JPS59501391A - デイジタル信号送信および受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ディジタル信号送信および受信装置 発明の背景 発明の分野 この発明はコンピュータなどに用いるためのディジタル信号送信システムに関す るものである。特に、この発明はディジタル装置間の通信に用いるための共用バ スディジタル平衡型送信システムに関するものである。

バスまたはバックプレーン逼信システムは、典型的には、１個のワイヤ、ディジ タル信号ドライバに並列に結合されるユニポーラ信号ラインおよびディジタル信 号受信機を含んでいる。特定の応用においては・、共通結合された駆動装置およ び受信機で、信号ラインを介してワイヤードＯＲおよびワイヤードＡＮＤ能力を 与えるのが望ましい。このようなバスシステムは特有の問題を提起する、なぜな らば、ワイヤードＯＲおよびワイヤードＡ、　Ｎ　Ｄ機能を実現するために、各 ラインの状態のうちの１つは、共通ラインへ結合されるドライバ間のコンテンシ ョンを回避するために受動的でなければならないっ さらに、単一ワイヤ平衡バスの構成は受入れることができないスプリアス顔射を 作り出すかもしれない、放射された信号および導通された信号（ＲＦＩおよびＥ ＭＩ）の両方による妨害を受ける。

要求されることは、スプリアスノイズに対して実質的に耐え得るかつ、ワイヤー ＦＯＲおよびワイヤードＡＮＤｌｌｔ能が望ましい特徴であるような普遍的な応 用において働くことができるバス伝送システムである。

先ｊ」Ｌ止Ｊと乱ｊ− 過去において、ワイヤーＦＯＲおよびワイヤードＡＮＤ機能は　共通ラインへ結 合されるオープンコレクタ能動プルタウンドライバまたはオープンエミッタ能動 プルアップドライバのいずれかを什して与えられていた。この態様では、成る状 態が能動的である場合、他方は受動的、すなわち、ドライバコンテンションを受 けない。しかしながｌう、このようなアプローチは相互に相入れることができず 、システムのインタフェイスを困難にする。

相対約１および負の（母性を有するバイポーラ信号を発生する数多くのアブ０− チが知られている。これらのアプローチは、ユニポーラ電圧、すなわち　能動状 態および受動状態で差動的な活動がある現在のアプローチと混乱さ机ろべきでは ない。先行技術の特許の例（ユ、゛°バイポーラ信号発生装置”という名称のＭ 　１ｙａｚａｋｉに与えられたアメリカ合衆国特許番号第４，１２１，１１８号 および゛パルス送信および受信システム″という名称の、Ｗ　ａｔａｎａｂｅに 与えられたアメリカ合衆国特許番号第３，６７Ｌ、６７１号である。しかしなが ら、Ｗ　ａｔａｎａｂｅ回路は電流モードドライバだけを用いており、ワイヤー ＦＯＲまたはワイヤードＡこの発明によれば、差動ライントランシーババスシス テムは、オープンコレクタ能動プルダウントランジスタを介して第２のバイアス されたラインへ結合さ載る第′１のドライバと、オープンエミッタ能動プルアッ プトランジスタを介して第１のバイアスされたラインへ結合される第２のドライ バとを備え、第２のバイアスされたラインは第１のラインよりも高いレベルにバ イアスされており、かつこれらのラインは整合されたインピータンスへの並ａ」 ワイヤ送信システムを形成する。差動受信搬はこれらラインの差動電圧を検知す るため並列ラインに結合される。受信機は能動状態を表わす極性の変化および受 動状態を表わす極性の変化における反転を検出する。各ラインについての能動（ プルされた）および受動（バイアスされた）状態を有する２状態動作により、ワ イヤードＯＲおよびワイヤードＡＮＤのような受動ワイヤード論理機能の実現が 可能となるっ２−ワイヤ動作はノイズマージンを高める。

図面の簡単な説明 第１図はこの発明による基本的なトランシーバの概略図である。

第２図はこの発明による並列ワイヤバスシステムの概略図である。

第３図はこの発明によるトランシーバの特定の実施例の概略図である。

特定の実施例の−明 第１図を参照して、第１の電圧スイッチ１２、第２の電圧スイッチ１４および第 １の端子１８および第２の端子２０へ結合される差動ライン受信器−１６からな るトランシーバ１０の簡略化した概略図が示される。特に、第１の電圧スイッチ １２は第１の電圧源÷■２および第１の端子１日の接続点との間に結合され、第 ２の電圧スイッチ１４は第２の電圧源二Ｖ、と、第２の端子２０の接続点との間 に結合される。電圧＋■２は、典型的には、電圧＋Ｖ、よりも正である。端子１ ８および２０のためのバイアス電圧は、電圧スイッチ１２および１４のスイッチ ングが第１端子１８とＭ２端子２０との間で相対的な極性の反転を生じるように 選ばれる。

差動受信器１６の非反転入力は、典型的には、第１の端子１８へ結合される。受 信器１６の反転入力は、典型的には第２の端子２０へ結合される。差動受信器１ ６は、第１端子１８お多び第２端子２０で、相対電「により規定される論理状態 を表示する出力端子２２を有する。第１のスイッチ１２および第２のスイッチ１ ４は並列に差動するように連動されており、すなわち、スイッチ１２および１４ は同時に開きかつ同時に閉じる。開いた位置において、第１端子１８および第２ 端子２０の電圧は、後で説明するように、外部バイアス源により決定される任意 のレベルに設定される。閉じた位置では、第１の電圧スイッチ１２け電圧＋　Ｖ 　２方向へ第１端子１８の接続点を引張り、かつ第２の電圧スイッチ１４は電圧 源＋■、方向へ第２の端子２０の接続点の電圧を引張る。

第２図に移ると、この発明によるトランシーバ１０を有するバス回路網２４が示 される。第１の端子１８は各々第１のパスライン２６へ結合され、かつ第２の端 子２０は各々第２のライン２８へ結合される。第１のライン２６および第２のラ イン２８は、正の電圧＋Ｖへ結合される第１の抵抗３４．．３６、前記第１およ び第２のライン２６．２８間に接続される第２の抵抗３０．３２および接地へ（ または十Ｖよりも低い他の電圧基準値へ）結合される第３の抵抗３８．４０から なるインピーダンス整合回路において、各端部で終端する。インピーダンス整合 回路網のインピーダンスは、各トランシーバ１０の第１の端子１８および第２の 端子２０の間で提示されるインピーダンスを整合するように選ばれる。整合され たインピーダンス送信ラインのかつ何らかのスプリアス送信ライン効果の信号反 射を最小にし、かつノイズマージンを最大にする。インピーダンス回路網は、抵 抗分割器を形成することによって、電圧＋■と、第２の電圧基準レベル、典型的 には、接地との間にバイアス回路網を形成する。受信器１６は従来の羞動入カラ イン受信器であってもよく、その入力は第１のライン２６および第２のライン２ ８に結合される。出力の極性は、一般に、印加された信号と受信された信号端子 １８および２１０間の反転を避けるように選ばれる。各ライン２６．２８の受動 状態におけるバイアスレベルは、他のライン２８゜２６の端子で、能動電圧レベ ルを整合するように選ばれる。

第１および第２のスイッチ１２．１４（第１図）は差動ドライバ４２として示さ れることができるっ第３図を参照して、この全戸によるトランシーバ１０の特別 な実施例が示されており、そこにおいて、第１のスイッチ１２はシヨットキトラ ンジスクのようなバイポーラトランジスタであり、そのコレクタ電極は電流制限 抵抗４４を介して高電圧＋ｖ２へ結合され、そのエミッタ電極は第１の端子１８ の接続点へ結合され、そのベース電極は入力端子４８へ結合される。第２のスイ ッチ１４はバイポーラトランジスタであり、そのエミッタ電極は低電圧、典型的 には接地＜ＮＰＮ型論理と想定して）へ結合され、そのコレクタ電極は電流制限 １１Ｘ抗４６を介して第２の端子２０の接続点へ結合され、かつそのベース電極 は入力端子５０へ結合ざねろ。入力端子５０は駆動回路網（図示せずンを介して 入ｈｇ′／：１子４８と並列に駆動される。この回路は逆論理レベルを表わす能 動状態および受動状態において差動的である。受信器１６は２進状態値を示すた め端子１８および２０の相対的極性を検知する。電流制限抵抗４４．４６は、バ ス電流を制限し、バスのインピーダンスを整合させ、かつ差動バイアスレベル間 でスイッチングが行なわれるようにバス上の電圧レベルをバイアスするように選 ばれる。

この発明によるトランシーバ１０は実質的に耐ノイズ性であり、受信回路の差動 動作により比較的大きなノイズマージンを有し、望ましいワイヤード論理機能を 行なうことができ、かつその出力および入力で他のトランジスタートランジスタ 論理型装置と普遍的に両立し得る。

特定の実施例を参照してこの発明を説明してきた。他の実施例も当業者にとって 明らかであろう。たとえば、トランジスタの極性が逆であってもよく、他の形式 のトランジスタスイッチ、たとえばＭＯＳトランジスタなどが用いられてもよい 。それゆえに、この発明は請求の範囲により示される場合を除き、限定されるも のと意図されるべきでない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　２進ディジタル信号を伝達する装置であって、ライン整合！？端を有する 第１のバイアスレベルへ結合するための第１のバス端子と、 ライン整合終端を有する第２のバイアスレベルへ結合するための第２のバス端子 とを備え、前記第１のバイアスレベルは前記第２のバイアスレベルよりも低く、 前記第１のバス端子へ結合されかつ能動的に前記第１のバス端子を前記第２のバ イアスレベル方向へ第１の論理レベルへ引くように第１の状態において作動しか つ前記第１のバス端子が前記第１のバイアスレベルへバイアスされるのを許容す るように第２の状態で作動する第１の電圧スイッチと、 前記第２のバス端子へ結合され、かつ前記第１のバイアスレベル方向へ能動的に 前記第２のハス端子を引くように前記第１の状態において作動的であり、かつ前 記第２のバス端子が前記第２のバイアスレベルへバイアスされるのを許容するよ うに前記第２の状態で作動する第２の電圧スイッチとをさらに備えた、装置。 ２、　前記第１のバス端子および前記第２のバス端子へ結合されて前記第１のバ ス端子と前記第２のバス端子との間の差動電圧を検知するための作動受信器手段 をさらに備えた、請求の範囲第１項に記載の装置。 ３、　前記第１の電圧スイッチおよび前記第２の電圧スイッチは各々トランジス タスイッチおよび電流制限手段を含む、請求範囲第１項または第２項に記載の装 置。 ４、　前記電流制限手段は抵抗を含む、請求の範囲第３項に記載の装置。 ５、　前記第１の電圧スイッチは前記第１のバス端子へ結合されるエミッタ電極 回路を有するトランジスタを備える。 請求の範囲第１項または第２項に記載の装置。 ６、　前記第２の電圧スイッチは電流制限手段を介して前記第２のバス端子へ結 合されるコレクタ電極回路を有するトランジスタを備える、請求の範囲第５項に 記載の装置。 ７、　前記第１の電圧スイッチｉ−ランジスタは、電流制限抵抗含むコレクタ電 極回路を有する、請求の範囲第６項に記載の装置。 ８、　前記第１のバス端子と前記第２のバス端子との間に結合される第１の抵抗 手段と、＠記載１のＩ＼ス端子と前記第１の電圧レベルとの間に結合される第２ の抵抗手段と、前記第２のバス端子と第２の電圧レベルとの間に結合される第３ の抵抗手段とを有するインピータンス整合回路網をさらに備え、前記第１の電圧 レベルは前記第２の電圧レベルよりも低い、請求の範囲第１項または第２項に記 載の装置。 ９、　前記第１、第２および第３の抵抗手段は前記第１のバス端子および前記第 ２のバス端子のインピーダンス整合のために選ばれる、請求の範囲第８項に記載 の装置。 １０、前記第１の電圧スイッチおよび前記第２の電圧スイッチは各々トランジス タスイッチおよび電流制限手段を含み、前記電流制限手段は各々前記インピーダ ンス整合回路雫とインピーダンス整合するために選ばれた抵抗を含む、請求の範 囲第９工ｐに記載の装置。