(57)【要約】【課題】回路モジュールをメインバスに結合するまたは回路モジュールとメインバスとの結合を解除する回路システムおよびその方法を提供する。【解決手段】回路システムは、メインバス（１０１）と、サブバス（１０７）に接続された回路モジュール（１０５）と、サブバス（１０７）とメインバス（１０１）との間に接続され、かつ、第１飽和状態では第１インダクタンスを有し、第２飽和状態では第２インダクタンスを有し、第１インダクタンスは第２インダクタンスより小さい可飽和磁気スイッチ（１０９）と、磁気スイッチ（１０９）をメインバス（１０１）にサブバス（１０７）を結合する第１飽和状態にする、または、磁気スイッチ（１０９）をメインバス（１０１）とサブバス（１０７）との結合を解除する第２飽和状態に決定する手段（１１１）と、を有する。【選択図】図１
2007503632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインバス（１０１；４０１）と、
サブバス（１０７；４２５、４３９）に接続された回路モジュール（１０５；４１５、４２９）と、
前記サブバス（１０７；４２５、４３９）と前記メインバス（１０１；４０１）との間に接続され、かつ、第１飽和状態では第１インダクタンスを有し、第２飽和状態では第２インダクタンスを有し、前記第１インダクタンスは前記第２インダクタンスより小さい、可飽和磁気スイッチ（１０９；４２７、４４１）と、
前記可飽和磁気スイッチ（１０９；４２７、４４１）を、前記メインバス（１０１；４０９）に前記サブバス（１０７；４２５、４３９）を結合するための前記第１飽和状態と、前記メインバス（１０１；４０９）と前記サブバス（１０７；４２５、４３９）との結合を解除するための前記第２飽和状態とのいずれか１つの状態に決定する手段（１１１）と、
を有する回路システム。
【請求項２】
前記メインバス（１０１；４０１）はメモリバスであり、前記回路モジュールはメモリモジュールである請求項１に記載の回路システム。
【請求項３】
前記可飽和磁気スイッチ（１０９；４２７、４４１）は、導体（３０３；３０５，３１１）と、前記導体（３０３，３０５，３１１）を流れるＤＣ電流により可飽和である強磁性体（３０１，３０７，３１３）とを有する請求項１または２に記載の回路システム。
【請求項４】
前記強磁性体（３０１，３０７，３１１）は、強磁性のトロイダルコア（３０１）であり、前記導体（３０３）は、前記強磁性のトロイダルコア（３０１）の周りに複数回巻かれている請求項３に記載の回路システム。
【請求項５】
前記強磁性体（３０７，３１３）は、前記導体（３０５，３１１）の少なくとも１部分を取り囲んでいる請求項３に記載の回路システム。
【請求項６】
前記導体（３１１）は、基板（３０９）上に形成されたストリップ線であり、前記強磁性体（３１３）は、前記ストリップ線（３１１）の少なくとも１部分を取り囲んでいる請求項３に記載の回路システム。
【請求項７】
前記可飽和磁気スイッチ（１０９；４２７、４４１）は、導体（３０３；３０７，３１１）と、前記導体（３０３，３０５，３１１）を流れるＤＣ電流により可飽和である強磁性体（３０１，３０７，３１３）とを有し、前記決定する手段（１１１）が作動して、前記導体（３０３，３０５，３１１）を流れる第１ＤＣ電流を発生させ、前記強磁性体（３０１，３０７，３１３）を飽和させ、前記磁気スイッチ（１０９；４２７、４４１）を前記第１飽和状態にする請求項１〜６のいずれか１項に記載の回路システム。
【請求項８】
前記決定する手段（１１１）は、第１スイッチ状態と第２スイッチ状態とを取り得るスイッチ（４２１，４３３）により前記導体（３０３，３０５，３１１）に接続されたＤＣ電流源を有し、前記決定する手段（１１１）は前記スイッチ（４２１，４３３）を、前記第１スイッチ状態では第１ＤＣ電流を発生させるために前記導体（３０３，３０５，３１１）を前記ＤＣ電流源に接続させるようにし、前記第２スイッチ状態では前記接続器（３０３，３０５，３１１）を前記ＤＣ電流源から切断させるようにする請求項７に記載の回路システム。
【請求項９】
前記決定する手段（１１１）は、前記回路モジュール（４１５、４２９）中に組み込まれ、前記スイッチ（４２１，４３３）は、前記サブバス（４２５，４３９）により前記導体（３０３，３０５，３１１）に結合されている請求項８に記載の回路システム。
【請求項１０】
前記ＤＣ電流源は、スイッチ（４１２，４３３）と接続ピン（４１９，４３７）との間に結合されている終端抵抗器（４１７，４３５）を有し、前記接続ピン（４１９，４３７）には、ＤＣ電流を発生させるために、ＤＣ電圧が印加されている請求項９に記載の回路システム。
【請求項１１】
前記回路システムは、さらに、前記可飽和磁気スイッチ（１０９；４２７、４４１）が前記第１飽和状態の時に、前記回路モジュール（１０５；４１５，４２９）に情報を記憶させるために、前記メインバス（１０１；４０１）に情報信号を供給するメモリ制御器（４１３）を有する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の回路システム。
【請求項１２】
前記回路モジュール（１０５；４１５、４２９）は、前記抵抗器（４１７）と並列的に結合された別のスイッチ（５０３）を有し、前記スイッチ（５０３）は、前記回路モジュール（４１５）中に保存された情報に応じて前記メインバス（４０１）への電流を変調するために、前記抵抗器（４１７）を橋絡するまたは橋絡しない請求項１０または１１に記載の回路システム。
【請求項１３】
回路モジュールをメインバス（１０１；４０１）に結合する、または、回路モジュールとメインバス（１０１；４０１）との結合を解除する方法であって、
サブバス（１０７）に結合された回路素子（１０５）を設ける工程であって、前記サブバス（１０７）が可飽和磁気スイッチ（１０９）により前記メインバスに結合されており、かつ、前記可飽和磁気スイッチが、第１飽和状態では第１インダクタンスを有し、第２飽和状態では第２インダクタンスを有し、第１インダクタンスは第２インダクタンスより小さい、工程と、
前記磁気スイッチ（１０９）を前記第１飽和状態に決定して、前記メインバス（１０１）に前記サブバス（１０７）を結合する、あるいは、前記磁気スイッチ（１０９）を前記第２飽和状態に決定して、前記サブバス（１０７）と前記メインバス（１０９）との結合を解除する工程と、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、回路モジュールを有し、回路モジュールをメインバスに結合しまたは回路モジュールとメインバスとの結合を解除する回路システムに関する。この回路システムは特にメモリシステムであり、この回路モジュールは特にメモリモジュールであり、メインバスは特にメモリバスである。
【０００２】
回路モジュールからデータを読むために、または、メモリモジュールにデータを書き込むために、メモリモジュールにアクセスするメインバスが設けられている。通常、回路モジュールは、サブバスを介して、メインバスに接続されている。通常、メモリバスとサブバスとは、複数の伝送線により形成されている。従来のメモリシステムまたはメモリサブシステムの構造は、複数のメモリモジュールを用い、各々のメモリモジュールが、各メインバスによってメモリバスに接続されている。このような複数のメモリモジュールを有するメモリシステムでは、１時点で、１つのメモリモジュールまたは１つのランクのみが能動状態となる。
【０００３】
(例えばコンピュータメモリのデータバス用の)マルチドロップバスでは、データ速度は、例えばバスに接続されている受信部入力容量または送信部入力容量などの負荷の数が多くなると、しばしば制限を受ける。したがって、非能動状態のモジュールの寄生パラメータにより、信号が歪み、バスの全帯域幅および／または接続可能なメモリモジュールの数が制限される。この寄生パラメータには、非能動状態のモジュールの入力容量と、非能動状態のモジュールであるがゆえに終端のない伝送線スタブによって生じる反射とが含まれる。これらのスタブによりインピーダンス障害が生じ、この結果、信号形状を歪ませる反射が生じる。したがって、複数の回路モジュールを含むこのようなメモリシステムのデータバスにおけるデータ速度は、非能動状態のモジュールの寄生パラメータにより影響を受け、制限される。
【０００４】
従来、非能動状態の素子とデータバスとの接続を切断し、バスに接続されている素子の数を減らす様々な技術が用いられている。第１の方法は、２〜４個の独立したデータバス、すなわちドライバを用い、ドライバ毎の負荷の数を受容可能な範囲内に抑えるという方法である。しかし、この方法では、非常にコストがかかる。これゆえに、現在の設計では、例えばＭＯＳＦＥＴトランジスタまたはダイオードなどのスイッチを用いて、バスと非能動状態の素子との接続を切断することにより、上述の問題を解決している。しかし、この方法では、スイッチの特性により生じる寄生の影響を受けてしまう。これに加えて、スイッチの切替により生じる過渡インパルスが生じて、メモリバスへ結合してしまい、さらなる信号妨害が生じる可能性がある。この問題を解決するため、過渡現象を避ける複雑な回路を設けることができる。しかし、この場合、システムが複雑になり、コストが上昇してしまう。
【０００５】
本発明の目的は、回路モジュールをメインバスに結合する、または、回路モジュールとメインバスとの結合を解除する効率的な着想を提供することである。
【０００６】
この目的は、請求項１に記載の回路システムにより、または、請求項１３に記載の回路モジュールをメインバスに結合するまたは回路モジュールとメインバスとの結合を解除するための方法により達成される。
【０００７】
本発明は、メインバスと、サブバスに接続された回路モジュールと、サブバスとメインバスとの間に接続された可飽和磁気スイッチであり、かつ、第１飽和状態では第１インダクタンスを有し、第２飽和状態では第２インダクタンスを有し、第１インダクタンスは第２インダクタンスより小さい可飽和磁気スイッチと、磁気スイッチを、メインバスにサブバスを結合するための第１飽和状態に、または、磁気スイッチを、メインバスとサブバスとの結合を解除するための第２飽和状態に決定する手段と、を有する回路システムを提供する。
【０００８】
本発明は、さらに、回路モジュールをメインバスに結合し、または、回路モジュールとメインバスとの結合を解除する方法であって、サブバスに結合された回路モジュールを設ける工程であって、前記サブバスが、磁気スイッチによりメインバスに結合されており、かつ、磁気スイッチが、第１飽和状態では第１インダクタンスを有し、第２飽和状態では第２インダクタンスを有し、第１インダクタンスは第２インダクタンスより小さい、工程と、前記磁気スイッチを第１飽和状態に決定して、メインバスにサブバスを結合する、または、前記磁気スイッチを第２飽和状態に決定して、サブバスとメインバスとの結合を解除する工程とを含む方法を提供する。
【０００９】
本発明は、回路モジュールを、磁気スイッチを用いて、メインバスに結合することができる、または、メインバスとの結合を解除することができるという知見に基づいている。特に、強磁性体を有する磁気スイッチを流れる電流に対するインダクタンスの非線形依存性が、結合および結合の解除に利用できることが見出された。
【００１０】
本発明の利点は、スイッチングを行うために１つの部材のみ、例えば磁気スイッチとしてのスロットルのみを追加すればよいので、コスト面で効率的にメモリモジュールをメインバスに結合することができる、または、メモリモジュールとメインバスとの結合を解除することができることである。本発明の別の利点は、本発明の着想に基づけば、磁気スイッチを流れる電流に対するコンダクタンスの依存性を示す曲線は、常に区別可能であるので、コストを追加することなく、スイッチングの間に過渡インパルスを生じさせないという点である。
【００１１】
本発明のさらに別の利点は、結合および結合の解除は、実質的にスイッチを通る電流により制御されるので、追加的な回路はあまり複雑にならないという点である。
【００１２】
本発明のさらに別の利点は、ダイオードスイッチの場合に生じるスイッチ間でのＤＣの電圧降下または電圧シフトが生じないという点である。さらに、ＭＯＳＦＥＴスイッチを用いた場合に生じるような、著しい容量の追加はない。また、スイッチ状態は自己制御可能であるので、対応する素子の状態が非導通（Ｚ）状態に変わる時に、スイッチは信号の接続を切断する。本発明のスイッチは、コネクターまたは基板に組み込むことができる。
【００１３】
本発明の実施形態を、以下に添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第１実施形態に係る回路システムの概略図である。
【００１５】
図２ａは、磁界強度に応じた誘導曲線を示す図である。
【００１６】
図２ｂは、磁気スイッチを流れる電流に応じた誘導曲線を示す図である。
【００１７】
図３ａは、本発明の磁気スイッチの第１実施形態を示す図である。
【００１８】
図３ｂは、本発明の磁気スイッチの別の実施形態を示す図である。
【００１９】
図３ｃは、本発明の磁気スイッチの別の実施形態を示す図である。
【００２０】
図４は、本発明の回路システムの別の実施形態を示す図である。
【００２１】
図５は、本発明の回路システムの別の実施形態を示す図である。
【００２２】
図１に示す回路システムは、メインバス１０１を有し、このメインバスは、メインバス１０１とグランドとの間に接続された抵抗器１０３で終端されている。図１に示す回路システムは、さらに、伝送線であるサブバス１０７に接続された回路モジュール１０５を有する。サブバス１０７は、可飽和磁気スイッチ１０９により、メインバス１０１に結合されている。さらに、可飽和磁気スイッチを第１飽和状態または第２飽和状態に決定する手段１１１が、可飽和磁気スイッチ１０９に結合されている。
【００２３】
以下に図１に示す回路システムの機能を説明する。
【００２４】
メインバス１０１は、コンピュータメモリのデータバスまたはその他のバスであり、複数の周辺機器を互いに接続するために動作している。回路モジュール１０５をメインバス１０１に結合するために、可飽和磁気スイッチ１０９が、実質的に回路モジュール１０５とメインバス１０１との間に結合されている。より具体的に言えば、可飽和磁気スイッチ１０９は、サブバスとメインバス１０１との間に接続されている。サブバスの別の部分を、可飽和磁気スイッチ１０９とメインバス１０１との間に設けてもよい。
【００２５】
可飽和磁気スイッチ１０９は、第１飽和状態では第１インダクタンスを有し、第２飽和状態では第２インダクタンスを有する。第１インダクタンスは第２インダクタンスより小さい。可飽和磁気スイッチ１０９のインダクタンスが、実質的にＡＣ（交流電流）インピーダンスを決めるので、可飽和磁気スイッチ１０９のインダクタンス（およびそのインピーダンス）が０に近づく時に、回路モジュール１０５はメインバス１０１に結合される。したがって、可飽和磁気スイッチ１０９のインダクタンスが無限に近づく時、回路モジュール１０５とメインバス１０１との結合は解除される。
【００２６】
しかし、実際のシステムでは、可飽和磁気スイッチ１０９のインダクタンスは、０に近づくこともないし、無限に近づくこともない。そこで、第１インダクタンスが第２インダクタンスより十分に小さい（例えば、１０の因数で小さい）場合に、回路モジュール１０５はメインバス１０１に結合されたものと考える。逆に、可飽和磁気スイッチ１０９が第２インダクタンスを有するときに、回路モジュール１０５とメインバス１０１との結合が解除されたものと考える。
【００２７】
磁気スイッチ１０９を、メインバス１０１にサブバス１０７（したがって回路モジュール１０５）を結合する第１飽和状態にするために、または、磁気スイッチ１０９を、サブバス１０７（したがって回路モジュール１０５）とメインバス１０１との結合を解除する第２飽和状態にするために、可飽和磁気スイッチを第１飽和状態または第２飽和状態に決定する手段１１１を用いる。
【００２８】
可飽和磁気スイッチ１０９は、導体と、ＤＣ電流により可飽和である強磁性体とを有することが好ましい。この場合に、磁気スイッチ１０９を、第１飽和状態（回路モジュール１０５をメインバス１０１に結合するための低いインピーダンスが特徴的である飽和状態）にするために、決定する手段１１１を作動させ、ＤＣ電流（例えば、第１ＤＣ電流）を発生させ、導体に通して、強磁性体を飽和させる。
【００２９】
回路モジュール１０５とメインバス１０１との接続を解除するために、決定する手段１１１は、導体を通る第２ＤＣ電流を発生させる。第２ＤＣ電流は第１ＤＣ電流より小さく、磁性材料の飽和の程度を低くし、その結果、磁気スイッチ１０９は、より大きなインダクタンスを特徴とする第２飽和状態になる。第２ＤＣ電流の値は０であることが好ましい。しかし、第２ＤＣ電流は０以外の値（例えば、１μＡ）であってもよく、これにより、可飽和磁気スイッチ１０９が有する強磁性体は、常にある程度飽和している。こうして用いられるＤＣ電流は、可飽和磁気スイッチ１０９から、終端抵抗器１０３を介して、グランドまで流れる。
【００３０】
磁気スイッチングの物理学的な効果を説明するために、図２ａおよび図２ｂを参照して説明を行う。
【００３１】
図２ａは、強磁性体の誘導Ｔと磁界強度との関係を示したグラフである。本発明の可飽和磁気スイッチ１０９が有する強磁性体を磁化させるための磁界強度が強くなる時と弱くなる時とで、誘導が同じ曲線をたどらない、すなわちヒステリシスを示すことがわかる。
【００３２】
図２ｂは、磁性材料を有する本発明の磁気スイッチにおける、磁気スイッチすなわち導体を流れる電流に対するインダクタンスの非線形依存性を示す図であり、図中基本的な依存性が示されている。例えば、図２ｂ中、第１電流が導体に流された場合は、磁気スイッチのインダクタンスは、第２電流が導体に流された場合の磁気スイッチの第２インダクタンスよりも小さい。なお、第２電流の値は、第１電流の値よりも小さい。第２電流の値が０である場合は、第２インダクタンスは、最大値に近づき、これにより（高周波）インピーダンスが高くなる。
【００３３】
本発明の磁気スイッチは、磁化があるレベル（このレベルは、用いる強磁性体に応じて異なる）を越えると、磁気伝導度が小さくなるという強磁性体の特性に基づいている。上述のように、強磁性曲線を有するスロットルである磁気スイッチの、インダクタンス、したがって高周波インピーダンスは、スイッチを流れる電流に非線形依存している。飽和磁気スイッチのインダクタンス（したがって、ＡＣインピーダンス）は、非飽和磁気スイッチのインダクタンスのＭ倍も小さい。なお、Ｍは、強磁性曲線材料の磁気伝導度である。現在の高周波強磁性体では、Ｍの値は、１００以下である。
【００３４】
図２ｂに示すように、磁気スイッチのインダクタンスは、スイッチを流れる電流が大きくなるにしたがって、小さくなる。インダクタンスが小さくなると、磁気スイッチのインピーダンスが低くなるので、回路モジュール（能動状態の素子）がメインバスに結合される。この場合、回路モジュールが能動状態の素子であると考えられるので、図２ｂで示す能動状態の素子の信号を、回路モジュールに伝える、または、回路モジュールから伝えることができる。したがって、スイッチを流れる電流が少なくなるにしたがい、スイッチのインダクタンスが大きくなる。例えば、スイッチを流れる第２電流の値が０の場合、スイッチインダクタンス、したがってスイッチのインピーダンスが、最大値に近づく。これゆえに、図２ｂで示した非能動状態の素子の信号は、能動状態の場合に比較してより高い高周波インピーダンスになるので、回路モジュールは、メインバスとの接続が解除されたと考えられる（非能動状態の素子）。
【００３５】
図３ａ、図３ｂおよび図３ｃは、本発明の磁気スイッチの好適な実施形態を示す。
【００３６】
図３ａは、強磁性体として機能する強磁性のトロイダル（環状面の）コア３０１を示す。図３ａの磁気スイッチは、さらに、この強磁性コア３０１の周りに複数回巻かれた導体３０３を備えている。
【００３７】
さらに、第２巻線を用いて、磁気スイッチの状態を変化させるための磁界を発生させることができる。
【００３８】
図３ａに示す磁気スイッチは、非飽和状態で大きなインダクタンスを示し、飽和状態で小さなインダクタンスを示すという特徴があり、その結果、このような強磁性スイッチは、飽和状態と非飽和状態とで、互いに著しく異なる特性を示す。
【００３９】
図３ｂに示す磁気スイッチは、強磁性体３０７に取り囲まれた導体３０５を有する。強磁性体がスイッチングを行うのに必要な飽和状態を得るために、強磁性体３０７は、一般に導体３０５の少なくとも１部分を取り囲めば十分である。
【００４０】
図３ｂの磁気スイッチの利点は、強磁性体がワイヤ上に設けられ（パイプオンワイヤ）ていて、回路モジュールをメインバスに接続するコネクターに組み込むことができるという点である。図３ｂの構成のさらなる特徴は、図３ａに示した磁気スイッチと比較して、寄生が小さく、交差容量が小さいことである。さらに、図３ｂに示した磁気スイッチは、図３ａで示したトロイダル磁気スイッチよりも、低コストで製造することができる。
【００４１】
図３ｃで示す磁気スイッチは、基板３０９を有し、この基板の上にストリップ線としての導体３１１が形成されている。導体３１１の一部分は、シェル形をした強磁性体３１３により取り囲まれている。しかし、スイッチングの目的のみのためには、強磁性体は、導体３１１のより小さい部分を取り囲めば十分である。強磁性体３１１は、プリント基板（ＰＣＢ）トレース用のシェルとして形成してもよい。図３ｃの構成の利点は、トレースインピーダンスが制御されること、および低寄生であることである。
【００４２】
本発明の磁気スイッチの材料としては、例えば、コバルトを強磁性体として用いることができる。
【００４３】
本発明により達成される、図３ｃのプレーナ技術で実装した磁気スイッチの利点、特にコスト面での効率は、数ギガビット／秒のデータ速度の場合にのみ得られる。これ以外の場合では、磁気スイッチの寸法、したがってコストは、非常に高くなってしまう。
【００４４】
図４に、本発明の回路システムの別の実施形態を示す。
【００４５】
図４に示す回路システムは、長さ５，０００ｍｉｌの第１トレース４０３と、長さ５００ｍｉｌの第２トレース４０５と、長さ５００ｍｉｌの第３トレース４０７とで特徴付けられるメインバス４０１を有している。なお、１ｍｉｌ＝０．０２５４ミリメートルである。第１トレース４０３と、第２トレース４０５と、第３トレース４０７とは直列に接続されている。なお、各トレースの長さは、一例として選択したにすぎない。
【００４６】
メインバス４０１は、第３トレース４０７とグランドとの間に接続された終端抵抗器４０９で終端されている。メインバス４０１は、他端では、（制御可能な）スイッチ４１１を介して、グランドに結合されている。スイッチ４１１は、例えば、トランジスタとすることができる。
【００４７】
スイッチ４１１は、スイッチ４１１の制御入力とグランドとの間に接続されている制御器４１３により制御されている。
【００４８】
図４の回路システムは、さらに、回路モジュール４１５を有する。回路モジュール４１５は、終端抵抗器４１７が、接続ピン４１９とスイッチ４２１との間に直列に接続されていることに特徴がある。スイッチ４２１は、終端抵抗器４１７と、グランドに終端されている容量４２３との間に結合されている。容量４２３は、回路モジュール４１５の入力容量を表している。
【００４９】
回路モジュール４１５は、スイッチ４２１を介してサブバス４２５に接続されている。サブバス４２５は、磁気スイッチ４２７により、メインバス４０１に結合され、これにより、終端抵抗器４１７と、サブバス４２５と、磁気スイッチ４２７とが直列に接続されている。このようにして構成されたメモリスロット（スロット１）は、第１トレース４０３と第２トレース４０５との間で、メインバス４０１に結合されている。サブバス４２５の長さは、例えば５００ｍｉｌである。
【００５０】
図４で示す回路システムには、第２メモリスロット（スロット２）も示されているが、このスロットは、第２トレース４０５と第３トレースとの間のある点において、メインバス４０１に結合されている。第２メモリスロットの構造は、上述の第１メモリスロットの構造と同じである。より具体的には、第２メモリスロットは回路モジュール４２９を有しており、回路モジュール４２９は容量４３１によって特徴付けられる。容量４３１は、スイッチ４３３およびスイッチ４３３に直列に接続された終端抵抗器４３５に結合されているとともに、グランドに結合されている。終端抵抗器４３５は、スイッチと接続ピン４３７との間に結合されている。
【００５１】
回路モジュール４２９は、サブバス４３９と、サブバス４３９に直列に接続されている磁気スイッチ４４１とによって、メインバス４０１に結合されている。サブバス４３９の長さは、例えば５００ｍｉｌである。
【００５２】
以下に、図４に示す回路システムの機能を説明する。
【００５３】
図４は、書き込み動作の実施形態を示しており、能動状態の素子となるメモリ４１５が、書き込みのためにアクセスされる。このために、スイッチ４２１が閉じられ、ＤＣ電圧（例えば、ｖｄｄ）が接続ピン４１９に印加される。これにより生じたＤＣ電流は、回路モジュールを通り、磁気スイッチ４２１を超えて、サブバス４２５（スタブ）を通り、終端抵抗器４０９を介してグランドに流れる。磁気スイッチ４２７は、例えば、強磁性体を有するスロットルである。ＤＣ電流は強磁性体を飽和させ、これにより磁気スイッチを飽和させ、この結果磁気スイッチ４２７のインダクタンスが小さくなる。抵抗器４１７・４１９を流れるＤＣ電流が、スロットル４２７の強磁性コアを飽和させるので、スロットル４２７のインダクタンスは、無視可能なほどに小さくなると考えられ、その結果、回路モジュール４１５にアクセスすることができる。
【００５４】
回路モジュール４１５にデータ（情報）を書き込むために、制御器４１３は、メモリに書き込まれる情報に応じて、スイッチ４１１の位置を制御し、メインバス４０１を駆動する。
【００５５】
能動状態ではないスロット２のスイッチ４３３は開いている。このように、サブバス４３９と、入力容量とは、終端のないスタブ線となっている。このような、スタブ線の妨害効果に対処するために、本発明では、磁気スイッチ４４１が設けられている。より具体的には、スロットル４４１のインダクターを電流が通らないので、サブバス４３９および容量４３１は、マザーボードのメインバス（データバス）４０１から分離されている。スロットル４４１の強磁性体は飽和していないので、スロットル４４１のインダクタンスは大きく、したがってＡＣインピーダンスも高い。
【００５６】
図４に示したメモリ制御器４１３は、各磁気スイッチ４２７および／または磁気スイッチ４４１が、低いＡＣインピーダンスを特徴とする第１飽和状態にある時に、回路モジュール４１５および／または回路モジュール４２９に情報を記憶するために、メインバスに情報信号を供給する。
【００５７】
図４で示した実施形態では、磁気スイッチを第１飽和状態または第２飽和状態に決定する手段は、スイッチ４２１・４３３と接続ピンとの間に結合された（ダイ上の）抵抗器４１７・４３５を有するＤＣ電流源により形成されている。したがって、上記決定する手段は、各回路モジュール４１５・４２９中に組み込まれ、各スイッチ４１２・４２２は、各サブバス４２５・４３９により、各スロットル４２７・４４１の導体に結合されている。
【００５８】
あるいは、上記決定する手段を各回路モジュール４１５・４２９の外側に配してもよい。この場合には、上記決定する手段は、メモリモジュールの外側に、ＤＣ電流源と、該ＤＣ電流源を各磁気スイッチと接続するまたは各磁気スイッチから分離するためのスイッチとを有する。
【００５９】
図５に示す実施形態は、回路モジュール４１５からの読み取り動作を示す。読み取り動作では、メインバス４０１は、制御器（図５では不図示）との接続を切断している。さらに、メインバス４０１は、抵抗器４０９で終端する端部に対向する端部において、終端抵抗器５０１により接地されて終端されている。
【００６０】
回路モジュール４１５の終端抵抗器４１７と並列に、スイッチ５０３が接続されている。スイッチ５０３は、制御器５０５により制御される。
【００６１】
以下に、図５に示す回路システムの機能に関して説明する。
【００６２】
スイッチ４２１が閉じられているので、ＤＣ電流はスロットル４２７の強磁性体を飽和させる。したがって、回路モジュール４１５は、メインバスに結合される。
【００６３】
制御器５０５は、抵抗器４１７を橋絡するためにスイッチ５０３を閉じ、または抵抗器４１７を橋絡しないようにスイッチ５０３を開く。これにより、磁気スイッチ４２７を通る電流は、回路モジュール４１５中に保存された情報に応じて変調される。スロットル４２７の強磁性体が飽和するので、ＤＣ電流は、変調されて、飽和したスロットル４２７を越える。モジュール４１５に保存されたデータは、矢印５０６で示されるように、終端抵抗器５０１において読み取り可能である。
【００６４】
なお、終端抵抗器５０１は、任意選択的に設けられた抵抗器にすぎない。さらに、回路モジュール４１５・４２９は、シリコンチップ中に組み込むことができる。さらに、磁気スイッチ以外の全てのスイッチは、トランジスタ、好ましくは電界効果トランジスタとして形成することができる。
【００６５】
一般に、メインバス上の能動状態の素子は、対応するスイッチを流れる飽和レベルのＤＣ電流を生成し、電流レベルを、飽和レベルを上回るように変えることによりデータを駆動する。非能動状態の素子では、非能動状態の素子の入力容量と、各サブバスにより形成されるスタブ線（スタブトレース）とが、ＤＣ電流が流れない磁気スイッチの高いインピーダンスにより、バスから分離される。
【００６６】
バスは複数の線から構成することができる。各磁気スイッチを各線用に設けてもよいし、各磁気スイッチを複数の線用に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る回路システムの概略図である。
【図２ａ】磁界強度に応じた誘導曲線を示す図である。
【図２ｂ】磁気スイッチを流れる電流に応じた誘導曲線を示す図である。
【図３ａ】本発明の磁気スイッチの第１実施形態を示す図である。
【図３ｂ】本発明の磁気スイッチの別の実施形態を示す図である。
【図３ｃ】本発明の磁気スイッチの別の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の回路システムの別の実施形態を示す図である。
【図５】本発明の回路システムの別の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０１，４０１              メインバス
１０３，４０９，５０１，４１７，４３５      終端抵抗器
１０５，４１５，４２９      回路モジュール
１０７，４２５，４３９      サブバス
１０９，４２７，４４１      可飽和磁気スイッチ
１１１                      可飽和磁気スイッチを第１飽和状態または第２飽和状態に決定する手段
３０１                      強磁性のトロイダルコア
３０３，３０５，３１１      導体
３０７，３１３              強磁性体
４０３                      第１トレース
４０５                      第２トレース
４０７                      第３トレース
４１１，４２１，４３３，５０３    スイッチ
４０３，５０５              制御器
４２３，４３３              容量
５０６                      矢印
【図３Ａ】
2007503632.tif 000003
【図３Ｂ】
2007503632.tif 000004
【図３Ｃ】
2007503632.tif 000005
【図４】
2007503632.tif 000006
【図５】
2007503632.tif 000007
【図１】
2007503632.tif 000008
【図２Ａ】
2007503632.tif 000009
【図２Ｂ】
2007503632.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成17年4月12日(2005.4.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインバス（１０１；４０１）と、
サブバス（１０７；４２５、４３９）に接続された回路モジュール（１０５；４１５、４２９）と、
前記サブバス（１０７；４２５、４３９）と前記メインバス（１０１；４０１）との間に接続された導体（３０３；３０５，３１１）と、前記導体（３０３，３０５，３１１）を流れるＤＣ電流により可飽和である強磁性体（３０１，３０７，３１３）とを有し、かつ、第１飽和状態では第１インダクタンスを有し、第２飽和状態では第２インダクタンスを有し、前記第１インダクタンスは前記第２インダクタンスより小さい、可飽和磁気スイッチ（１０９；４２７、４４１）と、
前記可飽和磁気スイッチ（１０９；４２７、４４１）を、前記メインバス（１０１；４０９）に前記サブバス（１０７；４２５、４３９）を結合するための前記第１飽和状態と、前記メインバス（１０１；４０９）と前記サブバス（１０７；４２５、４３９）との結合を解除するための前記第２飽和状態とのいずれか１つの状態に決定する手段（１１１）と、
を有する回路システム。
【請求項２】
前記メインバス（１０１；４０１）はメモリバスであり、前記回路モジュールはメモリモジュールである請求項１に記載の回路システム。
【請求項３】
前記強磁性体（３０１，３０７，３１１）は、強磁性のトロイダルコア（３０１）であり、前記導体（３０３）は、前記強磁性のトロイダルコア（３０１）の周りに複数回巻かれている請求項１に記載の回路システム。
【請求項４】
前記強磁性体（３０７，３１３）は、前記導体（３０５，３１１）の少なくとも１部分を取り囲んでいる請求項１に記載の回路システム。
【請求項５】
前記導体（３１１）は、基板（３０９）上に形成されたストリップ線であり、前記強磁性体（３１３）は、前記ストリップ線（３１１）の少なくとも１部分を取り囲んでいる請求項１に記載の回路システム。
【請求項６】
前記可飽和磁気スイッチ（１０９；４２７、４４１）は、導体（３０３；３０７，３１１）と、前記導体（３０３，３０５，３１１）を流れるＤＣ電流により可飽和である強磁性体（３０１，３０７，３１３）とを有し、前記決定する手段（１１１）が作動して、前記導体（３０３，３０５，３１１）を流れる第１ＤＣ電流を発生させ、前記強磁性体（３０１，３０７，３１３）を飽和させ、前記磁気スイッチ（１０９；４２７、４４１）を前記第１飽和状態にする請求項１〜５のいずれか１項に記載の回路システム。
【請求項７】
前記決定する手段（１１１）は、第１スイッチ状態と第２スイッチ状態とを取り得るスイッチ（４２１，４３３）により前記導体（３０３，３０５，３１１）に接続されたＤＣ電流源を有し、前記決定する手段（１１１）は前記スイッチ（４２１，４３３）を、前記第１スイッチ状態では第１ＤＣ電流を発生させるために前記導体（３０３，３０５，３１１）を前記ＤＣ電流源に接続させるようにし、前記第２スイッチ状態では前記接続器（３０３，３０５，３１１）を前記ＤＣ電流源から切断させるようにする請求項６に記載の回路システム。
【請求項８】
前記決定する手段（１１１）は、前記回路モジュール（４１５、４２９）中に組み込まれ、前記スイッチ（４２１，４３３）は、前記サブバス（４２５，４３９）により前記導体（３０３，３０５，３１１）に結合されている請求項７に記載の回路システム。
【請求項９】
前記ＤＣ電流源は、スイッチ（４１２，４３３）と接続ピン（４１９，４３７）との間に結合されている終端抵抗器（４１７，４３５）を有し、前記接続ピン（４１９，４３７）には、ＤＣ電流を発生させるために、ＤＣ電圧が印加されている請求項８に記載の回路システム。
【請求項１０】
前記回路システムは、さらに、前記可飽和磁気スイッチ（１０９；４２７、４４１）が前記第１飽和状態の時に、前記回路モジュール（１０５；４１５，４２９）に情報を記憶させるために、前記メインバス（１０１；４０１）に情報信号を供給するメモリ制御器（４１３）を有する請求項１〜９のいずれか１項に記載の回路システム。
【請求項１１】
前記回路モジュール（１０５；４１５、４２９）は、前記抵抗器（４１７）と並列的に結合された別のスイッチ（５０３）を有し、前記スイッチ（５０３）は、前記回路モジュール（４１５）中に保存された情報に応じて前記メインバス（４０１）への電流を変調するために、前記抵抗器（４１７）を橋絡するまたは橋絡しない請求項９または１０に記載の回路システム。
【請求項１２】
回路モジュールをメインバス（１０１；４０１）に結合する、または、回路モジュールとメインバス（１０１；４０１）との結合を解除する方法であって、
前記回路モジュールはサブバスに結合され、前記サブバスは可飽和磁気スイッチ（１０９）により前記メインバスに結合され、前記可飽和磁気スイッチ（１０９）は、前記サブバスと前記メインバスとの間に接続された導体と、前記導体を流れるＤＣ電流により可飽和である強磁性体とを有し、前記磁気スイッチは、第１飽和状態では第１インダクタンスを有し、第２飽和状態では第２インダクタンスを有し、前記第１インダクタンスは前記第２インダクタンスより小さく、
前記磁気スイッチ（１０９）を前記第１飽和状態に決定して、前記メインバス（１０１）に前記サブバス（１０７）を結合する、あるいは、前記磁気スイッチ（１０９）を前記第２飽和状態に決定して、前記サブバス（１０７）と前記メインバス（１０９）との結合を解除する工程を含む方法。
【国際調査報告】
2007503632.tif 000011
2007503632.tif 000012