DE2354755A1 - Angepasstes analogfilter - Google Patents
Angepasstes analogfilterInfo
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Description
TEXAS INSTRUMENTS.INCORPORATED
13500 North Central Expressway-Dallas, Texas, V.St.A.
13500 North Central Expressway-Dallas, Texas, V.St.A.
Angepaßtes Analogfilter
Die Erfindung bezieht sich auf ein Ladungsverschiebungsbauelement
und insbesondere auf ein angepaßtes Analogfilter mit Ladungsverschiebungsbauelementen sowie auf Einrichtungen
zum Feststellen und Bewerten von Signalen an verschiedenen Verzögerungsstufen in dem Filter.
Ladungsverschiebungsbauelemente sind Metall-Isolator-Halbleitervorrichtungen,
die der.allgemeinen Gruppe der
Ladungs-Halbleitervorrichtungen angehören, die Informationen
in Form einer elektrischen Ladung speichern und verschieben. Ladungsverschiebnngsbauelemente umfassensowohl ladungsgekoppelte Bauelemente (CCD) als auch Eimerketten-Bauelemente
(BB)(bücket-brigades). Ladungsgekoppelte Bauelemente zeichnen
sich durch die Eigenschaft aus^ daß derHalbleiterteil der
Bauelemente größtenteils aus homogen dotiertenZonen von
unterschiedlichem LeitfShigkeitstyp besteht, die nur zum
Eingeben oder zum Entnehmen von Ladung erforderlich sind. Ein typisches Halbleiterschieberegister mit ladungsgekoppelten
Schw/Ba
403-819/09
Bauelementen ist beispielweise in Bell System Technical Journal, 49,587 (1970) von Boyle und anderen beschrieben.
In dem Schieberegister ist zwischen Elektroden und das Halbleitermaterial als Vorspannung eine zur Invertierung
der Halbleiteroberfläche ausreichende Gleichspannung angelegt, und an die Elektroden werden aufeinanderfolgend Taktimpulse
angelegt. Infolge der Inversion werden auf der Halbleiteroberfläche vorhandene Minoritätsträger zur Halblelter-Isplator-Grenzschicht
gezogen, und sie neigen dazu, sich in Potentialsenken unter den Elektroden zu sammeln. Wenn die Taktimpulse
genügend groß sind, wandern die Minoritätsträger von dem Bereich unter einer Elektrode zum Bereich unter der nächsten
Elektrode entsprechend einer von den T&ktimpulsen erzeugten
Potentialsenke. ~
Ein mit Eimerketten-Bauelementen ausgestattetes Schieberegister besteht im wesentlichen aus einer Reihe von Feldeffekttransistoren
mit isolierter Gate-Elektrode, deren Source-und Drain-Elektroden miteinander verbunden'sind und deren Gate-Elektroden
kapazitiv an die Drain-Elektroden angekoppelt sind. Das Eimerketten-Schieberegister arbeitet in zwei Verschiebungsbetriebsarten. Im Speicherbetrieb liegen alle Gate-Elektroden
auf dem gleichen Potential, und in der Gate-Drain-Kapazität ist eine Ladung gespeichert. Im Verschiebungsbetrieb wird
das Potential an einer Gate-Elektrode im Vergleich zum Potential an der benachbarten Gate-Elektrode erhöht, so daß die Potentialschwelle
abgesenkt wird und Ladung in der Art eines Schieberegisters
von einer Source-Zone zur benachbarten Drain-Zone fließt.
Schieberegister mit Halbleiterladungsvorrichtungen sind ihrer Art nach analog, wobei die gespeicherte Ladungsmenge der Amplitude des Signals entspricht. Solche Schieberegister
sind zur Bildung von angepaßten Analogfiltern
vorgeschlagen worden. Dazu sei beispielsweise auf den Aufsatz
4098 13/0330
von Sangster mit dem Titel "The'Bucket Brigade Delay Line1, a ,
Shift Register for Analog Signals" in Philips Technical Review, 31, 92(1970) Bezug genommen. Ein angepaßtesAnalogfilter
faltet ein ankommendes Signal mit der Impulsantwort des Filters, Diese Faltung kann dadurch ausgeführt werden,
daß das ankommende Signal an den Eingang eines Analog-Schieberegisters
mit Eimerkettenbauelementen oder mit ladungsgekoppeli;en Bauelementen angelegt wird und daß
eine bewertete Summierung-der Ladung an jeder Verzögerungsstufe gebildet wird. In der Praxis wird das Signal bei
jedem Bit des Schieberegisters abgezapft oder abgetastet, und es wird so bewertet, daß es eine Impulsantwort erzeugt,,
die gleich der Fouriertransformierten eines gewünschten
Frequenzgangsist. DieBewertung kann"auch zur Verbesserung
der Nebenkeulenunterdrückung verwendet werden» Venn beispielsweise
h(t) die Impulsantwort des Filters und q+tt) die Ladung
in der i-ten Verzögerungsstufe eines'N-stufigen Analogschieberegisters mit Ladungsverschiebungsbauelementen ist,
dann gilt: ·
. vout(t) = jU- χ ; ^q1Ct) ;. (1)
In dieser Gleichung ist C die Kapazität jeder Verzögerungs-9
stufe, und h^(i = 1, ... N) sind die Bewertungsgewichte
jeder Verzögerungsstufe, die die Impulsantwort des Filters
bestimmen.
Bisher bestand das Hauptproblem bei der Schaffung eines
angepaßten Analogfilters mit Ladungsübertragungsbauelementen
in der Schwierigkeit des Abgreifens, d.h. des Messens der
an jeder Verzögeruhgsstufe vorhandenen Ladung und das Bewerten
dieses gemessenen Signals mit einem vorgewählten Einheitswert ,
oder einem niedrigeren Vert. Ein Verfahren, mit dessen Hilfe
dies in einem angepaßten Analogfilter mit Eimerketten-
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- ■ ■ - 4 -
Bauelementen durchgeführt werden kann, besteht darin, die Spannung an jedem Element mit einem integrierten
Sourcefol^erverstärker zu messen. Bei diesem Verfahren ist jedes Eimerketten-Bauelement mit seinem eigenen Verstärker
versehen, und alle diese Verstärker sind monolithisch auf den mit den Eimerketten-Bauelementen versehenen
Plättchen integriert. Die bewertete Summierung wird durch Anlegen der Ausgangssignale der Sourcefolger-Verstärker
an einen externen Differenzverstärker erzielt. Alle positiv bewerteten Ausgangssignale werden ebenso
wie alle negativ bewerteten Ausgangssignale miteinander summiert.Der Differenzverstärker führt die Subtraktion
der summierten positiv und negativ bewerteten Ausgangssignale zur Bildung der gewünschten bewerteten Summierung
der Ladung an jeder Verzögerungsstufe durch.
Dieses Verfahren kann mit Eimerketten-Bauelementen gut ausgeführt werden, wobei eixi beständiges Ausgangssignal
erzeugt wird. Die Bewertungen der Abgriffe können in einfacher Weise dadurch eingestellt werden, daß die
entsprechenden Abgrifflastwiderstände verändert werden. Somit kann ein angepaßtes Filter mit Eimerketten-Bauelementen
leicht im Hinblick auf viele unterschiedliche Filtererfordernisse ohne ein Umkonstruieren der bsi der Herstellung
verwendeten Masken geändert ΐ/erden. Ein Hauptnachteil des
Verfahrens besteht jedoch darin, daß es bei der Verwendung von ladungsgekoppelten Bauelementen nicht angewendet werden
kann, da diese keine Diffusionszonen aufweisen, von denen eine Spannung an jeder Verzögerungsstufe abgegriffen werden
kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die kapazitive Last der Sourcefolgerverstärker an jedem Eimerketten-Bauelement
die minimale Größe pro Bit des Schieberegisters begrenzt. Überdies sind das Schieberegister mit Eimerketten-Bauelementen
und die zugehörigen Sourcefolgerverstärker in der Gesamtanordnung unhandlich.
4 0 9 819/0930
■.-■■■ - .".2-35A755.:.
Mit Hilfe der Erfindung soll ein verbessertes angepaßtes
Analogfilter mit Ladungsverschiebungsbauelementen geschaffen
werden. Ferner soll, die mit Hilfeder Erfindung zu schaffende
Schaltungsanordnung das Messen der bei jeder Verzögerungsstufe eines Schieberegisters mit Ladungsverschiebungsbauelementen
gespeicherten Ladungsmenge und das Bewerten des
abgegriffenen Signals mit einem vorgewählten Wert ermöglichen. Ein mit Hilfe der Erfindung zu schaffender Brückendetektor
soll das Messen der bei jeder Verzögerungsstufe eines angepaßten Analogfilters mit Ladungsyerschiebungsbauelementen
gespeicherten Ladung ermöglichen.Die Größe eines einzelnen
BB-oder CCD-Bits soll bei diesem Brückendetektor nicht
begrenzt sein» Dieser Brückendetektor soll sich auch für
die Herstellung in der Technik integrierter Schaltungen ■
eignen, und zur Kompliziertheit seiner Schaltung soll nur das Erfordernis einer zusätzlichen Taktleitung beitragen.
Nach der Erfindung wird ein Brückendetektor zum Messen der in jeder Verzögerungsstufe eines angepaßten Analogfilters mit· Ladungsverschiebungsbauelementen und zum
Bewerten des festgestellten Signals mit einem-vorgewählten
¥ert geschaffen . Der Detektor kann vorteilhafterweise
sowohl in einer Ausführung, mit .ladungsgekoppelten Bauelementen alse auch mit Eimerketten-Bauelementen ausgeführt werden. Das Ausgangssignal kann nach Wunsch entweder
ein vorübergehendes Signal oder ein beständiges Signal· sein. Bei dem Detektor wird die Tatsache ausgenutzt, daß der '
Ladestrom in den Taktle.itungsversorgurigen von Ladungsverschiebungsbauelementen
der verschobenen Signalladung proportional ist. Ein Teil des Ladestroms tritt nicht
wegen der Signalladung auf; dieser Anteil des Ladestroms
ist konstant, und er wird vorteilhafterweise durch den Detektor zu Null gemacht, ■-''■■.'.
4098 19/0930
Eine Taktleitung der Anordnung mit Ladungsverschiebungsbauelementen
oder mit Eimerketten-Bauelementen wird zum Abtasten der gespeicherten Ladung verwendet. Jede an diese
Taktleitung angeschlossene Gate-Elektrode (eine Gate-Elektrode pro Bit) ist in zwei getrennte Abschnitte aufgeteilt,
wobei die Fläche eines Abschnitts bezüglich der des anderen Abschnitts die Bewertungsgröße des jeweiligen Bits
darstellt. Das zum Abtasten verwendete Taktsignal ist auf zwei getrennte Taktleitungen aufgeteilt, die parallel arbeiten.
Diese beiden Taktleitungen werden jeweils über eine Impedanz von einem Taktgenerator angesteuert. Die getrennten Abschnitte
jeder Gate-Elektrode sind jeweils an die getrennten Taktleitungen angeschlossen. Ein hochverstärkender Differenzverstärker
stellt die Differenzspannung an den beiden Abschnitten der aufgeteilten Taktleitung fest, wobei
im wesentlichen eine Wechselstrombrückenschaltung gebildet wird. *
Eine bevorzugte Ausführungsform eines angepaßten
Analogfilters mit Ladungsverschiebungs-Halbleiterbauelementen
ist auf einem Halbleitersubstrat integriert. Das Filter
enthält mehrere Verzögerungsstufen; ein in Form einer Ladung
vorliegendes Eingangssignal wird in der Art eines Schiebe-,
registers in entsprechende Verzögerungsstufen übertragen, wobei mehrphasige Taktsignale und Verschiebungselektrodenangewendet
werden. Die in jederStüfe gespeicherte Ladungsmenge wird abgegriffen und mit einem Einheitswert oder
einem geringeren Wert bewertet.Der Wert der gespeicherten Ladung wird dadurch abgegriffen, daß der Taktstrom gemessen
wird j der abhängig von dem gespeicherten Signal zum Auf- -■
laden der Elektrode auf einen Bezugswert erforderlich ist. Die Bewertung wird dadurch erzielt, daß die einer. Taktphase
in jeder Verzögerungsstufe zugeordnete Verschiebungselektrode in zwei im Abstand voneinander liegende Abschnitte
aufgeteilt wird. Die Größe und die Polarität der Bewertung
09819/0 9 30
wird vom relativen Flächenverhältnis der zwei Abschnitte
bestimmt, Die der zum Bewerten verwendeten Elektrode zugeordnete
Taktphase ist in zwei Abschnitte zum entsprechenden
Summieren der positiven und negativen bewerteten Abschnitte
aufgeteilt. Sine der Taktleitungen ist an die positiven
Abschnitte aller auf geteilten--Elektroden· angeschlossen, während
die andere Taktleitung gemeinsam mit den negativen Abschnitten
aller bewerteten Elektroden verbunden ist. Zwei Taktleitungen
sind an die Taktsignalquelle über eine vor gewählte Impedanz ,angeschlossen. Ein zwischen den aufgeteilten Taktleitungen
liegender Differenzverstärker mißt gleichzeitig,die Differenzspannung zwischen diesen beiden Leitungen, die von den „
summierten positiven und negätivenfi-Strömen erzeugt wird.
Ein korreliertes Ausgangssignal wird immer dann erzeugt, ·
wenn die in den entsprechenden Verζögerung&stufen gespeicherten
Signale an die von den bewerteten Elektroden gebildete Filterimpulsantwort
"angepaßt" sind. Mit Hilfe eines an einem
Eingang des pifferenzverstärkers angeschlossenen Kondensators kann der Ladestrom auf Null verringert werden, : ~=
der anfanglich? zijön Aufladen der Verzögerungsstufe t
auf einen Bezugswert erforderlich ist» so daß der ",
Differenzverstärker nur den dem Signal zugeordneten Strom mißt. ■ ; .
Die Erfindung wird nun an -Hand der Zeichnung beispielshalber
erläutert. Es zeigenS- ■
Fig.1 ein Blockschaltbild eines Brückendetektors nach der
Erfindung,
Fig.2 eine Draufsicht auf einen Teil eines angepaßten Analogfilters mit ladungsgekoppeltan .Bauelementen, wobei
das Verbinden geteilter Taktleitungen an geteilte Gate-Elektroden zur Festlegung einer Bewertung dargestellt ist,
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-.-'.. 235Λ755
Fig.3 eine Draufsicht auf eine geteilte Gate-Elektrode
zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Brückendetektor und
Fig.4 eine Draufsicht auf ein lineares FM-Filter mit ladungsgekoppelten
Bauelementen, das dem erfindungsgemäßen
Brückendetektor zugeordnet ist.
In Fig.1 ist ein angepaßtes Analogfilter mit Ladungsverschiebungsbauelementen
gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Dabei ist eine mit
Ladungsverscliiebungs.-Halbleiterbauelementen aufgebaute
Analogverzögerungsleitung 10 dargestellt. Die Analogverzögerungsleitung
10 kann entweder eine ladungsgekoppelte Vorrichtung oder eine Eimerketten-Vorrichtung sein. Solche
Verzögerungsleitungen und Verfahren zu ihrer Herstellung sindin der Technik bekannt, so daß sie hier keiner weiteren
Erörterung bedürfen.. Der Verzögerungsleitung v/erden in
der Art eines Schieberegisters unter Anwendung üblicher Verfahren am Eingang 12 Eingangsdaten zugeführt. Wie aus
Fig.1 hervorgeht, wird ein dreiphasiges Taktsystem mit den Taktleitungen Φ^,φ 2 und Φ, angewendet. Es können
natürlich auch andere mehrphasige Taktsteuerverfahren
angewendet werden.Für Eimerketten-Vorrichtungen ist
beispielsweise ein zweiphasiger Takt typisch.
Bei der hier dargestellten Ladungsdetektoranordnung ist
eine der Taktleitungen zum Abtasten der an jedem Bit der Verzögerungsleitung vorhandenen Ladung ausgewählt.
Wie bereits erwähnt wurde/ ist der Ladestrom in den Taktleitungszuführungen der ladungsgekoppelten Vorrichtungen
und derEimerketten-Vorrichtungen der verschobenen Signalladung proportional. Auf diese Weise kann die Summe
der Gesamtladungsmenge, die unter allen Gate-Elektroden
des angepaßten Schieberegister-Analogfilters verschoben wird,in den Taktleitungen festgestellt werden.In der bevorzugten
. 4-098 19/0030.-
- - ; ■■■■:■'■""..■ - - 235475B
Ausführungsform ist für diese. Abtastfunktion nur eine Taktleitung
(nämlich die'Taktleitung Φ^ Von Fig.1 )""ausgewählt.
Zur Bildung eines im wesentlichen kontinuierlichen Ausgahgssignals
könnten natürlich alle'Taktleitungen verwendet
werden, wobei, die Ausgangssignale dann multiplexiert würden. "
Die Taktleitung Φ2 von Fig.1· ist in zwei parallel arbeitende
Abschnitte Φρ und Φρ- aufgeteilt. Diese zwei Abschnitte
werden von einem einzigen Taktgenerator 14-für das Taktsignal Φ ρ angesteuert. Die Taktleitungsabschnitte Φρ
und Φ2_ werden jeweils über eine· Impedanz 16 bzw. 18/
gespeist. Wie später noch genau.erläutert wird, können die
Impedanzen 16 und 18 ohmsche Impedanzen^ kapazitive. Impedanzen
oder aus einer Kombination von ohmschen und kapazitiven
Impedanzen bestehen. Ein hochverstärkender Differenzver- ;
stärker 20 tastet die Differenzspannung an den zwei Takt-:
leitungsabschnitten φρ und Φρ_ ab. Die Art dieser Differenzspannung wird bei der nachfolgenden Erörterung der Figuren 2·
und 3 noch deutlicher. Der Differenzverstärker sollte eine Gleichtaktunterdrückung in der Größenordnung von 60 bis
80 db aufweisen. Geeignete Verstärker sind beispielsweise die Verstärker vom.Typ SN".52558 und SN 72558 der Firma
Texas Instruments Incorporated oder ähnliche Verstärker.
In Fig.2 ist die Verbindung der aufgeteilten Taktleitungsabschnitte
Φ2+ und Φρ_ an ein angepaßtes CCtDAnalogfilter
in einerSchaltung dargestellt, bei der sich bewertete
abgegriffene Signaleergeben. Es ist eine Ausführungsform -. mit drei Taktsignalen (dreiphasiger Takt) dargestellt, bei
der entsprechendeBits der ladungsgekoppelten Vorrichtung
von entsprechenden Gruppen der drei Elektroden 1,2 und 3
gebildet.sind. Die Signalbewertung wird von der Elektrode
jedes Bits bewirkt. Die Elektrode 2a besteht beispielsweiseaus
einem durchgehenden leitenden Streifen, der nur an den Taktleitungsabschnitt Φ2„ angeschlossen ist. Diese-Elektrode
4.0 9 8 1 9/09 -3 0
legt eine Bewertung mit -1,0 fest. Bei der Elektrode 2b
ist zu erkennen, daß diese Elektrode in zwei getrennte
Abschnitte 22 und 24 aufgeteilt ist. Der Abschnitt 22 ist mit dem Taktleitungsabschnitt Φ2_ verbunden. Die
relativen Flächen der Abschnitte 22 und 24 bestimmen eine Signalbewertung von - 0,67. Wie zu erkennen istf
ist die Elektrode 2c in zwei getrennte gleiche Abschnitte 26 und 28 aufgeteilt. Der Abschnitt 26 ist mit dem Taktleitungsabschnitt
Φρ. verbunden, während der Abschnitt
mit dem Taktleitungsabschnitt Φ,,_ verbunden ist. Da die
Flächen der Abschnitte 2.6 und 28 gleich groß sind, tritt kein Spannungsunterschied zwischen ihnen auf, so daß das
Signal mit 0 bewertet ist. In gleicherweise sind die Elektroden 2d und 2e so ausgebildet, daß sie Bevrertungsfaktoren
von +0,67 bzw. +1,0 festlegen.
Es ist zu erkennen,daß eine Anordnung von geteilten Gate-Elektroden
und geteilten Taktleitungen, wie sie in Fig.2 -dargestellt ist, ein Ausgangssignal* eines angepaßten
Analogfilters liefern kann.Unter Bezugnahme auf Fig.~5
sei derLadestrom der i-ten Gate-Elektrode betrachtet. Die gesamte Gate-Breite beträgt ¥, wobei die Bewertung
an dieser Gate-Elektrode mit h. bezeichnet ist.Die entsprechende Gate -Trennst 6UIeS1 befindet sich bei
S1 = 1 V/h± (2)
Der Ladestrom i für die Gate-Elektrode ergibt sich aus
der Summe des Signalstroms i und eines festen Ladestroms i,
der zum Laden der Potentialsenke bei Fehlen eines Signals
notwendig ist; dieser Ladestrom kann folgendermaßen angegeben
werden:
■ i = is + I D)
Weil die Gate-Elektrode an der Stelle S^ geteilt ist,
fließt der Anteil(1/2 + S./Ii)i des Stroms in dem positiv
3 δ ι -- /
bewerteten Taktleitungsahschhitt Φ ^ , während in dem
negativ ""bewerteten- Taktleitungsabschnitt φ ^ derStromanteil
(1/2-S1Zw)I fließt. Der Gesamtstrom ist immer noch
i=i [(1/2 + S1ZW) +(1/2 -S1
Unter Berücksichtigung der folgenden Festlegungen
I+ =.(1/2 + S-Mi ^ . (4)
und " V ■ V ~ "-.:":-■
i„ =(i/2 - S1ZwH ;-.:- (5)
ergibt sich die am Eingang des Differenzverstärkers 20(Fig;. 1)
infolge dieser einzelnen Gate-Elektrode auftretende Spannung,
aus den folgenden Gleichungen;
= (E",- Zi-) - (E - Zi+) (6)
wobei,E die Taktsignal spannung ist, während Z die Impedanz
ist. Der zweite Ausdruck in der Gleichung (9) ist konstant.
Somit ergibt sich der Beitrag aller Gate-Elektroden aus
N
v(t) = ZI Zh-, iei + constant (10)
v(t) = ZI Zh-, iei + constant (10)
I -, ie
v i=i.: ,..-,ν
v i=i.: ,..-,ν
Die Gleichung (10) gleicht im Groben der Gleichung (1)
was zeigt,daß die Brückendetektorschaltung mit den
geteilten Gate-Elektroden ein Ausgangssignal mit
der richtigen Summierung und Bewertung liefert. Die Art der Ausgangsspannung hängt natürlich im Einzelnen von der
Art der Iipeäaiiz Z und von der Zeitsibhängigkeit der Taktsignale ab. Die Konstante in der. Gleichung (10) kann dadurch
beseitigt werden, daß an eine der Klemmen des Differenz-Verstärkers
ein externer Kondensator 30 (Fig.1) angeschlossen
wird, damit die Kapazität der unteren Brückenhälfte kompensiert
4 0981 3/0930
oder geringfügige Ungleichheiten der Z-Werte berücksichtigt
werden. Die Kompenaationskapazität sollte an diejenige
Klemme angeschlossen werden, bei der die niedrigste Gesamt-Gatekapazität vorhanden ist.
Die Impedanz Z kann in einem Bereich von einem kleinen
Widerstandswert von etwa 50 Ohm bis zu einem im Vergleich
zur Gesamt-Gatekapazität ziemlich großen Kapazitätswert liegen, so daß der größte Anteil der Spannung, an den
Gate-Elektroden abfällt.Es können auch verschiedene RC-Kombinationen
verwendet werden. Allgemein ergibt ein reiner ohmscher Y/iderstand R ein vorübergehendes Ausgangssignal,
während ein reiner Kondensator C ein integriertes vorübergehendes Ausgan^ssignal ergibt.
Der Spalt 32 zwischen den geteilten Gate-Elektroden sollte so groß sein, daß seitliche LadungsverSchiebungen verhindert
.werden, obgleich die Potentialdifferenz zwischen den Gate-Hälften
typischerweise in der Größenordnung von etwa 100 Millivolt aus etwa 10„Volt liegt. Bei der in Fig.4
dargestellten Draufsicht, auf ein integriertes lineares
FM-Filter mit ladungsgekoppelten Bauelementen ist die Taktleitung Φ^ geteilt, und zur Bewertung gemäß einem linearen
FM-Signal sind entsprechende Φ,-Gate-Elektroden ebenfalls
geteilt. '
Dde Erfindung ist hier zwar im Zusammenhang mit einem speziellen
.Ausführungsbeispiel beschrieben worden, doch kann der Fachmann ohne weiteres erkennen, daß im Rahmen der Erfindung die vielfältigsten
Abwandlungen ausgeführt werden können.
40.98 19/093
Claims (7)
- P a te η ta η s ρ r ü eh. e'-~-\ -""■-■·-■■ ■■-. "■ .. ■ r :1, Angepaßtes Analögfilter, gekennzeichnet durch ;(a) ein Halbleitersubstrat, T " :(b) ein mit einem mehrphasigen Taktsignal arbeitendes Analogsehieberegister mit Ladungsverschiebungsbauelementen auf dem Substrat, das mehrere Verzögerungsstufen bildet,. die jeweils mehrere Elektroden zum Empfangen der mehrphasigen Taktsignale aufweisen, wobei die Elektroden jeder Stufe zur Bildung einer an ein vorbestimmtes Eingangssignal angepaßten vorgewählten Filterimpulsantwort mittels des Verhältnisses zwischen einem ersten Abschnitt und einem davon im Abstand liegenden zweiten. Abschnitt ausgewählter Elektroden bewertet sind, und v ■. - -,.-'■(c) einen in ausgewählter Weise an die ersten und zweiten Abschnitte der bewerteten Elektroden- angeschlossenen Filterausgangssignaldetektor zum gleichzeitigen Messen der Spannungsdifferenz- an den Abschnitten aller-..-bewerteten Elektroden, ' ' . . : -
- 2. Filter nach .Anspruch::1,- dadurch gekennzeichnet, daß der Filterausgangssignaldetektor eine Kontaktvorrichtung auf dem Substrat zum Empfang eines ersten Taktsignals aus einem Taktsignalgenerator enthält, daß an die Kontaktvorrichtung erste und zweite Taktleitungen angeschlossen sind, die über yorbestimmte Impedanzen, an die: ersten· bzw, an die zweiten Abschnitte der in ausgewählter Weise be- " v/erteten Elektroden jeder der Verzögerungsstufen angeschlossen sind und daß zwischen die-ersten und zweiten Taktleitungen ein Differenzverstärker zum Feststellen der dazwischen vorliegenden Spannungsdifferenz ange-40 9 8-19/ 0 9 30 ;; ','■■_schlossen ist, die in Abhängigkeit von dem zum Aufladen . der bewerteten Elektroden erforderlichen Strom erzeugt wird. ""."."■■ - ■
- 3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Differenzverstärker eine Nullabgleichsvorrichtung zur Beseitigung des Einflusses des zum anfänglichen Aufladen jeder Stufe des Schieberegisters auf einen Bezugwert erforderlichen Stroms angeschlossen ist, so daß der Differenzverstärker nur eine in Abhängigkeit des signalbezogenen Stroms in jeder der Verzögerungsstufen erzeugte Spannung mißt.
- 4. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die NuIlabgleichsvorrichtung einai zwischen einer der ersten und zweiten Taktleitungen und Masse liegenden Kondensator enthält.
- 5. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ersteund zweite Taktleitungen vorgesehen sind, die an die Elektroden über eine vorgewählte elektrische Impedanz angeschlossen sind, -ν- gaß -^n jeder der Verzögerungsstufen Bewertungsvorrichtungen vorgesehen sind, daß diese Bewertungsvorrichtungen von einer länglichen Elektrode gebildet sind, die zwei im Abstand voneinander liegende, ihre Längenabmessung definierende Abschnitte aufweisen, daß das -Verhältnis zwischen diesen beiden Abschnitten eine Bewertungsfunktion mit dem Wert 1 oder weniger festlegt, daß die obere Hälfte der Elektrode eine positive Bewertung festlegt, während die untere Hälfte eine negative Bewertung festlegt, daß die oberen Abschnitte aller bewerteten Elektroden gemeinsam mit"der ersten Taktleitung verbunden sind,daß die unteren Abschnitte aller bewerteten Elektroden gemeinsam mit der zweiten Taktleitung verbunden sind, daß die erste Taktleitung alle positiv bewerteten, signalbezogenen Ladestromanteile summiert, daß die zweite Taktleitung die negativ bewerteten, signalbezogenen Ladestromanteile summiert und daß die ersten und-4098 \ 9/0930-·■ . . _ - ■■ - -■'-■■'zweiten Taktleitungen zum Messen der dazwischen vorliegenden Spannungsdifferenz vorgesehen sind, die■infolge-der summierten Ströme an den Impedanzen entsteht. '
- 6. Filter nach Anspruch 1, dadurch.gekennzeichnet, daß-die
Elektroden aus ersten und zweiten im Abstand voneinander
liegenden Abschnitten bestehen, und daß das Verhältnis
zwischen diesen Abschnitten eine Bewertungsfunktion mit
dem Wert 1 oder weniger bestimmt. - 7. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,-daß zwischen die ersten und zweiten Taktleitungen ein Differenzverstärker zum gleichzeitigen Messen der Spannungsdifferenz .zwischen
den Taktleitungen in Abhängigkeit Von den bewerteten Strom~
anteilen aller Verzögerungsstufen angeschlossen ist.8β Filter nach Anspruch 7,"dadurch gekennzeichnet, daß zwischen eine der Taktleitungen und Masse ein Kondensator zum Eliminieren des zum anfänglichen Aufladen jederStufe des Filters auf einen Bezugswert notwendigen Stroms eingefügt ist, so daß der —-,,—■-Verstärker nur einen auf ein Eingangssignal bezogenen Lade- strom mißt. VAO9819/09 30Leerseite
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