194668. lajstromszámú szabadalom • Szélessávú térosztásos jelkapcsoló berendezés
3 194 663 4 A találmány szerinti berendezés előnyei a kimenőjel- és bemenőjel-vezetékek közötti teljes csatolásmentesség és ennek folytán az áthallási problémák hiánya, valamint az egyébként lezárt állapotban a kapcsolóelemek okozta veszteségek megszűnése, valamint a nagyobb működési sebesség. Ez utóbbi egyrészt annak köszönhető, hogy a kimenőjel-vezeték kapacitásának a bemenőjel-vezetékre való visszahatása ki van küszöbölve, másrészt pedig a kimenőjel-vezeték számára meghajtó pufferként szereplő kimenőfokozat jelenté kényén megnöveli az átkapcsolt jelek oldalmeredekségét, és egyúttal azt is lehetővé teszi, hogy a jel-löketek a két tápfeszültségérték közötti teljes tartományra kiterjedjenek. A találmányt a továbbiakban a rajzokon szemléltetett előnyös kiviteli alakok alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra egy szélessávú jelkapcsoló berendezés egyik kiviteli példájának tömbvázlatát, a 2. ábra pedig a találmány szerinti berendezés kapcsolóelemének kialakítását szemlélteti. Az 1. ábrán egy szélessávú térosztásos jelkapcsoló berendezésnek a találmány megértéséhez szükséges részletességű tömbvázlatát láthatjuk. Ez a térosztásos jelkapcsoló berendezés magában foglal egy keresztpont-mátrixot KP11.. 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 tárolócelíát egy bistabil D-flip-flop alkotja, amelynek s' és s" kimenete a mindenkori Kij kapcsolóelem megfelelő vezérlő bemenetéhez csatlakozik. A Hij tárolócellákat DX sordekóder és DY oszlopdekóder vezérli két koordináta szerint a megfelelő xl.. .xí.. ,xm és yl. . .yj.. .yn vezérlő vezetékeken keresztül. A sorirányban vezérlő DX sor dekóder mindenkori xi vezérlő vezetéke a megfelelő mátrix sorban, például az i-edik sorban lévő Hij tároiócella D-flipflopjának D-bemenetére csatlakozik, míg az oszlopirányban vezérlő DY oszlopdekóder mindenkori yj vezérlő vezetéke a megfelelő mátrix oszlopban, például a j-edik oszlopban található Híj tárolócella D-flipflopjának C órajclbementére van csatlakoztatva. Amint az 1. ábrán látható, az ax és ay bemenő vezetékeken keresztül egy mátrix KPij keresztpontot kiválasztó címet, a"cx és cy 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 mindenkori KPij keresztpontnak megfelelő xi és yj vezérlő vezetékre. Egy összeköttetés felépítésekor egy sorvezérlő jelnek és egy oszlopvezérlő jelnek a megfelelő mátrix sor és mátrix oszlop Kpij keresztpontjában való találkozása aktivizálja az ott található Hij tárolócellát, és az ezen Hij tárolócella által vezérelt Kij kapcsolóelem vezetővé válik. Annak érdekében, hogy a példaként említett Kij kapcsolóelem a szóban forgó 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 E’ij tárolócella C órajelbemenetére jut és visszabillenti a Hij tárolócellát, aminek következtében az utóbbi által vezérelt Kij kapcsolóelem lezáródik. Az egyes Hij tárolócellák s' kimenetükön vagy a C-MOS áramkörök UDD tápfeszültségének ( + 5 V) megfelelő jelet, vagy a C-MOS áramkörök Üss tápfeszültségének (test) megfelelő jelet képesek kiadni, míg másik s* kimenetükön 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 sz. DE szabadalmi leírásban már közölték. A Kij kapcsolóelemek áramköri megvalósításának részleteit a 2: ábra szemlélteti. A 2. ábra szerint egy ilyen Kij kapcsolóelem egy a C-MOS-logikai szinteknek megfelelő DD és Üss tápfeszültség (pl. UDD = + 5 Y, Üss = 0 V) által táplált, egyik bemenetével a keresztpont-mátrix idetartozó ej bemenőjel-vezetéké hez, másik bemenetével pedig a Hij tárolócella egyik s' kimenetéhez csatlakozó, Tps', Tph', Tns' és Tnh' MOS-tranzisztorokból felépített L C-MOS-NOR- kapuból, egy szintén a C-MOS-logikai szinteknek megfelelő UDD és Uæ tápfeszültség által táplált, egyik bemenetével szintén a keresztpont-mátrix idetartozó ej bemenőjel-vezetékére, másik bemenetével pedig a Hij tárolócella komplementer s" kimenetére csatlakozó, Tps", Tph", Tns” és Tnh" MOS-tranzisztorokból felépített M C-MOS-NAND-kapuból és egy Tng és Tpg MOS-tranzisztorokból álló ellenütemű N C MOS-kimenőfokozatból van felépítve. A Tpg MOS-tranzisztor vezérlőelektródája az M C-MOSNAND-kapu kimenetére, a Tng MOS-tranzisztor vezérlőelektródája az L C-MOS-NOR-kapu kimenetére, az NC-MOS-kimenőfokozat kimenete pedig a keresztpont-mátrix idetartozó ai kimenőjel-vezetékéhez van csatlakoztatva. A Tpg és Tng C-MOS-tranzisztor forráselektródáját a C-MOS-logikai szinteknek megfelelő UDD, illetve Üss tápfeszültség táplálja. Ha a Hij tárolócella az s' kimenetére az Üss 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 fellépő digitálisjelek azellenütemü N C-MOS-kimenőfokozat által felerősítve az ai kimenőjel-vezetékre jutnak, viszont az ai kimenőjel-vezetékről az ej bemenőjel-vezetékre irányuló visszahatást az N C-MOS-kimenőfokozat megakadályozza. Ha a Hij tárolócella az s' kimenetére az UDDtápfeszültségnek megfelelő potenciált, az s" kimenetére pedig az Üss 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.. .KPmn keresztpontjainak lezárt állapotú (tristate) Kij kapcsolóelemei egyúttal megakadályozzák, hogy az al.. .ai. . .am kimenőjel-vezetékek és az el. . .ej. . .en bemenőjel-vezetékek között a lezárt KP 11.. .Kpij. . .Kpmn keresztpontoknál áthallás lépjen fel. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
