DE10101066A1 - Treiberschaltung, Empfangsschaltung und Signalübertragungs-Bussystem - Google Patents

Abstract

Ein Signalübertragungs-Bussystem hat ein Übertragungsleitungspaar, auf welchem binäre Datenwerte durch das Vorhandensein und das Nichtvorhandensein eines komplementären Signals angezeigt werden. Eine Treiberschaltung öffnet und schließt einen Strompfad, der das komplementäre Signal zum Übertragungsleitungspaar zuführt. Wenn der Pfad geöffnet ist, schließt die Treiberschaltung einen Umgehungs-Stromspfad, so daß sich die Treiberschaltung als Gleichstromschaltung verhält und kein Leistungsversorgung- und Erdungsrauschen erzeugt. Ein Empfänger, der das Vorhandensein und das Nichtvorhandensein des komplementären Signals auf dem Übertragungsleitungspaar erfaßt, enthält einen Differentialverstärker und einen Abschlußtransistor, der über den Eingangsanschlüssen des Differentialverstärkers gekoppelt ist, um die Eingangskapazität des Differentialverstärkers zu entladen, so daß Signale hoher Geschwindigkeit schnell erfaßt werden können.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Signalübertragungs-Bussystem zum Übertragen eines elektrischen Signals, wie beispielsweise ein digitales Signal hoher Geschwindigkeit mit einer Frequenz von mehreren Gigahertz oder darüber, von einer Treiberschaltung über eine Übertragungsleitung zu einer Empfangsschaltung.

Ein herkömmliches Signalübertragungs-Bussystem, das in Fig. 21 gezeigt ist, enthält eine Übertragungsleitung 101, eine Treiberschaltung 102 und eine Empfangsschaltung 103, die in einem Schaltkreissubstrat 104 ausgebildet oder darauf angebracht sind. Bei einer typischen Anwendung sind die Treiberschaltung 102 und die Empfangsschaltung 103 in separaten Chips für eine integrierte Schaltung (IC-Chips) angeordnet, die auf dem Schaltungssubstrat 104 angebracht sind. Ein Leistungsversorgungsmuster 105 und ein Erdungsmuster 106 sind innerhalb des Schaltungssubstrats 104 ausgebildet. Das Leistungsversorgungsmuster 105 führt Leistung von einer Leistungsversorgung, die allgemein mit Vdd bezeichnet ist, zur Treiberschaltung 102, zur Empfangsschaltung 103 und zu anderen Schaltungen zu. Obwohl es in der Zeichnung als Leitung gezeigt ist, kann das Leistungsversorgungsmuster 105 einen Teil oder das Gesamte einer Ebene im Schaltungssubstrat 104 besetzen. Ein Erdungsmuster 106, das gleichermaßen ein weites planares Ausmaß hat, verbindet die Treiberschaltung 102, die Empfangsschaltung 103 und andere Schaltungen mit der Erdungsseite der Leistungsversorgung, welche Erdungsseite mit dem herkömmlichen Erdungssymbol und den Buchstaben GND bezeichnet ist. Die Übertragungsleitung 101 ist als Mikrostreifen-Übertragungsleitung konfiguriert.

Die Treiberschaltung 102 und die Empfangsschaltung 103 sind komplementäre Metalloxid-Halbleiter-(CMOS-)Schaltungen, die jeweils einen p-Kanal-Metalloxid- Halbleiter-Feldeffekttransistor (hierin nachfolgend pMOS-Transistor) mit seiner Source-Elektrode mit dem Leistungsversorgungsmuster 105 gekoppelt, einen n- Kanal-Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (hierin nachfolgend nMOS- Transistor) mit seiner Source-Elektrode mit dem Erdungsmuster 106 gekoppelt, einen mit den Gate-Elektroden dieser zwei Transistoren verbundenen Eingangsanschluß und einen mit den Drain-Elektroden der zwei Transistoren verbundenen Ausgangsanschluß haben. Die zwei Enden der Übertragungsleitung 101 sind mit dem Ausgangsanschluß der Treiberschaltung 102 und dem Eingangsanschluß der Empfangsschaltung 103 gekoppelt. Die Eingangsimpedanz der Empfangsschaltung 103 ist größer die charakteristische Impedanz der Übertragungsleitung 101.

Die Treiberschaltung 102 empfängt ein Übertragungs-Eingangssignal TS von einer externen Quelle und plaziert ein entsprechendes übertragenes Signal auf der Übertragungsleitung 101. Die Empfangsschaltung 103 empfängt das übertragene Signal und erzeugt ein entsprechendes Empfangs-Ausgangssignal RS.

Ein Vorteil einer CMOS-Treiberschaltung, wie beispielsweise der Treiberschaltung 102, ist eine geringe Leistungsdissipation. Eine Leistungsdissipation ist niedrig, weil ein signifikanter Strom nur dann fließt, wenn das Übertragungs-Eingangssignal TS einen Zustand ändert.

Ein Übergang von hoch zu niedrig des Übertragungs-Eingangssignals TS veranlaßt, daß ein Strom (mit I_LH bezeichnet) vom Leistungsversorgungsmuster 105 durch den pMOS-Transistor in der Treiberschaltung 102 in die Mikrostreifen- Übertragungsleitung 101 fließt. Auf der Mikrostreifen-Übertragungsleitung 101 breitet sich das übertragene Signal als elektromagnetische Welle von der Treiberschaltung 102 zur Empfangsschaltung 103 aus, wobei es den durch die Empfangsschaltung 103 erfaßten Potentialpegel von niedrig zu hoch ändert. Im Leistungsversorgungsmuster 105 tritt ein Ladungsfluß als Elektronendrift von der Treiberschaltung 102 in Richtung zur Leistungsversorgung Vdd auf. Bei jedem Übergang von hoch zu niedrig des Übertragungs-Eingangssignals TS wiederholt, erzeugt dieser Ladungsfluß einen Stromfluß mit einer Wechsel-(ac)-Komponente im Leistungsversorgungsmuster 105.

Gleichermaßen veranlaßt ein Übergang von niedrig zu hoch des Übertragungs- Eingangssignals TS, daß ein Strom (mit I_HL bezeichnet) von der Mikrostreifen- Übertragungsleitung 101 durch den nMOS-Transistor in der Treiberschaltung 102 in das Erdungsmuster 106 fließt. Auf der Mikrostreifen-Übertragungsleitung 102 breitet sich das übertragene Signal wieder als elektromagnetische Welle von der Treiberschaltung 102 zur Empfangsschaltung 103 aus, wobei es den durch die Empfangsschaltung 103 erfaßten Potentialpegel von hoch zu niedrig ändert. Im Erdungsmuster 106 tritt ein Ladungsfluß als Elektronendrift von der Erdung in Richtung zur Treiberschaltung 102 auf. Bei jedem Übergang von niedrig zu hoch des Übertragungs-Eingangssignals TS wiederholt, erzeugt dieser Ladungsfluß einen Stromfluß mit einer ac-Komponente im Erdungsmuster 106.

Wenn beispielsweise die Leistungsversorgungsspannung Vdd 3,3 Volt ist, die Transistoren in der Treiberschaltung 102 Ein-Widerstandswerte von fünfzehn Ohm (15 Ω) und Aus-Widerstandswerte von einhunderttausend Ohm (100 kΩ) haben und der Widerstandswert der Übertragungsleitung 101 einhundert Ohm (100 Ω) ist, dann hat der sogenannte Dunkelstrom, der von der Leistungsversorgung durch das Leistungsversorgungsmuster 105 zur Übertragungsleitung 101 fließt, wenn die Übertragungsleitung 101 auf dem niedrigen (Erdungs-)Potentialpegel ist, und von der Übertragungsleitung 101 durch das Erdungsmuster 106 zur Erdung, wenn die Übertragungsleitung 101 auf dem hohen (Vdd-)Potentialpegel ist, den vergleichsweise kleinen Wert von dreihundertdreißig Mikroampere.

3,3 V/(100 Ω + 100 kΩ) = 330 µA

Wenn die Signalausbreitungszeit auf der Übertragungsleitung 101 eine Nanosekunde (1 ns) ist, dann hat während dieser einen Nanosekunde der Strom I_LH oder I_HL, der in die oder aus der Mikrostreifen-Übertragungsleitung 101 fließt, was die Kapazität der Übertragungsleitung 101 lädt oder entlädt, den vergleichsweise großen Wert von neunundzwanzig Milliampere.

3,3 V/(15 Ω + 100 Ω) = 29 mA

Wenn das Übertragungs-Eingangssignal TS beispielsweise ein digitales Signal hoher Geschwindigkeit mit einer Frequenz von mehreren Gigahertz (GHz) ist, dann wird eine Wechselstromkomponente einer vergleichbaren Frequenz mit einer Amplitude, die gleich der Differenz zwischen den obigen zwei Stromwerten ist, im Leistungsversorgungsmuster 105 und im Erdungsmuster 106 erzeugt. Diese vergleichsweise große Hochfrequenz-ac-Komponente kann die Leistungsversorgungs- und Erdungs-Potentiale stören und das Signalübertragungs- Bussystem als Ganzes beeinflussen bzw. beeinträchtigen. Unter Resonanzbildung mit Streuinduktanzen und -kapazitäten kann sie dazu führen, daß das Signalübertragungs-Bussystem schlecht funktioniert.

Ein weiteres Problem ist eine Wellenformverzerrung aufgrund einer im wesentlichen Totalreflexion des übertragenen Signals bei der Empfangsschaltung 103. Wenn beispielsweise TS-Übergänge bei Frequenzen von mehreren Gigahertz auftreten und die Signalausbreitungszeit auf der Übertragungsleitung 101 eine Nanosekunde ist, dann kann jede Reflexion mehrfache Impulswellenformen verzerren, die sich gleichzeitig in der Übertragungsleitung 101 ausbreiten, und jede Wellenform kann durch Mehrfachreflexionen verzerrt werden. Die Reflexionsverzerrungen werden weiter erhöht, wenn die Übertragungsleitung 101 als Signalbus mit mehreren Empfangsschaltungen verbunden ist.

Die obigen Resonanzeffekte und Mehrfachreflexionseffekte erzeugen auch eine elektromagnetische Strahlung, die in ausgedehnten planaren Bereichen des Leistungsversorgungsmusters 105 und des Erdungsmusters 106 zu Wirbelströmen Anlaß geben kann. Die Wirbelströme wiederum erzeugen weitere elektromagnetische Strahlung, die zur elektromagnetischen Interferenz (EMI) wird, die andere Schaltungen auf dem Schaltungssubstrat 104 beeinflußt.

Ein weiteres Problem besteht darin, daß dann, wenn die TS-Frequenz hoch genug ist, um die TS-Impulsbreite kleiner als die Signalausbreitungszeit (z. B. 1 ns) auf der Übertragungsleitung 101 zu machen, nahezu kontinuierlich ein großer Strom (entweder I_LH oder I_HL) fließt, so daß der CMOS-Vorteil einer niedrigen Leistungsdissipation verloren wird.

Als Lösung für die Probleme des in Fig. 21 gezeigten Signalübertragungs- Bussystems haben die gegenwärtigen Erfinder das in Fig. 22 gezeigte Signalübertragungs-Bussystem vorgeschlagen (das in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung mit der Nr. 10-348270 offenbart ist). Die Übertragungsleitung in diesem System ist ein Übertragungsleitungspaar 201, das parallele Signalübertragungsleitungen 201a, 201b gleicher Länge aufweist, die an einem Ende durch einen Abschlußwiderstand 202 miteinander verbunden sind, die am anderen Ende mit einer Treiberschaltung 203 verbunden sind und die einen oder mehrere Verzweigungsabschnitte 204 (zwei sind gezeigt) bei Zwischenstellen zwischen den zwei Enden haben. Die Verzweigungsabschnitte 204 koppeln das Übertragungsleitungspaar 201 mit jeweiligen Empfangsschaltungen 205. Das System enthält auch ein Leistungs-Erdungs-Leitungspaar 206, das eine Leistungsversorgungsleitung 206a und eine parallele Erdungsleitung 206b gleicher Länge aufweist. Die obigen Komponenten bzw. Bauteile sind auf einem Schaltungssubstrat 207 angeordnet, wobei die Treiberschaltung 203 ein Teil eines IC-Chips 211 ist und wobei die Empfangsschaltungen 205 in anderen IC-Chips 212 angeordnet sind.

Der Abschlußwiderstand 202 ist an die charakteristische Impedanz des Übertragungsleitungspaars 201 angepaßt.

Die Treiberschaltung 203 ist ein Treiber vom Stromschalttyp, wobei der Stromschalter durch einen pMOS-Transistor Q₁ und einen nMOS-Transistor Q₂ ausgebildet ist, die zwischen der Leistungsversorgungsleitung 206a und der Erdungsleitung 206b in Reihe gekoppelt sind, parallel zu einem nMOS-Transistor Q₃ und einem pMOS-Transistor Q₄, die auch zwischen der Leistungsversorgungsleitung 206a und der Erdungsleitung 206b in Reihe gekoppelt sind. Die Anschlüsse zur Leistungsversorgungsleitung 206a und zur Erdungsleitung 206b verlaufen durch jeweilige serielle Widerstände 208, 209. Das Übertragungs- Eingangssignal TS wird an die Gate-Elektroden aller vier Transistoren Q₁, Q₂, Q₃, Q₄ angelegt. Der Knoten, bei welchem die Transistoren Q₁ und Q₂ miteinander verbunden sind, ist mit der Übertragungsleitung 201a gekoppelt, während der Knoten, bei welchem die Transistoren Q₃ und Q₄ miteinander verbunden sind, mit der Übertragungsleitung 201b gekoppelt ist. Übrigens können bei dem Stromschalter Bipolartransistoren anstelle von MOS-Transistoren verwendet werden.

Die Treiberschaltung 203 führt in Antwort auf das Übertragungs-Eingangssignal TS ein übertragenes Signal zum Übertragungsleitungssignal 201 zu. Das übertragene Signal ist ein komplementäres Signal mit wechselseitig komplementären Komponenten, die sich jeweils auf den Übertragungsleitungen 201a und 201b ausbreiten. Die Treiberschaltung 203 tauscht diese komplementären Komponenten jedesmal dann aus, um dadurch die Polarität des komplementären Signals zu invertieren, wenn sich der TS-Pegel ändert (von hoch zu niedrig oder von niedrig zu hoch).

Jeder Verzweigungsabschnitt 204 zweigt einen kleinen Teil der Energie des komplementären Signals auf dem Übertragungsleitungspfad 201 zur gekoppelten Empfangsschaltung 205 ab, die das Signal erfaßt, ohne seine Ausbreitung auf dem Übertragungsleitungspaar 201 signifikant zu stören. Die Empfangsschaltung 205 ist beispielsweise ein Differentialverstärker.

Eine Treiberschaltung vom Stromschalttyp ermöglicht, daß ständig ein Strom von der Leistungsversorgung Vdd zur Erdung fließt, ungeachtet dessen, ob das Übertragungs-Eingangssignal TS hoch oder niedrig ist. Der Gleichstrom-(dc-)Fluß ist nötig, wenn digitale Signale bei Frequenzen über fünfhundert Megahertz (500 MHz) zu übertragen sind. Bei Frequenzen, die hoch sind, kann ein CMOS-Treiber von dem in Fig. 21 gezeigten Typ eine Ladung nicht schnell genug zur Übertragungsleitung zuführen, um mit dem Übertragungs-Eingangssignal mitzuhalten; ein Ein- und Ausschalten der Ströme I_LH Und I_HL bei dieser hohen Frequenz erfordert zu viel Energie. Die Treiberschaltung 203 in Fig. 22 muß jedoch nur die Richtung einer Ladungsbewegung auf dem Übertragungsleitungspaar 201 ändern, was sie mit hoher Geschwindigkeit tun kann, während ein ständiger dc- Fluß von der Leistungsversorgung (Vdd) zur Erdung unterhalten wird.

Durch Verwenden eines Übertragungsleitungspaars 201, das zwei parallele Signalübertragungsleitungen 201a, 201b gleicher Länge aufweist, kann das in Fig. 22 gezeigte Signalübertragungs-Bussystem digitale Signale mit Geschwindigkeiten bis zu mehreren Gigahertz übertragen. Sinuswellensignale können mit Frequenzen übertragen werden, die mehr als fünfmal höher als die maximale Geschwindigkeit bzw. Rate des digitalen Signals sind. Am Ende des Übertragungsleitungspaars 201 tritt keine Reflexion auf, weil der Abschlußwiderstand 202 an die charakteristische Impedanz der Signalübertragungsleitungen 201a und 201b angepaßt ist. Ein Signalübertragungs-Bussystem von diesem Typ kombiniert somit eine einfache Struktur mit idealen Signalübertragungseigenschaften.

Das Signalübertragungs-Bussystem ist jedoch nicht völlig frei von Problemen. Da die Transistoren Q₁, Q₂, Q₃, Q₄ gleichzeitig ein- und ausschalten, laufen sie auf halbem Weg zwischen den Ein- und Aus-Zuständen gleichzeitig durch einen teilweisen Ein-Zustand, wobei ein Strom unter Umgehung des Übertragungsleitungspaars 201 von der Leistungsversorgungsleitung 206a über die Transistoren Q₁ und Q₂ und über die Transistoren Q₃ und Q₄ direkt zur Erdungsleitung 206b fließt. Bei jedem Übergang des Übertragungs- Eingangssignals TS gibt es somit einen kurzen Moment, während welchem die Leistungsversorgungsleitung 206a mit der Erdungsleitung 206b semi-kurzge­ schlossen ist. Dies führt zu einem Gleichtaktrauschen, wobei das Erdungspotential kurzzeitig ansteigt und das Leistungsversorgungspotential (Vdd) kurzzeitig abfällt. Eine geringe Menge an Differenzenrauschen kann ebenso auftreten.

Als Beispiel soll angenommen werden, daß die Leistungsversorgungsspannung Vdd 3,3 V ist, die charakteristische Impedanz jeder Signalübertragungsleitung 201a, 201b 100 Ω ist, der Abschlußwiderstand 100 Ω ist und der Widerstandswert jedes seriellen Widerstands 208, 209 ebenso 100 Ω ist. Es soll weiterhin angenommen werden, daß die Transistoren Q₁ bis Q₄ identische Schaltcharakteristiken haben, und zwar mit einem Ein-Widerstand von 15 Ω, einem Aus-Widerstand von 100 kΩ und einem Widerstand von 500 Ω im Zustand auf halbem Weg zwischen den Ein- und Aus-Zuständen.

Wenn die Transistoren Q₁ bis Q₄ im Stromschalter nicht gerade geschaltet werden, hat der gesamte serielle Widerstand der Transistoren Q₁ und Q₂ und der seriellen Widerstände 208, 209 den folgenden Wert, der auch der gesamte serielle Widerstand der Transistoren Q₃ und Q₄ und der seriellen Widerstände 208, 209 ist.

(2 × 100 Ω + (100 kΩ + 15 Ω) = 100215 Ω

Der Strom, der durch die Transistoren Q₁ und Q₂ geführt wird, wie auch der Strom, der durch die Transistoren Q₃ und Q₄ geführt wird, haben den folgenden Wert.

3,3 V/100215 Ω = 33 µA

Während Zeiten, zu denen kein Schalten erfolgt, ist der Gesamtstrom, der von der Leistungsversorgungsleitung 206a über den Stromschalter direkt zur Erdungsleitung 206b geführt wird, nur 66 µA.

Wenn ein Schalten auftritt, hat in dem Moment auf halbem Weg durch die Schaltperiode der gesamte serielle Widerstand auf dem direkten Pfad durch jedes Paar von Transistoren den folgenden Wert.

(2 × 100 Ω) + (2 × 500 Ω) = 1,2 kΩ

Der Kurzschlußstrom, der in diesem Moment auf jedem direkten Pfad geführt wird, hat somit den folgenden Wert.

3,3 V/1,2 kΩ = 2,75 mA

Der Signalstrom, der zu Zeiten, zu denen kein Schalten erfolgt, durch das Übertragungsleitungspaar 201 geführt wird, hat den folgenden Wert.

3,3 V/(2 × 100 Ω + 2 × 15 Ω + 100 Ω) = 10 mA

Diese zwei Stromwerte können wie folgt verglichen werden.

2,75 mA/10 mA = 27,5%

Auf halbem Weg durch die Schaltperiode wird demgemäß der Kurzschlußstrom zu groß, um ignoriert zu werden. Da es zwei Kurzschlußpfade in der Treiberschaltung 203 gibt, wenn die zwei Pfade mit genau derselben Zeitgabe schalten, erreicht der gesamte momentane Kurzschlußstrom das Zweifache des obigen Werts (55% des normalen Signalstromflusses durch das Übertragungsleitungspaar 201). Wenn die Zeitgabe versetzt ist, ändert sich der Kurzschlußstrom in einem komplexen Muster, das Hochfrequenzkomponenten enthält, was auch zu signifikanten Rauschproblemen führt.

Bei Schaltzeitpunkten fließt ein gleicher Kurzschlußstrom durch die Treiberschaltung 102 in Fig. 21. Die durch diesen Kurzschlußstrom verursachten Probleme wurden jedoch nicht bemerkbar, weil diese Treiberschaltung 102 nicht mit Signalen sehr hoher Frequenz verwendet wird.

Das Gleichtaktrauschen aufgrund des obigen Kurzschlußstroms tritt sogar in einem kürzeren Zeitausmaß auf als die Anstiegszeit des übertragenen digitalen Signals; das Gleichtaktrauschen enthält Frequenzkomponenten, die mehr als zehn Mal höher als diejenigen des übertragenen digitalen Signals sind. Das Gleichtaktrauschen führt zu Leistungs- und Erdungspotentialstörungen, die das gesamte Signalübertragungs-Bussystem beeinflussen. Durch eine Resonanz mit Streuinduktanzen und -kapazitäten erzeugen diese Störungen des Signalübertragungssystems als Ganzes eine elektromagnetische Strahlung. Eine Art zum Reduzieren des Auftretens des Gleichtaktrauschens besteht im Einfügen eines Umgehungskondensators, der auch Entkopplungskondensator genannt wird, zwischen der Leistungsversorgungsleitung und der Erdungsleitung in der Nähe der Treiberschaltung, um zusätzliche Ladung zuzuführen, wenn plötzliche Stromänderungen auftreten. Ein Umgehungskondensator hat jedoch seine eigene parasitäre Induktanz, die dann als impedanz funktioniert, wenn in Antwort auf plötzliche Stromänderungen eine Ladung zugeführt wird, was die Ladungszufuhr behindert und ein Spannungsrauschen in den Leistungsversorgungs- und Erdungspotentialen induziert.

Fig. 23 zeigt ein Bewertungssystem, das die Erfinder zum Bewerten von Gleichtaktrauschen verwendet haben. Der IC-Chip 211, der die Treiberschaltung 203 enthält, wurde zusammen mit einem Umgehungskondensator 222, einem Widerstand 223 und Tastkopf- bzw. Prüfanschlüssen 224, 225, 226 auf einer Bewertungskarte 221 angebracht.

Der Umgehungskondensator 222 war ein Keramikchip-Kondensator, der in bezug auf die Größe einen Millimeter mal einen halben Millimeter mißt (Größe 1005, 1,0 mm × 0,5 mm), mit einer Kapazität von einem Zehntel eines Mikrofarads (0,1 µF). Er wurde zwischen der Leistungsversorgungsleitung 206a und der Erdungsleitung 206b bei einer Steile nahe dem IC-Chip 211 angebracht. Der Widerstand 223 wurde mit den Ausgangsanschlüssen D₁ und D₂ der Treiberschaltung 203 verbunden und hatte einen Widerstandswert von 100 Ω. Der Prüfanschluß 224 wurde mit der Erdungsleitung 206b gekoppelt, der Prüfanschluß 225 mit dem Ausgangsanschluß D₁ der Treiberschaltung 203 und der Prüfanschluß 226 mit dem Ausgangsanschluß D₂ der Treiberschaltung 203.

Im Bewertungssystem in Fig. 23 war die Versorgungsspannung Vdd 3,3 V und war das Eingangssignal V_IN ein 100-MHz-Signal mit einer Amplitude von 2,4 V. Die Prüfanschlüsse 224, 225, 226 wurden durch Feldeffekttransistor-(FET)-Tastköpfe kontaktiert. Messungen wurden in bezug auf die Spannung V(D₁-D₂) über den zwei Ausgangsanschlüssen, die Spannung V(D₁-GND) des Ausgangsanschlusses D₁ in bezug auf Erde und die Spannung V(D₂-GND) des Ausgangsanschlusses D₂ in bezug auf Erde durchgeführt.

Ein Beispiel der beobachteten Spannungswellenformen ist in den Fig. 24A, 24B und 24C gezeigt. Fig. 24A zeigt die differentielle Spannungswellenform V(D₁-D₂) über den Treiber-Ausgangsanschlüssen D₁ und D₂. Fig. 24B zeigt die Spannungswellenformen V(D₁-GND) und V(D₂-GND) jedes Ausgangsanschlusses in bezug auf Erde und die Summe V(D₁-GND) + V(D₂-GND) dieser zwei Spannungen. Fig. 24C zeigt nur die Summenwellenform V(D₁-GND) + V(D₂-GND).

Wie es aus den Fig. 24B und 24C gesehen werden kann, hält die parasitäre Induktanz des Umgehungskondensator 222 ihn davon ab, die während der plötzlichen Stromänderungen, die dann auftreten, wenn die Treiberschaltung gerade schaltet, nötige Ladung unverzüglich zuzuführen, was zuläßt, daß ein beachtliches Gleichtaktrauschen bei beiden der Ausgaben der Treiberschaltung, d. h. sowohl bei V(D₁-GND) als auch bei V(D₂-GND), erscheint. Sowohl die Frequenzkomponenten als auch die Intensität des Gleichtaktrauschens sind hoch genug, um signifikante EMI-Probleme zu verursachen, selbst wenn das Gleichtaktrauschen das übertragene Signal selbst nicht beeinflußt. Da die Treiberschaltung ein differentielles Spannungssignal ausgibt, löscht sich das Gleichtaktrauschen aus, was dem übertragenen Signal die vergleichsweise rauschfreie V(D₁-D₂)-Wellenform gibt, die in Fig. 24A gezeigt ist.

Die in Fig. 23 und in den Fig. 24A bis 24C beschriebenen Messungen zeigen an, daß ein externer Umgehungskondensator, wie beispielsweise ein Keramikchip- Kondensator, aufgrund der parasitären Induktanz des Umgehungskondensators unfähig dazu ist, das Gleichtaktrauschen zu eliminieren, das während des Schaltens der Treiberschaltung auftritt. Dies ist selbst dann wahr, wenn ein Kondensator mit niedriger Induktanz (LICA) als der externe Umgehungskondensator verwendet wird. Der einzige Typ von Kondensator, der das Gleichtaktrauschen eliminieren kann, ist ein eingebetteter Kondensator, der zusammen mit der Treiberschaltung innerhalb des IC-Chips angeordnet ist. Ein Einbetten des Kondensators in den Chip reduziert seine parasitäre Induktanz auf eine im wesentlichen vernachlässigbare Größe, wie beispielsweise ein Zehntel von einem Nanohenry (0,1 nH).

Die Leistungsversorgungs- und Erdungsstörungen, die durch die parasitäre Induktanz des Umgehungskondensators verursacht werden, werden nachfolgend unter Bezugnahme auf eine mit dem wohlbekannten Simulationsprogramm mit Betonung auf integrierter Schaltung (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis = SPICE) durchgeführte Simulation detaillierter beschrieben werden.

Ersatzschaltbilddiagramme des Signalübertragungs-Bussystems, auf welches der SPICE-Simulator angewendet wurde, sind in den Fig. 25A bis 25D gezeigt. Der Umgehungskondensator ist ein Kondensator C1, und seine parasitäre Induktanz ist durch eine Induktanz L1 dargestellt. Bipolar-npn-Transistoren Q₁ und Q₂ sind äquivalent zu den pMOS-Transistoren in einer CMOS-Treiberschaltung (siehe das Signalübertragungs-Bussystem 104 in Fig. 21), während Bipolar-pnp-Transistoren Q₃ und Q₄ äquivalent zu den nMOS-Transistoren einer CMOS-Treiberschaltung sind. Übertragungsleitungen C₁ und C₂ sind äquivalent zu den Signalübertragungsleitungen, während eine Übertragungsleitung T3 äquivalent zur Leistungsleitung ist. Die Ersatzschaltbilder in den Fig. 25A bis 25D unterscheiden sich nur in bezug auf die Kapazitäts- und Induktanzwerte (C1 und L1), die dem Umgehungskondensator zugeordnet sind. Diese Kapazität (C1) ist einhundert Nanofarad (100 nF) in den Fig. 25A und 25b und zehn Nanofarad (10 nF) in den Fig. 25C und 25D. Die Induktanz (L1) ist ein Zehntel von einem Nanohenry (0,1 nH) in Fig. 25A und 25C und ein Nanohenry (1 nH) in den Fig. 25B und 25D. Kapazitätswerte C2 bis C5, Induktanzwerte L2 und L3, Widerstandswerte R1 bis R7 und Kennlinien der Leistungsversorgungsspannungen V1 und V2, der Übertragungsleitungen T1 bis T3 und der Transistoren Q, bis Q₄ sind in allen vier Schaltungen dieselben.

Der SPICE-Simulator wurde dazu verwendet, Wellenformen bei einem Knoten N2 (dem positiven Anschluß einer Leistungsversorgung V₂) und einem Knoten N3 (bei welchem die Induktanz L1 und der Transistor Q₁ miteinander verbunden sind) zu erhalten, wenn eine rechteckförmige Welle an einen Knoten N1 (den positiven Anschluß der Leistungsversorgung V₁) angelegt wurde. Die simulierten Wellenformen, die aus den Ersatzschaltbildern in den Fig. 25A bis 25D erhalten werden, sind in entsprechenden Fig. 26A bis 26D gezeigt. V(N1), V(N2) und V(N3) zeigen jeweils Spannungen an den Knoten N1, N2 und N3 an, während I(L1) die Spannung über der Induktanz L1 aufgrund des Ladens und Entladens der Kapazität C1 anzeigt und I(R5) die ac-Komponente der Spannung über dem Widerstand R5 anzeigt.

Herkömmliches Wissen fordert für den Umgehungskondensator, daß er eine Kapazität von 100 nF oder darüber hat, aber die simulierten Wellenformen zeigen an, daß dann, wenn die parasitäre Induktanz des Umgehungskondensators 0,1 nH oder darunter ist, eine Kapazität von nur 10 nF, nämlich ein Zehntel des herkömmlichen Werts, einen adäquaten Entkopplungseffekt liefert.

Ein Gleichtaktrauschen kann durch Verwendung eines Umgehungskondensators mit einer parasitären Induktanz von 0,1 nH oder darunter auch von der in Fig. 22 gezeigten Stromschalter-Treiberschaltung eliminiert werden, aber ein parasitärer Induktanzwert, der klein ist, kann nicht mit einem externen Umgehungskondensator erreicht werden. Die einzige Möglichkeit besteht im Einbetten des Umgehungskondensators innerhalb des IC-Chips, wie es oben angegeben ist, und zwar vorzugsweise nahe der Treiberschaltung. Weitere Information ist in der oben angegebenen Patentveröffentlichung gegeben.

Somit gibt es bei einer Treiberschaltung des oben beschriebenen Stromschaltertyps das Problem, daß während Signalübergangsperioden (wenn die Transistoren in der Treiberschaltung gerade schalten) sich die von der Leistungsversorgung und der Erdung gesehenen Impedanzen aufgrund der dynamischen Änderungen in bezug auf die Transistorimpedanzen momentanen Änderungen unterziehen, und zugelassen wird, daß ein Kurzschlußstrom fließt, was ein Gleichtaktrauschen erzeugt (und eine geringe Menge an differentiellem Rauschen), was zu Leistungsversorgungs- und Erdungsstörungen führt. Zum Eliminieren dieses Gleichtaktrauschens ist es nötig, einen Umgehungskondensator innerhalb des IC-Chips nahe der Treiberschaltung einzubetten, aber dies beschränkt das Design des IC-Chips.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Leistungsversorgungs- und Erdungsstörungen zu reduzieren, die durch eine Übertragung von Signalen hoher Geschwindigkeit verursacht werden.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, Signalübertragungsgeschwindigkeiten zu erhöhen.

Es ist eine weitere Aufgabe, das Entkoppeln von Leistungsversorgungs- und Erdungsleitungen zu vereinfachen.

Die erfundene Treiberschaltung empfängt eine Leistung auf unterschiedlichen Potentialen von einer ersten Leistungsversorgung und einer zweiten Leistungsversorgung und empfängt ein Eingangssignal mit einem ersten Pegel und einem zweiten Pegel. Die Treiberschaltung führt ein komplementäres Signal zu einem Signalübertragungsleitungspaar zu, das eine erste und eine zweite Signalübertragungsleitung hat, durch Schließen eines ersten Strompfads zwischen der ersten Leistungsversorgung und der ersten Signalübertragungsleitung und eines zweiten Strompfads zwischen der zweiten Leistungsversorgung und der zweiten Signalübertragungsleitung, wenn das Eingangssignal auf dem ersten Pegel ist. Wenn das Eingangssignal auf dem zweiten Pegel ist, öffnet die Treiberschaltung den ersten Strompfad und den zweiten Strompfad und schließt einen dritten Strompfad zwischen der ersten Leistungsversorgung und der zweiten Leistungsversorgung unter Umgehung des Signalübertragungsleitungspaars, so daß kein komplementäres Signal zugeführt wird. Die erste und die zweite Signalübertragungsleitung sind wechselseitig parallel und haben eine gleiche Länge.

Die zweite Leistungsversorgung kann eine Erdungsversorgung sein.

Die Treiberschaltung verhält sich als dc-Schaltung, die einen Strom von der ersten Leistungsversorgung zur zweiten Leistungsversorgung über den ersten Strompfad, das Signalübertragungsleitungspaar und den zweiten Strompfad zuführt, wenn das Eingangssignal auf dem ersten Pegel ist, und über den dritten Strompfad, wenn das Eingangssignal auf dem zweiten Pegel ist. Während Übergängen zwischen den zwei Eingangssignalpegeln erhöht sich die Impedanz des ersten und des zweiten Strompfads, während die Impedanz des dritten Strompfads kleiner wird, oder umgekehrt, so daß die von den Leistungsversorgungen aus gesehene Impedanz im wesentlichen konstant bleibt. Folglich erzeugt die Treiberschaltung ein vergleichsweise kleines Gleichtaktrauschen, stört die Leistungsversorgungspotentiale nicht signifikant und kann Signale mit hoher Geschwindigkeit übertragen, ohne eine signifikante elektromagnetische Interferenz zu erzeugen. Diese Effekte werden weiterhin erhalten, ohne sich auf das Entkoppeln der Leistungsversorgungsleitungen durch einen Umgehungskondensator zu verlassen; insbesondere ist es nicht nötig, einen Umgehungskondensator in der Treiberschaltung einzubetten. Somit gibt es, während ein Umgehungskondensator verwendet werden kann, keine engen Beschränkungen in bezug auf seine Montageposition, seine parasitäre Induktanz und andere Attribute.

Die erfundene Empfangsschaltung enthält einen Differentialverstärker mit einem Paar von differentiellen Eingangsanschlüssen und einem Abschlußtransistor, der zwischen den differentiellen Eingangsanschlüssen gekoppelt ist. Die differentiellen Eingangsanschlüsse sind durch jeweilige Widerstände mit einem Signalübertragungsleitungspaar des oben beschriebenen Typs gekoppelt. Der Differentialverstärker erzeugt ein Ausgangssignal, das anzeigt, ob ein komplementäres Signal auf dem Signalübertragungsleitungspaar vorhanden ist oder nicht.

Wenn das komplementäre Signal vorhanden ist, lädt es die Eingangskapazität des Differentialverstärkers. Wenn das komplementäre Signal verschwindet, wird die gespeicherte Ladung durch den Abschlußtransistor sofort entladen, was ermöglicht, daß der Signalabwesenheitszustand schnell erfaßt wird.

Das erfundene Signalübertragungs-Bussystem weist das oben beschriebene Signalübertragungsleitungspaar auf, und einen Abschlußwiderstand, der die erste Signalübertragungsleitung und die zweite Signalübertragungsleitung an einem Ende des Signalübertragungsleitungspaars miteinander verbindet, was die charakteristische Impedanz der ersten Signalübertragungsleitung und der zweiten Signalübertragungsleitung anpaßt. Das Signalübertragungsleitungspaar ist mit wenigstens einer Treiberschaltung des erfundenen Typs gekoppelt, oder wenigstens einer Empfangsschaltung des erfundenen Typs. Mehrere Anschlußkonfigurationen sind möglich.

Bei einer Konfiguration ist eine Treiberschaltung mit dem Ende des Signalübertragungsleitungspaars gegenüberliegend zum Abschlußwiderstand gekoppelt, und ist wenigstens eine Empfangsschaltung durch einen Verzweigungsabschnitt mit dem Signalübertragungsleitungspaar an einer Steile gekoppelt, die zwischen seinen zwei Enden liegt.

Bei einer weiteren Konfiguration ist eine Empfangsschaltung mit dem Ende des Signalübertragungsleitungspaars gegenüberliegend zum Abschlußwiderstand gekoppelt und ist wenigstens eine Treiberschaltung durch einen Verzweigungsabschnitt mit dem Signalübertragungsleitungspaar bei einer Stelle gekoppelt, die zwischen seinen zwei Enden liegt.

Bei einer weiteren Konfiguration ist ein erster IC-Chip mit dem Ende des Signalübertragungsleitungspaars gegenüberliegend zum Abschlußwiderstand gekoppelt und ist ein zweiter IC-Chip durch einen Verzweigungsabschnitt mit dem Signalübertragungsleitungspaar bei einer Stelle gekoppelt, die zwischen seinen zwei Enden liegt. Jeder der zwei IC-Chips enthält sowohl eine Treiberschaltung als auch eine Empfangsschaltung, was ermöglicht, daß komplementäre Signale in beiden Richtungen auf dem Signalübertragungsleitungspaar übertragen werden.

Beim erfundenen Signalübertragungs-Bussystem verhindert der Abschlußwiderstand eine Reflexion am Ende des Signalübertragungsleitungspaars. Eine Verwendung der erfundenen Treiberschaltung und/oder der erfundenen Empfangsschaltung ermöglicht eine Signalübertragung mit hoher Geschwindigkeit.

Wenn die erfundene Treiberschaltung beim erfundenen Signalübertragungs- Bussystem verwendet wird, kann der Abschlußwiderstand als zwei Widerstände konfiguriert sein, die in Reihe gekoppelt sind, wobei der Knoten zwischen den zwei Widerständen mit der zweiten Leistungsversorgung gekoppelt ist. Diese Konfiguration stabilisiert das Potential des Signalübertragungsleitungspaars, wenn das komplementäre Signal nicht vorhanden ist, was dem Signalübertragungsleitungspaar eine zusätzliche Immunität gegenüber einer externen elektromagnetischen Interferenz gibt.

Die erfundene Treiberschaltung kann auch einen Rauscheliminierungswiderstand enthalten, der zwischen der ersten Signalübertragungsleitung und der zweiten Signalübertragungsleitung gekoppelt ist, um Reflexionen zu absorbieren, die bei Zwischenstellen auf dem Signalübertragungsleitungspaar auftreten können. Der Rauscheliminierungswiderstand kann als zwei Widerstände konfiguriert sein, die in Reihe gekoppelt sind, wobei der Knoten zwischen den zwei Widerständen mit der zweiten Leistungsversorgung gekoppelt ist, um das Potential des Signalübertragungsleitungspaars zu stabilisieren, wenn das komplementäre Signal abwesend ist, und um eine zusätzliche Immunität gegenüber einer externen elektromagnetischen Inferenz zu liefern.

Eine Leistung von der ersten und der zweiten Leistungsversorgung kann über ein Leistungsleitungspaar zur Treiberschaltung zugeführt werden, das parallele Leitungen gleicher Länge aufweist. Die Induktanzen dieser parallelen Leitungen werden sich dann auslöschen, so daß das Leistungsleitungspaar im wesentlichen frei von einer Reaktanz ist. Dieser Aufbau hilft, elektromagnetische Störungen auf den Leistungsleitungen zu verhindern. Ein Umgehungskondensator kann mit dem Leistungsleitungspaar gekoppelt sein, um die Effekte von elektromagnetischem Rauschen, das durch andere Schaltungen erzeugt wird, zu reduzieren.

Ein oder mehrere Widerstände können in Reihe zwischen der Treiberschaltung und den Leistungsversorgungen eingefügt sein, um einen Stromverbrauch zu reduzieren und um somit eine Leistungsdissipation zu reduzieren.

Die Empfangsschaltung, die Treiberschaltung oder der IC-Chip, die bei einer Zwischenstelle daran mit dem Signalübertragungsleitungspaar gekoppelt sind, kann über ein Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar gekoppelt sein, das parallele Leitungen gleicher Länge aufweist. Wenn eine Treiberschaltung auf diese Weise gekoppelt ist, ist die charakteristische Impedanz des Verzweigungs- Übertragungsleitungspaars vorzugsweise eine Hälfte der charakteristischen Impedanz des Signalübertragungsleitungspaars.

Das Signalübertragungs-Bussystem kann zwei oder mehrere Signalübertragungsleitungspaare enthalten, die mit jeweiligen Treiberschaltungen oder Empfangsschaltungen durch Verzweigungs-Übertragungsleitungspaare gekoppelt sind. Ein Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar kann dann ein Signalübertragungsleitungspaar kreuzen, mit dem es nicht gekoppelt ist. Bei einer bevorzugten Struktur bei diesem Fall sind die erste und die zweite Signalübertragungsleitung, die das Signalübertragungsleitungspaar bilden, wechselseitig durch eine erste dielektrische Schicht getrennt, wobei die erste und die zweite Verzweigungs-Übertragungsleitung, die das Verzweigungs- Übertragungsleitungspaar bilden, wechselseitig durch eine zweite dielektrische Schicht getrennt sind, und ist das Signalübertragungsleitungspaar vom Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar durch eine dritte dielektrische Schicht getrennt, die wenigstens zweimal so dick wie die erste und die zweite dielektrische Schicht ist. Die Induktanzen der ersten und der zweiten Signalübertragungsleitung löschen sich dann aus, und die Induktanzen der ersten und der zweiten Verzweigungs-Übertragungsleitung löschen sich aus, so daß das Signalübertragungsleitungspaar und das Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar eine Reaktanz von Null haben. Das Signalübertragungsleitungspaar und das Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar sind auch ausreichend voneinander getrennt, daß eine wechselseitige Interferenz zwischen den Signalen auf ihnen bei der Kreuzungsstelle verhindert wird.

Wenn die Empfangsschaltung einen ausreichend hohen Eingangswiderstand und eine ausreichend niedrige Eingangskapazität hat, kann sie direkt mit dem Signalübertragungsleitungspaar gekoppelt sein.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die beigefügten Zeichnungen zeigen folgendes:

Fig. 1 ist ein Schaltungsdiagramm eines Signalübertragungs-Bussystems, das ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;

Fig. 2A und 2B sind Schnittansichten von Übertragungsleitungspaaren;

Fig. 3 ist eine Schnittansicht, die elektromagnetische Felder darstellt, die Übertragungsleitungspaare umgeben;

Fig. 4 ist ein Schaltungsdiagramm einer Verzweigungs-Empfangseinheit in Fig. 1;

Fig. 5 ist ein vereinfachtes Schaltungsdiagramm des Signalübertragungs- Bussystems in Fig. 1;

Fig. 6 ist eine Draufsicht auf einen Verzweigungsabschnitt in Fig. 1;

Fig. 7A stellt Impedanzvariationen der Treiberschaltung in Fig. 1 dar;

Fig. 7B stellt Impedanzvariationen der in Fig. 22 gezeigten herkömmlichen Treiberschaltung dar;

Fig. 8 ist ein vereinfachtes Schaltungsdiagramm, das eine Variation des Signalübertragungs-Bussystems in Fig. 1 zeigt;

Fig. 9 ist eine perspektivische Ansieht eines Verzweigungsabschnitts in Fig. 8;

Fig. 10 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine weitere Variation des Signalübertragungs-Bussystems in Fig. 1 zeigt;

Fig. 11 ist eine Schnittansicht des Schaltungssubstrats in Fig. 10, das mehrere Übertragungsleitungspaare zeigt;

Fig. 12 ist ein Schaltungsdiagramm eines weiteren Signalübertragungs- Bussystems, das ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;

Fig. 13 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine Variation des Signalübertragungs-Bussystems in Fig. 12 zeigt;

Fig. 14 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine weitere Variation des Signalübertragungs-Bussystems in Fig. 12 zeigt;

Fig. 15 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine weitere Variation des Signalübertragungs-Bussystems in Fig. 12 zeigt;

Fig. 16 ist ein Schaltungsdiagramm eines weiteren Signalübertragungs- Bussystems, das ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;

Fig. 17 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine Variation des Signalübertragungs-Bussystems in Fig. 16 zeigt;

Fig. 18 ist ein Schaltungsdiagramm eines weiteren Signalübertragungs- Bussystems, das ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;

Fig. 19 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine Variation des Signalübertragungs-Bussystems in Fig. 18 zeigt;

Fig. 20 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine weitere Variation des Signalübertragungs-Bussystems in Fig. 18 zeigt;

Fig. 21 ist ein Schaltungsdiagramm eines Signalübertragungs-Bussystems, das eine herkömmliche CMOS-Treiberschaltung verwendet;

Fig. 22 ist ein Schaltungsdiagramm eines Signalübertragungs-Bussystems, das eine herkömmliche Treiberschaltung vom Stromschaltertyp verwendet;

Fig. 23 ist ein Schaltungsdiagramm einer Bewertungsschaltung zum Messen eines durch die Treiberschaltung in Fig. 22 erzeugten Gleichtaktrauschens;

Fig. 24A, 24B und 24C zeigen mit der Bewertungsschaltung in Fig. 23 gemessene Spannungswellenformen;

Fig. 25A, 25B, 25C und 25D sind Schaltungsdiagramme von zum Simulieren eines Gleichtaktrauschens verwendeten Ersatzschaltbildern; und

Fig. 26A, 26B, 26C und 26D sind Wellenformdiagramme, die Ergebnisse der Gleichtaktrausch-Simulationen zeigen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Nun werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen gezeigt sind. Die erste Leistungsversorgung wird zur Vereinfachung die Leistungsversorgung (Vdd) genannt werden, die zweite Leistungsversorgung wird Erdung (GND) genannt werden und das Leistungsleitungspaar wird Leistungs- Erdungs-Leitungspaar genannt werden.

Das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das in Fig. 1 gezeigte Signalübertragungs-Bussystem, das ein Signalübertragungsleitungspaar 1, einen Abschlußwiderstand 2, eine Treiberschaltung 3, einen oder mehrere Verzweigungsabschnitte 4 (zwei sind gezeigt), eine oder mehrere Empfangsschaltungen 5 (zwei sind gezeigt), ein Leistungs-Erdungs-Leitungspaar 6 und einen Umgehungskondensator 7 aufweist, die in oder auf einem Schaltungssubstrat 8 angeordnet sind. Die Treiberschaltung 8 ist in einem IC-Chip oder Treiberchip 9 angeordnet und jede Empfangsschaltung 5 ist in einem anderen IC-Chip oder Empfangschip 10 angeordnet, wobei diese IC-Chips 9, 10 auf dem Schaltungssubstrat angebracht sind. Neue Merkmale sind in sowohl der Treiberschaltung 3 als auch den Empfangsschaltungen 5 vorhanden.

Das Signalübertragungsleitungspaar 1 weist zwei parallele Signalübertragungsleitungen 1a, 1b gleicher Länge auf. Der Abschlußwiderstand 2, der ein Ende des Signalübertragungsleitungspaars 1 abschließt, ist an die charakteristische Impedanz der Signalübertragungsleitungen 1a, 1b angepaßt. Die Treiberschaltung 3 ist am anderen Ende des Signalübertragungsleitungspaars 1 angeordnet. Die Verzweigungsabschnitte 4 und Empfangsschaltungen 5 sind an Zwischenstellen an dem Signalübertragungsleitungspaar 1 zwischen den zwei Enden angeordnet, wobei jede Empfangsschaltung 5 durch einen Verzweigungsabschnitt 4 mit dem Signalübertragungsleitungspaar 1 gekoppelt ist. Eine Empfangsschaltung 5 und ihr angeschlossener Verzweigungsabschnitt 4 bilden miteinander eine Verzweigungs-Empfangseinheit.

Das Leistungs-Erdungs-Leitungspaar 6 weist eine Leistungsversorgungsleitung 6a und eine Erdungsleitung 6b auf, die zueinander parallel und in bezug auf die Länge gleich sind. Die Leistungsversorgungsleitung 6a koppelt einen Leistungsanschluß E₁ der Treiberschaltung 3 mit einer Leistungsversorgung Vdd. Die Erdungsleitung 6b koppelt einen Erdungsanschluß E₂ der Treiberschaltung 3 mit einer Erdung (GND).

Sowohl das Signalübertragungsleitungspaar 1 als auch das Leistungs-Erdungs- Leitungspaar 6 sind Übertragungsleitungspaare, die zwei parallele Übertragungsleitungen gleicher Länge aufweisen. Die Fig. 2A und 2B zeigen zwei mögliche Anordnungen eines solchen Übertragungsleitungspaars. In Fig. 2A sind die zwei Übertragungsleitungen 11a, 11b, die das Übertragungsleitungspaar 11 bilden, Seite an Seite auf derselben Oberfläche einer dielektrischen Schicht 8a angeordnet, die einen Teil des Schaltungssubstrats 8 bildet, wobei ihre Zentren um einen bestimmten Abstand (a) getrennt sind. In Fig. 2B sind die zwei Übertragungsleitungen 11a, 11b an gegenüberliegenden Oberflächen dieser dielektrischen Schicht 8a angeordnet, wobei sie einander gegenüberliegen, so daß sie durch die Dicke (t) der dielektrischen Schicht 8a getrennt sind. Die zwei Übertragungsleitungen 11a, 11b haben eine gleiche Länge, obwohl dies in den Querschnittsansichten in den Fig. 2A und 2B nicht sichtbar ist.

Bei den in beiden Fig. 2A und 2B gezeigten Übertragungsleitungspaaren 11 löscht die Induktanz der Übertragungsleitung 11a die Induktanz der Übertragungsleitung 11b aus; diese Eigenschaft unterdrückt eine elektromagnetische Interferenz.

Bei der in Fig. 2A gezeigten Struktur wird dann, wenn zwei Übertragungsleitungspaare 11, 12 um einen Abstand (b) getrennt sind, der größer als das Zweifache der internen Trennung (a) jedes Übertragungsleitungspaars ist (b < 2a), das elektromagnetische Feld jedes Übertragungsleitungspaars im wesentlichen geschlossen werden, und seine elektromagnetische Strahlung wird das andere Übertragungsleitungspaar nicht signifikant beeinflussen. Bei der in Fig. 2B gezeigten Struktur wird da 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002010101066 00004 99880nn, wenn die Trennung (s) zwischen zwei benachbarten Signalübertragungsleitungspaaren 11, 12 größer als das Zweifache der Summe der Dicke (t) der dielektrischen Schicht 8a und der Breite (c) der einzelnen Übertragungsleitungen ist, d. h. wenn

s < 2(t + c),

das elektromagnetische Feld jedes Übertragungsleitungspaars wiederum im wesentlichen geschlossen werden, und seine elektromagnetische Strahlung wird das andere Übertragungsleitungspaar nicht signifikant beeinflussen. Die in Fig. 2B gezeigte Struktur wird bei diesem und den darauffolgenden Ausführungsbeispielen angenommen sein. Somit wird in der folgenden Beschreibung ein Übertragungsleitungspaar mit parallelen Übertragungsleitungen gleicher Länge ein Übertragungsleitungspaar mit der in Fig. 2B gezeigten Struktur bedeuten.

Die Leistungsversorgungsleitung 6a und die Erdungsleitung 6b, die vorherrschend Gleichstrom tragen, müssen nicht immer die in Fig. 2A oder 2B gezeigte Struktur haben, aber bei einem Signalübertragungs-Bussystem, das digitale Signale hoher Geschwindigkeit trägt, ist es für irgendwelche Übertragungsleitungen, auf welchen eine Ladung fließt, um geschlossene elektromagnetische Felder zu haben, wünschenswert, die Effekte elektromagnetischer Strahlung auf andere Übertragungsleitungen oder andere Schaltungselemente zu reduzieren.

Das Ausmaß des elektromagnetischen Felds EM, das ein Übertragungsleitungspaar mit der oben beschriebenen parallelen Struktur gleicher Länge umgibt, ist in Fig. 3 schematisch gezeigt. Die Dicke (t) der dielektrischen Schicht 8a sollte klein genug sein, um die oben angegebene Bedingung s < 2(t + c) zu erfüllen. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, dann wird, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, das elektromagnetische Feld EM des Signalübertragungsleitungspaars 11 im wesentlichen auf die unmittelbare Nähe des Übertragungsleitungspaars begrenzt und wird nicht mit dem elektromagnetischen Feld des benachbarten Signalübertragungsleitungspaars 12 interferieren.

Nimmt man wieder Bezug auf Fig. 1, weist die Treiberschaltung 3 ein Paar von Treibertransistoren 13, 14, einen Umgehungstransistor 15, einen Rauscheliminierungswiderstand 16, ein Paar von seriellen Widerständen 17, 18, einen Eingangsanschluß IN, ein Paar von Treiberanschlüssen D₁, D₂ und den Leistungsversorgungsanschluß E₁ und den Erdungsanschluß E₂, die oben angegeben sind, auf.

Ein Übertragungs-Eingangssignal CS wird zum Eingangsanschluß IN von einer anderen Schaltung (nicht sichtbar) im Treiberchip 9 zugeführt. Der Treiberanschluß D₁ ist mit dem Ende der Signalübertragungsleitung 1a gekoppelt, der Treiberanschluß D₂ ist mit dem Ende der Signalübertragungsleitung 1b gekoppelt, der Leistungsanschluß E₁ ist mit dem Ende der Leistungsversorgungsleitung 6a gekoppelt und der Erdungsanschluß E₂ ist mit dem Ende der Erdungsleitung 6b gekoppelt.

Der Treibertransistor 13 ist ein nMOS-Transistor, der zwischen dem Leistungsanschluß E₁ und dem Treiberanschluß D₁ gekoppelt ist. Der Treibertransistor 14 ist ein nMOS-Transistor, der zwischen dem Treiberanschluß D₂ und dem Erdungsanschluß E₂ gekoppelt ist. Der Umgehungstransistor 15 ist ein pMOS-Transistor, der zwischen dem Leistungsanschluß E₁ und dem Erdungsanschluß E₂ gekoppelt ist. Die Gate-Elektroden der Treibertransistoren 13, 14 und des Umgehungstransistors 15 sind mit dem Eingangsanschluß IN gekoppelt.

Der serielle Widerstand 17 ist zwischen dem Treibertransistor 13 und dem Leistungsanschluß E₁ eingefügt, wobei er eine Reihenschaltung mit dem Treibertransistor 13 bildet. Der serielle Widerstand 18 ist zwischen dem Treibertransistor 14 und dem Erdungsanschluß E₂ eingefügt, wobei er eine Reihenschaltung mit dem Treibertransistor 14 bildet. Eine Elektrode des Umgehungstransistors 15 ist mit einer Elektrode des Treibertransistors 13 gekoppelt, wobei beide dieser Elektroden über den seriellen Widerstand 17 mit dem Leistungsanschluß E₁ gekoppelt sind. Die andere Elektrode des Umgehungstransistors 15 ist mit einer Elektrode des Treibertransistors 14 gekoppelt, wobei beide dieser Elektroden über den seriellen Widerstand 18 mit dem Erdungsanschluß E₂ gekoppelt sind. Der Rauscheliminierungswiderstand 16 ist zwischen den Treiberanschlüssen D₁, D₂ eingefügt.

Die Treibertransistoren 13, 14 schalten dann ein, wenn das Übertragungs- Eingangssignal TS auf dem hohen Logikpegel ist, und schalten dann aus, wenn TS auf dem niedrigen Logikpegel ist. (Der Kürze halber werden die TS-Logikpegel nachfolgend einfach der hohe Pegel und der niedrige Pegel genannt werden). Gegensätzlich dazu schaltet der Umgehungstransistor 15 dann aus, wenn TS auf dem hohen Pegel ist, und auf Ein, wenn TS auf dem niedrigen Pegel ist.

Wenn das Übertragungs-Eingangssignal TS auf dem hohen Pegel ist, koppeln die Transistoren 13, 14, 15 in der Treiberschaltung 3 die Signalübertragungsleitung 1a mit der Leistungsversorgung Vdd und koppeln die Signalübertragungsleitung 1b mit der Erdung, um dadurch eine positive Ladung zur Signalübertragungsleitung 1a und eine negative Ladung zur Signalübertragungsleitung 1b zuzuführen. Wenn das Übertragungs-Eingangssignal TS auf dem niedrigen Pegel ist, sind die Signal­ übertragungsleitungen 1a und 1b von der Leistungsversorgung Vdd und der Erdung getrennt, so daß keine Ladung zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zugeführt wird, sondern eine Ladung unter Umgehung des Signalübertragungsleitungspaars 1 von der Leistungsversorgung Vdd über den Umgehungstransistor 15 zur Erdung kurzgeschlossen wird.

Anders ausgedrückt wird dann, wenn das Übertragungs-Eingangssignal TS hoch ist, ein erster Strompfad zwischen der Leistungsversorgung Vdd und der Signalübertragungsleitung 1a (zwischen den Anschlüssen E₁ und D₁) geschlossen, und ein zweiter Strompfad wird zwischen der Signalübertragungsleitung 1b und der Erdung (zwischen den Anschlüssen D₂ und E₂) geschlossen, um dadurch ein komplementäres Signal zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zuzuführen. Wenn das Übertragungs-Eingangssignal TS niedrig ist, sind diese Strompfade geöffnet, und kein komplementäres Signal wird zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zugeführt, und statt dessen wird unter Umgehung des Signalübertragungsleitungspaars 1 ein dritter Strompfad zwischen der Leistungsversorgung Vdd und der Erdung (zwischen den Anschlüssen E₁ und E₂) geschlossen.

Die Treiberschaltung 3 behält demgemäß einen geschlossenen Pfad, der immer einen Strom zwischen der Leistungsversorgung und der Erdung führt. Von der Leistungsversorgung und der Erdung aus gesehen verhält sich die Treiberschaltung 3 als dc- bzw. Gleichstromschaltung. Nichts desto weniger schaltet die Treiberschaltung 3 das zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zugeführte komplementäre Signal gemäß dem Übertragungs-Eingangssignal TS ein und aus. Weitere Details werden später angegeben werden.

Ein komplementäres Signal, das sich auf einem Übertragungsleitungspaar (mit der in Fig. 2A oder 2B gezeigten parallelen Struktur mit gleicher Länge oder mit einer anderen Struktur, wie beispielsweise einer koaxialen Struktur oder einer Struktur mit einem verdrillten Paar) ausbreitet, erzeugt eine Bewegung einer positiven Ladung in einer Richtung auf einer Übertragungsleitung und eine gleiche Bewegung einer negativen Ladung in derselben Richtung auf der anderen Übertragungsleitung. In einer Treiberschaltung des in Fig. 22 gezeigten herkömmlichen Stromschaltertyps wird die Polarität des komplementären Signals gemäß dem Übertragungs-Eingangssignal TS geschaltet. Das bedeutet, daß entweder eine Übertragungsleitung die positive Ladung trägt und auf dem höheren Potential ist, oder die andere Übertragungsleitung die positive Ladung trägt und auf dem höheren Potential ist, in Abhängigkeit davon, ob das übertragene Signal eine "1" oder eine "0" ist. Gegensätzlich dazu führt die Treiberschaltung 3 des ersten Ausführungsbeispiels ein komplementäres Signal mit einer festen Polarität zu, schaltet aber das Signal in Abhängigkeit vom Übertragungs-Eingangssignal TS ein und aus. Das übertragene Signal wird demgemäß eine "1" oder "0", ob das komplementäre Signal vorhanden oder nicht vorhanden ist, und nicht gemäß der Polarität des komplementären Signals.

Die Verzweigungs-Empfangseinheit, die durch einen Verzweigungsabschnitt 4 und eine Empfangsschaltung 5 gebildet ist, die bei einer Zwischenstelle auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 angeordnet sind, erfaßt, ob gegenwärtig ein komplementäres Signal bei dieser Zwischenstelle vorhanden ist oder nicht. Der Verzweigungsabschnitt 4 zweigt eine bestimmte Menge der Energie des komplementären Signals vom Signalübertragungsleitungspaar 1 bei dieser Zwischenstelle ab, aber die Menge ist so gering, daß das komplementäre Signal auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 nicht signifikant gestört wird. Die Empfangsschaltung 5 empfängt das übertragene Signal durch Erfassen der geringen Menge an abgezweigter Energie, um dadurch zu bestimmen, ob das komplementäre Signal vorhanden oder nicht vorhanden ist.

Als Beispiel soll angenommen werden, daß der Spannungswert der Leistungsversorgung Vdd 1,0 V ist, die Widerstandswerte der seriellen Widerstände 17, 18 jeweils 100 Ω sind, der Widerstandswert des Abschlußwiderstands 2 15 Ω ist, der Ein-Widerstand jedes Treibertransistors 13, 14 15 Ω ist, daß die Übertragungsleitungen 1a, 1b frei von Skineffekten sind, und daß der dc- Widerstandswert jeder Übertragungsleitung 1a, 1b Null (0 Ω) ist.

Wenn die Treiberschaltung 3 ein komplementäres Signal zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zuführt; hat der Strom I_t auf jeder Übertragungsleitung 1a, 1b den folgenden Wert.

I_t = 1,0 V/(100 Ω + 100 Ω + 15 Ω + 15 Ω + 15 Ω) = 4,1 mA

Das Spannungsdifferential V_t zwischen den Signalübertragungsleitungen 1a und 1b (der Spannungsabfall über dem Abschlußwiderstand 2) hat den folgenden Wert.

V_t = 4,1 mA × 15 Ω = 61 mV

Wenn der Skineffekt in den Übertragungsleitungen 1a, 1b groß genug ist, um dem Signalübertragungsleitungspaar 1 einen dc-Widerstandswert von beispielsweise 30 Ω zuzuteilen, dann werden I_t und V_t wie folgt berechnet.

I_t = 1,0 V/(100 Ω + 100 Ω + 15 Ω + 15 Ω - 15 Ω + 30 Ω)
= 3,6 mA
V_t = 3,6 mA × 15 Ω = 55 mV

Wenn die Treiberschaltung 3 das komplementäre Signal ausschaltet, nachdem die gesamte Energie (eine Bewegung von Ladung), die zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zugeführt wurde, genau bevor das komplementäre Signal ausgeschaltet wurde, im Abschlußwiderstand 2 dissipiert worden ist, ist der Strom, der auf den Signalübertragungsleitungen 1a, 1b fließt, Null, so daß das Spannungsdifferential zwischen den Signalübertragungsleitungen 1a, 1b auch Null ist.

Die Verzweigungs-Empfangseinheit (die einen Verzweigungsabschnitt 4 und eine Empfangsschaltung 5 aufweist) muß die obige komplementäre Signalspannung V_t erfassen können, ohne die Ausbreitung des komplementären Signals auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 zu stören. Die Verzweigungs-Empfangseinheit muß demgemäß eine geringe Menge an Energie vom Signal­ übertragungsleitungspaar 1 abzweigen, ohne das komplementäre Signal signifikant zu dämpfen oder seine Wellenform zu zerstören. Die Verzweigungs- Empfangseinheit, wie sie vom Signalübertragungsleitungspaar 1 aus gesehen wird, muß sich daher als Schaltungselement mit hoher impedanz mit nur einer dc- Widerstandskomponente verhalten; die kapazitive Komponente der Impedanz muß vernachlässigbar klein sein.

Ein Beispiel für ein Schaltungselement mit hoher Impedanz mit einer adäquaten dc- Widerstandskomponente und einer vernachlässigbaren kapazitiven Komponente ist ein reines Widerstandselement mit einem Widerstandswert von vierhundert Ohm (0,4 kΩ) und einer Kapazität von Null. Ein weiteres Beispiel ist ein Schaltungselement mit einem Eingangswiderstandswert von 1 kΩ und einem Eingangskapazitätswert von 0,05 nF oder darunter. Wenn die charakteristische impedanz jeder Signalübertragungsleitung 1a, 1b 15 Ω ist, dann kann, wenn das Signalübertragungsleitungspaar 1 in eine Impedanz mit einem Eingangswiderstandswert von 0,4 kΩ verzweigt wird, der Anteil der Energie des komplementären Signals, der vom Signalübertragungsleitungspaar 1 abgezweigt wird, wie folgt berechnet werden.

15 Ω/(0,4 kΩ + 15 Ω) = 3,6%

Der obige Verzweigungswiderstand könnte auch als reiner Widerstand angesehen werden, der 3,6% oder weniger der Energie des komplementären Signals vom Signalübertragungsleitungspaar 1 abzweigt.

Wenn es eine Vielzahl von Verzweigungs-Empfangseinheiten gibt, muß jede einzelne Verzweigungs-Empfangseinheit zum Vermeiden eines Störens der Ausbreitung des komplementären Signals die obige Bedingung erfüllen, und die von allen der Verzweigungs-Empfangseinheiten abgezweigte Gesamtenergie darf keine feste Grenze überschreiten, wie beispielsweise zehn Prozent (10%) der zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zugeführten Energie eines komplementären Signals.

Wie es im Hintergrund der Erfindung erklärt ist, ist das zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zugeführte komplementäre Signal fast frei von Rauschen, weil sich ein Gleichtaktrauschen auslöscht, so daß auch dann, wenn nur ein kleiner Teil der Energie des komplementären Signals in jede Verzweigungs- Empfangseinheit abgezweigt wird, diese Energie zur Erfassung des Spannungsdifferentials V_t ausreicht.

Fig. 4 ist ein Schaltungsdiagramm einer Verzweigungs-Empfangseinheit. Der Verzweigungsabschnitt 4 in Fig. 4 weist ein Verzweigungs-Widerstandspaar 20 und ein Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar 21 auf. Das Verzweigungs- Übertragungsleitungspaar 21 weist zwei parallele Verzweigungs-Übertra­ gungsleitungen 21a und 21b gleicher Länge auf. Das Verzweigungs- Widerstandspaar 20 weist zwei Verzweigungswiderstände 20a und 20b auf. Der Verzweigungswiderstand 20a ist zwischen einer Zwischenstelle auf der Signalübertragungsleitung 1a und einem Ende der Verzweigungs- Übertragungsleitung 21a eingefügt. Das andere Ende der Verzweigungs- Übertragungsleitung 21a ist mit einem Eingangsanschluß IN₁ der Empfangsschaltung 6 gekoppelt. Der Verzweigungswiderstand 20b ist zwischen einer Zwischenstelle auf der Signalübertragungsleitung 1b und einem Ende der Verzweigungs-Übertragungsleitung 21b eingefügt. Das andere Ende der Verzweigungs-Übertragungsleitung 21b ist mit einem anderen Eingangsanschluß IN₂ der Empfangsschaltung 5 gekoppelt.

Die Verzweigungswiderstände 20a und 20b haben jeweilige Widerstandswerte von wenigstens vierhundert Ohm (0,4 kΩ), um eine Energie eines komplementären Signals abzuzweigen, ohne eine Signalausbreitung auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 zu stören. Ein Widerstand von 1 kΩ wird nachfolgend als Beispiel angenommen werden. Das Verzweigungs- Übertragungsleitungspaar 21 ist ein Übertragungsleitungspaar, das die abgezweigte Energie des komplementären Signals zur Empfangsschaltung 5 überträgt.

Die Empfangsschaltung 5 weist einen Differentialverstärker 22, einen Abschlußtransistor 23, die oben angegebenen Eingangsanschlüsse IN₁, und IN₂ und einen Ausgangsanschluß OUT auf. Die Energie des komplementären Signals, die durch den Verzweigungsabschnitt 4 abgezweigt ist, wird bei den Eingangsanschlüssen IN₁, IN₂ empfangen, die die differentiellen Eingangsanschlüsse des Differentialverstärkers 22 sind. Der Ausgangsanschluß OUT, der der Ausgangsanschluß des Differentialverstärkers 22 ist, gibt ein Empfangs-Ausgangssignal mit einem Spannungspegel aus, der gemäß dem Vorhandensein oder dem Nichtvorhandensein einer Spannung des komplementären Signals bei den Eingangsanschlüssen IN₁, IN₂ variiert.

Durch solches Erfassen des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins einer Spannung des komplementären Signals an den Eingangsanschlüssen IN₁, IN₂ erfaßt die Empfangsschaltung 5, ob ein komplementäres Signal an der Zwischenstelle auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 vorhanden ist oder nicht, mit welchem die Empfangsschaltung 5 über die Verzweigungswiderstände 20a, 2b gekoppelt ist, ohne die Ausbreitung des komplementären Signals auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 zu stören. Die Empfangsschaltung 5 bestimmt somit, ob das übertragene Signal im "1"- oder "0"-Zustand ist, und erzeugt ein entsprechendes Empfangs-Ausgangssignal RS. Ein spezielles Merkmal der Empfangsschaltung 5 ist der Abschlußtransistor 23, der über den Eingangsanschlüssen IN₁ und IN₂ angeschlossen ist. Die Empfangsschaltung 5 wird später detaillierter beschrieben werden.

Nimmt man wieder Bezug auf Fig. 1, ist der Umgehungskondensator 7 nahe der Außenseite des Treiberchips 9 gekoppelt zwischen der Leistungsversorgungsleitung 6a und der Erdungsleitung 6b angeordnet. Weil sich die Treiberschaltung 3 von der Leistungsversorgung und der Erdung aus gesehen als dc-Schaltung verhält, muß der Umgehungskondensator 7 nicht im Treiberchip 9 eingebettet sein. Tatsächlich ist der Umgehungskondensator 7 fast unnötig, insoweit das Signalübertragungs-Bussystem selbst betroffen ist. Die Hauptfunktion des Umgehungskondensators 7 in Fig. 1 besteht darin, das Leistungs-Erdungs- Leitungspaar 6 davor zu bewahren, durch elektromagnetische Strahlung beeinflußt zu werden, die durch andere Schaltungen erzeugt wird.

Fig. 5 zeigt ein vereinfachtes Schaltungsdiagramm des Signalübertragungs- Bussystems in Fig. 1. Beim Signalübertragungsleitungspaar 1 in Fig. 5 ist die Signalübertragungsleitung 1a über der dielektrischen Schicht 8a angeordnet. Die Signalübertragungsleitung 1b ist unter der dielektrischen Schicht Sa der Signalübertragungsleitung 1a gegenüberliegend angeordnet. Am Ende des Signalübertragungsleitungspaars 1 nahe der Treiberschaltung 3 divergieren die zwei Signalübertragungsleitungen 1a, 1b auseinander, um nahe der Treiberschaltung 3 in jeweils einer Anschlußfleckenelektrode 1c und einer Kompaktelektrode 1d abzuschließen. Gleichermaßen divergieren die zwei Signalübertragungsleitungen 1a, 1b nahe dem Abschlußwiderstand 2, um in einer Anschlußfleckenelektrode 1e und einer Kontaktelektrode 1f abzuschließen. Diese Elektroden 1c, 1d, 1e, 1f sind einheitlich mit den Signalübertragungsleitungen 1a, 1b. Die dielektrische Schicht 8a hat ein Durchgangsloch, durch welches eine über der dielektrischen Schicht 8a angeordnete Anschlußfleckenelektrode 1g einen Kontakt mit der Kontaktelektrode 1d macht, und ein weiteres Durchgangsloch, durch welches eine über der dielektrischen Schicht 8a angeordnete Anschlußfleckenelektrode 1h einen Kontakt mit der Kontaktelektrode 1f macht. Der Treiberchip 9 (der in Fig. 1 gezeigt ist), der die Treiberschaltung 3 enthält, ist mit den Anschlußfleckenelektroden 1c und 1g durch eine Flip-Chip-Kontaktierung oder eine Drahtkontaktierung gekoppelt. Gleichermaßen ist der Abschlußwiderstand 2 mit den Anschlußfleckenelektroden 1e und 1h durch eine Flip-Chip-Kontaktierung oder Drahtkontaktierung gekoppelt, wobei der Abschlußwiderstand 2 ein Chip- Widerstand ist.

Die Verzweigungsabschnitte 4, die jeweils ein Verzweigungs-Widerstandspaar 20 und ein Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar 21 aufweisen, sind jeweils mit dem Signalübertragungsleitungspaar 1 durch zwei Anschlußfleckenelektroden 4a, 4b und eine Kontaktelektrode 4c gekoppelt, wie es in Fig. 6 gezeigt ist. Die Anschlußfleckenelektrode 4a ist einheitlich mit der Signalübertragungsleitung 1a; die Kontaktelektrode 4c ist einheitlich mit der Signalübertragungsleitung 1b und macht einen Kontakt mit der Anschlußfleckenelektrode 4b durch ein Durchgangsloch 8b in der dielektrischen Schicht. Bei den Annäherungen zu diesen Anschlußfleckenelektroden 4a, 4b divergieren die Verzweigungs- Übertragungsleitungen 21a, 21b und enden jeweils in einer Anschlußfleckenelektrode 21c und einer Kontaktelektrode 21d, die nicht einander gegenüberliegen. Die Verzweigungs-Übertragungsleitungen 21a, 21b divergieren auch in eine Anschlußfleckenelektrode 21e und eine Kontaktelektrode 21f an ihren gegenüberliegenden Enden nahe den Eingangsanschlüssen IN₁, IN₂ der Empfangsschaltung 5. Die Anschlußfleckenelektroden 21g, 21h machen einen Kontakt mit jeweiligen Kontaktelektroden 21d, 21f durch jeweilige Durchgangslöcher 8c, 8d. Die Verzweigungswiderstände 20a, 20b sind mit den Anschlußfleckenelektroden 4a, 4b, 21c, 21g durch eine Flip-Chip-Kontaktierung (wie es in Fig. 6 gezeigt ist) oder durch eine Drahtkontaktierung gekoppelt. Der Empfangschip 10, der die Empfangsschaltung 5 enthält, ist gleichermaßen mit den Anschlußfleckenelektroden 21e, 21h durch eine Flip-Chip-Kontaktierung oder (wie es in Fig. 6 gezeigt ist) durch eine Drahtkontaktierung gekoppelt.

Als nächstes werden die Treiberschaltung 3 und die Empfangsschaltung 5 detaillierter beschrieben werden.

Nimmt man wieder Bezug auf Fig. 1, ist der Rauscheliminierungswiderstand 16 vorgesehen, um ein Reflexionsrauschen zu absorbieren. Aufgrund der hohen Eingangsimpedanz der Verzweigungs-Empfangseinheiten, wie sie von den Verzweigungsstellen auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 aus gesehen wird, tritt eine Reflexion bei den Verzweigungsstellen auf, was dazu führt, daß ein kleiner Teil der Energie des komplementären Signals zur Treiberschaltung 3 zurückreflektiert wird. Der Rauscheliminierungswiderstand 16 absorbiert diese reflektierte Energie, so daß sie nicht noch einmal von der Treiberschaltung 3 zurück auf das Signalübertragungsleitungspaar 1 reflektiert wird. Eine mögliche Dämpfung des komplementären Signals aufgrund von Mehrfachreflexionen wird dadurch reduziert. Der Widerstandswert des Rauscheliminierungswiderstands 16 sollte etwa das Zehnfache der charakteristischen Impedanz des Signalübertragungsleitungspaars 1 sein. Wenn die charakteristische Impedanz des Signalübertragungsleitungspaars 1 beispielsweise 15 Ω ist, dann ist ein geeigneter Wert für den Rauscheliminierungswiderstand 16 150 Ω. Es ist auch möglich, den Rauscheliminierungswiderstand 16 wegzulassen.

Die seriellen Widerstände 17, 18 reduzieren den Stromverbrauch und somit die Leistungsdissipation der Treiberschaltung 3. Durch die Auswahl geeigneter Widerstandswerte kann der durch die Treiberschaltung 3 verbrauchte Strom auf einen erwünschten Pegel reduziert werden, und zwar vorzugsweise auf den minimalen Wert innerhalb des Bereichs, der eine Erfassung des komplementären Signals durch die Empfangsschaltung 5 zuläßt. Einer oder beide der seriellen Widerstände 17, 18 können weggelassen werden.

Die wesentlichen Teile der Treiberschaltung 3 sind die Treibertransistoren 13, 14, die das komplementäre Signal selektiv zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zuführen, und der Umgehungstransistor 15, der einen Strompfad unter Umgehung des Signalübertragungsleitungspaars 1 selektiv schließt. Der Grund, warum der Umgehungstransistor 15 nötig ist, ist wie folgt.

Die Leistungsversorgung Vdd und die Erdung sind mit einer großen Anzahl von Schaltungen gekoppelt, was ein Leistungsversorgungsnetzwerk auf dem Schaltungssubstrat 8 bildet. Weiterhin ist das Leistungs-Erdungs-Leitungspaar 6 ein Typ einer Übertragungsleitung. Wenn der Umgehungstransistor 15 nicht vorhanden wäre, dann würden, wenn sich das Übertragungs-Eingangssignal TS vom hohen Pegel zum niedrigen Pegel änderte, was die Treibertransistoren 13, 14 ausschaltet, die Leistungs- und Erdungsanschlüsse E₁, E₂ der Treiberschaltung 3 plötzlich ein Eingangstor hoher Impedanz werden, und die gesamte Energie, die zu diesen Anschlüssen zugeführt wird, würde in Richtung zur Leistungsversorgung Vdd und zur Erdung über das Leistungs-Erdungs-Leitungspaar 6 hinunter zurückreflektiert werden. Diese reflektierte Energie würde an anderen Knoten im Leistungsversorgungsnetzwerk weiter reflektiert werden, und die Mehrfachreflexionen würden die Leistungsversorgungs- und Erdungspotentiale stören.

Da der Umgehungstransistor 15 einschaltet, wenn die Treibertransistoren 13, 14 ausschalten, was einen Umgehungsstrompfad zwischen den Leistungs- und Erdungsanschlüssen E₁, E₂ bildet, werden diese Anschlüsse niemals in den Zustand hoher Impedanz versetzt. Eine Totalreflexion von Energie zurück auf das Leistungs-Erdungs-Leitungspaar 6 wird dadurch vermieden.

Das im Hintergrund der Erfindung angegebene Problem des Gleichtaktrauschens wird durch den Umgehungstransistor 15 auch abgeschwächt. Wie es früher erklärt ist, tritt ein Gleichtaktrauschen auf, wenn der normale Signalübertragungspfad durch einen Pfad mit niedriger Impedanz ersetzt wird, der einen Strom für einen kurzen Moment auf halbem Weg durch das Transistorschaltintervall direkt vom Leistungsanschluß zum Erdungsanschluß führt. Wenn die Schaltcharakteristiken des Umgehungstransistors 15 jedoch diejenigen der Treibertransistoren 13, 14 komplementieren, dann können Umschaltungen zwischen dem Strompfad, der durch die Treibertransistoren 13, 14 und das Signalübertragungsleitungspaar 1 verläuft, und dem parallelen Pfad, der durch den Umgehungstransistor 15 verläuft, ohne irgendwelche plötzlichen Änderungen in bezug auf die Impedanz zwischen den Leistungs- und Erdungsanschlüssen E₁, E₂ durchgeführt werden. Darüber hinaus kann deshalb, weil der Umgehungstransistor 15 kein Treibertransistor ist, er derart entworfen sein, daß er die erwünschten Schaltcharakteristiken hat. Leistungs- und Erdungsstörungen aufgrund eines Gleichtaktrauschens können somit vermieden werden.

Das Design des optimalen Ein-Widerstands des Umgehungstransistors 15 wird nachfolgend beschrieben werden. Der Ein-Widerstand des Umgehungstransistors 15 ist vorzugsweise gleich der Summe des Ein-Widerstands des Treibertransistors 13, des Widerstandswerts des Abschlußwiderstands 2 und des Ein-Widerstands des Treibertransistors 14. Wenn der Ein-Widerstand der Treibertransistoren 13, 14 beispielsweise 15 Ω ist und der Widerstandswert des Abschlußwiderstands 2 auch 15 Ω ist, dann sollte der Umgehungstransistor 15 den folgenden Ein-Wider­ standswert haben.

15 Ω + 15 Ω +15 Ω = 45 Ω

Wenn der Umgehungstransistor 15 diesen Ein-Widerstand hat, dann wird die Impedanz der Treiberschaltung 3, wie sie von der Leistungsversorgung und der Erdung aus gesehen wird, ungeachtet dessen dieselbe sein, ob die Leistungs- und Erdungsanschlüsse (E₁ und E₂) durch den Abschlußwiderstand 2 am Ende des Signalübertragungsleitungspaars 1 abgeschlossen sind oder intern innerhalb der Treiberschaltung 3. Weiterhin wird dann, wenn die dynamischen Schaltcharakteristiken des Umgehungstransistors 15 diejenigen der Treibertransistoren 13, 14 komplementieren, ein Gleichstrom ohne irgendwelche plötzlichen Änderungen während Schaftperioden damit fortfahren, durch die Treiberschaltung 3 zu fließen.

Nimmt man wieder Bezug auf Fig. 4, hat der Differentialverstärker 22 in der Empfangsschaltung 5 pMOS-Transistoren p₁, p₂, p₃ und nMOS-Transistoren n₀, n₁, n₂, n₃. In Fig. 4 ist I₀ ein konstanter Strom, der durch den Transistor n₀ geführt wird, ist I₁ ein Strom, der durch die Transistoren p₁ und n₁ geführt wird und ist I₂ ein Strom, der durch die Transistoren p₂ und n₂ geführt wird. Die Ströme I₁ und I₂ variieren in Antwort auf die an den Anschlüssen IN₁ und IN₂ empfangenen Spannungen des übertragenen Signals.

Das komplementäre Signal stellt einen der zwei Werte des übertragenen Signals dar, und zwar entweder "1" oder "0", wobei der andere Wert durch ein Nichtvorhandensein des komplementären Signals dargestellt wird. Durch Erfassen, ob das komplementäre Signal vorhanden ist oder nicht, erfaßt der Differentialverstärker 22, ob das übertragene Signal eine "1" oder eine "0" ist. Durch Verstärken der empfangenen Signalspannung gibt der Differentialverstärker 22 eine Empfangs-Ausgangssignalspannung V₂ in Antwort auf das übertragene Signal am Ausgangsanschluß OUT aus. Um das Vorhandensein und Nichtvorhandensein des komplementären Signals erfassen zu können, muß der Differentialverstärker 22 empfindlich genug sein, um die wenige Energie des vom Signalübertragungsleitungspaar 1 abgezweigten komplementären Signals zu erfassen.

Der Differentialverstärker 22 hat eine herkömmliche interne Struktur, die nachfolgend beschrieben werden wird, und zwar mit besonderem Augenmerk auf Merkmale, die relevant für das Erfassen der geringen Energie des vom Signalübertragungsleitungspaar 1 abgezweigten komplementären Signals sind.

Bei dem Differentialverstärker 22 bilden die Transistoren p₁, p₂, n₀, n₂, n₂ den Differentialverstärkungsabschnitt. Die Transistoren p₁ und n₁ sind seriell gekoppelt, wie auch die Transistoren p₂ und n₂. Die Source-Elektroden der Transistoren p₁ und p₂ sind durch eine Leistungsversorgungsleitung oder ein Leistungsversorgungsmuster mit der Leistungsversorgung Vdd gekoppelt; die Source-Elektroden der Transistoren n₁ und n₂ sind mit der Drain-Elektrode des Transistors n₀ gekoppelt. Die Source-Elektrode des Transistors n₀ ist über die Erdungsleitung oder ein Erdungsmuster mit der Erdung (GND) gekoppelt. Die Gate- Elektroden der Transistoren p₁ und p₂ sind mit der Drain-Elektrode des Transistors p₂ (und der Drain-Elektrode des Transistors n₂) gekoppelt. Die Gate-Elektroden der Transistoren n₁ und n₂ sind mit jeweiligen Eingangsanschlüssen IN₁ und IN₂ gekoppelt; die Drain-Elektroden der Transistoren p₂ und n₂ sind mit dem Ausgangsanschluß OUT gekoppelt.

Die Transistoren p₃ und n₃, die einen Stromeinstellabschnitt des Differentialverstärkers 22 bilden, sind seriell gekoppelt. Die Source-Elektrode des Transistors p₃ ist über eine Leistungsversorgungsleitung oder ein Leistungsversorgungsmuster mit der Leistungsversorgung Vdd gekoppelt. Die Source-Elektrode des Transistors n₃ und die Gate-Elektrode des Transistors p₃ sind über eine Erdungsleitung oder ein Erdungsmuster mit der Erdung (GND) gekoppelt. Die Drainelektrode des Transistors p₃ und die Gate- und Drain-Elektroden des Transistors n₃ sind mit der Gate-Elektrode des Transistors n₀ im Differentialverstärkungsabschnitt gekoppelt.

Der Stromeinstellabschnitt stellt die Gate-Spannung des Transistors n₀ nahe der Schwellenspannung des Transistors n₀ ein, um dadurch den konstanten Strom I₀ im Differentialverstärkungsabschnitt zu steuern. Wenn die Steilheit g_m3 des Transistors p₃ im Stromeinstellabschnitt kleiner als die Steilheit des Transistors n₃ ist, wird die Gate-Spannung V₃ des Transistors n₃ nahe der Schwellenspannung des Transistors n₃ sein. Diese Gate-Spannung V₃ ist auch die Gate-Spannung des Transistors n_o, so daß dann, wenn die Schwellenspannung des Transistors n_o mit der Schwellenspannung des Transistors n₃ übereinstimmt, die Gate-Spannung des Transistors n₀ nahe der Schwellenspannung des Transistors n₀ stabilisiert sein wird. Es ist dann möglich, den Wert des konstanten Stroms f₀ im Differentialverstärkungsabschnitt durch derartiges Entwerfen des Transistors p₃ einzustellen, daß er eine erwünschte Steilheit g_m3 hat. Der Steilheitswert g_m3 sollte so klein wie praktisch möglich sein, um den konstanten Strom I₀ zu minimieren und dadurch den Stromverbrauch zu reduzieren.

Der Differentialverstärkungsabschnitt verstärkt das Eingangsspannungsdifferential und gibt eine Empfangs-Signalspannung V₂ entsprechend dem übertragenen Signal am Ausgangsanschluß OUT aus. Beim Differentialverstärkungsabschnitt ist es für die Transistoren p₁ und p₂ und für die Transistoren n₁ und n₂ nötig, im wesentlichen identische Kennlinien zu haben; insbesondere sollten die Transistoren p₁ und p₂ dieselbe Steilheit haben und sollten die Transistoren n₁ und n₂ dieselbe Steilheit haben. Die Ströme I₁ und I₂ werden dann gemäß dem Eingangsspannungsdifferential variieren, während die Beziehung I₁ + I₂ = I₀ beibehalten wird.

Die Eingangsanschlüsse IN₁ und IN₂ sind durch den Verzweigungsabschnitt 4 mit einer Zwischenstelle auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 gekoppelt. Wenn ein komplementäres Signal bei dieser Zwischenstelle vorhanden ist, ist die Signalübertragungsleitung 1a auf einem höheren Potential als die Signalübertragungsleitung 1b, so daß das Potential des Eingangsanschlusses IN₁ (die Gate-Spannung des Transistors n₁) höher als das Potential des Eingangsanschlusses IN₂ (die Gate-Spannung des Transistors n₂) wird und die Empfangs-Ausgangssignalspannung V₂ im Ausgangsanschluß OUT (die Drain- Spannung des Transistors n₂) höher als die Drain-Spannung V₁ des Transistors n₁ wird (V₂ - V₁ < 0). Diese Beziehung gilt selbst dann, wenn eine Vorspannung aufgrund von Gleichtaktrauschen auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 vorhanden ist, weil das Potential der Signalübertragungsleitung 1a höher als das Potential der Signalübertragungsleitung 1b bleibt. Wenn kein komplementäres Signal bei dieser Zwischenstelle vorhanden ist, nachdem die gesamte in den Eingangskapazitäten der Eingangsanschlüsse IN₁ und IN₂ gespeicherte Ladung entladen worden ist, sind die Drain-Spannungen V₁ und V₂ gleich (V₂ - V₁ = 0). Da das Signalübertragungs-Bussystem des ersten Ausführungsbeispiels die Werte "1" und "0" des übertragenen Signals dadurch ausdrückt, ob ein komplementäres Signal vorhanden ist oder nicht (anstelle eines Umkehrens der Polarität des komplementären Signals, wie bei dem herkömmlichen Signalübertragungs- Bussystem in Fig. 22), behält es die Beziehung V₂ - V₁ ≧ 0 bei.

Wenn R_n1 der Widerstandswert des Transistors n₁ ist, R_n2 der Widerstandswert des Transistors n₂ ist und g_m12 die kombinierte Steilheit der Transistoren n₁ und n₂ ist, dann gilt folgendes:

g_m12 = 1/(R_n1 + R_n1)

Wenn die Widerstandswerte der Transistoren p₁ und p₂ beide R_p sind, dann hat die Spannungsverstärkung G_v des Differentialverstärkers 22 den folgenden Wert:

G_v = g_m12 × R_p
= R_p/(R_n1 + R_n2)

Da der Widerstandswert R_p der Transistoren p₁ und p₂ größer wird, wenn V₂ - V₁ größer wird (wenn V₂ höher wird), wird auch die Spannungsverstärkung G_v größer, wenn V₂ - V₁ größer wird. Wenn ein komplementäres Signal vorhanden ist, wird V₂ - V₁ größer, so daß die Spannungsverstärkung G_v größer als dann wird, wenn das komplementäre Signal nicht vorhanden ist. Das Größerwerden der Spannungsverstärkung G_v, wenn das komplementäre Signal vorhanden ist, verbessert die Empfindlichkeit des Differentialverstärkers 22, was eine erwünschte Eigenschaft zum Erfassen der geringfügigen Energie des komplementären Signals ist, die zur Empfangsschaltung 5 abgezweigt wird.

Der Dynamikbereich V₂ - V₁ des Differentialverstärkers 22 ist:

V₂ - V₁ = (I₀/1000)^1/2

Dieser Wert wird mit dem konstanten Strom I₀ größer, aber ein Größerwerden des konstanten Stroms I₀ erhöht den Leistungsverbrauch, so daß der konstante Strom I₀ nicht sehr groß gemacht werden sollte. Der erwünschte Wert des konstanten Stroms I₀ ist der minimale Wert in dem Bereich, der zuläßt, daß die Spannung des komplementären Signals erfaßt wird; dieser Wert wird durch Optimieren der Steilheit des Transistors p₃ eingestellt, wie es oben angegeben ist.

Die Empfangs-Ausgangssignalspannung V₂ wird etwas in Richtung zur hohen Seite verschoben, so daß ein geeigneter Pegelschieber eingefügt werden kann und eine weitere Schaltung hinzugefügt werden kann, um das Empfangs-Ausgangssignal zu CMOS-Logikpegeln umzuwandeln. Die Gate-Elektroden der Transistoren p₁ und p₂ können auch mit der Erdung (GND) gekoppelt werden, wenn eine adäquate Verstärkung erhalten wird.

Wie es früher angegeben ist, muß zum Erfassen des komplementären Signals, ohne seine Ausbreitung auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 zu stören, die Verzweigungs-Empfangseinheit, wie sie vom Signalübertragungsleitungspaar 1 gesehen wird, sich als Schaltungselement mit hoher Impedanz mit nur einer dc- Widerstandskomponente verhalten; die kapazitive Komponente der Impedanz muß vernachlässigbar sein. Der hohe Widerstand reduziert eine Reflexion und eine Dämpfung des komplementären Signals. Die vernachlässigbare Kapazität verhindert eine Verzerrung der Wellenform des komplementären Signals. Eine Wellenformverzerrung, eine Reflexion und eine Dämpfung werden insbesondere stören, wenn mehr als eine Verzweigungs-Empfangseinheit mit dem Signalübertragungsleitungspaar 1 gekoppelt ist. Dies ist der Grund, warum dann, wenn es zwei oder mehrere Verzweigungs-Empfangseinheiten gibt, die gesamte Energie des komplementären Signals, die durch alle Verzweigungs- Empfangseinheiten abgezweigt wird, innerhalb einer festen Grenze gehalten werden muß, wie beispielsweise 10% der zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zugeführten Energie des komplementären Signals.

Die Eingangskapazität einer Differentialverstärker-Empfangsschaltung mit MOS- Transistoren, wie beispielsweise der Empfangsschaltung 5, ist die Gate-Kapazität der MOS-Transistoren und die Streukapazität in ihrer näheren Umgebung. Es ist schwierig, eine Empfangsschaltung zu entwerfen, bei welcher diese Eingangskapazität vernachlässigbar klein ist (beispielsweise 0,05 pF oder darunter), aber die Eingangskapazität kann noch als Null angesehen werden, wenn die Verzweigungswiderstände 20a und 20b mit reinen Widerstandswerten von 0,4 kΩ oder darüber an der Stelle einer Verzweigung vom Signalübertragungsleitungspaar 1 vorgesehen sind.

Wenn die charakteristische Impedanz der Signalübertragungsleitungen 1a, 1b beispielsweise 15 Ω ist und der Widerstandswert der Verzweigungswiderstände 20a, 20b 1 kΩ ist, dann wird 1,5% der Energie des komplementären Signals auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 in jede Verzweigungs-Empfangseinheit abgezweigt.

15 Ω/(1 kΩ + 15 Ω) = 1,5%

Die Energie des komplementären Signals auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 wird dadurch auf 98,5% reduziert. Wenn die gesamte abgezweigte Energie innerhalb 10% zu halten ist, darf die Anzahl von Verzweigungs-Empfangseinheiten Sechs nicht überschreiten.

Wenn der Widerstandswert der Verzweigungswiderstände 20a, 20b 5 kΩ ist, dann werden nur 0,3% der Energie des komplementären Signals auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 zu jeder Verzweigungs-Empfangseinheit abgezweigt.

15 Ω/(5 kΩ + 15 Ω) = 0,3%

In diesem Fall darf zum Halten der gesamten abgezweigten Energie innerhalb von 10% die Anzahl von Verzweigungs-Empfangseinheiten 33 nicht übersteigen.

Der Abschlußtransistor 23 in der Empfangsschaltung 5 ist ein pMOS- Feldeffekttransistor, der einen Abschluß zwischen den Eingangsanschlüssen IN₁, IN₂ (und somit zwischen den Eingangsanschlüssen des Differentialverstärkers) zur Verfügung stellt. Die Source- und die Drain-Elektrode des Abschlußtransistors 23 sind mit den Eingangsanschlüssen IN₁, IN₂ gekoppelt. Die Gate-Elektrode des Abschlußtransistors 23 ist mit dem Erdungsmuster oder einer Erdungsleitung gekoppelt und wird somit auf dem Erdungspotential (GND) gehalten.

Der Abschlußwiderstand 23 kann alternativ dazu ein zwischen den Eingangsanschlüssen IN₁ und IN₂ gekoppelter nMOS-Feldeffekttransistor sein, dessen Gate-Elektrode mit einem Leistungsversorgungsmuster oder einer Leistungsversorgungsleitung gekoppelt ist und dadurch auf dem Vdd-Potential gehalten wird.

Der Abschlußtransistor 23 ist aus dem folgenden Grund nötig. Wenn die Treiberschaltung 3 ein komplementäres Signal zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zuführt, wird die Eingangskapazität des Eingangsanschlusses IN₁ (die Gate-Kapazität des Transistors n₁ und die benachbarte Streukapazität) durch eine von der Signalübertragungsleitung 1a zugeführte positive Ladung geladen und wird die Eingangskapazität des Eingangsanschlusses IN₂ (die Gate-Kapazität des Transistors n₂ und die benachbarte Streukapazität) durch eine von der Signalübertragungsleitung 1b zugeführte negative Ladung geladen.

Wenn die Treiberschaltung 3 das komplementäre Signal in Antwort auf das Übertragungs-Eingangssignal TS ausschaltet, muß die in der Eingangskapazität der Empfangsschaltung 5 gespeicherte Ladung entfernt werden, bevor der Empfänger 5 erfassen kann, daß das komplementäre Signal nicht vorhanden ist. Die Eingangskapazität muß in im wesentlichen der Zeit entladen werden, die es dauert, bis das Übertragungs-Eingangssignal TS von hoch auf niedrig abfällt. Da die Verzweigungswiderstände 20a, 20b hohe Widerstandswerte (beispielsweise 1 kΩ) haben, würde eine herkömmliche Empfangsschaltung ihre Eingangskapazität nicht schnell genug entladen können. Die in der Eingangskapazität der Empfangsschaltung 5 gespeicherte Ladung kann jedoch über den Abschlußtransistor 23 schnell entladen werden.

Zum Entladen der Eingangskapazität in einer Zeit, die gleich der Abfallzeit eines digitalen Signals mit einer Geschwindigkeit von mehreren Gigahertz ist, sollte der Abschlußtransistor 23 zwei Bedingungen erfüllen: seine Grenzfrequenz sollte bei wenigstens sechzig Gigahertz (60 GHz) sein; und die Zeitkonstante des Widerstands des Abschlußtransistors 23 und die Eingangskapazität der Empfangsschaltung 5 sollte hundert Picosekunden (100 ps) nicht übersteigen. Wenn die Eingangskapazität beispielsweise fünf Picofarad (5 pF) ist, sollte der Widerstandswert des Abschlußtransistors 23 höchstens 20 Ω sein. Wenn die Eingangskapazität 2 pF ist, sollte der Widerstandswert des Abschlußtransistors 23 höchstens 50 Ω sein.

Es ist für den Widerstandswert des Abschlußtransistors 23 auch wünschenswert, daß er an die charakteristische Impedanz des Verzweigungs- Übertragungsleitungspaars 21 angepaßt ist bzw. mit dieser übereinstimmt. Dies ist schwierig zu erreichen, weil der Widerstandswert des Abschlußtransistors 23 variiert, aber dann, wenn das Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar 21 ausreichend kurz ist, muß der Widerstandswert des Verzweigungs- Übertragungsleitungspaars 21 nicht sehr nahe an die charakteristische Impedanz des Verzweigungs-Übertragungsleitungspaars 21 angepaßt sein.

Nachfolgend wird die Operation bzw. der Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben werden. In der folgenden Beschreibung ist die Impulsfrequenz des Übertragungs-Eingangssignals TS, d. h. die Datenrate des übertragenen Signals, mehrere Gigahertz. Die Leistungsversorgungsspannung Vdd ist 1,0 V, der Widerstandswert der seriellen Widerstände 17, 18 ist jeweils 100 Ω, die charakteristische Impedanz der Signalübertragungsleitungen 1a, 1b ist 15 Ω, der Widerstandswert des Abschlußwiderstands 2 ist gleichermaßen 15 Ω, der Ein- Widerstand der Treibertransistoren 13, 14 ist ebenso 15 Ω und der Ein-Widerstand des Umgehungstransistors 15 ist 45 Ω. Diese Werte sind ein Beispiel für eine geeignete Einstellung von Zuständen zum Übertragen eines digitalen Signals mit einer Datenrate von mehreren Gigahertz über das Signalübertragungs-Bussystem beim ersten Ausführungsbeispiel.

Wenn sich das Übertragungs-Eingangssignal TS vom niedrigen Pegel zum hohen Pegel ändert, schaltet die Treiberschaltung 3 die Treibertransistoren 13, 14 ein und den Umgehungstransistor 15 aus. Das Ausschalten des Umgehungstransistors 15 öffnet den Strompfad, der das Signalübertragungsleitungspaar 1 umgeht, aber das Einschalten der Treibertransistoren 13, 14 bildet einen Strompfad durch das Signalübertragungsleitungspaar 1 (über den Treibertransistor 13, die Signalübertragungsleitung 1, den Abschlußwiderstand 2, die Signalübertragungsleitung 1b und den Treibertransistor 14). Dieser Pfad führt Strom von der Leistungsversorgungsleitung 6a in das Signalübertragungsleitungspaar 1 und vom Signalübertragungsleitungspaar 1 in die Erdungsleitung 6b. Eine positive Ladung tritt somit in die Signalübertragungsleitung 1a von der Leistungsversorgungsleitung 6a ein, und eine negative Ladung tritt von der Erdungsleitung 6b in die Signalübertragungsleitung 1b ein.

Während des Ein-Aus-Übergangsintervalls der Treibertransistoren 13, 14 und des Umgehungstransistors 15 (des Übergangs von dem Zustand, in welchem kein komplementäres Signal zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zugeführt wird), zu dem Zustand, in welchem ein komplementäres Signal zugeführt wird, der nachfolgend als der erste Übergang bezeichnet ist) wird dann, wenn der kombinierte serielle Widerstand, der durch die Treibertransistoren 13, 14, das Signalübertragungsleitungspaar 1 und den Abschlußwiderstand 2 angeboten wird, kleiner wird, der Widerstandswert des Umgehungstransistors 15 größer. Der kombinierte parallele Widerstand der zwei Strompfade, nämlich desjenigen durch das Signalübertragungsleitungspaar 1 und des anderen durch den Umgehungstransistor 15, variiert bzw. schwankt nicht stark. Wie es von der Leistungsversorgung und der Erdung (von den Anschlüssen E₁ und E₂) gesehen wird, ändert sich demgemäß die Impedanz der Treiberschaltung 3 sehr wenig; die Treiberschaltung 3 verhält sich als dc-Schaltung bzw. Gleichstromschaltung. Während der gesamten ersten Übergangsperiode fließt eine positive Ladung kontinuierlich von der Leistungsversorgungsleitung 6a in die Treiberschaltung 3 und fließt mit derselben Geschwindigkeit bzw. Rate eine negative Ladung kontinuierlich von der Erdungsleitung 6b in die Treiberschaltung 3.

Das von der Treiberschaltung 3 zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zugeführte komplementäre Signal breitet sich in Richtung zum Abschlußwiderstand 2 aus. Ein kleiner Teil der Signalenergie wird zu den Verzweigungs-Empfangseinheiten bei den Verzweigungsabschnitten 4 abgezweigt, aber das Meiste der Signalenergie erreicht den Abschlußwiderstand 2. Wenn das Signal den Abschlußwiderstand 2 erreicht, veranlaßt es, daß eine positive Ladung von der Signalübertragungsleitung 1a in den Abschlußwiderstand 2 fließt und eine negative Ladung von der Signalübertragungsleitung 1b in den Abschlußwiderstand 2 fließt, und zwar mit nahezu derselben Geschwindigkeit, wie es veranlaßte, daß eine positive Ladung von der Leistungsversorgungsleitung 6a in die Signalübertragungsleitung 1a eintritt und eine negative Entladung von der Erdungsleitung 6b in die Signalübertragungsleitung 1b eintritt. Anders ausgedrückt ist die Signalenergie nahezu unvermindert.

Da der Widerstand des Abschlußwiderstands 2 an die charakteristische Impedanz der Signalübertragungsleitung 1a und der Signalübertragungsleitung 1b angepaßt ist, wird keine Signalenergie, die den Abschlußwiderstand 2 erreicht, reflektiert. Die gesamte Signalenergie tritt in den Abschlußwiderstand 2 ein und wird als Wärme dissipiert.

Der Teil des Signals, der durch das Verzweigungs-Widerstandspaar 20 in jeder Verzweigungs-Empfangseinheit abgezweigt wird, breitet sich durch das Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar 21 aus und tritt in die Empfangsschaltung 5 ein. Dieser Teil des Signals verursacht eine Bewegung einer positiven Ladung in den Eingangsanschluß IN₁, was die Eingangskapazität des Eingangsanschlusses IN₁ lädt, und eine Bewegung einer negativen Ladung in den Eingangsanschluß IN₂, was die Eingangskapazität des Eingangsanschlusses IN₂ lädt. Der Differentialverstärker 22 in der Empfangsschaltung 5 verstärkt die differentielle Signalspannung über den Eingangsanschlüssen IN₁, IN₂ und gibt das verstärkte Signal als Empfangs-Ausgangssignal RS am Ausgangsanschluß OUT aus, um dadurch das komplementäre übertragene Signal zu erfassen. In Antwort auf die komplementäre Signalspannung beginnt auch ein Strom zwischen den Eingangsanschlüssen IN₁, IN₂ durch den Abschlußwiderstand 23 zu fließen.

Wenn sich das Übertragungs-Eingangssignal TS als nächstes vom hohen Pegel zum niedrigen Pegel ändert, schaltet die Treiberschaltung 3 die Treibertransistoren 13, 14 aus und schaltet den Umgehungstransistor 15 ein. Der Strompfad durch das Signalübertragungsleitungspaar 1 ist nun geöffnet und eine Zufuhr des komplementären Signals hört auf. Gleichzeitig wird ein Strompfad, der das Signalübertragungsleitungspaar 1 umgeht, durch den Umgehungstransistor 15 ausgebildet, was zuläßt, daß ein Strom kontinuierlich von der Leistungsversorgungsleitung 6a in die Treiberschaltung 3 und von der Treiberschaltung 3 in die Erdungsleitung 6b fließt.

Während des Übergangsintervalls, während die Treibertransistoren 13, 14 ausschalten und der Umgehungstransistor 15 einschaltet (das nachfolgend als das zweite Übergangsintervall bezeichnet ist), wird der kombinierte serielle Widerstand, der durch die Treibertransistoren 13, 14, das Signalübertragungsleitungspaar 1 und den Abschlußwiderstand 2 angeboten wird, größer, und wird der durch den Umgehungstransistor 15 angebotene Widerstand kleiner. Wie während des ersten Übergangsintervalls variiert bzw. schwankt der kombinierte parallele Widerstand der zwei Strompfade während des zweiten Übergangsintervalls nicht stark, und die Treiberschaltung 3 fährt damit fort, sich als dc-Schaltung bzw. Gleichstromschaltung zu verhalten, wie es von der Leistungsversorgung und der Erdung (von den Anschlüssen E₁ und E₂) aus gesehen wird. Eine positive Ladung fließt kontinuierlich von der Leistungsversorgungsleitung 6a in die Treiberschaltung 3 und eine negative Ladung mit im wesentlichen derselben Geschwindigkeit von der Erdungsleitung 6b in die Treiberschaltung 3.

Wie es oben angegeben ist, ist der Ein-Widerstand des Umgehungstransistors 15 gleich der Summe der Ein-Widerstände der Treibertransistoren 13, 14 und des Umgehungstransistors 15. Folglich hat die Treiberschaltung 3 während Intervallen, in welchen das komplementäre Signal zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zugeführt wird, wie während Intervallen, in welchen das komplementäre Signal nicht zugeführt wird, dieselbe Impedanz.

Darüber hinaus variiert die Impedanz der Treiberschaltung 3 während des ersten und des zweiten Übergangsintervalls nicht stark, so daß die Treiberschaltung 3 immer im wesentlichen als dc-Schaltung arbeitet und kein Gleichtaktrauschen auf dem Leistungs-Erdungs-Leitungspaar 6 erzeugt. Demgemäß werden die Leistungsversorgungs- und Erdungspotentiale nicht gestört.

Die Fig. 7A und 7B zeigen Variationen in bezug auf die Impedanz, wie sie von der Leistungsversorgung und der Erdung aus gesehen wird, der Treiberschaltung 3 des ersten Ausführungsbeispiels und eines herkömmlichen Stromschaltertyps einer Treiberschaltung (der Treiberschaltung 203 in Fig. 22). Die Fig. 7A zeigt die Impedanzvariationen der erfundenen Treiberschaltung 3; die Fig. 7B zeigt die Impedanzvariationen der herkömmlichen Stromschalter-Treiberschaltung. Die Impedanzvariationen sind schematisch gezeigt; es ist kein Versuch unternommen worden, die Variationen genau zu zeigen. Die Übergangsintervalle, die in Fig. 7A durch gestrichelte Linien gezeigt sind, sind die Schaltintervalle der Transistoren 13, 14, 15 in Fig. 1, während welchen das Übergangs-Eingangssignal TS einen Zustand ändert und das komplementäre Signal ein (TS = "1") oder aus (TS = "0") geschaltet wird. Die Übergangsintervalle in Fig. 7B sind die Schaltintervalle der Transistoren Q₁ bis Q₄ in Fig. 22, während welchen die Polarität des komplementären Signals invertiert wird.

Bei der herkömmlichen Stromschalter-Treiberschaltung sinkt die von der Leistungsversorgung und der Erdung gesehene Impedanz während der Signalübertragungsintervalle kurz auf einen kleinen Wert, während welchen ein Strom direkt von der Leistungsversorgung über die Treiberschaltung zur Erdung fließt, und ein Gleichtaktrauschen tritt auf der Leistungsversorgungs- und der Erdungsleitung auf. Es wird daran erinnert, daß die herkömmliche Stromschalter- Treiberschaltung zwei parallele Pfade zwischen der Leistungsversorgung und der Erdung hat, wobei die Transistoren Q₁ und Q₂ auf einem Pfad in Reihe gekoppelt sind und die Transistoren Q₃ und Q₄ auf dem anderen Pfad in Reihe gekoppelt sind (Fig. 22). Wenn die Transistoren Q₁ und Q₄ einschalten, schalten die Transistoren Q₂ und Q₃ aus. Wenn die Transistoren Q₂ und Q₃ einschalten, schalten die Transistoren Q₁ und Q₄ aus. Während der Übergangsintervalle variiert die Impedanz von beiden dieser Pfade im wesentlichen auf dieselbe Weise, und zwar zuerst durch Kleinerwerden und dann durch Zurückkehren zum selben Wert wie vor dem Übergang. Die gesamte parallele Impedanz der zwei Pfade zeigt ein ähnliches Verhalten wie in Fig. 7B.

Bei der erfundenen Treiberschaltung 3 gibt es auch zwei parallele Pfade, aber einer führt durch die Treibertransistoren 13, 14, das Signalübertragungsleitungspaar 1 und den Abschlußwiderstand 2, während der andere durch den Umgehungs­ transistor 15 führt. Beim ersten Übergangsintervall schalten die Treibertransistoren 13, 14 ein und schaltet der Umgehungstransistor 15 aus. Beim zweiten Übergangsintervall schalten die Treibertransistoren 13, 14 aus und schaltet der Umgehungstransistor 15 ein. Während des ersten Übergangsintervalls fallen die Widerstandswerte der Treibertransistoren 13, 14 von einem hohen Aus- Widerstandswert zu einem viel niedrigeren Ein-Widerstandswert, während der Widerstandswert des Umgehungstransistors 15 von einem niedrigen Ein-Wider­ standswert zu einem hohen Aus-Widerstandswert ansteigt. Die zwei Änderungen löschen sich im wesentlichen aus, so daß die gesamte parallele Impedanz während des Übergangsintervalls im wesentlichen konstant bleibt. Während des zweiten Übergangsintervalls steigt der Widerstand der Treibertransistoren 13, 14 vom vergleichsweise niedrigen Ein-Widerstandswert zu einem hohen Aus- Widerstandswert an, während der Widerstand des Umgehungstransistors 15 von einem hohen Aus-Widerstandswert zu einem niedrigeren Ein-Widerstandswert abfällt. Diese Änderungen löschen sich auch aus, und die gesamte parallele Impedanz bleibt im wesentlichen konstant.

Wenn die Strompfade, die durch die zwei Treibertransistoren 13, 14 führen, geöffnet sind, wird das Signalübertragungsleitungspaar 1 in bezug auf die Leistungsversorgung und die Erdung im Schwebezustand gelassen. Das komplementäre Signal, das genau bevor diese Strompfade geöffnet wurden zur Signalübertragungsleitung 1b zugeführt wurde, fährt damit fort, sich in Richtung zum Abschlußwiderstand 2 auszubreiten, wo sich seine zugehörigen elektromagnetischen Felder und positive und negative Ladungen treffen und sich auslöschen. Infolge des komplementären Signals werden die zwei Signalübertragungsleitungen 1a, 1b auf demselben Potential belassen. Dieses Potential ist nicht notwendigerweise gleich einer Hälfte des Leistungsversorgungspotentials; es kann aufgrund des wellenartigen Charakters des komplementären Signals und aufgrund einer externen elektromagnetischen Interferenz jedesmal variieren, wenn die Strompfade geöffnet werden, aber solange wie die zwei Signalübertragungsleitungen 1a, 1b auf demselben Potential sind, kann das Nichtvorhandensein des komplementären Signals erfaßt werden.

Wenn die nacheilende Flanke des komplementären Signals einen Verzweigungsabschnitt 4 durchlaufen hat, werden die positiven und negativen Ladungen, die in den Eingangskapazitäten der Eingangsanschlüsse IN₁ und IN₂ der angeschlossenen Empfangsschaltung 5 gespeichert wurden, über ihren Abschlußtransistor 23 schnell entladen. Somit nehmen dann, wenn die nacheilende Flanke des komplementären Signals den Verzweigungsabschnitt 4 durchlaufen hat, die Eingangsanschlüsse IN₁ und IN₂ der Empfangsschaltung 5 schnell dasselbe Potential an. Der Differentialverstärker 22 in der Empfangsschaltung 5 erfaßt, daß das Spannungsdifferential über den Eingangsanschlüssen IN₁, IN₂ nun Null ist, und gibt ein entsprechendes Empfangs-Ausgangssignal RS am Ausgangsanschluß OUT aus.

Auf diese Weise erfaßt die Empfangsschaltung 5 dann, wenn die nacheilende Flanke des komplementären Signals den Verzweigungsabschnitt 4 durchlaufen hat und die in der Eingangskapazität der Eingangsanschlüsse IN₁, IN₂ der Empfangsschaltung 5 gespeicherte Ladung durch den zwischen ihnen angeordneten Abschlußtransistor 23 entladen worden ist, daß das komplementäre Signal nicht mehr bei der angeschlossenen Verzweigungsstelle auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 vorhanden ist. Somit wird ein Übergang des übertragenen Signals erfaßt.

Um das erste Ausführungsbeispiel zusammenzufassen, hat die Treiberschaltung 3 ein Paar von Treibertransistoren 13, 14, die einschalten, wenn das Übertragungs- Eingangssignal TS auf dem hohen Pegel ist, was Strompfade schließt, die ein komplementäres Signal zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zuführen, und ausschalten, wenn das Übertragungs-Eingangssignal TS auf dem niedrigen Pegel ist, was diese Strompfade öffnet. Die Treiberschaltung 3 hat auch einen Umgehungstransistor 15, der einschaltet, wenn das Übertragungs-Eingangssignal TS auf dem niedrigen Pegel ist, was einen parallelen Strompfad schließt, der das Signalübertragungsleitungspaar 1 umgeht, und ausschaltet, wenn das Übertragungs-Eingangssignal TS auf dem hohen Pegel ist, was den parallelen Umgehungs-Strompfad öffnet. Der Ein-Widerstand des Umgehungstransistors 15 ist gleich der Summe der Ein-Widerstände der Treibertransistoren 13, 14, des dc- Widerstands der Signalübertragungsleitungen 1a, 1b und des Widerstands des Abstoßwiderstands 2. Wie es von der Leistungsversorgung und der Erdung aus gesehen wird, hat die Treiberschaltung 3 ungeachtet dessen dieselbe Impedanz, ob das Übertragungs-Eingangssignal TS hoch oder niedrig ist, und hat auch während der Übergangsintervalle, wenn das Übertragungs-Eingangssignal TS seinen Zustand ändert, im wesentlichen dieselbe Impedanz. Die Treiberschaltung 3 verhält sich demgemäß als dc-Schaltung, und die Übergänge des Übertragungs- Eingangssignals TS, die herkömmlicherweise ein Gleichtaktrauschen und eine geringe Menge an Differentialmoderauschen erzeugen, erzeugen beim ersten Ausführungsbeispiel weniger von diesen Typen von Rauschen. Die Übergänge des Übertragungs-Eingangssignals TS verursachen daher eine geringere Störung der Leistungsversorgungs- und Erdungspotentiale, so daß eine Resonanz dieser Störungen mit Streuinduktanzen und -kapazitäten reduziert wird und eine Signalübertragung hoher Geschwindigkeit möglich wird, ohne eine elektromagnetische Interferenz zu erzeugen. Diese Effekt werden weiterhin erhalten, ohne sich auf ein Entkoppeln durch einen Umgehungskondensator zu verlassen, so daß es nicht nötig ist, einen Umgehungskondensator in der Treiberschaltung 3 einzubetten oder sogar einen externen Umgehungskondensator sehr nahe zur Treiberschaltung 3 vorzusehen. Dies erhöht die Freiheit beim Entwurf in bezug auf das Positionieren des Umgehungskondensators, seiner parasitären Induktanz und so weiter, stark.

Darüber hinaus kann deshalb, weil ein Abschlußtransistor 23 zwischen den Eingangsanschlüssen IN₁ und IN₂ der Empfangsschaltung 5 vorgesehen ist, nachdem die Eingangskapazität der Empfangsschaltung 5 durch die vom Signalübertragungsleitungspaar 1 abgezweigte Energie des komplementären Signals geladen ist, wenn die nacheilende Flanke des komplementären Signals durchgelaufen ist, die in der Eingangskapazität der Empfangsschaltung 5 gespeicherte Ladung über den Abschlußtransistor 23 schnell entladen werden, und die Empfangsschaltung 5 kann schnell erfassen, daß das komplementäre Signal nicht mehr vorhanden ist. Dies ermöglicht der Empfangsschaltung 5, übertragene Signale hoher Frequenz zu empfangen.

Ein Vorsehen eines Verzweigungs-Widerstandspaars 20 an der Stelle, wo die Empfangsschaltung 5 mit dem Signalübertragungsleitungspaar 1 gekoppelt ist, ermöglicht der Empfangsschaltung 5, das komplementäre Signal zu erfassen, ohne die Ausbreitung des komplementären Signals auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 signifikant zu stören.

Eine Verwendung paralleler Leitungen gleicher Länge für das Signalübertragungsleitungspaar 1, das Leistungs-Erdungs-Leitungspaar 6 und das Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar 21 ermöglicht, daß sich die parasitäre Induktanz dieser Paare von Leitungen auslöscht, was Übertragungsleitungen erzeugt, die frei von einer Reaktanz sind, und somit frei von elektromagnetischen Störungen.

Der zwischen den Treiber-Ausgangsanschlüssen D₁, D₂ der Treiberschaltung 3 gekoppelte Rauscheliminierungswiderstand 16 absorbiert den kleinen Betrag an bei Verzweigungsstellen auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 erzeugtem Reflexionsrauschen, um dadurch Mehrfachreflexionen zu reduzieren und das Rauschen davon abzuhalten, sich weiter in die Treiberschaltung 3 auszubreiten.

Der Umgehungskondensator 7 reduziert die Effekte von durch andere Schaltungen an dem Leistungs-Erdungs-Leitungspaar 6 erzeugtem elektromagnetischem Rauschen.

Die seriellen Widerstände 17, 18 reduzieren den Stromverbrauch und die Leistungsdissipation der Treiberschaltung 3.

Die oben beschriebene Verzweigungs-Empfangseinheit koppelt die Empfangsschaltung 5 über ein Verzweigungs-Widerstandspaar 20 und ein Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar 21 mit dem Signalübertragungsleitungspaar 1, aber das Verzweigungs-Über­ tragungsleitungspaar 21 kann weggelassen werden; die Empfangsschaltung 5 kann direkt mit dem Verzweigungs-Widerstandspaar 20 gekoppelt werden.

Darüber hinaus kann die Empfangsschaltung direkt mit dem Signalübertragungsleitungspaar 1 verbunden werden, vorausgesetzt, daß die Empfangsschaltung eine ausreichend hohe Eingangsimpedanz (beispielsweise 10 kΩ) hat, und eine Eingangskapazität, die als Null angesehen werden kann (beispielsweise 0,05 pF oder darunter). Fig. 8 zeigt ein Beispiel, bei welchem zwei solche Empfangsschaltungen mit dem Signalübertragungsleitungspaar 1 gekoppelt sind. Aufgrund ihrer hohen Eingangsimpedanz und ihrer Eingangskapazität nahe Null, stören diese Empfangsschaltungen das komplementäre Signal auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 nicht signifikant, so daß kein Verzweigungs- Widerstandspaar nötig ist.

Jede Empfangsschaltung 25 in Fig. 8 muß nur einen Differentialverstärker haben, wie beispielsweise den Differentialverstärker 22 in Fig. 4. Der in Fig. 4 gezeigte Abschlußtransistor 23 ist nicht nötig. Der Verzweigungsabschnitt 26, der jede Empfangsschaltung 25 mit dem Signalübertragungsleitungspaar 1 koppelt, hat beispielsweise die in Fig. 9 gezeigte Struktur, die ein Paar von Verzweigungs- Anschlußfleckenelektroden 26a, 26b und eine Verzweigungs-Kontaktelektrode 26c aufweist. Die Verzweigungs-Anschlußfleckenelektrode 26a und die Verzweigungs- Kontaktelektrode 26c sind jeweils einheitlich mit den Signalübertragungsleitungen 1a und 1b. Die Verzweigungs-Anschlußfleckenelektrode 26b bildet einen Kontakt mit der Verzweigungs-Kontaktelektrode 26c durch ein Durchgangsloch 8b in der dielektrischen Schicht 8a. Der Empfangschip, der die Empfangsschaltung 25 enthält, ist mit den Verzweigungs-Anschlußfleckenelektroden 26a, 26b durch eine Flip-Chip-Kontaktierung oder eine Drahtkontaktierung gekoppelt.

Der Abschlußtransistor 23 kann beim ersten Ausführungsbeispiel auch von der Empfangsschaltung 5 weggelassen werden, wenn es nicht nötig ist, die Eingangskapazität der Empfangsschaltung 5 schnell zu entladen. In diesem Fall muß die Empfangsschaltung auch nur einen Differentialverstärker 22 haben.

Es ist für ein Signalübertragungs-Bussystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel auch möglich, eine Vielzahl von Signal­ übertragungsleitungspaaren, jeweils mit seinem eigenen Abschlußwiderstand, seiner eigenen Treiberschaltung, seinen eigenen Verzweigungsabschnitten und seinen eigenen Empfangsschaltungen, auf demselben Schaltungssubstrat angeordnet zu haben. Das in Fig. 10 gezeigte Signalübertragungs-Bussystem hat beispielsweise zwei Signalübertragungsleitungspaare 1A, 1B, zwei Abschlußwiderstände 2A, 2B, einen Treiberchip 27 mit zwei Treiberschaltungen 3A, 3B, zwei Verzweigungsabschnitte 4A, die jeweils ein Verzweigungs- Übertragungsleitungspaar 21A enthalten, weitere zwei Verzweigungsabschnitte 4B, die jeweils ein Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar 21B enthalten, und zwei Empfangschips 28, die jeweils zwei Empfangsschaltungen 5A, 5B enthalten. Die Buchstaben A und B bei diesen Bezugszeichen bezeichnen zwei Einheiten, die jeweils in bezug auf die Struktur gleich dem ersten Ausführungsbeispiel sind, wie es oben beschrieben ist, wobei dasselbe Schaltungssubstrat 8 mit getrennten Übertragungs-Eingangssignalen TSA, TSB und Empfangs-Ausgangssignalen RSA, RSB gemeinsam genutzt wird.

Das Schaltungssubstrat 8 in Fig. 10 hat beispielsweise die in Fig. 11 gezeigte Vierschichtenstruktur. Die zwei Signalübertragungsleitungspaare 1A, 1B, von welchen nur eines sichtbar ist, sind in einer ersten Schicht und einer zweiten Schicht angeordnet, die im Schaltungssubstrat 8 eingebettet sind. Diese zwei Schichten sind durch eine dielektrische Schicht 8C mit einer Dicke t₁ getrennt. Die Verzweigungs-Übertragungsleitungspaare 21A, 21B sind in einer dritten Schicht und einer vierten Schicht angeordnet, wobei die vierte Schicht eine Oberflächenschicht ist. Diese zwei Schichten sind durch eine dielektrische Schicht 8D mit einer Dicke t₂ getrennt. Die zweite und die dritte Schicht sind durch eine dielektrische Schicht 8e mit einer Dicke t₃ getrennt, die wenigstens zweimal so groß (vorzugsweise mehrere Male so groß) wie die Dicken t₁, t₂ der obigen dielektrischen Schichten 8c, 8d ist. Wenn t₃ ausreichend größer als t₁ und t₂ ist, werden die elektromagnetischen Felder von Signalen, die sich auf den Signalübertragungsleitungspaaren 1A, 1B ausbreiten, nicht mit Signalen interferieren, die sich auf den Verzweigungs-Übertragungsleitungspaaren 21A, 21B ausbreiten, und umgekehrt. Eine elektromagnetische Interferenz zwischen den zwei Verzweigungs-Übertragungsleitungspaaren 21A, 21B wird durch Vorsehen einer ausreichenden Trennung zwischen ihnen verhindert, wie es in Fig. 11 gezeigt und in Fig. 2B diskutiert ist. Gleichermaßen sind die zwei Signalübertragungsleitungspaare 1A, 1B voneinander ausreichend getrennt, um eine elektromagnetische Interferenz zu verhindern, obwohl dies in Fig. 11 nicht sichtbar ist.

Nimmt man Bezug auf Fig. 12, ist ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Signalübertragungs-Bussystem, das ein Signalübertragungsleitungspaar 1 mit einem Abschlußwiderstand 2, eine oder mehrere Treiberschaltungen 3 (zwei sind gezeigt), einen oder mehrere Verzweigungsabschnitte 30 (zwei sind gezeigt), eine Empfangsschaltung 31, ein Leistungs-Erdungs-Leitungspaar 6 und ein Schaltungssubstrat 8 aufweist. Obwohl es in Fig. 12 nicht explizit gezeigt ist, ist jede Treiberschaltung 3 in einem Treiberchip angeordnet und ist die Empfangsschaltung 31 in einem Empfangschip angeordnet, wobei diese Chips gleich den IC-Chips 9, 10 in Fig. 1 sind.

Das Signalübertragungs-Bussystem überträgt wie dasjenige beim ersten Ausführungsbeispiel Signale in einer einzigen Richtung von den Treiberschaltungen 3 zur Empfangsschaltung 31, unterscheidet sich aber vom ersten Ausführungsbeispiel darin, daß die Empfangsschaltung 31 an einem Ende des Signalübertragungsleitungspaars 1 angeordnet ist, während die eine oder die mehreren Treiberschaltungen 3 an Zwischenstellen zwischen den zwei Enden des Signalübertragungsleitungspaars 1 angeordnet ist oder sind.

Jede Treiberschaltung 3 und ihr Verzweigungsabschnitt 30 bilden eine Verzweigungs-Treibereinheit. Der Verzweigungsabschnitt 30 enthält eine Bus- Transceiverschaltung 32. Der Ausdruck "Bus-Transceiverschaltung" wird hierin dazu verwendet, einen Typ von Schaltung zu bezeichnen, durch welche Signale übertragen bzw. gesendet und/oder empfangen werden können, wenn die Schaltung freigegeben ist.

Jede Bus-Transceiverschaltung 32 empfängt ein Freigabesignal ES von beispielsweise einem der Treiberchips oder einer anderen Schaltung (nicht zu sehen). Jede Treiberschaltung 3 empfängt ein Übertragungs-Eingangssignal TS. Nur eine Verzweigungs-Treibereinheit, die mit dem Signalübertragungsleitungspaar 1 gekoppelt ist, ist gleichzeitig aktiv. Die Freigabesignale ES zeigen an, welche Verzweigungs-Treibereinheit aktiv ist. Das Übertragungs-Eingangssignal TS, das der aktiven Verzweigungs-Treibereinheit zugeführt wird, variiert zwischen hohen und niedrigen Pegeln, um Daten "1" und "0" anzuzeigen. Das einer inaktiven Verzweigungs-Treibereinheit zugeführte Übertragungs-Eingangssignal TS wird auf dem niedrigen Pegel gehalten. Die aktive Verzweigungs-Treibereinheit führt ein komplementäres Signal zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zu, was das komplementäre Signal ein- und ausschaltet, um Daten "1" und "0" anzuzeigen. Eine inaktive Verzweigungs-Treibereinheit führt kein komplementäres Signal zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zu. Die Verzweigungs-Treibereinheiten werden aufeinanderfolgend aktiv, wobei das Signalübertragungsleitungspaar 1 gemeinsam genutzt wird, um Signale zu unterschiedlichen Zeiten zur Empfangsschaltung 31 zu übertragen bzw. zu senden.

Ein Verzweigungsabschnitt 30 weist die Bus-Transceiverschaltung 32 und ein Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar 33 auf. Die Bus-Transceiverschaltung 32 weist ein Paar von nMOS-Verzweigungstransistoren 32a, 32b auf. Das Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar 33 weist zwei parallele Verzweigungs- Übertragungsleitungen 33a, 33b gleicher Länge auf. Der Verzweigungstransistor 32a ist zwischen einer Zwischenstelle auf der Signalübertragungsleitung 1a und einem Ende der Verzweigungs-Übertragungsleitung 32a eingeführt. Das andere Ende der Verzweigungs-Übertragungsleitung 33a ist mit einem der Treiberanschlüsse (dem Treiberanschluß D₁ in Fig. 1) der Treiberschaltung 3 gekoppelt. Der Verzweigungstransistor 32b ist zwischen einer entsprechenden Stelle auf der Signalübertragungsleitung 1b und einem Ende der Verzweigungs- Übertragungsleitung 33b eingefügt. Das andere Ende der Verzweigungs- Übertragungsleitung 33b ist mit dem anderen Treiberanschluß der Treiberschaltung 3 (dem Treiberanschluß D₂ in Fig. 1) gekoppelt. Das Freigabesignal ES wird zu den Gate-Elektroden beider Transistoren 32a, 32b zugeführt.

Die Transistoren 32a, 32b in der Bus-Transceiverschaltung 32 schalten ein, wenn das Freigabesignal ES auf dem hohen Pegel ist, wodurch die Treiberschaltung 3 und das Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar 33 mit dem Signalübertragungsleitungspaar 1 gekoppelt wird, um dadurch die Verzweigungs- Treibereinheit in den aktiven Zustand zu versetzen. Wenn das Freigabesignal ES auf dem niedrigen Pegel ist, schalten diese Transistoren 32a, 32b aus, was das Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar 33 und die Treiberschaltung 3 vom Signalübertragungsleitungspaar 1 trennt, wodurch die Verzweigungs-Treibereinheit in den inaktiven Zustand versetzt wird. Dies verhindert, daß das von der aktiven Verzweigungs-Treibereinheit zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zugeführte komplementäre Signal in eine inaktive Verzweigungs-Treibereinheit abgezweigt und am Ende des Verzweigungs-Übertragungsleitungspaars 33 der inaktiven Verzweigungs-Treibereinheit reflektiert wird.

Die charakteristische Impedanz der Verzweigungs-Übertragungsleitungen 33a, 33b ist vorzugsweise an eine Hälfte der charakteristischen Impedanz der Signalübertragungsleitungen 1a, 1b angepaßt, um eine Reflexion von Signalenergie an der T-Verzweigung bzw. am T-Adapter zu verhindern, wo das Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar 33 mit dem Signalübertragungsleitungspaar 1 gekoppelt ist. Der Ein-Widerstand der Verzweigungstransistoren 32a, 32b ist an die charakteristische Impedanz der Verzweigungs-Übertragungsleitungen 33a, 33b angepaßt.

Wie beim ersten Ausführungsbeispiel verhält sich jede Treiberschaltung 3 als dc- Schaltung, wenn sie von der Leistungsversorgung und der Erdung aus gesehen wird. In Abhängigkeit vom Zustand des Übertragungs-Eingangssignals TS schließt die Treiberschaltung 3 entweder Strompfade, die das komplementäre Signal durch den Verzweigungsabschnitt 30 zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zuführt, und öffnet einen Umgehungs-Strompfad, der den Verzweigungsabschnitt 30 und das Signalübertragungsleitungspaar 1 umgeht, oder sie öffnet die Strompfade, die das komplementäre Signal zuführen, und schließt den Umgehungs-Strompfad. Der Ein- Widerstand des Umgehungstransistors 15, der den Umgehungs-Strompfad schließt, ist im wesentlichen gleich der Summe der Ein-Widerstände der Treibertransistoren 13, 14, die die Signalzufuhr-Strompfade schließen, und des von den Treiberanschlüssen D₁, D₂ der Treiberschaltung 3 gesehenen dc-Widerstand, schaut man in Richtung zum Verzweigungsabschnitt 30, wenn die Verzweigungs- Treibereinheit aktiv ist (diese Transistoren und Treiberanschlüsse sind in Fig. 1 gezeigt).

Die Empfangsschaltung 31 ist mit dem Ende des Signalübertragungsleitungspaars 1 entgegengesetzt zum Abschlußwiderstand 2 gekoppelt. Beim Erfassen des komplementären Signals, das in der aktiven Verzweigungs-Treibereinheit von der Treiberschaltung 3 zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zugeführt wird, erzeugt die Empfangsschaltung 31 ein entsprechendes Empfangs-Ausgangssignal RS. Genauer gesagt erfaßt die Empfangsschaltung 31, ob das komplementäre Signal vorhanden oder nicht vorhanden ist, wobei diese Zustände Daten "1" und "0" darstellen. Die Empfangsschaltung 31 weist beispielsweise den in Fig. 4 gezeigten Differentialverstärker 22 auf, der eine Eingangsimpedanz mit einem hohen dc- Widerstand und eine kapazitive Reaktanz hat. Das Ende des mit der Empfangsschaltung 31 gekoppelten Signalübertragungsleitungspaars 1 hat daher einen kapazitiven Abschluß, der total reflektiert, selbst wenn die Eingangskapazität der Empfangsschaltung 31 etwas variiert. Das von der aktiven Treiberschaltung 3 durch das Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar 33 und die Bus-Transceiver­ schaltung 32 zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zugeführte komplementäre Signal breitet sich von der T-Verzweigung mit dem Signalübertragungsleitungspaar 1 in Richtung zu sowohl der Empfangsschaltung 31 als auch dem Abschlußwiderstand 2 aus, wobei sich im wesentlichen die Hälfte der Signalenergie in jede Richtung ausbreitet. Die charakteristische Impedanz der Signalübertragungsleitungen 1a, 1b, die von den Verzweigungs- Übertragungsleitungen 33a, 33b gesehen wird, ist daher eine Hälfte der aktuellen charakteristischen Impedanz. Die charakteristische Impedanz der Verzweigungs- Übertragungsleitungen 33a, 33b ist somit an die charakteristische Impedanz der Signalübertragungsleitungen 1a, 1b angepaßt, wenn sie eine Hälfte der aktuellen charakteristischen Impedanz der Signalübertragungsleitungen 1a, 1b ist, wie es oben beschrieben ist.

Da der Abschlußwiderstand 2 an die charakteristische Impedanz des Signalübertragungsleitungspaars 1 angepaßt ist, tritt die gesamte Energie des komplementären Signals, das sich in Richtung zum Abschlußwiderstand 2 auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 ausbreitet, in den Abschlußwiderstand 2 ein und wird darin dissipiert. Die Energie des komplementären Signals, das sich in Richtung zur Empfangsschaltung 31 ausbreitet, wird bei der Empfangsschaltung 31 total reflektiert und kehrt auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 in Richtung zum Abschlußwiderstand 2 zurück. Die reflektierte Signalenergie, die den Abschlußwiderstand 2 erreicht, wird darin dissipiert. Reflektierte Signalenergie kann auch zurück zur aktiven Treiberschaltung 3 verzweigen, aber diese Energie wird im Rauscheliminierungswiderstand 16 der Treiberschaltung 3 (in Fig. 1 gezeigt) dissipiert.

Aufgrund einer Totalreflexion ist das durch die Empfangsschaltung 31 erfaßte Spannungsdifferential des komplementären Signals im wesentlichen das Zweifache des Spannungsdifferentials des komplementären Signals, das sich in Richtung zur Empfangsschaltung 31 auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 ausbreitet, und ist daher im wesentlichen gleich der durch die Treiberschaltung 3 zum Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar 33 zugeführten Spannung des komplementären Signals. Diese Verdopplung der Spannung des komplementären Signals ist erwünscht, weil sie der Empfangsschaltung 31 ermöglicht, das komplementäre Signal einfacher zu erfassen.

Weil sich die Treiberschaltungen 3 als dc-Schaltungen verhalten, wenn sie von der Leistungsversorgung und der Erdung aus gesehen werden, bietet das Signalübertragungs-Bussystem beim zweiten Ausführungsbeispiel Effekte, die gleich denjenigen sind, die beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind. Es reduziert das Gleichtaktrauschen und die kleine Menge an Differentialmoderauschen, die auftreten, wenn die Übertragungs-Eingangssignale TS einen Zustand ändern, und es verhindert somit, daß ein Gleichtaktrauschen die Leistungsversorgungs- und Erdungspotentiale stört, ohne daß man sich auf ein Entkoppeln durch Umgehungskondensatoren verläßt. Signale können mit hoher Geschwindigkeit übertragen werden, ohne eine elektromagnetische Interferenz zu verursachen, und wenn Umgehungskondensatoren verwendet werden, gibt es eine erhöhte Freiheit in bezug auf den Entwurf bezüglich ihrer Montagepositionen und ihrer parasitären Induktanz.

Da die charakteristische Impedanz der Verzweigungs-Übertragungsleitungen 33a, 33b gleich einer Hälfte der charakteristischen Impedanz der Signalübertragungsleitungen 1a, 1b ist, ist jedes Verzweigungs- Übertragungsleitungspaar 33 an das Signalübertragungsleitungspaar 1 angepaßt, und das vom Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar 33 zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zugeführte komplementäre Signal wird bei der T- Verzweigung zwischen diesen Übertragungsleitungspaaren nicht reflektiert.

Bei einer Variation des zweiten Ausführungsbeispiels hat das Signalübertragungsleitungspaar 1 Abschlußwiderstände an beiden Enden. Gemäß Fig. 13 weist die Empfangsschaltung 35 einen Differentialverstärker 36 und einen Eingangs-Abschlußwiderstand 37 auf. Der Eingangs-Abschlußwiderstand 37 ist zwischen den Eingangsanschlüssen des Differentialverstärkers 36 gekoppelt und ist an die charakteristische Impedanz des Signalübertragungsleitungspaars 1 angepaßt, wobei er denselben Widerstandswert wie der Abschlußwiderstand 2 am entgegengesetzten Ende hat. In diesem Fall wird die Energie des komplementären Signals, die sich zur Empfangsschaltung 35 ausbreitet, nicht reflektiert, sondern wird im Eingangs-Abschlußwiderstand 37 vollständig dissipiert. Ein resultierender Vorteil besteht darin, daß die Verzweigungs-Treibereinheiten zwischen den aktiven und inaktiven Zuständen mit weniger Zeitbeschränkungen umgeschaltet werden können, weil ein durch eine Treiberschaltung 3 zugeführtes komplementäres Signal nicht reflektiert und mit dem komplementären Signal interferieren werden wird, das später durch eine andere Treiberschaltung 3 zugeführt wird. Ein Nachteil besteht darin, daß die Spannung des komplementären Signals, die durch die Empfangsschaltung 35 erfaßt wird, nur eine Hälfte der Spannung des komplementären Signals sein wird, die durch die Empfangsschaltung 31 in Fig. 12 erfaßt wird.

Bei einer weiteren Variation des zweiten Ausführungsbeispiels sind die Verzweigungs-Übertragungsleitungspaare weggelassen. Gemäß Fig. 14 weist der Verzweigungsabschnitt 38 in diesem Fall nur eine Bus-Transceiverschaltung 32 auf. Die Verzweigungstransistoren 32a und 32b in der Bus-Transceiverschaltung 32 sind direkt mit den Treiberanschlüssen der Treiberschaltung 3 gekoppelt.

Wenn es beim zweiten Ausführungsbeispiel nur eine Verzweigungs-Treibereinheit gibt, können sowohl die Verzweigungs-Übertragungsleitungspaare 33 als auch die Bus-Transceiverschaltungen 32 weggelassen werden. Gemäß Fig. 15 ist die Treiberschaltung 3 mit dem Signalübertragungsleitungspaar 1 durch einen Verzweigungsabschnitt 26 mit der in Fig. 9 gezeigten Struktur gekoppelt.

Ein Umgehungskondensator kann in den Fig. 12 bis 15 an einer geeigneten Stelle mit dem Leistungs-Erdungs-Leitungspaar 6 verbunden sein, um den Effekt einer elektromagnetischen Strahlung von anderen Schaltungen zu reduzieren, wie beim ersten Ausführungsbeispiel.

Beim oben beschriebenen zwei Ausführungsbeispielen wird dann, wenn kein komplementäres Signal zugeführt wird, das Signalübertragungsleitungspaar 1 im schwebenden Zustand gelassen und ist demgemäß gegenüber einem durch andere Schaltungen erzeugten elektromagnetischen Rauschen anfällig. Beim nächsten Ausführungsbeispiel weist der Abschlußwiderstand oder der Rauscheliminierungswiderstand zwei Widerstände auf, die in Reihe gekoppelt sind, und der Knoten zwischen ihnen ist mit der Erdung gekoppelt. Folglich wird dann, wenn das komplementäre Signal nicht zugeführt wird, das Signalübertragungsleitungspaar geerdet, was seine Immunität gegenüber externem elektromagnetischen Rauschen verbessert.

Gemäß Fig. 16 weist dieses dritte Ausführungsbeispiel beispielsweise ein Signalübertragungsleitungspaar 1, eine Treiberschaltung 3, Verzweigungsabschnitte 4, Empfangsschaltungen 5, ein Leistungs-Erdungs- Leitungspaar 6 und einen Umgehungskondensator 7 auf, wie es beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, und einen Abschlußwiderstand 41. Der Abschlußwiderstand 41 ist mit dem Ende des Signalübertragungsleitungspaars 1 entgegengesetzt zur Treiberschaltung 3 gekoppelt, was den Abschlußwiderstand 2 des ersten Ausführungsbeispiels ersetzt.

Der Abschlußwiderstand 41 weist zwei in Reihe gekoppelte Abschlußwiderstände 41a, 41b auf, wobei ihr kombinierter serieller Widerstand gleich der charakteristischen Impedanz des Signalübertragungsleitungspaars 1 ist (und somit dem Widerstand des Abschlußwiderstands 2 beim ersten Ausführungsbeispiel). Der Knoten N₁ zwischen dem ersten Abschlußwiderstand 41a und dem zweiten Abschlußwiderstand 41b ist durch eine Erdungsleitung oder ein Erdungsmuster mit der Erdung (GND) gekoppelt. Die Widerstandswerte des ersten Abschlußwiderstands 41a und des zweiten Abschlußwiderstands 41b sind vorzugsweise gleich. Für eine stabile Ausbreitung des komplementären Signals auf der Übertragungsleitung sind die Widerstandswerte der seriellen Widerstände 17, 18 vorzugsweise gleich den Widerstandswerten des ersten und des zweiten Abschlußwiderstands 41a, 41b.

Wenn das komplementäre Signal nicht zugeführt wird, ist der Treiberanschluß D₁ der Treiberschaltung 3 von der Leistungsversorgung getrennt und ist der Treiberanschluß D₂ von der Erdung getrennt, aber die Signalübertragungsleitung 1a ist über den ersten Abschlußwiderstand 41a mit der Erdung gekoppelt und die Signalübertragungsleitung 1b ist über den zweiten Abschlußwiderstand 41b mit der Erdung gekoppelt, so daß das Signalübertragungsleitungspaar 1 auf dem Erdungspotential gehalten wird. Demgemäß wird dann, wenn ein komplementäres Signal zugeführt wird, die Signalübertragungsleitung 1a zu einem Potential getrieben, das höher als das Erdungspotential ist, und die Signalübertragungsleitung 1b zu einem Potential, das niedriger als das Erdungspotential ist. Das Signalübertragungsleitungspaar 1 ist immer äußerst immun gegenüber elektromagnetischem Rauschen, das durch andere Schaltungen (nicht zu sehen) erzeugt wird, weil es niemals im schwebenden Zustand gelassen wird.

Unter der Voraussetzung, daß der Abschlußwiderstand 41 in zwei gleiche Teile aufgeteilt ist und der Knoten N₁ zwischen ihnen mit der Erdung gekoppelt ist, sind die Potentiale der Signalübertragungsleitung 1a und der Signalübertragungsleitung 1b in bezug auf die Erdung symmetrisch. Ein komplementäres Signal veranlaßt, daß diese Potentiale von der Erdung aus in entgegengesetzte Richtungen divergieren, wobei die Divergenz in beiden Richtungen denselben Absolutwert hat. Dieser Aufbau minimiert den Absolutwert der Divergenz von der Erdung. Wenn elektromagnetisches Rauschen auch vorhanden ist, wird es die Potentiale der beiden Signalübertragungsleitungen 1a, 1b in derselben Richtung stören, so daß beispielsweise ein positives Rauschpotential zu einem positiven Signalpotential auf der Signalübertragungsleitung 1a und zu einem negativen Signalpotential auf der Signalübertragungsleitung 1b addiert wird. Da der Absolutwert der Signalpotentiale jedoch minimiert worden ist, ist auch der Absolutwert der Summe der Signal- und Rauschpotentiale minimiert. Kurz gesagt werden Störungen des Erdungspotentials minimiert.

Um das dritte Ausführungsbeispiel zusammenzufassen, ist der Abschlußwiderstand 41 in in Reihe gekoppelte zwei Widerstände getrennt und ist der interne Knoten zwischen ihnen geerdet, so daß dann, wenn die Treiberschaltung 3 kein komplementäres Signal zuführt, das Signalübertragungsleitungspaar 1 nicht im schwebenden Zustand gelassen wird. Das Signalübertragungsleitungspaar 1 ist daher weniger anfällig gegenüber elektromagnetischem Rauschen. Die Gleichheit der Widerstandswerte des ersten Abschlußwiderstands 41a, des zweiten Abschlußwiderstands 41b und der seriellen Widerstände 17, 18 ermöglicht weiterhin, daß sich komplementäre Signale auf den Signalübertragungsleitungen 1a und 1b auf die stabilste Weise ausbreiten, und zwar unter Bedingungen, die Störungen des Erdungspotentials minimieren.

Bei der oben angegebenen Beschreibung des dritten Ausführungsbeispiels war es der Abschlußwiderstand, der in zwei Widerstände auf entgegengesetzten Seiten eines geerdeten Knotens aufgeteilt war, aber es ist statt dessen möglich, den Rauscheliminierungswiderstand in zwei Widerstände aufzuteilen und den Knoten zwischen ihnen zu erden.

Das Signalübertragungs-Bussystem in Fig. 17 ersetzt die in Fig. 1 gezeigte Treiberschaltung 3 durch eine andere Treiberschaltung 42. Die Treiberschaltung 42 ersetzt den Rauscheliminierungswiderstand 16 in Fig. 1 durch einen anderen Rauscheliminierungswiderstand 43. Der Rauscheliminierungswiderstand 43 t 19373 00070 552 001000280000000200012000285911926200040 0002010101066 00004 19254eilt den Rauscheliminierungswiderstand 16 der Fig. 1 in einen ersten Rauscheliminierungswiderstand 43a und einen zweiten Rauscheliminierungswiderstand 43b auf. Der Widerstandswert des Rauscheliminierungswiderstands 43 in Fig. 17 (der serielle Widerstand des ersten und des zweiten Rauscheliminierungswiderstands 43a, 43b) ist gleich dem Widerstandswert des Rauscheliminierungswiderstands 16 in Fig. 1, wobei er etwa das Zehnfache der charakteristischen impedanz der Signalübertragungsleitungen 1a, 1b ist. Der Knoten N₂ zwischen dem ersten und dem zweiten Rauscheliminierungswiderstand 43a, 43b ist mit dem Erdungsanschluß E₂ gekoppelt, der über die Erdungsleitung 6b mit der Erdung gekoppelt ist.

Beim Signalübertragungs-Bussystem in Fig. 17 ist es für die Widerstandswerte des ersten Rauscheliminierungswiderstands 43a, des zweiten Rauscheliminierungswiderstands 43b und der seriellen Widerstände 17, 18 vorzuziehen, daß sie gleich sind. Beim Signalübertragungs-Bussystem in Fig. 16 war der Widerstandswert der seriellen Widerstände 17, 18 vorzugsweise klein (nur eine Hälfte der charakteristischen Impedanz der Signalübertragungsleitungen 1a, 1b, um an den Abschlußwiderstand 41 angepaßt zu sein), aber beim Signalübertragungs-Bussystem in Fig. 17 kann der Widerstandswert des Rauscheliminierungswiderstands 43 sehr groß gemacht werden (wobei ein Wert von etwa zehnmal so groß wie die charakteristische Impedanz der Signalübertragungsleitungen 1a, 1b bevorzugt ist), so daß die Widerstandswerte der seriellen Widerstände 17, 18 auch groß gemacht werden können, was die Leistungsdissipation der Treiberschaltung reduziert.

Die Widerstandswerte des ersten Abschlußwiderstands 41a und des zweiten Abschlußwiderstands 41b in Fig. 16 können sich unterscheiden, vorausgesetzt, daß ihr kombinierter serieller Widerstand an die charakteristische Impedanz der Signalübertragungsleitungen 1a, 1b angepaßt ist. Gleichermaßen können in Fig. 17 der erste Rauscheliminierungswiderstand 43a und der zweite Rauscheliminierungswiderstand 43b unterschiedliche Widerstandswerte haben. Es ist jedoch für den Abschlußwiderstand 41 oder den Rauscheliminierungswiderstand 43 vorzuziehen, daß er in zwei gleiche Widerstände aufgeteilt ist, wie es oben beschrieben ist, so daß beide Signalübertragungsleitungen 1a, 1b gleiche Amplitudenschwingungen in bezug zur Erdung haben werden.

Das Grundkonzept des dritten Ausführungsbeispiels besteht im Aufteilen des Abschlußwiderstands (oder des Rauscheliminierungswiderstands) in einen ersten Widerstand und einen zweiten Widerstand, die in Reihe gekoppelt sind, und im Erden des Knotens zwischen diesen zwei Widerständen. Das dritte Ausführungsbeispiel wurde durch Anwenden dieses Konzepts auf das erste Ausführungsbeispiel erhalten, aber dasselbe Konzept kann auf das zweite Ausführungsbeispiel angewendet werden.

Die Signalübertragungs-Bussysteme bei den vorangehenden Ausführungsbeispielen übertrugen Signale in einer Richtung. Das Signalübertragungs-Bussystem, das nachfolgend zu beschreiben ist, überträgt Signale in beide Richtungen.

Fig. 18 ist ein Schaltungsdiagramm des Signalübertragungs-Bussystems des vierten Ausführungsbeispiels. Elemente, die identisch zu Elementen sind, die in den Fig. 1, 4 und 12 gezeigt sind, haben dieselben Bezugszeichen. Das Signalübertragungs-Bussystem weist folgendes auf: ein Signalübertragungsleitungspaar 1, einen Abschlußwiderstand 2, einen ersten IC- Chip 45, einen oder mehrere Verzweigungsabschnitte 46 (einer ist gezeigt), einen oder mehrere zweite IC-Chips 47 (einer ist gezeigt), parallele Leistungsversorgungs- und Erdungsleitungen gleicher Länge (nicht zu sehen) und ein Schaltungssubstrat 8. Signale werden zwischen dem ersten IC-Chip 45 und dem zweiten IC-Chip 47 durch das Signalübertragungsleitungspaar 1 und den Verzweigungsabschnitt 46 übertragen. Der erste IC-Chip 45 ist ein Steuerchip, wie beispielsweise eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) oder ähnliches. Der zweite IC-Chip 7 ist beispielsweise ein Speicherchip oder ein Speicherschnittstellenchip. Die parallelen Leistungsversorgungs- und Erdungsleitungen koppeln den ersten und den zweiten IC-Chip 45, 47 mit der Leistungsversorgung und der Erdung.

Der erste IC-Chip 45, der mit dem gegenüber dem Abschlußwiderstand 2 entgegengesetzten Ende des Signalübertragungsleitungspaars 1 gekoppelt ist, enthält eine Treiberschaltung 3, eine Empfangsschaltung 31 und Eingangs- Ausgangs-Anschlüsse F₁, F₂. In Abhängigkeit vom Übertragungs-Eingangssignal TS schließt die Treiberschaltung 3 entweder Strompfade, die ein komplementäres Signal zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zuführen, und öffnet einen Strompfad, der das Signalübertragungsleitungspaar 1 umgeht, oder öffnet die Strompfade, die ein komplementäres Signal zum Signalübertragungsleitungspaar 1 zuführen, und schließt den Strompfad, der das Signalübertragungsleitungspaar 1 umgeht, um dadurch als dc-Schaltung zu arbeiten, wenn sie von der Leistungsversorgung und der Erdung aus gesehen wird.

Der erste und der zweite IC-Chip 45, 47 werden durch ein Richtungssteuerungssignal DS gesteuert. Wenn das Richtungssteuerungssignal DS auf dem niedrigen Pegel ist, werden die Treiberanschlüsse der Treiberschaltung 3 im ersten IC-Chip 45 mit den Eingangs-Ausgangs-Anschlüssen F₁, F₂ gekoppelt, und die Eingangsanschlüsse der Empfangsschaltung 31 werden von den Eingangs-Ausgangs-Anschlüssen F₁, F₂ getrennt. In diesem Zustand treibt die Treiberschaltung 3 das Signalübertragungsleitungspaar 1 durch Ausdrücken von Daten "1" und "0" als das Vorhandensein und Nichtvorhandensein eines komplementären Signals. Gegensätzlich dazu werden dann, wenn das Richtungssteuerungssignal DS auf dem hohen Pegel ist, die Eingangsanschlüsse der Empfangsschaltung 31 mit den Eingangs-Ausgangs-Anschlüssen F₁, F₂ gekoppelt, werden die Treiberanschlüsse der Treiberschaltung 3 von den Eingangs-Ausgangs-Anschlüssen F₁, F₂ getrennt und wird ein vom zweiten IC-Chip 47 auf das Signalübertragungsleitungspaar 1 übertragenes Signal durch die Empfangsschaltung 31 erfaßt. Das Richtungssteuerungssignal DS kann innerhalb des ersten IC-Chips 45 erzeugt werden, oder von einer anderen Schaltung zugeführt werden, die extern zum ersten IC-Chip 45 ist, wie es in Fig. 18 gezeigt ist. (Diese externe Schaltung und die internen Schaltungen, die die Verbindungen der Treiberschaltung 3 und der Empfangsschaltung 31 mit den Eingangs-Ausgangs- Anschlüssen F₁, F₂ schalten, sind nicht zu sehen).

Der Verzweigungsabschnitt 46 und der zweite IC-Chip 47, der mit ihm verbunden ist, bilden eine Verzweigungseinheit, die an einer Zwischenstelle zwischen den zwei Enden des Signalübertragungsleitungspaars 1 angeordnet ist. Diese Verzweigungseinheit empfängt das Richtungssteuerungssignal DS vom ersten IC- Chip 45 oder einer anderen Vorrichtung (nicht zu sehen). Wenn das Richtungssteuerungssignal DS hoch ist, treibt der zweite IC-Chip 47 das Signalübertragungsleitungspaar 1. Wenn das Richtungssteuerungssignal DS niedrig ist, erfaßt der zweite IC-Chip 47 das auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 übertragene Signal durch den ersten IC-Chip 45.

Der Verzweigungsabschnitt 46 enthält eine Bus-Transceiverschaltung 48 und ein Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar 33 mit zwei Verzweigungs- Übertragungsleitungen 33a, 33b.

Die Bus-Transceiverschaltung 48, die zwischen der Verzweigungsstelle auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 und einem Ende des Verzweigungs- Übertragungsleitungspaars 33 angeordnet ist, enthält ein Paar von Verzweigungswiderständen 20a, 20b und ein Paar von nMOS- Verzweigungstransistoren 32a, 32b. Der Verzweigungswiderstand 20a und der Verzweigungstransistor 32a sind parallel zwischen der Verzweigungsstelle auf der Signalübertragungsleitung 1a und einem Ende der Verzweigungs- Übertragungsleitung 33a eingefügt; der Verzweigungswiderstand 20b und der Verzweigungstransistor 32b sind parallel zwischen der Verzweigungsstelle auf der Signalübertragungsleitung 1b und einem Ende der Verzweigungs-Übertragungslei­ tung 33b angeordnet. Das Richtungssteuerungssignal DS wird zu den Gate- Elektroden der beiden Transistoren 32a, 32b zugeführt. Die Verzweigungswiderstände 20a, 20b haben Widerstandswerte von wenigstens vierhundert Ohm (0,4 kΩ).

Bei dieser Bus-Transceiverschaltung 48 schalten dann, wenn das Richtungssteuerungssignal DS auf dem niedrigen Pegel ist, die Verzweigungstransistoren 32a und 32b aus, so daß der zweite IC-Chip 47 und das Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar 33 mit dem Signalübertragungsleitungspaar 1 nur durch die Verzweigungswiderstände 20a, 20b mit hohem Widerstandswert verbunden sind. Wenn das Richtungssteuerungssignal DS auf dem hohen Pegel ist, schalten die Verzweigungstransistoren 32a und 32b ein, was Strompfade mit niedrigem Widerstand ausbildet, die die Verzweigungswiderstände 20a, 20b umgehen, und der zweite IC-Chip 47 und das Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar 33 werden mit dem Signalübertragungsleitungspaar 1 durch diese Strompfade mit niedrigem Widerstand verbunden.

Der zweite IC-Chip 47, der durch den Verzweigungsabschnitt 46 mit einer Zwischenstelle auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 gekoppelt ist, enthält eine Treiberschaltung 3, eine Empfangsschaltung 5 und Eingangs-Ausgangs- Anschlüsse G₁, G₂. Die Empfangsschaltung 5 hat einen Abschlußtransistor 23, der zwischen ihren Eingangsanschlüssen IN₁, IN₂ gekoppelt ist, wie es beim ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 4) beschrieben ist, so daß eine in ihrer Eingangskapazität gespeicherte Ladung schnell entladen werden kann.

Wenn das Richtungssteuerungssignal DS auf dem niedrigen Pegel ist, werden die Eingangsanschlüsse der Empfangsschaltung 5 beim zweiten IC-Chip 47 mit den Eingangs-Ausgangs-Anschlüssen G₁, G₂ gekoppelt, werden die Treiberanschlüsse der Treiberschaltung 3 beim zweiten IC-Chip 47 von den Eingangs-Ausgangs- Anschlüssen G₁, G₂ getrennt und wird das zum Signalübertragungsleitungspaar 1 durch den ersten IC-Chip 45 zugeführte übertragene Signal durch die Empfangsschaltung 5 über den Verzweigungsabschnitt 46 erfaßt. Gegensätzlich dazu, nämlich dann, wenn das Richtungssteuerungssignal DS auf dem hohen Pegel ist, werden die Treiberanschlüsse der Treiberschaltung 3 mit den Eingangs- Ausgangs-Anschlüssen G₁, G₂ gekoppelt, werden die Eingangsanschlüsse der Empfangsschaltung 5 von den Eingangs-Ausgangs-Anschlüssen G₁, G₂ getrennt und treibt die Treiberschaltung 3 das Signalübertragungsleitungspaar 1.

Beim Signalübertragungs-Bussystem des vierten Ausführungsbeispiels wird die Übertragung eines Signals vom ersten IC-Chip 45 zum zweiten IC-Chip 47 (die Übertragungsoperation, wenn das Richtungssteuerungssignal DS auf dem niedrigen Pegel ist) erreicht, wie es beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Die Übertragung eines Signals vom zweiten IC-Chip 47 zum ersten IC-Chip 45 (die Übertragungsoperation, wenn das Richtungssteuerungssignal DS auf dem hohen Pegel ist) wird erreicht, wie es beim zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben ist.

Um das vierte Ausführungsbeispiel zusammenzufassen, sind Treiberschaltungen 3 des erfundenen Typs, die Daten "1" und "0" durch Ein- und Ausschalten eines komplementären Signals übertragen, während sie sich als de-Schaltungen verhalten, wenn sie von der Leistungsversorgung und der Erdung aus gesehen werden, in sowohl einem ersten IC-Chip 45, der an einem Ende eines Signalübertragungsleitungspaars 1 angeordnet ist, als auch einem zweiten IC-Chip 47, der bei einer Zwischenstelle auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 angeordnet ist, vorgesehen. Signale werden in beiden Richtungen zwischen diesen IC-Chips 45, 47 durch das Signalübertragungsleitungspaar 1 und einen Verzweigungsabschnitt 46 in Antwort auf Übertragungs-Eingangssignale TS übertragen. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel werden das Gleichtaktrauschen und die geringe Menge an Differentialmoderauschen, die dann auftreten, wenn das Übertragungs-Eingangssignal TS einen Zustand ändert, reduziert, ohne daß man sich auf ein Entkoppeln durch einen Umgehungskondensator verläßt, und ein Gleichtaktrauschen wird davon abgehalten, die Leistungsversorgungs- und Erdungspotentiale zu stören, so daß Signale mit hoher Geschwindigkeit übertragen werden können, ohne eine elektromagnetische Interferenz zu verursachen, selbst wenn kein Umgehungskondensator verwendet wird. Wenn ein Umgehungskondensator verwendet wird, gibt es darüber hinaus eine erhöhte Freiheit in bezug auf den Entwurf bezüglich seiner Montageposition und seiner parasitären Induktanz.

Das Vorsehen einer Empfangsschaltung 5 mit einem Abschlußtransistor 23 zwischen den Eingangsanschlüssen IN₁ und IN₂ im zweiten IC-Chip 47 ermöglicht, daß die in der Eingangskapazität der Empfangsschaltung 5 gespeicherte Ladung durch das durch die Verzweigungswiderstände 20a, 20b empfangene komplementäre Signal schnell entladen wird, so daß das Nichtvorhandensein einer Eingabe eines komplementären Signals schnell erfaßt werden kann, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, wodurch übertragene Signale mit hoher Frequenz, die sich auf dem Signalübertragungsleitungspaar 1 ausbreiten, erfaßt werden können. Bei einer Variation des vierten Ausführungsbeispiels wird dann, wenn der erste IC- Chip empfängt, das Signalübertragungsleitungspaar 1 an beiden Enden abgeschlossen, wie es in Fig. 19 gezeigt ist. Der erste IC-Chip 49 in Fig. 19 ist äquivalent zum ersten IC-Chip 45 in Fig. 18, wobei eine serielle Schaltung einen integrierten Abschlußwiderstand 50 und einen nMOS-Transistor 51 aufweist, die zwischen den Eingangs-Ausgangs-Anschlüssen F₁, F₂ (und somit zwischen den Signalübertragungsleitungen 1a, 1b) in Reihe gekoppelt sind. Das Richtungssteuerungssignal DS wird an die Gate-Elektrode des Transistors 51 angelegt. Wenn das Richtungssteuerungssignal DS niedrig ist (wenn der erste IC- Chip 49 der Treiber ist), wird der Transistor 51 ausgeschaltet und wird eine Leerlaufschaltung zwischen den Eingangs-Ausgangs-Anschlüssen F₁, F₂ gebildet. Wenn das Richtungssteuerungssignal DS hoch ist (wenn der erste IC-Chip 49 der Empfänger ist), wird der Transistor 51 eingeschaltet und werden die Eingangs- Ausgangs-Anschlüsse F₁, F₂ durch den integrierten Abschlußwiderstand 50 abgeschlossen. Eine Signalreflexion an diesem Ende des Signalübertragungsleitungspaars 1 wird dadurch verhindert, wobei die einfallende Signalenergie im integrierten Abschlußwiderstand 50 dissipiert wird.

Das Signalübertragungs-Bussystem des vierten Ausführungsbeispiels kann eine Vielzahl von Signalübertragungsleitungspaaren haben, mit zugehörigen Abschlußwiderständen, IC-Chips und Verzweigungsabschnitten, die alle auf einem einzigen Schaltungssubstrat 8 angeordnet sind. In Fig. 20 sind beispielsweise Signalübertragungsleitungspaare 1A, 1B, 1C mit jeweiligen Abschlußwiderständen 2A, 2B, 2C mit einem Steuerchip 53 an einem Ende gekoppelt. Der Steuerchip 53 enthält Schaltungen 45A, 45A, 45C, die jeweils äquivalent zu den Treiber- Empfangsschaltungen des IC-Chips 45 in Fig. 18 sind. Jedes der drei Übertragungsleitungspaare 1A, 1B, 1C ist mit zwei Speicherschnittstellenchips 54 gekoppelt. Jeder Speicherschnittstellenchip 54 enthält Schaltungen 47A, 47B, 47C, von welchen jede äquivalent zu den Treiber-Empfangsschaltungen des zweiten IC- Chips 47 in Fig. 18 ist. Es gibt demgemäß zwei getrennte Gruppen von Verzweigungsabschnitten 46A, 46B, 46C, und zwar einen Satz für jeden Speicherschnittstellenchip 54: die Buchstaben A, B, C bezeichnen jeweils ein System des oben beschriebenen Typs.

Beim Signalübertragungs-Bussystem in Fig. 20 wird einer der zwei Speicherschnittstellenchips 54 gleichzeitig aktiv, und Signale werden in beiden Richtungen zwischen dem aktiven Speicherschnittstellenchip 54 und dem Steuerchip 53 über die Signalübertragungsleitungspaare 1A, 1B, 1C und die entsprechenden Verzweigungsabschnitte 46A, 46B, 46C gesendet.

Es sind nur einige Variationen der obigen Ausführungsbeispiele diskutiert worden. Fachleute auf dem Gebiet werden erkennen, daß weitere Variationen möglich sind.

Claims (74)

1. Treiberschaltung, die Leistung auf einem ersten Potential von einer ersten Leistungsversorgung und Leistung auf einem zweiten Potential von einer zweiten Leistungsversorgung empfängt, die ein Eingangssignal mit einem ersten Pegel und einem zweiten Pegel empfängt und die, in Antwort auf das Eingangssignal, ein komplementäres Signal zu einem Signalübertragungsleitungspaar mit einer ersten Signalübertragungsleitung und einer zweiten Signalübertragungsleitung zuführt, wobei die erste Signalübertragungsleitung und die zweite Signalübertragungsleitung wechselseitig parallel und von gleicher Länge sind, wobei:
die Treiberschaltung einen ersten Strompfad zwischen der ersten Leistungsversorgung und der ersten Signalübertragungsleitung und einen zweiten Strompfad zwischen der zweiten Leistungsversorgung und der zweiten Signalübertragungsleitung schließt, wenn das Eingangssignal auf dem ersten Pegel ist; und
die Treiberschaltung den ersten Strompfad und den zweiten Strompfad öffnet und einen das Signalübertragungsleitungspaar umgehenden dritten Strompfad zwischen der ersten Leistungsversorgung und der zweiten Leistungsversorgung schließt, wenn das Eingangssignal auf dem zweiten Pegel ist.

2. Treiberschaltung nach Anspruch 1, die folgendes aufweist:
einen ersten Transistor, der zwischen der ersten Leistungsversorgung und der ersten Signalübertragungsleitung gekoppelt ist, der einschaltet, wenn das Eingangssignal auf dem ersten Pegel ist, und ausschaltet, wenn das Eingangssignal auf dem zweiten Pegel ist, um dadurch den ersten Strompfad zu öffnen und zu schließen;
einen zweiten Transistor, der zwischen der zweiten Leistungsversorgung und der zweiten Signalübertragungsleitung gekoppelt ist, der einschaltet, wenn das Eingangssignal auf dem ersten Pegel ist, und ausschaltet, wenn das Eingangssignal auf dem zweiten Pegel ist, um dadurch den zweiten Strompfad zu öffnen und zu schließen; und
einen dritten Transistor, der zwischen der ersten Leistungsversorgung und der zweiten Leistungsversorgung gekoppelt ist, der einschaltet, wenn das Eingangssignal auf dem zweiten Pegel ist, und ausschaltet, wenn das Eingangssignal auf dem ersten Pegel ist, um dadurch den dritten Strompfad zu öffnen und zu schließen.

3. Treiberschaltung nach Anspruch 2, wobei die erste Signalübertragungsleitung und die zweite Signalübertragungsleitung über einen Abschlußwiderstand miteinander verbunden sind, und der dritte Transistor einen Ein-Widerstand hat, der im wesentlichen gleich einer Summe eines Ein-Widerstands des ersten Transistors, eines Ein-Widerstands des zweiten Transistors, eines Gleichstromwiderstands der ersten Signalübertragungsleitung, eines Gleichstromwiderstands der zweiten Signalübertragungsleitung und des Widerstandswerts des Abschlußwiderstands ist.

4. Treiberschaltung nach Anspruch 2, wobei der erste Transistor einen ersten Anschluß hat, der mit der ersten Signalübertragungsleitung gekoppelt ist, und der zweite Transistor einen zweiten Anschluß hat, der mit der zweiten Signalübertragungsleitung gekoppelt ist, und wobei die Schaltung weiterhin einen Rauscheliminierungswiderstand, der zwischen dem ersten Anschluß und dem zweiten Anschluß gekoppelt ist, zum Absorbieren von Reflexionsrauschen auf dem Signalübertragungsleitungspaar aufweist.

5. Treiberschaltung nach Anspruch 4, wobei die erste Signalübertragungsleitung und die zweite Signalübertragungsleitung eine charakteristische Impedanz haben, und der Rauscheliminierungswiderstand einen Widerstand hat, der im wesentlichen das Zehnfache der charakteristischen Impedanz ist.

6. Treiberschaltung nach Anspruch 4, die weiterhin folgendes aufweist:
einen ersten seriellen Widerstand, der zwischen dem ersten Transistor und der ersten Leistungsversorgung gekoppelt ist; und
einen zweiten seriellen Widerstand, der zwischen dem zweiten Transistor und der zweiten Leistungsversorgung gekoppelt ist;
wobei der Rauscheliminierungswiderstand einen Knoten enthält, der mit der zweiten Leistungsversorgung gekoppelt ist, einen ersten Rauscheliminierungswiderstand, der zwischen der Signalübertragungsleitung und dem Knoten gekoppelt ist, und einen zweiten Rauscheliminierungswiderstand, der zwischen dem Knoten und der zweiten Leistungsversorgung gekoppelt ist; und
der erste serielle Widerstand, der zweite serielle Widerstand, der erste Rauscheliminierungswiderstand und der zweite Rauscheliminierungswiderstand im wesentlichen identische Widerstandswerte haben.

7. Signalübertragungs-Bussystem, das folgendes aufweist:
eine Treiberschaltung, die Leistung auf einem ersten Potential von einer ersten Leistungsversorgung empfängt, die Leistung auf einem zweiten Potential von einer zweiten Leistungsversorgung empfängt und die ein Eingangssignal mit einem ersten Pegel und einem zweiten Pegel empfängt; und
ein Signalübertragungsleitungspaar mit einer ersten Signalübertragungsleitung und einer zweiten Signalübertragungsleitung, wobei die erste Signalübertragungsleitung und die zweite Signalübertragungsleitung wechselseitig parallel und von gleicher Länge sind und eine charakteristische Impedanz haben,
wobei
die Treiberschaltung mit einem Ende des Signalübertragungsleitungspaars gekoppelt ist;
die Treiberschaltung einen ersten Strompfad zwischen der ersten Leistungsversorgung und der ersten Signalübertragungsleitung und einen zweiten Strompfad zwischen der zweiten Leistungsversorgung und der zweiten Signalübertragungsleitung schließt, um dadurch ein komplementäres Signal zum Signalübertragungsleitungspaar zuzuführen, wenn das Eingangssignal auf dem ersten Pegel ist; und
die Treiberschaltung den ersten Strompfad und den zweiten Strompfad öffnet und einen das Signalübertragungsleitungspaar umgehenden dritten Strompfad zwischen der ersten Leistungsversorgung und der zweiten Leistungsversorgung schließt, wenn das Eingangssignal auf dem zweiten Pegel ist;
wobei das Signalübertragungs-Bussystem weiterhin folgendes aufweist:
einen Abschlußwiderstand, der die erste Signalübertragungsleitung und die zweite Signalübertragungsleitung an einem anderen Ende des Signalübertragungsleitungspaars verbindet, der einen Widerstandswert hat, der an die charakteristische Impedanz der ersten Signalübertragungsleitung und der zweiten Signalübertragungsleitung angepaßt ist;
wenigstens einen Verzweigungsabschnitt, der bei einer Zwischenstelle auf dem Signalübertragungsleitungspaar angeordnet ist, der einen Teil des durch die Treiberschaltung zugeführten komplementären Signals weg von Signalübertragungsleitungspaar abzweigt, wobei der abgezweigte Teil des komplementären Signals klein genug ist, um zuzulassen, daß sich das komplementäre Signal im wesentlichen ungestört auf dem Signalübertragungsleitungspaar ausbreitet;
für jeden Verzweigungsabschnitt eine mit dem Verzweigungsabschnitt gekoppelte Empfangsschaltung, die den Teil des durch den Verzweigungsabschnitt abgezweigten komplementären Signals erfaßt; und
ein Schaltungssubstrat, das das Signalübertragungsleitungspaar, den Abschlußwiderstand, die Treiberschaltung, den Verzweigungsabschnitt und die Empfangsschaltung stützt.

8. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 7, wobei die Empfangsschaltung folgendes aufweist:
einen Differentialverstärker mit differentiellen Eingangsanschlüssen, die den abgezweigten Teil des komplementären Signals empfangen; und
einen Abschlußtransistor, der zwischen den differentiellen Eingangsanschlüssen gekoppelt ist.

9. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 8, wobei der Abschlußtransistor eine Grenzfrequenz von wenigstens sechzig Gigahertz hat, der Abschlußtransistor einen Widerstand hat und der Differentialverstärker eine Eingangskapazität hat, die in Kombination mit dem Widerstand des Abschlußtransistors eine Zeitkonstante von höchstens einhundert Picosekunden ergibt.

10. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 7, das weiterhin ein Leistungsleitungspaar aufweist, das eine erste Leistungsleitung enthält, die die Treiberschaltung mit der ersten Leistungsversorgung koppelt, und eine zweite Leistungsleitung, die die Treiberschaltung mit der zweiten Leistungsversorgung koppelt, wobei die erste Leistungsleitung und die zweite Leistungsleitung wechselseitig parallel und von gleicher Länge sind.

11. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 10, das weiterhin einen Umgehungskondensator aufweist, der zwischen der ersten Leistungsleitung und der zweiten Leistungsleitung gekoppelt ist.

12. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 7, der wenigstens einen seriellen Widerstand aufweist, der zwischen der Treiberschaltung und wenigstens einer der ersten Leistungsversorgung und der zweiten Leistungsversorgung gekoppelt ist, was einen Stromverbrauch durch die Treiberschaltung reduziert.

13. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 7, das weiterhin folgendes aufweist:
einen ersten seriellen Widerstand, der zwischen der Treiberschaltung und der ersten Leistungsversorgung gekoppelt ist; und
einen zweiten seriellen Widerstand, der zwischen der Treiberschaltung und der zweiten Leistungsversorgung gekoppelt ist;
wobei der Abschlußwiderstand einen Knoten enthält, der mit der zweiten Leistungsversorgung gekoppelt ist, einen ersten Abschlußwiderstand, der zwischen der ersten Signalübertragungsleitung und dem Knoten gekoppelt ist, und einen zweiten Abschlußwiderstand, der zwischen dem Knoten und der zweiten Signalübertragungsleitung gekoppelt ist; und
der erste serielle Widerstand, der zweite serielle Widerstand, der erste Abschlußwiderstand und der zweite Abschlußwiderstand im wesentlichen identische Widerstandswerte haben.

14. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 7, wobei der Verzweigungsabschnitt folgendes enthält:
einen ersten Verzweigungswiderstand, der zwischen der Empfangsschaltung und der ersten Signalübertragungsleitung gekoppelt ist; und
einen zweiten Verzweigungswiderstand, der zwischen der Empfangsschaltung und der zweiten Signalübertragungsleitung gekoppelt ist.

15. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 14, wobei der erste Verzweigungswiderstand und der zweite Verzweigungswiderstand Widerstandswerte von wenigstens vierhundert Ohm haben.

16. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 14, wobei der Verzweigungsabschnitt auch ein Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar enthält, das folgendes aufweist:
eine erste Verzweigungs-Übertragungsleitung, die den ersten Verzweigungswiderstand mit der Empfangsschaltung koppelt; und
eine zweite Verzweigungs-Übertragungsleitung, die den zweiten Verzweigungswiderstand mit der Empfangsschaltung koppelt, wobei die erste Verzweigungs-Übertragungsleitung und die zweite Verzweigungs- Übertragungsleitung wechselseitig parallel und von gleicher Länge sind.

17. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 16, das eine Vielzahl von einzelnen Einheiten aufweist, die dasselbe Schaltungssubstrat gemeinsam nutzen, wobei jede einzelne Einheit ihr eigenes Signalübertragungsleitungspaar, ihren eigenen Abschlußwiderstand, ihre eigene Treiberschaltung, ihren eigenen Verzweigungsabschnitt und ihre eigene Empfangsschaltung hat, wobei das Schaltungssubstrat folgendes aufweist:
eine erste dielektrische Schicht, die die erste Signalübertragungsleitung von der zweiten Signalübertragungsleitung im Signalübertragungsleitungspaar von einer der einzelnen Einheiten trennt;
eine zweite dielektrische Schicht, die die erste Verzweigungs- Übertragungsleitung von der zweiten Verzweigungs-Übertragungsleitung im Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar einer anderen der einzelnen Einheiten trennt; und
eine dritte dielektrische Schicht, die wenigstens zweimal so dick wie die erste dielektrische Schicht und wenigstens zweimal so dick wie die zweite dielektrische Schicht ist, die das Signalübertragungsleitungspaar der einen der einzelnen Einheiten vom Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar der anderen der einzelnen Einheiten trennt, wobei das Signalübertragungsleitungspaar der einen der einzelnen Einheiten das Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar der anderen der einzelnen Einheiten kreuzt, wie es gesehen wird, wenn man in eine Richtung senkrecht zur dritten dielektrischen Schicht schaut.

18. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 7, wobei die Empfangsschaltung direkt mit dem Signalübertragungsleitungspaar gekoppelt ist, eine Eingangsimpedanz von wenigstens eintausend Ohm hat und eine Eingangskapazität von höchstens 0,05 Picofarad hat.

19. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 7, wobei das komplementäre Signal eine Energie hat und wenigstens neun Zehntel der Energie auf dem Signalübertragungsleitungspaar gelassen wird, ohne daß es durch irgendeinen Verzweigungsabschnitt abgezweigt wird.

20. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 7, wobei das Schaltungssubstrat eine dielektrische Schicht hat, die die erste Signalübertragungsleitung von der zweiten Signalübertragungsleitung trennt.

21. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 7, wobei das Schaltungssubstrat eine dielektrische Schicht hat und die erste Signalübertragungsleitung und die zweite Signalübertragungsleitung Seite an Seite auf der dielektrischen Schicht angeordnet sind.

22. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 7, das eine Vielzahl von einzelnen Einheiten aufweist, die dasselbe Schaltungssubstrat gemeinsam nutzen, wobei jede einzelne Einheit ihr eigenes Signalübertragungsleitungspaar, ihren eigenen Abschlußwiderstand, ihre eigene Treiberschaltung, ihren eigenen Verzweigungsabschnitt und ihre eigene Empfangsschaltung hat.

23. Signalübertragungs-Bussystem, das folgendes aufweist:
eine Treiberschaltung, die Leistung auf einem ersten Potential von einer ersten Leistungsversorgung empfängt, die Leistung auf einem zweiten Potential von einer zweiten Leistungsversorgung empfängt und die ein Eingangssignal mit einem ersten Pegel und einem zweiten Pegel empfängt;
ein Signalübertragungsleitungspaar mit einer ersten Signalübertragungsleitung und einer zweiten Signalübertragungsleitung, wobei die erste Signalübertragungsleitung und die zweite Signalübertragungsleitung wechselseitig parallel und von gleicher Länge sind und eine charakteristische Impedanz haben; und
einen Verzweigungsabschnitt, der zwischen der Treiberschaltung und dem Signalübertragungsleitungspaar angeordnet ist und der die Treiberschaltung mit einer Zwischenstelle auf dem Signalübertragungsleitungspaar koppelt;
wobei
die Treiberschaltung einen ersten Strompfad zwischen der ersten Leistungsversorgung und der ersten Signalübertragungsleitung und einen zweiten Strompfad zwischen der zweiten Leistungsversorgung und der zweiten Signalübertragungsleitung schließt, um dadurch ein komplementäres Signal zum Signalübertragungsleitungspaar zuzuführen, wenn das Eingangssignal auf dem ersten Pegel ist; und
die Treiberschaltung den ersten Strompfad und den zweiten Strompfad öffnet und einen das Signalübertragungsleitungspaar umgehenden dritten Strompfad zwischen der ersten Leistungsversorgung und der zweiten Leistungsversorgung schließt, wenn das Eingangssignal auf dem zweiten Pegel ist;
wobei das Signalübertragungs-Bussystem weiterhin folgendes aufweist:
einen Abschlußwiderstand, der die erste Signalübertragungsleitung und die zweite Signalübertragungsleitung an einem Ende des Signalübertragungsleitungspaars verbindet, und der einen Widerstandswert hat, der an die charakteristische Impedanz der ersten Signalübertragungsleitung und der zweiten Signalübertragungsleitung angepaßt ist;
eine Empfangsschaltung, die mit einem anderen Ende des Signalübertragungsleitungspaars gekoppelt ist und das komplementäre Signal erfaßt; und
ein Schaltungssubstrat, das das Signalübertragungsleitungspaar, den Abschlußwiderstand, die Treiberschaltung, den Verzweigungsabschnitt und die Empfangsschaltung stützt.

24. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 23, das weiterhin ein Leistungsleitungspaar aufweist, das eine erste Leistungsleitung enthält, die die Treiberschaltung mit der ersten Leistungsversorgung koppelt, und eine zweite Leistungsleitung, die die Treiberschaltung mit der zweiten Leistungsversorgung koppelt, wobei die erste Leistungsleitung und die zweite Leistungsleitung wechselseitig parallel und von gleicher Länge sind.

25. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 24, das weiterhin einen Umgehungskondensator aufweist, der zwischen der ersten Leistungsleitung und der zweiten Leistungsleitung gekoppelt ist.

26. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 23, das weiterhin wenigstens einen seriellen Widerstand aufweist, der zwischen der Treiberschaltung und wenigstens einer der ersten Leistungsversorgung und der zweiten Leistungsversorgung gekoppelt ist und einen Stromverbrauch durch die Treiberschaltung reduziert.

27. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 23, das weiterhin folgendes aufweist:
einen ersten seriellen Widerstand, der zwischen der Treiberschaltung und der ersten Leistungsversorgung gekoppelt ist; und
einen zweiten seriellen Widerstand, der zwischen der Treiberschaltung und der zweiten Leistungsversorgung gekoppelt ist;
wobei der Abschlußwiderstand einen Knoten enthält, der mit der zweiten Leistungsversorgung gekoppelt ist, einen ersten Abschlußwiderstand, der zwischen der ersten Signalübertragungsleitung und dem Knoten gekoppelt ist, und einen zweiten Abschlußwiderstand, der zwischen dem Knoten und der zweiten Signalübertragungsleitung gekoppelt ist; und
wobei der erste serielle Widerstand, der zweite serielle Widerstand, der erste Abschlußwiderstand und der zweite Abschlußwiderstand im wesentlichen identische Widerstandswerte haben.

28. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 23, wobei die Empfangsschaltung einen Eingangs-Abschlußwiderstand enthält, der die erste Signalübertragungsleitung und die zweite Signalübertragungsleitung miteinander verbindet, und der einen Widerstandswert hat, der an die charakteristische Impedanz der ersten Signalübertragungsleitung und der zweiten Signalübertragungsleitung angepaßt ist.

29. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 23, das eine Vielzahl von einzelnen Einheiten aufweist, die mit dem Signalübertragungsleitungspaar gekoppelt sind, wobei jede einzelne Einheit ihre eigene Treiberschaltung und ihren eigenen Verzweigungsabschnitt hat, wobei jeder Verzweigungsabschnitt eine Bus-Transceiverschaltung hat, die zwischen der Treiberschaltung und dem Signalübertragungsleitungspaar angeordnet ist, wobei die Bus- Transceiverschaltung folgendes aufweist:
einen ersten Verzweigungstransistor, der die Treiberschaltung mit der ersten Signalübertragungsleitung koppelt; und
einen zweiten Verzweigungstransistor, der die Treiberschaltung mit der zweiten Signalübertragungsleitung koppelt;
wobei der erste Verzweigungstransistor und der zweite Verzweigungstransistor in höchstens einer der einzelnen Einheiten gleichzeitig einschalten.

30. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 29, wobei jeder Verzweigungsabschnitt auch ein Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar hat, das eine erste Verzweigungs-Übertragungsleitung enthält, die den ersten Verzweigungstransistor mit der Treiberschaltung koppelt, und eine zweite Verzweigungs-Übertragungsleitung, die den zweiten Verzweigungstransistor mit der Treiberschaltung koppelt, wobei die erste Verzweigungs- Übertragungsleitung und die zweite Verzweigungs-Übertragungsleitung wechselseitig parallel und von gleicher Länge sind.

31. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 30, wobei die erste Verzweigungs-Übertragungsleitung und die zweite Verzweigungs- Übertragungsleitung eine charakteristische Impedanz haben, die im wesentlichen gleich einer Hälfte der charakteristische Impedanz der ersten Signalübertragungsleitung und der zweiten Signalübertragungsleitung ist.

32. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 30, das eine Vielzahl von einzelnen Obereinheiten aufweist, die dasselbe Schaltungssubstrat gemeinsam nutzen, wobei jede einzelne Obereinheit ihr eigenes Signalübertragungsleitungspaar, ihren eigenen Abschlußwiderstand, ihre eigene Vielzahl von einzelnen Einheiten und ihre eigene Empfangsschaltung hat, wobei das Schaltungssubstrat folgendes hat:
eine erste dielektrische Schicht, die die erste Signalübertragungsleitung von der zweiten Signalübertragungsleitung im Signalübertragungsleitungspaar von einer der einzelnen Obereinheiten trennt;
eine zweite dielektrische Schicht, die die erste Verzweigungs- Übertragungsleitung von der zweiten Verzweigungs-Übertragungsleitung im Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar von einem der Verzweigungsabschnitt einer anderen der einzelnen Obereinheiten trennt; und
eine dritte dielektrische Schicht, die wenigstens zweimal so dick wie die erste dielektrische Schicht und wenigstens zweimal so dick wie die zweite dielektrische Schicht ist, die das Signalübertragungsleitungspaar der einen der einzelnen Obereinheiten vom Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar des einen der Verzweigungsabschnitte trennt, wobei das Signalübertragungsleitungspaar der einen der einzelnen Obereinheiten das Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar des einen der Verzweigungsabschnitte kreuzt, wie es zu sehen ist, wenn man in eine Richtung senkrecht zur dritten dielektrischen Schicht schaut.

33. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 23, wobei das Schaltungssubstrat eine dielektrische Schicht hat, die die erste Signalübertragungsleitung von der zweiten Signalübertragungsleitung trennt.

34. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 23, wobei das Schaltungssubstrat eine dielektrische Schicht hat, und die erste Signalübertragungsleitung und die zweite Signalübertragungsleitung Seite an Seite auf der dielektrischen Schicht angeordnet sind.

35. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 23, das eine Vielzahl von einzelnen Einheiten aufweist, die dasselbe Schaltungssubstrat gemeinsam nutzen, wobei jede einzelne Einheit ihr eigenes Signalübertragungsleitungspaar, ihren eigenen Abschlußwiderstand, ihre eigene Treiberschaltung, ihren eigenen Verzweigungsabschnitt und ihre eigene Empfangsschaltung hat.

36. Signalübertragungs-Bussystem, das folgendes aufweist:
ein Signalübertragungsleitungspaar mit einer ersten Signalübertragungsleitung und einer zweiten Signalübertragungsleitung, wobei die erste Signalübertragungsleitung und die zweite Signalübertragungsleitung wechselseitig parallel und von gleicher Länge sind und eine charakteristische Impedanz haben;
einen Abschlußwiderstand, der die erste Signalübertragungsleitung und die zweite Signalübertragungsleitung an einem Ende des Signalübertragungsleitungspaars miteinander verbindet und der einen Widerstandswert hat, der an die charakteristische Impedanz der ersten Signalübertragungsleitung und der zweiten Signalübertragungsleitung angepaßt ist;
einen ersten integrierten Schaltungschip, der mit einem anderen Ende des Signalübertragungsleitungspaars gekoppelt ist und der eine erste Treiberschaltung enthält, die ein erstes komplementäres Signal zum Signalübertragungsleitungspaar zuführt, und eine erste Empfangsschaltung, die ein zweites komplementäres Signal erfaßt, das vom Signalübertragungsleitungspaar empfangen wird;
wenigstens einen zweiten integrierten Schaltungschip, der eine zweite Treiberschaltung enthält, die das zweite komplementäre Signal zum Signalübertragungsleitungspaar zuführt, und eine zweite Empfangsschaltung, die das erste komplementäre Signal auf dem Signalübertragungsleitungspaar erfaßt, während sie zuläßt, daß sich das erste komplementäre Signal im wesentlichen ungestört auf dem Signalübertragungsleitungspaar ausbreitet;
für jeden zweiten integrierten Schaltungschip einen Verzweigungsabschnitt, der den zweiten integrierten Schaltungschip mit einer Zwischenstelle auf dem Signalübertragungsleitungspaar koppelt; und
ein Schaltungssubstrat, das das Signalübertragungsleitungspaar, den Abschlußwiderstand, den ersten integrierten Schaltungschip, den zweiten integrierten Schaltungschip und den Verzweigungsabschnitt stützt;
wobei
wenigstens eine der ersten Treiberschaltung und der zweiten Treiberschaltung Leistung auf einem ersten Potential von einer ersten Leistungsversorgung empfängt, Leistung auf einem zweiten Potential von einer zweiten Leistungsversorgung empfängt und ein Eingangssignal mit einem ersten Pegel und einem zweiten Pegel empfängt;
die eine der ersten Treiberschaltung und der zweiten Treiberschaltung einen ersten Strompfad zwischen der ersten Leistungsversorgung und der ersten Signalübertragungsleitung und einen zweiten Strompfad zwischen der zweiten Leistungsversorgung und der zweiten Signalübertragungsleitung schließt, um dadurch ein entsprechendes des ersten komplementären Signals und des zweiten komplementären Signals zum Signalübertragungsleitungspaar zuzuführen, wenn das Eingangssignal auf dem ersten Pegel ist; und
die eine der ersten Treiberschaltung und der zweiten Treiberschaltung den ersten Strompfad und den zweiten Strompfad öffnet und einen das Signalübertragungsleitungspaar umgehenden dritten Strompfad zwischen der ersten Leistungsversorgung und der zweiten Leistungsversorgung schließt, wenn das Eingangssignal auf dem zweiten Pegel ist.

37. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 36, wobei die zweite Empfangsschaltung folgendes aufweist:
einen Differentialverstärker mit differentiellen Eingangsanschlüssen, die das erste komplementäre Signal empfangen; und
einen Abschlußtransistor, der zwischen den differentiellen Eingangsanschlüssen gekoppelt ist.

38. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 37, wobei der Abschlußtransistor eine Grenzfrequenz von wenigstens sechzig Gigahertz hat, der Abschlußtransistor einen Widerstand hat und der Differentialverstärker eine Eingangskapazität hat, die in Kombination mit dem Widerstand des Abschlußtransistors eine Zeitkonstante von höchstens einhundert Picosekunden ergibt.

39. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 36, das weiterhin ein Leistungsleitungspaar aufweist, das eine erste Leistungsleitung enthält, die die eine der ersten Treiberschaltung und der zweiten Treiberschaltung mit der ersten Leistungsversorgung koppelt, und eine zweite Leistungsleitung, die die eine der ersten Treiberschaltung und der zweiten Treiberschaltung mit der zweiten Leistungsversorgung koppelt, wobei die erste Leistungsleitung und die zweite Leistungsleitung wechselseitig parallel und von gleicher Länge sind.

40. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 39, das weiterhin einen Umgehungskondensator aufweist, der zwischen der ersten Leistungsleitung und der zweiten Leistungsleitung gekoppelt ist.

41. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 36, das weiterhin wenigstens einen seriellen Widerstand aufweist, der zwischen der einen der ersten Treiberschaltung und der zweiten Treiberschaltung und wenigstens einer der ersten Leistungsversorgung und der zweiten Leistungsversorgung gekoppelt ist und einen Stromverbrauch durch die eine der ersten Treiberschaltung und der zweiten Treiberschaltung reduziert.

42. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 36, das weiterhin folgendes aufweist:
einen ersten seriellen Widerstand, der zwischen der ersten Leistungsversorgung und der einen der ersten Treiberschaltung und der zweiten Treiberschaltung gekoppelt ist; und
einen zweiten seriellen Widerstand, der zwischen der zweiten Leistungsversorgung und der einen der ersten Treiberschaltung und der zweiten Treiberschaltung gekoppelt ist;
wobei der Abschlußwiderstand einen Knoten enthält, der mit der zweiten Leistungsversorgung gekoppelt ist, einen ersten Abschlußwiderstand, der zwischen der ersten Signalübertragungsleitung und dem Knoten gekoppelt ist, und einen zweiten Abschlußwiderstand, der zwischen dem Knoten und der zweiten Signalübertragungsleitung gekoppelt ist; und
der erste serielle Widerstand, der zweite serielle Widerstand, der erste Abschlußwiderstand und der zweite Abschlußwiderstand im wesentlichen identische Widerstandswerte haben.

43. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 36, wobei der erste integrierte Schaltungschip weiterhin einen integrierten Abschlußwiderstand und einen Transistor enthält, wobei der integrierte Abschlußwiderstand und der Transistor in Reihe zwischen der ersten Signalübertragungsleitung und der zweiten Signalübertragungsleitung gekoppelt sind, wobei der integrierte Abschlußwiderstand einen Widerstandswert hat, der an die charakteristische Impedanz der ersten Signalübertragungsleitung und der zweiten Signalübertragungsleitung angepaßt ist, wobei der Transistor einschaltet, wenn die erste Empfangsschaltung das zweite komplementäre Signal erfaßt, und ausschaltet, wenn die erste Treiberschaltung das erste komplementäre Signal zum Signalübertragungsleitungspaar zuführt.

44. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 36, wobei der Verzweigungsabschnitt eine Bus-Transceiverschaltung enthält, die folgendes hat:
einen ersten Verzweigungswiderstand, der zwischen der ersten Signalübertragungsleitung und dem zweiten integrierten Schaltungschip gekoppelt ist;
einen zweiten Verzweigungswiderstand, der zwischen der zweiten Signalübertragungsleitung und dem zweiten integrierten Schaltungschip gekoppelt ist;
einen ersten Verzweigungstransistor, der parallel zum ersten Verzweigungswiderstand gekoppelt ist; und
einen zweiten Verzweigungstransistor, der parallel zum zweiten Verzweigungswiderstand gekoppelt ist;
wobei der erste Verzweigungstransistor und der zweite Verzweigungstransistor einschalten, um die zweite Treiberschaltung freizugeben, das zweite komplementäre Signal zum Signalübertragungsleitungspaar zuzuführen, und zu anderen Zeiten ausschalten.

45. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 44, wobei der erste Verzweigungswiderstand und der zweite Verzweigungswiderstand jeweilige Widerstandswerte von wenigstens vierhundert Ohm haben.

46. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 44, wobei der Verzweigungsabschnitt auch ein Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar enthält, das folgendes hat:
eine erste Verzweigungs-Übertragungsleitung, die den zweiten integrierten Schaltungschip mit dem ersten Verzweigungstransistor und dem ersten Verzweigungswiderstand koppelt; und
eine zweite Verzweigungs-Übertragungsleitung, die den zweiten integrierten Schaltungschip mit dem zweiten Verzweigungstransistor und dem zweiten Verzweigungswiderstand koppelt, wobei die erste Verzweigungs- Übertragungsleitung und die zweite Verzweigungs-Übertragungsleitung wechselseitig parallel und von gleicher Länge sind.

47. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 46, das eine Vielzahl von einzelnen Einheiten aufweist, die dasselbe Schaltungssubstrat gemeinsam nutzen, wobei jede einzelne Einheit ihr eigenes Signalübertragungsleitungspaar, ihren eigenen Abschlußwiderstand, ihren eigenen ersten integrierten Schaltungschip, ihren eigenen Verzweigungsabschnitt und ihren eigenen zweiten integrierten Schaltungschip hat, wobei das Schaltungssubstrat folgendes hat:
eine erste dielektrische Schicht, die die erste Signalübertragungsleitung von der zweiten Signalübertragungsleitung im Signalübertragungsleitungspaar von einer der einzelnen Einheiten trennt;
eine zweite dielektrische Schicht, die die erste Verzweigungs- Übertragungsleitung von der zweiten Verzweigungs-Übertragungsleitung im Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar einer anderen der einzelnen Einheiten trennt; und
eine dritte dielektrische Schicht, die wenigstens zweimal so dick wie die erste dielektrische Schicht und wenigstens zweimal so dick wie die zweite dielektrische Schicht ist, und die das Signalübertragungsleitungspaar der einen der einzelnen Einheiten vom Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar der anderen der einzelnen Einheiten trennt, wobei das Signalübertragungsleitungspaar der einen der einzelnen Einheiten das Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar der anderen der einzelnen Einheiten kreuzt, wie es zu sehen ist, wenn man in eine Richtung senkrecht zur dritten dielektrischen Schicht schaut.

48. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 36, wobei das komplementäre Signal eine Energie hat und wenigstens neun Zehntel der Energie auf dem Signalübertragungsleitungspaar gelassen wird, ohne daß es durch irgendeinen der Verzweigungsabschnitte abgezweigt wird.

49. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 36, wobei das Schaltungssubstrat eine dielektrische Schicht hat, die die erste Signalübertragungsleitung von der zweiten Signalübertragungsleitung trennt.

50. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 36, wobei das Schaltungssubstrat eine dielektrische Schicht hat, und die erste Signalübertragungsleitung und die zweite Signalübertragungsleitung Seite an Seite auf der dielektrischen Schicht angeordnet sind.

51. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 36, das eine Vielzahl von einzelnen Einheiten aufweist, die dasselbe Schaltungssubstrat gemeinsam nutzen, wobei jede einzelne Einheit ihr eigenes Signalübertragungsleitungspaar, ihren eigenen Abschlußwiderstand, ihren eigenen ersten integrierten Schaltungschip, ihren eigenen Verzweigungsabschnitt und ihren eigenen zweiten integrierten Schaltungschip hat.

52. Empfangsschaltung, die ein komplementäres Signal erfaßt, das auf einem Signalübertragungsleitungspaar übertragen wird, während sie zuläßt, daß sich das komplementäre Signal im wesentlichen ungestört auf dem Signalübertragungsleitungspaar ausbreitet, wobei das Signalübertragungsleitungspaar eine erste Signalübertragungsleitung und eine zweite Signalübertragungsleitung hat, wobei die erste Signalübertragungsleitung und die zweite Signalübertragungsleitung parallel und von gleicher Länge sind, wobei die Empfangsschaltung mit dem Signalübertragungsleitungspaar durch ein Verzweigungs-Widerstandspaar gekoppelt ist, wobei die Empfangsschaltung folgendes aufweist:
einen Differentialverstärker mit einem Paar von differentiellen Eingangsanschlüssen, die durch das Verzweigungswiderstandspaar mit dem Signalübertragungsleitungspaar gekoppelt sind, wobei der Differentialverstärker das komplementäre Signal erfaßt und ein Ausgangssignal erzeugt, das ein Vorhandensein und ein Nichtvorhandensein des komplementären Signals anzeigt; und
einen Abschlußtransistor, der zwischen den differentiellen Eingangsanschlüssen gekoppelt ist.

53. Empfangsschaltung nach Anspruch 52, die eine Leistung von einer Leistungsversorgung empfängt, wobei der Abschlußtransistor ein Feldeffekttransistor ist, der eine Source-Elektrode hat, die mit einem der differentiellen Eingangsanschlüssen gekoppelt ist, eine Drain-Elektrode, die mit einem anderen der differentiellen Eingangsanschlüsse gekoppelt ist, und eine Gate-Elektrode, die mit der Leistungsversorgung gekoppelt ist.

54. Signalübertragungs-Bussystem, das folgendes aufweist:
ein Signalübertragungsleitungspaar mit einer ersten Signalübertragungsleitung und einer zweiten Signalübertragungsleitung, wobei die erste Signalübertragungsleitung und die zweite Signalübertragungsleitung wechselseitig parallel und von gleicher Länge sind und eine charakteristische Impedanz haben;
einen Abschlußwiderstand, der die erste Signalübertragungsleitung und die zweite Signalübertragungsleitung an einem Ende des Signalübertragungsleitungspaars miteinander verbindet und der einen Widerstandswert hat, der an die charakteristische Impedanz der ersten Signalübertragungsleitung und der zweiten Signalübertragungsleitung angepaßt ist;
eine Treiberschaltung, die mit einem anderen Ende des Signalübertragungsleitungspaars gekoppelt ist und ein komplementäres Signal zum Signalübertragungsleitungspaar zuführt;
wenigstens einen Verzweigungsabschnitt, der an einer Zwischenstelle auf dem Signalübertragungsleitungspaar angeordnet ist, der einen Teil des durch die Treiberschaltung zugeführten komplementären Signals weg vom Signal­ übertragungsleitungspaar abzweigt, wobei der abgezweigte Teil des komplementären Signals klein genug ist, um zuzulassen, daß sich das komplementäre Signal auf dem Signalübertragungsleitungspaar im wesentlichen ungestört ausbreitet;
für jeden Verzweigungsabschnitt eine mit dem Verzweigungsabschnitt gekoppelte Empfangsschaltung, die den durch den Verzweigungsabschnitt abgezweigten Teil des komplementären Signals erfaßt; und
ein Schaltungssubstrat, das das Signalübertragungsleitungspaar, den Abschlußwiderstand, die Treiberschaltung, den Verzweigungsabschnitt und die Empfangsschaltung stützt;
wobei wenigstens eine der Empfangsschaltungen folgendes enthält:
einen Differentialverstärker mit einem Paar von differentiellen Eingangsanschlüssen, die durch den Verzweigungsabschnitt mit dem Signalübertragungsleitungspaar gekoppelt sind, wobei der Differentialverstärker den durch den Verzweigungsabschnitt abgezweigten Teil des komplementären Signals erfaßt und ein Ausgangssignal erzeugt, das ein Vorhandensein und ein Nichtvorhandensein des komplementären Signals anzeigt; und
einen Abschlußtransistor, der zwischen den differentiellen Eingangsanschlüssen gekoppelt ist.

55. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 54, wobei in wenigstens einer der Empfangsschaltungen der Abschlußtransistor eine Grenzfrequenz von wenigstens sechzig Gigahertz hat, der Abschlußtransistor einen Widerstand hat und der Differentialverstärker eine Eingangskapazität hat, die in Kombination mit dem Widerstand des Abschlußtransistors eine Zeitkonstante von höchstens hundert Picosekunden ergibt.

56. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 54, wobei der Verzweigungsabschnitt folgendes enthält:
einen erste Verzweigungswiderstand, der zwischen der Empfangsschaltung und der ersten Signalübertragungsleitung gekoppelt ist; und
einen zweiten Verzweigungswiderstand, der zwischen der Empfangsschaltung und der zweiten Signalübertragungsleitung gekoppelt ist.

57. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 56, wobei der erste Verzweigungswiderstand und der zweite Verzweigungswiderstand Widerstandswerte von wenigstens vierhundert Ohm haben.

58. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 56, wobei der Verzweigungsabschnitt auch ein Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar enthält, das folgendes hat:
eine erste Verzweigungs-Übertragungsleitung, die den ersten Verzweigungswiderstand mit der Empfangsschaltung koppelt; und
eine zweite Verzweigungs-Übertragungsleitung, die den zweiten Verzweigungswiderstand mit der Empfangsschaltung koppelt, wobei die erste Verzweigungs-Übertragungsleitung und die zweite Verzweigungs- Übertragungsleitung wechselseitig parallel und von gleicher Länge sind.

59. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 58, das eine Vielzahl von einzelnen Einheiten aufweist, die dasselbe Schaltungssubstrat gemeinsam nutzen, wobei jede einzelne Einheit ihr eigenes Signalübertragungsleitungspaar, ihren eigenen Abschlußwiderstand, ihre eigene Treiberschaltung, ihren eigenen Verzweigungsabschnitt und ihre eigene Empfangsschaltung hat, wobei das Schaltungssubstrat folgendes hat:
eine erste dielektrische Schicht, die die erste Signalübertragungsleitung von der zweiten Signalübertragungsleitung im Signalübertragungsleitungspaar von einer der einzelnen Einheiten trennt;
eine zweite dielektrische Schicht, die die erste Verzweigungs- Übertragungsleitung von der zweiten Verzweigungs-Übertragungsleitung im Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar einer anderen der einzelnen Einheiten trennt; und
eine dritte dielektrische Schicht, die wenigstens zweimal so dick wie die erste dielektrische Schicht und wenigstens zweimal so dick wie die zweite dielektrische Schicht ist, und die das Signalübertragungsleitungspaar der einen der einzelnen Einheiten vom Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar der anderen der einzelnen Einheiten trennt, wobei das Signalübertragungsleitungspaar der einen der einzelnen Einheiten das Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar der anderen der einzelnen Einheiten kreuzt, wie es zu sehen ist, wenn man in einer Richtung senkrecht zur dritten dielektrischen Schicht schaut.

60. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 54, wobei das komplementäre Signal eine Energie hat und wenigstens neun Zehntel der Energie auf dem Signalübertragungsleitungspaar gelassen wird, ohne daß es durch irgendeinen der Verzweigungsabschnitte abgezweigt wird.

61. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 54, wobei das Schaltungssubstrat eine dielektrische Schicht hat, die die erste Signalübertragungsleitung von der zweiten Signalübertragungsleitung trennt.

62. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 54, wobei das Schaltungssubstrat eine dielektrische Schicht hat, und die erste Signalübertragungsleitung und die zweite Signalübertragungsleitung Seite an Seite auf der dielektrischen Schicht angeordnet sind.

63. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 54, das eine Vielzahl von einzelnen Einheiten aufweist, die dasselbe Schaltungssubstrat gemeinsam nutzen, wobei jede einzelne Einheit ihr eigenes Signalübertragungsleitungspaar, ihren eigenen Abschlußwiderstand, ihre eigene Treiberschaltung, ihren eigenen Verzweigungsabschnitt und ihre eigene Empfangsschaltung hat.

64. Signalübertragungs-Bussystem, das folgendes aufweist:
ein Signalübertragungsleitungspaar mit einer ersten Signalübertragungsleitung und einer zweiten Signalübertragungsleitung, wobei die erste Signalübertragungsleitung und die zweite Signalübertragungsleitung wechselseitig parallel und von gleicher Länge sind und eine charakteristische Impedanz haben;
einen Abschlußwiderstand, der die erste Signalübertragungsleitung und die zweite Signalübertragungsleitung an einem Ende des Signalübertragungsleitungspaars miteinander verbindet und einen Widerstandswert hat, der an die charakteristische Impedanz der ersten Signalübertragungsleitung und der zweiten Signalübertragungsleitung angepaßt ist;
einen ersten integrierten Schaltungschip, der mit einem anderen Ende des Signalübertragungsleitungspaars gekoppelt ist, und der eine erste Treiberschaltung enthält, die ein erstes komplementäres Signal zum Signalübertragungsleitungspaar zuführt, und eine erste Empfangsschaltung, die ein zweites komplementäres Signal erfaßt, das vom Signalübertragungsleitungspaar empfangen wird;
wenigstens einen zweiten integrierten Schaltungschip, der eine zweite Treiberschaltung enthält, die das zweite komplementäre Signal zum Signalübertragungsleitungspaar zuführt, und eine zweite Empfangsschaltung, die das erste komplementäre Signal auf dem Signalübertragungsleitungspaar erfaßt, während sie zuläßt, daß sich das erste komplementäre Signal im wesentlichen ungestört auf dem Signalübertragungsleitungspaar ausbreitet;
für jeden der zweiten integrierten Schaltungschips einen Verzweigungsabschnitt, der den zweiten integrierten Schaltungschip mit einer Zwischenstelle auf dem Signalübertragungsleitungspaar koppelt; und
ein Schaltungssubstrat, das das Signalübertragungsleitungspaar, den Abschlußwiderstand, den ersten integrierten Schaltungschip, den zweiten integrierten Schaltungschip und den Verzweigungsabschnitt stützt;
wobei die zweite Empfangsschaltung folgendes enthält:
einen Differentialverstärker mit einem Paar von differentiellen Eingangsanschlüssen, die durch den Verzweigungsabschnitt mit dem Signalübertragungsleitungspaar gekoppelt sind, wobei der Differentialverstärker das erste komplementäre Signal erfaßt und ein Ausgangssignal erzeugt, das ein Vorhandensein und ein Nichtvorhandensein des ersten komplementären Signals anzeigt; und
einen Abschlußtransistor, der zwischen den differentiellen Eingangsanschlüssen gekoppelt ist.

65. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 64, wobei der erste integrierte Schaltungschip weiterhin einen integrierten Abschlußwiderstand und einen Transistor enthält, wobei der integrierte Abschlußwiderstand und der Transistor in Reihe zwischen der ersten Signalübertragungsleitung und der zweiten Signalübertragungsleitung gekoppelt sind, wobei der integrierte Abschlußwiderstand einen Widerstandswert hat, der an die charakteristische Impedanz der ersten Signalübertragungsleitung und der zweiten Signalübertragungsleitung angepaßt ist, wobei der Transistor einschaltet, wenn die erste Empfangsschaltung das zweite komplementäre Signal erfaßt, und ausschaltet, wenn die erste Treiberschaltung das erste komplementäre Signal zum Signalübertragungsleitungspaar zuführt.

66. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 64, wobei in der zweiten Empfangsschaltung der Abschlußtransistor eine Grenzfrequenz von wenigstens sechzig Gigahertz hat, der Abschlußtransistor einen Widerstand hat und der Differentialverstärker eine Eingangskapazität hat, die in Kombination mit dem Widerstand des Abschlußtransistors eine Zeitkonstante von höchstens hundert Picosekunden ergibt.

67. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 64, wobei der Verzweigungsabschnitt eine Bus-Transceiverschaltung enthält, die folgendes hat:
einen ersten Verzweigungswiderstand, der zwischen der ersten Signalübertragungsleitung und dem zweiten integrierten Schaltungschip gekoppelt ist;
einen zweiten Verzweigungswiderstand, der zwischen der zweiten Signalübertragungsleitung und dem zweiten integrierten Schaltungschip gekoppelt ist;
einen ersten Verzweigungstransistor, der parallel zum ersten Verzweigungswiderstand gekoppelt ist; und
einen zweiten Verzweigungstransistor, der parallel zum zweiten Verzweigungswiderstand gekoppelt ist;
wobei der erste Verzweigungstransistor und der zweite Verzweigungstransistor einschalten, um die zweite Treiberschaltung freizugeben, das zweite komplementäre Signal zum Signalübertragungsleitungspaar zuzuführen, und zu anderen Zeiten auszuschalten.

68. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 67, wobei der erste Verzweigungswiderstand und der zweite Verzweigungswiderstand jeweilige Widerstandswerte von wenigstens vierhundert Ohm haben.

69. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 67, wobei der Verzweigungsabschnitt auch ein Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar enthält, das folgendes hat:
eine erste Verzweigungs-Übertragungsleitung, die den zweiten integrierten Schaltungschip mit dem ersten Verzweigungstransistor und dem ersten Verzweigungswiderstand koppelt; und
eine zweite Verzweigungs-Übertragungsleitung, die den zweiten integrierten Schaltungschip mit dem zweiten Verzweigungstransistor und dem zweiten Verzweigungswiderstand koppelt, wobei die erste Verzweigungs- Übertragungsleitung und die zweite Verzweigungs-Übertragungsleitung wechselseitig parallel und von gleicher Länge sind.

70. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 69, das eine Vielzahl von einzelnen Einheiten aufweist, die dasselbe Schaltungssubstrat gemeinsam nutzen, wobei jede einzelne Einheit ihr eigenes Signalübertragungsleitungspaar, ihren eigenen Abschlußwiderstand, ihren eigenen ersten integrierten Schaltungschip, ihren eigenen Verzweigungsabschnitt und ihren eigenen zweiten integrierten Schaltungschip hat, wobei das Schaltungssubstrat folgendes hat:
eine erste dielektrische Schicht, die die erste Signalübertragungsleitung von der zweiten Signalübertragungsleitung im Signalübertragungsleitungspaar von einer der einzelnen Einheiten trennt;
eine zweite dielektrische Schicht, die die erste Verzweigungs- Übertragungsleitung von der zweiten Verzweigungs-Übertragungsleitung im Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar des Verzweigungsabschnitts einer anderen der einzelnen Einheiten trennt; und
eine dritte dielektrische Schicht, die wenigstens zweimal so dick wie die erste dielektrische Schicht und wenigstens zweimal so dick wie die zweite dielektrische Schicht ist, und die das Signalübertragungsleitungspaar von einer der einzelnen Einheiten vom Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar der anderen der einzelnen Einheiten trennt, wobei das Signalübertragungsleitungspaar der einen der einzelnen Einheiten das Verzweigungs-Übertragungsleitungspaar der anderen der einzelnen Einheiten kreuzt, wie es zu sehen ist, wenn man in einer Richtung senkrecht zur dritten dielektrischen Schicht schaut.

71. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 64, wobei das komplementäre Signal eine Energie hat und wenigstens neun Zehntel der Energie auf dem Signalübertragungsleitungspaar gelassen wird, ohne daß es durch irgendeinen der Verzweigungsabschnitte abgezweigt wird.

72. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 64, wobei das Schaltungssubstrat eine dielektrische Schicht hat, die die erste Signalübertragungsleitung von der zweiten Signalübertragungsleitung trennt.

73. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 64, wobei das Schaltungssubstrat eine dielektrische Schicht hat und die erste Signalübertragungsleitung und die zweite Signalübertragungsleitung Seite an Seite auf der dielektrischen Schicht angeordnet sind.

74. Signalübertragungs-Bussystem nach Anspruch 64, das eine Vielzahl von einzelnen Einheiten aufweist, die dasselbe Schaltungssubstrat gemeinsam nutzen, wobei jede einzelne Einheit ihr eigenes Signalübertragungsleitungspaar, ihren eigenen Abschlußwiderstand, ihren eigenen ersten integrierten Schaltungschip, ihren eigenen Verzweigungsabschnitt und ihren eigenen zweiten integrierten Schaltungschip hat.