[其他]宽带信号空间耦合装置

说明书

电讯技术的新进展导致了综合业务的信息传输与中继系统应用于窄带和宽带通信业务，该系统在用户线路方面采用光波导管作为传播媒介，通过该系统不仅可以进行窄带通信业务（特别象64千比特/秒的数字电话），还可进行宽带通信业务（特别象140兆比特/秒的电视电话）。然而这时在中继站（尤其是总控制装置所具有的中继站）中同时采用了窄带信号耦合装置和宽带信号耦合装置（西德专利DE-PS2421002）。

关于宽带信号分时多路转换的耦合装置（其耦合点在分时多路转换中总是用于多路联接），众所周知的是，每两根导线总是利用一个门电路元件联接，该门电路元件由一个双稳态D触发器所构成的耦合点专用的存贮单元予以接通和断开，这时仅在一个坐标方向上即在其D输入端上驱动这些耦合点专用的存贮单元，存贮单元的时钟输入端上作用一相应的时钟信号（普凡施米特：“宽带数字信号之耦合网络的工作速度极限”，博士论文，布朗什维克，1978图6.7）。考虑到在140兆比特/秒传输速率时可达到的分时多路转换因数大约为4至8，以及这时需要成本较高的线路工艺，目前，首先使用纯空间耦合装置来传输宽带信号，在该装置中通过每个耦合点的连线只是在空间上彼此分离。

一个纯宽带信号的空间耦合结构可以设计成一个耦合点矩阵。在这些耦合点上，耦合元件总是由一译码器控制的耦合点专用的保持存贮单元予以控制（普凡施米特，同上，图6.4）。该耦合元件此时可制成为C-MOS（互补金属氧化物半导体）传递门（C-MOS传输门）（1984年国际开关会议，会议论文，23C1，图9）。应用简单的C-MOS传输门作为耦合元件，在其导通状态期间将通过其输出端的电容对其输入端加载，这可能引起信号延迟。此外由于有MOS晶体管对串扰现象的所谓低阈值效应（例如，以泄漏电流或低阈值电流的形式），它还可能使处于闭锁状态的耦合元件转换。

类似情形也适用于具有耦合点的宽带信号空间耦合装置，其耦合元件总是可由一个耦合点专用的存贮单元所控制。这些耦合元件系由具有增强型MOS晶体管的C-MOS变换器线路组成，其输入与所属的信号输入线联接，而其输出接至所属的信号输出线，在P沟道增强型晶体管与所属的电源之间插入了一个P沟道耗尽型晶体管，其控制极接在存贮单元的一个输出端上;而在n沟道增强型晶体管与所属电源之间插入了一个n沟道耗尽型晶体管，其控制极接在存贮单元的互补输出上（1984年国际开关会议，会议论文，31C3，图14）。耦合元件的这种结构，由于两个耗尽型晶体管虽然很弱但能持续地导电，即使在其闭锁状态也导致了耦合点的静态功率损耗，而且还使处于导通状态的耦合元件通过处于闭锁状态但仍微弱导电的耦合元件而加载。此外，信号可能没有完全在两个电源电压值之间变化。

本发明的任务是为宽带空间耦合装置中的耦合元件提供一个非常符合要求的设计途径，从而避免了前述的那些缺点。

本发明涉及的是一个具有耦合点的宽带信号空间耦合装置，每个耦合元件均可由一译码器控制的耦合点专用的存贮单元予以控制。根据本发明，该宽带信号空间耦合装置的特征在于其耦合元件的组成如下：

一个C-MOS或非门，它由两个符号C-MOS逻辑电平的电势源供电，其一个输入端接在所属信号输入线上，而其另一输入端接在存贮单元的一个输出端上，

一个C-MOS与非门，它亦由两个符合C-MOS逻辑电平的电势源供电，其一个输入端亦接在所属信号输入线上，而其另一输入端接在存贮单元的互补输出端上，

一个C-MOS推挽输出线路，它建立了所属信号输出线，其中一个MOS晶体管的控制极接在C-MOS与非门的输出上，而其另一个MOS晶体管的控制极接在C-MOS或非门的输出上，如C-MOS与非门和C-MOS或非门那样，它的两个源极仍由两个符合C-MOS逻辑电平的电势源供电。

在这方面应指出，众所周知的具有三个输出状态的C-MOS/TTL变换器，（美国专利US-PS42    17    502）的组成如下：

一个C-MOS或非门，它由两个符合C-MOS逻辑电平的电势源供电，其一个输入端接在该变换器的输入线上，而另一个输入端可由一控制信号驱动，

一个C-MOS与非门，它亦由两个符合C-MOS逻辑电平的电势源供电，其一个输入端仍接在该变换器的输入线上，而其另一输入端可由“非”控制信号驱动，