JPH0619693B2 - ラジアル・バス - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、コンピュータを構成するＣＰＵやメモリなど
の各構成要素を電気的に接続するバスの改良に関する。

（従来の技術） 従来、コンピュータのハードウエアの構成の一例として
は、第８図に示すようにＣＰＵやメモリなどの各構成要
素をプリント基板１上に実装し、その各プリント基板１
を各実装面が平行になるようにコネクタ２にそれぞれ接
続し、各コネクタ２はさらに相互に電気的に接続してデ
ータ・バス、制御バス、アドレス・バスなどからなるバ
ス３を平面的に形成したものが知られている。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来はバス３を平面的に形成し、このバス
３の長さ方向に複数のプリント基板１を平行に配置する
ので、ＣＰＵやメモリなどの各構成要素が多くてプリン
ト基板１の個数が多い場合には、プリント基板１の間の
距離の格差が拡大する上に、その距離もまちまちとな
る。

そのため、従来のバスでは、ＣＰＵやメモリなどの各構
成要素間の伝送距離の違いにともない伝送時間がまちま
ちとなってその時間差制御が必要になり、伝送制御が複
雑化して信号の高速伝送化が困難となり、データの高速
処理化が困難であるという問題が生じていた。

そこで、本発明は、誤伝送がなく信号の高速伝送を実現
でき、しかも外部雑音の影響ち信号の漏洩とをそれぞれ
防止できるバスを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） かかる目的を達成するために、本発明は以下のように構
成した。

すなわち、本発明は、表側信号線と裏側信号線とを絶縁
板を介して交差するように共通接続点を中心に絶縁板の
表裏に放射状に配列し、これら関連する両信号線を導通
孔を介在して交互に接続して長さの等しい伝送線路を複
数個放射状に形成し、当該複数個の各伝送線路の各先端
を整合回路の一端にそれぞれ接続したバス配線板を同一
軸線上に重ねて複数個配置し、 前記各整合回路の各他端を、前記各バス配線板の周縁に
沿って外方に向けて配列した各処理要素の外部接続部に
電気的に接続することを特徴とする。

（作用） このように接続する本発明では、同一軸線上に重ねたバ
ス配線板に形成される関連するツイスト状態の伝送線路
の集合の単位が並列バスを形成し、その関連する各伝送
線路をデータ線、アドレス線、制御線などにそれぞれ割
り当てる。

また、本発明では、ツイスト状態の伝送線路はその長さ
がそれぞれ等しく、しかもその各伝送線路の各一端を整
合回路をそれぞれ接続するので、各処理要素の間はいず
れも電気的に等距離となり全ての処理要素間の伝送距離
が均一化し、伝送線路に流れる信号波形の位相がすべて
の伝送線路の先端で等しく、各処理要素に同時に信号が
伝わる。このため信号の伝達時間にづれがなくタイミン
グを合せるための調停装置が不要で通信制御が単純にな
る。その上に、伝送線路で信号の反射が起こりにくく、
従って、本発明では、信号の高速伝送が実現でき、しか
も信号の伝送誤りが生じにくい。

さらに本発明では、各伝送線路をツイスト状態とするの
で、静電誘導や磁気誘導がなくなって外部雑音に強くな
るうえに伝送線路からの不要輻射が生じない。従って、
本発明では外部雑音の影響と信号の漏洩とを防止でき、
これは上述の信号の高速伝送化や、信号の伝送誤りの低
減化の向上に寄与できる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明実施例について説明する。

バス配線板５は、第１図に示すように絶縁板の表裏に後
述する形態で導体パターンを形成した両面プリント基板
からなる。

すなわち、バス配線板５は、導体パターンからなる表側
信号線６と裏側信号線７とを、絶縁板を介して交差する
ように絶縁板の中央の共通接続点を中心に絶縁板の表裏
に放射状に配列し、これら関連する表側信号線６と裏側
信号線７とを導通孔８を介在して交互に接続し、長さの
等しい伝送線路を複数個放射状に形成する（第１図参
照）。

各伝送線路を形成する終端の表側信号線６と裏側信号線
７の各一端は、整合回路９を形成する絶縁板の表側の抵
抗Ｒ１と絶縁板の裏側の抵抗Ｒ１との各一端にそれぞれ
接続する（第２図および第３図参照）。抵抗Ｒ１として
は、印刷抵抗やチップ抵抗などが好適である。

絶縁板の表側の抵抗Ｒ１の他端は、導体１０を介してバ
ス配線板５の表側外周部に等間隔に設けた接続端子１１
と接続する。絶縁板の裏側の抵抗Ｒ１の他端は、導通孔
１２を介在して絶縁板の表側に配置する抵抗Ｒ２の一端
と接続し、抵抗Ｒ２の他端を接続端子１１と接続する。
抵抗Ｒ２としては、抵抗Ｒ１と同様に印刷抵抗やチップ
抵抗などが好適である。

このように構成するバス配線板５は、第４図に示すよう
に上下方向の同一軸線上に等間隔隔てて、かつ各バス配
線板５の各信号線６，７がそれぞれ同位相になるよう
に、所定の個数を配置する。従って、これら同位相に配
置される関連のある信号線６，７の集合の単位が、並列
バスをそれぞれ形成する。この並列バスを形成する各信
号線６，７は、データ線、アドレス線、制御線などにそ
れぞれ割当てる。

そして、このように配置したバス配線板５の周縁に沿っ
て処理要素１３を実装したプリント基板１４を直立させ
て放射状に配列する（第５図参照）。各プリント基板１
４に設けた外部接続端子１５は、コネクタ（図示せず）
を介在してバス配線板５の対応する各接続端子１１に電
気的に接続する。なお、バス配線板５の各接続端子１１
には、第２図に示すように上記のコネクタの各接続ピン
を着脱自在なソケット１６を取り付けておく。

各プリント基板１４に搭載する処理要素１３としては、
プロセッサ（ＣＰＵ）や各種のメモリのほかに、キーボ
ードや表示装置などの入出力装置を制御する入出力プロ
セッサがある。

次に、上記のように構成するバス配線板５の中心から半
径方向に信号線６，７により構成される一つの伝送線路
の高周波信号における等価回路は、第６図に示すように
なる。

第６図において、Ｃ１は抵抗Ｒ１の両端における静電容
量、Ｃ２は信号線６，７間などで形成される静電容量で
ある。そして、これら静電容量Ｃ１および静電容量Ｃ２
は、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２と組み合わさって図示のよ
うな整合回路９を形成する。

次に、整合回路９を形成する抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２の各値
の決定方法について説明する。

いま、バス配線板５に信号線６，７により形成される放
射状の伝送線路をＮ本とすると、このバスは第６図で示
すような等価回路の伝送線路に、（Ｎ−１）本の同様の
等価回路の伝送線路が分岐接続したものと考えられる。

従って、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２の各値の決定に際しては、
上記の点を考慮するとともに、伝送線路の特性インピー
ダンスの値などを考慮し、伝送系全体でインピーダンス
の整合ができる最適値を求めればよい。

そして、このようにして決定した抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２の
各値により各伝送線路の各整合回路９を形成すれば、伝
送線路における信号の不要な反射を抑制でき、各処理要
素１３間では誤伝送なくデータの高速転送が可能とな
る。

また、信号線路は表側信号線６と裏側信号線７とで形成
されるツイスト状態とするので、静電誘導や磁気誘導が
なくなって外部雑音に強くなるうえに伝送線路からの不
要輻射を抑制できる。

さらに本実施例のバスは、長さの等しいツイスト状態の
伝送線路を絶縁板の中心から放射状に複数個形成し、そ
の複数個の各伝送線路に整合回路９をそれぞれ接続した
バス配線板５を、同一軸線上に重ねて複数個配置して形
成した。従って、このバスを使用して第５図で示すよう
なコンピュータシステムを構成すると、接続する処理要
素１３が多数であっても、バスの長さが全体的に短縮し
てコンパクト化できる。

次に、バス配線板の他の実施例について第７図を参照し
て説明する。

このバス配線板１７は、第１図で示すバス配線板５を２
枚使用し、上下方向において上側のバス配線板５の各信
号線６の中間に下側のバス配線板５の信号線６が位置す
るように、プリプレグ１８を介在して両者を一体に積層
したものである。

このように構成するバス配線板１７は、２枚のバス配線
板５の各接続端子１１が千鳥状に配置されるので、接続
ピンが千鳥状に配置されたコネクタを用いて第５図のよ
うなコンピュータシステムを形成できる。

（発明の効果） 以上のように、本発明では、ツイスト状態の伝送線路は
その長さがそれぞれ等しく、しかもその各伝送線路の各
一端を整合回路にそれぞれ接続するので、各処理要素の
間はいずれも電気的に等距離となり全ての処理要素間の
伝送距離が均一化する。このため、伝送線路に流れる信
号波形の位相がすべての伝送線路の先端で等しく、各処
理要素に同時に信号が伝わる。このため信号の伝達時間
にづれがなくタイミングを合せるための調整装置が不要
で通信制御が単純になる。その上に、整合回路により伝
送線路で信号の反射が起こりにくい。従って、本発明で
は、信号の高速伝送が実現でき、しかも信号の伝送誤り
が生じにくいという効果が得られる。

また本発明では、各送線路をツイスト状態とするので、
静電誘導や磁気誘導がなくなって外部雑音に強くなるう
えに伝送線路からの不要輻射が生じない。従って、本発
明では外部雑音の影響と信号の漏洩とを防止できるとい
う効果が得られ、これは上述の信号の高速伝送化や、信
号の伝送誤りの低減化の向上に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はバス配線板の一例を示す平面図、第２図はその
主要部を示す断面図、第３図は第２図の導体パターンと
抵抗の接続関係を示す斜視図、第４図はバス配線板の配
置例を示す図、第５図はバス配線板を使用してコンピュ
ータシステムを構成した斜視図、第６図はバス配線板の
中心から半径方向に構成される一つの伝送線路の高周波
信号における等価回路、第７図はバス配線板の他の実施
例を示す分解斜視図、第８図は従来の技術を説明する図
である。 ５、１７はバス配線板、６，７は信号線、９は整合回
路、１３は処理要素である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表側信号線と裏側信号線とを絶縁板を介し
   て交差するように共通接続点を中心に絶縁板の表裏に放
   射状に配列し、これら関連する両信号線を導通孔を介在
   して交互に接続して長さの等しい伝送線路を複数個放射
   状に形成し、当該複数個の各伝送線路の各先端を整合回
   路の一端にそれぞれ接続したバス配線板を同一軸線上に
   重ねて複数個配置し、 前記各整合回路の各他端を、前記各バス配線板の周縁に
   沿って外方に向けて配列した各処理要素の外部接続部に
   電気的に接続することを特徴とするラジアル・バス。
2. 【請求項２】前記整合回路は、複数の抵抗、および前記
   伝送線路間で形成される静電容量により形成してなるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のラジアル・バス。