DE19504877A1 - Signalübertragungsvorrichtung für schnelle Signalübertragung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Signal­ übertragung zwischen Elementen wie etwa einer CPU und einer Speichervorrichtung oder einem Speicher-IC (beispielsweise zwischen digitalen Schaltungen, wovon jede aus CMOS-Elementen oder funktionalen Blöcken aus CMOS-Elementen aufgebaut ist) und insbesondere die Tech­ nik der schnellen Signalübertragung über einen einzigen Bus, bei der an eine Hauptübertragungsleitung mehrere Elemente angeschlossen sind.

Für die schnelle Signalübertragung zwischen digitalen Schaltungen, wovon jede aus integrierten Halbleiterschal­ tungen aufgebaut ist, ist eine Technik vorgeschlagen worden, die eine Schnittstelle mit kleiner Amplitude verwendet, durch die Signale mit einer Amplitude von ungefähr 1 Volt laufen.

Für eine derartige Niedrigamplituden-Schnittstelle sind beispielsweise eine GTL-Schnittstelle (Gunning Transceiver Logic) oder eine CTT-Schnittstelle (Center Tapped Termination) vorgeschlagen worden. Diese Niedrig­ amplituden-Schnittstellen sind im einzelnen in Nikkei Electronics, 27. November 1993, S. 269 bis 290 beschrie­ ben.

In Fig. 4 ist eine herkömmliche Anordnung einer solchen Niedrigamplituden-Schnittstelle gezeigt, in der eine Hauptübertragungsleitung mehrere abgezweigte Leitungen aufweist.

Das Bezugszeichen 100 bezeichnet eine Übertragungslei­ tung, die durch Abschlußleistungsversorgungen 60 und 61 sowie Abschlußwiderstände 50 und 51 abgeschlossen ist. Die Übertragungsleitung 100 ist an einen Treiberschal­ tungsblock 1 sowie an Empfangsschaltungsblöcke 2, 3 und 4 angeschlossen.

Die Übertragungsleitung 100 besitzt einen Widerstand von 50 Ω. Jede abgezweigte Leitung 11 bis 14 besitzt einen Widerstand von 50 Ω und jeder der Abschlußwiderstände 50 und 51 besitzt ebenfalls einen Widerstand von 50 Ω. Die Spannung jeder der Abschlußleistungsversorgungen 60 und 61 beträgt 0,5 V. Eine Sende- oder Treiberschaltung 21 besitzt ein Durchlaßwiderstand von 10 Ω.

Wenn die Treiberschaltung 21 auf logisch hohem Pegel liegt, arbeitet sie in der Weise, daß sie die Übertra­ gungsleitung 11 an eine (nicht gezeigte) 1-Volt-Lei­ stungsversorgung anschließt. Wenn die Treiberschaltung 21 auf logisch niedrigem Pegel liegt, arbeitet sie in der Weise, daß sie die Übertragungsleitung 11 an Masse, d. h. an eine (nicht gezeigte) 0-Volt-Leistungsversorgung an­ schließt. Die Bezugszeichen 32 bis 34 bezeichnen Emp­ fangsschaltungen, die in den entsprechenden Schaltungs­ blöcken 2, 3 bzw. 4 enthalten sind. Diese Empfangsschal­ tungen vergleichen die empfangenen Signale mit der Refe­ renzspannung V_ref, um zu bestimmen, ob das empfangene Signal niedrigen oder hohen Pegel besitzt. In dieser Anordnung ist V_ref auf 0,5 V gesetzt.

Nun wird beschrieben, wie auf diesem Bus ein Signal an jeden Punkt in Fig. 4 übertragen wird, wenn die Treiber­ schaltung 21 vom niedrigen zum hohen Pegel wechselt. Zunächst wird ein Potential des Übertragungsbusses 100 abgeleitet, wenn die Treiberschaltung 21 auf niedrigem Pegel liegt. Die Spannung im Punkt A auf der Übertra­ gungsleitung entspricht in diesem Zeitpunkt einer Span­ nung, die durch Teilen der Spannung von 0,5 Volt der Abschlußleistungsversorgung durch einen kombinierten Widerstand (50/2 = 25 Ω) der Abschlußwiderstände 50 und 51 und den Durchlaßwiderstand (10 Ω) der Sendeschaltung 21 gegeben ist. Daher ist die Spannung gegeben durch:

Nun wird das Potential der Übertragungsleitung abgelei­ tet, wenn der Ausgang der Sendeschaltung 21 vom niedrigen Pegel zum hohen Pegel wechselt, so daß ein Signal an einen Punkt A in Fig. 4 folgendermaßen übertragen wird. Unmittelbar nach dem Übergang des Ausgangs der Sende­ schaltung 21 wird die Leistungsversorgungsspannung von 1 Volt der Sendeschaltung 21 durch den Durchlaßwiderstand (10 Ω) der Sendeschaltung und durch den Widerstand von 50 Ω der Übertragungsleitung 11 geteilt. Daher ergibt sich der Potentialhub am Punkt A folgendermaßen:

Die Addition der Anfangsspannung von 0,14 V und des Span­ nungshubs, d. h. die Spannung von 0,97 V entspricht dem Potential im Punkt A.

Das Potential, das auftritt, wenn die Welle mit der Am­ plitude von 0,83 V den Verzweigungspunkt B erreicht, wird folgendermaßen abgeleitet. Wenn die Übertragungsleitung 100 von der Leitung 11 aus betrachtet wird, wird die virtuelle Impedanz der Übertragungsleitung 100, wenn sie von der Übertragungsleitung 11 aus betrachtet wird, gleich dem halben Widerstand von 50 Ω der Übertragungs­ leitung 100, d. h. 25 Ω, da die Übertragungsleitung 100 in zwei, einen linken und einen rechten Teil unterteilt ist. Da andererseits die Impedanz der Übertragungsleitung 11 50 Ω beträgt, führt die Impedanzfehlanpassung zu einer Reflexion eines Signals im Punkt B.

Der Reflexionskoeffizient lautet folgendermaßen:

Das bedeutet, daß ein Drittel der zum Punkt A übertrage­ nen Signalamplitude von 0,83 V, d. h. ein Signal mit der Amplitude von 0,28 V reflektiert wird und zur Seite der Sendeschaltung zurückkehrt. Das Signal mit der verblei­ benden Amplitude von 0,55 V wird als erste übertragene Welle zur Übertragungsleitung 100 übertragen. Daher er­ gibt sich das Potential des übertragenen Signals durch Addition von 0,55 V zum Anfangspotential (0,14 V).

Wenn das zur Sendeschaltung zurückkehrende Signal mit der Amplitude von 0,28 V die Sendeschaltung erreicht, wird es reflektiert und erreicht erneut den Punkt B. Wiederum bewegt sich ein Signal mit einer 2/3-Amplitude zur Über­ tragungsleitung 100, während das verbleibende Drittel des Signals zur Übertragungsleitung 11 zurückkehrt. Daher bewegt sich das Signal fortgesetzt auf der Übertragungs­ leitung 11 hin und her. Jedesmal erreicht die Signalwelle den Punkt B, so daß zwei Drittel jeder Welle zur Übertra­ gungsleitung 100 ausgegeben werden. Durch diesen Vorgang wird die ursprünglich im Punkt A vorhandene Amplitude von 0,83 V schritt- oder bitweise zur Übertragungsleitung 100 übertragen.

Das Signal von 0,69 V, das durch den Punkt B gelaufen ist und zur Übertragungsleitung 100 übertragen wird, erreicht den Punkt C. In diesem Punkt besitzen zwei Übertragungs­ leitungen vor dem Durchgang des Signals jeweils einen Widerstand von 50 Ω. Daher führt die Fehlanpassung des in Vorwärtsrichtung synthetisierten Widerstandes von 25 Ω gegenüber dem Widerstand von 50 Ω der Übertragungslei­ tung, auf der das Signal gelaufen ist, zu einer Reflexion des Signals.

Der Reflexionskoeffizient lautet folgendermaßen:

Das Potential der durch den Punkt C gelaufenen Welle entspricht einem Potential, das durch Multiplizieren der Signalamplitude von 0,55 V im Punkt B mit dem Durchlaß­ grad von 2/3 (= 1 - 1/3) und durch Addieren des Anfangs­ potentials zum multiplizierten Wert abgeleitet wird. Also:

Eine ähnliche Reflexion findet im Punkt E oder im Punkt G statt. Das Potential im Punkt E beträgt 0,38 V, während das Potential im Punkt G 0,30 V beträgt.

Die Ergebnisse sind in den Fig. 2A bis 2C gezeigt. Fig. 2A zeigt die Signale, die im Punkt C ankommen und von diesem ausgehen, d. h. ein Signal vom Punkt B, das am Punkt C ankommt, sowie Signale im Punkt D und im Punkt E, die vom Punkt C ausgehen. Zu deren Verdeutlichung ist auch das Signal im Punkt A gezeigt. Ähnlich zeigt Fig. 2B Signale, die im Punkt E ankommen und von diesem ausgehen. Fig. 2C zeigt Signale, die im Punkt G ankommen und von diesem ausgehen. In den Fig. 2A bis 2C zeigt das Bezugs­ zeichen 201 eine Signalwelle im Punkt A in Fig. 4. das Bezugszeichen 202 bezeichnet eine Welle im Punkt B, das Bezugszeichen 203 bezeichnet eine Welle im Punkt C, das Bezugszeichen 204 bezeichnet eine Welle im Punkt D, das Bezugszeichen 205 bezeichnet eine Welle im Punkt E, das Bezugszeichen 206 bezeichnet eine Welle im Punkt F, das Bezugszeichen 207 bezeichnet eine Welle im Punkt G, das Bezugszeichen 208 bezeichnet eine Welle im Punkt H. Wenn das Signal abfällt, findet ein entsprechender Vorgang statt. Die Signalwellen beim Abfall des Signals sind die Fig. 3A bis 3C gezeigt. In Fig. 3 bezeichnen die Bezugs­ zeichen 201 bis 208 Signalwellen in den in Fig. 4 gezeig­ ten Punkten A bis H.

Aus der obenbeschriebenen Situation wird deutlich, daß die Verwendung der herkömmlichen Signalübertragungsschal­ tung nicht zuläßt, daß das hohen Pegel besitzende erste Signal im Punkt A von der Treiberschaltung 21 in irgend­ einem der Empfangsschaltungsblöcke die Referenzspannung V_ref (0,5 V unter den obigen Bedingungen) übersteigt, um den hohen Signalpegel herzustellen. Mit anderen Worten, wegen des hohen Reflexionsgrades an den verschiedenen Punkten B, C, E und G wird der ursprüngliche hohe Span­ nungspegel im Punkt A des ersten Signals auf sehr niedri­ ge Spannungspegel gedämpft, die die Referenzspannung V_ref in den Empfängern nicht übersteigen. Obwohl daher die Sendeschaltung 21 ein Signal mit hohem Pegel aussendet, können die Empfänger 32, 33 und 34 diesen hohen Pegel für das erste Signal nicht erkennen. Eventuell steigt nach mehreren Signalen der Spannungspegel an den Punkten B, C und D auf Pegel an, die näher am Pegel im Punkt A liegen, bis dahin können jedoch die Empfänger den hohen Pegel nicht erkennen.

Das in die einzelnen abgezweigten Leitungen an den Ver­ zweigungspunkten C, E oder G eintretende Signal wird wie in der Übertragungsleitung 11 in der abgezweigten Leitung wiederholt reflektiert. Wenn die reflektierte Welle zum Verzweigungspunkt zurückkehrt, bewegt sich ein Signal mit 2/3-Amplitude zur Übertragungsleitung 100. Dies führt zu einer Wellenverzerrung auf der Übertragungsleitung 100.

Wie oben erwähnt, finden in der Anordnung des Standes der Technik an jedem Verzweigungspunkt Reflexionen statt. Die Potentialabfälle, die sich aus den Reflexionen ergeben, überlappen miteinander. Daher wird der Anstieg des Si­ gnalpotentials an einem entfernten Ort der Treiberschal­ tung verzögert. Dies hat eine nachteilige Zunahme der Verzögerungszeit zur Folge, so daß eine schnelle Signal­ übertragung verhindert wird.

Ferner wird das in den Empfangsschaltungsblock eingetre­ tene Signal im Empfangsschaltungsteil reflektiert und tritt dann in die Übertragungsleitung 100 ein. Dies hat ebenfalls eine nachteilige Verzerrung der Signalwelle zur Folge, wodurch die Zuverlässigkeit der Signalübertragung reduziert wird.

Um die Signalübertragung zu beschleunigen und die Si­ gnalamplitude auf der Leitung 100 kleiner zu machen, ist die obige Anordnung des Standes der Technik so beschaf­ fen, daß die Versorgungsspannung 1 V beträgt. Um in der im obenerwähnten Artikel diskutierten Schaltung bei der normalerweise verwendeten Leistungsversorgung von 3,3 V die Amplitude von 1 V zu erhalten, ist die Treiberschal­ tung so beschaffen, daß sie einen Durchlaßwiderstand von ungefähr 100 Ω besitzt, um diese kleine Amplitude zu verwirklichen.

Da der Durchlaßwiderstand der momentan in großem Umfang erhältlichen Sendeschaltungen ungefähr 10 Ω beträgt, ist eine neue Sendeschaltung erforderlich, die in der im obenbeschriebenen Artikel beschriebenen Technik anstelle der herkömmlichen Sendeschaltung verwendet wird.

Ferner führt ein solcher höherer Durchlaßwiderstand der Sendeschaltung 21 zu einem erhöhten Leistungsverbrauch der Treiberschaltung, wodurch der Gesamtleistungsver­ brauch nachteilig erhöht wird.

Eine für die vorliegende Erfindung relevante weitere Anordnung des Standes der Technik ist aus dem Patent US 4,922,449 an Donaldson u. a. bekannt. Dieses US-Patent offenbart eine Technik, in der zwischen einem Schaltungs­ block und einer Signalübertragungsleitung zwischen Blöcken in einer Schaltungsleitungsstruktur mit mehreren Schaltungsblöcken, die eine Treiberschaltung und eine Empfangsschaltung sowie eine Signalübertragungsleitung zwischen den Blöcken für die Fortpflanzung eines Signals zwischen den Schaltungsblöcken enthält, ein Widerstand vorgesehen ist. Die Anordnung des Widerstandes zwischen den Schaltungsblöcken hat zum Ziel, den Strom, der im Zeitpunkt der Signalkollision durch die Quellenschaltope­ ration auftritt, d. h. die Amplitude des Signals auf dem Signalübertragungsbus zwischen den Blöcken zu reduzieren. Der Widerstand ist auf 20 bis 40 Ω gesetzt. Dieser Wi­ derstand kann eine Signalreflexion an einem Verbindungs­ punkt zwischen der Übertragungsleitung im Schaltungsblock und der Übertragungsleitung zwischen den Blöcken herbei­ führen. Die Signalreflexion kann die Verwirklichung einer schnellen Signalübertragung behindern. D.h., daß diese Technik keinerlei Widerstand auf der Grundlage einer Impedanzbeziehung zwischen der Signalübertragungsleitung zwischen den Blöcken und der Signalübertragungsleitung innerhalb der einzelnen Blöcke definiert.

Darüber hinaus ist aus der JP-B-54-5929 eine weitere Anordnung des Standes der Technik bekannt, bei der zwi­ schen einer Signalübertragungsleitung zwischen den Blöcken und einer Signalübertragungsleitung innerhalb des Schaltungsblocks ein Widerstand vorgesehen ist. In dieser Anordnung des Standes der Technik ist ein Widerstand nur zwischen dem Schaltungsblock auf Seiten der Empfangs­ schaltung und der Signalübertragungsleitung zwischen den Blöcken vorgesehen, während zwischen dem mit einer Sende­ schaltung versehenen Schaltungsblock und dem Signalüber­ tragungsbus zwischen den Blöcken kein Widerstand vorgese­ hen ist. Wie im Patent US 4,922,499 findet eine Signalre­ flexion statt, wenn das von der Treiberschaltung ausgege­ bene Signal auf den Signalübertragungsbus zwischen den Blöcken übertragen wird. Wie in der vorher beschriebenen Anordnung kann diese Signalreflexion die Verwirklichung einer schnellen Signalübertragung verhindern.

Der Anmelder offenbart in der US-Patentanmeldung mit der laufenden Nummer 8/269,352 (deutsche Patentanmeldung Nr. P4426841.6, chinesische Patentanmeldung Nr. 94114924.2) eine Technik für die Lösung der obigen Probleme.

Genauer offenbart diese Technik eine Signalübertragungs­ vorrichtung, die versehen ist mit einem ersten Schal­ tungsblock (Sendeschaltungseinheit), der eine Treiber­ schaltung zum Treiben eines Signals sowie eine blockin­ terne Übertragungsleitung enthält, die ein von der Trei­ berschaltung ausgegebenes Signal aus dem Schaltungsblock überträgt, einem zweiten Schaltungsblock (Empfangsschaltungseinheit), der eine Empfangsschaltung, die ein Signal empfängt, sowie eine blockinterne Übertra­ gungsleitung enthält, die ein in die Empfangsschaltung eingegebenes Signal überträgt, und einer Übertragungslei­ tung zwischen den Blöcken (Hauptübertragungsleitung), die ein Signal zwischen den Schaltungsblöcken überträgt, wobei die Übertragungsleitung zwischen den Blöcken durch ein Element abgeschlossen ist, das einen Widerstandswert besitzt, der gleich oder annähernd gleich einem charakte­ ristischen Impedanzwert der Übertragungsleitung zwischen den Blöcken ist, wobei zwischen der blockinternen Über­ tragungsleitung und der Übertragungsleitung zwischen den Blöcken ein Element (Anpassungswiderstand) vorgesehen ist, dessen Widerstand gleich oder angenähert gleich einem Wert ist, der durch Subtraktion der halben Impedanz der Übertragungsleitung zwischen den Blöcken von der Impedanz der blockinternen Übertragungsleitung erhalten wird.

Gemäß der obigen Technik ist der Widerstand, dessen Wi­ derstandswert angenähert gleich einem Wert ist, der durch Subtraktion der halben Impedanz der Leitung zwischen den Blöcken (Bus) von der Impedanz der blockinternen Leitung (abgezweigte Leitung) erhalten wird, zwischen die abge­ zweigte Leitung und den Bus eingefügt, so daß wiederholte Reflexionen der Signale in der abgezweigten Leitung ver­ hindert werden können und die Amplitude eines Signals aus der Übertragungsleitung mittels der Spannungsteilung durch den eingefügten Widerstand und den Abschlußwider­ stand klein gemacht werden kann, so daß eine Hochge­ schwindigkeits-Signalübertragung möglich ist. Die Emp­ fangsschaltungseinheit enthält jedoch manchmal Empfangs­ schaltungen, die über eine Übertragungsleitung der näch­ sten Stufe mit dem Ausgang der Empfangsschaltung verbun­ den sind, welche ihrerseits mit der Hauptübertragungslei­ tung verbunden ist. Beispielsweise enthält eine Adressen­ signalschaltung eines Speichermoduls derartige Empfangs­ schaltungen. Ein zum Speichermodul geliefertes Adressen­ signal wird einmal in eine Treiberschaltung eingegeben und dann von der Treiberschaltung an eine Eingangsschal­ tung einer Speicher-LSI im Speichermodul geschickt.

In einer solchen Schaltung können der Abschluß der Haupt­ übertragungsleitung und die Hinzufügung des Anpassungswi­ derstandes zur blockinternen Übertragungsleitung die Amplitude eines Signals in einer Schnittstelle der Haupt­ übertragungsleitung klein machen, wobei es schwierig ist, ein Signal in einer Schnittstelle der Übertragungsleitung der nächsten Stufe mit hoher Geschwindigkeit übertragen, da die Amplitude des Signals in der Schnittstelle der Übertragungsleitung groß bleibt. Daher ist die Hochge­ schwindigkeitsübertragung von Signalen in der gesamten Vorrichtung schwierig, weil sie durch die Signalübertra­ gungsgeschwindigkeit der Übertragungsleitung der nächsten Stufe begrenzt ist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Signalübertragungsvorrichtung zu schaffen, die die Ampli­ tude eines Signals klein machen kann und das Signal selbst in einer Anordnung mit einer mehrstufigen Emp­ fangsschaltung, in der Empfangsschaltungen über eine Übertragungsleitung der nächsten Stufe mit einem Ausgang einer Empfangsschaltung verbunden sind, mit hoher Ge­ schwindigkeit übertragen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Signalübertragungsvorrichtung, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale besitzt.

Die weiteren unabhängigen Ansprüche sowie die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der vor­ liegenden Erfindung gerichtet.

Erfindungsgemäß enthält eine Signalübertragungsvorrich­ tung einen Sendeschaltungsblock mit einer Treiberschal­ tung, die an eine Hauptübertragungsleitung angeschlossen ist und ein Signal treibt, und einer blockinternen Über­ tragungsleitung, die ein von der Treiberschaltung ausge­ sandtes Signal zur Hauptübertragungsleitung überträgt, und eine Empfangsschaltung mit einer Sende-/Empfangs­ schaltung, die an die Hauptübertragungsleitung angeschlossen ist, ein von der Hauptübertragungsleitung eingegebenes Signal empfängt und das empfangene Signal zur nächsten Stufe ausgibt, einer blockinternen Übertra­ gungsleitung, die ein von der Hauptübertragungsleitung in die Sende-/Empfangsschartung eingegebenes Signal über­ trägt, einer Empfangsschaltung, die ein von der Sende-/Empfangs­ schaltung ausgegebenes Signal empfängt, und einer blockinternen Übertragungsleitung der nächsten Stufe, die ein Signal zwischen der Empfangsschaltung und der Sende-/Empfangsschaltung überträgt, wobei die Haupt­ übertragungsleitung Abschlußwiderstände enthält, wovon jeder einen Widerstandswert besitzt, der gleich der Impe­ danz der Hauptübertragungsleitung ist, und wobei die blockinterne Übertragungsleitung ein Element enthält, dessen Widerstandswert gleich oder angenähert gleich einem Wert ist, der durch Subtraktion des halben Impedan­ zwertes der Hauptübertragungsleitung vom Impedanzwert der blockinternen Übertragungsleitung erhalten wird, wobei die blockinterne Übertragungsleitung der nächsten Stufe Abschlußwiderstände enthält und wobei zwischen der Sende-/Empfangs­ schaltung und der blockinternen Übertragungslei­ tung der nächsten Stufe ein Element vorgesehen ist, das einen Spannungsabfall bewirkt.

Die Hauptübertragungsleitung, die die Übertragungsleitung zwischen den Blöcken bildet, ist durch Elemente abge­ schlossen, wovon jedes einen Widerstandswert besitzt, der gleich oder angenähert gleich dem Impedanzwert der Haupt­ übertragungsleitung ist, ferner ist in der blockinternen Übertragungsleitung ein Element vorgesehen, dessen Wider­ standswert gleich oder angenähert gleich dem Wert ist, der durch Subtraktion des halben Impedanzwertes der Über­ tragungsleitung zwischen den Blöcken vom Impedanzwert der blockinternen Übertragungsleitung erhalten wird, so daß ein Signal mit kleiner Amplitude, das durch die Abschluß­ widerstände der Hauptübertragungsleitung und das in der blockinternen Übertragungsleitung (abgezweigte Leitung) vorgesehene Element geteilt wird, zur Hauptübertragungs­ leitung übertragen wird, wobei wiederholte Reflexionen von Signalen in der blockinternen Übertragungsleitung durch das in der blockinternen Übertragungsleitung vorge­ sehene Element verhindert werden können, so daß eine Hochgeschwindigkeits-Signalübertragungsleitung in der Übertragungsleitung mit abgezweigten Leitungen möglich ist.

Ferner können das zwischen den Ausgang der Sende-/Empfangs­ chaltung und die blockinterne Übertragungslei­ tung der nächsten Stufe eingefügte Element sowie die Abschlußwiderstände, die mit der blockinternen Übertra­ gungsleitung der nächsten Stufe verbunden sind, die Am­ plitude des Signals in der blockinternen Übertragungslei­ tung klein machen und eine Hochgeschwindigkeits-Signal­ übertragung erzielen.

Weiterhin können die Widerstandswerte des zwischen dem Ausgang der Sende-/Empfangsschaltung und der blockinter­ nen Übertragungsleitung der nächsten Stufe vorgesehenen Elementes und der Abschlußwiderstände der blockinternen Übertragungsleitung der nächsten Stufe so festgelegt werden, daß die Signalamplitude in der Übertragungslei­ tung zwischen den Einheiten gleich oder angenähert gleich der Signalamplitude in der blockinternen Übertragungslei­ tung der nächsten Stufe wird, so daß in beiden Übertra­ gungsleitungen das gleiche Schnittstellensystem verwendet werden kann.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden genauen Be­ schreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Signalübertra­ gungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2A bis 2C die bereits erwähnten Zeitablauf­ diagramme von Signalwellen (Anstiegsflanken), die in der herkömmlichen Übertragungsleitung von Fig. 4 auftreten;

Fig. 3A bis 3C die bereits erwähnten Zeitablauf­ diagramme von Signalwellen (Abstiegsflanken), die in der herkömmlichen Übertragungsleitung von Fig. 4 auftreten;

Fig. 4 ein Blockschaltbild der erwähnten herkömm­ lichen Signalübertragungsvorrichtung mit unidirektionaler Übertragungsleitung;

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Beispiels einer Treiberschaltung;

Fig. 6 ein Schaltbild eines Beispiels einer dif­ ferentiellen Empfangsschaltung;

Fig. 7A bis 7C Zeitablaufdiagramme von Signalwel­ len (Anstiegsflanken) in der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8A bis 8C Zeitablaufdiagramme von Signalwel­ len (Abstiegsflanken) in der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9A bis 9C Zeitablaufdiagramme von Signalwel­ len (Anstiegsflanken), die bei einer Änderung der Impe­ danz der Übertragungsleitung in der ersten Ausführungs­ form der vorliegenden Erfindung auftreten;

Fig. 10A bis 10C Zeitablaufdiagramme von Signal­ wellen (Abstiegsflanken), die bei einer Änderung der Impedanz der Übertragungsleitung in der ersten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung auftreten;

Fig. 11 eine Darstellung einer unidirektionalen Übertragungsleitung mit einer mehrstufigen Empfangsschal­ tung;

Fig. 12 eine Darstellung einer Ausführungsform, mit der die vorliegende Erfindung auf die in Fig. 11 gezeigte Übertragungsleitung angewandt wird;

Fig. 13 Module, die auf einer Hauptplatine ange­ bracht sind;

Fig. 14 den Modul im einzelnen;

Fig. 15 ein Ersatzschaltbild des in Fig. 14 ge­ zeigten Moduls;

Fig. 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 29, 30, 31 und 32 jeweils abgewandelte Module;

Fig. 17, 19, 21, 23, 25 und 27 Ersatzschaltbilder der jeweiligen abgewandelten Module;

Fig. 33 Signalwellen in der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung;

Fig. 34 Signalwellen in der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung, wenn die Werte der Widerstände 80 bis 83 klein sind; und

Fig. 35 Signalwellen in der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung in dem Fall, in dem die Werte der Widerstände 80 bis 83 groß sind.

In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer ersten Ausfüh­ rungsform einer unidirektionalen Übertragungsleitung gezeigt, auf die die vorliegende Erfindung angewandt wird.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Treiber­ schaltungsblock (Einheit) mit einer Treiberschaltung 21. Die Bezugszeichen 2 bis 4 bezeichnen Empfangsschaltungs­ blöcke, die mit Empfangsschaltungen 32, 33 bzw. 34 verse­ hen sind. Die Schaltungsblöcke enthalten Widerstände 80 bis 83 und Übertragungsleitungen 11 bis 14. Mit den Schaltungsblöcken 1 bis 4 ist eine Übertragungsleitung 100 verbunden, die an ihren beiden Enden durch Wider­ stände 50 und 51 abgeschlossen ist, wovon jeder einen Widerstandswert besitzt, der gleich oder angenähert gleich einem charakteristischen Impedanzwert der Übertra­ gungsleitung 100 ist.

In Fig. 1 besitzt die Übertragungsleitung 100 einen Wi­ derstand von 50 Ω. Die abgezweigten Leitungen 11 bis 14 besitzen jeweils einen Widerstand von 100 Ω. Jeder der Abschlußwiderstände 50 und 51 besitzt einen Wert von 50 Ω. Abschlußleistungsversorgungen 60 und 61 arbeiten so, daß sie eine Spannung von 1,5 V liefern. Die Treiber­ schaltung 21 besitzt einen Durchlaßwiderstand von 10 Ω.

Die Treiberschaltung 21 arbeitet in der Weise, daß sie eine Übertragungsleitung an eine 3 V-Leistungsversorgung (wie etwa 62 in Fig. 5) anschließt, wenn die Treiber­ schaltung 21 den Ausgang auf logisch hohen Pegel hält, oder daß sie die Übertragungsleitung mit Massepotential verbindet (wie etwa 63 in Fig. 5), wenn die Treiberschal­ tung 21 den Ausgang auf niedrigen Pegel hält. In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen 32 bis 34 Empfangsschaltun­ gen.

Die Widerstände 80 bis 83 sind jeweils so dimensioniert, daß sie einen Widerstandswert von 75 Ω besitzen. Das Verfahren zur Dimensionierung der Widerstände wird später beschrieben.

Es ist zu beachten, daß in der vorliegenden Ausführungs­ form die Übertragungsleitung 100 an ihren beiden Enden abgeschlossen ist. Sie kann jedoch an einem Ende durch genau einen Widerstand abgeschlossen sein, falls dies bevorzugt wird. Ferner enthält diese Ausführungsform drei Empfangsschaltungsblöcke, wovon jeder eine Empfangsschal­ tung besitzt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auf jede Signalübertragungsvorrichtung anwendbar, die wenig­ stens einen Block mit Empfangsschaltung enthält.

In Fig. 5 ist ein Beispiel der Sende- oder Treiberschal­ tung 21 gezeigt, die in der Anordnung von Fig. 1 verwen­ det wird. Diese Treiberschaltung 21 ist eine Gegentakt- Treiberschaltung, die aus einem Hochziehtransistor 70 und einem Herunterziehtransistor 71 aufgebaut ist.

Der in Fig. 5 gezeigte Hochziehtransistor 70 ist aus einem N-Kanal-MOS-Feldeffekttransistor (NMOS) herge­ stellt. Das Material des Transistors 70 ist nicht auf NMOS eingeschränkt. Beispielsweise kann für die Herstel­ lung des Transistors 70 ein P-Kanal-MOS-Feldeffekttransi­ stor (PMOS) verwendet werden.

Eine Niedrigamplituden-Treiberschaltung, die mit der Gegentakt-Treiberschaltung versehen ist, ist im einzelnen in dem erwähnten Artikel von Nikkei Electronics disku­ tiert, auf den oben bei der Beschreibung des Standes der Technik Bezug genommen worden ist. In diesem Artikel verwendet die Treiberschaltung jedoch einen Transistor mit einem Durchlaßwiderstand von ungefähr 100 Ω. Dagegen verwendet die vorliegende Erfindung einen Transistor mit einem Durchlaßwiderstand von ungefähr 10 Ω, der nun in großem Umfang erhältlich ist. Die vorliegende Erfindung kann von der herkömmlichen Treiberschaltung Gebrauch machen, weil die Summe der Durchlaßwiderstände der Wider­ stände 80 bis 83, die in dieser Ausführungsform hinzuge­ fügt worden sind, und der Durchlaßwiderstand des Transi­ stors von ungefähr 10 Ω in der Nähe des Durchlaßwider­ standes von 100 Ω der Vorrichtung des Standes der Tech­ nik liegen, so daß die Amplitude des Übertragungsbusses 100 ungefähr die gleiche Größe wie im Stand der Technik besitzt.

Es wird nun beispielsweise angenommen, daß die Impedanz und der Abschlußwiderstand der Übertragungsleitung 100 50 Ω betragen, daß die Impedanz der abgezweigten Leitung 100 Ω beträgt, daß die Abschlußleistungsversorgung eine Spannung von 1,5 V liefert und daß die Leistungsversor­ gung der Treiberschaltung eine Spannung von 3 V liefert. Unter diesen Annahmen beträgt die Signalamplitude auf der im obigen Artikel verwendeten Übertragungsleitung 0,6 V, was auf die Verwendung des Transistors mit dem Durchlaß­ widerstand von 100 Ω hinweist, während die Amplitude im wesentlichen gleich der Amplitude von 0,68 V der in Fig. 1 gezeigten Übertragungsleitung 100 ist.

Durch Absenken des Durchlaßwiderstandes der Treiberschal­ tung 21 von 100 Ω auf 10 Ω ist es möglich, die ver­ brauchte Leistung in der Treiberschaltung zu reduzieren. Beispielsweise verbraucht unter den obigen Bedingungen die Vorrichtung des Standes der Technik, die einen Durch­ laßwiderstand von 100 Ω besitzt, eine Leistung von 14,4 mW, während die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung den Leistungsverbrauch in hohem Maß reduziert und unge­ fähr 1,9 mW verbraucht. Darüber hinaus kann die Vorrich­ tung der vorliegenden Erfindung eine Treiberschaltung mit einem Durchlaßwiderstand von 10 Ω oder mehr, genauer ungefähr 50 Ω verwenden. Eine solche Treiberschaltung bietet die gleiche Wirkung wie oben beschrieben.

Nun wird ein Beispiel der Empfangsschaltungen von Fig. 1, wovon eine in Fig. 6 gezeigt ist, beschrieben. Diese Empfangsschaltung ist eine differentielle Empfangsschal­ tung, die auf der Grundlage, ob eine Eingangsspannung höher oder niedriger als die Referenzspannung V_ref ist oder nicht, bestimmt, ob ein Eingangssignal logisch hohen oder logisch niedrigen Pegel besitzt. Die hier verwendete Referenzspannung kann in einer integrierten Schaltung erzeugt werden. Wenn jedoch ein in der integrierten Schaltung auftretendes Rauschen oder ein von außen ein­ tretendes Rauschen Schwankungen der Leistungsversorgung bewirken, kann infolgedessen die Referenzspannung schwan­ ken. Daher ist es besser, die Referenzspannung von außen zuzuführen. Ferner wird bevorzugt, daß die Empfangsschal­ tung eine differentielle Empfangsschaltung des NMOS-Typs ist, die ein Eingangssignal durch die Wirkung des NMOS empfängt. Wenn dieser Typ einer Empfangsschaltung verwen­ det wird, wird als Referenzspannung die Spannung der Abschlußleistungsversorgung verwendet. In diesem Fall ist die Referenzspannung gleich der halben Versorgungsspan­ nung. Daher ist es möglich, eine Welle mit kleiner Ampli­ tude von 1 V oder weniger in der Umgebung der Referenz­ spannung zu empfangen.

Beispielsweise beträgt die Amplitude bei der Empfangs­ schaltung unter der folgenden Bedingung 0,68 V: falls der Wert der Abschlußwiderstände 50, 51 jeweils 50 Ω be­ trägt, beträgt der Wert der jeweiligen Anpassungswider­ stände 80, 81, 82 und 83 jeweils 75 Ω, während der Durchlaßwiderstand der Treiberschaltung 10 Ω beträgt, die Versorgungsspannung der Treiberschaltung 3 V beträgt und die Abschlußversorgungsspannung 1,5 V beträgt. Wenn die Treiberschaltung auf niedrigem Pegel liegt, beträgt die Spannung an jeder Empfangsschaltung 1,16 V (= 1,5 V - (1,5 V - 0) × (50 Ω/2)/(50 Ω/2 + 75 Ω + 10) = 1,5 - 0,34), während die Spannung bei jeder Empfangsschaltung dann, wenn die Treiberschaltung auf hohem Pegel liegt, 1,84 V (= 1,5 V + (3 - 1,5) × (50/2)/(50/2 + 75 + 10) = 1,5 + 0,34) beträgt. Daher beträgt die Amplitude bei jeder Empfangsschaltung 0,68 V (= 1,84 - 1,16).

In Fig. 1 enthält beispielsweise jeder Schaltungsblock 2, 3 und 4 genau eine Empfangsschaltung 32, 33 bzw. 34. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anzahl von Empfangsschaltungen begrenzt.

In der obenbeschriebenen Signalübertragungsschaltung ist der Widerstandswert jedes Widerstandes 80 bis 83 an einen Wert angeglichen, der durch Subtraktion der halben Impe­ danz der Leitung 100 von der Impedanz der blockinternen Übertragungsleitung 11 erhalten wird. Die virtuelle Impe­ danz der Leitung 100 bei Betrachtung von der Übertra­ gungsleitung 11 aus muß halbiert werden, da das Signal vom Treiberschaltungsblock im Anschlußpunkt B mit dem Bus 100 auf zwei Wege aufgeteilt wird. Daher muß die folgende Beziehung gelten:

wobei Zs die Impedanz der Übertragungsleitung 11 bezeich­ net, ZO die Impedanz der Leitung 100 bezeichnet und Rm den Widerstandswert des Widerstandes 80 bezeichnet.

Wie aus diesem Ausdruck verständlich wird, ist die Ge­ samtimpedanz des Widerstandes 80 und der Leitung 100 bei Betrachtung von der Übertragungsleitung 11 aus an die Impedanz der Übertragungsleitung 11 selbst angeglichen. Dadurch ist es möglich, wiederholte Reflexionen innerhalb einer abgezweigten Leitung zu verhindern.

Die Widerstände 81 bis 83 können durch das gleiche Ver­ fahren definiert werden. Daher kann ein weiterer Block die gleiche Wirkung wie der vorangehende Block 1 besit­ zen.

Nun wird die Wirkung des durch die Beziehung (1) abgelei­ teten Widerstandes beschrieben: Die Welle, die an jeden Punkt von Fig. 1 übertragen wird, wenn die Treiberschal­ tung 21 vom niedrigen Pegel zum hohen Pegel wechselt, wird im folgenden mit Bezug auf das Schaltbild von Fig. 1 beschrieben.

Zunächst muß das Potential der Übertragungsleitung 100 abgeleitet werden, das auftritt, wenn die Treiberschal­ tung 21 ein Signal mit niedrigem Pegel liefert. Die Span­ nung des Übertragungsbusses wird an die Spannung angegli­ chen, die durch Teilen der Abschlußversorgungsspannung von 1,5 V durch den kombinierten Widerstand (25 Ω) der Abschlußwiderstände 50 und 51, den Widerstand 80 (75 Ω) und den Durchlaßwiderstand (10 Ω) der Treiberschaltung 21 erhalten wird. Genauer lautet die Spannung im Punkt B der Übertragungsleitung dann, wenn die Treiberschaltung 21 ein Signal mit niedrigem Pegel liefert, folgenderma­ ßen:

In der Schaltung von Fig. 1 wird das von der Treiber­ schaltung 21 gelieferte Signal am Punkt B nicht reflek­ tiert. Daher wird das gesamte Signal zur Übertragungslei­ tung 100 übertragen. Das Potential des zum Punkt B über­ tragenen Signals ist dann, wenn der Ausgang der Treiber­ schaltung 21 vom niedrigen zum hohen Pegel wechselt, gleich der Spannung, die durch Teilen der Abschlußversor­ gungsspannung von 1,5 V und der Versorgungsspannung von 3 V der Treiberschaltung 21 durch die Abschlußwiderstände 50 und 51, den Widerstand 80 und den Durchlaßwiderstand der Treiberschaltung 21 gegeben ist. Daher lautet das Signalpotential im Punkt B bei hohem Ausgangspegel der Treiberschaltung 21 folgendermaßen:

D.h., daß die Amplitude des zum Punkt B übertragenen Signals gegeben ist durch:

1,84 V - 1,16 V = 0,68 V.

Wenn das Signal mit der Amplitude von 0,68 V, das zur Übertragungsleitung 100 übertragen wird, den Punkt C erreicht, führt die Impedanzfehlanpassung zu einer Refle­ xion, obwohl die Übertragungsleitung von 100 Ω durch den Widerstand von 75 Ω "gesehen" wird und die Übertragungs­ leitung von 50 Ω von vorn "gesehen" wird, weil der Ge­ samtwiderstandswert von 38,9 Ω dieser beiden Leitungen vom Widerstandswert von 50 Ω der Übertragungsleitung, durch die das Signal verläuft, verschieden ist. Der Durchlaßkoeffizient lautet: 1 - Reflexionskoeffizient = 1 - (50-38,9)/(50+38,9) = 0,875. Das Potential des zum Punkt C laufenden Signals ist gleich dem Wert, der durch Multiplikation der Signalamplitude von 0,68 V im Punkt B mit dem Durchlaßkoeffizienten von 0,875 sowie durch Addi­ tion des Anfangspotentials zum Produktwert erhalten wird. Daher lautet das Potential:

0,68 V × 0,875 + 1,16 V = 1,76 V.

Ähnliche Reflexionen finden im Punkt E oder im Punkt G statt. Das Potential im Punkt E oder im Punkt G lautet 1,68 V bzw. 1,61 V.

Diese Ergebnisse sind in den Fig. 7A bis 7C gezeigt. Fig. 7A zeigt Signalwellen, die in den Punkt C eintreten und von diesem ausgehen, d. h. die Signalwelle im Punkt B, die in den Punkt C eintritt, und die Signalwellen in den Punkten D und E, die vom Punkt C ausgehen. Ähnlich zeigt

Fig. 7B die Signalwellen, die in den Punkt E eintreten und von diesem ausgehen. Fig. 7C zeigt die Signalwellen, die in den Punkt G eintreten und von diesem ausgehen. In den Fig. 7A bis 7C bezeichnet das Bezugszeichen 702 eine Signalwelle im Punkt B in Fig. 1. Das Bezugszeichen 703 bezeichnet die Signalwelle im Punkt C; das Bezugszeichen 704 bezeichnet die Signalwelle im Punkt D; das Bezugszei­ chen 705 bezeichnet die Signalwelle im Punkt E; das Be­ zugszeichen 706 bezeichnet die Signalwelle im Punkt F; das Bezugszeichen 707 bezeichnet die Signalwelle im Punkt G; und das Bezugszeichen 708 bezeichnet die Signalwelle im Punkt H. Wenn das Signal abfällt, tritt die gleiche Situation auf. Die Signalwellen in diesem Zeitpunkt sind in den Fig. 8A bis 8C gezeigt. In den Fig. 8A bis 8C bezeichnen die Bezugszeichen 702 bis 708 die Signalwellen in den Punkten B, C, . . . , H in Fig. 1.

Bei Verwendung der Signalübertragungsvorrichtung gemäß der eben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, daß jedes erste Signal mit hohem Pegel von der Treiberschaltung 21 unter den obigen Bedingungen an jedem Verzweigungspunkt die Referenzspan­ nung (1,5 V) übersteigen kann. Daher kann jede Empfangs­ schaltung den ausgesandten hohen Pegel erkennen.

Diese Wirkung der vorliegenden Erfindung wird in hinrei­ chendem Maß durch den Widerstandswert der Widerstände 80 bis 83, der durch die Beziehung (1) abgeleitet worden ist, sowie durch jeden Wert in der Umgebung des durch die Beziehung (1) abgeleiteten Widerstandswertes geschaffen.

Dieser Sachverhalt wird nun mit Bezug auf die Fig. 33 bis 35 beschrieben. Fig. 33 zeigt die Wellen in den Punkten A, C, D, G und H in Fig. 1 anhand der Zeit-Spannungs- Beziehung, wenn die Sendeschaltung 21 fortgesetzt eine Impulswelle in der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanord­ nung ausgibt, in welcher die Übertragungsleitung zwischen den Blöcken (Hauptübertragungsleitung) 100 einen Wider­ standswert von 50 Ω besitzt, jede der blockinternen Übertragungsleitungen 11 bis 14 einen Widerstandswert von 100 Ω besitzt, jeder Abschlußwiderstand 50, 51 einen Widerstandswert von 50 Ω besitzt, die Abschlußversor­ gungsspannung 1,65 V beträgt und jeder der Widerstände 80 bis 83 einen Widerstandswert von 75 Ω besitzt, welcher durch die Beziehung (1) erhalten wird.

In Fig. 33 bezeichnet das Bezugszeichen 701 eine Signal­ welle im Punkt A; das Bezugszeichen 703 bezeichnet eine Signalwelle im Punkt C; das Bezugszeichen 704 bezeichnet eine Signalwelle im Punkt D; das Bezugszeichen 707 be­ zeichnet eine Signalwelle im Punkt G; und das Bezugszei­ chen 708 bezeichnet eine Signalwelle im Punkt H. Es ist schwierig, in der Darstellung die mit 707 bezeichnete Kurve optisch von der mit 708 bezeichneten Kurve zu tren­ nen, weil beide Kurven überlappen.

Dagegen zeigt Fig. 34 eine Welle, wenn die einzelnen Widerstandswerte der Widerstände 80 bis 83 von 75 Ω auf 50 Ω geändert werden, um eine größere Amplitude zu er­ halten. Wie in Fig. 33 zeigen auch in Fig. 34 die Bezugs­ zeichen 701, 703, 704, 707 und 708 die Wellen in den Punkten A, C, D, G bzw. H in Fig. 1. Der hier verwendete Widerstandswert von 50 Ω macht lediglich 66% des Wider­ standswertes von 75 Ω aus, der durch die Beziehung (1) erhalten worden ist. Wie aus Fig. 34 hervorgeht, können derartige Widerstandswerte ohne Schwierigkeiten verwendet werden.

Falls die Impedanz der blockinternen Leitung 75 Ω be­ trägt, können die einzelnen Widerstandswerte der Wider­ stände 80 bis 83 auf 75 Ω festgelegt sein, um für die Signalamplitude den gleichen Wert wie in Fig. 33 beizube­ halten. Die Welle für diesen Fall ist in Fig. 35 gezeigt. Hierbei sind die einzelnen Widerstandswerte der Wider­ stände 80 bis 83 um 50% größer als der Widerstand von 50 Ω, der durch den Ausdruck (1) erhalten worden ist. Daher sollte beachtet werden, daß bei einer Verschiebung der Widerstandswerte der Widerstände 80 bis 83 um ungefähr 50% relativ zu dem durch die Beziehung (1) erhaltenen Wert in beiden Richtungen die Wirkung der vorliegenden Erfindung noch immer erzielt werden kann.

Um die Wirkung der vorliegenden Erfindung weiter zu ver­ bessern, werden die Widerstandswerte der Widerstände 80 bis 83 vorzugsweise auf einen höheren Wert als die Impe­ danz der Hauptübertragungsleitung 100 gesetzt.

Jedes Signal, das in die Übertragungsleitungen 12 bis 14 in den Punkten C, E bzw. G eintritt, wird an den entspre­ chenden Empfangsschaltungen reflektiert, um dann zum entsprechenden Verzweigungspunkt zurückzukehren. Da diese Schaltung eine geeignete Anpassung der Impedanzen beibe­ hält, wird das Gesamtsignal zur Übertragungsleitung 100 in einem einzigen Zeitpunkt ohne Reflexion des Signals am Verzweigungspunkt übertragen.

Aus der Figur geht hervor, daß die erfindungsgemäß einge­ fügten Widerstände eine erhebliche Reduzierung des Poten­ tialabfalls aufgrund der Reflexion ermöglichen. Ferner machen diese Widerstände den Signalpotentialabfall in einer von der Treiberschaltung entfernten Empfangsschal­ tung vernachlässigbar.

Durch Einfügen eines Widerstandes mit vorgegebenem Wert in die Umgebung des Kontaktpunkts zwischen der Übertra­ gungsleitung im Schaltungsblock und der Übertragungslei­ tung zwischen den Blöcken ist es möglich, die Signalam­ plitude auf dem Übertragungsbus kleiner zu halten und das Signal mit hoher Geschwindigkeit zu übertragen. Wenn der Widerstandswert jedes der Anpassungswiderstände 80 bis 84 durch Rm gegeben ist, der Widerstandswert jedes Abschluß­ widerstandes 50, 51 durch Rt gegeben ist und die Ampli­ tude des von der Treiberschaltung 21 erzeugten Signals durch VO gegeben ist, ist die Amplitude des Signals auf der Übertragungsleitung 100 gegeben durch

V = 0,5 × Rt × (Rm + 0,5 × Rt) × V0.

Die Anpassungsimpedanz Rm kann ferner in Übereinstimmung mit der Beziehung (1) dargestellt werden, indem die Impe­ danz Z0 der Übertragungsleitung 100 und die Impedanz Zs der blockinternen Übertragungsleitungen 11 bis 14 verwen­ det werden:

Ferner ist der Widerstandswert des Abschlußwiderstandes Rt an die Impedanz der Übertragungsleitung 100 angegli­ chen, d. h.:

Rt = Z0.

Wenn in diesen Ausdrücken die entsprechenden Widerstände von Gleichung (2) substituiert werden, wird deutlich, daß die Signalamplitude der Übertragungsleitung 100 gegeben ist durch

Dieser Ausdruck wird umgeformt in

Das Verhältnis der Amplitude des auf der Übertragungslei­ tung 100 sich ausbreitenden Signals und der Amplitude des von der Treiberschaltung 21 erzeugten Signals ist gleich dem halben Verhältnis der Impedanz der Übertragungslei­ tung 100 zur Impedanz der blockinternen Übertragungslei­ tungen 11 bis 14. Wenn daher die Impedanz der Übertra­ gungsleitung 100 50 Ω beträgt, die Impedanz der blockin­ ternen Übertragungsleitungen 11 bis 14 100 Ω beträgt und die Leistungsversorgungsspannung der Treiberschaltung 21 3 V beträgt, ist die Signalamplitude der Übertragungslei­ tung 100 gegeben durch

Diese Amplitude unterscheidet sich von der tatsächlichen Amplitude von 0,68 V, weil der Durchlaßwiderstand der Treiberschaltung in der Beziehung (2) nicht betrachtet wird.

Wie oben beschrieben, kann die Signalamplitude beliebig kleiner gemacht werden, indem die beiden Impedanzen Z0 und Zs der Übertragungsleitung 100 und der blockinternen Übertragungsleitungen entsprechend geändert werden.

Falls beispielsweise die Treiberschaltung 21 einen Durch­ laßwiderstand von 10 Ω besitzt und wenn angenommen wird, daß die blockinterne Übertragungsleitung eine Impedanz von 100 Ω und die Übertragungsleitung 100 eine Impedanz von 25 Ω besitzen, wird die Signalamplitude des Übertra­ gungsbusses folgendermaßen berechnet:

wobei jeder der Widerstände 80 bis 83 einen Widerstands­ wert von 87,5 Ω besitzt. Die Wellen in diesem Fall sind in den Fig. 9A bis 9C und 10A bis 10C gezeigt. In diesen Figuren bezeichnen die Bezugszeichen 702 bis 708 Signal­ wellen in den Punkten B bis H in Fig. 1. Aus dieser Figur geht hervor, daß eine Welle mit kleinerer Amplitude und geringerem Potentialabfall erhalten wird.

Da in diesem Beispiel Z0 = 50 Ω und Zs = 75 Ω, ist die Signalamplitude der Übertragungsleitung 100 gleich dem achten Teil der Leistungsversorgungsspannung von 3 V der Treiberschaltung, wie sich aus der Beziehung (3) durch Rechnung ergibt:

0,5 × (25/100) = 0,125.

Weiterhin haben die Widerstände 80 bis 83 die Wirkung, daß sie eine Absenkung der Impedanz der Übertragungslei­ tung 100, die aus der Lastkapazität des Schaltungsblocks herrührt, unterdrücken. D.h., daß durch Einfügen eines Widerstandes zwischen die Übertragungsleitung 100 und jeden der Schaltungsblöcke 1 bis 5 die Übertragungslei­ tung zwischen den Blöcken die Kapazität in dem Schal­ tungsblock nicht direkt "sehen" kann (d. h. die Gesamtheit aus der Übertragungsleitungs-Lastkapazität und der Kapa­ zität der Treiber- und Empfangsschaltungen). Daher ist es möglich, die Absenkung der Impedanz der Übertragungslei­ tung zu unterdrücken.

Weiterhin kann lediglich der Wert des Abschlußwiderstan­ des abgesenkt werden, um die Amplitude klein zu machen, so daß eine Signalwelle mit niedriger Dämpfung erhalten werden kann, ohne daß die Impedanzen der blockinternen Übertragungsleitungen und der Signalübertragungsleitung zwischen den Blöcken geändert werden müßten.

Weiterhin enthält eine Empfangsschaltungseinheit manchmal Empfangsschaltungen, die mit dem Ausgang der Empfangs­ schaltung verbunden sind, die an die Übertragungsleitung angeschlossen ist, wie in Fig. 11 gezeigt ist. Beispiels­ weise enthält eine Adressensignalschaltung eines Spei­ chermoduls derartige Empfangsschaltungen. Ein zum Spei­ chermodul geliefertes Adressensignal wird einmal in eine Treiberschaltung eingegeben und dann von der Treiber­ schaltung zu einer Eingangsschaltung eines Speicher-LSI im Speichermodul geliefert.

Zusätzlich zu der Adressensignalschaltung ist eine Schal­ tung zum Senden und Empfangen eines Taktsteuersignals, eines RAS-Signals (Reihenadressen-Strobesignals), eines CAS-Signals (Spaltenadressen-Strobesignal), eines CS- Signals (Chipwählsignal) sowie eines Freigabesignals.

Der Speichermodul repräsentiert eine der Einheiten, wobei ein CPU-Modul als weitere Einheit aufgezählt wird, die eine Empfangsschaltung und eine Treiberschaltung enthält.

Der Abschluß der Übertragungsleitung 100 durch die Ab­ schlußwiderstände 50 und 51 sowie der Anschluß der Wider­ stände 80 und 81 an die blockinternen Übertragungsleitun­ gen 11 bis 14 in einer solchen Schaltung können die Am­ plitude in der Schnittstelle der Übertragungsleitung 100 klein machen, weil aufgrund der Tatsache, daß die Lei­ stungsversorgungsspannung der Ausgangspufferschaltung 5 V oder 3,3 V in der Schnittstelle vor der Pufferschaltung beträgt, die Schnittstelle eine Amplitude besitzt, die so groß wie bei der TTL oder der LVTTL ist und eine Hochge­ schwindigkeits-Signalübertragung schwierig ist. Daher kann die im obigen Beispiel gezeigte Signalübertragung nicht mit hoher Geschwindigkeit erfolgen, da die Übertra­ gungsgeschwindigkeit eines Signals auf den Übertragungs­ leitungen 111 und 112 begrenzt ist.

Somit ist es notwendig, die Signalübertragungsvorrich­ tung, die eine Empfangsschaltung wie in Fig. 11 gezeigt enthält, weiter zu verbessern.

Fig. 12 zeigt ein Beispiel einer Schaltungsanordnung, mit der in einer mehrstufigen Signalübertragungsvorrichtung, in der Empfangsschaltungen weiterhin mit dem Ausgang der an die Übertragungsleitung 100 angeschlossenen Empfangs­ schaltung verbunden sind, mit hoher Geschwindigkeit über­ tragen werden kann.

In der Schaltung von Fig. 12 sind die Merkmale der Trei­ berschaltung 21, anhand derer die Widerstandswerte der Widerstände 80 bis 83 bestimmt werden und anhand derer ein Signal von der Treiberschaltung 21 zu den Schaltungen 151 und 152 übertragen wird, die gleichen wie mit Bezug auf die Schaltung von Fig. 1 beschrieben.

Die folgende Beschreibung hebt die gegenüber Fig. 1 ver­ schiedenen Abschnitte, d. h. die Abschnitte, die mit den Ausgängen der Schaltungen 151 und 152 verbunden sind, hervor. Sie wird daher für die von Fig. 1 verschiedenen Abschnitte, d. h. für die mit den Ausgängen der Schaltun­ gen 151 und 152 verbundenen Abschnitte gegeben.

Die Schaltungen 151 und 152 haben die Funktion der diffe­ rentiellen Eingangsschaltung und der Treiberschaltung. Die differentielle Eingangsschaltung ist beispielsweise durch die in Fig. 6 gezeigte Schaltung konfiguriert, während die Treiberschaltung beispielsweise durch die in Fig. 5 gezeigte Schaltung konfiguriert ist.

Ein Ausgang der Schaltung 151 ist über einen Widerstand 84 und eine Übertragungsleitung 111 mit den Eingängen von Empfangsschaltungen 35 und 36 verbunden. Ein Ausgang der Schaltung 152 ist über einen Widerstand 85 und eine Über­ tragungsleitung 112 mit den Eingängen der Empfangsschal­ tungen 37 und 38 verbunden. Ferner ist die Übertragungs­ leitung 111 durch Abschlußwiderstände 131 und 131 abge­ schlossen, während die Übertragungsleitung 112 durch Abschlußwiderstände 133 und 134 abgeschlossen ist.

Fig. 12 zeigt die Anordnung mit mehreren Empfangsschal­ tungseinheiten und mehreren Empfangsschaltungen, die mit dem Ausgang der an die Übertragungsleitung 100 ange­ schlossenen Empfangsschaltung verbunden sind, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf die Anzahl dieser Einhei­ ten und Schaltungen eingeschränkt ist.

Durch Anschließen der Widerstände 84 und 85 zwischen den Empfangsschaltungen und ferner durch Anschließen der Abschlußwiderstände kann die Spannung der Leistungsver­ sorgung, die in den Treiberschaltungen der Schaltungen 151 und 152 verwendet wird, geteilt werden, so daß die Signalamplitude auf den Übertragungsleitungen 111 und 112 klein gemacht werden kann.

Durch geeignete Wahl der Widerstandswerte der eingefügten Widerstände 84 und 85 und der Abschlußwiderstände 131 bis 134 kann die Signalamplitude auf den Übertragungsleitun­ gen 111 bis 112 auf einen Wert festgesetzt werden, der gleich oder angenähert gleich der Signalamplitude auf der Übertragungsleitung 100 ist, so daß die gleichen Schnitt­ stellen sowohl in der Übertragungsleitung als auch in den Übertragungsleitungen 111, 112 verwendet werden können.

Die Signalamplitude, die im wesentlichen gleich derjeni­ gen auf der Übertragungsleitung 100 ist, wird auf die Übertragungsleitungen 111 und 112 ausgegeben. D.h., wenn der Widerstandswert der Widerstände 80 bis 83 durch Rm gegeben ist, der Widerstandswert der Widerstände 50 und 51 durch Rt gegeben ist, die Widerstandswerte des Wider­ standes 84 durch Rm′ gegeben ist und der Widerstandswert der Widerstände 131 bis 134 durch Rt′ gegeben ist, ist die Signalamplitude auf der Übertragungsleitung 100 gege­ ben durch

0,5 × Rt × (Rm + 0,5 × Rt) × VO,

wobei VO die Amplitude des durch die Treiberschaltung erzeugten Signals ist.

Ferner ist die Signalamplitude auf den Übertragungslei­ tungen 111, 112 gegeben durch

0,5 × Rt′ × (Rm′ + 0,5 × Rt) × V0′,

wobei V0′ die Amplitude des von den Ausgangsschaltungen 151 und 152 erzeugten Signals ist.

Wenn die Widerstandswerte der Widerstände Rm, Rt, Rm′ und Rt′ so festgesetzt sind, daß die beiden obenerwähnten Signalamplituden im wesentlichen gleich oder angenähert gleich sind, können in jeder der Übertragungsleitungen 100, 111 oder 112 die gleichen Schnittstellen verwendet werden.

Wenn beispielsweise die Durchlaßwiderstände der Treiber­ schaltungen in den Schaltungen 151, 152 so festgelegt sind, daß ihre Widerstandswerte gleich dem Durchlaßwider­ stand von 10 Ω der Treiberschaltung 21 sind, die Wider­ standswerte der Widerstände 84, 85 und der Widerstände 80 bis 83 sämtlich auf den gleichen Widerstandswert von 75 Ω gesetzt sind und die Widerstandswerte der Abschlußwi­ derstände 131 bis 134 auf den gleichen Widerstandswert von 50 Ω wie die Abschlußwiderstände 50 bis 51 gesetzt sind, wird die Signalamplitude auf den Übertragungslei­ tungen 111, 112, 0,68 V, also gleich der Signalamplitude auf der Übertragungsleitung 100.

Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfin­ dung die Signalamplitude auf sämtlichen Bussen in der Signalübertragungsschaltung klein gemacht werden, außer­ dem können durch geeignete Dimensionierung der Wider­ stände gleiche Schnittstellen, die die gleichen Schaltun­ gen verwenden, konfiguriert werden. Die vorliegende Er­ findung kann in einem Prozessorbus, einem Speicherbus, einem Systembus, einem E/A-Bus und dergleichen in einem in einer Arbeitsstation verwendeten Computer, in einem Personalcomputer und dergleichen verwendet werden, der­ art, daß ein schnelles Computersystem geschaffen werden kann.

Nun wird auf die Fig. 13 bis 29 Bezug genommen, in denen Abwandlungen der oben mit Bezug auf die Fig. 1 und 5 bis 12 beschriebenen Beispiele von Empfangsschaltungseinhei­ ten und Sendeschaltungseinheiten gezeigt sind.

Vor der Beschreibung der Abwandlungen wird zunächst mit Bezug auf Fig. 13, die ein Beispiel einer die Schaltung von Fig. 1 oder Fig. 12 enthaltenden Vorrichtung zeigt, beschrieben, wie die Schaltungseinheiten in einer konkre­ ten Vorrichtung angebracht sind.

Die in Fig. 13 gezeigte Vorrichtung enthält eine Haupt­ platine 170 und Module 171 bis 174, die auf der Hauptpla­ tine angebracht sind. Die Module 171 bis 174 sind über die Hauptplatine 170 miteinander verbunden.

In Fig. 13 sind beispielsweise vier Module angebracht, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf diese Anzahl von Modulen eingeschränkt ist. Ferner sind in Fig. 14 die Module mittels Verbindungseinrichtungen 175 bis 178 ange­ bracht, wobei die vorliegende Erfindung selbstverständ­ lich nicht auf die Verwendung der Verbindungseinrichtun­ gen eingeschränkt ist und außerdem nicht auf die Anzahl der Komponenten 180 bis 192 auf der Hauptplatine und auf die Anzahl der Komponenten 183 bis 206 auf den Modulen eingeschränkt ist.

In der in Fig. 13 gezeigten Vorrichtung entsprechen die Module 171 bis 174 der Empfangsschaltungseinheit oder der Sendeschaltungseinheit von Fig. 1 oder Fig. 12, wobei die Signalübertragungsleitung zwischen den Einheiten, die zwischen die Schaltungseinheiten geschaltet ist, nicht gezeigt, jedoch auf der Hauptplatine angebracht ist. Nun werden konkrete Beispiele der Module beschrieben.

In Fig. 14 ist ein Modul eines konkreten Beispiels einer in Fig. 15 gezeigten Empfangsschaltungseinheit gezeigt. Der Modul enthält einen Kontaktabschnitt 210 zum Treiben und Empfangen von Signalen an andere Platinen bzw. von anderen Platinen. Ein über den Kontaktabschnitt 210 emp­ fangenes Signal wird über einen Widerstand 180, eine Schaltung 151 und einen Widerstand 84 an die Schaltungs­ elemente 211 bis 218 geschickt. Eine Verdrahtung für die Ausbreitung der Signale vom Widerstand 84 zu den Schal­ tungselementen ist an ihren beiden Enden abgeschlossen.

Fig. 16 zeigt ein konkretes Beispiel, in dem der Abschluß an den beiden Enden von Fig. 14 durch den Abschluß am Sendeende ersetzt ist, um die Anzahl der Abschlußwider­ stände auf einen einzigen Abschlußwiderstand zu reduzie­ ren. Da in diesem Fall die Anzahl der Abschlußwiderstände um die Hälfte reduziert ist, d. h. von zwei auf eins, kann der Widerstandswert des Abschlußwiderstandes im Vergleich zu Fig. 14 auf die Hälfte reduziert werden, um die Si­ gnalamplitude auf der Übertragungsleitung 111 an dieje­ nige auf der Übertragungsleitung 100 anzugleichen.

Die in Fig. 14 gezeigte Anordnung kann die Reflexion eines Signals durch den Abschluß am entfernten Ende un­ terdrücken und ist die am meisten bevorzugte Anordnung für die Hochgeschwindigkeitsübertragung eines Signals. Die Anordnung von Fig. 14 besitzt das Merkmal, daß im Vergleich zu der in Fig. 16 gezeigten Anordnung Wider­ stände angeordnet werden können.

Die in Fig. 16 gezeigte Anordnung ist am Sendeende (am nahen Ende) abgeschlossen und stellt daher die Anordnung dar, in der ein Signal am entfernten Ende reflektiert wird, während das reflektierte Signal am nahen Ende un­ terdrückt wird. In dieser Anordnung dauert es im Ver­ gleich zu der in Fig. 14 gezeigten Anordnung eine be­ stimmte Zeit (ungefähr doppelt so lange), bis das reflek­ tierte Signal unterdrückt ist, die Anzahl der montierten Komponenten (Abschlußwiderstände) kann jedoch reduziert werden.

In den Fig. 14 und 16 sind die Schaltungselemente 211 in einer Reihe auf dem Modul angeordnet, während in den Fig. 18 und 20 Module mit Schaltungselementen gezeigt sind, die in einer Doppelreihe angeordnet sind. In den Fig. 19 und 21 sind Ersatzschaltbilder der in den Fig. 18 bzw. 20 gezeigten Module gezeigt.

Fig. 18 zeigt ein Anwendungsbeispiel der Module mit beid­ seitigem Abschluß von Fig. 14, die in einer Doppelreihe angeordnet sind. Da in dieser Schaltungskonfiguration die Anzahl der Abschlüsse von zwei in Fig. 14 auf vier erhöht ist, muß der Widerstandswert der Abschlußwiderstände im Vergleich zum Widerstandswert von Fig. 14 doppelt so groß sein, um die Signalamplitude auf der Übertragungsleitung 111 an die Signalamplitude auf der Übertragungsleitung 100 anzugleichen.

Ferner zeigt Fig. 20 ein Anwendungsbeispiel der einseitig abgeschlossenen Module von Fig. 16, die jedoch hier in einer Doppelreihe angeordnet sind. In dieser Schaltungs­ konfiguration beträgt die Anzahl der Abschlüsse zwei wie in Fig. 14, so daß der Widerstandswert der Abschlußwider­ stände auf den gleichen Wert wie in Fig. 14 gesetzt wer­ den muß.

In der Anordnung von Fig. 18 kann ebenso wie in Fig. 14 wegen des Abschlusses am entfernten Ende ein Signal am entfernten Ende unterdrückt werden, ferner können Wider­ stände angeordnet werden. Die Anordnung von Fig. 18 kann die für die Unterdrückung der Reflexion des Signals er­ forderliche Zeit im Vergleich zu anderen Anordnungen extrem stark verkürzen. Die Anordnung von Fig. 20 erzielt außerdem im Vergleich zu anderen Anordnungen eine Hochge­ schwindigkeitsübertragung. Da ferner die Beziehung zwi­ schen der Anordnung von Fig. 20 zu der Anordnung von Fig. 18 die gleiche wie die Beziehung zwischen der Anordnung von Fig. 16 zu derjenigen von Fig. 14 ist, ist die für die Unterdrückung der Reflexion des Signals in der Anord­ nung von Fig. 20 erforderliche Zeit doppelt so lang wie diejenige in der Anordnung von Fig. 18.

Die Fig. 22, 24 und 26 zeigen Beispiele der doppelreihig angeordneten Module mit einer in Form eines Rings ange­ ordneten Übertragungsleitung 111. Die Fig. 23, 25 und 27 zeigen Ersatzschaltbilder der in den Fig. 22, 24 bzw. 26 gezeigten Module. Die in den Fig. 22, 24 und 26 gezeigten Module unterscheiden sich voneinander in bezug auf ihre Abschlußpositionen. Der in Fig. 22 gezeigte Modul ist an zwei Positionen zwischen dem entfernten Ende und dem Sendeende abgeschlossen. Der in Fig. 24 gezeigte Modul ist an nur einer einzigen Position am entfernten Ende abgeschlossen. Der in Fig. 26 gezeigte Modul ist am ent­ fernten Ende und am nahen Ende abgeschlossen.

In diesen Modulen ist der Widerstandswert der Abschlußwi­ derstände in der Anordnung von Fig. 22 und von Fig. 26, die jeweils zwei Abschlußpositionen aufweisen, auf den gleichen Wert wie die Abschlußwiderstände in der Anord­ nung von Fig. 14 gesetzt, während der Widerstandswert der Abschlußwiderstände in der Anordnung von Fig. 24 mit nur einer einzigen Abschlußposition auf den halben Wert der Abschlußwiderstände in der Anordnung von Fig. 14 gesetzt ist, so daß die Signalamplitude auf der Übertragungslei­ tung 111 den gleichen Wert wie auf der Übertragungslei­ tung 100 annimmt.

Die Anzahl der montierten Komponenten in der Anordnung in Fig. 22 ist ebenso wie in der Anordnung von Fig. 20 ge­ ring, andererseits ist die für die Unterdrückung der Reflexion des Signals erforderliche Zeit im Vergleich zu der Anordnung von Fig. 20 auf das doppelte erhöht.

Die für die Unterdrückung der Reflexion des Signals er­ forderliche Zeit in der Anordnung von Fig. 24 ist im Vergleich zu der Anordnung von Fig. 20 doppelt so lang, die Anzahl der montierten Komponenten (Abschlußwiderstände) ist jedoch äußerst gering.

Da die Anordnung von Fig. 26 am nahen Ende und am ent­ fernten Ende abgeschlossen ist, wird die Reflexion im Vergleich zu der Anordnung von Fig. 24 vorteilhaft unter­ drückt.

Fig. 28 zeigt einen weiteren Modul, in dem die Ringüber­ tragungsleitung 111 am entfernten Ende unterbrochen ist und die unterbrochenen Übertragungsleitungen an den un­ terbrochenen Enden abgeschlossen sind. Fig. 29 zeigt einen weiteren Modul mit zwei Seiten, auf denen Komponen­ ten montiert sind und die mittels einer Durchgangsbohrung 231 miteinander verbunden sind.

Die Anordnung von Fig. 28 besitzt im Vergleich zu der Ringverdrahtung oder der schleifenförmigen Übertragungs­ leitung, wie sie in den Fig. 22, 24 und 26 gezeigt sind, eine hohe Abschlußwirkung. In der Anordnung von Fig. 29 können die LSI′s auf beiden Seiten der Platine angebracht werden.

Zusätzlich zu den in den obigen Ausführungsformen gezeig­ ten Modulen können verschiedene kombinierte Module wie etwa ein Modul betrachtet werden, der die auf beiden Seiten angebrachten Module von Fig. 16 enthält, wobei die obenbeschriebenen Module nur einen Teil hiervon bilden. Ferner ist in Fig. 29 am Sendeende die Durchgangsbohrung vorgesehen, wobei die Durchgangsbohrung jedoch auch am entfernten Ende vorgesehen werden kann und wobei selbst­ verständlich die vorliegende Erfindung nicht auf die Position der Durchgangsbohrung eingeschränkt ist.

In den obigen Ausführungsformen wird ein einziges Signal an sämtliche Schaltungselemente 211 bis 226 übertragen, wobei die vorliegende Erfindung auch für das Signal wirk­ sam ist, das an einen Teil eines Moduls übertragen wird, wie in den Fig. 30 und 31 gezeigt ist. Bei der in den Fig. 30 und 31 gezeigten Anordnung kann selbst ein zwei­ reihiger Modul die gleiche Lastkapazität wie ein einrei­ higer Modul besitzen, so daß er für eine Hochgeschwindig­ keitsoperation gut geeignet ist.

Schließlich ist in Fig. 32 eine Schaltung gezeigt, in der wie bei einem Datenbus getrennte Signale in getrennte Schaltungselemente übertragen werden, wobei die Verbin­ dung von Eingangs-/Ausgangsanschlüssen 210 eines Moduls über Widerstände 80 bis 83 und 86 bis 89 an Schaltungs­ elemente 211 bis 218 direkt erfolgen kann.

Claims (21)

1. Signalübertragungsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Hauptübertragungsleitung (100), die durch ein erstes Element (50, 51) abgeschlossen ist, das einen Widerstandswert in der Nähe eines Impedanzwertes der Hauptübertragungsleitung (100) besitzt,
einen ersten Schaltungsblock (1; 21, 11, 80), der mit der Hauptübertragungsleitung (100) verbunden ist und enthält:

• - eine Treiberschaltung (21) zum Treiben eines Signals und
• - eine erste blockinterne Übertragungsleitung (11), die das von der Treiberschaltung (21) ausgegebene Signal überträgt, wobei die blockinterne Übertragungsleitung (11) ein zweites Element (80) enthält, dessen Wider­ standswert gleich oder angenähert gleich einem Wert ist, der durch Subtraktion des halben Impedanzwertes der Hauptübertragungsleitung (100) vom Impedanzwert der er­ sten blockinternen Übertragungsleitung (11) erhalten wird,

einen zweiten Schaltungsblock (2, 3, 4; 81, 12, 151, 84, 111, 132, 131, 35, 36), der mit der Hauptüber­ tragungsleitung (100) verbunden ist und enthält:

• - eine Sende-/Empfangsschaltung (151), die ein Signal empfängt und das empfangene Signal sendet,
• - eine zweite blockinterne Übertragungsleitung (12), die ein von der Hauptübertragungsleitung (100) eingegebenes Signal zur Sende-/Empfangsschaltung (151) überträgt und ein drittes Element (81) enthält, dessen Widerstandswert gleich oder angenähert gleich einem Wert ist, der durch Subtraktion des halben Impedanzwertes der Hauptübertragungsleitung (100) vom Impedanzwert der zwei­ ten blockinternen Übertragungsleitung (12) erhalten wird,
• - eine Empfangsschaltung (35, 36), die das von der Sende-/Empfangsschaltung (151) ausgegebene Signal emp­ fängt,
• - eine dritte blockinterne Übertragungsleitung (111), die ein Signal zwischen der Sende-/Empfangs­ schaltung (151) und der Empfangsschaltung (35, 36) überträgt und ein viertes Element (131, 132) enthält, das mit der dritten blockinternen Übertragungsleitung (111) verbunden ist und diese dritte blockinterne Über­ tragungsleitung (111) abschließt, und
• - ein fünftes Element (84), das zwischen die Sende-/Empfangs­ schaltung (151) und dritte blockinterne Übertra­ gungsleitung (111) geschaltet ist und einen Spannungsab­ fall bewirkt.

2. Signalübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Referenzspannung (V_ref), die in der Emp­ fangsschaltung (35, 36) und in der Sende-/Empfangs­ schaltung (151) verwendet wird, von außerhalb der Empfangsschaltung (35, 36) und der Sende-/Empfangs­ schaltung (151) zugeführt wird.

3. Signalübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Impedanzwertes der Hauptüber­ tragungsleitung (100) und des Impedanzwertes der ersten und der zweiten blockinternen Übertragungsleitungen (11, 12) durch das Verhältnis der Signalamplitude auf der Hauptübertragungsleitung (100) und einer Leistungsversor­ gungsspannung zum Treiben der Treiberschaltung (21) defi­ niert ist.

4. Signalübertragungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Impedanzwertes der Hauptüber­ tragungsleitung (100) und des Impedanzwertes der ersten und der zweiten blockinternen Übertragungsleitungen (11, 12) ungefähr doppelt so groß wie das Verhältnis der Si­ gnalamplitude auf der Hauptübertragungsleitung (100) und der Leistungsversorgungsspannung zum Treiben der Treiber­ schaltung (21) ist.

5. Signalübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandswerte des ersten und des vierten Elementes (50, 51, 131, 132) im wesentlichen gleich sind und die Widerstandswerte der zweiten, dritten und fünften Elemente (80, 81, 84) im wesentlichen gleich sind.

6. Signalübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberschaltung (21) eine Ausgangsschaltung einer Speichersteuerungs-LSI enthält, wobei die Sende-/Empfangs­ schaltung (151) eine Puffer-LSI enthält und die Empfangsschaltung (35, 36) ein durch Speicher-LSI′s ge­ bildetes Speichersystem enthält.

7. Signalübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vierte Element (131, 132) an beiden Enden der dritten blockinternen Übertragungsleitung (111) vorgese­ hen ist.

8. Signalübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vierte Element (131, 132) an einem Sendeende der dritten blockinternen Übertragungsleitung (111) vor­ gesehen ist, an dem die dritte blockinterne Übertragungs­ leitung (111) und ein Ausgangsende der Sende-/Empfangs­ schaltung (151) miteinander verbunden sind.

9. Signalempfangsmodul, der an eine Hauptübertra­ gungsleitung (100) angeschlossen ist, die durch ein er­ stes Element (50, 51) abgeschlossen ist, das einen Wider­ standswert besitzt, der gleich oder angenähert gleich dem Impedanzwert der Hauptübertragungsleitung (100) ist, gekennzeichnet durch
eine Sende-/Empfangsschaltung (151), die ein Signal empfängt und das empfangene Signal sendet,
eine erste blockinterne Übertragungsleitung (12), die ein von der Hauptübertragungsleitung (100) eingegebe­ nes Signal zur Sende-/Empfangsschaltung überträgt und ein zweites Element (81) enthält, dessen Widerstandswert gleich oder angenähert gleich einem Wert ist, der durch Subtraktion des halben Impedanzwertes der Hauptübertra­ gungsleitung (100) vom Impedanzwert der ersten blockin­ ternen Übertragungsleitung (12) erhalten wird,
eine Empfangsschaltung (35, 36), die das von der Sende-/Empfangsschaltung (151) ausgegebene Signal emp­ fängt,
eine zweite blockinterne Übertragungsleitung (111), die ein Signal zwischen der Sende-/Empfangs­ schaltung (151) und der Empfangsschaltung (35, 36) überträgt und ein drittes Element (131, 132) enthält, das mit der zweiten blockinternen Übertragungsleitung (111) verbunden ist und diese zweite blockinterne Über­ tragungsleitung (111) abschließt, und
ein viertes Element (84), das zwischen die Sende-/Empfangs­ schaltung (151) und die zweite blockinterne Übertragungsleitung (111) geschaltet ist und einen Span­ nungsabfall erzeugt.

10. Signalempfangsmodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Empfangsschaltung (35, 36) eine Referenz­ spannung (V_ref) verwendet wird und die Sende-/Empfangs­ schaltung (151) von außerhalb der Empfangsschaltung (35, 36) und der Sende-/Empfangsschaltung (151) versorgt wird.

11. Signalempfangsmodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Element (131, 132) an beiden Enden der zweiten blockinternen Übertragungsleitung (111) vorgese­ hen ist.

12. Signalempfangsmodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Element (131, 132) an einem Sendeende der zweiten blockinternen Übertragungsleitung (111) vor­ gesehen ist, an dem die zweite blockinterne Übertragungs­ leitung (111) und ein Ausgangsende der Sende-/Empfangs­ schaltung (151) verbunden sind.

13. Signalübertragungsvorrichtung, gekennzeichnet durch
eine Hauptübertragungsleitung (100), die ein erstes Element (50, 51) enthält, das die Hauptübertra­ gungsleitung (100) abschließt, und einen Impedanzwert Z0 besitzt, wobei die Signalamplitude auf der Hauptübertra­ gungsleitung (100) durch V gegeben ist,
einen ersten Schaltungsblock (1; 21, 11, 80), der mit der Hauptübertragungsleitung (100) verbunden ist und enthält:

• - eine Treiberschaltung (21), die ein Signal mit einer Treiberspannung V0 treibt, und
• - eine erste blockinterne Übertragungsleitung (11), die ein von der Treiberschaltung (21) ausgegebenes Signal zur Hauptübertragungsleitung (100) überträgt und ein zweites Element (80) enthält, das einen Spannungsabfall erzeugt, wobei die erste blockinterne Übertragungsleitung (11) einen Impedanzwert Zs besitzt, und

einen zweiten Schaltungsblock (2, 3, 4; 81, 12, 151, 84, 111, 131, 132, 35, 36), der mit der Hauptüber­ tragungsleitung (100) verbunden ist und enthält:

• - eine Empfangsschaltung (151), die ein Signal empfängt, und
• - eine zweite blockinterne Übertragungsleitung (12), die ein von der Hauptübertragungsleitung in die Empfangsschaltung (151) eingegebenes Signal überträgt und ein drittes Element (81) enthält, das einen Spannungsab­ fall erzeugt, wobei der Impedanzwert der zweiten blockin­ ternen Übertragungsleitung (12) durch Zs gegeben ist, und

wobei die Beziehung der Spannungen V0 und V sowie der Impedanzen Z0 und Zs gegeben ist durch

14. Signalübertragungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Empfangsschaltung (151) eine zweite Treiber­ schaltung enthält, die ein von der Empfangsschaltung (151) empfangenes Signal treibt, und
die Signalübertragungsschaltung enthält:

• - eine zweite Empfangsschaltung (35, 36), die ein von der zweiten Treiberschaltung ausgegebenes Signal empfängt, und
• - eine dritte blockinterne Übertragungsleitung (111), die ein Signal zwischen der zweiten Treiberschal­ tung und der zweiten Empfangsschaltung (35, 36) überträgt und ein viertes Element (131, 132) enthält, das die dritte blockinterne Übertragungsleitung (111) abschließt.

15. Signalübertragungsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Hauptübertragungsleitung (100), die ein erstes Element (50, 51) enthält, das die Hauptübertra­ gungsleitung (100) abschließt,
einen ersten Schaltungsblock (1; 21, 11, 80), der mit der Hauptübertragungsleitung (100) verbunden ist und enthält:

• - eine Treiberschaltung (21), die ein Signal treibt, und
• - eine erste blockinterne Übertragungsleitung (11), die ein von der Treiberschaltung (21) ausgegebenes Signal zur Hauptübertragungsleitung (100) überträgt und ein zweites Element (80) enthält, das einen Spannungsabfall erzeugt, und

einen zweiten Schaltungsblock (2, 3, 4; 81, 12, 151, 84, 111, 131, 132, 35, 36), der mit der Hauptüber­ tragungsleitung (100) verbunden ist und enthält:

• - eine Sende-/Empfangsschaltung (151), die ein Signal empfängt und das empfangene Signal sendet,
• - eine zweite blockinterne Übertragungsleitung (12), die ein von der Hauptübertragungsleitung (100) eingegebenes Signal zur Sende-/Empfangsschaltung (151) überträgt und ein drittes Element (81) enthält, das einen Spannungsabfall erzeugt,
• - eine Empfangsschaltung (35, 36), die ein von der Sende-/Empfangsschaltung (151) ausgegebenes Signal emp­ fängt,
• - eine dritte blockinterne Übertragungsleitung (111), die ein Signal zwischen der Sende-/Empfangs­ schaltung (151) und der Empfangsschaltung (35, 36) überträgt und ein viertes Element (131, 132) enthält, das mit der dritten blockinternen Übertragungsleitung (111) verbunden ist und diese dritte blockinterne Über­ tragungsleitung (111) abschließt, und
• - ein fünftes Element (84), das zwischen die Sende-/Empfangs­ schaltung (151) und die dritte blockinterne Übertragungsleitung (111) geschaltet ist und einen Span­ nungsabfall erzeugt,

wobei die Widerstandswerte der ersten und vierten Elemente (50, 51, 131, 132) im wesentlichen gleich sind und die Widerstandswerte der zweiten, dritten und fünften Elemente (80, 81, 84) im wesentlichen gleich sind.

16. Signalübertragungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand des ersten Elements (50, 51) einen Wert in der Nähe des Impedanzwertes der Hauptübertra­ gungsleitung (100) besitzt und der Widerstand des zweiten Elements (81) gleich oder angenähert gleich einem Wert ist, der durch Subtraktion des halben Impedanzwertes der Hauptübertragungsleitung (100) vom Impedanzwert der blockinternen Übertragungsleitung (11) erhalten wird.