DE2811146A1 - DIFFERENTIAL CIRCUIT WITH CHARGE-COUPLED ARRANGEMENT - Google Patents

DIFFERENTIAL CIRCUIT WITH CHARGE-COUPLED ARRANGEMENT

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DE2811146A1
DE2811146A1 DE19782811146 DE2811146A DE2811146A1 DE 2811146 A1 DE2811146 A1 DE 2811146A1 DE 19782811146 DE19782811146 DE 19782811146 DE 2811146 A DE2811146 A DE 2811146A DE 2811146 A1 DE2811146 A1 DE 2811146A1
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Description

28111482811148

Anmelderin: International Business MachinesApplicant: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504Corporation, Armonk, N.Y. 10504

te / sue
Differenz-Schaltkreis mit ladunqsqekoppelter Anordnung
te / sue
Differential circuit with charge coupled arrangement

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Differenzbildung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a circuit for difference formation according to the preamble of the main claim.

Im bisherigen Stand der Technik wurden zur Differenzbildung von zwei elektrischen Ladungsmengen normalerweise Schaltkreise mit zwei Kapazitäten verwendet, in denen die beiden Ladungsmengen in verschiedenen Kondensatoren gespeichert und danach in entsprechende elektrische Spannungen umgesetzt werden, um schließlich die eine Spannung von der anderen abzuziehen. Ein Beispiel für einen derartigen Schaltkreis ist im IBM Technical Desclosure Bulletin, Band 18, Nr. 9, Februar 1976 auf Seite 3071 beschrieben.In the prior art, switching circuits were normally used to differentiate two amounts of electrical charge used with two capacities, in which the two amounts of charge are stored in different capacitors and afterwards are converted into corresponding electrical voltages in order to finally subtract one voltage from the other. An example of such a circuit is in IBM Technical Desclosure Bulletin, Volume 18, No. 9, February Described in 1976 on page 3071.

Die Verwendung zweier Kondensatoren hat den Nachteil, daß diese verschiedene Charakteristiken aufweisen können, die auch die gespeicherten Ladungen beeinflussen; wenn die beiden resultierenden Spannungen voneinander abgezogen werden, wirken sich die Charakteristik-Unterschiede als Störung der Differenzspannung aus und begrenzen somit die Genauigkeit des Schaltkreises,The use of two capacitors has the disadvantage that they can have different characteristics also affect the stored charges; when the two resulting voltages are subtracted from each other the characteristic differences act as a disturbance of the differential voltage and limit thus the accuracy of the circuit,

Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Schaltung zur Differenzbildung zweier elektrischer Ladungen anzugeben, die mit nur einem einzigen Kondensator arbeitet.The present invention therefore has the object of providing a circuit for forming the difference between two electrical Indicate charges that work with only a single capacitor.

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch gekennzeichnete Erfindung gelöst; Ausgestaltungen der Erfindung sind in den !Unteransprüchen gekennzeichnet.This object is achieved by the invention characterized in the main claim; Embodiments of the invention are in the ! Subclaims marked.

YO 976 081YO 976 081

809842/0607809842/0607

2811U62811U6

Zur Erzeugung eines Ausgangssignals t das proportional zur Differenz zweier Ladungsmengen ist, schlägt die Erfindung vorf ein Substrat mit einem Potentialtopf zu verwenden, der unter einer Gate-Elektrode mit sich selbst einstellendem Potential (schwimmendes Gate) angeordnet ist und eine Ladungskopplung aufweist, um Ladung aus dem Potentialtopf zu entnehmen oder hineinzugeben. Eine erste in dem Potentialtopf gespeicherte Ladungsmenge Q wird zur Zeit t. aus demFor generating an output signal t, the proportional two to the difference between amounts of charge is, the invention proposes for a substrate having a potential well to be used, the einstellendem under a gate electrode with itself potential (floating gate) and has a charge coupling to charge to be taken from or added to the potential well. A first amount of charge Q stored in the potential well becomes at time t. from the

ei 1ei 1

Topf hinausgeführt, so daß sich eine proportionale Erhöhung der.Spannung des schwimmenden Gate ergibt, und zwar als Folge der Kapazitätskopplung von der Ladung zum schwimmenden Gate. Zu einem späteren Zeitpunkt t_ wird eine zweite Ladungsmenge Q, in den Potentialtopf gebracht und ruft eine proportionale Herabsetzung der Gate-Spannung hervor. Die resultierende Änderung AV der Spannung des schwimmenden Gates ist proportional zum Unterschied der beiden Ladungsmengen Qa und Qb.Pot led out, so that there is a proportional increase in the voltage of the floating gate, as a result of the capacitance coupling from the charge to the floating gate. At a later point in time t_, a second amount of charge Q i is brought into the potential well and causes a proportional reduction in the gate voltage. The resulting change AV in the voltage of the floating gate is proportional to the difference between the two charge quantities Q a and Q b .

Die Verwendung eines einzelnen Kondensators mit schwimmendem Gate, der zu verschiedenen Zeitpunkten angesteuert wird, hat den Vorteil, daß nichtlineare Fehler und unterschiedliche Eigenschaften der Kondensatoren keinen Einfluß auf die Messung haben. Die Differenzbildung der Ladungen erfolgt, ohne daß diese beim Meßvorgang zerstört werden.The use of a single floating gate capacitor driven at different times has the advantage that non-linear errors and different properties of the capacitors do not affect the Have measurement. The difference between the charges takes place without them being destroyed during the measurement process.

Die Differenzbildung zweier Ladungsmengen unterscheidet die Erfindung von bekannten Einrichtungen, in denen schwimmende Gates im Zusammenhang mit ladungsgekoppelten Anordnungen verwendet werden. Ein Beispiel für eine derartige bekannte Anordnung ist in der US-Patentschrift 3 623 132 gegeben; Hinweise auf die hier beschriebene technische Lehre sind darin nicht enthalten.The formation of the difference between two amounts of charge distinguishes the invention from known devices in which floating Gates in the context of charge coupled devices be used. An example of such a known arrangement is given in U.S. Patent 3,623,132; It does not contain any references to the technical teaching described here.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand von !Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:An exemplary embodiment of the invention will now be explained in more detail with reference to drawings. Show it:

YO 976 081YO 976 081

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2811H62811H6

Fig. 1 eine teilweise schematische DarstellungFig. 1 is a partially schematic representation

einer ladungsgekoppelten Anordnung mit einem einzigen Kondensator zur Differenzbildung von Ladungen,a charge-coupled arrangement with a single capacitor for difference formation of loads,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Ersatzschaltkreises der Anordnung nach Fig. 1.FIG. 2 shows a schematic representation of an equivalent circuit of the arrangement according to FIG. 1.

Bei ladungsgekoppelten Anordnungen und Eimerkettenschaltungen muß oft die Differenz zwischen zwei Ladungsmengen bestimmt werden. Da keine effektive Möglichkeit bekannt ist, direkt eine Ladungsmenge von einer anderen abzuziehen, werden bei einem einfachen Verfahren die Ladungsmengen in Spannungen umgewandelt und diese dann voneinander abgezogen, üblicherweise wurden dazu die beiden Ladungsmengen zwei Kondensatoren zugeführt und die Differenz der entstehenden Spannungen bestimmt. Da die Eigenschaften der beiden Kondensatoren niemals identisch sind, weist die Differenzspannung Fehler aufgrund der Herstellungstoleranzen der Kondensatoren und aufgrund nichtlinearer Effekte auf.With charge coupled arrangements and bucket chain circuits it is often necessary to determine the difference between two amounts of charge. Since no effective way is known, directly To subtract one amount of charge from another, the amounts of charge become voltages in a simple process converted and then subtracted from each other, usually For this purpose, the two quantities of charge were fed to two capacitors and the difference between the voltages produced certainly. Since the properties of the two capacitors are never identical, the differential voltage shows errors due to the manufacturing tolerances of the capacitors and due to non-linear effects.

Fig. 1 zeigt eine N-Kanal ladungsgekoppelte Anordnung, bei der die Kapazität einer schwimmenden Gate-Elektrode zeitlich nacheinander von zwei Ladungsmengen (Ladungspaketen) ausgenutzt und eine Differenzspannung erzeugt wird, die keine der oben erwähnten Fehler aufweist. Ladungsgekoppelte Anordnungen sind im Stand der Technik bekannt, ebenso die Verfahren zum Aufrechterhalten der Ladung und zu deren Transfer, die in der Ausführungsform nach Fig. 1 verwendet finden; diese werden hier deshalb nicht mehr im einzelnen dargestellt.Fig. 1 shows an N-channel charge coupled device at which uses the capacity of a floating gate electrode one after the other from two amounts of charge (charge packets) and a differential voltage is generated which is no of the errors mentioned above. Charge-coupled Arrangements are known in the art, as are the methods of maintaining and maintaining the charge Transfer used in the embodiment of FIG Find; these are therefore no longer shown in detail here.

Die schematische Darstellung in Fig. 1 zeigt eine ladungsgekoppelte Anordnung auf einem Halbleitersubstrat 10. Eine Platte 12 eines Kondensators 14 liegt überThe schematic representation in FIG. 1 shows a charge coupled device Arrangement on a semiconductor substrate 10. A plate 12 of a capacitor 14 overlies

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2811U62811U6

dem Halbleitersubstrat 10 und ist davon durch eine Isolationsschicht getrennt, beispielsweise eine Schicht aus SiIiζiumdioxid oder Siliziumnitrid. Die Platte 12 wird als schwimmendes Gate bezeichnet. Damit verbunden ist eine Gesamt-Ladekapazität C . Die Platte 12 ist mit einer Vorspannungsquelle über einen Schalter 15 verbunden. Mit entsprechender Vorspannung auf Platte 12 wird der darunterliegende Bereich der Siliziumoberfläche zu einem sogenannten Potentialtopf, in dem bewegliche Minoritätsladungsträger gespeichert werden können; mit dem bekannten Ladungstransferverfahren können sie weiterhin in den Potentialtopf hineingebracht und daraus entnommen werden. Die beweglichen Ladungsträger im Potentialtopf bilden zusammen mit der unbeweglichen Ladung des Verarmungsbereichs im Potentialtopf die zweite Platte des Kondensators 14. Der Potentialtopf ist in Fig, 1 mit Bereich 16 bezeichnet.the semiconductor substrate 10 and is therefrom through an insulation layer separately, for example a layer of SiIiζiumdioxid or silicon nitride. The plate 12 is referred to as a floating gate. Associated with this is a total load capacity C. The plate 12 is connected to a bias voltage source via a switch 15. With corresponding Bias on plate 12, the underlying area of the silicon surface becomes a so-called potential well, in which movable minority charge carriers can be stored; with the known charge transfer process they are still brought into and removed from the potential well. The movable load carriers in The potential well together with the immobile charge of the depletion area in the potential well form the second plate of the capacitor 14. The potential well is designated by area 16 in FIG.

Auf jeder Seite der Platte 12 liegt über dem Halbleitersubstrat 10 je eine Ladungstransferelektrode 18 und 20. Die Transferelektroden 18 und 20 sind mit Impulsspannungsquellen verbunden, so daß in Abhängigkeit von an die Elektroden 18 und 20 angelegten Transferimpulsen Ladungsmengen in dem und aus dem Potentialtopf 16 übertragen werden können.A charge transfer electrode 18 and 20 is located above the semiconductor substrate 10 on each side of the plate 12. The transfer electrodes 18 and 20 are connected to pulse voltage sources so that depending on the Transfer pulses applied to electrodes 18 and 20 transfer amounts of charge in and out of the potential well 16 can be.

Zusätzliche Elektroden 22 und 24 liegen über dem Halbleitersubstrat 10 am anderen Ende der Transferelektroden 18 und 20 und sind mit Spannungsquellen zur Erzeugung der Potential- |töpfe 26 bzw. 28 verbunden, mit denen Ladungsträger gelspeichert werden, die in den oder aus dem Potentialtopf 16 übertragen werden sollen.Additional electrodes 22 and 24 overlie the semiconductor substrate 10 at the other end of the transfer electrodes 18 and 20 and are connected to voltage sources to generate the potential | pots 26 and 28, respectively, with which charge carriers are gel-stored, which are in or out of the potential well 16 should be transferred.

Zur Erläuterung der Betriebsweise sei angenommen, daß der Unterschied zwischen einer Ladungsmenge (Ladungspaket) QTo explain the mode of operation, it is assumed that the difference between an amount of charge (charge packet) Q

elel

und einem davon verschiedenen Ladungspaket Q. bestimmt werdenand a charge packet Q. different therefrom can be determined

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2811U62811U6

soll. Zu Beginn wird ein Ladungspaket, beispielsweise Qtarget. At the beginning, a charge packet, for example Q

im Potentialtopf 16 gespeichert, wohin es zu einem früheren Zeitpunkt t gebracht wurde. Zur übertragung eines Ladungspaktes Q in den Potentialtopf 16 wird Schalter 15 zeit- stored in the potential well 16, where it was brought at an earlier point in time t. To transfer a charge package Q into the potential well 16, switch 15 is timed

3.3.

weilig geschlossen, um unter Platte 12 den Potentialtopf 16 zu erzeugen. Nach der Übertragung des Ladungspakets Qtemporarily closed in order to generate the potential well 16 under plate 12. After the charge packet Q

in den Potentialtopf 16 besitzen die Platte 12 und die Ausgangsklemme 30 eine bestimmte Anfangsspannung; zu diesem Zeitpunkt ist Schalter 15 geöffnet, und Platte 12 somit eine "schwimmende" Elektrode, deren Potential sich frei einstellt.In the potential well 16, the plate 12 and the output terminal 30 have a certain initial voltage; to this Time switch 15 is open, and plate 12 is thus a "floating" electrode, the potential of which is freely adjustable.

Das zweite Ladungspaket Q, ist anfangs im Potentialtopf 28 gespeichert, wohin es mit dem im Stand der Technik üblichen Verfahren zur Ladungsverschiebung gebracht wurde.The second charge packet Q is initially stored in the potential well 28, where it is common in the prior art Process for charge transfer was brought.

Zum Zeitpunkt t.. wird ein Taktimpuls an die Tansferelektrode 18 gelegt, mit dem Ladungspaket Q vom Potential-At time t .. a clock pulse is sent to the transfer electrode 18, with the charge packet Q from the potential

topf 16 in den Potentialtopf 26 gebracht wird. Nach Ablauf einer ausreichenden Zeitspanne, in der Einschalteffekte abklingen können, erhöht sich die Spannung des schwimmenden Gate an der Klemme 30 durch das Entfernen der Ladung Q, vompot 16 is brought into the potential pot 26. After a sufficient period of time has elapsed, the switch-on effects can decay, the floating gate voltage on terminal 30 increases as the charge Q, dated, is removed

Bereich unterhalb der Platte 12 gemäß folgender Beziehung:Area below the plate 12 according to the following relationship:

C C_
, οχ L
C C_
, οχ L

(c(c

oxox

Dabei ist C- die früher erwähnte Ladekapazität,Where C- is the charging capacity mentioned earlier,

C die Oxidkapazität des Kondensators 14 t C, die nichtlineare Verarmungskapazität des Kondensators 14.C is the oxide capacitance of the capacitor 14 t C, the non-linear depletion capacitance of the capacitor 14.

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2811US2811US

Zum Zeitpunkt t, wird ein zweiter Taktimpuls an die Elektrode 20 angelegt und das Ladungspaket Q, in den Potentialtopf 16 gebracht; dadurch wird nach Abklingen von Einschalteffekten eine proportionale Herabsetzung der Spannung des schwimmenden Gate gemäß folgender Beziehung hervorgerufen:At time t, a second clock pulse is sent to the electrode 20 applied and the charge packet Q, brought into the potential well 16; as a result, after the switch-on effects have subsided caused a proportional decrease in the voltage of the floating gate according to the following relationship:

Qb Q b Cox C ox CL C L (Cox- (C ox- cd c d , Cox, C ox + (+ ( Cox C ox hCL> hC L> 11
'L'L

(2)(2)

Die resultierende Änderung V der Spannung des schwimmenden Gates steht somit in Beziehung zu Q - 0, ; für den Fall,The resulting change V in floating gate voltage is thus related to Q-0,; in the case,

CL JJCL YY

daß die Nicht-Linearitäten klein sind, gilt:that the non-linearities are small, the following applies:

Fehler in der Differenzspannung aufgrund der Nicht-LinearitMt von C, können sehr gering gehalten werden, wenn ein nur leicht dotiertes Substrat Verwendung findet und insbesondere, wenn Δν klein ist. Da der Kondensator 14 zwischen dem schwimmenden Gate und dem Substrat 10 zu verschiedenen Zeitpunkten sowohl von Q als auch 0. benutzt wird, spielenError in the differential voltage due to the non-linearity of C, can be kept very low if only one lightly doped substrate is used and especially when Δν is small. Since the capacitor 14 between the floating gate and substrate 10 used by both Q and 0. at different times

α JJα JJ

Herstellungstoleranzen keine Rolle, die sonst bei Verwendung von zwei verschiedenen Kapazitäten unvermeidlich sind. Für den speziellen Fall, daß nur festgestellt werden soll, welche der Ladungsmengen Q oder Q, größer ist, spielen dieManufacturing tolerances are irrelevant, which are otherwise unavoidable when using two different capacities. For the special case that only needs to be determined which of the charge quantities Q or Q, is larger, play the

3. Jj3rd year

Nicht-Linearitäten überhaupt keine Rolle.Non-linearities don't matter at all.

Ein wichtiges Merkmal der Anordnung nach Fig. 1 ist die Unabhängigkeit der Differenzspannung AV von den relativen !Amplituden der Taktimpulse, die zum Zeitpunkt t1 an die !Transferelektrode 18 und zum Zeitpunkt t2 an die Transferlelektrode 20 angelegt werden, Die beiden Taktimpulse könnenAn important feature of the arrangement according to FIG. 1 is the independence of the differential voltage AV from the relative amplitudes of the clock pulses which are applied to the transfer electrode 18 at time t 1 and to the transfer electrode 20 at time t 2. The two clock pulses can

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2811H6 ,2811H6,

verschiedene Amplituden aufweisen, wie es in der Praxis üblicherweise vorkommt, solange jedoch beide Impulse wieder zu ihrem ursprünglichen Signalpegel zurückgehen, wird die Differenzspannung Δν nicht beeinflußt. Neben der besprochenen ,Verwendung von Taktimpulsen für die Elektroden 18 und 20 zur Erzielung des Ladungstransfers können auch die anderen im Stand der Technik hierfür bekannten Verfahren angewendet werden, beispielsweise eine Veränderung des Potentials der Elektroden 22 und 24.have different amplitudes, as in practice usually occurs, but as long as both pulses return to their original signal level, the Differential voltage Δν not influenced. In addition to the discussed, use of clock pulses for the electrodes 18 and 20 for The others can also achieve the charge transfer methods known in the art are used for this purpose for example a change in the potential of the electrodes 22 and 24.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des Ersatzschaltkreises der Anordnung nach Fig. 1 mit der relativen Lage der Parameter C , C, und C_.FIG. 2 is a schematic representation of the equivalent circuit of the arrangement according to FIG. 1 with the relative position of the Parameters C, C, and C_.

Die vorliegende Erfindung kann als Differenzschaltkreis in vielen Systemen mit ladungsgekoppelten Elementen eingesetzt werden, beispielsweise bei Analog-Digital- und Digital-Analog-Konvertern. Soll nur festgestellt werden, welche der beidenThe present invention can be used as a differential circuit in many charge coupled device systems for example in analog-to-digital and digital-to-analog converters. It just needs to be determined which of the two

Größen Q und Q, die größere ist, wie beispielsweise in a οSizes Q and Q, which is larger, such as in a ο

Vergleichskreisen und vielen Analog-Digital-Konvertern, so kann die Polarität von AV auch mit einem nicht sehr exakten Verstärker mit großem Verstärkungsfaktor und einer Verriegelungsschaltung sehr genau festgestellt werden.Comparison circles and many analog-to-digital converters, see above can change the polarity of AV even with a not very accurate amplifier with a large gain and a locking circuit can be determined very precisely.

Anstelle der im Ausführungsbeispiel genannten ladungsgekoppelten Anordnungen mit N-Kanal können natürlich auch Anordnungen mit P-Kanal oder Eimerkettenschaltungen verwendet werden.Instead of the charge-coupled arrangements with N-channel mentioned in the exemplary embodiment, it is of course also possible to use Arrangements with P-channel or bucket-chain circuits can be used.

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Claims (2)

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS Schaltung zur Differenzbildung von elektrischen Ladungen, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ladungsgekoppelten Anordnung die zu messenden Ladungen nacheinander in die durch eine Elektrode mit frei einstellbarem Potential (12, Fig. 1) und dem darunterliegenden Haltleitergebiet (16) gebildete Kapazität gebracht bzw. daraus entfernt werden und die entsprechende Potentialdifferenz der Elektroden gemessen wird.Circuit for forming the difference between electrical charges, characterized in that in one charge-coupled arrangement the to be measured Charges successively in the through an electrode with freely adjustable potential (12, Fig. 1) and the underlying semiconductor area (16) formed capacitance can be brought or removed therefrom and the corresponding potential difference of the electrodes is measured. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ladungsgekoppelte Anordnung aus einem Halbleitersubstrat (10) mit darüberliegenden Elektroden (12, 18, 20, 22, 24) besteht und der Ladungstransport in bzw. aus dem Potentialtopf unter der Meßelektrode (12) durch daneben angeordnete Transferelektroden (18, 20) in bzw, aus benachbart gelegenen Speicher-Potential topf en (26, 28) unter zugeordneten Elektroden (22, 24) erfolgt.2. Circuit according to claim 1, characterized in that the charge-coupled arrangement consists of a semiconductor substrate (10) with overlying electrodes (12, 18, 20, 22, 24) and the charge transport in or out of the potential well under the measuring electrode (12) by means of transfer electrodes arranged next to it (18, 20) in or from adjacent storage potential pots (26, 28) takes place under assigned electrodes (22, 24). |3, Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,| 3, circuit according to claim 2, characterized in that . daß die Meßelektrode (12) mit einer abschaltbaren. that the measuring electrode (12) with a switchable Vorspannungsquelle (13) und einer weiteren KapazitätBias source (13) and another capacitance ' (CL) verbunden ist.'(CL) is connected. ;4. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich-' net, daß die ladungsgekoppelte Anordnung vom Typ ! "N-Kanal" ist.; 4. Circuit according to claim 2 or 3, characterized marked- ' net that the charge coupled device of the type! "N-channel" is. . Schaltung nach Anspruch 1f dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungsverschiebung durch eine Eimerkettenschaltung mit Feldeffekttransistorstruktur erfolgt.. Circuit according to Claim 1 f, characterized in that the charge shift takes place by means of a bucket-chain circuit with a field effect transistor structure. YO 976 081 -~YO 976 081 - ~ 809842/0607809842/0607
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2936704A1 (en) * 1979-09-11 1981-03-26 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München MONOLITHICALLY INTEGRATED CIRCUIT WITH A TWO-DIMENSIONAL IMAGE SENSOR
EP0027881A1 (en) * 1979-09-28 1981-05-06 Siemens Aktiengesellschaft Monolithic integrated two-dimensional picture sensor presenting a subtraction stage, and method of operating it
EP0147600A1 (en) * 1983-12-30 1985-07-10 International Business Machines Corporation Charge coupled device structures and methods of using such structure to compare two charge packages

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4239983A (en) * 1979-03-09 1980-12-16 International Business Machines Corporation Non-destructive charge transfer device differencing circuit
FR2455772B1 (en) * 1979-05-04 1986-01-17 Thomson Csf DEVICE FOR TRANSFERRING SUBTRACTION LOADS AND GENERATING QUANTITIES OF LOADS AND SYSTEM PROVIDED WITH SUCH A DEVICE

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3623132A (en) * 1970-12-14 1971-11-23 North American Rockwell Charge sensing circuit
IL52589A (en) * 1976-09-15 1979-09-30 Hughes Aircraft Co Charge coupled device subtractor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2936704A1 (en) * 1979-09-11 1981-03-26 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München MONOLITHICALLY INTEGRATED CIRCUIT WITH A TWO-DIMENSIONAL IMAGE SENSOR
EP0027881A1 (en) * 1979-09-28 1981-05-06 Siemens Aktiengesellschaft Monolithic integrated two-dimensional picture sensor presenting a subtraction stage, and method of operating it
EP0147600A1 (en) * 1983-12-30 1985-07-10 International Business Machines Corporation Charge coupled device structures and methods of using such structure to compare two charge packages

Also Published As

Publication number Publication date
JPS53125872A (en) 1978-11-02
IT1113115B (en) 1986-01-20
FR2386942A1 (en) 1978-11-03
CA1099409A (en) 1981-04-14
IT7821405A0 (en) 1978-03-21
FR2386942B1 (en) 1982-07-23

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