IT8224705A1

IT8224705A1 - Punto di incrocio di commutazione e matrice di commutazione di larga banda

Info

Publication number: IT8224705A1
Application number: IT1982A24705A
Authority: IT
Original assignee: Gte Laboratories Inc
Priority date: 1981-12-21
Filing date: 1982-12-13
Publication date: 1984-06-13
Also published as: US4446552A; BE895401A; IT8224705A0; GB2113046B; GB2113046A; CA1186040A; IT1155214B

Description

DESCRIZIONE dell 'invenzione industriale avente per "PUNTO DI INCROCIO DI COMMUTAZIONE E MATRICE DI COMMUTAZIONE DI LARGA BANDA?.

RIASSUNTO

Sono forniti un punto di incrocio di commutazione ed una matrice di punti d'incrocio di commutazione di larga banda in cui corrente continua attraverso mezzi di commutazioni multiplex abilita circuiteria addizionale ed estende l'attenuazione fra gli stati "0N" e "OFF" dei mezzi di commutazione .

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda sia un punto di incrocio di commutazione di larga banda che una matrice di commutazione a punti di incrocio di larga banda. Perci?, uno scopo generale della presente invenzione ? quello di fornire un'apparecchiatura nuova e perfezionata di questo tipo.

Un altro scopo della presente invenzione ? quello di fornire una matrice di commutazione nuova e perfezionata per distribuire una scelta di sorgenti di programma di libreria ad utenti individuali? In particolare, ? desideratile che una sorgente qualsiasi abbia ad essere commutata ad,un qualsiasi utente o a pi? di un utente.

Ancora un'altra forma di realizzazione della presente invenzione ? rivolta al fornire un sistema nuovo e perfezionato in cui la libreria ? in grado di includere una raccolta di informazioni organizzata impiegata per lo studio ed i riferimenti e, in aggiunta a sorgenti di banda stretta, pu? includere uno qualsiasi di tre canali televisivi a bande laterali vestigiali.

Ancora un'altra forma di realizzazione della presente invenzione ? rivolta al fornire una matrice di commutazione nuova e perfezionata concepita per operare entro una banda da 0,1 MHz sino ad oltre 20 MHz?

Ancora un'altra forma di realizzazione della presente invenzione ? rivolta al fornire un punto di incrocio di commutazione a larga banda nuovo e perfezionato, fornente un rapporto di intermittenza o "on-off di almeno 80 dB a frequenze fino a 20 MHz.

Ancora un'altra forma di realizzazione della presente invenzione ? rivolta al fornire una matrice di punti di incrocio nuova e perfezionata di struttura modulare e la quale pu? essere convenientemente estesa sino a 16384? punti di incrocio?

Nel passato sono stati sviluppati vari interruttori o commutatori per soddisfare requisiti similari

nell 'industria televisiva, fra cui amplificatori di larga banda, interruttori di larga banda ed interruttori matriciali per la banda di base video, aventi generalmente una larghezza di banda non superante 10 MHz. Altri interruttori della tecnica nota nell?industria televisiva sono utilizzati in telecamere, registratori video a nastro, ed altri dispositivi video aventi una larghezza di banda generale di 10 MHz. Questi interruttori per studi televisivi noti tendono ad essere costosi. Altri dispositivi di commutazione noti sono impiegati in associazione con complessi di antenne ad alta frequenza. Altri campi includono applicazioni militari, come ad esempio il collegamento di un'antenna qualsiasi fra dieci antenne ad uno qualsiasi di dieci ricevitori. Le applicazioni militari sono solitamente costose rispetto alle applicazioni commerciali.

Secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, un punto di incrocio di commutazione di larga banda include mezzi di commutazione multiplex a n canali, aventi ingressi di canale corrispondenti ad essi e uscite e comandi per essi? I mezzi di commutazione multiplex hanno una attenuazione fra una condizione "on" ed una condizione "off" in un intervallo da 30 dB a 40 dB, ad una frequenza di 20 MHz? Un trans?stor di uscita ha il suo elettrodo di comando collegato all'uscita dei mezzi di commutazione multiple*? Un primo resistore accoppia l'uscita dei mezzi di commutazione multiplex con una sorgente di tensione avente una prima polarit?. Un transistor intermedio ha il suo collettore atto ad essere accoppiato ad una sorgente di tensione della polarit? opposta. Un primo diodo ha un primo elettrodo accoppiato all'emettitore del transistor intermedio, ed un secondo diodo ha un primo elettrodo accoppiato ad un secondo elettrodo nel primo diodo? Il secondo diodo ha il suo secondo elettrodo accoppiato ad un punto di potenziale di riferimento. La giunzione base/emettitore, il primo elettrodo - secondo elettrodo del primo diodo, il primo elettrodo - secondo elettrodo del secondo diodo, e la polarit? opposta/potenziale di riferimento sono polarizzati in una direzione comune.Un secondo resistore ? accoppiato fra il collettore ed il primo elettrodo del secondo diodo. Uno stadio a transistor iniziale ha il suo ingresso atto ad essere accoppiato ad una sorgente di programma, ed ha un'uscita ohe ? accoppiata alla base del transistor intermedio, fornente una piccola tensione continua o c.c della prima polarit? ad essa. Sono previsti mezzi per accoppiare il primo elettrodo del secondo diodo ad uno degli ingressi di canale. In tal modo, quando i mezzi di commutazione multiplex sono comandati allo stato "on" rispetto ad uno degli ingressi dei canali, una tensione di prima polarit? viene applicata dall'uscita dei mezzi di commutazione multiplex al primo elettrodo del secondo diodo, consentente conduzione attraverso il transistor intermedio ed i mo diodo, e non consentente conduzione attraverso il secondo diodo. Ci? consente ad un segnale dalla sorgente di programma di passare attraverso lo stadio a transistor iniziale, il transistor intermedio, il primo diodo, i mezzi di commutazione multiplex ed il transistor di uscita. Quando i mezzi di commutazione multiplex sono comandati allo stato "off" rispetto ad uno degli ingressi di canale, la sorgente di tensione alla polarit? opposta fa s? che una corrente abbia a passare attraverso il secondo resistore ed il secondo diodo sino al punto di potenziale di riferimento. Ci? fa s? che il primo elettrodo del secondo d?odo abbia ad essere mantenuto ad una piccola tensione della polarit? opposta, commutando in spegnimento od allo stato "off? il primo diodo e determinando non conduzione del transistor intermedio? Di conseguenza, il punto d? incrocio di commutazione d? larga banda ha una attenuazione complessiva fra una condizione "on" ed una condizione "off" superiore a 80 dB, ad una frequenza d? 20 MHz? n ? un numero intero positivo. Secondo talune caratteristiche dell'invenzione, n pu? essere uguale a otto. 11 transistor di uscita pu? essere di tipo NPN, il transistor intermedio pu? essere di tipo NFN, la prima polarit? pu? essere negativa e la polarit? opposta pu? essere positiva. Ciascuno dei primi elettrodi pu? essere un anodo, e ciascuno dei secondi elettrodi pu? essere un catodo?

Secondo un?altra forma di realizzazione dell'invenzione, una matrice di commutazione a 64 punti di incrocio nuova e perfezionata per abilitare uno qualsiasi o pi? di otto utenti ad essere commutati individualmente selettivamente ad una qualsiasi o pi? di otto sorgenti di programma, pu? includere otto mezzi di commutazione multiplex a otto canali, aventi ingressi di canale corrispondenti ad esse e uscite individuali e comandi individuali per essi. I mezzi di commutazione multiplex hanno ciascuno una attenuazione fra una condizione "on" ed una condizione "off" in un intervallo da 30 dB ha 40 dB ad una frequenza di 20 MHz. Otto transistor di uscita hanno ciascuno un elettrodo di comando corrispondente collegato ad un'uscita individuale rispettiva di mezzi di commutazione multiplex. Otto resistori individuali accoppiano rispettivamente ciascuna uscita individuale rispettiva di mezzi di commutazione multiplex rispettivi ad una sorgente di tensione di una prima polarit?. 64 transistor intermedi hanno ciascuno un collettore atto ad essere accoppiato ad una sorgente di tensione di una polarit? opposta* Sessantaquattro diodi hanno ciascuno un primo elettrodo accoppiato ad uno rispettivo degli emettitori. Sessantaquattro secondi diodi hanno ciascuno un primo elettrodo accoppiato ad un secondo elettrodo rispettivo di un primo diodo rispettivo ed hanno ciascuno un secondo elettrodo accoppiato ad un punto di potenziale di riferimento. Ciascuna delle giunzioni base-emettitore, i primi elettrodi/secondi elettrodi dei primi diodi, i primi elettrodi/secondi el?ttrodi dei secondi diodi, e la polarit? opposta/potenziale di riferimento ? polarizzato in una direzione comune. Sessantaquattro resiatori di accoppiamento accoppiano ciascuno rispettivamente uno dei collettori ad uno rispettivo dei primi elettrodi dei rispettivi secondi diodi. Otto stadi a transistor iniziali hanno ciascuno un ingresso atto ad rispettivamente accoppiato ad una rispettiva delle otto sorgenti di programma, ciascuno stadio a transistor avendo un'uscita accoppiata alle basi di otto rispettivi transistor intermedi, ciascun transistor intermedio essendo associato con un canale rappresentante una sorgente di programma per ciascuno degli otto mezzi di commutazione multiplex per fornire una piccola tensione continua o c.c della prima polarit? alle basi degli otto rispettivi transistor intermedi. Sono previsti mezzi individuali per accoppiare ciascuno dei primi elettrodi dei secondi diodi ad uno rispettivo degli ingressi di canale. Perci?, quando uno qualsiasi dei mezzi di commutazione multiplex viene comandato allo stato "on" rispetto ad uno dei suoi ingressi di canale, una tensione della prima polarit? viene applicata dall'uscita dei mezzi di commutazione multiplex al primo elettrodo del proprio secondo diodo associato, fornendo conduzione attraverso il transistor intermedio associato ed il primo diodo associato, e interdicendo la conduzione attraverso il secondo diodo associato. Ci? consente ad un segnale da una selezionata delle sorgenti di programma di passare at traverso il suo stadio a transistor associato, il proprio transistor intermedio associato, il proprio primo diodo associato, i mezzi di commutazione multpli ed il proprio transistor di uscita associato? Quando uno qualsiasi dei mezzi di commutazione multiplex viene comandato allo stato "off" rispetto ad uno del suoi ingressi di canale, la sorgente di tensione alla polarit? opposta fa s? che una corrente abbia a passare attraverso il secondo resistore associato ed il secondo diodo associato al punto di potenziale di riferimento, per cui i primi elettrodi associati dei secondi diodi sono mantenuti ad una piccola tensione di polarit? opposta, facendo commutare allo stato off alcuni rispettivi dei primi diodi e determinando non conduzione di quelli rispettivi dei transistor intermedi. In questa forma di realizzazione, la matrice di commutazione ha una attenuazione complessiva fra una condizione "?n" od una condizione ?off" superiore a 80 dt ad una frequenza di 20 MHz.

Altri, scopi, vantaggi e caratteristiche della presente invenzione, congiuntamente alla sua struttura ed al suo modo operativo, diverranno pi? evidenti dalla descrizione seguente, quando letta in unione con i disegni acclusi, nei quali:

la figura 1 ? uno schema a blocchi di una forma di realizzazione della presente invenzione, con una porzione di essa rappresentata in dettaglio esploso;

la figura 2 ? una vista dettagliata illustrante un'altra forma di realizzazione della presente invenzione;

la figura 3 ? uno schema a blocchi di una terza forma di realizzazione dell'invenzione, illustrante il suo impiego su un pannello di circuito stampato;

le figure 4A e 4B s?no uno schema di massima ed uno schema funzionale, rispettivamente,di un interruttore o commutatore multiplex, ad otto banali, del tipo DG 501 commercialmente disponibile con decodifica, come ? descritto nel Analog Switch Data Book, della Siliconix Incorporat?d, 2201 Laurelwood Boad, Santa Clara, CA 95054.

Forme di realizzazi?ne della presente invenzione utilizzano un interruttore multiplex a otto canali includente un codificatore digitale come ad esempio un circuito in#-tegrato tipo DG 501 della Siliconix, i cui schemi di massima e funzionale sono rappresentati, rispettivamente, nelle figure 4A e 4B. Il circuito della Siliconix n?n ? in grado, di per s? stesso, di fornire l'isolamento di oltre 80 dB che ? preferito dalla richi?dente. Il circuito integrato DG 501 della Siliconix, ha generalmente una attenuazione fra la condizione "on" e la condizione ''off" in un intervallo da 30 dB a 40 dB ad una frequenza di 20 ?Hz.

La figura 1 ? uno schema a blocchi di una matrice di commutazione a sessantaquattro punti di incrocio per abilitare uno qualsiasi, o pi?, di otto utenti per la commutazione individuale selettiva ad una qualsiasi, o pi?, di otto sorgenti di programma. La matrice di commutazione,come ? illustrato nella figura 1, include otto mezzi di commutazione multiplex a otto canali, 11, 12, 13? 14, 15* 16, 17, 18, ciascuno dei quali pu? essere costituito da un circuito integrato DG 501 della Siliconix commercialmente disponibile, oppure da un commutatore od interruttore multiplex ad otto canali equivalente, includente un decodificatore digitale come quello che ? commercialmente disponibile in un contenitore del tipo a doppia schiera di connettori o dual-in-line a 16 piedini. Un decodificatore digitale, se previsto separatamente, pu? includere decodificatori 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, per controllare i mezzi di commutazione multiplex 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, rispettivamente.

Otto transistor di uscita 31, 32, 33? 34, 35, 36, 37, 38 hanno ciascuno un elettrodo di comando corrispondente (ad esempio la propria base) collegato ad una uscita individuale rispettiva dei rispettivi mezzi di commutazione multiplex 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18.

Otto resistori individuali 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, rispettivamente, accoppiano ciascuna uscita individuale rispettiva dei rispettivi mezzi di commutazione pultiplex 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, ad una sorgente di tensione di una prima polarit?, come ad esempio -15 V, Sessantaquattro transistor intermedi e la loro cir cuiteria associata sono designati in figura 1 con numeri di riferimento a tre cifre terminanti con zero,come ad esempio 180, 280, 380, 48?, 580, 680, 780, 880 (associati con i mezzi di commutazione multiplex 18). La circuiteria associata ? illustrata sotto forma di un piccolo cerchio in corrispondenza di varie porzioni di figura 1. Due degli otto circuiti associati per i mezzi di commutazione multiplex 11 sono illustrati in figura 1,in dettaglio esploso, da 310 e 410. I sessantaquattro transistor intermedi, come ad esempio 111 (figura 2), 311, 411 hanno ciascuno un collettore atto ad essere accoppiato ad una sorgente di tensione di polarit? opposta, come ad esempio 15 V.

Sessantaquattro primi diodi 112, 312, 412 hanno ciascuno un primo elettrodo (ad esempio il proprio anodo) collegato ad uno rispettivo degli emettitori del transistor, ad esempio i transistor 111, 311, 411 ?

Sessantaquattro secondi d?odi, come ad ?sempio i diodi 113, 313, 413,hanno ciascuno un primo elettrodo (ad esempio il proprio anodo) collegato al secondo elettrodo (ad esempio il catodo) di un primo diodo rispettivo 112, 312, 412 e ciascuno ha un secondo elettrodo (ad esempio il catodo) collegato ad un punto di potenziale di riferimento.

Ciascuno delle giunzioni base emettitore dei transiator 111, 211....811, degli anodi/catodi dei primi diodi, anodi/catodi dei secondi diodi, e polarit? opposta/potenziale di riferimento ? polarizzato in una direzione comune.

Sessantaquattro resistori di accoppiamento 1 14?, 314-, 414 accoppiano, ciascuno rispettivamente* uno dei collettori dei transistor 1 1 1 , 311 , 411 ad uno rispettivo degli anodi di un secondo diodo rispettivo 113, 313, 413*

Otto stadi di transistor iniziali, includenti i transistor 103, 203, 303, 403, 503, 603, 703, 803, hanno ciascuno un ingresso atto ad essere rispettivamente collegato ad una delleotto sorgenti di programma 1 , 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8. Le sorgenti di programma sono collegate tramite resistori 101, 102, 301, 401, 501, 601, 701, 801 a massa e sono pure collegate attraverso condensatori, 202, 302, 402, 502, 602, 702, 802, rispettivamente,alle basi dei transistor 103, 203, 303 , 403, 503,603, 703, 803? Le basi dei precedenti transistor sono tutte collegate mediante resistori rispettivi 104, 204, 304...804, ad un punto di potenziale negativo, come ad esempio -15V. I collettori rispettivi dei transistor corrispondenti sono collegati al potenziale negativo di -15V. Le basi dei transistor 103, 203, 303, 403???803 sono collegate attraverso resistori rispettivi 105, 205, 305, 405??.805 ad un punto di potenziale positivo,come ad esempio 15 V. I transistor 103, 203, 303...803, che sono di tipo PNP, hanno i loro rispettivi emettitori collegati individualmente attraverso resistori 106, 206, 306, 406.. .806, ad un punto di tenziale positivo , come ad esempio 15 V.

L'uscita dello stadio di ingresso 103 (in corrispondenza del suo emettitore) ? collegata ad otto transistor intermedi rispettivi 111, 121, 131, 141, 151, 161, 171? 181? Analogamente, la sorgente 6 di programma ha l'uscita dello stadio iniziale 603, dal resistore 606, collegata a otto transistor intermedi 611, 621, 631, 641, 651, 661, 671, 681. Ciascuno dei precedenti transistor intermedi ? associato con un canale rappresentante una sorgente di programma, per ciascuno degli otto mezzi di commutazione multiplex. Ad esempio, il transistor 111 ? associato con il primo canale ed ? associato con i mezzi di commutazione 11. 11 transistor 651 ? associato con la sesta sorgente di programma e con i quinti mezzi di commutazione 15. Piccole tensioni c.c. sono applicate con una prima polarit? alle basi degli otto transistor intermedi rispettivi.

Mezzi individuali collegano ciascuno d?i primi elettrodi dei secondi diodi a uno rispettivo degli ingressi di canale. In altre parole, l'ingresso di ciascuno dei mezzi di commutazione 11, 12 ? collegato in corrispondenza delle giunzioni dei diodi 112, 113? 212, 213; 312, 313, eccetera.

Perci?, quando uno qualsiasi del mezzi di commutazione multiplex 11, 12, 13 ...18 viene comandato allo stato "on" rispetto a uno qualsiasi dei suoi ingressi di ca~ naie, una tensione della prima polarit?, (ad esempio -15 V) viene applicata dall'uscita dei mezzi di commutazione multiplex 11, 12 al primo elettrodo (ossia l'anodo) del secondo diodo associato, fornente conduzione attraverso il transistor intermedio associato (ad esempio 111) ed il primo diodo associato (ad esempio 112), e impedendo la conduzione attraverso il secondo diodo associato, come ad esempio il diodo 113? Perci?, ad un segnale ? consentito di passare da una selezionata delle sorgenti di programma attraverso lo stadio di transistor associato, e cio? lo stadio 103 (figura 2), il proprio transistor intermedio associato( 111, vedere la figura 2), il proprio primo diodo associato 112, i mezzi di commutazione multiplex 111ed proprio transistor d'uscita associato 31?

Quando uno qualsiasi dei mezzi di commutazione multiplex viene comandato allo stato "off" rispetto ad uno dei suoi ingressi di canale, la sorgente di tensione con la polarit? opposta (ad esempio 15 V) fa s? che una corrente abbia a scorrere attraverso il secondo resistore associato (come ad esempio il resistore 114) ed il secondo diodo associato 113 dal punto di potenziale di riferimento per cui il primo elettrodo associato (ad esempio l'anodo ) del secondo diodo 113 ? mantenuto ad una piccola tensione (come ad esempio 0,7 V) di polarit? positiva, commutando in spegnimento qu?lli rispettivi dei primi diodi 112 e determinando non conduzione dei rispettivi transistor intermedi come ad esempio 111. Con questa matrice, l'attenuazione complessiva fra la condizione "on" e la condizione "off" ? superiore a 80 dB ad una frequenza di 20 MHz,

ffacendo pi? particolarmente riferimento alla figura 2, un punto di incrocio di commutazione di larga banda include mezzi di commutazione multiplex ad otto canali aventi ingressi di canale corrispondenti ad essi e comandi per essi. I mezzi di commutazione multiplex 11 hanno una attenuazione fra una condizione "on" e una condizione "off" in un intervallo da 30 dB a 40 dB ad una frequenza di 20 MHz. Il transistor di uscita 31 ha la sua base collegata all'uscita dei mezzi di commutazione multiplex 11. Primo resistore 41 collega l'uscita dei mezzi di commutazione multiplex 11 ad una sorgente di tensione di -15 Volt. Un transistor intermedio 111 ha il suo collettore atto ad essere collegato ad una sorgente di 15 volt, ed ha un primo diodo 112 con il suo anodo collegato all'emettitore. Un seoondo diodo 113 ha il suo anodo collegato al catodo del diodo 1120 Il catodo del diodo 113 ? collegato a massa. La giunzione base/emettitore del transistor 111, l'anodo/catodo del diodo 112, 1'anodo/catodo del diodo 113 e la polarit? della tensione del collettore del transistor 111 rispetto a massa sono tutti diretti in una direzione comune.

Uh secondo resistore 114 ? collegato tra il collettore del transistor 111 e l'anodo del diodo 113* Unp stadio a transistor iniziale 103 ha un ingresso atto ad essere collegato ad una sorgente di programma 1; ed ha la sua uscita collegata per fornire una piccola tensione cc negativa alla "base del transistor 111.

L'anodo del catodo 113 ? collegato ad uno degli ingressi di canale dei mezzi di commutazione multiplex 11e Quando i mezzi di commutazione multiplex 11 sono comandati allo stato "on" rispetto ad uno degli ingressi di canale, una tensione di polarit? negativa viene applicata, tramite - il resistore 41, attraverso i mezzi di commutazione 11 all'anodo del diodo 113, fornendo conduzione attraverso il transistor 111 ed il diodo 112 ed impedendo conduzione attraverso il diodo 113* In tal modo, ad un segnale b consentito di passare dalla sorgente di programma 1, attraverso lo stadio a transistor iniziale 103, il transistor intermedio 111, il primo diodo 112, i mezzi di commutazione multiplex 11 ed il transistor di uscita 31?

Quando i mezzi di commutazione multiplex 11 sono comandati allo stato "off" rispetto a quello degli ingressi di canale, la sorgente di tensione a 15 volt fa s? che una corrente abbia a passare attraverso il resistore 114 ed il diodo 113 a massa, mantenendo l'anodo del diodo 113 ad approssimativamente 0,7 volt. Perci?, il primo diodo 112 ? commutato allo stato "off" ed il transistor 111 cessa di durre. Il punto di incrocio di commutazione a larga ban secondo la presente invenzione realizza cos? una attenuazione complessiva fra una condizione "on" ed una condizione "off" superiore a 80 dB, ad una frequenza di 20 MHz.

Nella forma di realizzazione qui descritta, senza peraltro limitare l'ambito dell'invenzione, ? transistor di uscita ed intermedio possono essere di un tipo NPN.

Una caratteristica della presente invenzione consiste nel fatto che ciascun punto di incrocio sull'interruttore degli otto canali ? impiegato sia per collegare che per scollegare il segnale di programma applicato, e per collegare e scollegare potenza oc attraverso i mezzi di commutazione multiplex ai vari componenti addizionali per fornire attenuazione da 40 dB a 50 dB addizionale fra gli stati "on" e "off" dell'interruttore o commutatore.

la figura 3 ? uno schema a blocchi di un pannello di circuito stampato illustrante una poss?bile disposizione per 64 ingressi da sorgenti di programma, ciascuno andante a stadi di pilotaggio separati 3001, 3002, 3003, eccetera.

Gli otto stadi di pilotaggio sono rispettivamente accoppiati a mezzi d? commutazione multiplex individuali 3100, 3200, 3300.. .3800. Le uscite dei mezzi d? commutazione mult?plex 3100, 3200, 3300...3800 sono collegate attraverso stadi a transistor di uscita 3101, 3201, 3301...3801 a linee di uscita rispettive 3161 , 3261 , 3361 ...3861 .

Secondo l'invenzione precedentemente descritta, una matrice a sessantaquattro punti di incrocio singola pub essere realizzata su un pannello di circuito stampato. Un interruttore a otto vie singole, prevedente otto punti di incrocio (come ad esempio l'interruttore DO 501 della Siliconix, con un aggancio quadruplo con contenitore a doppia schiera di connettori a sedici piedini) ? utilizzato per sedici diodi, nove transistor e dieci resistori. Gli otto elementi di pilotaggio di programma utilizzano trentadue resistori, otto transistor ed otto condensatori, ciascuno in grado di pilotare sino ad otto ingressi in otto mezzi di commutazione multiplex diversi come ad esempio degli DG 501 . Un segnale della sorgente di programma e collegato a un transistor 103 ad inseguitore di emettitore ad alta impedenza d 'ingresso , la cui uscita ? applicata come ingressi a otto interruttori unipolari a otto vie.

La tensione :a -2, 5 volt co dall 'emettitore del transistor 103 e la modulazione (picco di 25 mV efficaci) sono collegati alla base del transistor 111 di tipo NPH. Quando l'interruttore ad otto vie 11 ? in una condizione "off il transistor NPN 111 non ? conduttore poich? la sua base ? polarizzata a -2,5 volt con il suo emettitore collegato, attraverso il diodo 112, a 0,7 volt. I 0,7 volt sono dovuti ad una caduta di tensione attraverso il diodo 113 dalla corrente originata dalla alimentazione a 15 volt attraverso il reaistore 114. La tensione inversa ai capi del diodo 112 determina una piccola capacit? di circa 0,5 pf. Il diodo 112 pu? essere tralasciato se il transistor 111 viene scelto per fornire una capacit? sufficientemente bassa di giunzione base, emettitore con polarizzazione inversa .Attenuazione del se. gnale deriva dall'impedenza della bassa capacit? collegata nella bassa impedenza del diodo in conduzione diretta 112, determinando attenuazione compresa fra 45 dB e 50 dB ? 20 MHz. Quando una sorgente di programma viene selezionata dal. l'Interruttore 11 a otto vie, i .15 volt sono collegati alla connessione dei diodi 112, 113 attraverso il resistore 41? La resistenza dei punti di incrocio dell'interruttore tende a situarsi attorno ai 200 ohm. Queste resistenze in serie divengono la resistenza di carico di emettitore del transistor 111, funzionante come un inseguitore di emettitore con un'alta impedenza di ingresso.I diodi 112, 113 sono polarizzati agli stati non conduttore e conduttore, rispettivamente. L'uscita dell'interruttore multiplex 111 ha una capacit? di circa 20 pf rispetto a massa. Ci? ha come conseguenza una perdita che aumenta con l'aumento della frequenza. Il punto di incrocio comporta pure una perdita di inserimento compresa fra 1 dB e 2 dB. Se desiderato, entrambe le perdite potrebbero essere compensate in un circuito successivo. Quando sono richieste pi? di otto sorgenti di programma, le uscite da due o pi? interruttori multiplex 11, 12, eccetera possono essere sommate mediante transistor di uscita, fornendo cos? incrementi di otto gruppi di sorgenti di programma. Perci?, ad esempio trentadue sorgenti di programma potrebbero essere rese disponibili per due utenti su un pannello di circuito stampato a sessantaquattro punti di incrocio?

Il punto di incrocio (impianti di commutazione telefonica) ? definito in IEEE Standard 312-1977 "Tern a for Communication, Definitiona of" come: "A controlled device ueed in extending a transmission or control path"(Un dispositivo controllato impiegato per estendere una trasmissione od un percorso di controllo). La selezione di un punto di incrocio pu? essere ottenuta applicando un segnale a tre bit nell'aggancio, accompagnato, da un segnale di abilitazione stabile. Quando viene applicato un impulso di comando o basculamento, flip-flop nell'aggancio sono attivati, ed essi mantengono nell'interruttore un gruppo di livelli logici d'ingresso stabili. Un segnale di abilitazione consente all'interruttore di chiudere il punto di incrocio selezionato. Quando il segnale di abilitazione ? assente, non ? attivato nessun punto di incrocio nell'interruttore, per cui nessun segnale viene applicato all'utente.

Riassumendo, facendo riferimento alla figura 2, quando 1'interruttore multiplex 11 accoppia i -15 volt, attraverso il transistor 41, all'anodo del diodo 113? una tensione negativa viene applicata alla connessione dei diodi 112, ' 113. Poich? la base del transistor 111.9 a -2,5 volt, ? pi? positiva rispetto al suo emettitore, attraverso di esso si verifica conduzione. Con il collettore del transistor 111 mantenuto ad un potenziale positivo rispetto all'emettitore di esso, un segnale applicato sulla sua base dalla sorgente di programma ? in grado di passare attraverso il transistor 111 ed il diodo conduttore 112, attraverso l'ingresso dell'interruttore multiplex 111 ed attraverso la linea di uscita 61 del transistor 31?

Quando i mezzi di commutazione multiplex 11 sono nello stato "off" , i 15 volt sul collettore del transistor 111 fanno s? che una corrente abbia a passare attraverso il resiatore 114, attraverso il diodo 113 a massa, per cui la tensione sulla connessione dei diodi 112, 113 diviene di approssimativamente 0,7 volt. Questi 0,7 volt sono positivi rispetto alla base del transistor 111 che ? mantenuto a -2,5 volt per cui il diodo 112 ? commutato allo stato "off?. I-noltre, il transistor 111 ? commutato allo stato "off" per cui qualsiasi segnale che pu? essere applicato sulla base del transistor 111 non passa attraverso di esso n? attraverso il diodo 112. Tuttavia, qualsiasi dispersione suscettibile di passare attraverso il transistor 111 ed il diodo 112 trova il percorso verso massa attraverso il diodo 113 conduttore.

Qualsiasi dispersione rimanente passante attraverso l'ingresso dell'interruttore 11 incontra un'altra perdita di 40 dB. Vi ? una perdita od attenuazione di 40 dB per lo interruttore 11 ed una attenuazione di almeno 40 dB attraverso la circuiteria rimanente includente i transistor ed i diodi.

Varie modifiche possono essere attuate dagli esperti del ramo senza allontanarsi dallo spirito ed ambito protettivo della presente invenzione.

Claims

RIVENDICAZIONI

1 . Punto di incrocio di commutazione di larga banda comprendente:

mezzi di commutazione multiplex a n-canali, aventi ingressi di canale corrispondenti ad essi, un'uscita, e comandi per essi, tali,mezzi di commutazione multiplex avendo un'attenuazione fra una condizione "on" ed una condizione "off" in un intervallo da 30 dB a 40 dB ad una frequenza di 20 MHz;

un transistor di uscita avente un elettrodo di comando collegato all'uscita dei mezzi di Commutazione multiplex;

un primo resistore per collegare l'uscita dei mezzi di commutazione multiplex ad una sorgente di tensione di una prima polarit?;

un transistor intermedio avente un collettore atto ad essere collegato ad una sorgente di tensione di polarit? opposta, una base ed un emettitore;

un primo diodo avente un primo elettrodo collegato all'emettitore, ed avente un secondo elettrodo; un secondo diodo avente un primo elettrodo collegato al secondo elettrodo del primo diodo, ed avente un secondo elettrodo collegato ad un punto di potenziale di riferimento,

la base-emettitore, il primo elettrodo-secondo elettrodo del primo diodo, il primo elettrodo-secondo elettrodo del secondo diodo, e la polarit? opposta- potenziale di riferimento essendo polarizzati in una direzione comune;

un secondo resistore collegato fra il collet-?ore ed il primo elettrodo del secondo diodo;

uno stadio a transistor iniziale avente un ingresso atto ad essere collegato ad una sorgente di programma ed avente un'uscita collegata alla base ed atta a fornire una piccola tensione continua avente la prima polarit? a tale base ; e

mezzi per collegare il primo elettrodo del sec?ndo diodo ad uno degli ingressi di canale;

per cui quando i mezzi di commutazione multipl?x sono comandati allo stato "OH' rispetto ad uno degli ingr?ssi di canale, una tensione della prima polarit? viene applicata dall'uscita del mezzi di commutazione multiplex, al primo elettrodo del secondo diodo, fornendo conduzione attraverso il transistor intermedio ed il primo diodo, e non fornendo conduzione attraverso il secondo diodo, consentendo cosi ad un segnale dalla sorgente di programma di passare attraverso lo stadio a transistor iniziale, il transistor intermedio, il primo diodo, i mezzi di commutazione multiplex ed il transistor di uscita, e

quando i mezzi di commutazione multiplex sono comandati allo stato "off" rispetto a dett? uno degli ingressi di canale, la sorgente di tensione alla polarit?,opposta fa s? che una corrente abbia a passare attraverso il secondo resistore ed il secondo diodo al punto di potenziale di riferimento di modo che il primo elettrodo del secondo diodo ? mantenuto ad una piccola tensione della polarit? opposta, facendo commutare allo stato off il primo diodo e determinando non conduzione del transistor intermedio,

e

di modo che il punto di incrocio di commutazione di larga banda ha una attenuazione complessiva fra una condizione "on" ed una condizione "off' superiore a SO dB ad una frequenza di 20 MHz, e

in cui n ? un numero intero positivo.
2 Punto di incrocio di commutazione di larga banda secondo la rivendicazione 1 in cui n ? uguale a otto.
3. Punto di incrocio di commutazione di larga banda secondo la rivendicazione 1, in cui il transistor di uscita ? di tipo NPN, il transistor intermedio ? di tipo NPN, la prima polarit? ? negativa, la polarit? opposta ? pos?tiva , ciascuno dei primi elettrodi ? un anodo e ciascuno dei secondi elettrodi ? un catodo.
4. Punto di incrocio di commutazione di larga banda secondo la rivendicazione 3 in cui n ? uguale a otto.
5. Matrice di commutazione a sessantaquattro punti di incrocio per abilitare uno qualsiasi o pi? di otto utenti per essere commutati individualmente selettivamente ad una,o pi?, di otto sorgenti di programma comprendente:

otto mezzi di commutazione multiplex a otto canali aventi ingressi di canale corrispondenti ad essi, uscita individuale e comandi individuali per essi, i mezzi di commutazione multiplex avendo ciascuno una attenuazione fra una condizione "on" ed una condizione "off" in un intervallo da 30 dB a 40 dB ad una frequenza di 20 MHz;

otto transistor di uscita ciascuno avente un elettrodo di comando corrispondente collegato ad una detta uscita individuale rispettiva di mezzi di commutazione multiplex rispettivi;

otto resistori individuali per accoppiare rispettivamente ciascuna uscita individuale rispettiva di mezzi di comando multiplex rispettivi ad una sorgente di tensione di una prima polarit?;

sessantaquat tro transistor intermedi ciascuno avente un collettore atto ad essere collegato ad una sorgente di tensione di polarit? opposta, una base ed un emettitore; sessantaquattro diodi ciascuno avente un primo elettrodo collegato ad uno rispettivo degli emettitori, ed avente un secondo elettrodo;

sessantaquattro secondi diodi ciascuno avente un primo elettrodo collegato ad un rispettivo secondo elettrodo di un rispettivo primo diodo, e ciascuno avente un secondo elettrodo collegato ad un punto di potenziale di riferimento , ciascun insieme base-emettitore, i primi elettrodi-secondi elettrodi dei primi diodi, i primi elettrodi-secondi elettrodi dei secondi diodi, e la polarit? opposta-potenziale di riferimento essendo polarizzati in una direzione comune;

sessantaquattro resistori di accoppiamento ciascuno accoppiente rispettivamente uno dei collettori ad uno rispettivo dei primi elettrodi di un rispettivo secondo diodo ;

otto stadi a transistor iniziali ciascuno avente un ingresso atto ad essere rispettivamente collegato ad una rispettiva delle otto sorgenti di programma, ciascuno stadio a transistor avendo un'uscita collegata alle basi di otto transistor intermedi rispettivi, ciascun transistor intermedio essendo associato con un canale rappresentante detta una delle sorgenti di programma per ciascuno degli otto mezzi di commutazione multiplex, per fornire una piccola tensione continua della prima polarit? alle basi degli otto transistor intermedi rispettivi; e

mezzi individuali per accoppiare ciascun primo elettrodo dei secondi diodi ad uno rispettivo degliingressi di canale, per cui

quando uno qualsiasi del mezzi di commutazione multiplex ? comandato allo stato "on" rispetto ad uno dei suoi ingressi di canale, una tensione con la prima polarit? viene applicata dall'uscita dei mezzi di commutazione multiplex al primo elettrodo del proprio secondo diodo associato, fprnente conduzione attraverso il transistor intermedio associato ed il primo diodo associato, e non fornente conduzione attraverso il secondo diodo associato, consentendo cos? ad un segnale da una selezionata delle sorgenti di programma di passare attraverso il proprio stadio a transistor associato, il proprio transistor intermedio associato, il pr? _ prio primo diodo associato, i mezzi di commutazione multiplex e il loro transistor d'uscita associato;e

quando uno dei mezzi di commutazione multiplex ? comandato allo stato "off" rispetto ad uno dei suoi ingressi di canale, la sorgente di tensione alla polarit? opposta fa s? che una corrente abbia a passare attraverso il secondo resistore associato ed il secondo diodo associato al punto di potenziale di riferimento per cui i primi elettrodi associati dei secondi diodi sono mantenuti ad una piccola tensione avente la polarit? opposta, commutando in spegnimento alcuni rispettivi dei primo diodi e determinando non conduzione di alcuni rispettivi dei transistor intermedi;

ed in modo tale che la matrice di commutazione ha una attenuazione complessiva ira una condizione ''On" ed una condizione "off" superiore a 80 dB ad una frequenza di 20 MIz.