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Die Erfindung betrifft eine Ladungsübertragungsanordnung mit einem Halbleiterkörper mit einer Halbleiterschicht von einem ersten Leitungstyp, wobei eine Einleseschaltungsanordnung, mit deren Hilfe örtlich Information in Form von Ladung in die Halbleiterschicht eingeführt wird, sowie eine Ausleseschaltungsanordnung vorgesehen sind, mit deren Hilfe Information an einer von der Einlesestelle entfernten Auslesestelle aus der Schicht ausgelesen wird, wobei wenigstens auf einer Seite der Schicht Steuerelektroden vorhanden sind, durch die mittels über Taktleiter zugeführte Mehrphasentaktsignale kapazitiv elektrische Felder in der Halbleiterschicht erzeugt werden, mit deren Hilfe die von der Einleseschaltungsanordnung erzeugten Ladungspakete in einer zur Schicht parallelen Richtung in Transportkanälen zur Ausleseschaltungsanordnung transpor- tiert werden können.
Eine Ladungsübertragungsanordnung dieser Art ist aus "Digest of Technical Papers of the Technology and Applications of Charge Coupled Devices", University of Edinburgh, Septem- ber 1976, S. 308, Fig. 7, bekannt. In dieser bekannten Ladungsübertragungsanordnung wird die
Einleseschaltungsanordnung durch zwei Eingangsdiffusionszonen, drei Steuerelektroden und eine
Trenndiffusionszone gebildet. Die Trenndiffusionszone ist in der Transportrichtung der Ladungs- pakete angebracht und teilt den zum Transport der Ladungspakete vorgesehenen Kanal am Anfang der Ladungsübertragungsanordnung in zwei Teile, wobei in jedem dieser Teile eine Eingangs- diffusionszone angebracht ist. Diese beiden Diffusionszonen sind zusammen mit einer Bezugs- spannungsquelle verbunden. Oberhalb jedes der beiden Kanalteile ist eine erste Steuerelektrode angeordnet.
An die beiden ersten Steuerelektroden werden verschiedene Taktsignale angelegt.
Ferner ist über den beiden Kanalteilen eine gemeinsame zweite Steuerelektrode angeordnet, der das zu verarbeitende Eingangssignal zugeführt wird. Anschliessend sind der genannten Einleseschaltungsanordnung oberhalb des einen Kanalteiles nebeneinander eine dritte und eine vierte Steuerelektrode nachgeordnet, und diesen beiden Steuerelektroden gegenüber ist oberhalb des andern Kanals eine fünfte Steuerelektrode angebracht. Die Oberfläche dieser fünften Steuerelektrode ist nahezu gleich der Summe der Oberflächen der dritten und der vierten Steuerelektrode.
Nach den zuletzt genannten Steuerelektroden endet die Trenndiffusionszone, und der Kanal ist nicht weiter zweigeteilt. Oberhalb des weiteren Kanals sind Steuerelektroden angeordnet, die gegebenenfalls unterteilt sind, wobei die erste dieser Steuerelektroden die Summierelektrode bildet. Dadurch, dass oberhalb des einen Kanalteiles eine dritte und eine vierte Steuerelektrode angeordnet sind, wogegen oberhalb des entsprechenden andern Kanalteiles nur eine einzige Steuerelektrode angeordnet ist, wird das Signal in dem einen Kanalteil in zwei Schritten transportiert, wogegen es im andern Kanalteil in einem einzigen Schritt transportiert wird. Dies bedeutet, dass das Signal im einen Kanalteil gegenüber dem Signal im andern Kanalteil verzögert wird.
Nach den genannten Steuerelektroden endet die Trenndiffusionszone und damit auch die Kanalteilung. Unter der Summierelektrode werden nun die von den beiden Kanalteilen herrührenden Signale zueinander addiert. Für einen richtigen Ladungstransport bis unterhalb der Summierelektrode ist es erforderlich, dass die Taktphasen der Taktsignale, die den in den beiden Kanalteilen der Summierelektrode vorangehenden Steuerelektroden zugeführt werden, einander gleich sind.
Da die Anzahl der Schritte des Ladungstransports für die Summierelektrode in den beiden Kanalteilen verschieden ist, ist es erforderlich, dass die Abtastzeitpunkte an den Eingängen der beiden Kanalteile verschieden gewählt werden. Bei der beschriebenen Ladungsübertragungsanordnung wird dies dadurch erzielt, dass Taktsignale zugeführt werden, die um 1800 gegeneinander in der Phase verschoben sind. Unter der Summierelektrode wird also die Summe eines Signals und eines gegenüber diesem Signal verzögerten Signals erhalten. Diese Anordnung wirkt tatsächlich wie ein Vorwärtsfilter, wie z. B. in Fig. 1 auf S. 306 der genannten Literaturstelle angegeben ist. Im vorstehend angegebenen Beispiel ist der Kanal in zwei Teile unterteilt, wobei das Signal im einen Kanalteil um einen Schritt mehr transportiert wird.
Wenn ein schärferes Eingangsfilter erforderlich ist, wird am Anfang der Ladungsübertragungsanordnung der Kanal in mehr Kanalteile unterteilt, die alle untereinander verschiedene Signalverzögerungen aufweisen. Diesbezügliche Beispiele sind in Fig. 8 und 9 auf S. 308 der genannten Literaturstelle dargestellt.
Gemäss dieser Literaturstelle erfolgt die Vorwärtsfilterung stets am Anfang der Ladungs- übertragungsanordnung. Es ist aber grundsätzlich auch möglich, die Filterung nicht am Anfang,
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sondern an einer andern Stelle in der Ladungsübertragungsanordnung vorzunehmen. Die einzige
Bedingung ist dann aber, dass die in den Kanalteilen auftretenden Zeitverzögerungen eine ganze
Anzahl von Taktperioden betragen, weil sonst die Signale in den verschiedenen Kanalteilen nicht mit der richtigen Taktphase zur Summierelektrode gelangen.
Die oben beschriebene Signalbearbeitungstechnik weist den Nachteil auf, dass nur eine zeitstarre Bearbeitung eines Eingangssignals möglich ist, und dass ferner bei einer Anwendung als Filter die Übertragungsfunktion des Filters unveränderbar ist. Die Übertragungsfunktion wird nämlich völlig durch die gewählte Geometrie des zum Filter gehörigen Teiles der Ladungs- übertragungsanordnung bestimmt, d. h. sie ist durch die Wahl dieser Geometrie fest eingebaut.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Oberflächen der Steuerelektroden verschieden ist, um die beabsichtigte Filterwirkung zu erzielen. Dies hat zur Folge, dass der Signaltransport unter den verbreiterten Steuerelektroden langsamer als unter den nicht verbreiterten verläuft, u. zw. umso langsamer, je breiter die betreffende Steuerelektrode ist. Dies bedeutet wieder, dass die höchste erreichbare Transportgeschwindigkeit der Ladungsübertragungsanordnung drastisch herabgesetzt wird, u. zw. umso stärker, je breiter die verwendeten Steuerelektroden sind.
Ein anderer Nachteil ist darin gelegen, dass durch die grosse Verschiedenheit der Steuer- elektroden-Oberflächen die Herstellung der bekannten Ladungsübertragungsanordnung erschwert wird. Ausserdem ist die Anbringung von Kontaktleitern zwischen den verschiedenen Steuerelektroden und den zugehörigen Taktleitern umso schwieriger, je mehr die Oberflächen der jeweiligen Steuerelektroden voneinander verschieden sind.
Es ist nun Ziel der Erfindung, eine Ladungsübertragungsanordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der die vorstehend erläuterten Probleme gelöst sind.
Die erfindungsgemässe Ladungsübertragungsanordnung der eingangs angegebenen Art ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Steuerelektroden oder ein Teil derselben mit dem Mittelkontakt eines Wechselschalters verbunden ist, von dem der eine Schaltkontakt mit einem Anschlusspunkt zum Anlegen einer Sperrspannung, die den Transport von Ladungspaketen in dem unteren der betreffenden Steuerelektrode liegenden Transportkanal verhindert, und der andere Schaltkontakt mit dem entsprechenden Taktleiter verbunden ist. Bei dieser Ausbildung ist von Vorteil, dass dadurch, dass der Wechselschalter zu den entsprechenden Zeitpunkten in die erforderliche Schaltlage gebracht wird, eine entsprechende Signalbearbeitung auf einfache Weise ermöglicht wird.
Dabei wird auch die Ladungstransportgeschwindigkeit von der betreffenden Steuerelektrode praktisch nicht beeinflusst, weil diese Steuerelektrode gleich den andern Steuerelektroden bemessen werden kann. Dies erbringt überdies den Vorteil, dass die Herstellung der Ladungsübertragungsanordnung begünstigt wird.
Zur Erzielung bestimmter Filterfunktionen ist es erfindungsgemäss von besonderem Vorteil, wenn die betreffende Steuerelektrode in mindestens zwei Teile in einer zur Transportrichtung der Ladungsübertragungsanordnung senkrechten Richtung unterteilt ist. Dabei ist es weiters günstig, wenn der Transportkanal in eine Anzahl von Kanalteilen unterteilt ist, die gleich der Anzahl von Teilen ist, in die die betreffende Steuerelektrode unterteilt ist, wobei jeder der Teile der Steuerelektrode als Steuerelektrode für den darunterliegenden Kanalteil wirkt.
Hiebei ist es ferner vorteilhaft, wenn der Transportkanal durch eine oder mehrere Trenndiffusionszone (n) in die Kanalteile unterteilt ist, wobei die bzw. jede der Trenndiffusionszonen zwischen zwei nebeneinanderliegenden Teilen der unterteilten Steuerelektrode angebracht ist, die je die betreffende, sich im wesentlichen in der Transportrichtung des Kanals erstreckende Trenndiffusionszone teilweise überlappen.
Eine im Hinblick auf eine Integration besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Ladungsübertragungsanordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass vor der betreffenden, als Sperrelektrode dienende Steuerelektrode, gegebenenfalls über oder in demselben Kanal, mindestens ein Abtastglied angeordnet ist, das mit einem Detektor verbunden ist, der vorzugsweise direkt mit einem Komparator verbunden ist, der die Grösse des am Ausgang des Detektors auftretenden Signals mit einem Bezugssignal vergleicht, wobei das Ausgangssignal des Komparators gegebenenfalls über Verzögerungselemente dem Steuereingang des oder der Wechselschalter zugeführt wird.
Dabei ist es weiters von Vorteil, wenn am Eingang der Ladungsübertragungsanordnung
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zwei durch eine Trenndiffusion voneinander getrennte Eingangsdiffusionszonen angebracht sind und die eine Eingangsdiffusionszone ein Bezugssignal und die andere Eingangsdiffusionszone das zu verarbeitende Signal zugeführt erhält, wodurch in der Ladungsübertragungsanordnung
Bezugsladungspakete und Signalladungspakete erzeugt werden, und wenn in dem Kanal, in dem die Bezugsladungspakete transportiert werden, für eine Teilung der Bezugsladungspakete eine zweite Trenndiffusionszone angebracht ist, die sich mindestens bis zur Sperrelektrode fortsetzt, wobei das Abtastglied nacheinander das Bezugssignal und das zu verarbeitende Signal abtastet.
Auch ist es hier günstig, wenn einer der Teile der Ladungspakete mit Hilfe einer Trenndiffusions- zone, die ein zweites Abtastglied passiert und sich bis zu einer zweiten Sperrelektrode fortsetzt, weiter geteilt wird. Dabei ist es weiters vorteilhaft, wenn die Steuereingänge der Wechselschalter, die zu der ersten und der zweiten Sperrelektrode gehören, über je einen Verzögerungskreis mit einem Ausgang der Ladungsübertragungsanordnung verbunden sind.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen noch weiter erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Ladungsübertragungsanordnung nach der Erfindung teilweise im Querschnitt, Fig. 2 schematisch den Verlauf der bei dieser Ladungs- übertragungsanordnung angewendeten Taktspannungen und ein Beispiel der Spannung an einer Steuerelektrode, der Sperrelektrode, als Funktion der Zeit, Fig. 3a und 3k zusammen ein Diagramm zur näheren Erläuterung der Wirkung der erfindungsgemässen Ladungsübertragungsanordnung, Fig. 4 bis 6 drei weitere Ladungsübertragungsanordnungen nach der Erfindung, teilweise in Draufsicht, Fig. 7 zeigt schematisch den Verlauf der angewendeten Spannungen als Funktion der Zeit, und Fig. 8 einige Abwandlungen der Ladungsübertragungsanordnung nach Fig. 6.
Die Ladungsübertragungsanordnung nach Fig. 1 enthält einen Halbleiterkörper --30-- mit einer Halbleiterschicht-31-- aus n-leitendem Silizium. Auf dieser Halbleiterschicht --31-sind wenigstens auf der in Fig. 1 oberen Seite --33-- Steuerelektroden --1, 2,3, 4,5, 6,7, 8, 9-zum Anlegen von über Taktleiter zugeführte Taktspannungen angebracht. Mit der Unterbrechungslinie zwischen den Steuerelektroden --8 und 9-- ist angedeutet, dass es möglich ist, eine grössere Anzahl von Steuerelektroden als die dargestellte Anzahl zu verwenden. Die Steuerelektroden - l und 5-- sind zusammen mit demjenigen Ausgang einer Schaltspannungsquelle --40-- verbunden, an dem ein Taktsignal mit der Phase el liegt (vgl. auch Fig. 2).
Die Steuerelektroden--2 und 6-- sind zusammen mit demjenigen Ausgang der Schaltspannungsquelle --40-- verbunden, an dem ein Taktsignal mit der Phase dz liegt. Die Steuerelektroden-3 und 7-- sind zusammen mit demjenigen Ausgang der Schaltspannungsquelle --40-- verbunden, dem ein Taktsignal mit der Phase dz entnommen werden kann. Die Steuerelektroden --4 und 9-- sind zusammen mit demjenigen Ausgang der Schaltspannungsquelle --40-- verbunden, an dem ein Taktsignal mit der Phase °4 liegt. Die Steuerelektrode --8-- ist die sogenannte Sperrelektrode.
Diese Steuerelektrode - ist mit einem Wechselschalter --20--, genauer gesagt mit dessen Mittelkontakt, verbunden, wobei der eine Schaltkontakt --22-- dieses Wechselschalters --20-- mit der als Anschlusspunkt zum Anlegen einer Sperrspannung dienenden negativen Anschlussklemme einer Gleichspannungsquelle --E-- verbunden ist, deren andere Anschlussklemme an Erdpotential liegt, und wobei der andere Schaltkontakt --21-- des Wechselschalters mit demjenigen Ausgang der Schaltspannungsquelle --40-- verbunden ist, der das Taktsignal mit der Phase t, führt. In der Halbleiterschicht --31-- ist eine Eingangsdiffusionszone --13-- vorgesehen, die über einen Anschlussleiter --15-- mit einer Signalspannungsquelle --50-- verbunden ist. Eine Sperrschicht --32-wird durch eine Isolierschicht aus Siliziumdioxyd gebildet.
In der Halbleiterschicht --31-ist ausserdem eine Ausgangsdiffusionszone --14-- vorhanden, die mit einem Ausleseleiter --16-verbunden ist. Die Ausgangsdiffusionszone --14-- und der Ausleseleiter --16-- bilden zusammen eine Ausleseschaltungsanordnung. Die Eingangsdiffusionszone --13-- und der Einleseleiter --15-bilden zusammen mit den ersten Steuerelektroden einen Teil der Einleseschaltungsanordnung der Ladungsübertragungsanordnung. Die Dicke und die Dotierungskonzentration der Halbleiterschicht
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derart gering, dass in der Halbleiterschicht --31-- quer zu dieser Schicht ein elektrisches Feld mit einer derartigen Stärke erzeugt werden kann, dass über die ganze Dicke der Schicht eine Erschöpfungszone gebildet wird, ohne dass Lawinenvervielfachung auftritt.
Die in Fig. 1 gezeigte
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Ladungsübertragungsanordnung ist von dem z. B. in der DE-OS 2252148 (NL-OS 7114770) beschriebe- nen Typ. In dieser Anordnung erfolgt der Transport elektrischer Ladung im wesentlichen über das Innere der Halbleiterschicht. Beim Betrieb kann Information in Form eines Paketes von Majori- tätsladungsträgern in einem einer oder mehreren der Steuerelektroden gegenüberliegenden Gebiet der Halbleiterschicht gespeichert und von andern Ladungspaketen mittels elektrischer Felder in Er- schöpfungszonen getrennt werden, die dieses Gebiet einschliessen und sich quer über die Halbleiter- schicht erstrecken.
Während des Ladungstransports werden die Ladungstäger des genannten
Ladungspaketes vom vorgenannten Gebiet der Halbleiterschicht zu einem folgenden Gebiet dadurch transportiert, dass zwischen den entsprechenden Steuerelektroden eine Spannung angelegt wird, wobei die Ladungsträger wenigstens im wesentlichen über das Innere der Halbleiterschicht vom ersten Gebiet zum folgenden Gebiet fliessen, bis das zuerst genannte Gebiet der Halbleiterschicht erschöpft ist. Die Dotierungskonzentration und die Dicke der Halbleiterschicht sollen dabei naturgemäss derart gering sein, dass die Halbleiterschicht über ihre ganze Dicke erschöpft werden kann, ohne dass Lawinenvervielfachung auftritt. Eine derartige niedrig dotierte Halbleiterschicht kann z.
B., wie auch in der vorerwähnten DE-OS 2252148 angegeben ist, durch eine homogen dotierte hochohmige epitaktische Schicht gebildet werden, die auf einem Träger oder Substrat vom entgegengesetzten Leitungstyp abgelagert ist.
In Fig. 3a bis 3k ist schematisch angegeben, wie die Bildung eines Ladungspaketes, dessen Transport sowie dessen Zurückhalten und Summieren stattfindet. Im Zeitinvervall : 1 ist die Spannung an den Steuerelektroden-l, 4,5, 8 und 8'-- gleich +10 V und die Spannung an den Steuerelektroden --2, 3,6 und 7-- gleich 0 V (vgl. Fig. 2). Dadurch werden unter den Elektroden --1, (4-+ 5) und (8 + 8')-sogenannte Potentialmulden gebildet, wie in Fig. 3a dargestellt ist.
In der Potentialmulde unter den Steuerelektroden --4 und 5-- ist ein Ladungspaket--S (l)-vorhanden. Unter der Eingangsdiffusionszone --15-- ist eine kontinuierliche Potentialmulde vorhanden, die viele Male tiefer ist als die andern Potentialmulden in der Ladungsübertragungsanordnung. Dies ist in Fig. 3a bis 3k symbolisch mit einer mäanderförmigen Linie an der Unterseite der Potentialmulde unter der Eingangsdiffusionszone --15-- angedeutet. Am Eingang wird mit Hilfe der Eingangsdiffusionszone --15-- und der ersten Steuerelektroden ein zweites Ladungs- paket-S (2)- gebildet. Im Zeitintervall T,, ist die Spannung an den Steuerelektroden-l, 2,5, 6 und 8'-- gleich + 10 V und die Spannung an den Steuerelektroden-3, 4,7 und 8-gleich 0 V.
Dadurch werden unter den Steuerelektroden -- (1+ 2), (5 + 6) und 8'-- Potentialmulden erhalten, wie in Fig. 3b dargestellt ist. Das Ladungspaket--S (l)- ist dadurch um eine Stelle in der Transportrichtung weitergeschoben. In Fig. 3c ist angegeben, wie das Ladungspaket
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Gebiet unter der Steuerelektrode --7-- zum Gebiet unter der Steuerelektrode --8'-- statt. Aus Fig. 3d und 3e geht hervor, wie die beiden Ladungspakete--S (I) und S (2)- mit Hilfe der als Sperrelektrode wirksamen Steuerelektrode --8-- zueinander addiert werden. Im Zeitintervall T 7 ist die Summe der Ladungspakete-S (l) + S (2)-- an die Steuerelektrode --8-- gelangt und hat die Sperrspannung der Steuerelektrode --8-- beseitigt.
In Fig. 3g bis 3j wird angegeben, wie mit Hilfe der Steuerelektroden --7, 8 und 8'-- die Summe der Ladungspakete-S (l) und S (2)- nach rechts transportiert wird. Im Zeitintervall T, wird die Steuerelektrode --8-- wieder an die Sperrspannung-E angelegt, und die Steuerelektrode --8-- wirkt in den Zeitintervallen T11'12'13 und T14 wieder als Sperrelektrode. In diesen Zeitintervallen werden die Ladungs- pakete-S (3) und S (4)- auf die oben in Zusammenhang mit den Ladungspaketen-S (l) und S (2)-beschriebene Weise (vgl. Fig. 3e und 3f) zueinander addiert. In Fig. 3k ist schliesslich ein Zustand ähnlich wie in Fig. 3c gezeigt, nun jedoch im Zusammenhang mit den Ladungspaketen-S (3) undS (4)--.
Aus der vorstehenden Beschreibung der Wirkung der Ladungsübertragungsanordnung gemäss Fig. 1 geht hervor, dass, wenn mit Hilfe des Wechselschalters --20-- abwechselnd die Sperrspannung und ein Taktimpuls mit der Phase t4 an die Steuerelektrode-8-- angelegt wird, stets zwei Ladungspakete zueinander addiert werden. Selbstverständlich wird, wenn jeweils zwei Taktimpulse zurückgehalten werden, stets die Summe von drei Ladungspaketen erhalten. Im allgemeinen gilt die folgende Beziehung :
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wobei T die Taktperiode der ursprünglichen Taktimpulse t, ist, die den Steuerelektroden angeboten werden, und M die Anzahl der mit Hilfe der Sperrspannung zurückgehaltenen Impulse darstellt.
Dies bedeutet, mit andern Worten, dass die Taktfrequenz der Taktimpulses, gleich (M+1). T ist. In Fig. 2 ist M=l. Die Ladungsübertragungsanordnung nach Fig. 1 wirkt bei dieser Schaltungsweise wie ein Vorwärtsfilter, wobei die in bezug aufeinander verzögerten Ladungspakete völlig zueinander addiert werden. Wenn erwünscht ist, dass nur Bruchteile von Ladungspaketen zueinander addiert werden, kann dies mit Hilfe einer Trenndiffusionszone erzielt werden, wie in Fig. 4 dargestellt ist.
In der Ladungsübertragungsanordnung nach Fig. 4 ist unter den Steuerelektroden --3, 4,5, 6 und 7-- eine Trenndiffusionszone --12-- vorhanden, die sich bis zur Steuerelektrode-8'fortsetzt. Die ursprüngliche Steuerelektrode ist nun in zwei Teile --8 und 88-- aufgeteilt, die teilweise die Trenndiffusionszone --12-- überlappen. Der Teil --8-- ist mit dem Wechselschalter --20-- und der Teil --88-- ist mit demjenigen Ausgang der Schaltspannungsquelle --40-- verbunden, dem die Taktphase e4 zugeführt wird. Mittels der Trenndiffusionszone --12-- wird der für den Ladungstransport vorgesehene Kanal unter den Steuerelektroden --3, 4,5, 6,7, 8 und 88-in zwei Teile a und (1-a) unterteilt.
Im Teil (1-a) findet der Ladungstransport normal statt, weil die Steuerelektrode --88-- fest mit einem Taktleiter verbunden ist. Im Teil a befindet sich die Sperrelektrode --8--. Der Transport von Ladung durch diesen Kanalteil findet auf die bereits an Hand der Fig. 1 beschriebene Weise statt. Der Wechselschalter --20-- und ein Wechselschalter --23-- werden synchron betätigt. Der Schaltkontakt --25-- des Wechselschalters --23-- wird mit Hilfe einer Gleichspannungsquelle --51-- genügend positiv gehalten, damit keine Ladung am Eingang injiziert wird, wenn der Eingang mit diesem Schaltkontakt verbunden ist.
Der einzige Unterschied besteht darin, dass nun nur ein Teil (entsprechend dem Teil a) des unter der Steuerelektrode --2-- vorhandenen Ladungspaketes während eines Taktimpulses zurückgehalten wird, während der übrige Teil (Teil 1-a) normal transportiert wird. Das Ausgangssignal Y (t) entspricht nun der nachstehenden Beziehung : Y (t) = (l-a). S (t) + a. S (t-T) (2)
Die Anordnung wirkt also wieder wie ein Vorwärtsfilter.
Wenn die negative Spannung an
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--12-- entsprechendFig. 4 angegeben (aber nicht kürzer als eine Verzögerungsstufe) gemacht wird, so dass das zurückgehaltene Ladungspaket beim Zurückfliessen jenseits der Trenndiffusionszone --12-- gelangen kann, und ausserdem am Eingang kontinuierlich abgetastet wird, wirkt die Ladungsübertragungsanordnung nach Fig. 4 wie ein rekursives Filter. Das zurückgehaltene Ladungspaket fliesst in diesem Fall bis jenseits der Trenndiffusionszone --12-- zurück und wird dann neuerlich geteilt, usw. Das Ausgangssignal Y (t) entspricht dann der neuen Beziehung : Y (t) = (1-a). S (t) + a. Y (T-T) (3) Wenn z.
B. a = y-gewählt und ein Eingangsabtastsignal mit dem Wert 1 dem Eingang angeboten wird, treten am Ausgang nacheinander die Ladungen 2 usw. auf, die als Referenzladungen verwendet werden können.
Die Trenndiffusionszone --12-- kann noch kürzer gemacht oder sogar völlig weggelassen werden, wenn die Sperrspannung E derart positiv gewählt wird, dass das unter der Steuerelektrode - liegende Ladungspaket von der Steuerelektrode-8'- nicht weiter transportiert werden kann. Die Anordnung wirkt in diesem Fall wie ein Filter nach der Beziehung (2).
Die in Fig. 1 und 4 dargestellten Ladungsübertragungsanordnungen weisen im Vergleich zum eingangs erläuterten Stand der Technik die folgenden wesentlichen Vorteile auf.
Nach Wahl können jeder Steuerelektrode, die mit einem Wechselschalter verbunden ist, zwei Funktionen zuerkannt werden, wobei diese Funktionen auch nach Wahl erfüllt werden können.
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Die Bearbeitung, der jedes Ladungspaket in der beschriebenen Ladungsübertragungsanordnung unterworfen wird, kann also nach Wahl dadurch eingestellt werden, dass zu passend gewählten Zeitpunkten der Wechselschalter in die gewünschte Lage versetzt wird. Es ist auch möglich, die Übertragungsfunktion der Ladungsübertragungsanordnung vorher dadurch festzulegen, dass dazu der Wechselschalter vorher in die gewünschte Lage versetzt wird.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die Transportgeschwindigkeit der Ladungsübertragungsanordnung von der betreffenden Steuerelektrode nahezu nicht beeinflusst wird, weil diese Steuerelektrode dieselben Abmessungen in der Transportrichtung wie die übrigen Steuerelektroden aufweisen kann.
Dadurch, dass die Abmessungen der Steuerelektroden gleich gewählt werden können, wird weiters erreicht, dass die Herstellung der Ladungsübertragungsanordnung nicht ausserordentlich erschwert wird. Weiters können bestimmte Signalbearbeitungen mit der beschriebenen Ladungsübertragungsanordnung auf einfachere, schnellere, genauere oder billigere Weise als bisher durchgeführt werden.
In Fig. 5 ist eine weitere Ladungsübertragungsanordnung dargestellt, mit deren Hilfe analoge Signale mit digitalen Signalen multipliziert werden können. Die Ladungsübertragungsanordnung gemäss Fig. 5 enthält Steuerelektroden --100 bis 110, 208,209 und 210--. Eine Eingangsdiffusionszone --13-- ist wieder über eine Leiterbahn --15-- und eine Signalquelle --50-- mit einem Punkt konstanten Potentials verbunden. Die Steuerelektroden --101, 105 und 109-- sind mit einem Taktleiter --A-- verbunden, der mit demjenigen Ausgang der Schaltspannungsquelle --40-- verbunden ist, an dem ein Taktsignal mit der Phase el angeboten wird. Die Steuerelektroden
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mit der Phase ti angeboten wird.
Die Steuerelektrode --104-- ist mit einem Taktleiter --D-- verbunden, der mit demjenigen Ausgang der Schaltspannungsquelle --40-- verbunden ist, der ein Taktsignal mit der Phase führt. Der Taktleiter --D-- ist weiters mit Schaltkontakten --22, 25, 28 und 31-- von Wechselschaltern --20, 23,26 bzw. 30--verbunden. Die andern Schaltkontakte - -21, 24,27 und 29-- dieser Wechselschalter sind mit der negativen Klemme einer Gleichspannungsquelle --E-- verbunden, deren positive Klemme mit einem Erdpotential liegenden Punkt verbunden ist. Die Steuerelektroden --108, 208 und 210-- sind mit den Mittelkontakten der Wechselschalter - -20, 23,26 bzw. 30--verbunden.
Ferner sind im Halbleiterkörper Trenndiffusionszonen --51, 52, 53-- erzeugt, um eine Kanalteilung zu erzielen.
Die Wirkungsweise der Ladungsübertragungsanordnung nach Fig. 5 ist folgende. Dem Eingang (--13, 15--) wird abwechselnd ein dem zu verarbeitenden Eingangssignal S proportionales Ladungspaket und kein Ladungspaket auf die oben an Hand der Anordnung nach Fig. 4 beschriebene Weise angeboten. Vom Eingang her werden die genannten Ladungspakete an den Trenndiffusions-
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in der Anordnung gegebenenfalls von den Steuerelektroden --108, 208,209 bzw. 210-- auf die oben an Hand der Fig. 1 und 4 beschriebene Weise zurückgehalten werden können.
Die Genauigkeit der Teilung hängt im wesentlichen von der Genauigkeit der Positionierung der Trenndiffusions- zonen --51 bis 53-- und der Gleichheit der Schwellwertspannungen unter den Steuerelektroden
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--51-- liegendenAusgang --14-- der Anordnung eine Steuerelektrode, die für dieses Ladungspaket gegebenenfalls wie eine Sperrelektrode während einer Taktperiode wirkt, je nach der Lage des zugehörigen Wechselschalters --20, 23,26 oder 29--. Nach den Trenndiffusionszonen liegt wieder ein gemein-
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samer Kanal vor, in dem sich diejenigen Ladungspakete eines Eingangsladungspaketes, die nicht zurückgehalten worden sind, wieder treffen und ein neues Ladungspaket S4 bilden.
Alle Teilpakete, die während eines Taktimpulses verzögert worden sind, werden eine Periode später zu einem Ladungspaket S g zusammengefügt und werden, ebenso wie das Ladungspaket S4, aber eine Periode später, zum Ausgang geführt. Am Ausgang erscheint dann zunächst S4 :
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Spaket--S S (n) - - während einer Taktperiode zurückgehalten worden ist. Die Ladungspakete S4 und S5 - gelangen nacheinander an denselben Ausgang --16-- und können mit Hilfe bekannter Techniken extern an verschiedene Signalleitungen angelegt werden. Die Ladungspakete S4 und S5 können aber auch in der Ladungsübertragungsanordnung selbst dadurch voneinander getrennt werden,
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vorgesehen wird und diese Elektroden abwechselnd gesperrt werden.
Ausserdem ist eine grössere oder eine geringere Anzahl von Teilungen möglich als im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 angegeben.
Überdies können die unterschiedlichen Teilungen nacheinander durchgeführt werden, so dass sich die Teilungen gegenseitig nicht beeinflussen können. Dadurch wird eine grössere Genauigkeit erhalten. In gewissen Fällen ist es wünschenswert, den Kanal zu verbreitern, bevor die eigentliche Teilung stattfindet. Dies kann dadurch erzielt werden, dass dafür gesorgt wird, dass die Trenndiffusionszone schräg zur Mitte des Hauptkanals verläuft. Die Steuerelektroden, die gegebenenfalls als Sperrelektrode wirken können, brauchen nicht wie in Fig. 5 angegeben im selben Abstand vom Eingang zu liegen. Wenn sie z. B. jeweils eine Stufe weiter angeordnet sind, ist es möglich, die Wechselschalter --20, 23,26 und 30-- in Reihe anzusteuern. Kanalteilungen können auch auf andere Weise als in Fig. 5 angegeben erzielt werden, z.
B. dadurch, dass Oxydänderungen oder Trenntore verwendet werden. Weiters können auch Ladungspakete mehrere Male nacheinander zurückgehalten werden, und es sind andere Steuerungen am Eingang möglich.
Die in den Zeichnungen dargestellten Ladungsübertragungsanordnungen sind prinzipiell von dem in der DE-OS 2252148 (NL-OS 7114770) beschriebenen Typ. Selbstverständlich können die erfindungsgemässen Massnahmen auch bei andern Arten von Ladungsübertragungsanordnungen angewendet werden, wie etwa jenen gemäss der AT-PS Nr. 303818 (NL-OS 6805705) oder gemäss "Electronics" vom 21. Juni 1971, S. 50 bis 59.
Die Ladungsübertragungsanordnung nach Fig. 6 enthält einen Halbleiterkörper mit einer n-leitenden Halbleiterschicht --31--, z. B. aus Silizium. Auf dieser Halbleiterschicht --31-- ist wenigstens auf einer Seite eine Anzahl von Steuerelektroden-106, 106'-usw. angebracht, die in Fig. 6 nicht alle numeriert sind. Die Steuerelektrode --106-- ist mit dem Ausgang einer
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--41-- verbunden,trode-107-und die mit ihr verbundenen nichtnumerierten Steuerelektroden sind mit dem Ausgang einer Schaltspannungsquelle --40-- verbunden, an dem ein Taktsignal mit der Phaser, abgegeben wird.
Die Steuerelektrode --108-- und die mit ihr verbundenen nichtnumerierten Steuerelektroden sind mit dem Ausgang der Schaltspannungsquelle --40-- verbunden, an dem ein Taktsignal mit der Phase t,, abgegeben wird. Die Steuerelektrode --109-- und die mit ihr verbundenen nichtnumerierten Steuerelektroden sind mit dem Ausgang der Schaltspannungsquelle --40-- verbunden, an dem ein Taktsignal mit der Phraser abgegeben wird. Die Steuerelektrode --110-- und die mit ihr verbundenen nichtnumerierten Steuerelektroden sind mit dem Ausgang der Schalt-
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spannungsquelle --40-- verbunden, an dem ein Taktsignal mit der Phase ze abgegeben wird.
Der zuletzt genannte Ausgang ist ausserdem mit dem einen Schaltkontakt --24-- eines Wechselschalters - und dem einen Schaltkontakt --21-- eines Wechselschalters --20-- verbunden. Die andern Schaltkontakte --22 und 25-- der Wechselschalter --20 bzw. 23-- sind mit dem Ausgang der Schalt-
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Der Mittelkontakt des Wechselschalters --20-- ist mit der Steuerelektrode --103-- verbunden, während der eine Schaltkontakt --21-- dieses Wechselschalters mit der Steuerelektrode --102-verbunden ist. Der Mittelkontakt des Wechselschalters --23-- ist mit der Steuerelektrode --105-verbunden, während der Schaltkontakt --24-- dieses Wechselschalters mit der Steuerelektrode - 104-- verbunden ist.
Die Steuerelektrode --100-- ist mit dem Eingang eines Detektors --200-- verbunden. Der Ausgang dieses Detektors --200-- ist mit dem Eingang einer Abtast- und Halteschaltung --201-und mit dem Eingang einer Abtast- und Halteschaltung --202-- verbunden. Die Ausgänge der Abtast- und Halteschaltungen --201 und 202-- sind mit je einem Eingang eines Komparators --203-verbunden, dessen Ausgang mit dem Eingang einer flankengesteuerten bistabilen Kippschaltung
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den Wechselschalter --20-- und ist anderseits mit dem Eingang eines Verzögerungskreises --210-- verbunden. Der Ausgang dieses Verzögerungskreises --210-- ist über einen Verzögerungskeis --212-- mit einem Punkt --213-- verbunden.
Die Steuerelektrode --101-- ist mit dem Eingang eines Detektors --205-- verbunden, dessen Ausgang mit dem Eingang einer Abtast- und Halteschaltung --206-- und dem Eingang einer Abtast- und Halteschaltung --207-- verbunden ist. Die Ausgänge der Abtast- und Halteschaltungen --206 und 207-- sind mit je einem Eingang eines Komparators --208-- verbunden, dessen Ausgang mit dem Eingang einer flankengesteuerten bistabilen Kippschaltung --209-- verbunden ist. Der Ausgang der bistabilen Kippschaltung --209-- betätigt einerseits den Wechselschalter --23-und ist anderseits mit dem Eingang eines Verzögerungskreises --211-- verbunden, dessen Ausgang mit einem Punkt --214-- verbunden ist.
Die Steuereingänge--216 und 221-- der Detektoren - 200 und 205-- sind mit demjenigen Ausgang der Schaltspannungsquelle --40-- verbunden, an dem das Taktsignal mit der Phase zo abgegeben wird. Die Steuereingänge --215 und 220-der Detektoren --200 und 205-- sind dagegen mit demjenigen Ausgang der Schaltspannungsquelle - verbunden, an dem das Taktsignal mit der Phase < 1 > 1 abgegeben wird. Der Steuereingang --217-- der Abtast- und Halteschaltung --201-- und der Steuereingang --222-- der Abtastund Halteschaltung --207-- sind mit demjenigen Ausgang der Schaltspannungsquelle --41-- verbunden, an dem das Taktsignal mit der Phase t abgegeben wird.
Der Steuereingang --218-der Abtast- und Halteschaltung --202-- und der Steuereingang --223-- der Abtast- und Halteschaltung --206-- sind mit demjenigen Ausgang der Schaltspannungsquelle --41-- verbunden, an dem das Taktsignal mit der Phase e* abgegeben wird. Der Steuereingang --219-- der bistabilen Kippschaltung --204-- und der Steuereingang --224-- der bistabilen Kippschaltung --209-sind schliesslich mit demjenigen Ausgang der Schaltspannungsquelle --41-- verbunden, an dem das Taktsignal mit der Phase a abgegeben wird. In der Halbleiterschicht --31-- sind weiters die Trenndiffusionszonen --32, 33,34 und 35-- auf die dargestellte Weise angebracht. Ferner sind in der Halbleiterschicht --31-- zwei Eingangsdiffusionszonen --13 und 13'-angebracht, die mit Eingängen --R bzw. A-- der Ladungsübertragungsanordnung verbunden sind.
Für die Detektoren --200 und 205-- können aus der Literatur bekannte Schaltungen verwendet werden. So kann z. B. ein Detektor vom sogenannten "floating gate"-Typ Anwendung finden, wie in "Digest of Technical Papers" der "International Solid State Circuits Conference", Februar 1976, S. 194 und 195, beschrieben ist. Derselbe Detektortyp ist auch im Buch "Charge Transfer Devices",
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"Advancesder "International Solid State Circuits Conference", Februar 1974, S. 156 und 157, beschrieben ist. Ferner kann ein Detektor vom Stromdetektionstyp verwendet werden, wie z. B. in"Transactions on Electron Devices", Band ED 23, Nr. 2, S. 265 ff. beschrieben ist.
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Für die Abtast- und Halteschaltungen --201, 202,206 und 207-können z. B. Schaltungen verwendet werden, wie sie in E. E. E. Journal of Solid State Circuits", Band SC-12, Nr. 3,
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233, Fig. 4Circuits" von 1976 im Kapitel "Analog", S.192 und 193, beschrieben ist.
Als bistabile Kippschaltung kann z. B. eine Schaltung vom Typ Philips HEF 4013 B verwendet werden, wie sie im Philips Data Handbook "Digital Integrated Circuits-LOCMOS", SC 6,10-77, Teil 6, Oktober 1977, beschrieben ist.
Die Wirkung der Ladungsübertragungsanordnung nach Fig. 6 wird nun mit Hilfe des Zeitdiagramms nach Fig. 7 näher erläutert. Der Eingangsdiffusionszone-13'- wird am Eingang - ein analoges Signal zugeführt, während der Eingangsdiffusionszone --13-- ein Bezugssignal (Eingang --R--) zugeführt wird. Es wird nun angenommen, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt mit Hilfe dieser Diffusionen Ladungspakete A (n) bzw. R (n) der Ladungsübertragungsanordnung unter der Steuerung der Signale t bzw. < 1 > * zugeführt werden. Das Ladungspaket R (n) ist nach Injektion am Eingang der Anordnung von dem Kanaltrenner --33-- in zwei Teilpakete geteilt.
Das über der Trenndiffusionszone --33-- liegende Teilpaket verfolgt seinen Weg durch die Ladungsübertragungsanordnung und wird später wieder durch die Trenndiffusionszone --34-geteilt usw. Das unter der Trenndiffusionszone --33-- liegende Teilpaket gelangt in den untersten Kanalteil und befindet sich zum Zeitpunkt t0 unter der Steuerelektrode --100-- und wird dann vom Detektor --200-- detektiert. Das am Ausgang des Detektors --200-- abgegebene Signal wird
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Die Steuerelektrode --100-- wird zum Zeitpunkt tol auf den Befehl des Steuereingangs --216-des Detektors --200-- mit Hilfe dieses Detektors auf einen Spannungspegel gebracht, der gleich dem der Spannung am Eingang --215-- dieses Detektors --200-- ist.
Zum Zeitpunkt tl befindet sich das Ladungspaket A (n), das zuvor mit Hilfe der Eingangsdiffusionszone --13'-- in die Ladungsübertragungsanordnung injiziert worden ist, unter der Steuerelektrode --100-- und wird mit Hilfe des Detektors --200-- detektiert. Das am Ausgang des Detektors --200-- auftretende Signal wird von der Abtast- und Halteschaltung --202-- zum Zeitpunkt tl abgetastet und vom Zeitpunkt t'an festgehalten. Die Steuerelektrode --100-- wird zum Zeitpunkt t'l auf den Befehl des Steuereingangs --216-- des Detektors --200-- auf einen Spannungspegel gebracht, der gleich dem der Spannung am Eingang --215-- dieser Detektorschaltung --200-- ist.
Die an den Ausgängen der beiden Abtast-und Halteschaltungen-201 und 202-- auftretenden Signalwerte werden nun im Komparator --203-- miteinander verglichen. Wenn das Ladungspaket A (n) - grösser als das Ladungspaket R (n) ist, erscheint am Ausgang des Komparators eine logische "1", und wenn das Ladungspaket--A (n) kleiner als das Ladungspaket- R (n) ist, erscheint am Ausgang des Komparators --203-- eine logische "0". Dieser Ausgang liefert den Wert des ersten Bits.
Zum Zeitpunkt t 2 wird der Wert des am Ausgang des Komparators --203-- auftretenden logischen Signals mit der positiven Flanke des Steuersignals von der Kippschaltung --204-- übernommen. Die Kippschaltung --204-- gibt diesen Wert des logischen Signals an den Verzögerungskreis --210-- weiter, der zusammen mit dem folgenden Verzögerungskreis --212-- dafür sorgt, dass das am Ausgang der Kippschaltung --204-- abgegebene logische Signal am Punkt 213 erscheint, wenn das von der Kippschaltung --209-- abgegebene logische Signal, das auch zum Ladungspaket
A (n) gehört, am Punkt --214-- erscheint. Ausserdem wird das logische Ausgangssignal der Kippschaltung-204-- zur Steuerung des Wechselschalters --20-- benutzt.
Wenn das Ausgangssignal der Kippschaltung --204-- eine logische "1" ist, wird der Mittelkontakt des Wechselschalters --20-- mit dem Schaltkontakt --21-- verbunden. Wenn das Ausgangssignal der Kipp- schaltung --204-- eine logische "0" ist, wird der Mittelkontakt des Wechselschalters --20-mit dem Schaltkontakt --22-- verbunden. Beim Diagramm nach Fig. 7 ist davon ausgegangen, dass
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kontakt des Wechselschalters --20-- mit dem Schaltkontakt --22-- verbunden ist. Erst zum Zeitpunkt t, kann dieses Ladungspaket unter der Steuerelektrode --103-- hindurch transportiert
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Beim vorstehend beschriebenen Beispiel folgt einem Ladungspaket A (n) des Eingangssignals am Eingang --A-- das zugehörige Bezugsladungspaket R (n).
Es werden aber stetig Ladungspakete
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nach Fig. 2 ist angenommen, dass
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Im Ausführungsbeispiel der Ladungsübertragungsanordnung nach Fig. 6 ist eine mögliche Integrationsweise dargestellt. Schematisch ist dies in Fig. 8a nochmals angegeben. Die in Fig. 8 verwendeten Bezugsziffern entsprechen dabei denen des Ausführungsbeispieles nach Fig. 6. Andere Integrationsweisen sind aber ebenfalls möglich, und in Fig. 8b, 8c und 8d sind drei weitere
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mögliche Integrationsformen dargestellt. Im Beispiel nach Fig. 8b ist der Abstand zwischen den
Trenndiffusionszonen, die als Kanalteiler wirken, grösser vorgesehen.
Dies hat einerseits den
Vorteil, dass in der Längsrichtung der Ladungsübertragungsanordnung mehrere Anordnungsmöglich- keiten für die Sperrelektrode vorliegen, während anderseits der Vorteil erhalten wird, dass der ungünstige Einfluss der Rückwirkung der Sperrelektrode auf die Teilung weniger gross ist.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 8c ergibt den Vorteil, dass die Potentialmulden für die Kanal- teiler alle bis zu etwa dem gleichen Pegel gefüllt werden. Dadurch werden Fehler in den Potential- mulden infolge von z. B. Schwellenunterschieden relativ auf ein Mindestmass beschränkt. Ausserdem tritt nun nie ein seitlicher Ladungstransport auf, wodurch die Transportgeschwindigkeit der
Ladungsübertragungsanordnung optimal sein kann.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 8d werden die Ladungspakete voneinander getrennt gehalten, wodurch sie am Ausgang der Ladungsüber- tragungsanordnung wieder verwendet werden können. Somit kann zwischen gequanteltem Signal und/oder analogem Signal gewählt werden.
In dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel werden die Bezugsladung und die Signalladung von derselben Abtastelektrode detektiert. Es ist aber auch möglich, beide Ladungspakete mit
Hilfe verschiedener Abtastglieder zu detektieren, wodurch die Abtast- und Halteschaltungen gegebenenfalls entfallen können. Es sei weiters bemerkt, dass Kanalteilungen auch auf andere als die angegebene Weise erzielt werden können, z. B. durch Anwendung von Ionenimplantation oder durch Anwendung von Oxyänderungen. Weiters können für die Steuerelektroden sowohl Poly- silizium- als auch Aluminiumelektroden Anwendung finden.
Die in den Ausführungsbeispielen dargestellten Ladungsübertragungsanordnungen sind von dem in der DE-OS 2252148 (NL-OS 7114770) beschriebenen Typ. Selbstverständlich können die Massnahmen nach der Erfindung auch bei andern Ladungsübertragungsanordnungen, wie z. B. den in der AT-PS Nr. 303818 (NL-OS 6805705) und z. B. den in "Electronics", 21. Juni 1971,
S. 50 bis 59, beschriebenen Anordnungen, angewendet werden.
Die Ladungsübertragungsanordnung kann auch als vervielfachender Analog/Digital-Umsetzer verwendet werden. Ferner kann, wenn eine genaue Teilung erforderlich ist, die Steuerelektrode über dem Anfang der Kanalunterteilung anders bemessen, z. B. verbreitert, ausgeführt werden.
Ausserdem kann mit der Ladungsübertragungsanordnung auch auf andere Weise das analoge Signal kodiert werden, z. B. im Grey-Code. Dazu können den Komparatoren Umkehrschaltungen nachgeordnet werden, wobei der Steuereingang einer solchen Umkehrschaltung mit dem Ausgang der vorhergehenden Kippschaltung verbunden wird, die die Umkehrschaltung gegebenenfalls einschaltet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ladungsübertragungsanordnung mit einem Halbleiterkörper mit einer Halbleiterschicht von einem ersten Leitungstyp, wobei eine Einleseschaltungsanordnung, mit deren Hilfe örtlich Information in Form von Ladung in die Halbleiterschicht eingeführt wird, sowie eine Ausleseschaltungsanordnung vorgesehen sind, mit deren Hilfe Information an einer von der Einlesestelle entfernten Auslesestelle aus der Schicht ausgelesen wird, wobei wenigstens auf einer Seite der Schicht Steuerelektroden vorhanden sind, durch die mittels über Taktleiter zugeführte Mehrphasentaktsignale kapazitiv elektrische Felder in der Halbleiterschicht erzeugt werden, mit deren Hilfe die von der Einleseschaltungsanordnung erzeugten Ladungspakete in einer zur Schicht parallelen Richtung in Transportkanälen zur Auslesesehaltmtgsa. nordnung.
transportiert werden können, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Steuerelektroden (8,102, 108) oder ein Teil derselben mit dem Mittelkontakt (20, 23,26, 30) eines Wechselschalters (20,23, 26,30) verbunden ist, von dem der eine Schaltkontakt (22) mit einem Anschlusspunkt zum Anlegen einer Sperrspannung, die den Transport von Ladungspaketen in dem unter der betreffenden Steuerelektrode liegenden Transportkanal verhindert, und der andere Schaltkontakt (21) mit dem entsprechenden Taktleiter verbunden ist.
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