DE2747512C3

DE2747512C3 - CTD-Transversalfilter

Info

Publication number: DE2747512C3
Application number: DE2747512A
Authority: DE
Inventors: Paul R. Fountain Valley Calif. Prince (V.St.A.)
Original assignee: Hughes Aircraft Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1976-10-29
Filing date: 1977-10-22
Publication date: 1979-09-13
Also published as: NL7711861A; JPS5355940A; FR2369742A1; US4195273A; DE2747512B2; DE2747512A1; IL53103A0

Description

Die Erfindung betrifft ein CTD-Transversalfilter, bestehend aus einem CTD-Schieberegister, auf dessen Substrat in Transportrichtung hintereinander eine Anzahl Elektrodengruppen angeordnet ist, deren einzelne Elektroden an Impulsquellen angeschlossen sind, die Impulssignale verschiedener Phase liefern, welche eine Ladungsübertragung von Elektrode zu Elektrode bewirken, wobei die Elektrodengruppen jeweils eine schwimmende Fühlelektrode umfassen, die einen positiven oder negativen Gewichtungskoeffizienten für das abgetastete Signal definiert und an einer Einrichtung zur Kombination der abgetasteten Signale sowie an einer Rückstelleinrichtung angeschlossen ist, die den Fühlelektroden periodisch Rücksteilimpulse zuführt.

Es sind ein- und zweiseitige CTD-Transversalfilter entwickelt worden, wie beispielsweise das einseitige CCD-Transversalfilter, das den Gegenstand der älteren Patentanmeldung P 26 30 085.6-35 (DE-OS 26 30 085) bildet. Hierbei steht CTD für »charge transfer device« und CCD für »charge coupled device«. CTD-Bauelemente umfassen sowohl CCD-Bauelemente als auch Einierketten-Bauelemente. Bei dem in der DE-OS 26 30 085 vorgeschlagenen, einseitigen Transversalfilter, das von einem Einphasen-Betrieb Gebrauch macht, ^d Signal-Ladungspakete jeweils unter den Φι-Speicherelektroden angeordnet, wenn das Signal Φι einen niedrigen Wert hat (Bauelement mit P-Kanal). Zu einer Zeit h legt ein Signal <f>s£rpositive Abgriffe an eine Spannung Φ«/γγ+ und alle negativen Abgriffe an eine Spannung ^Pref-- Das Signal 4»s£t wird erzeugt, während das Signal Φ\ den niedrigen Wert besitzt, so daß, wenn das Signal Φι ansteigt, die Verschiebeströme in den Gruppen, nämlich den positiven und negativen Gruppen der Elektrode, voneinander getrennt an ihren jeweiligen Knoten-Kapazitäten summiert werden. Die resultierenden positiven Signale auf den beiden Ausgangsieitungen werden dadurch bedingt, daß die '..'in/.eincn Ladungspakete unter die in Transportrichiung folgende, potentialfreie oder schwimmende Elektrode eintreten. Da die resultierenden Verschiebungs- -Ironie in die Knulenkapa/.iläl fließen, muß anschlie-

Bend au;, den Signalen üv* und Dv auf den beiden Ausgangsleitungen die genaue Differenz gebildet werden, beispielsweise unter Verwendung eines Differenzverstärker. Die Verwendung von Differenzverstärkern bietet jedoch manche Probleme, insbesondere bezüglich Gleichtakt-Unterdrückung, Linearität, Rauschen, Bandbreite, Leistungsbedarf, Größe und relativer Verstärkung.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein CTD-Transversalfilter der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß die Notwendigkeit zur Bildung der Differenz der Ausgangssignale entfällt und daher alle mit der Anwendung von Differenzverstärkern verbundenen Schwierigkeiten vermieden werden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die an Impulssignale verschiedener Polarität angeschlossenen Elektroden einer Elektrodengruppe in bezug auf die Fühlelektrode der gleichen Gruppe derart angeordnet sind, daß zu einem vorgegebenen Zeitpunkt Jen Fühleiektroden, die Gewichtungskoeffizienten der einen PoiäiTiäi definieren, Ladungen zugeführt werden, während gleichzeitig von den Fühlelektrouen, die Gewichtungskoeffizienten der anderen Polamiu definieren, Ladungen abgeführt werden, und daß alle Fühlelekiroden an eine gemeinsame Source-Folger-Anordnung angeschlossen sind.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird eine Subtraktion der Ladungs-Verschiebeströme durch Anwendung spezieller Elektroden-Strukturen und Takiungs-Methoden erzielt, welche für manche Elektroden eine Summierung der positiven Ladungs-Verschiebungsstrome und für andere Elektroden eine Summierung der negativen Ladungs-Verschiebungsströme in den allen Elektroden gemeinsamen Knoten hinein oder aus diesem heraus bewirkt. Diese Polantäts-Differenzen werden hervorgerufen, indem alle Signaliadungcn in dem Abschnitt der zweiten Polarität, beispielsweise dem Abschnitt des Transversalfilters mit den negativen Abgriffen, um ein halbes Bit gegenüber den Signalladungen in dem Abschnitt anderer Polarität oder dem Abschnitt mit positiven Abgriffen verschoben wird und alle Fühleiektroden miteinander verbunden werden. Auf liest· Weise wird nur eine Summierkapazität benötigt, so daß alle Abgriffe, also positive und negative, miteinander verbunden werden können, wodurch d/e Anwendung eines Differenzverstärkers unnötig wird.

In weilerer Ausgestaltung der Erfindung ist eine einzigartige Anordnung vergesehen, um eine Nuligewichiung oder eine von Null verschiedene Gewichtung an den Abgriffen vorzusehen, die sich zwischen Füterabschnitten entgegengesetzter Polarität befinden, je nach der Konfiguration der Impuls-Übertragungsiunkiion des Transversalfilters, die zu verwirklichen ist, erlaubt die Anwendung einer einzigen Knotenkapazität •ine Löschung aller oder im wesentlichen aller aufgenommenen Taktsignale.

Durch die Erfindung wird demnach ein CTD-Transversalfilter geschaffen, das ohne Anwendung eines Diffcrcnzverstärkers auskommt. Dabei erlaubt dieses Transversalfilter die Verwirklichung von im wesentlichen jeder beliebigen Impuls-Filtercharakteristik mil einem hohen Ausmaß an Gleichtakt-Unterdrückung. Dabei findet der gesamte Filtervorgang in der Struktur des C'TD-Transversalfilters selbst statt, so daß das eine vorbestimmte Funkiion aufweisend·,: gefilterte Signal .luf einer gemeinsamen Ausgangskitung erscheint. Das iTfindungsgemäße CTD-Y: arisversalfilter erfordert keine Kompensation der relativen Verstärkung und gewährleistet ein hohes Maß an Gleichtakt-Unterdrükkung bei großer Bandbreite und Linearität sowie einem Minimum an Rauschen und Leistungsbedarf.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der

, Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination

in Anwendung finden. Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein CCD-Transversalfilter nach der Erfindung, der die Struktur der Eingangsanordnung und der Elektroden veranschaulicht,

ι F i g. 2 und 2a eine schematische Seitenansicht der Elektroden und ein Diagramm zur Erläuterung der Übertragung von Ladungspaketen in dem Transversalfilter nach F i g. 1 unter Verwendung einer Beschleunigung der Signalladungen im negativen Abschnitt um ein . ■ nalbes Bit gegenüber den Signall'...ungen in dem positiven Abschnitt und mit einer das Cewicht Nuii aufweisenden Anzapfung zwischen den Abschnitten.

F ι g. 3 ein Zeitdiagramm von Spannungen zur weiteren Erläuterung der Anordnung nach F i g. 2,

Fig.4 yηd 4a die schematische Seitenansicht der Elektrodenstruktur und ein Diagramm zur Erläuterung der Übertragung von Ladungspaketen in dem Transversalfilter nach Fig. 1 unter Verwendung einer Beschleunigung der Signalladungen im negativen Abschnitt um , ein halbes Bit in bezug auf die Ladungen in dem positiven Abschnitt ohne Vorlieger, eines mit Null gewichteten Abgriffes zwischen den Abschnitten,

Fig. 5 ein Zeitdiagramm zur wer.eren Erläuterung der Anordnung nach F i g. 4,

F ι g. 6 eine schematische Draufsicht auf einen Abschnitt des Transversalfilters nach F i g. 2 mn geteilten und durchgehenden Elektroden,

F i g. 7 eine schematische Draufsicht auf wehere Einzelheiten des Transversalfilters nach F i g. 2,

Fig. 8 eine schematische Draufsicht auf einen Abschnitt des Transversalfilters nach F i g. 4. der geteilte und potentialfreie Elektroden sowie spezielle Steuerelektroden umfaßt,

Fig. 9 eine schematische Draufsicht auf einen ·. Abschnitt des Transversalfilters nach F i g. 4. der •»eteilte und potentialfreie Elektroden sowie spezielle steuerelektroden umfaßt,

F i g. 10 das Äquivalentschaltbild der Kapazitäten des CCD-Transversalfilters zur weiteren Erläuterung der .■' Wirkungsweise und der Einrichtungen des Transversalfilters.

Fig. 11a und 1 Ib Ersatzschaltbilder der Kapazitäten der en'^fprechenden positiven und negativen Abschnitte. die sich an einer einzigen Bitstelle in bezug auf die , Gesamtkapazität eires Abschnittes bestimmte' Polarität befinden,

Fig. 12a bis l?d Diagramme der Impuls-Übertragungsfunktionen, die von den Strukturen oder Abschnitlen der Filter nach d^n F i g. 2 und 4 erzeugt werden,
•Μ, Fig. |3 ein Diagramm der Abgriff-Gewichtung des Transversalfilters nach F i g. 2.

Fig. 14 ein Diagramm der Abgriff-Gewxhtung des Transversalfilters nach F i g. 4,

I ig. 15 und 16 Diagramme der Impuls-Übertra-■■i nungsfunktionen dei Filteranordnungen nach den ί ι g. 2 und 4,

Fig. 17 eine schematische Draufsicht auf ein mit Ladungssubtraktion arbeitendes einseitiges Transver-

salfiltcr mit Doppelfunktion.

Fig. 17a. 17b und 17c detailliertere Abschnitte d··· Draufsicht nach I' i g. 17 in vergröliertem MaUstah und

I·" i g. 18 ein Zeitdiagramm von Signalen /.iir Erlauu rung der Anordnung nach F i g. 17.

Das in F- i g. I dargestellte CCD-Transversalftlte· besteht aus einem Substrat C vom N-Typ. der mit einer leitenden Bodenplatte 12 versehen ist, die an eine Spannungsquelle 14 von + 5 V angeschlossen ist. DK-Anordnung bildet ein CCD-Bauelement mit P-Kanal Eine zum Zuführen eines Eingangssignals V/„ dienende Anordnung umfaßt eine Elektrode 20, der da--Eingangssignal V/„ über eine Leitung 17 zugeführt wire! und eine Elektrode 24. an die mittels einer Leitung 22 eine Vorspannung von - 10 V angelegt ist. Ein durch Diffusion erzeugter Eingangsbereich 26 vom I'· -Typ ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel an Masse gelegt, so dab durch die an die Bodenplatte IiJ angelegte Spannung von +5 V der Bereich eine Vorspannung in Sperrichtung erhält. Das Eingangssignal wird mittels der Elektroden 30 und 32 abgetastet, denen Taktimpulse Φ\ zugeführt werden. Die Elektroden 20 und 30 sind an der Oberfläche angeordnet, während die Elektroden 24 und 32 innerhalb einer Oxidschicht 40 begraben sind. Die Elektroden 20 und 24, 30 und 32 erstrecken sich ohne Unterbrechung über die Breite des Substrates 10 zwischen an dessen Rändern angeordneten Stoppkanälen vom N+ -Typ. Die zur Erläuterung der Erfindung benutzten Elektroden sind fortlaufend mit 50 bis 81 numeriert und u. a. in Fi g. 2 dargestellt. Der Querschnitt nach Fig. 1 zeigt wesentliche Einzelheiten einer beispielhaften Ausführungsform der Elektrodenstruk tür, die für die Ausführungsformen nach den F ι g. 2, ^A und auch 15 geeignet ist. Die potentialfreien Elektroden, wie beispielsweise die Elektrode 67 für das Bit Nr. 5. können geteilte Elektroden sein, an deren Trennstellt, im Substrat 10 ein durch Diffusion erzeugter, begrabener N^f-Bereich 100 vorhanden ist. um die Ladung gemäß der Länge der Abschnitte der geteilten Elektrode zu unterteilen und dadurch die Größe des TijTpnrHnptpn Wprlpc Hat Imniilc-I lK/*rlpauiincrcfiiriL·.

tion zu definieren. Neben und vor der vergrabenen geteilten Elektrode 67 befindet sich eine Oberflächen elektrode 66, die über eine Leitung 102 mit einer Gleichspannungsquelle 104 verbunden ist. Die Elektrode 67 wird von einer Oberflächenelektrode 68 und einer vergrabenen. Elektrode 69 gefolgt. Diese beiden Elektroden sind an eine "ivLeitung 106 angeschlossen. Die schwimmende Elektrode 67 ist mit einem Summierknoten verbunden, der von einer Leitung 105 gebildet wird, die an einen Sourcefolger angeschlossen ist. wie es die Fig. 2 und 4 zeigen, und über einen Rückstellschalter 114 an eine V_S(._rQuelle. Andere in Fig. 1 dargestellte schwimmende Elektroden sind die Elektroden 53,57,63 und 81.

In den F i g. 6 und 7 sind Anordnungen dargestellt, die sich im Bereich des Polaritätswechsels der Impuls-Übertragungsfunktion des Filters befinden. Bei der in Fi g. 6 dargestellten Anordnung A wird eine Abgriff-Gewichiung Null durch eine Eigenverzögerung erreicht, während bei der in Fig. 7 dargestellten Anordnung C eine Abgriff bildende Gewichtung Null nach einem Wechsel vom negativen zum positiven Abschnitt der Impuls-Übertragungsfunktion erzwungen wird, indem Treibimpulse mit der dargestellten Polarität benutzt werden. Im Fall der Anordnung A nach F i g. 6 sind die Oberflächenelektrode 60 und die begrabene Elektrode 61 Φ+ --Elektroden, die eine Verzögerung bewirken.

»veicl'i· «lit¹ nach der Erfindung vorgesehene \ι· ν hu· huii): Min ein h.ilhe¹, Mit darstellt, welche das I.ihm· iί·■ ι eines einzigen mn N'iil gewi..-hiiMen Hits /tu ι oii:e Im' (l,i llle SigMitlliKlnniren in diesem Um ι Μ', -.mu laklpenode verbringen, ohne festgestellt /'' ue'd'i F-'ür einen Nulldurchgang von Positiv nach Ncüal·¹ ίιίι: die Elektroden 60 und 61 in der dargestellt!". W- ·■■■ r eine '/'-Leitung 106 angeschlossen. Wenn d.r.'eg"n ι ' von Null verschiedener I !bergung /wischen I' >sr■·. un«: Negativ vorgesehen ist. werden die Elektroden W) um: fil an ein spezielles Signal '/'i.·? angeschlcssc n, i" d" Ladung über die eigene Null-Ciewichtuni' nm-·'.'.-s.'/u schieben, wie es später noch erläutert ·■*. ιril Mem Übergang von negativen zu positiven Ahsihti't'e· liefert bei den dargestellten Polaritäten der | iplvmi;·. Treibsignale ein erzwungenes Null-Abgriffsgewii h¹ 21'' oder das Fehlen eines erzwungenen Null Abgriffe wichtcs zu einem Nuii-ubergang oder einem um hin.' verschiedenen 1 Ibergang. In den I·' i g. 2. 2a und ) ' >t m"

·'· Anordnung nach der F-.rfindung dargestellt, tu'¹ ιη··τ positiven Abschnitt mit positiven Abgriffen, cnei' negativen Abschnitt mit negativen Abgriffen in wiederum einen positiven Abschnitt mit pnsuiw·: Abgriffen aufweist und bei denen die Nullduri hirän/e ■'■ der Impuls-Übertragungsfunktion die in Im y. I '"> ν τ.\· schalllichte I agr haben. Von den Elektrode! SO Iv, Ki sind div· potentialfreien Elektroden mit einer ! crtinr 105 verbunden, die ihrerseits mit einem Sourcefolger Hi verbunden ist. der einen Feldeffekttransistor (IF''¹ ) 84

■ enthalten kann, der zwischen entsprechende ne.;N!f.> und positive Potentialqueüen V;;;;und '/,, ge⁽,·:γι.:!!;·! :■,: und em Ausgangssignal Vo,,, liefert. Zu einer /?<\ ι befinden sich die Ladungen in der in i i ι: 2, dargestellten Weise an der Oberfläche des Potentuilpro

·." fils 109 und es ist ersichtlich, daß sich die Laduraen it. den positiven Abschnitten unter den begrabener Elektroden 51, 55, 59, 75 und 79 befinden, wogegen n dem negativen Abschnitt die Ladungen unter der schwimmenden Elektroden 63, 67 und 71 angeordne:

;■ sind. Zur Zeit ii wurde der negative Treibimpuis Φ-σΑιηϋΠ ΚΊιτνρ 111 ii α απ Hip FIplfirriHpn ^O nl iinrl ^4

55 des ersten positiven Abschnittes angelegt, um zu bewirken, daß sich die Ladungen unter diesen Elektroden bewegen. Ladungen sind auch durch die

-■ Wirkung des Impulses Φ2 gemäß Kurve 112 auf die Elektroden 64, 65 und 68, 69 im negativen Abschnitt unter die schwimmenden Elektroden 63, 67 und 71 bewegt worden. Zur Zeit f₂ wird ein Impuls Φ^, nach Kurve 113 einem Set-Schalter 114 zugeführt, so daß eine

■0 Spannung Vs,., von einer Quelle 115 der Leitung 105 und damit den schwimmenden Elektroden 53, 57, 63, 67, 71, 77 und 81 zugeführt, um das Oberflächenpotential zu erzeugen und damit ein Bezugspotential auf der Leitung 115 herzustellen, so daß Strom entweder der Knotenka-

-,-. pazität C, zufließt oder von dieser abfließt, je nachdem, ob deren Spannung positiv oder negativ in bezug auf die Spannung VsciurZeit ii war. Die Kapazität C₁ dient zur Speicherung der Summe der Ströme, welche durch die Ladungsverschiebung aus den Potentialtöpfen unter

>-■·' allen schwimmenden Elektroden zur Zeit t-₃ bewirkt wird, um eine Differenzspannung zu erzeugen. Zur Zeit r₃ steigt der Impuls Φ\ an, während der Impuls Φ2 nach Kurve 112 aufsein negatives Potential abfällt, so daß die Ladungsübertragung gegenüber dem Spannungsprofil

h5 109 stattfindet, das in Fig.2a durch die Pfeile angedeutet ist. Zur Zeit h werden die Ladungen in den positiven Abschnitten an die unter den schwimmenden Elektroden, wie beispielsweise 53, 57, 77 und 81 der

:; 7 4 7

positive¹! Λ bsi. !ll'llli; .''hi.iitil Ulic] ill (Ιι'Π γ ' ■■·-■-1! I "-■_■" Abschnitten von ihrem l'lal/ unter den schwimmenden IjoKii ι Kirn wie beispi' . Isweise β) und 67 >_■ ι<11<·r τ·' um einen Υ>ί s; 'hieinuigs'.,:. hu n< bewirken. :!· r 'm !μ. I .ndungen in den positc cn ΛΙ>· ι !mitten in ill' K ','-/ii.ii C hinemflieUt ·Ι!ηΙ ni der, π··μ;ιΜν(-ΐι Ah·', i'r.i.t ,.,r-(.!ic'-ei i\.i[)ii/it.il ^: 'run !hellt ■■(· dall ■<",'■ der Ic 111 ■ ■ s_^r 10") eine IJiifiTen/sp.inniH'L¹ (J ( entsteh! Du SpannM:;¹. V',),. ;i'.if der I ; itung 10=1 ist den-;· ich tliii Ii Je· Spanning V.,., /'./uglie!) del I -ilierspannung !>e; a''· die I I¹ItIiHi; Ι0Ϊ ii':.¹· H'lilo'.S'-ni¹ Nounefoleei M ;-·-'.t:-11·.:" diese:" l.eitun;: -· ι selr■·.mim:>i. und es wird dann die ! !l!'.Tspani".!!"i· ^- .·.-..· emer Ausgangsleitung 116» /uge führ! Wird ein Verstärkungsfaktor I angenommen, so ist V,),„ g'.-geiriher dem Wert V. mir duivi' dii. 'jeL'enspannunj; des Soiirirfolyers 85 versi hoN η /nt /eil f., kann die Spannung genuL! Kurvt 117 ve:: - - - τ. ·_ =- geeigneten Aiisivng'-sch.iitiini; abgetastet \\ u'en is ist ilernnaeh ersichtlich, daLi die Ladungen m den Abschnitten im' positiven Abgriffen und den Al^-MnH '· ί mn neiMii'.en Abgriffen /ur /cit Π oder kurz .tanacl, '.•(ineinander ·■ ιibiriihiert weriioii, wetI die Signale '/' 'ine! Φ; nach din Kurven 111 und 112 ι. inen Betrieb nut gegenseitiger Phasenverschiebung bewirken Der ' ;ber eyntr '.on dem p· üiven zum negativen Abschnitt, der in !■" 11· > .)it ·..r>,.-.inimi- .ι '!'.!Sizebikie' 's? iind eine Nuil-Cie'Airrniirig ergibt, die auf eine Kigenvor/ogeruiiK /iiruck/uiiihren ist, wird iiiirLh Elektroden 60 und 61 besteuert, die ivnc zusätzliche Verzögerung des l.adiiiigsp.i.netes 119 bewirken, so dad zur /cit /i das l.adupgsnakc! weder unter eine .schwimmende Liektro de gelang! noch von dem Platz unter einer schwimmenden F.l·. ktrode entfernt uird. so daß eine Null-Gewichtung stattfindet. Da bei der dargestellten Anordnung die Impulse <f\sv wahrend der Dauer der Impulse '/': erscheinen, erfordert der Übergang zwischen dem negativen und dem positiven Abschnitt eine mit Null gewichtete Fühlelektrode 77 in Verbindung mit an die tf':-Leitung 107 angeschlossenen Elektroden 74 und 75. um eine C-Ar.ordnung fur den Übergang zu bilden, die ainon PiinUt mti Ac*m YA/*sT-t Mull für Aid Imniilc-I IHprtra-

gungsfunkiiün ergibt Die Elektroden 76 und 77, die eine Abgriff-Gewichtung Null ergeben, können mit der Gleichspannungs-Leitung 104 verbunden sein. Diese Anordnung Cund die Φ- ^-Leitungen werden später im einzelnen erläutert. Die Operation wird in gleicher Weise fortgesetzt, wobei die Ausgangs-Information gemäß Kurve 117 fortlaufend in der Weise wiederholt wird wie die Differenzspannung, die durch die kombinierten Ströme der Ladungsverschiebung in den positiven und negativen Abschnitten gebildet wird.

Die Fig. 4, 4a und 5 veranschaulichen eine Anordnung mit einem positiven, einem negativen und wiederum einem positiven Abschnitt, bei dem die Übergänge zwischen den Abschnitten von Nu!! verschieden sind. Diese Anordnung umfaßt die Elektroden 150 bis 181. Ähnlich wie in F i g. 2a ist in F i g. 4a die Ladungsanordnung in einem Spannungsprofil 185 zur Zeit fi dargestellt, zu der das Signal Φ\ nach Kurve 184 niedrig ist Zur Zeit f2 wird ein Impuls <?>Si( der Leitung 105 zugeführt, so daß in den positiven und negativen Abschnitten die angeschlossenen Elektroden, wie beispielsweise die Elektroden 153, 167 und 181, ansprechen und die Oberflächenpotential definieren sowie ein Bezugspotential für die Ausgangsspannung herstellen. Zur Zeit /3 werden die Ladungen gegenüber dem Spannungsprofil 185 verschoben, wie es die Pfeile zeigen. Wie durch die ausgezogenen Pfeile veranschauiu !κ werden ir den rmsiii' 'ii AbM/hmticn dk¹ i ,:it ingsp.iket" 'iniei nie si liw immci'deii hleklrodcn !'■.'b-Mchi. »n:"f ¹H 'η -lei; Π''ί' i!;>. ι·η Absi hnitten die I I'lunuspakeie au- inrcii ^ieil;i'i;;en 'wie; ien M hv. imiienJen l.lek'.ri'din . ■ η 11 > · ι nt wenier. I )ⁱⁱmg!-m,i[.l Iheßt .n. ie" positiven und ηοκ-Uiveii Ahschiutti η /nr /eil I₁ "■■i;<:ii der Knoi.mf .ι;.;,/ι;ίΐΐ ( , /u b/v.. m>,_; dieser K.irni/itiit ab, um die Diiferen.'spymi'ing ni --tlden. Die Kin lenkapa/iial ' ,■ er/ciigt eine Spannnut (JX'' aus d'.T 'esiillicrendoii I adunsTsdifferen/ von 'iii-onipaKetcn . nl^egengesei/'e' Polant.it, die den Ablast '!opl'en /u oder von diesen abfließen. Zu einer Zeit U Mehl die Ausgangsspannnng V₁,,.. auf der Leitung ΙΟΊ zur Verfügung und wird über einen Sourcefolgci !82 emer Ausgangsleitune 116 zugeführt, um als 'ipnn"i:ng V_n,,, von einem nicht dargestellten A-isiMimskreis .iüigenommen zu werden. Die Spannuni; V ,,,., gemai.t Kurve 190 ist gegenüber eier Spannung i _r, in" i.ii·· ■ -e^enspannung des Sourcefolgers 182 verschoben.

Bei der Anordnung nach F i >' ·'. bei il··!- a ν I. 'bei ι: a ng /wischen positivem und negativem Abschnitt kein Null-Abgriff vorgesehen ist. ufd ein linn-iK Φ-. .· nach Kurve 192 den llektrode; IW) und IhI einei Anordnung H von einer geeigneten '. '.eile vor dem Aiil'i.-'-ieii des Impulses Ψ«,·,., zügeluhr;. ·>:\. .lie !.aouni; \H2 von ii.iem (¹IaI/unter der f-iekt^r'. j !6! inter die !.!''K.D'oüe l'i?zu befördern und dadurch die Ligenvei/ogeruiig am Ubergang vom positiven /um negaliven Abschnitt zu überwinden. Demgemäß wird vor dem Auftreten des ' negativen Impulses φ, und des Impulses'/'vidie Ladung 192 in die Stellung H4 beweg;, während aiie anderen Ladungen unbewegt Siei'ren. liemgLniaü 'Jagt diese Ladung im Bereich des Nuli-ljberg.inge:, nxhi zur Spannung der Kapazität Ct zur getakteten l.'bertragungszeit bei und es kann eine von NuIi verschiedene IJbereangs-Gewichtung vorgesehen werden, wie es durch die Länge der geteilten Elektrode 194 bestimmt ist. Für die Φ - ^. -Anordnung, bei der es sich um die Anordnung D handelt, sind Elektroden 174 und 175 mit

ii der das Signal Φι führenden Leitung 107 verbunden, und ρς hanHplt sich um pinp opwirhtptp Elektrode so daB die Ladung sich zur Zeit i₃ unter der Elektrode 177 befindet und dadurch effektiv einen von Null verschiedenen oder gewichteten Wert beim Übergang erzeugt.

:, In Fig. 6 ist die Anordnung A nach F i g. 2 am Übergang vom positiven zum negativen Abschnitt mit einem Null-Durchgang, der durch eine Eigenverzögerung bewirkt wird, näher dargestellt. Die Φ+ -Leitung 406 ist mit der Φ2-Leitung 106 verbunden, so daß die

.ι Ladungen kurz vor zu und nach der Zeit ti sich nicht unter einer potentialfreien Fühlelektrode befinden. Demgemäß liefern die Elektroden 53, 57, 61 und 63 in der genannten Reihenfolge einen positiven, einen positiven, keinen und einen negativen Strom zur

-,' Ausgangs-Knotenkapazität.

Die geteilten oder gewichteten Elektroden, wie beispielsweise die Elektrode 53, weist zwei Abschnitte auf und ist mit einem ersten Ende 200 mit der Gleichspannungsleitung 104 und einem zweiten Ende

hn 201, dessen Länge den relativen Gewichtungskoeffizient für die Impuls-Übertragungsfunktion definiert, mit der Ausgangsleitung 105 verbunden. Um die längs des Kanals transportierte Ladung zu teilen, ist unter jeder Trennstelle oder jedem Spalt ein N+-Diffusionsbereich angeordnet, wie beispielsweise der Bereich 202. Obwohl nicht dargestellt, kann dieser Bereich zugespitzte Enden aufweisen, die in Kanalrichtung auf die Eingangs- und Ausgangsenden des Kanals gerichtet sind. Weiterhin

sind an (t-.'M iliiiKM'ni ;ir K, ;;,il, N .mi >pbervH In: 2()4 und 2IM) iiikik¹·'M.lni'l. um die laii₍.'N des Kam·!'· transμιοΓliurtc Ladu],^· im k.iiun /u it.uleii. wie es in ti«, ι Technik bekannt ist.

Fig. 7 zeigt die Anordnung C für Jen Null-Durchgang im Transversalfilter nach l· i g. 2. Hier ist du: Φ , -Leitung mit der'/'ι Leitung 10'/ gekoppelt, um ein·. Verzögerung m:i, ein halbes Bit zu bewirken, die durch eine Null-Gcwiehtung an der Elektrode 77 gefolgt wird. Die FJcktrode 77, die ein erzwungenes Null-Abgriffgewicht liefert, ist am oberen Ende mit der (jleichsirontlei tiing i()4 verbunden. Das andere L-ride der Elektrode 7 7 ist mehl mil der Ausgangsleitung 105 verbunden, sondern ist mit einem N '-Diffusionsbereich 210 versehen, der dazu dient, die anderen N * -Diffusionsbereiche, die sich an den geteilten Elektroden, wit beispielsweise 67 befinden, auszugleichen. Indem die Elektrode /⁷ nicht mit der Leitung 105 verbunden wird, wird für den Null-Übergang vom negativen Abschnitt /um positiven Abschnitt des I ransversalfilters ein Null-Durchgang erzwungen Demgemäß liefern die Elektroden 67, 71, 77 und 81 in der genannten Reihenfolge ein negatives, ein negatives, kein und ein positives Signal auf der Leitung 105 an die Ausgangs Knotenkapazität.

Fig. 8 dient zur näheren Erläuterung einer Anorunung B für einen Übergang ohne Nuil-Stelle, wie er bei dem Transversalfilter nach F ι g. 4 vorhanden ist. Der Φ _¥ -Leitung 406 wird der Impuls Φι/₂ zugeführt. Die Elektroden 160 und 161 bewirken den Transport der Ladung in eine Abtaststellung vor dem Zeitpunkt f j, wie es oben erläutert wurde. Für diesen Übergang vom positiven zum negativen Abschnitt befindet sich die Ladung während der nächsten vollen Phase unter der Elektrode Ib3, bei der es sich um eine potentiallreie Elektrode handelt, die ein gewichtetes Ausgangssignal liefert

Bei der in F ι g. 9 näher dargestellten Anordnung U für den Übergang vom negativen zum positiven Abschnitt des Transversalfilters nach F i g. 4 ist die Φ.. * -Leitung 408 mit der Φι-Leitung 107 verbunden, so

Ii vjiij L. α

gedichteten Elektrode 177 befindet,die mit der Leitung 105 verbunden ist. N'-Diffusionsbereiche sind in dem Substrat u.a. auch unter der Elektrode 177 vorhanden, so daß eine Ladungsteilung stattfindet und die Ladung geteilt bleibt, wenn sie unter die schwimmenden Elektroden gebracht wird. Demgemäß liefert bei der Anordnung D die normale gewichtete Elektrodenstruktur den Übergang vom negativen zum positiven Abschnitt der Impuis-Übertragungsfunktion des Filters ohne eigentliche Nuüsteüe

Anhand der F i g. 10 und 11 wird nunmehr der zur Zeit f3 stattfindende Stromfluß, der die Differenzbildung bewirkt, näher erläutert. Fig. 10 zeigt zum Zwecke der Erläuterung die äquivalenten Kapazitäten zweiter Bitstellungen in jeweils dem positiven und dem negativen Abschnitt eines Filters. Die Fig. 11a und Hb zeigen die äquivalenten Kapazitäten jeweils einer positiven Bisteilung des positiven bzw. negativen Abschnittes der F i g. 10.

Die in den Fig. 10, ila und lib benutzten Symbole sind wie folgt definiert:

Der Index ρ bezeichnet die erste dargestellte gewichtete positive Elektrode,
der index η bezeichnet die erste dargestellte gedichtete negative Elektrode,

(J₁.

Q: C ·1

/ι,, und

Λ V,,. I₁

M C,

IO

be 'eichnet die Signalladung, die zur Zeit /> unter die /Me Elektrode gelangt,
be/eichnet die Signalladung, die zur Zeit I, von der /Men Elektrode abgeführt wird. Dabei entspricht Q_n einem früheren und Q₁, einem späteren, durch Abtasten gewonnenem Wert des Signals,
umfaßt die Eingangskapazität des Verstärkers und alle Streukapazitaten,
/j„sind Gewichtungsfaktoren mit einem Wert zwischen 0 und I,
ist die Oxid-Kapazität einer Elektrode voller Länge (Λ = I),

ist die Vcrarniungs-Kapa/.ität einer Elektrode voller Lange, deren Wert eine Funktion des Oberlläehenpolentials ist,
ist der positive Spannungszuwaclis, de· durch den Zutritt der Signalladung Q₁, unter die Elektrode ρ zur Zeit ίι erfolgt,
ist der negative Ladungszuwachs, der durch das Abführen der .Signalladung Q_n von ihrem Platz unter der Elektrode /; zur Zeit ti bedingt ist, und
ist die Gesamtzahl der Fühlclektroden, einschließlich aller Elektroden mit eigenem oder erzwungenem Null-Gewicht,
ist endlich die Gesamtkapazität an dem die Fühlelektroden verbindenden Knoten.

Es gelten dann die folgenden Beziehungen:

C =

N'

... . rü
'■'■·■■ r,_r

c_lf

γ h_p fur C, » h_rC,

sofern das Transversalfilter meh^r als etwa 25 gewichtete Abgriffe aufweist. Ferner gilt

KC_0xC_1n

·■„„=

η	η	1,	K	^Q+Sc5
^" in
-Q_n

C_1n

C₁ + C_d

üiher
alle .Vi

Il

h,\

In den positiven und negativen Abschnitten der AiiinuiHing nach Fig. 10 fließen zur Zeit Ii Verschiebungsstrome in die Koppelstellen zwischen den kapazitäten C\_n und C₁/ hinein bzw. ans diesen kuiipiniig.vstellen heraus. Die resultierende Ladung Q λ ii J gemäß dem Kapazitätsverhältnis in Ladungen Q] und Q; ai.iffcjOtoiU. Der positive Abschnitt nach I ig. 1 Ui zeigt den Weg des Stromes Q₁, zur Zeit i₍ in die äquivalenten Kondensatoren, während der negative Anschnitt nach Fig. lib den Weg des Stromes au:, den äquivalenten Kapazitäten für (A veranschaulicht. Ls ist /ti bemerken, daß die Fig. iia und iib jeweils di .· Stellung einer einzigen schwimmenden Elektrode veranschaulichen. Durch Überlagerung ergint sich zur Ze11 ί j die Spannungssumine

ulx-i :lk W

Da weiterhin

.ι IU-\i

Jedoch lsi

C. ^C,, _, /ι, für C,,. » C₁, und kleines ί ., .

C₁ >. C_dKM.

wobei k das Verhältnis der Gesamtfläche der Abtast-Abschnnte der geteilten Elektroden zu deren Gesamt fläche bei einem einseitigen Transversalfilter ist. K also der. mutieren Wert von h,bedeutet. Demnach wird

W.

für positive und negative Gewichtungskoeffizienten ohne die Notwendigkeit, einen Differenzverstärker zi: verwenden. Der effektive Verstärkungsfaktor i/A.', der einen typischen Wert von 3 und mehr hat. der ober, erschein; und im Ausgar.gssigna! eines typischen CCDTransversalfilters fehlt, ist die Folge der Verwendung eines einseitigen Transversalfilters gemäß L)E-OS 26 30 085 in Verbindung mit dieser Erfindung. Diese zusätzliche Verstärkung bewirkt eine Verstärkung des Signals ohne Verstärkung des Rauschens, vislmertr wird tatsächlich eine Verminderung mancher Rauschkomponenten erzielt, so daß das Signal-Rausch-Verhältnis bedeutend erhöht ist.

Anhand der Fig. 12a bis 12d werden einige Variationen näher erläutert, welche bei Anwendung der Erfindung möglich sind. Fig. i2a veranschaulicht eine Impuls-Übertragungsfunktion mit einem Null-Abgriffsgewicht. das zwischen einem positiven und einem negativen Abschnitt erforderlich ist und verwirklicht werden kann, indem eine Eigen-Verzögerung um ein Bit vorgesehen wird, das einem Null-Abgt'ffsgewicht gemäß Anordnung A nach Fig.? äquivalent ist. (ig. 12b zeigt eine Impuls-Übertragungsfunktion, die beim Übergang vom negativen zum positiven Abschnitt kein Null-Abgriffsgewicht erfordert, bei der also der negative und der positive Abschnitt nicht durch eine Verzögerung getrennt sind. Hier liegt also eine Anordnung vom Typ Dvor. Die Änderungen, die beim Libergang von einem positiven zu pinem negativen Abschnitt anstatt von einem negativen zu einem positiven Abschnitt erforderlich sind, bestehen in einem Austausch der Signale Φ\ und Ψ2 und der Verbindung von Φ. . mit '/'1. Es kann auch eine Umkehrung der Eingangs-Polaiität vorgenommen werden. Fig. 12c veranschaulicht eine Anordnung mn drei auiemanueifoigenden Abschnitten, von denen der mittlere negativ ist. und Übergängen mit Null-Abgriffsgewichten. Hierbei ist der erste positive Abschnitt vom negativen Abschnitt durch eine Verzögerung getrennt, wahrem⁴ am übergang vom negativen zum positiven Abschnitt ein Null-Abgriffsgewicht an der ersten positven Elektrode nach dem negativen Abschnitt erzwungen wird. Die Anordnung nach Fig. 12c geht aus der Anordnung nach F i g. 2 hervor. Auch Fig. 12d veranschaulicht drei Abschnitte verschiedener Polarität, von weichen der mittlere Abschnitt negativ ist. Hierbei sind keine Null-Abgriffsgewichte erforderlich, so daß Φ4? für den übergang vom positiven zum negativen Abschnitt vorgesehen sein muß, wie es bei der Anordnung nach Fig. 4 der Fall ist.

Wie das Gewichtungsdiagramm nach Fig. 15 zeigt, das den Null-Übergang bei der Anordnung nach F i g. 2 näher veranschaulicht, macht die Anordnung C nach F i g. 12c von der Struktur der Anordnung nach F i g. 2 Gebrauch. Um die Impuls Übertragungsfunktion nach Fig. 12a zu verwirklichen, werden nur die beiden ersten Abschnitte der Anordnung nach F i g. 2 benutzt, so daß

Ate· A nnrrtm ιησ /"in Pnrtfall l/rmimt

— - - cj

Das Gewichtungsdiagramm nach Fig. 16 i> · eine w eitere Veranschaulichung der Anordnung nach F i g. 4. Die Anordnung nach Fig. 12d macht von der Gesamtstruktur der Anordnung nach F i g. 4 Gebrauch. Für die Anordnung nach Fig. 12b werden nur die letzten beiden Abschnitte dieser Struktur ohne die Anordnung B benötigt. Es sei erwähnt, daß durch die Verwendung nur eines gemeinsamen Knotens und eines Sourcefolgers die effektive Verknüpfungs- und Eingangskapazität vermindert wird, so daß einerseits das Rückstellrauschen reduziert und andererseits die Signalamplitude erhöht und infolgedessen das Signal-Rausch-Verhältnis erhöht wird.

Beide Fig. 15 und 16 veranschaulichen irnpuls-ÜbertragungsfunktiGncn, und zwar Fig. 55 die Irnpuls-Übcriragungsfunktion der Anordnung nach F i g. 2 und Fig. 16 die lmpuls-Übertragungsfunktion der Anordnung nach F i g. 4.

Anhand Fig. 17 wird ein CCD-Transversalfilter mit Ladungssubtraktion nach der Erfindung erläutert, das eine Doppelfunktion hat und orthogonale Übertragungsfunktionen liefert.

Das Prinzip der Doppeifunktion des Filters wird anhand von Funktionen mit Null-Durchgängen erläutert. Fig. 17 veranschaulicht nur die schwimmenden Elektroden oder Fühlelektroden, die mit einer ersten

!3

Summierleitung 190 bzw. einer zweiten Summierleitung 191 verbunden sind. Beide Summierleitungen bilden je eine Knotenkapazität und sind je mit einem Sourcefolger 192 bzw. .93 verbunden, um entsprechende Ausgangssignale KujOurund VsinOvizu erzeugen. An die Leitungen 190 und 191 kann ferner mittels Schaltern 194 und 195 in Abhängigkeit von Impulsen Φ&, eine Spannung V&, angelegt werden. Es sei erwähnt, daß bei manchen nach der Erfindung ausgebildeten Anordnungen die Spannungen Vsn und/oder die Impulse Φ&, für die beiden Knoten der beiden Filterfunktionen verschieden sein können. Der Abschnitt 17a der Anordnung nach Fig. 17 ist in Fig. !7a näher dargestellt. Wie ersichtlich, weist dieser Abschnitt im oberen Bereich eine Anordnung vom Typ A auf, bei der Φ+_ mit Φ2 verbunden ist, um am Übergang vom positiven zum negativen Abschnitt durch eine Eigen-Verzögerung eine Null-Stelle zu erzwingen. Der in Fig. :7a dargestellte Abschnitt umfaßt Elektroden 200 bis 214. Aus Gründen der Klarheit sind diese Elektroden nicht als einander überlappend dargestellt, obwohl es sich versteht, daß bei der Anordnung nach Fig. 17a ebenso wie bei den Anordnungen nach den Fig. 17b und !7c einander überlappende Elektroden verwendet werden können. wie sie in Fig. 1 dargestellt sind. Den Elektroden 200 und 201 wird über eine Leitung 218 das Signa! Φ ζ.!geführt. Die Elektrode 202 ist an eine Gleichspannungsleitung 219 angeschlossen, während die geteilte Elektrode 203 mit ihren beiden Enden jeweils an einer der Ausgangsleitungen 190 und 191 angeschlossen ist Der Abschnitt 220 der geteilten Elektrode 203 lsi mil der Gleichspannungsleitung 219 verbunden. An den Trennstellen der Elektrode 203 sind eindiffundierte N ⁺ -Stoppbereiche 221 und 222 im Substrat angeordnet die nach links etwas über die Elektrode 202 und nach rechts etwas über die Elektrode 203 hinausstehen, um zu gewährleisten, daß die Potentiale an den Abschnitten der Elektrode 203 nicht die Ladungsteilung beeinflussen. die unter der Elektrode 202 stattfindet. Die sich links von der Elektrode 200 des in Fig. 17a dargestellten Abschnittes befindende Anordnung ist mit der Anordnung der Elektroden 200 bis 203 gleich. An der Stelle des Null-Überganges ist der Cos-Teil der Elektrode 207. nämlich Φ+_. bei dem es sich nun um eine geteilte Elektrode handelt, zusammen mit dem Cos-Teil der Elektrode 206 an die 02-Leitung 224 angeschlossen. Demnach ist durch die der Anordnung A eigene Verzögerung ein auslesefreier Null-Übergang für die Cos-Funktion geschaffen. Da an dieser Stelle die Sin-Funktion keinen Null-Durchgang aufweist, ist der untere Teil der Elektrode 207 mit der Sin-Leitung 191 in der gleichen Weise verbunden wie die Elektrode 203 und 211, die positive Abgriffsgewichte liefern. Die Anordnung der Elektroden rechts von der Elektrode 214 ist gleich der Anordnung der Elektroden 209 bis 214 bis zum nächsten Null-Durchgang im Abschnitt 17b der Fig. 17.

Fig. 17b veranschaulicht den Abschnitt 17b der Anordnung nach Fig. 17 mit den Elektroden 250 bis 264. Hier sind die oberen Abschnitte der geteilten Elektroden 251, 255, 259 und 262 mit der Cos-Leitung 190 verbunden. Die oberen Abschnitte der Elektroden erfüllen ihre normale Funktion in Abhängigkeit von den Impulsen Φι. Die Φ + -Leitung der Elektroden 256 und 257 ist mit der Φ2-Leitung 224 verbunden, um eine Anordnung A mit einer Verzögerung zwischen dem positiven und negativen Abschnitt zu bilden. Die Elektroden 260, 261 und 263, 264 transportieren die Ladung kontinuierlich in Richtung auf den Übergang vom negativen zum positiven Abschnitt des Cos-Filters nach Fig. 17.

In Fig. 17c ist der entsprechende Abschnitt 17c der Anordnung nach F i g. 17 dargestellt, der die Elektroden 300 bis 317 umfaßt. In diesem Abschnitt findet im unteren Teil der Elektroden eine normale Ladungsübertragung statt, während sich im oberen Teil ein Übergang von einem negativen zu einem positiven Abschnitt befindet. Hier wird von einer Anordnung C Gebrauch gemacht, bei welcher die Φ_+-Leitung der Elektroden 306 und 307 mit Φ\ verbunden ist. Das andere Ende der Elektrode 306 ist mit einer Gleichstromleitung verbunden, während die unteren Enden der Elektroden 308 und 309 mit der Φ2-L·eh\lng 244 verbunden sind. Die Elektrode 309 ist nicht mit der Ausgangsleitung 190 gekoppelt und erzeugt daher eine erzwungene NuIi-Ge wichtung. Um die Gleichförmigkeit des CCD-Kanak rc. erhalten, ist ein N * -Diffusionsbereich 320 an den Fnden der Elektroden 308 und 309im Substrat vorgesehen

Es ist zu beachten, daß die Breite der N ' -Stopp-Diffusionszonen wie 320 und 321 doppelt so groß ist we die Breite der Diffusionszonen, wie beispielsweise 322 und 323. von denen jeweils zwei der gleichen Eiekroc-. zugeordnet sind.

In Fig. 18 sind Jie Φι-Impulse durch die Ku^ve 330 in ihrer zeitlichen Beziehung zu den Φι-ΙίηριιΚεπ nach Kurve 332 und den Φsvr Impulsen nach Κίγ. c 334 dargestellt. E* ist /u beachten, daß die Impulse Φ_ nach Kurve 332 eine kürzere Dauer haben können .ils die Impulse Φ· nach Kurve 330. Die Wirkungsweise ^;st der beschriebenen Wirkungsweise des einseitigen Transversalfilters ähnlich und braucht daher nicht im ein/.elnen beschrieben zu werden. Es versteht sich, duR das einseitige Doppel-Transversalfilter mit Ladungssubtraktion nicht auf die Realisierung von Sin- und Cos-Funktionen oder anderen orthogonalen Funktionen beseht iin kl ist. Variationen im Rahmen der Erfindung können lineare Phaseneinstellungcn durch Gewichtung und Addierung der Ausgangssignale. Spektralanalyse durch Phasenvergleich zwischen /wci Signalen und Chirp-Z-Transformationen umfassen. Es können zwei beliebige Funktionen auf diese Weise verwirklicht werden und es haben beide Filter die gleiche Amplituden-Verstärkung. Nichtlinearitäten und Rauschen zumindest teilweise gemeinsam.

Durch die Erfindung wird demnach eine Transversalfilter-Anordnung geschaffen, bei der eine Ladungs-Subtraktion bewirkt wird, indem potentialfreie Elektroden festgeklemmt werden, wenn sich einige Ladungen darunter befinden. Durch Kombination und richtige Phasensteuerung der positiven und negativen Abschnitte der gewählten Impuls-Übertragungsfunktion speichert die Knotenkapazität, welche die Kapazität des Verstärkers, die Kapazität der Oxidschicht und die Diffusionskapazität umfaßt, einen ersten Wert, der von den Abschnitten mit beispielsweise negativer Polarität geliefert wird und der von den Signalen mit der entgegengesetzten Polarität, also beispielsweise den von den Abschnitten mit positiver Polarität gelieferten Signalen, subtrahiert werden muß. Das erfindungsgemäße Prinzip ist auch bei solchen Varianten anwendbar, wie DDCTransversalfiltern mit Doppelfunktion, die von einer solchen Ladungs-Subtraktion Gebrauch machen.

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Claims

Patentansprüche:

1. CTu-Transversalfilter, bestehend aus einem CTD-Schieberegister, auf dessen Substrat in Transportrichtung hintereinander eine Anzahl Elektrodengruppen angeordnet ist, deren einzelne Elektroden an Impulsquellen angeschlossen sind, die Impulssignale verschiedener Phase liefern, welche eine Ladungsübertragung von Elektrode zu Elektrode bewirken, wobei die Elektrodengruppen jeweils eine schwimmende Fühlelektrode umfassen, die einen positiven oder negativen Gewichtungskoeffizienten für das abgetastete Signal definiert und an eine Einrichtung zur Kombination der abgetasteten Signale sowie an eine Rückstelleinrichtung angeschlossen ist, die den Fühlelektroden periodisch Rückstellimpulse zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß die an Impulssignale verschiedener Polarise¹, angeschlossenen Elektroden einer Elckirüdcngi'Uppc in bcZüg aiii die Fühicicküudc der gleichen Gruppe derart angeordnet sind, daß zu einem vorgegebenen Zeitpunkt den Fühlelektroden, die Gewichtungskoeffizienten der einen Polarität definieren, Ladungen zugeführt werden, während gleichzeitig von den Fühlelektroden, die Gewichtungskoeffizienten der anderen Polarität definieren. Ladungen abgeführt werden, und daß alle Fühlelektroden an eine gemeinsame Source-Folger-Anordnung angeschlossen sind.

2. CTD-Ti 'nsversalfiiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mi· den Fühlelektroden eine .Summierkapazität gekoppelt ist.

3. CTD-Transversalfilter ;iacn Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Übergang dor Funktion von einem Abschnitt einer Polarität zu einem Abschnitt anderer Polarität längs des Substrats eine Elektroden-Teilgruppe angeordnet ist, die das zeitlich abgetastete Signal um einen Bruchteil oder mehr der Laufzeit verzögert oder beschleunigt.

4. CTD-Transversalfilter nach Anspruch J. dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen positiven und negativen Abschnitten angeordnete, eine Elektroden-Teilgruppe mit der Quelle der Impulse zweiter Phase gekoppelt ist, um die sich darunter befindlichen Ladungen um den Bruchteil der Laufzeit zu beschleunigen und dadurch für den Abgriff eine Null-Gewichtung herzustellen, daß die zwischen negativen und positiven Abschnitten angeordnete, andere Elektroden-Teilgruppe mit der Quelle der Impulse erster Phase gekoppelt ist, um die sich darunter befindlichen Ladungen um den Bruchteil der Laufzeit zu verzögern, und daß die jeweils den anderen Elektroden-Teilgruppen folgenden Elektrodengruppen nicnt mit dem Source-Folger gekoppelt sind und dadurch ebenfalls für den Abgriff eine Null-Gewichtung herstellen.

5. CTD-Transversalfilter nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß mit der zwischen positiven und negativen Abschnitten angeordneten einen Elektroden-Teilgruppe eine Quelle von Impulsen halber Pha.se gekoppelt ist, um die sich darunter befindlichen Ladungen um eine ganze Einheit und einen Bruchteil der Laufzeit zu beschleunigen und dadurch die Null-Gewichtung zu eliminieren, wogegen die /wischen negativen und positiven Abschnitten angeordneten anderen Liektruden-Teilgruppcn mit der Quelle der Impulse erster Phase gekoppelt sind.

6. CTD-Transversalfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlelektroden zur Erzeugung einer analogen Gewichtung geteilt sind und jeweils ein Abschnitt der geteilten Fühldektroden zur Abtastung der Ladung potentialfrei und mit der Summier«inrichtung gekoppelt ist, wogegen der andere Abschnitt mit einer Gleichspannungsquelle gekoppelt ist

7. CTD-Transversalfilter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlelektroden in drei Abschnitte unterteilt sind, von denen ein erster mit einer ersten Summiereinrichtung, ein zweiter mit einer zweiten Summiereinrichtung und der dritte mit einer Gleichspannungsquelle gekoppelt ist und daß die beiden Summiereinrichtungen verschiedene Filterfunktionen liefern.

8. CTDTransversalfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß d\t Rückstcllirnpülse während vurbcsiimmicr impulse erster oder zweiter Phase geliefert werden.