DE2335989B2 - Bucket chain control - Google Patents

Bucket chain control

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DE2335989B2 DE19732335989 DE2335989A DE2335989B2 DE 2335989 B2 DE2335989 B2 DE 2335989B2 DE 19732335989 DE19732335989 DE 19732335989 DE 2335989 A DE2335989 A DE 2335989A DE 2335989 B2 DE2335989 B2 DE 2335989B2
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Description

Die Erfindung beschäftigt sich mit einem Problem, das bei Eimerkettenschaltungen, wie sie beispielsweise aus »IEEE Journal of Solid-State Circuits«, Juni 1969, Seiten 131 bis 136, bekannt sind, auftritt SolcheThe invention is concerned with a problem that occurs with bucket chain circuits, such as those for example from "IEEE Journal of Solid-State Circuits", June 1969, pages 131 to 136, are known, such occurs Eimerkettenschaltungen weisen eine Vielzahl von gleichartigen Stufen auf, die jeweils aus einem Transistor und einem zwischen dessen Steueranschluß und dessen Kollektoranschluß liegenden Kondensator bestehen und derart hintereinandergeschaltet sind, daßBucket chain circuits have a plurality of similar stages, each of which consists of one Transistor and a capacitor lying between its control connection and its collector connection exist and are connected in series in such a way that der Kollektoranschluß des einen mit dem Emitteranschluß des nächstfolgenden Transistors verbunden ist, wobei die Steueranschlüsse der geradzahligen Transistoren von einem ersten rechteckförmigen Taktsignal und die Steueranschlüsse der ungeradzahligen Transithe collector connection of one is connected to the emitter connection of the next following transistor, wherein the control terminals of the even-numbered transistors from a first square-wave clock signal and the control connections of the odd-numbered transi stören von einem zweiten rechteckförmigen und gleichfrequenten Taktsignal gesteuert sind, dessen wirksame Impulse in den Lücken zwischen den wirksamen Impulsen des ersten Taktsignals liegen. Derartige Eimerkettenschaltungen werden in derdisturb from a second rectangular and equal frequency clock signal are controlled, the effective pulses in the gaps between the effective pulses of the first clock signal lie. Such bucket chain circuits are in the

bo Literatur auch als Schieberegister oder Verzögerungsleitung für Analogsignale bezeichnet.bo literature also referred to as shift register or delay line for analog signals.

Das bei solchen Eimerkettenschaltungen auftretende Problem besteht darin, daß der Gleichspannungspegel im Verlauf der Eimerkettenschaltung zu höheren oderThe problem with such bucket chain circuits is that the DC voltage level in the course of the bucket chain circuit to higher or niederen Werten abwandert, wobei sich dieser Gleichspannungspegel aus der am Eingang einer Eimerkettenschaltung bekanntlich angelegten Gleichspannung, der das zu verzögernde Signal überlagert wird, und demmigrates from lower values, this DC voltage level being derived from the DC voltage applied to the input of a bucket chain circuit, the the signal to be delayed is superimposed, and the

Gleichanteil des zu verzögernden Signals zusammensetzt. Diese Abwanderung des Gleichspannungspegels ist beispielsweise bei aus isolierten Feldeffekttransistoren aufgebauten Eimerkettenschaltungen dadurch bedingt, daß bei kleinen Taktfrequenzen ein Abwandern des Gleichpotentials in Richtung Substratpotential durch den Sperrstrom der diffundierten Zonen bewirkt wird, während andererseits bei hohen Taktfrequenzen der Gleichspannungspegel in umgekehrter Richtung, bedingt durch Oberflächenzustände, auswandert Bei aus bipolaren Transistoren aufgebauten Eimerkettenschaltungen verursacht der Basisstrom der Transistoren einen dem zuletztgenannten entsprechenden Effekt auf den Gleichspannungspegel.Composed of the same component of the signal to be delayed. This drift of the DC voltage level is, for example, in isolated field effect transistors built-up bucket chain circuits due to the fact that at low clock frequencies a drift of the direct potential in the direction of the substrate potential caused by the reverse current of the diffused zones is, while on the other hand at high clock frequencies the DC voltage level in the opposite direction, due to surface conditions, migrates in bucket-chain circuits made up of bipolar transistors the base current of the transistors causes an effect corresponding to the latter the DC voltage level.

Bei aus bipolaren Transistoren aufgebauten Eimerkettenschaltungen hat man dieses Problem nach der obengenannten Literaturstelle durch sogenannte Pegel-Regenerierungsschaltungen,zu lösen versucht, jedoch wird bei diesen Schaltungen auch das zu verzögernde Signal verstärkt Eine Anwendung dieses bekannten Prinzips bei Eirnerkettenschaltungen aus isolierten Feldeffekttransistoren erlaubt außerdem nur di'r Kompensation des durch Oberflächenzustände bedingten Effekts, während das Abwandern des Gleichspannungspegels zum Substratpotential hin mit der bekannten Schaltung nicht verhindert werden kann.In bucket-chain circuits constructed from bipolar transistors, this problem is encountered according to the above-mentioned reference by so-called level regeneration circuits tried to solve, but with these circuits also the one to be delayed is tried Signal amplified. An application of this well-known principle in Eirnerketterschaltung from isolated In addition, field effect transistors only allow compensation for that caused by surface conditions Effect, while the DC voltage level drifts towards the substrate potential with the known Circuit cannot be prevented.

Es ist Aufgabe des Hauptpatentes, eine verbesserte Gleichspannungskompensationsschaltung für Eimerkettenschaitungen anzugeben, die insbesondere bei aus isolierten Feldeffekttransistoren aufgebauten Eimerkettenschaitungen den abgewanderten Gleichspannungpegel wiederherzustellen gestattet Außerdem soll die Pegelkorrekturschaltung den ursprünglichen Gleichspannungspegel automatisch, d. h. in selbstregelnder Weise, wiederherstellen. Diese Aufgabe wird vom Hauptpatent dadurch gelöst, daß dem einen Eingng eines Differenzverstärkers der Gleichanteil des Potentials am Kollektoranschluß eines eimerketteneingangnahen Transistors und dem anderen Eingang der Gleichanteil der Potentials am Kollektoranschluß eines eimerketteneingangfernen Transistors zugeführt, ist, welche beiden Transistoren vom gleichen Taktsignal gesteuert sind, und daß eines der beiden Ausgangssignale des Differenzverstärkers kapazitiv dem Kollektoranschluß eines der dem eimerketteneingangfernen Transistor vorangehenden Transistoren zugefthrt ist.It is the object of the main patent to provide an improved DC voltage compensation circuit for bucket chain circuits specify, especially in the case of bucket chain circuits made up of isolated field effect transistors allowed to restore the drifted DC voltage level Level correction circuit the original DC voltage level automatic, d. H. in a self-regulating way. This task is carried out by Main patent achieved in that one input of a differential amplifier is the direct component of the potential at the collector connection of a bucket chain input near transistor and the other input of the DC component of the potential at the collector connection of a transistor remote from the bucket chain input is supplied, which two transistors are controlled by the same clock signal, and that one of the two output signals of the differential amplifier capacitive to the collector connection of one of the transistor remote from the bucket chain input preceding transistors is supplied.

Bei weiteren vom Erfinder angestellten Untersuchungen zeigte es sich überraschend, daß es außer der im Hauptpatent angegebenen Lösung noch eine weitere Lösungsmöglichkeit der Aufgabe des Hauptpatentes gibt. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Zusatzanmeldung, im -.lahmen der Aufgabe des Hauptpatentes diese weitere Lösung anzugeben. Diese im Patentanspruch 1 angegebene Lösung beruht auf der Erkenntnis des Erfinders, daß es nicht unbedingt nötig ist, der Eimerkettenschaltung das Korrektursignal kapazitiv zuzuführen, sondern daß es möglich ist, aus dem Korrektursignal des Differenzverstärkers einen proportionalen Stromimpuls abzuleiten, der der Eimerkettenschaltung galvanisch zugeführt werden kann.In further investigations made by the inventor, it was surprisingly found that in addition to the im Main patent specified solution still another possible solution to the problem of the main patent gives. It is therefore the task of the present additional application, in the wake of the task of the main patent to specify this further solution. This solution specified in claim 1 is based on the knowledge of the inventor that it is not absolutely necessary to capacitively apply the correction signal to the bucket chain circuit but that it is possible to convert the correction signal of the differential amplifier into a proportional To derive a current pulse that can be fed galvanically to the bucket chain circuit.

Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet und werden nun zusammen mit der Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert.Further developments and preferred exemplary embodiments of the invention are set out in the subclaims and are now identified together with the invention with reference to the one shown in the drawing Figures explained in more detail.

F i g. 1 zeigt das Prinzip der erfindungsgemäßen Lösung;F i g. 1 shows the principle of the solution according to the invention;

F i g. 2 zeigt eine Pegelkorrekturschaltung für eine aus p-Kanal-lsolierschicht-Feldeffekttransistoren bestehende Eimerkettenschaltung;F i g. 2 shows a level correction circuit for a consisting of p-channel insulating film field effect transistors Bucket chain switch;

Fig.3 zeigt eine Pegelkorrekturschaltung für eine aus n-Kanal-Isolierschicht-Feldeffekttransistoren bestehende Eimerkettenschaltung, undFig.3 shows a level correction circuit for a consisting of n-channel insulated gate field effect transistors Bucket chain control, and

F i g, 4 zeigt das Prinzip einer zweistufigen selbstregelnden Pegelkorrekturschaltung unter Anwendung des erfindungsgemäßen Prinzips.
In der oberen Hälfte der F i g. 1 sind schematisch
FIG. 4 shows the principle of a two-stage self-regulating level correction circuit using the principle according to the invention.
In the upper half of FIG. 1 are schematic

ίο einige Stufen einer üblichen Eimerkettenschaltung EK gezeigt Aus dem Verlauf der Eimerkettenschaltung, die bekanntlich eine, in der Größenordnung von einigen Hundert liegende Stufenanzahl aufweisen kann, wobei die Stufenanzahl von der beabsichtigten Verzögerungszeit und der maximal zu übertragenden Signalfrequenz abhängt, sind in Fig. 1 die Stufen m, n-l, η und n+1 gezeigt Die Stufen m und π werden hierbei vom ersten Taktsignal Φ\ und die Stufen n— 1 und n+1 vom zweiten Taktsignal Φ7 gesteuert Jedes Taktsignal besteht aus einer rechteckförmigen uwi ^leichfrequenten Spannung, die auf den SchaltungsnuRpurkt bezogen ist, wobei die Amplitude des einen Taktsignals in der Lücke zwischen den wirksamen Impulsen des anderen Taktsignals liegt und umgekehrt Hierbei kann aas Tastverhältnis der Taktsignale 0,5 betragen; es ist jedoch selbstverständlich auch möglich, ein von diesem Tastverhältnis abweichendes Tastverhältnis derart zu wählen, daß zwischen den wirksamen Impulsen der beiden Taktsignale Lücken auftreten, während dererίο some stages of a conventional bucket chain circuit EK shown stages m, nl, η and n + shown 1 m the steps and π are in this case from the first clock signal Φ \ and steps n 1 and n + controlled by the second clock signal Φ7 1 Each clock signal consists of a rectangular uwi ^ leichfrequenten voltage on the SchaltungsnuRpurkt is related, wherein the amplitude of one clock signal is in the gap between the effective pulses of the other clock signal and vice versa. Here, the duty cycle of the clock signals can be 0.5; However, it is of course also possible to choose a pulse duty factor which deviates from this pulse duty factor in such a way that gaps occur between the effective pulses of the two clock signals, during which gaps occur

jo beide Taktsignale Null sind.jo both clock signals are zero.

Die Wirkungsweise einer solchen Eimerkettenschaltung besteht bekanntlich darin, daß am Ende eines Taktimpulses jede zweite Stufe, also jede ungeradzahlige oder jede geradzahlige Stufe, eine SignalinformationThe mode of operation of such a bucket chain circuit is known to be that at the end of a Clock pulse every second stage, i.e. every odd-numbered or every even-numbered stage, a piece of signal information

j5 in Form einer im zu jeder Stufe gehörenden Kondensator gespeicherten Ladungsmenge enthält, während die Kondensatoren der dazwischenliegenden Stufen entladen sind und somit keine Information enthalten.j5 in the form of an im belonging to each level Capacitor contains stored amount of charge, while the capacitors of the intermediate Stages are discharged and therefore contain no information.

Das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip der Gleich? pannungspegeiregeneriening bzw. Konstanthaltung des Eingangsgleichspannungspegels besteht nun darin, die Potentiale einer eimerketteneingangnahen und eimerketteneingangfernen Stufe nach entsprechender Unterdrückung des Signalanteils den beiden Eingängen eines Differenzverstärkers zuzuführen und einen dessen Ausgangssignal proportionalen Stromimpuls einem der dem eimerketteneingangfernen Transistor vorangehenden Transistoren phasenrichtig galvanisch zuzuführen.The principle on which the invention is based is the same? tension level regeneration or constant maintenance of the input DC voltage level consists of the potentials of a bucket chain input and the stage remote from the bucket chain input to the two after appropriate suppression of the signal component To feed the inputs of a differential amplifier and a current pulse proportional to its output signal one of the transistors preceding the transistor far away from the bucket chain entrance, galvanically in phase to feed.

In der Prinzipdarstellung nach Fig. 1 ist diese der eimerketteneingangfernen Stufe η vorausgehende Stufe die direkt vorausgehende Stufe n— 1. Als eingangnahe Stufe m wird man vorzugsweise die erste verzögernde Stufe der Eimerkettenschaltung wählen, am Kollektoranschluß von deren Transistor das Gleichpotential noch seinen vollen Sollwert besitzt, der eine optimale Aussteuerung der Eimerkettenschaltung gewährleistet. Die an den Kollektor; ,lschlüssen der beiden Transisto-In the schematic diagram according to FIG. 1, this stage preceding the stage η remote from the bucket chain input is the directly preceding stage n- 1. As the input-close stage m , the first delaying stage of the bucket chain circuit is preferably chosen, at the collector connection of whose transistor the DC potential still has its full setpoint , which ensures optimal control of the bucket chain circuit. Those to the collector; connections of the two transistor

bo ren der Stufen m und η abgenommenen Signale werden jeweils über die hochohmigen Widerstände Rc 1 den beiden Eingängen E\ und E2 des Differenzverstärkers DVX zugeführt.Signals picked up from the stages m and η are each fed to the two inputs E \ and E 2 of the differential amplifier DVX via the high-value resistors Rc 1.

Als hochohmige Widerstände können die im Hauptpatent angegebenen Transistorjn dienen.The high-resistance resistors in the main patent specified transistor jn serve.

Ferner sind die beiden Eingänge des Differenzverstärkers jeweils über den Kondensator Cot mit dem Schaltungsnullpunkt verbunden, wobei der Wider-Furthermore, the two inputs of the differential amplifier are each connected to the circuit zero point via the capacitor Cot, whereby the resistor

standswert von Ra und die Kapazität des Kondensators derart gewählt sind, daß diese RC-Kombination als Tiefpaß für die zu verzögernden Signalfrequenzen der Eimerkettenschaltung wirkt. Wird die Eimerkettenschaltung in integrierter Form realisiert, so wird man die Siebkondensatoren wegen ihres großen Flächenbedarfs meist nicht mitintegrieren können, sondern sie von außen an die integrierte Schaltung anschließen. Der dem eimerketteneingangnahen Transistor zugeordnete Tiefpaß kann auch durch eine einstellbare Gleichvorspannung des Differenzverstärkereingangs F:\ ersetzt werden, wodurch das Gleichpotential am Anfang der Eimerkettenschaltung also nachgebildet wird.The value of Ra and the capacitance of the capacitor are chosen such that this RC combination acts as a low-pass filter for the signal frequencies of the bucket-chain circuit to be delayed. If the bucket chain circuit is implemented in an integrated form, the filter capacitors will usually not be able to be integrated because of their large area requirement, but will be connected from the outside to the integrated circuit. The low-pass filter associated with the bucket chain input can also be replaced by an adjustable DC bias of the differential amplifier input F: \ , whereby the DC potential at the beginning of the bucket chain circuit is simulated.

Die beiden Stufen m und n. an denen die Eingangssignale für den Differenzverstärker DVl abgenommen werden, sind beide geradzahlige Stufen, die vom gleichen Taktsignal Φ\ gesteuert werden, so daß gewährleistet ist. daß die beiden Stufen sich stets im gleiche Zustand befinden. Selbstverständlich können auch zwei ungeradzahlige Stufen zur Abnahme der Eingangssignale des Differenzverstärkers DVl heran gezogen werden, die dann am Taktsignal Φ2 angeschlossen wären.The two stages m and n. At which the input signals for the differential amplifier DVL are picked up, are both even-numbered stages that are controlled by the same clock signal Φ \ , so that this is guaranteed. that the two stages are always in the same state. Of course, two odd-numbered stages can also be used to pick up the input signals of the differential amplifier DV1, which would then be connected to the clock signal Φ2 .

|e nachdem, wie man die Steuerelektroden der als hochohmige Widerstände dienenden Zusatztransistoren ansteuert, kann an den Eingängen des Differenzverstärkers das über alle Zeitintervalle gemittelte mittlere Gleichpotential oder das nur über die Kollektoranschluß-Taktperioden der Transistoren der Stufen m, η gemittelte Gleichpotential erzeugt werden. Das zuletztgenannte mittlere Gleichspannungspotential liegt naturgemäß höher als das über alle Zeiten gemittelte Gleichspannungspotential und eignet sich daher unter Umständen besser zum Aufsteuern der Verstärkertransistoren des Difr'erenzverstärkers DVi.| e depending on how the control electrodes of the additional transistors serving as high-ohmic resistors are activated, the mean DC potential averaged over all time intervals or the DC potential averaged only over the collector connection clock periods of the transistors of the stages m, η can be generated at the inputs of the differential amplifier. The last-mentioned mean DC voltage potential is naturally higher than the DC voltage potential averaged over all times and is therefore, under certain circumstances, better suited for turning on the amplifier transistors of the differential amplifier DVi.

In der Prinzipdarstellung nach Fig. 1 wird nun das Ausgangssignal des Differenzverstärkers DVI der regelbaren Konstantstromquelle RSQ zugeführt, deren Ausgangsstromimpuls ir der der Stufe π galvanisch direkt vorangehenden Stufe n—l zugeführt wird. Der Ausgang der regelbaren Konstantstromquelle ist über die Emitter-Kollektor-Strecke des Zusatztransistors T, galvanisch mit der Stufe n— 1 der Eimerkettenschaltung EK verbunden, wobei der Steueranschluß des Zusatztransistors T5 vom zweiten Taktsignal Φ2, also vom selben Taktsignal gesteuert ist, das auch diejenige Stufe steuert, der der Stromimpuls der Konstantstromquelle galvanisch zugeführt wird.In the schematic diagram according to FIG. 1, the output signal of the differential amplifier DVI is now fed to the controllable constant current source RSQ , the output current pulse i r of which is fed to the step n-1 galvanically directly preceding the step π. The output of the controllable constant current source is galvanically connected via the emitter-collector path of the additional transistor T to the stage n- 1 of the bucket chain circuit EK , the control connection of the additional transistor T 5 being controlled by the second clock signal Φ2, i.e. by the same clock signal that also controls the stage to which the current pulse from the constant current source is fed galvanically.

Der von der regelbaren Konstantstromquelle gelieferte Stromimpuls ir ist in guter Näherung eine lineare Funktion des rfcegelpotentials Un. Ferner wird der Stromimpuls i, für ein bestimmtes Regelpotential Ura zu Null, wobei dieses Regelpotential Uro dadurch definiert ist, daß es sich einstellt, wenn an den Eingängen des Differenzverstärkers kein Differenzsignal anliegt, d. h. wenn die beiden Eingangspotentiale einander gleich sind. Schließlich kehrt sich die Polarität des Stromimpulses /V um, wenn das Regelpotential Un durch Ur0 läuft, so daß in guter Näherung gilt: The current pulse i r supplied by the controllable constant current source is, as a good approximation, a linear function of the rfcegelpotentials U n . Furthermore, the current pulse i for a certain control potential U r a is zero, this control potential U r o being defined by the fact that it occurs when there is no differential signal at the inputs of the differential amplifier, ie when the two input potentials are equal to each other. Finally, the polarity of the current pulse / V is reversed when the control potential U n runs through U r0 , so that the following applies as a good approximation:

wobei go im wesentlichen der Steilheit des Transistors Tr entspricht.where go essentially corresponds to the steepness of the transistor T r.

!n F i g. 2 ist ein Ausföhrungbeispie! der Erfindung gezeigt, das aus p-Kanal-Isolierschicht-Feldeffekttransistoren aufgebaut ist, die vorzugsweise als integrierte Schaltung ausgeführt sind. Den oben angegebenen Stufenzahlen entsprechen nun die Transistoren
7m 7"m+i, 7"m+2, T„-\, Tn und Tn+1.
! n F i g. 2 is an example of execution! of the invention shown, which is constructed from p-channel insulating-layer field effect transistors, which are preferably designed as an integrated circuit. The transistors now correspond to the number of stages given above
7m 7 " m + i, 7" m + 2, T "- \, T n and T n + 1.

Diese Transistoren sind mit den zugehörigen Kondensatoren Cin der eingangs geschilderten Art verknüpft und hintereinandergeschaltet. Das Potential Um am Kollektoranschluß des Transistors Tn, wird dem einen Eingang E\ und das Potential Un am Kollektoranschluß des Transistors Tn dem anderen "Eingang Ei des Differenzin Verstärkers DVI zugeführt. Die Differenz n-m braucht nicht unbedingt geradzahlig zu sein. Falls sie ungeradzahlig ist, muß bei getakteten Transistoren als hochohmige Widerstände Ren darauf geachtet werden, daß diese vom selben Taktsignal gesteuert werden wieThese transistors are linked to the associated capacitors Cin of the type described above and connected in series. The potential U m at the collector connection of the transistor T n is fed to one input E \ and the potential U n at the collector connection of the transistor T n is fed to the other "input Ei" of the difference in amplifier DVI. The difference nm does not necessarily have to be an even number it is odd, in the case of clocked transistors as high-value resistors Ren , care must be taken to ensure that they are controlled by the same clock signal as

ii derjenige Transistor, an dem der Widerstand /?<·,-1 angeschlossen ist. Dieser Differenzverstärker besteht aus zwei Verstärkertransistoren und zwei als Lastwiderstände geschalteten Transistoren, die gemeinsam mit der Betriebsspannung Un\ verbunden sind. Die Emitter-ii the transistor to which the resistor /? <·, -1 is connected. This differential amplifier consists of two amplifier transistors and two transistors connected as load resistors, which are jointly connected to the operating voltage Un \ . The emitter

.'Ii anschlüsse der beiden Verstärkertransistoren sind zusammen über einen Konstantstromtransisior mit dem Schaltungsnullpunkt verbunden, während der Steueranschluß des Konstantstromtransistors an der konstanten Spannung Um angeschlossen ist. Der Aufbau des.'Ii connections of the two amplifier transistors are connected together via a constant current transistor to the circuit zero point, while the control connection of the constant current transistor is connected to the constant voltage Um . The structure of the

r> Differenzverstärkers DVl ist somit üblicher Art.r> differential amplifier DVl is thus of the usual type.

Day bezüglich der Kollektorpotentialdifferenz Un- U-n zwischen den Transistoren Tn und Tm nichtinvertiert Ausgangssignal des Differenzverstärkers DVI wird nun als Regelpotential (Ader Steuerelektrode desDay with respect to the collector potential difference U n - Un between the transistors T n and T m not inverted The output signal of the differential amplifier DVI is now used as a control potential (wire control electrode of the

κι in Emitterschaltung betriebenen Transistors Tr zugeführt, der zu den übrigen Transistoren der Gesamtschaltung komplementär ist. d. h. dieser Transistor ist ein n-Kanal-lsolierschicht-Feldeffekttransistor. Sein Emitter liegt am negativen Potential Up, während seinκι operated in emitter circuit transistor T r supplied, which is complementary to the other transistors of the overall circuit. that is, this transistor is an n-channel insulating gate field effect transistor. Its emitter is at the negative potential Up, while its

r> Kollektor über den Zusatztransistor T5, der wiederum ein p-Kanal-Isolierschicht-Feldeffekttransistor ist, mit dem Kollektor des Transistors T„-\ der Eimerkettenschaltung EK verbunden ist. Die Steuerelektrode des Zusatztransistors T5 ist über den Kondensator Cc5 mitThe collector via the additional transistor T 5 , which in turn is a p-channel insulating layer field effect transistor, is connected to the collector of the transistor T "- \ of the bucket-chain circuit EK. The control electrode of the additional transistor T 5 is connected to the capacitor Cc 5

4(i dem zweiten Taktsignal Φ2 verbunden und liegt ferner über den hochohmigen Widerstand Rc5 am Potential Uc, 4 (i connected to the second clock signal Φ 2 and is also connected to the potential Uc via the high-resistance Rc 5,

Am Kollektoranschluß des Transistors Tn-] ist ferner ein weiterer in Emitterschaltung arbeitender p-Kanal-At the collector connection of the transistor T n -] there is also another p-channel operating in the emitter circuit.

■n Isolierschicht-Feldeffekttransistor Ti angeschlossen, dessen Steueranschluß einerseits über den Kondensator Cck mit dem Taktsignal Φ2, über den Kondensator Cm mit dem Schaltungsnullpunkt und über den hochohmigen Widerstand Rck mit dem Gleichpotential Uc,k verbunden ist.■ n insulating-layer field effect transistor Ti connected, the control terminal of which is connected on the one hand to the clock signal Φ2 via the capacitor Cck, to the circuit zero point via the capacitor C m and to the DC potential Uc, k via the high-resistance Rck .

Somit werden die Transistoren Tn-1, 7"sund 7* immer zu gleichen Zeiten leitend bzw. gesperrt gesteuert. Die Gleichpotentiale Ua und ί/ct sind so bemessen, daß die Tansistoren Ts und Tk während der entsprechenden Halbperioden der Taktsignale voll leitend werden bzw. voll gesperrt sind. Gegebenenfalls kann während der entsprechenden Halbperioden der Transistor Tr direkt vom Regelpoiential Ur gesperrt werden. Wenn dies gewährleistet ist, kann auf den Zusatztransistor Ts verzichtet werden.Thus, the transistors T n - 1, 7 " s and 7 * are always turned on or blocked at the same times. The DC potentials Ua and ί / ct are dimensioned so that the transistors T s and Tk are full during the corresponding half-periods of the clock signals If necessary, the transistor T r can be blocked directly by the control potential U r during the corresponding half-periods. If this is guaranteed, the additional transistor T s can be dispensed with.

Die am Steueranschluß des Zusatztransistors Tk wirksame Taktimpulsamplitude beträgt somitThe clock pulse amplitude effective at the control connection of the additional transistor Tk is thus

UcG = Uc U cG = U c

• (l/r = volle Taktamplitude)• (l / r = full clock amplitude)

Das Gleichpotential Ugic und die Taktimpulsamplitude Ucc lassen sich so wählen, beispielsweise durciiThe equal potential Ugic and the clock pulse amplitude Ucc can be selected in this way, for example durcii

geeignete Dimensionierung der Kapazitäten suitable dimensioning of the capacities Cck Cck und Cm, daß der durch den Transistor 7* fließende Strom /* den im Transistor Tr im Falle UrίΛο fließenden Strom gerade kompensier!, so daß der Regelstromimpuls ir zu Null wird.and Cm that the current flowing through the transistor 7 * / * just compensates the current flowing in the transistor T r in the case of U r - ίΛο! so that the control current pulse i r becomes zero.

Das Vorzeichen des Stromimpulses ir kann durch Vertauschen des Differenzverstärkerausgangs umgekehrt vv-rden.The sign of the current pulse i r can be reversed by swapping the differential amplifier output.

Die in Fig.2 gezeigte Schaltung der regelbaren Konstantstromquelle bleibt in ihrer Funktion völlig gleichwertig, wenn man den Transistor T, anstatt als η-Kanal- als p-Kanal-Isolierschicht-Feldeffekttransistor und den Zusatztransistor Ty anstatt als p-Kanal- als η-Kanal-Isolierschicht-Feldeffekt transistor ausführt und das an den jeweiligen Emittern liegende Potential Un mit Bezugspotential und umgekehrt vertauscht. Gleichzeitig muß auch die Ansteuerung des Transistors vom anderen Taktsignal, also dem Taktsignal Φ\, aus The circuit of the controllable constant current source shown in Fig. 2 remains completely equivalent in its function if the transistor T is used as a p-channel insulating layer field effect transistor instead of a η-channel and the additional transistor Ty instead of a p-channel as η- Channel insulating layer field effect transistor executes and the potential U n at the respective emitters is interchanged with the reference potential and vice versa. At the same time, the transistor must also be controlled from the other clock signal, that is to say the clock signal Φ \

rl Jrl J

S^ I iT f% r\ ■ ■ W% f% S ^ I iT f% r \ ■ ■ W% f%

% f\ P ■ * t r' 1 r* t^ V^ r\ ψ f\ 9^ 9 ψ f% m I —■ » r\ ψ^ ψ ^ ^v ■■ r* ** *^ r* *^ f % f \ P ■ * tr '1 r * t ^ V ^ r \ ψ f \ 9 ^ 9 ψ f%m I - ■ » r \ ψ ^ ψ ^ ^ v ■■ r * ** * ^ r * * ^ f

angepaßt werden. Auch der Zusatztransistor T, kann bei entsprechender Änderung der Ansteuerung durch einen n-Kanal-lsolierschicht-Feldeffekttransistor ersetzt werden. be adjusted. The addition of transistor T, can be replaced by an n-channel insulating-gate field effect transistor with a corresponding change in the control.

Selbstverständlich kann auch der Differenzverstärker DVi anders aufgebaut sein; so kann z.B. der Konstantstromtransistor des Differenzverstärkers DVX durch einen komplementären, also n-Kanal-Transistor ersetzt werden, der dann jedoch zwischen den beiden Lasttransistoren und dem Gleichpotential Ud \ liegen muß. Ferner könr.en die beiden parallelliegenden Invertf >· der Differenzverstärkerhälften auch durch zwei in komplementärer Isolierschicht-Feldeffekttransistor-Technik ausgeführte Inverter (CMOS-Inverter) ersetzt werden. Andererseits können aber auch alle Transistoren des Differenzverstärkers durch komplementäre ersetzt und die Potentiale vertauscht werden. Of course, the differential amplifier DVi can also be constructed differently; for example, the constant current transistor of the differential amplifier DVX can be replaced by a complementary, that is to say n-channel, transistor which, however, must then be between the two load transistors and the direct potential Ud \ . Furthermore, the two parallel inverters of the differential amplifier halves can also be replaced by two inverters (CMOS inverters) implemented using complementary insulating layer field effect transistor technology. On the other hand, however, all transistors of the differential amplifier can also be replaced by complementary ones and the potentials exchanged.

In F i g. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit n-Kanal-lsolierschicht-Feldeffektlransistoren gezeigt, das hinsichtlich der Wahl der Transistoren somit völlig komplementär zum Ausführungsbeispiel nach Fig.2 ist. Insbesondere ist also der Transistor Tr in Fig.3 ein p-Kanal-lsolierschicht-Feldeffekttransistor. Ferner sind an all denjenigen Schaltungspunkten, an denen in F i g. 2 das Potential des Schaltungsnullpunkts liegt (ausgenommen der Anschluß des Kondensators Cn, am Schaltungsnullpunkt), in Fig. 3 das Potential Un angeschlossen, während an allen Punkten, an denen in Fig. 2 das Potential Upi bzw. Un liegt, in Fig. 3 das Potential des Schaltungsnullpunkts liegt. Das bei F.rläuterung der Fig. 2 hinsichtlich der Abwandlungs- In Fig. 3 shows an exemplary embodiment of the invention with n-channel insulating layer field effect transistors which, with regard to the choice of transistors, is thus completely complementary to the exemplary embodiment according to FIG. In particular, the transistor T r in FIG. 3 is therefore a p-channel insulating layer field effect transistor. Furthermore, at all those circuit points at which in FIG. 2 is the potential of the circuit zero point (with the exception of the connection of the capacitor C n , at the circuit zero point), in Fig. 3 the potential U n is connected, while at all points at which the potential Upi or U n is in Fig. 2, in Fig. 3 shows the potential of the circuit zero point. The explanation of Fig. 2 with regard to the modification

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auch für das Ausführungsbeispiel nach F i g. 3, so daß auf die entsprechenden oben dargelegten Einzelheiten verwiesen werden kann.also for the embodiment according to FIG. 3, so referring to the relevant details set out above can be referenced.

In F i g. 4 ist schließlich das Prinzip einer mehrmaligen Gleichpegelregenerierung gezeigt. Hierzu wird der Regelstromimpuls /Van der erforderlichen, oberhalb der Stufe n— 1 liegenden Stufe χ nochmals galvanisch zugeführt. Beide Regelstromimpulse stammen dabei aus derselben, also nur einmal vorzusehenden regelbaren Konstantstromquelle RSQ. Hierbei kann die Konstantstromquelle über Entkoppelwiderstände R mit den entsprechenden Stufen der Eimerkettenschaltung EK verbunden sein.In Fig. 4 finally shows the principle of repeated equal-level regeneration. For this purpose, the control current pulse / Van is again galvanically fed to the required level χ above level n-1. Both control current pulses originate from the same controllable constant current source RSQ, which must only be provided once. In this case, the constant current source can be connected to the corresponding stages of the bucket chain circuit EK via decoupling resistors R.

Hierzu 4 Ulalt ZeichnungenIn addition 4 Ulalt drawings

Claims (9)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Eimerkettenschaltung mit einer Vielzahl von gleichartigen Stufen, die jeweils aus einem Transistor und einem zwischen dessen Steueranschluß und dessen Kollektoranschluß liegenden Kondensator bestehen und derart hintereinandergeschaltet sind, daß der Kollektoranschluß des einen mit dem Emitteranschluß des nächstfolgenden Transistors verbunden ist, wobei die Steueranschlüsse der geradzahligen Transistoren von einem ersten reehteckförmigen Taktsignal und die Steueranschlüsse der ungeradzahligen Transistoren von einem zweiten rechteckförmigen und gleichfrequenten Taktsignal gesteuert sind, dessen wirksame Impulse in den Lücken zwischen den wirksamen Impulsen des ersten Taktsignals liegen, wobei nach Patent 23 17 252 dem uinen Eingang eines Differenzverstärken: der Gleichanteil des Potentials am Kollektorauschluß eines eimerketteneingangnahen Transistors und dem anderen Eingang der Gleichanteil des Potentials am Kollektoranschluß eines eimerketteneingangfernen Transistors zugeführt ist, weiche beiden Transistoren vom gleichen Taktsignal gesteuert sind, und wobei eines der beiden Ausgangssignale des Differenzverstärkers kapazitiv dem Kollektoranschluß eines der dem eimerketteneingangfernen Transistor vorangehenden Transistoren zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß anstatt e'nem der beiden Ausgangssignale des Differenzverstärkers (DKl) ein dazu proportionaler Stromimpuls (ir) dem Kollekuranschluß eines der dem eimerketteneinganfefemen Transistor (Tn) vorangehenden Transistoren nicht . apazitiv, sonderen galvanisch zugeführt ist1. Bucket chain circuit with a plurality of similar stages, each consisting of a transistor and a capacitor lying between its control terminal and its collector terminal and connected in series in such a way that the collector terminal of one is connected to the emitter terminal of the next transistor, the control terminals of the even-numbered Transistors are controlled by a first rectangular clock signal and the control connections of the odd-numbered transistors are controlled by a second square-wave and constant frequency clock signal, the effective pulses of which lie in the gaps between the effective pulses of the first clock signal, whereby according to Patent 23 17 252 the uinen input of a differential amplification: the The direct component of the potential at the collector of a transistor near the bucket chain input and the other input is supplied with the direct component of the potential at the collector connection of a transistor remote from the bucket chain input, which two transistors are controlled by the same clock signal, and one of the two output signals of the differential amplifier is capacitively fed to the collector connection of one of the transistors preceding the transistor remote from the bucket chain input, characterized in that instead of one of the two output signals of the differential amplifier (DK1) a current pulse proportional to it (i r ) not the collector connection of one of the transistors preceding the transistor (T n ) which precedes the bucket chain input. apacitive, special is supplied galvanically 2. Eimerkettenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromimpuls (ir) von einer in Abhängigkeit vom Ausgangssignal (Ur) des Differenzverstärkers (DKl) gesteuerten Konstantstromquelle (RSQ) erzeugt ist.2. Bucket chain circuit according to claim 1, characterized in that the current pulse (i r ) is generated by a constant current source (RSQ) controlled as a function of the output signal (U r ) of the differential amplifier (DKl). 3. Eimerkettenschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektoranschluß des eimerketteneingangnahen Transistors (Tn,) und der Kollektoranschluß des eimerketteneingangfernen Transistors (Tn) jeweils über einen hochohmigen Widerstand (Rc\)m\i dem entsprechenden Eingang des Differenzverstärkers (DKl) und über je einen Siebkondensator (Cc \) solcher Kapazität mit dem Schaltungsnullpunkt verbunden sind, daß Widerstand und Siebkondensator als Tiefpaß für die zu verzögernden Signalfrequenzen der Eimerkettenschaltung wirken.3. Bucket chain circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the collector connection of the bucket chain input-near transistor (T n ) and the collector connection of the bucket chain input remote transistor (T n ) each have a high-resistance resistor (Rc \) m \ i the corresponding input of the differential amplifier (DKl) and are each connected to the circuit zero point via a filter capacitor (Cc \) of such a capacity that the resistor and filter capacitor act as a low-pass filter for the signal frequencies of the bucket-chain circuit to be delayed. 4. Eimerkettenschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Ausgangssignal des Differenzverstärkers (DKl) proportionale Stromimpuls (ir) dem Kollektor des dem eimerketteneingangfernen Transistor (Tn) direkt vorangehenden Transistors (7"n-i) galvanisch zugeführt ist.4. bucket chain circuit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the output signal of the differential amplifier (DKl) proportional current pulse (i r ) to the collector of the bucket chain input remote transistor (T n ) directly preceding transistor (7 " n -i) galvanically is fed. 5. Eimerkettenschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bezüglich der Kollektorpotentialdifferenz (Un- inzwischen dem eimerketteneingangfernen (Tn) und dem eimerketteneingangnahen (Tm) Transistor nichtin vertierende Ausgang des Differenzverstärkers (DKl) mit dem Eingang der gesteuerten Konstantstrcmquelle (RSQ) verbunden ist, daß deren Ausgang über die5. bucket chain circuit according to claim 4, characterized in that with respect to the collector potential difference (U n - meanwhile the bucket chain input remote (T n ) and the bucket chain input near (Tm) transistor non-inverting output of the differential amplifier (DKl) with the input of the controlled constant current source (RSQ) is connected that its output via the Emitter-Kollektor-Strecke eines Zusatztransistors (Ts) mit dem Kollektoranschluß des direkt vorangehenden Transistors (T„_|) verbunden ist und daß der Steueranschluß des Zusatztransistors vom Taktsigs nal (Φι) dieses Transistors gesteuert istEmitter-collector path of an additional transistor (Ts) is connected to the collector terminal of the directly preceding transistor (T "_ |) and that the control terminal of the additional transistor from the clock signal signal (Φι) of this transistor is controlled 6. Eimerkettenschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromimpuls (ir) gleich Null ist, wenn die beiden Eingangssignale des Differenzverstärkers (DKl)6. bucket chain circuit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the current pulse (i r ) is equal to zero when the two input signals of the differential amplifier (DKl) ι ο einander gleich sind.ι ο are equal to each other. 7. Eimerkettenschaltung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kollektoranschluß des direkt vorangehenden Transistors (7i_i) zusätzlich zum Stromimpuls ein von einer7. bucket chain circuit according to claims 5 and 6, characterized in that the collector terminal of the directly preceding transistor (7i_i) in addition to the current pulse one of one is Zusatzkonstantstromquelle erzeugter, konstanter und derart einstellbarer Zusatzstromimpuls zugeführt ist, daß bei einander gleichen Eingangssignalen des Differenzverstärkers (DKl) der Gesacitstromimpuls gleich Null istis additional constant current source generated, constant and so adjustable additional current pulse is supplied that when the same input signals of the differential amplifier (DKl) the total current pulse is zero 8. Eimerkettenschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantstromquelle aus einem Transistor (Tr) von zu den übrigen Transistoren der Gesamtschaltung komplementärer Leitungsart und die Zusatzkonstantstromquelle aus8. Bucket chain circuit according to claim 7, characterized in that the constant current source consists of a transistor (T r ) of conduction type complementary to the other transistors of the overall circuit and the additional constant current source einem Transistor (Tk) von gleicher Leitungsart wie die übrigen Transistoren der Gesamtschaltung besteht und daßcer Transistor der Zusatzkonstantstromquelle vom Taktsignal (Φ2) des direkt vorangehenden Transistors (Tn- 1) gesteuert ista transistor (Tk) of the same type of conduction as the other transistors of the overall circuit and that the transistor of the additional constant current source is controlled by the clock signal (Φ2) of the immediately preceding transistor ( T n - 1) 9. Eimerkettenschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Transistoren integrierte Isolierschicht-Feldeffekttransistoren des Anreicherungs- oder Verarmungstyps und als Kondensatoren entsprechende inte-9. bucket chain circuit according to one of claims 1 to 8, characterized in that as Transistors integrated insulating-layer field effect transistors of the enhancement or depletion type and, as capacitors, corresponding integrated grierte Kapazitäten dienen.serve grated capacities.
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