194667. lajstromszámú szabadalom • Szélessávú, térosztásos jelkapcsoló berendezés
3 194 667 4 2. ábra pedig a találmány szerinti berendezés kapcsolóelemének kialakítását szemlélteti. Az 1. ábra egy szélessávú térosztásos jelkapcsoló berendezés tömbvázlatát mutatja a találmány megértéséhez szükséges részletességgel. Ez a térosztásos jelkapcsoló berendezés tartalmaz egy keresztpontmátrixot KP1 l...KPij...KPmn keresztpontokkal, amelyek mindegyik Kij kapcsolóelemét, amint azt a KPij keresztpont Kij kapcsolóeleme számára részletesen megrajzoltuk, egy-egy az illető KPij keresztponthoz tartozó Hij tárolócella vezérli. A Hij tároiócelláí egy bistabil D-flip-flop alkotja, amelynek s' és " kimenete a mindenkori Kij kapcsolóelem megfelelő vezérlő bemenetéhez csatlakozik. A Hij tárolócellákat DX sordekóder és DY oszlopdekóder vezérli két koordináta szerint a megfelelő xl...xi...xm és yl...yj...yn vezérlő vezetékeken keresztül. A sorirányban vezérlő DX sordekóder mindenkori xi vezérlő vezetéke a megfelelő mátrix sorban, például az i-edik sorban lévő Hij tárolócella D-flipflopjának D bemenetére csatlakozik, az oszlopirányban vezérlő DY oszlopdekóder mindenkori yj vezérlő vezetéke viszont a megfelelő mátrix oszlopban, például a j-edik oszlopban található Hij tárolócella D-flip-flopjának C órajelbemenetére van csatlakoztatva. Amint az 1. ábrán látható, az ax és ay bemenő vezetéken keresztül egy mátrix KPij keresztpöntot kiválasztó címet, a cy és ex bemenő vezetékeken át pedig címező-órajelet adhatunk be a DX sordekóderbe és a DY oszlopdekóderbe. Ennek hatására az utóbbiak a megfelelő időpontban vezérlőjelet küldenek a mindenkor KPij keresztpontnak megfelelő xi és yj vezérlő vezetékre. Egy összeköttetés kiépítésekor egy sorvezérlő jelnek és egy oszlopvezérlőjelnek a megfelelő mátrix sor és mátrix oszlop KPij keresztpontjában való találkozása aktivizálja az ott található Hij tároióccilát, és az ezen Hij tárolócella által működtetett Kij kapcsolóelem vezetővé válik. Annak érdekébenrhogy a példaként említett Kij kapcsolóelem a szóbanforgó összeköttetés bontásakor ismét lezáródjék, elegendő, ha csupán a DY oszlopdekóder küld egy megfelelő oszlopvezérlő jelet az yj vezérlő vezetéken át. és nem szükséges, hogy a DX sordekóder is kiadjon egy sorvezérlőjelet az xi vezérlő vezetéken keresztül. Az említett oszlopvezérlő jel a KPij keresztponthoz tartozó Hij tárolócella C órajelbemenetére jut és visszabillenti a Hij tárolócellát, aminek következtében az utóbbi által vezérelt Kij kapcsolóelem lezáródik. Az egyes Hij tárolóccllák s' kimenetükön vagy C-MOS áramkörök UDd tápfeszültségének ( + 5 V) megfelelő jelet, vagy a C-MOS áramkörök Us* tápfeszültségének (test) megfelelő jelet képesek kiadni, míg másik s" kímenetükön mindenkor a másik jelet bocsátják ki. A Hij tárolócellák további részleteit itt nem ismertetjük, mivel azok a találmány megértéséhez nem szükségesek, és azokat pl. a 3 533 915 számú DE szabadalmi leírásban már közölték. A Kij kapcsolóelemek áramköri megvalósításának részleteit a 2. ábra szemlélteti. A 2. ábra szerint egy ilyen Kij kapcsolóelem magában foglal egy növekményes típusú Tp és Tn MOS-tranzisztorokból alkotott I C-MOS-invertert, amely a bemenő oldalon a hozzátartozó ej bemenőjel-vezetékkel, a kimenő oldalon pedig az ugyancsak hozzátartozó ai kimenőjel-vezetékkel van összekötve. A 2. ábrán a növekményes típusú MOS-tranzisztorok jelölésénél a Weiss, Horninger: Integrierte MOS-Schaltungen, Springer- Verlag, Berlin-Heidelbert-New York, 1982 szakkönyvben, valamint a fentebb már említett ISS’84 Conference Papers 31C3 kiadványban alkalmazott rajzszimbólumokat alkalmaztuk, vagyis a mindenkori csatornatípust egy kis háromszög alakú nyíllal különböztettük meg. Az említett 1 C-M.OS-inverterben lévő p-csatornás növekményes típusú Tp MOS-tranzisztor és a hozzátartozó UOD tápfeszültség ( + 5 V) közé egy vezérlöelektródjával a Hij tároíócella (1. ábra) s' kimenetéhez csatlakozó, szintén növekményes típusú, p-csatornás Tpp MOS-tranzisztor van beiktatva, az n-csatornás növekményes típusú Tn MOS-tranzisztor és a hozzátartozó Üss tápfeszültség (OV) közé ?oedig egy vezérlöelektródjával a Hij tárolócella komplementer s" kimenetére csatlakozó, szintén növekményes típusú n-csatornás Tnn MOS-tranzisztor van beiktatva. Ha a Hij tárolócella az s' kimenetére az tápfeszültségnek megfelelő potenciált, az s" kimenetére pedig az UDD tápfeszültségnek megfelelő potenciált kapcsolja, akkor a Kij kapcsolóelem vezető állapotba kerül, ezáltal az ej bemenőjel-vezetéken megjelenő digitális jelek az I C-MOS-inverter által invertálva és felerősítve az ai kimenőjel-vezetékre jutnak, viszont az ai kimenőjel-vezetékről az ej berrenője'-vezeíék felé irányuló visszahatást az. I C-MOS-inverter megakadályozza. Ha a Hij tárolócella s' kimenetére az UDD tápfeszültségnek megfelelő potenciáit, az s" kimenetére pedig az Uss tápfeszültségnek megfelelő potenciált kapcsolja, akkor a Kij kapcsolóelem lezárt állapotba (tristate) kerül, úgyhogy az ej bemenőjel-vezetéken belépő jelek nem jutnak el az ai kimenőjel-vezetékre. Az 1. ábrán látható keresztpont-mátrix KP11.... KPij...Pmn keresztpontjainak lezárt állapotú (tristate) Kij kapcsolóelemeiben lévő 1 C-MOS-inverterek egyúttal megakadályozzák, hogy az al...ai...am kimenőjel-vezetékek és az el...ej...en bemenőjel-vezetékek között lezárt KP...KPij...KPmn keresztpor.tokná! áthallás lépjen fel. Szabadalmi igénypont Szélessávú térosztásos jelkapcsoló berendezés, amelynek keresztpontjaiban (KPij) egy-egy dekódervezérlésű tárolócellával (Hij) működtetett kapcsolóelem (Kij) van, mindegyik kapcsolóelem (Kij) egy-egy bemenő oldalon a hozzátartozó bemenőjel-vezetékhez (ej), kimenő oldalon pedig a hozzátartozó kimenőjel-vezetékhez (ai) csatlakozó, növekményes típusú MOS-tranzisztorokat tartalmazó C-MOS-inverterböl (I) van kialakítva, a C-MOS-inverter (I) első csatornatípusú MOS-tranzísztora (Tp) és a hozzátartozó tápfeszültségforrás közé egy vezérlőelektródjával a tárolócella (Hij) egyik kimenetéhez (s') csatlakozó, szintén első csatornatípusú MOS-tranzisztor (Tpp) van beiktatva, második csatornatípusú MOS-tran-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
