197136. lajstromszámú szabadalom • Szélessávú térelosztásos jelkapcsoló berendezés
5 197136 6 ródjára, azért, hogy a Hij tárolócella kimenőkapacitását elválasszuk az n-csatoraás Tnk tranzisztor vezérlőelektródjától, ezáltal az ej bemenetet és az ai kimenetet terhelő kapacitást a lehetőség szerint kis értéken tartsuk. Az n-csatomás Tnk tranzisztor által alkotott Kij kapcsolóelemet azáltal zárjuk (tesszük vezetővé), hogy a Hij tárolócellából az n-csatornás Tnk tranzisztor vezérlőelektródjára olyan „H” szintű vezérlőjelet adunk, amely legalább a Tnk tranzisztor elzáródási feszültségével, például 0,7 V-tal meghaladja az átkapcsolandó jel felső határértékét. A Kij kapcsolóelem bontását (a vezető állapot megszüntetését) pedig úgy éljük el, hogy az n-csatomás Tnk tranzisztor vezérlőelektródjára olyan „L” szintű vezérlőjelet adunk, amely az átkapcsolandó jel alsó határértékét a Tnk tranzisztor elzáródási feszültségével, azazkb. 0,7 V-tal meghaladó feszültségszint alatt marad. Ezért, hogy a nem kívánatos közbenső állapotokat elkerüljük, a megadott potenciálhatárckat felfelé, ill. lefelé jelentős mértékben túllépő szinteket kell alkalmazni. Ha tehát az ei bemenet és az ai kimenet között átkapcsolandó jel például a 0 V-os és 3 V-os határértékek között változik, akkor az n-csatornás Tnk tranzisztort célszerűen egy 0 V-os lezárófeszültséggel lehet elzárni és egy 4,2 V-os átkapcsolófeszültséggel lehet vezetővé tenni. Az n-csatomás Tnk tranzisztor által képezett Kij kapcsolóelem zárása végett az xi vezérlővezetéken keresztül egy az n-csatomás Tnh tranzisztort vezetővé tevő „H” szintű vezérlőjel, az yj vezérlővezetéken keresztül pedig egy „L” szintű vezérlőjel kerül a Hij tárolócellára. Ennek hatására a Tn” tranzisztor lezárt állapotba, a Tn’ tranzisztor pedig vezető állapotba kerül, úgyhogy az n-csatomás Tnk tranzisztor vezérlőelektródjára a Vcc tápfeszültség, például 4,5 V fog hatni és fgy az n-csatomás Tnk tranzisztor vezetővé válik. A C-MOS-technológiával előállított és a 2. ábrán bemutatott Hij tárclóceilában lévő Tp” tranzisztor állandóan jó vezetőképességű állapotban van, az N-MOS-techno'ógiával készült és a 3. ábrán látható Hij tárolócellában található terhelő Tni” tranzisztor pedig csak addig mutat kis ellenállást, amíg a rá ható vczérlőclcktród-forrás feszültség nagyobb mint a Tnl” tranzisztor elzáródást feszültsége. Mindezek az alábbi módon befolyásolják az ej bemenet és az ai kimenet közötti jelátkapcsolást. Egy az alsó határértékén tartózkodó hasznos jel átkapcsolásakor mindenekelőtt az n-csatomás Tnk tranzisztor vezérlőelektródja a 2. ábrán látható Tp” tranzisztoron, illetve a 3. ábrán látható Tnl” tranzisztoron keresztül feltöltődik a Vcc tápfeszültség és a tranzisztor elzáródási feszültsége közötti különbségnek megfelelő potenciálra. Amikor pedig az ej bemenet és az ai kimenet között átkapcsolandó jel a felső határértéke fölé vált át, vagyis az ej bemenetelt egy pozitív jelátmenet történik, akkor ez átjut az n-csatomás Tnk tranzisztor vezérlőelektród-forrás kapacitásán keresztül annak vezérlőelektródjára, miközben kapacitíve le is osztódik a Hij tárolócella kimenőkapacitása miatt. A C-MOS-technológiávaí előállított és a 2. ábrán látható Hij tárolócellában lévőTp" tranzisztor állandóan kis értékű ellenállása miatt az n-csatomás Tnk tranzisztor vezérlőelektród potenciálja lényegében változatlan marad, ami azzal a következménnyel jár, hogy az ai kimeneten lévő hasznos jel szintje mindaddig növekszik, amíg a vezérlőelektród-forrás feszültség le nem csökken a tranzisztor elzáródási feszültsége alá. Annak érdekében, hogy egy maximális amplitúdójú jelet is át lehessen kapcsolni, adott esetben a 2. ábra szerinti Hij tárolócellát valamivel nagyobb Vcc tápfeszültséggel kell megtáplálni. Az N-MOS technológiával előállított és a 3. ábrán látható Hij tárolócella esetén viszont az n-csatomás Tnk tranzisztor vezérlőelektródján és vele együtt a munkaellenállásként szereplő Tnl” tranzisztor forrásán is egy megfelelő mértékű, például 3 V-os potenciálugrás lép fel. Ennek következtében az n-csatomás Tnk tranzisztor vezérlőelektród-forrás feszültsége nem csökken le a tranzisztor elzáródási feszültségére, tehát a továbbítandó jel teljes feszültségampülúdóva! kapcsolódik át. Az n-csatomás Tnk tranzisztor alkotta Kij kapcsolóelem zárásával egyidejűleg, a továbbiak során ismertetett folyamat során, az illető keresztpont-sor egyéb kapcsolóelemei bontanak. Az n-csatornás Tnk tranzisztor alkotta Kij kapcsolóelem bontása végett a Hij tárolócella ismét egy az n-csatornás Tnh tranzisztor kireteszelő „H” szintű vezérlőjelet kap az xi vezériővezetéken keresztül, az yj vezérlővezetéken viszont egy „L” szintű vezérlőjel érkezik. Ezek a vezérlőjelek az n-csatomás Tnh tranzisztoron keresztül a Tn” tranzisztort vezérlő állapotba, a Tn’ tranzisztort pedig lezárt állapotba hozzák. Ezután a vezetővé vált Tn" tranzisztoron keresztül, a 2. és 3. ábra szerinti kiviteli példákban, az n-csatomás Tnk tranzisztor vezérlőelektródjára föld pont enciál kapcsolódik, úgyhogy ez a Tnk tranzisztor megszűnik vezetni és így a Kij kapcsolóelem lezáródik. Az ellenőrzési lehetőség érdekében célszerű a keresztpont mátrix mindenkori állapotát kiolvashatóvá tenni. Ezért az egyes Hij tárolócellákban lévő 11 inve rterek (2. ábra), illetve 13 inverterek a hozzájuk tar • tozó n -csatomás Tnh tranzisztoron keresztül háromállapotú yj vezérlővezetékekhez csatlakoznak. Az 1. ábrával kapcsolatban megjegyezzük, hogy a DY osziopdekóder kimenetei után WR íráskapcsolók vannak beiktatva, amelyek csak akkor záródnak, ha egy engedélyező wr vezetéken beíró utasítás érkezik. Ennek bekövetkezte után az egyik kisohmos dekóderkimeneten fellépő „L” szintű vezérlőjel, valamint a többi dekóderkimeneten fellépő „H” szintű vezérlőjelek rákapcsolódnak az yl...yj...yn vezérlővezetékekre, úgyhogy az előbb ismertetett módon az éppen kiválasztott kapcsolóelemek áteresztő-, ill. bontott állapotba kerülnek. Ezzel szemben, ha csupán a keresztpont mátrix egyik sorához tartozó kapcsolóelemek állapotának kiolvasása végett az illetékes sorvezérlő vezetékre, például az xi vezérlővezetékre, akárcsak egy összeköttetés felépítésekor vagy bontásakor, egy „11” szintű vezérlőjelet adunk, akkor a WR íráskapcsolók bontott állapotban maradnak az engedélyező wr vezetéken át ható beíró utasítás kimaradása miatt. Ez azzal a következménnyel jár, hogy az yl... yj...yn vezérlővezetékek most nem kapnak vezérlőjelet a DY oszlopdekóderből. Az illetékes Kpij keresztpont sorában lévő Hij tárolócellák (2. és 3. ábra) n-csator-6 13 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
