JP2711777B2 - 制御可能なバスターミネータ及びその製造方法 - Google Patents

制御可能なバスターミネータ及びその製造方法

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JP2711777B2 JP4238838A JP23883892A JP2711777B2 JP 2711777 B2 JP2711777 B2 JP 2711777B2 JP 4238838 A JP4238838 A JP 4238838A JP 23883892 A JP23883892 A JP 23883892A JP 2711777 B2 JP2711777 B2 JP 2711777B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、計算機バスに関し、よ
り詳細には、計算機バス用の制御可能なバスターミネー
タに関する。
【０００２】
【従来の技術】計算機システムにおいては、処理装置、
記憶装置、及び入出力（Ｉ／Ｏ）装置は、バスによって
互いに接続されている。バスは、一連の導体のであり、
各導体は、バスを介して装置間で伝送されるべきデータ
又は制御情報（例えば、装置アドレスであって、バスに
よって伝送されつつあるデータが、何時そして何処へ伝
送されるべきかを決定するもの）を表す信号を伝送する
ことが可能である。バス上を伝送される信号は、急速に
変化する双安定電圧レベルの形をとる。これらの電圧レ
ベルは、バスに接続されている各装置内に組み込まれて
いるバスドライバにより、導体上に送出される。装置間
での最適な信号パワー伝送と最少の信号反射とのため
に、バスは、そのインピーダンスがバスドライバのイン
ピーダンスと整合するようにして終端させられなければ
ならない。更に、バスインピーダンスは、ほぼ一定に保
持されなければならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般的に、バスターミ
ネータは、モジュラー装置の形をとる。バスターミネー
タは、終端を提供すべく、バス上に物理的に挿入される
と共に、例えばバスが延長される場合には、バスターミ
ネータは、終端を除去すべく、バスから物理的に取り外
される。バスの終端のそのような変化は、バスへの物理
的なアクセスを必要とし、これは、装置及びバスを保護
しているエンクロージャを開けることを必要とする。
【０００４】本発明の目的は、物理的に取り外されるこ
となく、バスに電気的に接続され得且つバスから電気的
に切り離され得るバスターミネータを提供することであ
る。
【０００５】本発明の他の目的は、バスターミネータが
バスから切り離される際に、その内部電源が実質的に縮
小され得るバスターミネータを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る、計算機バ
ス用の制御可能なバスターミネータは、制御信号によ
り、バスに電気的に接続され且つバスから電気的に切り
離される。
【０００７】バスターミネータは、電圧調整部と制御部
と一連のバス終端抵抗器とを備えており、各バス終端抵
抗器は、それを調整された電圧に接続するためのトラン
ジスタスイッチに接続されている。電圧調整部は、バス
終端抵抗器を切り離すのと同じ信号を用いてその電圧調
整部をオフする出力低下回路を含んでいる。
【０００８】制御部は、単一の外部信号電圧レベルを用
いており、この単一の外部信号電圧レベルは、一連のバ
ス終端トランジスタスイッチがスイッチングすることを
引き起こすと共に、電力消費を減少させるべく、電圧調
整部がオン・オフすることを引き起こす。一実施例にお
いては、制御部は、スイッチングが起こるところの電圧
レベルを決定するためのコンパレータを含んでいる。
【０００９】
【実施例】図１を参照するに、計算機システムは、一連
の装置１０を含んでおり、各装置は、プロセッサ１４と
バス１２を介して接続されていると共に、相互にバス１
２を介して接続されている。バス１２の各端部は、ター
ミネータ１６で終端している。
【００１０】図２を参照するに、本発明に係る制御可能
なバスターミネータ９０は、制御部９２、電圧調整部９
４及びスイッチング部９６に分けられ得る。制御部９２
は、バス１２の、一連の抵抗器９８を介する、電圧調整
部９４への接続を、抵抗器９８と電圧調整部９４との間
に接続されている一連のスイッチ１００によって制御す
る。図示されている実施例においては、制御部９２は、
切断コンパレータ１０２を含んでおり、この切断コンパ
レータは、その入力端子１０６のうちの１つに与えられ
る切断制御信号に応答して、その出力端子１０４に制御
電圧を生成する。切断制御信号がハイであると、切断コ
ンパレータ１０２の出力信号は、一連のスイッチ１００
を開成させると共に、電圧調整部９４の電圧調整器１１
４をオフする。切断制御信号がローであると、電圧調整
部９４が活性化されると共に、スイッチ１００が閉成さ
せられ、バス１２が、抵抗器９８を介して電圧調整部９
４に接続される。このように、切断制御信号は、制御可
能なバスターミネータ９０が、システムから物理的に取
り外されることなく、バス１２、及び電源端子１１６を
介して電源に電気的に接続され、又はそれらから電気的
に切断されることを可能にする。
【００１１】図３を参照するに、電圧調整部９４は、電
圧差動増幅器１２０を含んでおり、この電圧差動増幅器
は、バンドギャップ基準電圧源１２４に接続されている
第１の入力端子１２２を有している。図示されている実
施例においては、バンドギャップ基準電圧源１２４から
出力される基準電圧は２．８５Ｖに設定されているが、
別の電圧レベルを生成すべく、他の基準電圧が用いられ
てもよい。電圧差動増幅器１２０の第２の入力端子１２
６は、トランジスタ１３０を介して電圧調整器出力端子
１２７に接続されている。電圧差動増幅器１２０は、パ
ワートランジスタ１４２の導通を制御すべく、トランジ
スタ１４０及びスイッチング可能な電流源１５０と共働
し、電圧調整器１１４の出力電圧を周知の方法で一定に
保持する。パワートランジスタ１４２にバイアス電流を
供給するところの電流源１５０は、トランジスタ１４４
を介して電源端子１１６に接続されている。
【００１２】トランジスタ１４４がオンであると、電流
源１５０は、電圧差動増幅器１２０及びトランジスタ１
４０によってもたらされる制御の程度に応じて、バイア
ス電流をパワートランジスタ１４２に供給する。逆に、
トランジスタ１４４がオフであると、パワートランジス
タ１４２のベース電流が遮断されてパワートランジスタ
１４２はターンオフし、電圧調整器１１４の出力電圧が
ゼロボルトになると同時に、内部の電力消費が実質的に
ゼロになる。トランジスタ１４４のターンオン及びター
ンオフは、その詳細は後述するように、バスターミネー
タ９０の制御部９２によって制御される。
【００１３】バスターミネータ９０のスイッチング部９
６は、各々がバスライン接続端子１７２と結び付けられ
ている、一連の抵抗器９８と、各々がそれぞれの抵抗器
９８と結び付けられている、一連のスイッチとしてのト
ランジスタ１００とを含んでいる。各トランジスタ１０
０のベースに与えられる、ハイの制御電圧は、各トラン
ジスタを導通させ、そのそれぞれのバスライン接続端子
１７２を、抵抗器９８を介して電圧調整部９４に接続す
る。逆に、ローの制御信号は、各トランジスタ１００を
ターンオフさせ、各バスライン接続端子１７２を電圧調
整部から電気的に切断し、各バスライン接続端子１７２
をバス１２に対して高インピーダンスにする。
【００１４】制御部９２は、分圧器１６０を含んでお
り、この分圧器は、電源端子１１６と接地１１２との間
に接続されている２つの抵抗器１６２，１６４を含んで
いる。抵抗器１６２，１６４は、切断コンパレータ１０
２の第１の入力端子１７０に所定の電圧レベルを供給す
るように選択される。図示されている実施例において
は、電源端子１１６に接続されている電源は、４．７５
Ｖに設定されており、分圧器１６０は、切断コンパレー
タ１０２の第１の入力端子１７０に、１．４Ｖのしきい
値を確立する。切断コンパレータ１０２の第２の入力端
子１０６に与えられる電圧レベルは、バスターミネータ
９０をバス１２に接続するための又はバスターミネータ
９０をバス１２から切断するための、切断制御信号であ
る。
【００１５】図示されている実施例においては、切断コ
ンパレータ１０２の第２の入力端子１０６における切断
制御信号の電圧が１．４Ｖ未満であると、切断コンパレ
ータ１０２の出力端子１０４における信号は、ハイにな
る。このハイの信号は、インバータ１７０によって反転
させられてトランジスタ１４４のベースに与えられ、そ
れをターンオンする。これは、電流源１５０からの電流
が、パワートランジスタ１４２のベースに与えられてそ
れをターンオンし、トランジスタ１４０，１４２と電圧
差動増幅器１２０とからなる帰還ループが電圧レベルを
調整することを可能にする。同時に、切断コンパレータ
１０２の出力端子１０４におけるハイの信号は、トラン
ジスタ１００及び１３０のベースに与えられてそれらの
トランジスタをターンオンする。トランジスタ１３０の
目的は、各トランジスタ１００における電圧降下と同等
の電圧オフセットを電圧調整器帰還ループに与えること
である。トランジスタ１００における可変の電圧降下
が、トランジスタ１３０における電圧降下によって打ち
消されるので、その電圧オフセットは、電圧調整器１１
４が、全ての抵抗器９８の電圧を電圧調整器の基準電圧
に保持することを可能にする。
【００１６】逆に、切断コンパレータ１０２の第２の入
力端子１０６における切断制御信号が、第１の入力端子
１７０における電圧レベルよりも高くなると、切断コン
パレータ１０２の出力端子１０４における出力信号は、
ローになる。このローの信号は、インバータ１７０によ
ってハイに反転させられ、トランジスタ１４４が、制御
可能なバスターミネータ９０の電圧調整部９４を遮断す
ることを引き起こす。
【００１７】同時に、切断コンパレータ１０２のローの
出力信号は、トランジスタ１３０をターンオフさせて切
断コンパレータ１０２への帰還ループを電源端子１１６
から電気的に切り離す。電圧調整部９４を制御する、そ
のローの出力信号は、各トランジスタ１００のベースに
も与えられてトランジスタ１００の各々をターンオフさ
せ、各バスライン接続端子１７２に接続されているそれ
ぞれのバスラインをバスターミネータ９０から電気的に
切断する。
【００１８】更に、各バスライン接続端子１７２にはク
ランプ回路が設けられており、このクランプ回路は、ト
ランジスタ１７８と、ダイオード１７６を介して接地１
１２に接続されている電流源１７４とを含んでいる。ト
ランジスタ１７８のベースは、電流源１７４とダイオー
ド１７６との間に接続されている一方、トランジスタ１
７８のエミッタは、バスライン接続端子１７２に接続さ
れている。バスライン接続端子１７２上の信号が、リン
ギングを受けて信号反射のために負になろうとすると、
トランジスタ１７８は、導通してバスライン接続端子１
７２における電圧をゼロボルトにクランプする。
【００１９】過電流を指示する信号を生成する過電流セ
ンサ１８０及び過熱を指示する信号を生成する過熱セン
サ１８２が、回路に組み込まれており、ＮＯＲゲート１
９０への入力信号をもたらすということに注意された
い。これらの信号のうちのいずれかが存在すると、ＮＯ
Ｒゲート１９０からの出力信号は、ローとなってパワー
トランジスタ１４２を遮断させ、もって、バスターミネ
ータ９０への電力が、遮断される。
【００２０】制御可能なバスターミネータ９０の一実施
例は、薄膜の抵抗器９８を有する単一チップ集積回路と
して構成されている。そのような集積回路においては、
製造工程において要求される製造管理を増すことなく、
±１０％〜±２．５％以内の製造公差を有する抵抗器９
８をトリミングすることが可能である。これは、制御可
能なバスターミネータ９０のスイッチング部９６内の追
加の回路を使用することによって達成される。そのよう
なトリミング回路の実施例が図４に示されている。
【００２１】この実施例においては、バスターミネータ
９０における抵抗器９８の各々は、トランジスタ−抵抗
器網９８’によって置き換えられている。各バスライン
接続端子１７２は、それぞれのトランジスタ−抵抗器網
に接続されているのであるが、図４においては、明瞭化
のため、２つのトランジスタ−抵抗器網９８’のみが示
されている。各トランジスタ−抵抗器網９８’は、抵抗
器２００，２０２，２０４と、２つのトランジスタ２０
６，２０８とから構成されている。図示されている実施
例においては、第１の抵抗器２００は、１０８Ωの公称
値を有している一方、第２の抵抗器２０２及び第３の抵
抗器２０４は、１．１５ｋΩ及び２．３ｋΩの公称値を
それぞれ有している。トランジスタ１００が、切断コン
パレータの出力端子１０４からの信号によってターンオ
ンされると、トランジスタ２０６，２０８もターンオン
されるように、トランジスタ２０６，２０８は、配設さ
れている。これは、抵抗器２０２及び２０４が、抵抗器
２００と並列に接続されることを結果的にもたらし、バ
スライン接続端子１７２から見た抵抗を低下させる。
【００２２】また、ツェナーダイオード２２０が、各ト
ランジスタ２０６，２０８のベースと接地１１２との間
に接続されている。トランジスタ−抵抗器網９８’全体
の抵抗は、製造の間に、ツェナーダイオード２２０の一
方又は両方を介して大電流を瞬間的に流してそれらを接
地１１２に短絡させることにより、決定されると共に、
調節され得る。ツェナーダイオード２２０の接地１１２
への短絡は、そのそれぞれのトランジスタ２０６又は２
０８のベースをも接地させてトランジスタ２０６又は２
０８を遮断させるという結果をもたらす。トランジスタ
２０６の遮断は、トランジスタ−抵抗器網９８’から抵
抗器２０２を除去し、もって、トランジスタ−抵抗器網
９８’の抵抗が増大する。同様に、トランジスタ２０８
の遮断は、トランジスタ−抵抗器網９８’から抵抗器２
０４を除去し、もって、トランジスタ−抵抗器網９８’
の抵抗は更に増大する。ツェナーダイオード２２０の一
方又は両方の選択的な除去により、トランジスタ−抵抗
器網９８’の全抵抗が、精密公差に調節され得る。トラ
ンジスタ−抵抗器網９８’における各薄膜抵抗器は、同
じ集積回路チップ上の別のトランジスタ−抵抗器網９
８’における対応する抵抗器と十分に同等なものとされ
るので、バスターミネータ９０における全てのトランジ
スタ−抵抗器網９８’の全抵抗を決定するのに必要な測
定は、１つのトランジスタ−抵抗器網９８’について、
ただ１回行えばよい。
【００２３】また、全ての抵抗器２００，２０２，２０
４は、チップ内で同等なものとされているので、１つの
抵抗器網の、特定の抵抗へのトリミングは、そのチップ
上の全ての抵抗器網をトリミングすることになる。従っ
て、トランジスタ−抵抗器網９８’における各抵抗器２
０２，２０４について、ただ１つのツェナーダイオード
２２０が、そのチップ上に製造されることが必要とされ
るだけであり、各トランジスタ−抵抗器網９８’につい
ての各抵抗器２０２，２０４について、１つのツェナー
ダイオード２２０が必要とされるのではない。即ち、図
示されている実施例においては、何個のトランジスタ−
抵抗器網９８’がチップ上に製造されているかとは無関
係に、ただ２つのツェナーダイオード２２０（抵抗器２
０２用の１つのツェナーダイオードと抵抗器２０４用の
１つのツェナーダイオード）が、チップ上に製造されて
いる。このように、１つのトランジスタ−抵抗器網９
８’をトリミングすることは、バスターミネータ９０に
おける全てのトランジスタ−抵抗器網９８’をトリミン
グすることになり、そして、各バスターミネータの抵抗
についての仕様が満たされることを確実にするための小
さい製造公差が抵抗器９８に要求されることは、なくな
る。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
物理的に取り外されることなく、バスに電気的に接続さ
れ得且つバスから電気的に切り離され得るバスターミネ
ータが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のバスターミネータを使用している計算機
システムを示すブロック図である。
【図２】本発明のバスターミネータの実施例を示すブロ
ック図である。
【図３】図２に示されている本発明の実施例のブロック
回路図である。
【図４】図３に示されている本発明の実施例のスイッチ
ング部の具体例を示す回路図である。
【符号の発明】
９０ バスターミネータ ９２ 制御部 ９４ 電圧調整部 ９６ スイッチング部 ９８’ トランジスタ−抵抗器網 １０２ 切断コンパレータ １１４ 電圧調整器 １１６ 電源端子 １２４ バンドギャップ基準電圧源 １２７ 電圧調整器出力端子 １７２ バスライン接続端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−196320（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−44839（ＪＰ，Ａ)

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の導体からなるバスに、スイッチン
    グ可能な終端を提供する、制御可能なバスターミネータ
    であって、 出力低下回路を含み、調整された電圧を発生することが
    可能な電圧調整器と、 複数の抵抗器であって、各前記抵抗器は各々前記バスの
    前記導体の１つに接続できる複数の抵抗器と、 複数の電子的に制御可能なスイッチであって、各前記ス
    イッチは前記複数の抵抗器の、各々１つの抵抗器と前記
    電圧調整器との間に接続され、前記スイッチは、前記ス
    イッチが第１の状態にあるときには、前記抵抗器が前記
    電圧調整器と接続するのを可能にし、前記スイッチが第
    ２の状態にあるときには、前記抵抗器が前記電圧調整器
    と接続するのを阻止する、複数の電子的に制御可能なス
    イッチと、 前記電子的に制御可能なスイッチを、前記第１の状態か
    ら前記第２の状態へ切り換える第１の制御信号を生成
    し、また、前記電子的に制御可能なスイッチを、前記第
    ２の状態から前記第１の状態へ切り換える第２の制御信
    号を生成する制御部とを備え、 更に、前記制御部の前記第１及び第２の制御信号で前記
    電圧調整器の出力低下回路のオン、オフを制御するよう
    にしてなる、 ことを特徴とするバスターミネータ。
  2. 【請求項２】 前記制御回路は、切断電圧信号を所定の
    しきい値電圧と比較するコンパレータを備え、 前記コンパレータは、前記切断電圧信号が前記所定のし
    きい値電圧を越えたか否かに応答して、前記電子的に制
    御可能なスイッチの状態を変える前記制御信号を生成す
    るものである、 ことを特徴とする請求項１記載のバスターミネータ。
  3. 【請求項３】 複数のクランピング回路を更に備え、 前記各クランピング回路は、それぞれ前記バスの導体の
    １つに接続されていることを特徴とする請求項１または
    ２記載のバスターミネータ。
  4. 【請求項４】 複数の導体からなるバスに、スイッチン
    グ可能な終端を提供する、制御可能なバスターミネータ
    であって、 調整された電圧を発生することが可能な電圧調整器と、 複数の抵抗器であって、各前記抵抗器は各々前記バスの
    前記導体の１つに接続できる複数の抵抗器と、 複数の電子的に制御可能なスイッチであって、各前記ス
    イッチは前記複数の抵抗器の、各々１つの抵抗器と前記
    電圧調整器との間に接続され、前記スイッチは、前記ス
    イッチが第１の状態にあるときには、前記抵抗器が前記
    電圧調整器と接続するのを可能にし、前記スイッチが第
    ２の状態にあるときには、前記抵抗器が前記電圧調整器
    と接続するのを阻止する、複数の電子的に制御可能なス
    イッチとを備え、 前記複数の電子的に制御可能なスイッチは、スイッチン
    グトランジスタを含み、 また、前記各抵抗器は、抵抗器とトランジスタ・抵抗器
    網とからなり、 前記トランジスタ・抵抗器網は、並列に接続され得る複
    数の抵抗器を備えてなることを特徴とするバスターミネ
    ータ。
  5. 【請求項５】 前記トランジスタ・抵抗器網の各抵抗器
    は、 それぞれトランジスタ・抵抗器網のトランジスタを介し
    て前記電圧調整器に接続されている、 ことを特徴とする請求項４記載のバスターミネータ。
  6. 【請求項６】 前記トランジスタ・抵抗器網の前記トラ
    ンジスタのスイッチングは、 前記トランジスタ・抵抗器網の前記並列接続の中で、並
    列状態に接続し、または並列状態から切り離す、 ことを特徴とする請求項５記載のバスターミネータ。
  7. 【請求項７】 前記トランジスタのスイッチングは、 前記トランジスタのベースと、接地との間に、ツェナー
    ダイオードが存在するか、または、短絡されているかに
    より決定される、 ことを特徴とする請求項６記載のバスターミネータ。
  8. 【請求項８】 前記トランジスタ・抵抗器網は、１つの
    抵抗器と１つのトランジスタとを接続したものであり、 複数の前記トランジスタ・抵抗器網を並列接続すること
    で合成抵抗値を調整するようにしたものである、 ことを特徴とする請求項４記載のバスターミネータ。
  9. 【請求項９】 前記トランジスタ・抵抗器網の、前記ト
    ランジスタのスイッチングは、 前記トランジスタ・抵抗器網の前記抵抗器を、前記並列
    接続の構成に接続、または、切り離しを行う、 ことを特徴とする請求項８記載のバスターミネータ。
  10. 【請求項１０】 前記トランジスタの前記スイッチング
    は、 前記トランジスタのベースと接地との間に接続されてい
    るツェナーダイオードの存在または短絡により決定され
    る、 ことを特徴とする請求項９記載のバスターミネータ。
  11. 【請求項１１】 複数の導体からなるバスに、スイッ
    チング可能な終端を提供する、制御可能なバスターミネ
    ータの製造方法であって、 調整された電圧を発生することが可能な電圧調整器と、 複数の抵抗器であって、各前記抵抗器は各々前記バスの
    前記導体の１つに接続できる複数の抵抗器と、 複数の電子的に制御可能なスイッチであって、各前記ス
    イッチは前記複数の抵抗器の、各々１つの抵抗器と前記
    電圧調整器との間に接続され、前記スイッチは、前記ス
    イッチが第１の状態にあるときには、前記抵抗器が前記
    電圧調整器と接続するのを可能にし、前記スイッチが第
    ２の状態にあるときには、前記抵抗器が前記電圧調整器
    と接続するのを阻止する、複数の電子的に制御可能なス
    イッチとを備え、 前記複数の電子的に制御可能なスイッチは、スイッチン
    グトランジスタを含み、 また、前記各抵抗器は、抵抗器とトランジスタ・抵抗器
    網とからなり、 前記トランジスタ・抵抗器網は、並列に接続され得る複
    数の抵抗器を備えてなるバスターミネータの製造方法に
    おいて、 前記抵抗器と前記トランジスタ・抵抗器網との並列合成
    抵抗値を測定するステップと、 前記トランジスタ・抵抗器網のトランジスタのベースと
    接地間に接続されているツェナーダイオードを選択的に
    除去して、前記並列合成抵抗値を調整するステップと、 備えることを特徴とするバスターミネータの製造方法。
  12. 【請求項１２】 前記ツェナーダイオードを選択的に除
    去するステップは、 除去されるべきツェナーダイオードに降伏電流を流すこ
    とによって実行されることを特徴とする請求項１１記載
    のバスターミネータの製造方法。
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