig til Now let's look at this secondary protection circuit for the power supply. When the switching circuit S is in its on state, a current flows from Sl to S2 (Fig. 11) not only via TRX, but also via diode D21, resistor R13, the turn-source path of NMOS transistor Nil and resistors R14 and Ril in series. As long as the voltage between terminals S1 and S2 is relatively small enough that the voltage drop produced by the above currents across R11 and R14 in series is less than the base-emitter saturation voltage Vn_ to Q6, the latter will remain blocked. The current I, which flows through TRX, then varies as a function of the voltage V measured across the switching circuit S according to part 5 to the current-voltage characteristic shown in fig. 13. It should be noted that due to the values of the resistors (these will be given later) the current I (Fig. 11) flowing through the TRX is much greater than the current flowing through the secondary protection circuit. Therefore, the current I can be considered to be the current flowing through the switching circuit S and, in the same way as for fig. 12 applies to the current-voltage characteristic in fig. 13 both for the thyristor TRX and for the switching circuit S. When the voltage between the terminals between Sl and S2 is so great that the voltage drop produced across Ril and R14 in series, by the above currents, becomes greater than the VBE of Q6, the latter becomes conductive and forms thereby a shunt path to Sl for the collector current of Ql. Thus the base current of Q3 will be reduced, and as a result the impedance of TRX will increase so that the current I flowing through it varies as a function of V in the manner shown at section 6 of the current-voltage characteristic in fig. 13. This variation is a function of the power loss in TRX, because the voltage drop developed across the switching circuit S depends not only on I, because Ril is connected in series with TRX,>: mén also of V, since an additional current which is a function of V, "' f flows- -through Ril via R13 and R14. Without R13 and R14, the current I would remain constant and would be equal to the maximum current I2 as shown by. part 7 of the current-voltage characteristic of Fig. 13. In that case, the power consumption in the switching circuit S becomes very large, since part 7 crosses the line of maximum power loss 8 in the circuit S. For reasons mentioned above, part 6 of the current-voltage characteristic should not cross the DC load line 3. On the other hand, because the minimum power consumption in the switching circuit occurs at the operating point of this circuit, i.e. at the crossing point between part 5 of the current-voltage characteristic and the DC load line 3, part 6 of the current-voltage characteristic is chosen as close as mu equal to the direct-voltage load line 3 in order to achieve a minimum of power consumption in the switching circuit S. Therefore, the slope of part 6 of the current-voltage characteristic is chosen equal to the slope of the direct-voltage load line 3. This slope is a function of the ratio R3/R4. In reality, when Q6 begins to conduct, its base-emitter saturation voltage V_.„ can be defined by the following expression: Here V and I are respectively the voltage across and the current flowing through the switching circuit S. This expression immediately leads to
ifølge verdiene til motstandene som er according to the values of the resistors that are
R^<=>7,6ohmR^<=>7.6ohm
R12= 500 ohm R12= 500 ohms
R^2= 145 kilo-ohmR^2= 145 kilo-ohms
<R>14<=>1 kilo-ohm.<R>14<=>1 kilo-ohm.
De følgende antagelser kan gjøres The following assumptions can be made
og det endelige uttrykket er slik at and the final expression is such that
Av dette uttrykket fremgår det klart at strømmen I er av-RI 4 From this expression it is clear that the current I is off-RI 4
hengig av spenningen -^j-j .V.depending on the voltage -^j-j .V.
Siden del 6 av strøm-spenningskarakteristikken er valgt så nær som mulig til den likespente belastningslinjen 3 for å begrense effekttapet i svitsjekretsen S, må den maksimale strømmen I2velges litt høyere enn 1^, og den maksimale spenningen V2må velges litt over VT. I det foreliggende eksempel og med de verdier på motstandene som er gitt ovenfor, blir I2lik 100 milli-ampere, og V"2 lik 100 Volt med tilnærmede verdier. Imidlertid bør, i henhold til krav og standarder som er konvensjonelle for telekommunikasjonssystemer, beskyttelseskretsen bare aktiviseres for en strøm som overskrider 300 milli-ampere. Dersom I2av denne grunn velges høyere enn de krevede 300 milli-ampere, bør del 6 til karakteristikken forskyves oppover, og en del av den kan anbringes ovenfor linjen for det maksimale effekttap 8. I dette tilfelle vil, når beskyttelseskretsen for strømtilførsel blir aktiv, effekttapet i S være så stort at den sistnevnte blir ødelagt. Since part 6 of the current-voltage characteristic is chosen as close as possible to the DC load line 3 to limit the power loss in the switching circuit S, the maximum current I2 must be selected slightly higher than 1^, and the maximum voltage V2 must be selected slightly above VT. In the present example and with the values of the resistors given above, I2 equals 100 milliamps, and V"2 equals 100 Volts with approximate values. However, according to requirements and standards conventional for telecommunication systems, the protection circuit should only is activated for a current that exceeds 300 milliamps. If I2 is therefore chosen higher than the required 300 milliamps, part 6 of the characteristic should be shifted upwards, and part of it can be placed above the line of the maximum power loss 8. In this in this case, when the power supply protection circuit becomes active, the power loss in S will be so great that the latter will be destroyed.
Ulempene ved å benytte to effektbeskyttelseskretser som foreligger separat, kan elimineres ved å kombinere disse to kretsene, og denne kombinasjonen gir den totale strøm-spennings-karakteristikk til svitsjekretsen S som vist i fig. 14. Denne karakteristikken har del 1 og delvis 2 som tilsvarer strøm-spenningskarakteristikken i den primære beskyttelseskrets for strømtilførsel, og del 6 til strøm-spenningskaratkeristikken relatert til den sekundære beskyttelseskrets. Fra denne figuren fremgår det klart at strøm-spenningskarakteristikken krysser den ovennevnte likespente belastningslinje 3 ved et særskilt stabilt arbeidspunkt 4, og at effektforbruket i svitsjekretsen S reduse-res til sitt minimum, fordi del 6 ligger svært nær den likespente The disadvantages of using two separate power protection circuits can be eliminated by combining these two circuits, and this combination gives the overall current-voltage characteristic of the switching circuit S as shown in fig. 14. This characteristic has part 1 and part 2 corresponding to the current-voltage characteristic of the primary protection circuit for power supply, and part 6 to the current-voltage characteristic related to the secondary protection circuit. From this figure it is clear that the current-voltage characteristic crosses the above-mentioned direct voltage load line 3 at a particularly stable operating point 4, and that the power consumption in the switching circuit S is reduced to its minimum, because part 6 is very close to the direct voltage
belastningslinjen 3.load line 3.
En feilindikeringskrets FC er vist i fig. 15. FC har inn-gangsklemmer DETl; og DET2, klemmer LT1 og LT2, utgangsklemme FO A fault indication circuit FC is shown in fig. 15. FC has input terminals DETl; and DET2, terminals LT1 and LT2, output terminal FO
og kraf-ttilførselsklemmer VDD(-33 Volt) og Vgs(-48 Volt) . Feilindikasjonskretsen FC er bare assosiert med beskyttelses-i kretsen S til svitsjeenheten Sil (Fig. 11) og til den tilsvarende beskyttelseskrets i svitsjeenheten S12 (ikke vist). Dette er tilstrekkelig for å detektere abnormale signaler av en vilkårlig polaritet på telekommunikasjonslinjesløyfen som danner forbindelsen mellom LT1 og LT2. and power supply terminals VDD(-33 Volt) and Vgs(-48 Volt) . The fault indication circuit FC is only associated with the protection circuit S of the switching unit S1 (Fig. 11) and to the corresponding protection circuit in the switching unit S12 (not shown). This is sufficient to detect abnormal signals of any polarity on the telecommunication line loop that forms the connection between LT1 and LT2.
Inngangsklemmen DET1 til FC er koblet til den detekterende utgangsklemme med samme navn i beskyttelseskrets S til svitsje-enhet Sil (fig. 11), mens inngangsklemmen DET2 til FC er koblet til den detekterende utgangsklemmen til beskyttelseskretsen som tilsvarer S i svitsjeenheten S12 (ikke vist). Klemmene LT1 og LT2 til feilindikeringskretsen FC er henholdsvis forbundet med linjeterminalene av samme navn i abonnentlinjen. Utgangsklemmen FQtil feilindikeringskretsen FC er koblet til en digital signal-prosessor eller DSP krets (ikke vist), som også utgjør en del av telekommunikasjonslinjekretsen. The input terminal DET1 of FC is connected to the detecting output terminal of the same name in the protection circuit S of the switching unit Sil (Fig. 11), while the input terminal DET2 of FC is connected to the detecting output terminal of the protection circuit corresponding to S in the switching unit S12 (not shown) . The terminals LT1 and LT2 of the fault indication circuit FC are respectively connected to the line terminals of the same name in the subscriber line. The output terminal FQ of the fault indication circuit FC is connected to a digital signal processor or DSP circuit (not shown), which also forms part of the telecommunications line circuit.
Feilindikeringskretsen FC omfatter en NPN transistor Q7,The fault indication circuit FC comprises an NPN transistor Q7,
hvis basiselektrode er koblet til inngangsklemme DET.1 over en motstand R15, og hvis emitterelektrode er koblet til terminal LTl. Tilførselsklemmen VDDer koblet til kollektorelektroden til Q7 over motstand R17 og diode D22, som er koblet i serie. En annen NPN transistor Q8 har sin basiselektrode koblet til inngangsklemmen DET2 over en motstand Ri6 og sin emitterelektrode koblet til terminal LT2, mens forbindelsespunktet mellom motstand R17 og diode D22 er koblet til kollektorelektroden til Q8 over dioden D23. Dette forbindelsespunktet er også koblet til portelektrodene til en NMOS transistor N14 og til en PMOS transistor Pil, idet kildeelektroden til Pil er koblet til VDD, og kildeelektroden N14 er koblet til Vsg. Slukelektrodene til Pil og N14 er begge koblet til portelektroden til en NMOS transistor N15, hvis kildeelektrode er koblet til Vgsover en motstand R18. Utgangsklemmen FQer direkte koblet til slukeleketroden til transistor N15. whose base electrode is connected to input terminal DET.1 across a resistor R15, and whose emitter electrode is connected to terminal LTl. The supply terminal VDDer connected to the collector electrode of Q7 across resistor R17 and diode D22, which are connected in series. Another NPN transistor Q8 has its base electrode connected to the input terminal DET2 across a resistor Ri6 and its emitter electrode connected to terminal LT2, while the connection point between resistor R17 and diode D22 is connected to the collector electrode of Q8 via diode D23. This connection point is also connected to the gate electrodes of an NMOS transistor N14 and to a PMOS transistor Pil, the source electrode of Pil being connected to VDD, and the source electrode N14 being connected to Vsg. The drain electrodes of Pil and N14 are both connected to the gate electrode of an NMOS transistor N15, the source electrode of which is connected to Vgs over a resistor R18. The output terminal FQ is directly connected to the drain electrode of transistor N15.
Feilindikeringskretsen FC virker som følger: Når ingen abnormale signaler er detektert av beskyttelseskretsen for strømtil- førsel for svitsjekretsene S i Sil og S12, eller når disse beskyttelseskretser er satt ut av tjeneste, blir ikke spenningen ved inngangsklemmene DETl.og DET2 tilstrekkelig positiv med henblikk på de respektive klemmer LTl og LT2 til å gjøre deres tilforordnede transistorer Q7og Q8 ledende. Da flyter det ingen strøm gjennom diodene D22 og D23 og følgelig heller ikke gjennom motstand R17, slik at spenningen (V^. "' x.i,j.cV x DD) som tilføres portelektro-;den N14 blir mer positiv enn spenningen (Vss) ved^sin kildeelektrode. -Transistoren N14 blir derfor ledende, mens transistoren Pil blir blokkert, siden den har den samme spenning (VDD) ved sin kilde- og sin portelektrode. Som en følge av dette blir også transistor N15 blokkert, og intet signal overføres til utgangsklemmen Fq. Alternativt vil, når et abnormt signal detekteres av beskyttelseskretsen for strømtilførsel for en svitsjekrets S, en spenning som er positiv med hensyn til spenningen som foreligger ved klemme LTl (LT2), fremkomme ved inngangsklemmen DET1 (DET2) til FC. Det skal bemerkes at spenningen ved klemmen LTl (LT2) er mer negativ enn spenningen ved klemme V"DD. Transistoren Q7 (Q8) blir da ledende, og en strøm kan flyte fra VDDtil LTl (LT2) via motstand R17, diode D22 (D23) og kollektor-emitterveien til transistor Q7 (Q8). Som en følge av dette blokkeres transistor N14, mens transistor Pli blir ledende, slik at spenningen VDDfremkommer ved portelektroden til transistor NI5,- som også blir ledende. Kretsen N15/R18 genererer derved en strøm som overføres via terminal FQtil DSP kretsen, idet den siste blir i stand til å utføre de egnede operasjoner. The fault indication circuit FC works as follows: When no abnormal signals are detected by the power supply protection circuit for the switching circuits S in Sil and S12, or when these protection circuits are put out of service, the voltage at the input terminals DET1 and DET2 does not become sufficiently positive for the purpose of the respective terminals LT1 and LT2 to make their respective transistors Q7 and Q8 conductive. Then no current flows through the diodes D22 and D23 and consequently also not through resistor R17, so that the voltage (V^. "' x.i,j.cV x DD) which is supplied to the gate electrode N14 becomes more positive than the voltage (Vss) at^its source electrode. -Transistor N14 therefore becomes conductive, while transistor Pil is blocked, since it has the same voltage (VDD) at its source and gate electrodes. As a result, transistor N15 is also blocked, and no signal is transmitted to the output terminal Fq. Alternatively, when an abnormal signal is detected by the power supply protection circuit for a switching circuit S, a voltage positive with respect to the voltage present at terminal LT1 (LT2) will appear at the input terminal DET1 (DET2) of FC. It it should be noted that the voltage at terminal LT1 (LT2) is more negative than the voltage at terminal V"DD. Transistor Q7 (Q8) then becomes conductive, and a current can flow from VDD to LT1 (LT2) via resistor R17, diode D22 (D23) and the collector-emitter path of transistor Q7 (Q8). As a result of this, transistor N14 is blocked, while transistor P1 becomes conductive, so that the voltage VDD appears at the gate electrode of transistor NI5, which also becomes conductive. The circuit N15/R18 thereby generates a current which is transferred via terminal FQ to the DSP circuit, the latter being able to perform the appropriate operations.
Claims (36)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE2/60208A BE897772A (en) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | ELECTRONIC CONTACTS AND RELATED DEVICES |
| EP84201211A EP0143473B1 (en) | 1983-09-19 | 1984-08-22 | Electronic contacts and associated devices |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO851692L true NO851692L (en) | 1985-05-20 |
Family
ID=95858463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO851692A NO851692L (en) | 1983-09-19 | 1985-04-29 | LINE CIRCUIT |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | ATE75889T1 (en) |
| BR (1) | BR8407346A (en) |
| DD (1) | DD228402A5 (en) |
| FI (1) | FI860888A0 (en) |
| GR (1) | GR80386B (en) |
| HU (1) | HU203627B (en) |
| NO (1) | NO851692L (en) |
| PL (1) | PL249587A1 (en) |
| PT (1) | PT79224B (en) |
| RU (1) | RU1771536C (en) |
| TR (1) | TR21957A (en) |
| YU (1) | YU160684A (en) |
-
1984
- 1984-08-22 AT AT84201211T patent/ATE75889T1/en not_active IP Right Cessation
- 1984-09-13 HU HU844161A patent/HU203627B/en not_active IP Right Cessation
- 1984-09-13 BR BR8407346A patent/BR8407346A/en unknown
- 1984-09-13 FI FI860888A patent/FI860888A0/en not_active Application Discontinuation
- 1984-09-14 PL PL24958784A patent/PL249587A1/en unknown
- 1984-09-17 GR GR80386A patent/GR80386B/en unknown
- 1984-09-18 TR TR21957A patent/TR21957A/en unknown
- 1984-09-18 DD DD84267374A patent/DD228402A5/en not_active IP Right Cessation
- 1984-09-18 YU YU01606/84A patent/YU160684A/en unknown
- 1984-09-19 PT PT79224A patent/PT79224B/en unknown
-
1985
- 1985-04-29 NO NO851692A patent/NO851692L/en unknown
-
1986
- 1986-03-17 RU SU864027120A patent/RU1771536C/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HUT40863A (en) | 1987-02-27 |
| FI860888A7 (en) | 1986-03-03 |
| TR21957A (en) | 1985-12-10 |
| ATE75889T1 (en) | 1992-05-15 |
| PT79224B (en) | 1986-08-22 |
| FI860888L (en) | 1986-03-03 |
| DD228402A5 (en) | 1985-10-09 |
| BR8407346A (en) | 1986-09-23 |
| HU203627B (en) | 1991-08-28 |
| YU160684A (en) | 1987-10-31 |
| FI860888A0 (en) | 1986-03-03 |
| PL249587A1 (en) | 1985-06-18 |
| RU1771536C (en) | 1992-10-23 |
| PT79224A (en) | 1984-10-01 |
| GR80386B (en) | 1985-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2866909A (en) | Electronic switch | |
| CN110071711A (en) | Switching circuit | |
| CN104377812B (en) | A multi-input power switching circuit | |
| CN101677022A (en) | Leakage compensation for sample and hold devices | |
| US20080297063A1 (en) | Power gating of circuits | |
| US8441299B2 (en) | Dual path level shifter | |
| SE504636C2 (en) | Universal transmitter device | |
| KR20080032079A (en) | COMOS Full-wave Rectifier | |
| CN204205708U (en) | A kind of multi input power supply switch circuit | |
| US20190293710A1 (en) | Integrated circuit | |
| NO851692L (en) | LINE CIRCUIT | |
| CN108667450A (en) | Level shifter and level shifting method | |
| US3135874A (en) | Control circuits for electronic switches | |
| US12184278B2 (en) | Circuit, method and system for automatic level switching | |
| CN104137417A (en) | Analog signal compatible cmos switch as an integrated peripheral to a standard microcontroller | |
| US6680641B1 (en) | Bidirectional bipolar transistor switch arrangement | |
| US20230152839A1 (en) | Output signal generation circuit | |
| US7663398B1 (en) | Circuit and method for high impedance input/output termination in shut off mode and for negative signal swing | |
| CN211183490U (en) | Three-terminal power supply input/output switching circuit and device | |
| KR850700092A (en) | Electronic contact and related devices | |
| NZ209463A (en) | Electronic bi-directional switch: directional control | |
| CN107342923B (en) | Devices with at least two bus users | |
| CN111146845A (en) | Three-terminal power supply input/output switching circuit and device | |
| CN221283176U (en) | Digital quantity acquisition circuit, chip and device | |
| CN114481551B (en) | Washing machine door detection circuit and washing machine |