DE2438353A1 - Aufnahmeanordnung mit informationsaufnahmestellen in einem halbleiterkoerper - Google Patents
Aufnahmeanordnung mit informationsaufnahmestellen in einem halbleiterkoerperInfo
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Description
DiFTm ΓΓΟ-TG . KIJ/EVK
l'atrutii' t-.ur · O / Q Q O C Q
Ap-j!.j- N y Ph:'--· C'sjl-npenfabriek« . £ H O O O O J
int; rr.it InfurnaY.ion^n.iJ.fnahmestellen in einem
Die I-;?, f induiif; bezieht sich uxxf eine Aufnahme anordnring
ir.it lijformatioTi:iü.ufnalii.ie3tellen in einem Halbleiterkörper,
v/ob ei d.Lo auf cciiiomiiiene Information über Ladungsübertragung
durch eine Reilm "von Schiobeeiemeiiten unter Ansteuerung
c.iiicx' Takti.inpulsqi'.ßlü « nach einem bei der Reihe vorhandenen
Aaci^c.11,'7 flurchscaiebbar ist.
Eino derartige Aufnahaieanordnung ist in der deutschen
orfenlt^riuigsschrift 191'/32^ beschrieben worden. Darin ist
;üii, dass die beispielsweise optische Information die
im^- an eluar lichtempfindliclicn Kapazität in den Auf~
:ollen dor Scluobnelftsiento v/iihrend einiger Zeit "be—
e ir Π Li:, it. Dauacii -,.'c.r-.le:i in einer verhältnisnäsaig kurzen
COPY
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BAD ORIGINAL
Zeit die durch, die örtlich vorhandene Information borstiwnt^n
Ladungsmenge! in den Aufnahmesteilen durch die Reihe Schiebeelemente
hindurch zum Atisgang befördert.
Das Weiterschieben durch dio Reihe ergibt, dans die
Information von einer AufnahmestelIe, die näher beim Aus&ang
der Reihe liegt als eine andere, durch eine geringere Anzahl von Schiebeelementen geht. Dies würe nicht störend, wenn beim
Weit er schieben eine mehr o.dar weniger ideale Ladungsübertragung
vorhanden wäre. Die Ladungsübertragung ist jedoch in
der Praxis nicht ideal, wodurch im Signal an Ausgang der
Reihe eine Signaldegradation auftritt, die von der Anzahl Weiterschiebungen abhängig, d.h. ort3- bzw. zeitabhängig istf
So gibt es abhängig von der gröascren Anzahl von Wei'terschiebungen
eine weitere Bandbreiteribeschränlcung und ein
kleineres Signal-Rauschverhitltnis, während beim Weiterschieben
auftretende Ladungsverluste eine sich ändernde Gleichstronbzv/,
Gleichspannungsver Schiebung im Ausgangs signal, das zu der Reihe gehört, ergeben.
Die Erfindung bezweckt nun, eino Aufnahineanordmmg
zu verwirklichen, mit der ein Ausgangssignal erzeugt wird, das die beschriebene als störend erfahrene Signaldegradation
nicht aufweist. Eine erfindringsfenässe Aufnahmeanordnung
weist dazu das Kennzeichen auf, dass der Ausgang der Reihe der Schiebeelemente an einen Eingang eines analogen Schieberegisters
zur Aufnahme dex· genannten Information in Registerelemente
angeschlossen ist, welches Schieberegister von einen
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BAD
Hin- xui'i llorscbiobetyp J st mit nacheinander eine Information
Auiiic-JUi.'jvi und Zurückschieben unter Ansteuerung der Talttimpuls—
quelle, vobc-i die Signaldegradation, die beim Ve it er schieben
bei den Schiebcdurionten der genannten Reihe auftritt, und
die bei den Register c-lenient on des Schieberegisters auftritt
ein Verhältnis haben, wobei dae abgegebene Signal am Ausgang
dos Scliiobp.reßistcrs eine im wesentlichen einheitliche ortsbicv.
zeitunab'.imgige Sifpialdegradation hat.
Ausf'-Ulirungsbeifipiel ο der Erfindung sind in den
Zeichnungen dargri-.iteilt xuid wurden iin folgenden näher beschrieben.
Es zeigen s
Fig. 1 eine erf indiirigsgOMasse Aufnahuoanoruming,
ausgebildet mit einer einzigen Reiht- von Bchiebeelementen
mit Aufn-'i-hme^tollen,
Fig. 2 als Funktion der Zeit einige Signale, di.e in
der Aufnahm-!anordnung nach Fig.- 1 axiftreten,
Fig. 3 eine in einem Halbleiterkörper integrierte Aurfilhz'ungsform eines in der Anordmmg nach Fig. 1 verwendeten
analogen Schieberegisters vom Hin- und Herschiebetyp,
Fig. h eine Aufnalimeanordnung mit mehreren Reihen
von Schie.bcel omon,ten mit Aufnaliniesteilen, die nacheinander
gesteuert v/erden,
Fig. 5 eino Aufnahmeanordnung mit mehreren Reihen
von nur Schiebeelementen mit gesonderten Aufnahmestellen.
Tm dor Aufnalimeanordnung- nach Fig, 1 ist durch PPI
eJiiG l'icil'o von η .Schiobeelenienten r.iit Aufnaliruostellon
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copy
- h - 30.7«
geben. Die Elemente der Reihe PPI sind durch P1 , P2 ... P5
angegeben, so dass für Fig. 1 gilt n^5. Veiter ist durch χ
das dritte Element P3 angegeben, wobei allgemein gilt x=1, 2, 3, ... n. Die Elemente P1 ... P^. sind identisch
ausgebildet mit je zwei Transistoren T1 , T2 ... T9, Τ10,
zwei Kapazitäten C1, C2 ... C9, C10 und Eiwei Dioden D1, D2
D9, D10. Das Element P1 der Reihe.PP1 ist über einen Transistor
TO an eine Klemme mit einer Spannung -Vb 1 angeschlossen,
die von einer nicht angegebenen Spannungsquelle mit einer
ι
Klemme, die an Masse liegt und mit gegebenenfalls Klemmen,
die andere Spannungen führen, herrührt. Die Transistoren T
sind vom Typ mit isolierter Torelektrode und. haben eine Quelle S, eine Senke D und ein weiter nicht bezeiclinetes
Substrat, das an Masse liegt« Von den Transistoren TO, T1 T9 sind die Senken D an die Quellen S der Transistoren T1,
T10 gelegt worden. Bei der Ausbildung der Reihe PP1 und des Transistors TO in nur einem Halbleiterkörper als Substrat
bedeutet dies, dass die Senke D eines Transistors und die Quelle S des nachfolgenden Transistors als einziges Gebiet
(d+S) im Substrat gebildet sind.
Wegen der identischen Ausbildung der Elemente P1 P5 wird nur die des Elementes PI detailliert beschrieben.
Die.Senke D des Transistors T1 und die Quelle S des Transistors T2 liegen über die Diode D2 am Substrat und haben die
Kapazität C2 zur Torelektrode des Transistors T1. Die Quelle S
des Transistors T1 (die weiter an der Senke D des Transistors TO
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- 5 - 30.7.7^.
liegt) hat die Diode D1 zuiir-Substrat und die Kapazität C1
zur Torelektrode des Transistors T2 (und zu der des Transistors TO). FUr die Vorbindungen zwischen den Elementen PI, ···
Γ.e5 gilt, dass ausserhalb des gemeinsamen Substrats die
Torelektroden der Transistoren T1 , T3, T5, T7 und T9 bzw.
T2, Tk, T6, T8 und T10 miteinander verbunden sind. Da die
Kathoden der Dioden DI ... DIO derart dargestellt sind, dass
sie am Substrat liegen, folgt, dass die Gebiete (D+S) aus ^-Halbleitermaterial gebildet sind in einem Substrat aus
n-Halbleitermaterial, Die Transistoren T sind dadurch p-loitend
mit nur einem Löcherstrom von der Quelle S zur Senke D eines
Transistors, Die Dioden D1 ,,, DIO werden durch die Gebiet-SubstrathalbleiterübergSnge
gebildet, die lichtempfindlich sind, was bedeutet, dass eine (Bezugs)-Sperrspannung an einer
Diode D1 ... D10 vorhanden ist, durch die Lochelektronenpaare
verkleinert wird, die unter dem Einfluss von Photonen in
und in der Nähe des Halbleiterüberganges verursacht werden,
Dio Dioden DI ... D10 sind dadurch als lichtempfindliche
Kapazitäten zu betrachten, die bis zur Zugspannung aufgeladen unter dem Einfluss der auftretenden Photonen eine bestimmte
Entladung erfahren. Die Dioden D1 ... D1Ö sind die Aufnahmestellen
in der Reihe PP1, Die Kapazitäten C1 ... C10 sind
zwischen den Torelektroden der Transistoren T vorhanden,
dio auf dem Halbleiterkörper isoliert angeordnet sind und die Gebiete (D+S) im Halbleiterkörper als Substrat,
Zur Steuerung der Reihe PP1 ist die Aufnahmeanordnung
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i^v.yu46,
- 6 -
nach. Fig, 1 mit einer Taktinipulsquelle G1 versehen, die über
einen Schalter QI daran angeschlossen ist. Der Taktimpulsquelle G1 wird ein Signal F zugeführt, das in Fig. 2 als
Funktion der Zeit mit den Zeitpunkten tQ, t* , t2 ... t21
angegeben ist. Im Zeitpunkt ΐλ tritt ibt Signal Γ ein Impuls
auf, der die Quelle GI während der Zeit bis zum Zeitpunkt t21
einschaltet zum Liefern eines Signales A und eines Signales B, die in Fig.'2 als die Signale A=A,A und B=B,B mit Taktimpulse«
Z1 wischen dem Massenpotential 0 und einer Spannung -E aufgetragen
sind. Die Signale A und B werden in Fig. 1 einem Impulszähler G2 zugeführt, dem ebenfalls das Signal F zugeführt
wird. Nach dem Startiiapuls im Signal T (to) wird der
Impulszähler G2 mit einer Zahlzahl η wirksam und gibt nach η Taktimpulsen im Signal B (t-..) und danach nach η Taktimpulsen
im Signal A (*oi) Impulse ab, die in Fig. 2 bei
einem Signal H dargestellt sind. Dau Signal H, das durch den Iiaptilszähler G2 mit einer weiter irrelevanten Ausbildung
erzeugt wird, wird nach Fig. 1 als Schaltsignal dem Schalter Q1
zugeführt« Der Schalter Q1 ist mit zwei Umschaltern mit je einem Mutterkontakt ausgebildet, der mit der Reihe PP1
verbunden ist und mit zwei Wahlkontakten, die durch w und ζ angegeben sind. Die Wahlkontakte w liegen an den zwei
Ausgängen der Quelle G1, während die Wahlkontakto ζ an Masse
liegen. In Flg. 2 sind durch Wund ζ zwei Zeitdauern (t bis
t-- und t1l bia to1) bezeichnet, in danon die Umschalter
im Schalter Q1 an die Wahllcontakte w bzw. ζ angeschlossen sind.
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- 7 - ■ . 30.7.7**.
Es stellt sich heraus, dass die Torelektroden der Transistoren T1 , T3, T5, T7 und T9 in der Zeitdauer w die Taktirapulse
des Signals A zugeführt bekommen und in der Zeitdauer ζ an Masse liegen; in Fig. 2 ist das dabei auftretende
Signal A,0 aufgetragen. Auf dieselbe Weise erhalten die
Torelektroden der Transistoren TO, T2, Tk, T6, T8 und T10
ein Signal B1O zugeführt."
Bevor die Signale bei der Reihe PP1 beschrieben
werden, werden die weiteren Bauelemente der Aufnahmeanordnung
nach Fig. 1 angegeben, die nach der Erfindung zum Durchführen einer Signalkorrektur vorgesehen sind» Die Senke D
des Transistors T10 im Element P5 der Reihe PP1 liegt an
einer Klemme K1. Die Klemme K1 ist der Ausgang der Reihe PP1,
Veiter ist die Klemme K1 der Eingang eines analogen Schieberegisters
SSI, das mit Registerelementen SI ... S5 ausgebildet ist. In der Allgemeinheit hat das Schieberegister SSI
η Registerelemente, wie es η Schiebeelemente PT usw, in der
Reihe PP1 gibt. Das Schieberegister SSI ist mit zehn Transistoren
T11 ... T20 ausgebildet, die in Reihe an die Klemme mit der Spannung -Vb1 angeschlossen sind und zehn an Verbindungspunkte
in der Reihenschaltung angeschlossene Kapazitäten C11 ... C20, die je zu zweit die Registerelemente
S1 ... S5 bilden. Die Transistoren T1J ... T20 sind vom Typ
mit isolierter Torelektrode, Die bei der Reihe PP1 angegebenen
Verbindungen zum Substrat sind beim Register SSI fortgelassen,
da sie hier irrelevant sind. Ein wesentlicher Unterschied ist,
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run.'70h 6.
- 8 - .30.7.7^.
dass es vier gesonderte Verbindungen gibt und ewar awischor.
den Kapazitäten CII, C13, C15, C17 und C19 bzw. C12, C1^,C16'f
C18 und C20 und den Transistoren T11 , T13, ΊΊ5, T17 und TIp
bzw. T12, TI^, T16, T18, T20. Die Verbindung der geradzahligen
Kapazitäten C12 ... C20 liegt' am Ausgang der Taktimpulsquelle
Gl mit dem Signal A(=A,A) während die der ungeradzahligen
Kapazitäten C11 «,, C19 am Ausgang mit dem Signal B
(=B,B) liegt. Mit zwei einzelnen Verbindungen der ungerad~
zahligen und geradzahligen Transistoren T11 ... T20 sind über
einen Schalter Q2 mit den zwei Aufsgflngen der Taktimpulsquelle
G1 mit den Signalen A und B verbunden. Der Schalter Q2
enthält zwei Umschalter mit je einem Mutterkont.ikt f der mit
dem Schieberegister SS1 verbunden ist und mit zwei Wahlkontakten
w und z« Beim Anschluss an die Wahlkontakte w
bekommen die ungeradzahligen bzw. geradzahligen Transistoren T11 ..c T20 das Signal A bzw. B zugeführt und bei der z-Stellung
das Signal B zw. A, wie in Fig. 1 und Fig. 2 mit den Signalen
A1B und B1A angegeben ist. A\isser der Tatsache, dass das
voiii ZmpulszUhler G2 gelieferte Schalt signal II dom Schalter Q2
zugeführt wird, wird es weiter einem Schalter Q3 zugeführt. Der Schalter Q3 enthält zwei Umschalter mit je zwei Wahl-
kontakton w und z, wobei die Wahlkontakte w an Masse gelegt
sind.
Der Wahlkontakt ζ eines der Umschalter des Schalters
Q3 liegt an einer Klemme mit der Spannung -Vb2, wHhrend
der Mutterkontakt an der Senke D eines Transistors T21 ϋι.,·-;ΐ,
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dessen isolierte Torelektrode an die Klemme KI angeschlossen
ist und mit dor Quelle S über einen Widerstand RR an Masse liegt. Die Quelle S des Transistors T21 liegt an einer
Klömme K10, die der Ausgang der Aufnahmeanordnung nach Fj g. 1
ist und ein Ausgangssignal UK10 führt. Der Transistor T21
kann in der w-Stellung des Schalters Q3 nicht'leitend sein,
so dass im Ausgangssignal UICIO an der Ausgangskieraine KIO
das Kassepotential 0 vorhanden ist. In der z-Stellung des
Schalters Q3 ist der Transistor T21 als Quellenfolger für
ein an der Torelektrode auftretendes Signal wirksam.
Der Wahlkontakt ζ des zweiten Umschalters im Schalter
Q3 liegt am Ausgang der Taktiinpulsquelle Gi, der das Signal A
führt. Der Mutterkontakt liegt an der Torelektrode eines Transistors T22, dessen Senko D am Mutterkontakt des anderen
ersten Umschalters liegt und dessen Quelle S mit dem Ver~
bindimgspunkt der Kapazität C11 und des Transistors T11
verbunden ist. In der w-Stellung des Schalters Q3 ist der
Transistor T22 gesperrt und zwar dadurch, dass an der Senke D und an der Torelektrode Massepoteiitial vorhanden ist, während
an der Quelle S nur negative Spannungen auftreten können. In der z-Stellung wird tier Transistor T22 leitend werden
mit einem LScherstrom wenn die Spannung an der Quelle S
weniger negativ ist als die an der Torelektrode plus der Tor-Quollciischwellenspannung.
Die Schalter Q1, Q2 und Q3 sind in Fig. 1 der Einfachheit
halber als mechanische Schalter dargestellt, werden .
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aber in der Praxis mit elektronischen Bauelementen ausgebildet
sein.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Aufnahmeanordnung
nach Fig·, 1 sind in Fig, 1 und 2 einige in der Reihe PPI auftretende Signale.U1, VZ, U9 und U10 und einige
ira Schieberegister SS1 auftretende Signale U11, U12, U19
und U20 gegeben. Die Signale U1 ... U20 geben die Spannungen, die an den. mit den Transistoren T verbundenen Anschlüssen
der Kapazitäten C1 ... C20 auftreten. Die in Fig. 2 dargestellten Signale UI ... U20 sind schematisch dargestellt,
wobei der Einfachheit halber die in der Praxi» übliche
Vorladung, di· in der Reihe PPI und in dem Register SS1
weitergeschoben und von der Spannung -Vb1 geliefert wird,
nicht berücksichtigt worden ist. Zur Erläuterung der Erfindung
ist eine derartige Vorladung, die zum Erhalten eines v/irksameren Schaltens bei den Transistoren T verwendet wird, von
keiner Bedeutung,
Es wird ausgegangen von einem Zeitpunkt, der kurz vor dem in Fig. 2 angegebenen Zeitpunkt t liegt. Dieser
Zeitpunkt tritt am Ende einer Zeitdauer auf, die in Fig. durch w1 angegeben ist. Es wird vorausgesetzt, dass die
Zeitdauer w· viel grosser ist als die Zeiten w und z.
In der Zeitdauer w· gibt die Taktimpulsquolle G1 keine Taktimpulse in den Signalen A und B, aber darin tritt Massepotential
0 auf, was ebenfalls für die Signale A,0| B1O; Λ,Β
und.B,A gilt« Der Anfangszeitpunkt der Zeitdauer w* ist bei
509810/098Λ
PHN.7046.
! - 11 -■ 30.7. 72*.
einem periodischen Betrieb der Aufnahmeanordnimg der dann
periodisch auftretende Zeitpunkt tp.. ; alle in Fig. 2 angegebenen
Zeitpunkte treten dann periodisch auf. Aus Fig. 2 geht hervor, dass nach dein Zeitpunkt t?1 die gezeichneten
Signale U1 ... U20 eine Spannung ~E+v haben* Diese Spannung
ist eine Bezugs spannung, die durch die negative Taktimpulsspannung
-E verringert um die Tor-QueIlenSchwellenspannung (v)
des Transistors T gegeben wird. Die Schwollenspannung ν tritt
bei einem Transistor T auf, der keinen Strom (mehr) ,führt
EojidrTn zum leiten vorgespannt ist* Die Bezugs spannung -E+v
tritt an den Kapazitäten C in der Reihe PP1 und im Schieberegister
SS1 auf, aber in der Reihe PP1 steht die Spannung zugleich au den lichtempfindlichen Dioden D1 ... D10. Die
Photonen des in der verhaltnismässig langen Zeitdauer w*
auf die Aufnahmestellon mit den gesperrten Dioden D1 ... DtO
treffenden Lichtes ergeben durch die Entladung eine weniger negative Spannung in den Signalen U1 ... U10. Es wird von einer
glßichißbsdgcn edüheiflidm Beleuchtung auf die Reihe PP1 ausgegangen,
wodurch gerade vor dem Zeitpunkt tQ die Spannung
in den Signalen U1 ... U10 für alle um einen gleich grossen Betrag weniger negativ geworden ist als die Bezugsspannung
-E+v, Für das Schieberegister SS1 gilt, dass vor dem Zeitpunkt tQ während der ganzen Zeitdauer w1 die Bezugsspannung
-E+v in den Signalen U11 ... U20 vorhanden ist. Um zu vermeiden,
dass auf das Schieberegister SS1 Licht trifft, das οin unerwünschtes Locken bei den Spannungen U11 «t. U20 -ergeben
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~ 12 ~ 3O.7.7;f.
f kann es gegen Licht abgeschirmt werden; für die Signal
verarbeitung nach der Erfindung ist dies jedoch nicht lvesent
lich, da aus Fig. 2 hervorgehen wird, dass der LeekeinfIii.sp
örtlich entfernt wird und die Belugaspannung erhalten wird
bevor ah dieser Stelle die Signalverarbeitung anfängt.
Vom Zeitpunkt t0 bis zum Zeitpunkt t1 tritt in den
Signalen A=A,Aj A1O und A,B die negative Spannung -E auf.
Die Spannung -E im Signal A,0 tritt an den Torelektroden
der Transistoren T1, T3, T5, T7 und T° auf, während an den
Senken D die Spannung -E auf der davor vorhandenen negativen Spannung an den Kapazitäten C2, C^, CG, C8 und C10
fügt wird. In Fig. 2 ist der Spannungssprung von der
Ordnung .-E im Zeitpunkt tQ bei den Signalen U2 und U10 aufgetragen.
Die Spannung -E an den Torolektroden der Transistoren
TI, T3, T5, T7 und T9 macht, dasf- an den Quellen S keine
weniger negative Spannung als -E+v auftreten kann und von der Quelle S zur Senke D wird ein LUcherstrom fliessen bis
dieser Zustand erreicht ist. In Fig. 2 ist der Effekt des Löcherströmes zwischen den Zeitpunkten tn und t1 bei den
Signalen U1 und U9 aufgetragen. ' Der Löcherßtrom hat weiter
zur Folge, dass die Spannung in den Signalen U2 und U10 um ebensoviel weniger negativ wird. Vor dem Zeitpunkt t1 tritt
in den Signalen U2 und UIO eine Spannung auf, die gegenüber der Spannung-2E+V die summierte Information des durch die
Photonen bestimmten Leckens· an den Aufnahmestellen und zwar
den Dioden D1 und D2 bzw. D9 und D10 ergibt. In Fig. 2 ist
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- 13 ~ 30.7.lh.
bei den Signalen U2 und U10 angegeben, dass vor dem Zeitpunkt
fc.. dia im Element PI bzw. P5 summierte Information
(lJi) bzv.'. (P5) für ein weiteres Durchschieben zur Ausgangsklemmen
K1 zur Yorftlgung stoht.
Bei den Signalen UI1, U12, UI9 und U20 nach Fig. 2
sind zwischen den. Zeitpunkten tn und t., die Spannungen
υ
ι *
dargestellt, wie diese auftreten, wenn in der Zeitdauer w'
Icein Locken in den. Elementen S1 und S5 aufgetreten ist und
kein Löcherstrom fliessen wird, . ,
Vom Zeitpiuikt t- bis zum Zeitpunkt to tritt in den
1J . S :i ;:.n a 1 on E-B1E; 13,0 und' BjA. die Spannung -E auf, während
Hasscj)o tontial ύ nun in den Signalen A=A,A; A,0 und A1B vor—
hand en ist. Dabei können die'geradzahligen Transistoren TO,
T2 ... T20 mit einem Löcherstrom leitend werden, während im Zeitpunkt t.. in allen Signalen U1/-..', U20 ein Spannungssprung E vorhanden ist, der für. die ungeradzahligen Signale
negativ gerichtet ist und für die geradzahligen Signale positiv.
Im Zeitpiuikt t1 erfolgt ein Weiterschieben der summierten
Information aus dem einen Element P der Reihe PP1 zum folgenden Element P, Die Information (PJ5) im SignalUIO
nach Fig. 2 wird vom Zeitpunkt t.. zur Ausgangsklemme KI
Λν-eitergeschoben, an der das Signal U11 nach Fig. 2 vorhanden.
ist mit vor dein Zeitpunkt t2 der Information (P5)·
Im Zeitpunkt tp findet ein Vei.terschieben in den
Schiebeelementen P und im Regist.erolepent S selbst statt,
v/oJui'oli nach dom Zeitpunkt tp im dargestellten Signal U10'
509810/ 0 9 84 ' .
N - 1*f - 30.7.7*.
die Information. (P'l·) auftritt, während im Signal U12 die
Information P5 erscheint.
Auf die beschriebene Art und Weise folgen im Signal
U10 die weiteren Informationen (P.3),(P2) und (P1 ) und im
Signal U11 die Informationen (Pk), (P_3)f (P2) und (P1).
Vor dem Zeitpunkt t1Q tritt die Information (P5) im Signal U19
auf, die danach nach,dem Zeitpunkt t*Q im Signal U20 auftritt.
Vor dem Zeitpunkt t-j- befinden sich die Infornjationen (P1 ) ,
(P2), (P3), (P*0 und (P5) in den Signalen U12, U14, U16, U18
und U20 des Schieberegisters 551.
Im Zeitpunkt t_ werden die Schalter Q1, Q2 und Q3
durch, das Schaltsignal II in die z-Stellung gebracht, Ueber
den Schalter Q1 wird die Steuerung der Reihe PP1 gestoppt und vom Zeitpunkt t11 an ist in den Signalen A,0 lind B,0
Massepotential 0 während der Zeiten ζ und w1 nach wie vor
vorhanden. In allen Signalen U1 ... U10 tritt vom Zeitpuiüct
t-1 an dio negative Bezugsspannung -E+v auf, welche negative
Spannung in den Zeiten ζ und w1 abhängig von den auf die
Aufnahmesteilen mit den Dioden D1 ... D10 treffenden Photonen
abnehmen kann. Da die Zeitdauer ζ viel kleiner ist als die Zeitdauer w1 lässt sich voraussetzen, dass im Zeitpunkt to1
die Bezugsspannung -E+v noch in den Signalen U1 ,.» U1O
vorhanden ist, von welchem Zustand obenstehend ausgegangen wurde.
Die Umschaltung des Schalters Q3 zum Vahlkontakt ζ
mit, der Spannung -Vb2 stellt den Transistor T21 als Quollen-
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• PIIN. 70^6
- 15 - 30.7.7^.
folder in Wirkung, was bedeutet, dass die Spannung an der
Klemme 1110 eine Schwellenspannung von etwa 2v weniger
negativ liegt als die Spannung an der Torelektrode, die
Tor-Quellenschwellenspaimung eines stromleitenden Transistors
T mit isolierter Torelektrode hat nämlich etwa den doppelten Wert von der (v), die bei.einem bis zum Leiten
vorgespannten aber keinen Strom (mehr) leitenden Transistor T
auftritt. Weiter wird über den Schalter Q3 der Transistor T22 -.
freigegeben um unter Ansteuerung des Signals Λ gegebenenfalls
in den leitenden Zustand geraten zu können, was von der
V Spannung an der Quelle S abhängt.
Die Umschaltung im Schalter Q2 hat zuir Folge, dass
die Richtung der Signalschiebung im Register-SS1 umgekehrt wird. Beim Registerelement S3 ist angegeben, dass in der
beschriebenen Zeitdauer w der Transistor T15 eine Senke D hat,
die an einer Quelle S des Transistors T16 liegt« Aus dem Obensteilenden folgt, dass dabei in jedem Transistor T ein
Löcherstrom auftreten kann und zwar von der Quelle S - zur
Senke D \uid zwar unter Anstouerxmg des Signals A bzw. B
an den Torelektroden der ungeradzdiligen bzw, geradzahligen
Transistoren T11 ... T20, Beim Registerelement S3 ist die
Richtung des Lbeherstromes durch einen Pfeil ν angegeben.
Wenn nun in der Zeitdauer ζ auf timgekehrte Weise dae Signal B
bzw. A den Torelektroden der ungeradzahligen bzw, geradzahligen Transistoren T11 ... T20 zugeführt wird, wird in jedem
Tranen stör T der Löcherstrom seine Richtung umkehren, wobei
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- 16 - ' 30.7.7 2U
was zunächst eine Quelle S war eine Senke I) wird. Beim
Registerolement S3 ist die umgekehrte Richtung des Löcher-stroraes
durch einen Pfeil ζ angegeben. Die Klemme KI, die
zunächst als Eingan gskle;nrie für das S chi ßb ere gist er SS1
wirksam gewesen ist, wird min die 'Ausgangsklemme·
' Im Zeitpunkt t.... tritt im Signal B, Λ Hassepotent in 3
auf», so dass die geradzahligen Transistoren T12 ... T20 gesperrt sind. Der Transistor T22 ist dabei auch durch
Massepotential 0 in dem über den Schaltor Q3 ihm zugefvlhrfcen
Signal A gesperrt. Im Signal A,B tritt dann die Spannung -L·
ι auf, wKllrend im Signal A,A Massepotontial 0 und im Signal Ii1B
die Spannung -E erscheint, so dass die ungcradzahligen Transistoren T11 ·■·· T19 leitend werden können und ein
Löcheratrom von den geradzahligen ?,u den tmgcradzahli;;bn
Kapazitäten C20 ... CM.fliesst. Dadurch wird die Information
(i?5)i die im Signal U20 nach Fig. 2 vorhanden ist, stu»n
Signal U19 zurückgeschoben. Auf gleiche-Vei&e wird die
Information (P1) im Signal U12 zum Signal Ul 1 zurückgeschoben.
Im Signal U11 ist die Information (P1) gegenüber der
Bezugss-pannung -213+vvorhandcxi, so dass über den leitenden
Transistor T21 die Information (PI) im Signal UK10 gegenüber
der Bezugsspannung -2E+3v erscheint* Vor dem Zeitpunkt
t12 is* die Information (Pi) im Signal UK10 vorhanden.
Im Zeitpunkt t12 erscheint die Spannung -E in den
Signalen BfA und A,Ä und das Massepotontial 0 in den
Signalen A,Il ium 13,B, wodurch die geradzahligen Trar· - isvor-'.-n
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-Λ
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- 17 - 30.7.71I.
Tl 2 ... Τ18 zum Zur UcI; schieben der Information zwischen den
Rcf: Lstorcleuonten S^, Sh, S3, S2 und S1 in den leitenden
Zustand güre-ton können, Beim Signal U12 nach Fig. 2 ist angegcbcn,
dass darin die Information (P2) gelangt, Weiter gelan(-;t durch die Spannung -E im Signal A an der Torelektrode
des Transistors T22 dieser Transistor in den leitenden Zustand
mit einem Löcherstrom bis in der Spannung U11 die Spannung
-Ef-v vorhanden ist. Dabei tritt vor dem Zeitpunkt t1« die
Spanmmg -E+3V im Signal UK10 auf.
In Zeitpunkt tn,, f'Lfngt die Uebertragung der Informa
ti on (P2) zum Signal U1 1 an und vor dem Zeitpunkt t1^ ist
die Information (P2) in clon beiden Signalen U11 und UK10
vurhandcn, Auf dieselbe Art und Weise treten vor den Zeit—
punkten t*.-t to und to, die Informationen (P3)f (P^·) bzw.
(Pj) im Signal UIC10 am Ausgang K10 der Aufiiahmeanordming auf.
Im Zeitpunkt tr liefert der Impulszähler^G2 einen
Inipiils im Schal t signal, H wodurch die Schalter Q1 , Q2 und Q3
in die w-Stellung gebracht werden, während, durch innere
Verbindungen oder durch Zufuhr des Signals H zu der Takt— impulsquclle G1, diese mit der Lieferung der Taktimpulse
aufhört. Damit fUngt die beschriebene Zeitdauer w· zum Aufnehmen
von Inf oriiation in die Aufnahme st eilen mit den
Dioden D1 ... 1)10 in der Reihe PPI an.
Obenstehend ist die Wirkungsweise der Aufnahmeanordmiug
nnch Fig. 1 beschrieben worden, ohne dass auf
den H.Lritor;yruiK5 oingegftngon ±zt; welcher Hintergrund sich
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- 18 - 30.7.7'U
nun auf* einfachere Veise erklären lässt. Sollte die Aufnahme··
anordnung nur die Reihe PP1 mit den Schiebeelementen P1 , ,, Γ5
und den darin vorhandenen Aufnähmesteilen mit den Dioden Dl..,
D10 enthalten, abgesehen von einer Ausgapgssttif e und Steuermittel^
so würde an der Klemme K1 ein Ausgangssignal auftreten, wie dies in Fig. 2 beim Signal U11 in .der Zeitdauer ν
dargestellt ist. Es stellt sich heraus, dass nacheinander die Informationen (P5) ·.. (P1) an der Klemme K1 auftreten.
Dabei wird die Information (P5) verfügbar nachdem zwei Transistoren T9 und T10 in den leitenden Zustand gebracht sind;
mit anderen .Worten die Information (P5) .hat zwei Schaltharidlungen
erfahren. Für die Information (P1) folgt, class dicso
über zehn .Transistoren Tt ... T10 also nach zehn Schalthandlungen
an der Klemme KI erscheint. Allgemein gilt, dans
bei η-Elementen in der Reihe PPI dia Information des Diementes
x, d.h. die Information (Px) eine Anzahl von 2(n+1-x) Schalthandlungen erfuhrt. Sollten die Schalthandlungen auf
ideale Weise stattfinden, d.h, eine Ladungsübertragung der einen Kapazität auf die andere ohne irgendeinen Ladungsverlust und ein Schalten der Transistoren (τ) ohne irgendeine
Signalbeeinflussung, so würden mehr oder weniger Schalthandlungen
zum Erhalten der Information (Px)1 diese nicht
beeinflussen. In der Praxis erfolgen die Schalthandlungen nicht auf idealo Weise, sonderrt en treten Ladungsverluste
auf und das Schalten beeinflus-st das Signal. So tritt eine
Gleichstrom- bzv. GleichspanuungsverSchiebung im Signal auf,
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- 19 - 30.7.lh.
die grösfior wird bei einer grScsoren Anzahl von SchalthandliuiiTon,
was ebenfalls eine weitere Bandbreitenbeschr'inkung
und ein geringeres Signal-Rauschverhältnis ergibt. Im Ausf-Mnp;ysi(;nal
der Reihe PP1 tritt dadiirch eine platz- bzw. ;
zeitabhängige Su (;naldegr;xdation auf, Insbesondere bei grossen
Verton von. n, beispielsweise n=100 oder mehr, ist die sich
daraus ercebende platz- bzw. zeitabhängige Signaldegradation
im Ausgangssignal auf unakzeptierbare Weise vorhanden.
Zur Verringerung der platz- bzw. zeitabhängigen
Signnl degradai i or. ist in der Aufnahnioanordnuiig nach Fig. 1
das Schiebcregister 851 vorgesehen, das vom IIin-/und Herschiebetyp ist. Die Information (Ρχ)» die vci.i Element Px in der
Reihe PP1 herrührt, wird wie obenstehend beschrieben, dem Registerelement Sx des Schiebcregi r,t ers SS1 zugeführt und
darin bir- in die geradzahlige Kapazität C gebracht. Dadurch
einfährt die Information (Px) eine Anzahl von (2x-1 ) Schalthandliu"i{;on
beim Einführen in das Schieberegister SS1 . Beim
Zurücjcscliieben erfolgt dies durch dieselbe Anzahl Transistoren T
in Schieboregister SS1, so dass die zurückgeschobene Information
(Px) an der Ausgangsklemme K1 des Schieberegisters SSI
eine Anzahl von 2(2x-i) Schalthandlungen im Schieberegister
SS1 erfahren hat. , ' ' - -.
Venn vorausgesetzt wird, dass jede Schalthaiidlung ■-;.
in d?r Reihe ΡΙΊ eine Signaldegrndation um einen Faktor a ...
ergibt, vi'hrend die im Schiebe.rcgj ;-,ter SS1 einen Vert-b hat,
iols;i, ■!;·.>.:. C.ic Gesamt signaldegrii'i.ition an der Atisgan{.'i;]>lern!?ie K'i-
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- 20 ~ 3O.7.7**.
des Schiebere.p sters SSI dem nachfolgenden Vert entspricht;
2(n+1-x)a + 2(2x-i)b . (i)
Um zu verwirklichen, dass die Signaldegradation
platz- bzw. zeitunabhflngig ist, muss die Formel (i) einen
konstanten Vort haben unabhängig von x, vas gilt für
b = *a (2)
Die in der Formel (2) festgelegte Anforderung, dass die Signaldegradation pro Schal thandlung beim Schieberegister
SS1 die Hälfte sein muss von der bei der Reihe PP1 lässt
sich durch Anpassung der Konfiguration der Kapazitäten C11 ... C20 und der Transistoren TI 1 ... T20 an die integrierte
Ausbildung in einora Halbleiterkörper erfüllen. Für
die Reihe PP1 gilt, dass die Konfiguration der darin vorhandenen
13aue lernen te zum grössten Teil durch die Anforderung
einer mti glichst guten Infornatioiisaufuahüic in den Aufnahme-stellen
mit den Dioden D1 ... D10 becti.nnt wird. Für das
Schieberegister SS1 gilt eine derartige Anforderrjig nicht,
so dass es einen Freiheitsgrad gibt, die Anforderung der hfjb
Signaldegradation pro SchaIthandlung erfüllen zu können,
Ohne die Verwendung des Schieberegisters SSI würde die Information (P1) eine Signaldegradation 2na haben,
wShrend die für die Information (Pn) den VTert 2a hat.
Durch Verwendung des Schieberegisters SSI ist die orts~ bzv;.
zeitabhängige Signaldegrtidation eliminiert und gibt es eino
einheitliche Signaldegradation vor» (2n+i)a für alle Informationen
(Px)*
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- 21 - . 30.7.7'+.·
Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der
Reihe PP1 ist ein Beispiel davon, wie die Informationsaufnahme und -weiterSchiebung in einer Halbleiteraufnahmeanordnung
erfolgen könnte, Sbatt einer Aufnahmeanordnung
mit der Ladungsübertragung über im Substrat gebildete Transistoren
könnte ebenfalls eine Aufnahmeaiiordnung verwendet sein,
die mit dem Veit erschieben eines Potentialgebietes unter der
Oberfläche des Substrates wirkt. Auch hler tritt eine orta-
bzw, zeitabhängige Signaldegradation auf, die auf die bei
Fig. 1 und 2 beschriebene Art und Weise auf eine einheitliche Signaldegradation eliminiert werden kann.
In Fig. 3 ist eine in einem Halbleiterkörper integrierte
Aueführungsform des bei Fig. 1' beschriebenen analogen-Schieberegisters
SS1 dargestellt. Fig. 3 zeigt eine Draufsicht des HalbloiterkÖrpers als Substrat, das aus
n-leitenden^ Halbleitermaterial besteht, in dem Gebiete aus
2>-lr it end en tfalbleiterniat erial durch Diffusion gebildet sind.
Auf dem Substrat η mit den Gebieten £ ist eine nicht angegebene
isolierende Schicht angebracht, auf die aus Aluminium al einige Leitirrigen gelegt sind. Dort, wo die Leitungen
die T3-Gebiete (davon isoliert) bedecken, sind diese Gebiete
durch gestrichelte Linien dargestellt. Zwei Quadrate mit Diagonalen geben die Anschlüsse an zwei p-Geblete an, an
die über Leitungen, die Klemme K1 und die Spannung -VbI anschlieesbar
sind» Die in Fig. 1 angegebenen Transistoren T11 ... T20 luid Kapazitäten C11 ... C20 sind ebenfalls in
509810/098A ,
- 22 - 30.7.7**.
Fig» 3 angegeben. Die Transistoren T liegen zwischen zwei benachbarten p_-Gebieten und werden über zwei kanimfurmig
ineinander greifende jedoch vonainander getrennt liegende
Leitungen gesteuert, denen die Signale A1B bzw, B,Λ zugeführt
werden. Die Kapazitäten C sind in zwei Gruppen, geradzahlige xuid ungeradzahlige, auf beiden Seiten gebildet und liegen
zwischen einer Leitung, der das Signal-B,B bzw. A,A zugeführt
wird und dem davon isoliert darunter liegenden p_~Gebiet.
Dio bei Fig. 1 gegebenen Registerolemente S1 ... S5 sind in
Fig. 3 nicht angegeben, sind jedoch darin auf einfache Ueise
zurückzufinden,
Für das in Fig. 1 gegebeno Schieberegister S51 ist
es wesentlich, dass es keinen Unterschied in der Slgnal-Weiterschiebung
für die eine und die andere Richtung gibt, was mit dem in Fig. 3 gegebenen Bau des Schieberegisters SS1
verwirklicht worden ist.
In Fig. 4 ist eine Aufnahmeanordmuig dargestellt
mit mehreren Reihen PP1, PP2 ... PPm-1, PPm von Schiebeelementen
PI ... Pn mit Aufnalunestellen, die nacheinander gesteuert werden. Durch den zv/eidimensionalen Charakter
der Aufnahmeanordnung nach Fig. h eignet sich diese durchaus
für Fernsehaufnahmen, Bereits bei Fig. 1 angegebene Elemente sind mit denselben Bezugszeichen angegeben und sind gegebenenfalls
zur Betonung einer Aenderuiig mit einer Akzentnotierung
versehen. So gibt es einen Schalter Qt *, Über den die Reihen
PPI· ·., PPm in einem Zyklus gesteuert werden. Es wird davon
509810/0984
- 23 - · 30.7»7^.
ausgegangen, dass in einer vorhergehenden Zeitdauer w die
Reihe PPI für Signalabgabe gesteuert ist (gestrichelter Pfeil),
während in der heutigen Zeitdauer w die Reihe PP2 für
Signalabgabe gesteuert wird (gezogener Pfeil). Die m Ausgänge der Reihen PP1 ... PPm sind in zvei Gruppen von geradzahligen ·
und ungeradzahligen Reihen PP aufgeteilt und die Gruppen von Ausgängen liegen an einem Schalter Qh mit, zwei Umschaltern
q^1 und q^2. Die Umschalter q^1 und qk2 werden durch das
Schaltsignal H gesteuert und haben Wahlkontakte w und z,
wobei die w-Wahlkontakte mit den Ausgängen der Reihen PP
verbunden sind und die z-Vahlkontakte freiliegen. Im dargestellten
Fall, wo die Reihe PPI bereits ausgelesen ist und die Reihe PP2 ausgelesen wird, steht der Umschalter q*t1 auf
dom Vahlkontakt z1 , während der Umschalter qU2 auf dem wahlkontakt
w2 steht. Die Umschalter q4i und qij2 sind je mit
(m+i) Wahlkontakten ausgebildet, wobei der Umschalter q,h2
bzw. qUi auf einem nicht angegebenen Kontakt steht, wenn der
Umschalter q^i auf dem Kontakt w1 bzw, der Umschalter q^2
auf dem Kontakt zm steht. .
Der Mutterkontakt des Umschalters q*i1 liegt an der
Klemme K1, die weiter am analogen Schieberegister SS1 liegt.
Der Ihitterkontakt des Umschalters qV2 liegt an einer Klemme
K2, die weiter an einem analogen Schieberegister SS2 vom
Hin- und Ilersehiebetyp liegt. Die Schieberegister SSI und
SS2 werden unmittelbar durch die: Taktimpulsquelle G1 mit
den Sifraalen Λ und B gesteuert und über einen Schalter Q2' ,
509810/098.A
- 2h - 30.7.
wodurch wenn dem Schieberegister SS augenblicklich die
Signale B und A an bestimmten Eingängen zugeführt werden, das Schieberegister SS2 die Signale A und B an entsprechenden
Eingängen zugeführt bekommt und umgekehrt. Daraus folgt, dass während das eine Schieberegister SS Information aufnimmt,
das andere Information abgibt. In dem in Pig. h darij&~
stellten Fall nimmt das Schieberegister SS2 die Information der Reihe PP2 auf, während gleichzeitig das Schieberegister
551 die früher aufgenommene Information der Reihe PP1 abgibt«
Die Klemmen K1 und K2 liegen an Uahlkontakten eines
Schalters Q5» dessen Mutterlcontakt an der Ausgangskleinme KlO
der Aufnahmeanordnung nach Pig« h liegt. Der Schalter Q5 wird durch das Schaltsignal H gesteuert und verbindet im
beschriebenen Fall die Klemme K1 mit der Ausgangskleramo K10,
an der auf diese Veise die Information dor Reihe PP1 verfügbar
wird» Bei einer Ausbildung der Schieberegister SS1 und ■
552 mit einem gesonderten Eingang und Ausgang könnte der
Schalter Q5 fehlen und die Registerausgäng© könnten unmittelbar
an den Ausgang K10 angeschlossen sein. Dabei gilt die Anforderung, dass bei Information an dem einen Registerausgang
der andere Registerausgang kein(stör) Signal führen darf.
Bei der Informationabgabe der Reihe PP3 wird der
Schalter q4i an den Wahlkontakt w3, der Schalter q>+2 an
den Vahlkoritakt z2 xuid der Schalter Q5 an die Klemme K2
angeschlossen sein, während das Schieberegister SS2 die
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~ 25 - 3O.7.74. .
Information der Reihe PP2 abgeben wird und das Schieberegister SS1 die der Reihe PP3 aufnehmen wird.
Die in der Formel (2) gegebene Beziehung, dass die Signaldegi-adation' pro Sehalthandlung im Schieberegister SS1
nach FIg, 1 die Hälfte sein muss von der bei der Reihe PP1,
gilt hier ebenfalls für die Schieberegister SS1 und SS2 und die Reihen PP1 ... PPm.
In Fig. 5 ist eine Aufnahmeanordnung gegeben, die mit drei Reihen PR.'1 , PR2 und PR3 ausgebildet ist, die je
mit Schiebelemeiiten R1 ... Rn und gesonderten Aufnahmestellen
P1· «o. Pn' gebildet sind. Der Einfachheit der Zeichnung
halber sind bei Fig. 5 die Anschlüsse zur Steuerung der jeweiligen Elemente fortgelassen. Im Vergleich zu der bei
Fig. .1 gegebenen Ausführungsform der Reihe PPI, wobei die Aufnahniestellen mit den Dioden D1 ... D10 beim Weiterschieben
der Informabion auf die dargestellte Weise immer vorhanden sind, könnte für die Reihen PR an einen Aufbau gedacht werden,
wobei die Dioden bei der Informationsweiterschiebung von
den Schiebeelementen abgeschaltet sind. Die Reihen PR bestehen auf diese Weise aus einem Schieberegister mit den Elementen
R1 ... Rn, denen parallel die Informationen von den Aufnahmesteilen
P1' ... Pn1 kurzzeitig zugeführt werden, die danach
bei abgeschalteten Aufnahmesteilen P1' ... Pn1 durch die
Elemente Rl ... Rn geschoben werden. ·
Die Ausgange der Reihen·PR1, PR2 und PR3 liegen an
einem Schalter Q.k·', der mit drei Umschaltern q43, q*l·^ und
509810/098*
- 26 - 3Ο.7.·'·7
ausgebildet ist. Die Umschalter q^3» qkk und q^-5 sind mit
je drei. Wahlkontakten ausgebildet, von denen einer freiliegt und zwei an je ein Schieberegister SS1 , SS1f; SS2, SS2» bzv.
SS3, SS3« angeschlossen sind. Die Schieberegister S3, SS1
sind vom Typ mit einer Klemme K, K1, die Eingang sowie
Ausgang sein kann und die Klemmen K1 , K1f| K2^ K21 bzw. K3 r
K3' liegen an Eingängen einer Subtrahierstufe L1 ·, L2 bzw. L3.
Die Ausgänge der Subtrahierstufen L liegen an Wahlkontakten
eines Schalters Q5'» der mit einem Umschalter versehen ist,
dessen Mutterkontakt mit der Ausgangsklemme K10 der Aufnahmeanordnung
verbunden ist.
Die Aufnahmeanordnung nach Fig. 5 bietet ausser der Möglichkeit zum Durchführen der einheitlichen Signaldegradation
eine Müglichkeit zur weiteren Signalkorrektur. Dazu werden die Reihen PR1, PR2 und PR3 einmal ausgelesen ohne·
dass aus den Aufnahmestellen P1' ... Pn* Information eingebracht
ist und sie werden einmal ausgelesen mit der Information, In Fig. 5 ist mit einem gezogenen Pfeil eine augenblickliche
Signalverarbeitung angegeben, während eine in einer vorhergehenden Periode stattfindende Signalverarbeitung durch einen
strichpunktierten Pfeil und eine in einer Periode vor der zweiten genannten Periode liegende Signalverarbeitung durch
einen gestrichelten Pfeil angegeben ist. Für die Reihe PR1
folgt, dass in der Periode vor der vorhergehenden Periode die Elemente R zum Schieberegister SSI * ausgelesen worden
s±nd(gestrichelte Pfeile). In der vorhergehenden Periode
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- 27 - - 30.7.74.
sind die Informationen aus den Aufnahmesteilen Γ1' . .. Pn'
in die Elemente R1 ... Rn gebracht und über den Schalter
dem Schieberegister SS1 zugeführt, während gleichzeitig
die Elemente R der Reihe PR2 ohne Information aus den Aufnahmestellen
P"? über den Schalter q,hk zum Schieberegister S21
ausgelesen werden (strichpunktierte Pfeile). In der bei
Fig. 5 dargestellten augenblicklichen Periode (gezogene Pfeile)
werden die Schieberegister SS1 und SS1* zur Subtrahierstufe LI
ausgelesen, während gleichzeitig in der Reihe PR1 die Informationen
aus den Aufnahmesteilen P1 dem Schieberegister SS2
zugeführt werden und die Elemente R der Reihe PR3 ohne Information aus den Aufnahmestellen P' zum Schieberegister
SS3' ausgelesen werden« In zyklischem Betrieb ist die
augenblickliche Periode der Anfang von Zyklen von drei Perioden. Die Subtrahierstufe L1 liefert in der augenblicklichen
Periode ein Signal, das eine einheitliche Signaldegradation hat, aber dabei eine Signalkorrektur erhalten
hat und zwe.r dadurch,' dass beim Auslesen der Reihe PR1 bei
den Scliiebeelemcnten R1 ... Rn auftretende Fehler durch die Signalsubtraktion eliminiert werden« .
Die bei Fig. 5 beschriebene Signalverarbeitung könnte
ebenfalls bei der Aufnahmeanordnung nach Fig. h angewandt
werden, wobei dann der wesentliche Unterschied auftritt, dass die Reihe PP1 ... PPm aus Fig. ^,zunächst mit Information
ausgelesen werden müssen .und danach abermals (ohne
die bereits abgegebene Information). Auch hier würde ein
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-28 - 3O.7.V*.
Zyklus von drei Signalverarbeitungsperioden vorhanden sein
und es wurden sechs Schieberegister SS, SS1 notwendig sein.
Bei der Anwendung der einzigen Reihe PP1 nach Fig. 1 würden nur zwei Schieberegister SS1 und SS1 ' notwendig· sein.
Statt der drei Subtrahierstufen L1, L2 und L3 des
Schalters Q5· könnt© nur eine Subtrahierstufe L verwendet
werden, die mit den zwei Eingängen für einen wechselweisen Anschluss an die Klemmen K1 , K1 ' j K.2, K2' bzw. K3, K3 ' und
mit dem Ausgang unmittelbar am Ausgang K10 liegt, umschaltbar ist. Bei der Ausbildung der Schieberegister SS und SS1
mit einem gesonderten Eingang und Ausgang könnten die sechs Ausgänge in zwei Gruppen an die zwei Eingänge einer Subtrahierstufe
L angeschlossen werden, wenn gewährleistet ist, dass
bei einem Signal an zwei Ausgängen es kein Signal an den übrigen vier Ausgängen der Schieberegister SS und SS1 gibt.
509810/0984
Claims (1)
- - 29 - 30.7.72UΡΛΤϊ:>.τΤΛ NSPRUECHE:1 ,/ Aufnahmeanordnung mit Informationsaufnahmestellen in einem Halbleiterkörper, wobei die aufgenommene Information über Ladungsübertragung durch eine Reihe von Schiebeelementen unter Ansteuerung einer Taktimpulsquelle nach einem bei der Reihe vorhandenen Ausgang durchschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang dei* Reihe von Schiebeelementen an einen Eingang eines analogen Schieberegisters zur Aufnahme der genannten Information in Registerelementen angeschlossen ist, welches Schieberegister von einem Hin- und Herschiebetyp ist mit nacheinander eine Information Aufnehmen und Zurück— sdiiobon unter Ansteuerung der Taktimpulsquelle, wobei die Signaldegradation, die beim Weiterschieben· bei den Schiebeeleroenten der genannten Reihe auftritt, und die bei den Registerelementen des Schieberegisters auftritt, ein Verhältnis haben, wobei das abgegebene Signal am Ausgang des Schieberegisters eine im wesentlichen einheitliche orts- bzw, zeituiiabhüngige Signaldegradation hat.2. Aufnahmeanordnung nach*Anspruch.1f dadurch gekennzeichnet, dass dio Signaldegradation beim Yeiterschieben bei den Registerelementen des Schieberegisters in der Gr 53 s s en Ordnung der Hälfte von der bei den Schiebe element en der genaimten Reihe liegt,3· Aufnaliiaeanordnung nach Anspruch. 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anwendung von mindestens zwei Reihen509810/0984- 3Q. - ' · 3O.7.7J*.von Schiebeelementen die nacheinander gestetiert werden, mindestens zwei der genannten Schieberegister vorhanden sind, welche Schieberegister untereinander in verschiedenen Zeiten Information aufnehmen bzw, ztirückschieben, k. Aufnahmeanordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass bei Anwendung von mindestens drei Reihen von Schiebelernenten ein Umschalter vorhanden ist zwischen den Reihen von Schiebelementen und den mindestens zwei vorhandenen Schieberegistern.5· Aufnahmeanordnung nach Anspruch ht dadurch gekennzeichnet, dass die Reihen von Schiebeelementen mit je einem Ausgang versehen sind und welche Ausgänge aufeinanderfolgend zyklisch in mindestens zwei Gruppen über' den genannten Umschalter mit den Eingängen der mindestens zwei Schieberegister verbunden sind.61· . Aufnahme anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anwendung einer Schieberegisterausbildung, wobei der Eingang für Informationsaufnahme dem Ausgang für Informationsabgabe entspricht, ein Umschalter vorhanden ist, der mit Wahlkontakten versehen ist, die an die Ausgänge der Schieberegister angeschlossen sind und mit einem Mutterkontakt, der an einen Signalausgang der Aufnahmeanordnung angeschlossen ist.7· Aufnahmeanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung mit einem an die Taktimpulsquelle angeschlossenen Impulszähler5098 10/0984~ 31 - 30.7.7^.zuiu Liefezm eines Schaltsignals zu den in der Anordnung vorhandenen Schaltern versehen ist, welcher Impulszähler eine Zählzahl hat, die der Anzahl Schiebelemente in der genannten Reihe bzv. Registerelemente im Schieberegister entspricht«8. Aufnahmeanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekonnzeichnet, dass bei Anwendung einer Reihe von Schiebeelementen, die einmal mit der aufgenommenen Information und einmal ohne aufgenommene Information zum Ausgang ausgelesen wird, der Ausgang mit den zwei sequentiellen Signalen Über einen Schalter an die Eingünge von zwei Schieberegistern zur getrennten Speicherung der genannten zwei Signale angeschlossen ist, wobei die Ausgänge der zwei Schieberegister mit simultan zurückgeschobenen Signalen an eine Subtrahierstufe angeschlossen sind mit einem Ausgang, der an den Ausgang der Aufnahmeanordnung gelegt ist«9. Aufnahineanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens drei der genannten Reihen Schiebeelemente gibt, während drei der genannten Umschalter drei·Gruppen der genannten zwei Schieberegister und ein Umschalter sind, über welchen Umschalter die Gruppen Schieberegister wechselweise mit dem Ausgang der Aufriahmeanordnung verbunden sind, welche drei Gruppen mit je zwei Schieberegistern einen phasenverschobenen Zyklus haben zur sequentiellen Speicherung der .zwei Signale und der simultanen ZurUckschiebung,509810/098A- 32 - ■ 30.7.7^.10. Aufnahmeanordnung nach einei.i der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahiiioiuiorc'min.f,· zum grösston Teil in einem Halbleiterkörper integriert ausgebildet ist.11. Aufnahmeanordiuuig noch Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass dio Regist oreleinonte für ein gleiches Hin- und Ilerschieben für beide Richtungen auf gleiche V.'eico ausgebildet sind.12. Aufnahme an Ordnung nach Ansprach 11, dadurch geke·?'])-« zeichnet, dass im Halbleiterkörper als Substrat Gebjote aus Ha IbI ei t ornia t er ial ent fjege: j ,^c set ν 1 on Lei t f cthi r\; ο it s typ ·" {;';-bildet sind, wobei auf dorn Hp!bleitorkftrpf.T davon iso-l J.o-rt zwei kainmförmifjG ,inoinander^Veifcnde jedoch voneinander getrennt liegende Loitiuifjon. vorgesehen sind, die einigormn.esen überlappend zv/isclien den Gebieten auftreten und die Torelektroden der auf diese Vroif>e gebildeten Transistoren b.ildon.13. Aufnaluneanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass dd e Gebiete bis ausscrhalb der kanuiiförmigen Leitungen gebildet sind und auf beidun Seiten (^eT kammfUrinigen Leitungen weitere Leitungen angeordnet sind, v/o zwischen den Gebieten und den lotztgcnajinten Leitungen Kapazitäten gebildet sind»1*f. Halbleiterkörper, geeignet zum Gebrauch in einer Aufnahmeanordmirjg -nach einem der vorst ohondon AnsprücJio.COPY5 0 9 8 1 Π / η 9 0 l> BAD
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