DE2335989C3 - - Google Patents

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DE2335989C3
DE2335989C3 DE19732335989 DE2335989A DE2335989C3 DE 2335989 C3 DE2335989 C3 DE 2335989C3 DE 19732335989 DE19732335989 DE 19732335989 DE 2335989 A DE2335989 A DE 2335989A DE 2335989 C3 DE2335989 C3 DE 2335989C3
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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. Solche 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, daß der Kollektoranschluß des einen mit dem Emitteransrhluß des nächstfolgenden Transistors verbunden ist, wobei die Steueranschlüsse der geradzahligen Transistoren von einem ersten rechteckförmigen 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. Derartige Eimerkettenschaltungen werden in der Literatur auch als Schieberegister oder Verzögerungsleitung für Analogsignale bezeichnet.The 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 occurs. Such bucket chain circuits have a variety of similar stages, each consisting of a transistor and one between its control terminal and whose collector terminal are located capacitor and are connected in series in such a way that the 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 terminals of the odd-numbered transistors of 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 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 oder niederen Werten abwandert, wobei sich dieser Gleichspannungspegel aus der am Eingang einer Eimerkettenschaltung bekanntlich angelegten Gleichspannung, der das zu verzögernde Signal überlagert wird, und demThe problem with such bucket chain circuits is that the DC voltage level migrates to higher or lower values in the course of the bucket chain circuit, this DC voltage level from the DC voltage applied at the input of a bucket chain circuit, the the signal to be delayed is superimposed, and the

Glejchanteil des zu verzögernden Signals zusammensetzt. Diese Abwanderung des Gleichspannungspegels ist beispielsweise bei aus isolierten Feldeffekttransistoren aufgebauten Eimerkettensehaltungen 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 equal part 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 holdings 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, emigrates. With 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 Signa! verstärkt Eine Anwendung dieses bekannten Prinzips bei Eimerkettenschaltungen aus isolierten Feldeffekttransistoren erlaubt außerdem nur die 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 in these circuits also the one to be delayed Signa! reinforced An application of this well-known principle in bucket chain circuits made of isolated Field effect transistors also 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 Eimerkettenschaltungen anzugeben, die insbesondere bei aus isolierten Feldeffekttransistoren aufgebauten Eimerkettenschaltungen 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 des 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 zugeführt istIt is the object of the main patent to provide an improved DC voltage compensation circuit for bucket chain circuits specify, in particular in the case of bucket-chain circuits constructed from isolated field-effect transistors allowed to restore the drifted DC voltage level Level correction circuit automatically adjusts the original DC voltage level, i.e. in a self-regulating manner Way, restore. This problem is solved by the main patent in that the one input of a differential amplifier, the direct component of the potential at the collector connection of a bucket chain input Transistor and the other input the direct component of the potential at the collector terminal of a bucket chain input remote transistor 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 Rahmen 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, within the scope 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.

Fig. 1 zeigt das Pititzip der erfindungsgemäßen Lösung;Fig. 1 shows the Pititzip of the invention Solution;

Fig.2 zeigt eine Pegelkorreklurschaltung für eine aus p-Kanal-lsoIierschicht-Feldeffekttransistoren bestehende Eimerkettenschaltung;Fig.2 shows a level correction circuit for a consisting of p-channel insulating layer field effect transistors Bucket chain switch;

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

Fig,4 zeigt das Prinzip einer zweistufigen selbstregelnden Pegelkorrekturschaltung unter Anwendung des erfindungsgemäßen Prinzips.
In der oberen Hälfte der Fig. 1 sind scheme.tisch
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 scheme.tisch

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 itj, π— 1, η und π+1 gezeigt Die Stufen m und π werden hierbei vom ersten Taktsignal Φ\ und die Stufen λ—1 und n+l vom zweiten Taktsignal Φ2 gesteuert Jedes Taktsignal besteht aus einer rechteckförmigen and gleichfrequenten Spannung, die auf den Schaltungsnullpunkt bezogen ist, wobei die Amplitude des einen Taktsignals in der Lücke zwischen den wirksamen Impulsen des anderen Taktsignals liegt und umgekehrt Hierbei kann das 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 derer beide Taktsignale Null sind.ίο some stages of a conventional bucket chain circuit EK shown from the course of the bucket chain circuit, which, as is well known, can have a number of stages in the order of a few hundred, the number of stages depending on the intended delay time and the maximum signal frequency to be transmitted in Fig. 1 the stages itj, π— 1, η and π + 1 shown The stages m and π are controlled by the first clock signal Φ \ and the stages λ — 1 and n + l by the second clock signal Φ 2 Each clock signal consists of a square-wave voltage of the same frequency, which is related to the circuit zero point, wherein the amplitude of the one clock signal lies 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 that deviates from this pulse duty factor in such a way that gaps occur between the effective pulses of the two clock signals, during which 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 Signalinformation 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.The 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 in the form of an amount of charge stored in the capacitor belonging to each stage, while the capacitors of the intermediate stages are discharged and therefore no information contain.

<O.as der Erfindung zugrundeliegende Prinzip der Gleichspannungspegelregenerierung 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.<O.as the invention underlying principle of DC voltage level regeneration or maintenance of the input DC voltage level now exists therein, the potentials of a bucket chain entrance near and a bucket chain entrance distant stage according to the corresponding Suppression of the signal component fed to the two inputs of a differential amplifier and a current pulse proportional to its output signal to one of the transistor remote from the bucket chain input to supply the preceding transistors galvanically in the correct phase.

In der Prinzipdarstellung nach F i g. 1 ist diese der eimerketteneingangfernen Stufe η vorausgehende Stufe dfe direkt vorausgehende Stufe n-1. Als eingangnahe Stufe m wird man vorzugsweise die erste verzögernde Stufe der Eimerkettenschaltung wählen, am Kollektor· anschluß von deren Transistor das Gleichpotential noch seinen vollen Sollwert besitzt, der eine optimale Aussteuerung der Eimerkettenschaltung gewährleistet. Die an den Kollektoranschlüssen der beiden Transistoren der Stufen m und π abgenommenen Signale werden jeweils über die hochohmigen Widerstände Rg ι den beiden Eingängen E\ und Ei des Differenzverstärkers DKl zugeführt.In the schematic diagram according to FIG. 1 is this stage dfe preceding stage η remote from the bucket chain entrance, stage n-1 directly preceding stage. The first delaying stage of the bucket chain circuit is preferably chosen as the input-close stage m , at the collector connection of whose transistor the DC potential still has its full setpoint value, which ensures optimal control of the bucket chain circuit. The signals picked up at the collector connections of the two transistors of the stages m and π are each fed to the two inputs E \ and Ei of the differential amplifier DK1 via the high-value resistors Rg ι.

Als hochohmige vViderstände können die im Hauptpatent angegebenen Transistoren dienen.The high-ohmic resistors in the main patent specified transistors are used.

Ferner sind die beiden Eingänge des Differenzverstärkers jeweils über den Kondensator Cg ι mit dem Schaltungsiiullpunkt verbunden, wobei der Wider-Furthermore, the two inputs of the differential amplifier are each connected to the Schaltungsiiullpunkt via the capacitor Cg ι, the resistor

standswert von Ray 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 E\ ersetzt werden, wodurch das Gleichpotential am Anfang der Eimerkettenschaltung also nachgebildet wird.value of Ray 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 E \ , so that 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 DVX abgenommen werden, sind beide geradzahlige Stufen, Stufenzahlen entsprechen nun die TransistorenThe two stages m and n. At which the input signals for the differential amplifier DVX are picked up, are both even-numbered stages, the stage numbers now correspond to the transistors

7m Tmn, Tm,2· Tn \, Tn und 7"ntι.7m Tmn, Tm, 2 · T n \, T n and 7 " nt ι.

Diese Transistoren sind mit den zugehörigen Kondensatoren Cin der eingangs geschilderten Art verknüpft und hintereinandergeschaltet. Das Potential Un, am Kollektoranschluß des Transistors Tn, wird dem einen Eingang E\ und das Potential LZn am Kollektoranschluß des Transistors Tn dem anderen Gingang E2 des Differenz in Verstärkers DVX zugeführt. Die Differenz n-m braucht nicht unbedingt geradzahlig zu sein. Falls sie ungeradzahlig ist, muß bei getakteten Transistoren als hochohmige Widerstände Rc \ darauf geachtet werden, daß diese vom selben Taktsignal gesteuert werden wie r> derjenige Transistor, an dem der Widerstand Rc \ angeschlossen ist. Dieser Differenzverstärker bestehtThese transistors are linked to the associated capacitors Cin of the type described above and connected in series. The potential U n at the collector connection of the transistor T n is fed to one input E \ and the potential LZ n at the collector connection of the transistor T n is fed to the other input E 2 of the difference in amplifier DVX. The difference nm does not necessarily have to be an even number. If it is an odd number, it must be ensured with clocked transistors as high-ohmic resistors Rc \ that these are controlled by the same clock signal as r> the transistor to which the resistor Rc \ is connected. This differential amplifier consists

-l:„ -l: "

UlL »Ulli glLILIICIIUlL »Ulli glLILIICII

r <mi3igiidi f\ gc.-ncuci ι wciücn, süüaur <mi3igiidi f \ gc.-ncuci ι wciücn, süüau

gewährleistet ist, daß die beiden Stufen sich stets im gleiche Zustand befinden. Selbstverständlich können auch zwei ungeradzahlige Stufen zur Abnahme der Eingangssignale des Differenzverstärkers DVI herangezogen werden, die dann am Taktsignal <f»2 angeschlossen wären.it is guaranteed that the two stages are always in the same state. Of course you can two odd-numbered stages are also used to decrease the input signals of the differential amplifier DVI which are then connected to the clock signal <f »2 would be.

|c 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 KollektoranschluQ-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 Differenzverstärkers DVX. | c depending on how the control electrodes of the additional transistors serving as high-ohmic resistors are activated, the mean constant potential averaged over all time intervals or the constant 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 DVX.

In der Prinzipdarstellung nach Fig. I wird nun das Ausgangssignal des Differenzverstärkers DVX der regelbaren Konstantstromquelle RSQ zugeführt, deren Ausgangsstromimpuls ir der der Stufe η galvanisch direkt vorangehenden Stuff» π—1 7ii£=fiihrt wird. Der Ausgang der regelbaren Konstantstromquelle ist über die Emitter-Kollektor-Strecke des Zusatztransistors T*5 galvanisch mit der Stufe n- 1 der Eimerkettenschaltung EK verbunden, wobei der Steueranschluß des Zusatztransistors 7", vom zweiten Taktsignal Φι, 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 DVX is now fed to the controllable constant current source RSQ , the output current pulse i r of which carries the stuff π-1 7ii £ = galvanically directly preceding the stage η. The output of the controllable constant current source is galvanically connected via the emitter-collector path of the additional transistor T * 5 to the stage n- 1 of the bucket chain circuit EK , the control connection of the additional transistor 7 "being controlled by the second clock signal Φι, that is, by the same clock signal, which also controls the stage to which the current pulse from the constant current source is fed galvanically.

Der von der regelbaren Konstantstromquelle gelieferte Stromimpuls ;r ist in guter Näherung eine lineare Funktion des Regelpotentials Ur- Ferner wird der Stromimpuls /rfür ein bestimmtes Regelpotential t/ro 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 /,-um, wenn das Regelpotential Ur durch Uro läuft, so daß in guter Näherung gilt:The current pulse supplied by the controllable constant current source; r is to a good approximation a linear function of the control potential Ur- Furthermore, the current pulse / r for a certain control potential t / r o is zero, this control potential U r o is defined by the fact that it occurs when at the inputs of the differential amplifier no difference signal is applied, ie when the two input potentials are equal to one another. Finally, the polarity of the current pulse /, - is reversed when the control potential U r runs through U r o , so that the following applies as a good approximation:

ir = g<(Ur-Ur0),ir = g <(Ur-U r0 ),

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

In Fig.2 ist ein Ausführungbeispiel der Erfindung gezeigt, das aus p-Kanal-Isolierschicht-Feldeffekttransistoren aufgebaut ist, die vorzugsweise als integrierte Schaltung ausgeführt sind. Den oben angegebenen aus /.wci τ cräiafKcriräfiSiSim 6Π ümu /Zwei 5i5 LuSi'wiucrstände geschalteten Transistoren, die gemeinsam mit der Betriebsspannung Uo\ verbunden sind. Die Emitter-In Figure 2, an embodiment of the invention is shown, which is constructed from p-channel insulating layer field effect transistors, which are preferably designed as an integrated circuit. The above-mentioned from /.wci τ cräiafKcriräfiSiSim 6Π ümu / two 5i5 LuSi'wiucr states connected transistors, which are connected together with the operating voltage Uo \ . The emitter

2» anschlüsse der beiden Verstärkertransistoren sind zusammen über einen Konstantstromtransistor mit dem Schaltungsnullpunkt verbunden, während der Steueranschluß des Konstantstromtransistors an der konstanten Spannung U01 angeschlossen ist. Der Aufbau des Differenzverstärkers DV1 ist somit üblicher Art.2 »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 U01. The construction of the differential amplifier DV 1 is therefore of the usual type.

Dz:. bezüglich der Kollektorpotentialdifferenz Un- Um zwischen den Transistoren Tn und Tm nichtinvertiert Ausgangssignal des Differenzverstärkers DVX wird nun als Regelpotential i/rder Steuerelektrode desDz :. with respect to the collector potential difference U n - U m between the transistors T n and T m not inverted. The output signal of the differential amplifier DVX is now used as a control potential i / r of the control electrode of the

so in Emitterschaltung betriebenen Transistors Tr zugeführt, der zu den übrigen Transistoren der Gesamtschaltung komplementär ist, d. h. dieser Transistor ist ein n-Kanal-Isolierschicht-Feldeffekttransistor. Sein Emitter liegt am negativen Potential Up, während seinthus operated in the 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 layer field effect transistor. Its emitter is at the negative potential Up, while its

Ji Kollektor über den Zusatztransistor Ts, 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 mit dem zweiten Taktsienal Φ-> verbunden und liest ferner über den hochohmigen Widerstand Res am Potential Ucs. Ji collector via the additional transistor Ts, which is in turn 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 second clock signal Φ-> via the capacitor Cc 5 and also reads via the high-resistance Res at the potential Ucs.

Am Kollektoranschluß des Transistors Tn-; ist ferner ein weiterer in Emitterschaltung arbeitender p-Kanal-Isolierschicht-Feldeffekttransistor Tk 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 Gleichpoteniial Uck verbunden ist.At the collector connection of the transistor T n -; A further p-channel insulating layer field effect transistor Tk is also connected, the control terminal of which is connected to the clock signal Φ2 via the capacitor Cck, to the circuit zero point via the capacitor C m and to the constant potential Uck via the high-value resistor Rck.

Somit werden die Transistoren 7"„_i, 7"sund Tk immer zu gleichen Zeiten leitend bzw. gesperrt gesteuert Die Gleichpotentiale Ucs und ί/c* 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 Regelpotential Ur gesperrt werden. Wenn dies gewährleistet ist, kann auf den Zusatztransistor T5 verzichtet werden.Thus, the transistors 7 "" _ i, 7 " s and Tk are always turned on or blocked at the same times. The DC potentials Ucs and ί / c * are dimensioned so that the transistors T s and Tk are fully conductive during the corresponding half-periods of the clock signals are or are fully blocked. 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 5 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

UrB = U rB =

(U1. = volle Taktamplitude)(U 1. = Full clock amplitude)

Das Gleichpotential Uck und die Taktimpulsamplitude UcG lassen sich so wählen, beispielsweise durchThe DC potential Uck and the clock pulse amplitude UcG can be selected, for example by

geeignete Dimensionierung der Kapazitäten CGk und Cm daß der durch den Transistor Tk fließende Strom h den im Transistor 7"rim Falle Ur= Ur0 fließenden Strom gerade kompensiert, so daß der Regelstromimpuls /Vzu Null wird.suitable dimensioning of the capacitances C Gk and C m so that the current h flowing through the transistor T k just compensates the current flowing in the transistor 7 " r in the case of U r = U r0 , so that the control current pulse / V becomes zero.

(Jas Vorzeichen des Stromimpulses ir kann durch Vertauschen des Differenzverstärkerausgangs umgekehrt werden.(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 7> anstatt als η-Kanal- als p-Kanal-lsolierschicht-Feldeffekttransistor und den Zusatztransistor 7* anstatt als p-Kanal- als n-Kanal-Isolierschicht-Feldeffekttransistor ausführt und das an den jeweiligen Emittern liegende Potential U1, mit Bezugspotential und umgekehrt vertauscht. Gleichzeitig muß auch die Ansteuerung des Transistors Tk vom anderen Taktsignal, also dem Taktsignal Φ\, aus erfolgen und das Gleichpotential UGk entsprechend angepaßt werden. Auch der Zusatztransistor 7", kann bei entsprechender Änderung der Ansteuerung durch einen n-Kanal-lsolierschicht-Feldeffekttransistor ersetzt werden. The circuit of the controllable constant current source shown in Fig. 2 remains completely equivalent in its function if the transistor 7> instead of as η-channel as p-channel insulating layer field effect transistor and the additional transistor 7 * instead of p-channel as n -Channel insulating layer field effect transistor and the potential U 1 at the respective emitters is interchanged with the reference potential and vice versa. At the same time, the control of the transistor T k must also take place from the other clock signal, that is to say the clock signal Φ \, and the DC potential U G k must be adapted accordingly. If the control is changed accordingly, the additional transistor 7 ″ can also be replaced by an n-channel insulating layer field effect transistor.

Selbstverständlich kann auch der Differenzverstärker DVl 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 t liegen muß. Ferner können die beiden parallelliegenden Inverter 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 DV1 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, then has to be between the two load transistors and the direct potential Ud t . 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 Fig.3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit n-Kanal-Isolierschicht-Feldeffekttransistoren gezeigt, das hinsichtlich der Wahl der Transistoren somit völlig komplementär zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist. Insbesondere ist also der Transistor Tr in ι 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 Up angeschlossen, während an allen Punkten, an denen in Fig. 2 das Potential UD\ bzw. Up liegt, in Fig. 3 das Potential des Schaltungsnullpunkts liegt. Das bei Erläuterung der Fig. 2 hinsichtlich der Abwandlungsmöglichkeiten Gesagte gilt in entsprechender Weise auch für das Ausführungsbeispiel nach F i g. 3, so daß auf die entsprechenden oben dargelegten Einzelheiten verwiesen werden kann.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 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 p is connected, while at all points at which the potential U D \ or U p is in FIG , in Fig. 3 is the potential of the circuit zero point. What was said in the explanation of FIG. 2 with regard to the possible modifications also applies in a corresponding manner to the exemplary embodiment according to FIG. 3, so that reference can be made to the relevant details set out above.

In F i g. 4 ist schließlich das Prinzip einer mehrmaligen Gleichpegelregenerierung gezeigt. Hierzu wird der Regelstromimpuls ir an der erforderlichen, oberhalb der Stufe n-l 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 i r is fed again galvanically at the required level χ above level nl. 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 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims (9)

Patentansprüche;Claims; 1. Eimerkettenschaltung mit einer Vielzahl von gleichartigen Stufen, die jeweils aus einem Transistör 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 rechteckförmigen 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 1/ 252 dem einen Eingang eines Differenzverstärkers der Gleichanteil des Potentials am Kollektoranschluß eines eimerketteneingangnahen Transistors und dem anderen Eingang der Gleichanteil des Potentials am Kollektoranschluß eines eimerketteneingangfernen Transistors zugeführt ist, welche 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 einem der beiden Ausgangssignale des Differenzverstärkers (DVl) ein dazu proportionaler Stromimpuls (ir) dem Kolluktoranschluß eines der dem eimerketteneingangfernen Transistor (Tn) vorangehenden Transistoren nicht kapazitiv, sondern galvanisch zugeführt ist1. Bucket chain circuit with a large number 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 The transistors are controlled by a first square-wave 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 are in the gaps between the effective pulses of the first clock signal, whereby according to patent 23 1/252 one input of a differential amplifier is the The direct component of the potential at the collector connection 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 (DVl) a current pulse proportional to it (i r ) one of the transistors preceding the transistor (T n ) remote from the bucket chain input is fed to the collector connection not capacitively but galvanically 2. Eimerkettenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromimpuls (ir) von einer in Abhängigkeit vom Ausgangssignal (Ur) des Differenzverstärkers (DVl) 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 (DVL) 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 (RaOmH dem entsprechenden Eingang des Differenzverstärkers (DVi) und Über je einen Siebkondensator (Cat) 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 via a high-resistance resistor (RaOmH the corresponding input of the differential amplifier (DVi) and via One filter capacitor (Cat) each is connected to the circuit zero point such 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 (DVl) proportionale Stromimpuls ß) dem Kollektor des dem eimerketteneingangfernen Transistor (Tn) direkt vorangehenden Transistors (7"B_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 (DVl) proportional current pulse ß) to the collector of the bucket chain input remote transistor (T n ) directly preceding transistor (7 " B _i) is fed galvanically. 5. Eimerkettenschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bezüglich der Kollektorpotentialdifferenz (Un- Um)zwischen dem eimerketteneingangfernen (Tn) und dem eimerketteneingangnahen (Tm) Transistor nichtin vertierende μ Ausgang des Differenzverstärkers (DVi) mit dem Eingang der gesteuerten Konstantstromquelle (RSQ) verbunden ist, daß deren Ausgang über die Emitter'KoIlektor-Strecke eines Zusatztransistors (TJ mit dem Kollektoranschluß des direkt vorangehenden Transistors (77»—1) verbunden ist und daß der Steueranschluß des Zusatztransistors vom Taktsignal (Φ2) dieses Transistors gesteuert ist.5. bucket chain circuit according to claim 4, characterized in that with respect to the collector potential difference (U n - U m ) between the bucket chain input remote (T n ) and the bucket chain input near (T m ) transistor non-inverting μ output of the differential amplifier (DVi) with the input of the Controlled constant current source (RSQ) is connected, that its output is connected via the Emitter'KoIlektor path of an additional transistor (TJ to the collector terminal of the directly preceding transistor (77 >> -1) and that the control terminal of the additional transistor from the clock signal (Φ2) 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 (DVl) einander gleich sind.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 (DVl) are equal to each other. 7. Eimerkettenschaltung nach den AnSprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kollektoranschluß des direkt vorangehenden Transistors (Γ,,-ι) zusätzlich zum Stromimpuls ein von einer Zusatzkonstantstromquelle erzeugter, konstanter und derart einstellbarer Zusatzstromimpuls zugeführt ist, daß bei einander gleichen Eingangssignalen des Differenzverstärkers (DVl) der Gesamtstromimpuls gleich Null ist7. bucket chain circuit according to claims 5 and 6, characterized in that the collector connection of the immediately preceding transistor (Γ ,, - ι) in addition to the current pulse one of a Additional constant current source generated, constant and so adjustable additional current pulse supplied is that when the input signals of the differential amplifier (DVL) are the same, the total current pulse equals 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 aus einem Transistor (Tk) von gleicher Leitungsart wie die übrigen Transistoren der Gesamtschaltung besteht und daß der Transistor der Zusatzkonstantstromquelle vom Taktsignal 2) des direkt vorangehenden Transistors (Ta-\) gesteuert ist8. 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 consists of a transistor (Tk) of the same conduction type as the other transistors of the overall circuit and that the transistor of the additional constant current source is controlled by the clock signal (Φ 2 ) of the immediately preceding transistor (T a - \) 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 integrierte Kapazitäten dienen.9. bucket chain circuit according to one of claims 1 to 8, characterized in that as Transistors integrated insulated gate field effect transistors of the enhancement or depletion type and integrated as capacitors Serving capacities.
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