[其他]寬帶信號空間耦合裝置

無效

• 申請號: 86107249
• 申請日: 1986-10-25
• 公開（公告）號: CN86107249A
• 公開（公告）日: 1987-05-06
• 發明（設計）人: 魯迪格爾·霍夫曼
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H04J3/08
• 分類號: H04J3/08
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 吳秉芬

電信技術的新進展導致了綜合業務的信息傳輸與中繼系統應用于窄帶和寬帶通信業務，該系統在用戶線路方面采用光波導管作為傳播媒介，通過該系統不僅可以進行窄帶通信業務（特別象64千比特/秒的數字電話），還可進行寬帶通信業務（特別象140兆比特/秒的電視電話）。然而這時在中繼站（尤其是總控制裝置）中同時采用了窄帶信號耦合裝置和寬帶信號耦合裝置（西德專利DE-PS????2421002）。

關于寬帶信號分時多路轉換的耦合裝置（其耦合點在分時多路轉換中總是用于多路聯接）眾所周知的是，每兩根導線總是利用一個門電路元件聯接，該門電路元件由一個雙穩態D觸發器所構成的耦合點專用的存貯單元予以接通和斷開，這時僅在一個坐標方向上即在其D輸入端上驅動這些耦合點專用的存貯單元，存貯單元的時鐘輸入端上作用一相應的時鐘信號（普凡施米特：“寬帶數字信號之耦合網絡的工作速度極限”，博士論文，布朗什維克，1978，圖6.7）。考慮到在140兆比特/秒的傳輸速率時可達到的分時多路轉換因數大約為4至8，以及這時要求成本較高的線路工藝，目前正優先選用純空間耦合裝置來傳輸寬帶信號，在該裝置中通過每個耦合點的連線只是在空間上為彼此分離。

一個純寬帶信號的空間耦合結構可以做成一個耦合點矩陣。在這些耦合點上，耦合元件總是由一譯碼器控制的耦合點專用的保持存貯單元予以控制（普凡施米特，同上，圖6.4）。該耦合元件此時可制成為C-MOS（互補金屬氧化物半導體）傳遞門（C-MOS傳輸門）（1984年國際開關會議，會議論文，23C1，圖9）。應用簡單的C-MOS傳輸門作為耦合元件，在其導通狀態期間將通過其輸出端的電容對其輸入端加載，這可能引起信號延遲。此外根據MOS晶體管對串擾現象的所謂低閾值效應（例如，以泄漏電流或低閾值電流形式），它還可能使處于閉鎖狀態的耦合元件轉換。

類似情形也適用于具有耦合點的寬帶信號空間耦合裝置，其耦合元件總是可由一個耦合點專用的存貯單元所控制。這些耦合元件系由增強型MOS晶體管的C-MOS變換器線路組成，其輸入與所屬的信號輸入線聯接，而其輸出接至所屬的信號輸出線。在P溝道增強型晶體管與所屬的電源之間插入了一個P溝道耗盡型晶體管，其控制極接在存貯單元的一個輸出端上，而在n溝道增強型晶體管與所屬電源之間插入了一個n溝道耗盡型晶體管，其控制極接在存貯單元的互補輸出上（1984年國際開關會議，會議論文，31C3，圖14）。耦合元件的這種結構，由于兩個耗盡型晶體管雖然微弱、但持續的導電，即使在其閉鎖狀態也導致了耦合點的靜態功率損耗，而且還使處于導通狀態的耦合元件通過處于閉鎖狀態但仍微弱導電的耦合元件而加載。此外，信號電平的變化可能沒有完全達到兩個電源電壓值所規定的幅值。

本發明的任務是為寬帶空間耦合裝置中的耦合元件提供一個非常符合要求的設計途徑，從而避免那些前述的缺點。

本發明涉及的是一個具有耦合點的寬帶信號空間耦合裝置，每個耦合元件均可由一譯碼器控制的耦合點專用的存貯單元予以控制。這些耦合元件由一具有增強型MOS晶體管的C-MOS變換器線路組成，其輸入端與所屬信號輸入線聯接，而輸出端接至所屬信號輸出線。在一種溝道類型的MOS晶體管與所屬電勢源之間插入了一個相同類型的MOS晶體管，其控制極接在存貯單元的一個輸出上;而在另一種溝道類型的MOS晶體管與所屬電勢源之間插入了同樣為另一種溝道類型的MOS晶體管，其控制極接在存貯單元的互補輸出上。根據本發明，該寬帶信號空間耦合裝置的特征在于：在P溝道增強型晶體管與所屬電勢源之間插入了一個同樣為P溝道增強型的晶體管;而在n溝道增強型晶體管與所屬電勢源之間插入了一個同樣的n溝道增強型晶體管。

本發明的優點在于：除了具有對輸入與輸出線完全解耦、從而消除了串擾問題，并在處于閉鎖狀態的耦合元件中避免了功率損失外，進一步的優點是工作速度高。這是因為，一方面避免了輸出線電容對輸入線的反作用;另一方面，作為輸出線驅動緩沖器的變換器線路顯著地放大了導通信號的邊沿陡度。與此同時，信號是在兩個電勢源之間的整個范圍內進行導通的。

下面按圖詳細闡述本發明，從中可清晰地看出本發明的其它特點。

圖1示出了一種寬帶耦合結構的實施例，圖2示出了按本發明在線路技術上實現該耦合結構的細節。