DE2813606A1 - Eingangsschaltung fuer eimerkettenschaltungen - Google Patents
Eingangsschaltung fuer eimerkettenschaltungenInfo
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- G11C19/18—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using capacitors as main elements of the stages
- G11C19/182—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using capacitors as main elements of the stages in combination with semiconductor elements, e.g. bipolar transistors, diodes
- G11C19/184—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using capacitors as main elements of the stages in combination with semiconductor elements, e.g. bipolar transistors, diodes with field-effect transistors, e.g. MOS-FET
- G11C19/186—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using capacitors as main elements of the stages in combination with semiconductor elements, e.g. bipolar transistors, diodes with field-effect transistors, e.g. MOS-FET using only one transistor per capacitor, e.g. bucket brigade shift register
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Description
M.F. Ullrich - 3 Pl 961
Eingangsschaltung für Eimerkettenschaltungen
Stand der.Technik
Bei bekannten Eingangsschaltungen für Eimerkettenschaltungen aus Isolierschicht-Feldeffekttransistoren (MOS-Eimerketten)
besteht die Eingangsstufe aus dem im Anspruch erwähnten Eingangstransistor und dem Eingangskondensator, dessen einer
Anschluß am eingangsabgewandten Ende des gesteuerten Strompfads des Eingangstransistors und dessen anderer Anschluß am
Schaltungsnullpunkt, also beispielsweise an Masse, liegt, vgl. Die Zeitschirft "IEEE Journal of Solid-state Circuits",
April 1973, S. 157-168, insbesondere Fig. 1 auf S. 158. Die Zusammenschaltung von Eingangstransistor und -kondensator
wird dort als Eingangs-Abtaststufe bezeichnet. Über diese
Verbindung mit dem Schaltungsnullpunkt, die die einzige derartige Verbindung solcher MOS-Eimerketten ist - sie sind
nämlich bekanntlich taktsignalbetriebene Schaltungen -, können Störungen auf das über die MOS-Eimerkette zu führende
Nutzsignal einwirken, z. B. wenn es nicht möglich ist, den Anschlußpunkt des Eingangskondensators mit dem Schaltungsnullpunkt so anzuordnen, daß er ein möglichst ausgleichsstromfreier
Potentialpunkt ist.
Mo/kn - 3 -
29. März 1978
909840/0284
2S136Q6
M.F. Ullrich - 3 Fl 961
Aufgabe
Die Aufgabe der im Anspruch 1 definierten Erfindung besteht daher darin, die Eingangsschaltung derart abzuwandeln, daß
die über die Verbindung mit dem Schaltungsnullpunkt mögliche Störungseinstreuung beseitigt ist und auf einen Schaltungsnullpunktanschluß
derartiger MOS-Eimerketten gänzlich verzichtet
werden kann.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt das Schaltbild einer MOS-Eimerkette mit der bekannten Eingangsschaltung, und
Fig. 2 zeigt als Ausführungsbeispiel das Schaltbild einer MOS-Eimerkette mit der erfindungsgemäßen
Eingangsschaltung.
In Fig. 1 sind die Eingangsschaltung und die ersten drei
Stufen einer bekannten MOS-Eimerkette gezeigt. Hierbei liegen die gesteuerten Strompfade des Eingangstransistors TO und
der Transistoren T1, T2, T3 in Serie zwischen dem Eingang E
und den weiteren, nichtgezeigten Transistoren der MOS-Eimerkette, die eine Stufenzahl von einigen hundert haben kann.
Jedem der gezeigten Transistoren ist ein Kondensator zugeordnet, und zwar den Transistoren T1, T2, T3 die Kondensatoren C1, C2, C3f die zwischen Drain und Gate des jeweiligen
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M.P. Ullrich - 3 Fl 961
Transistors gleicher Ziffer angeordnet sind. Der Eingangskondensator CO liegt dagegen mit seinem einen Anschluß am
Drain des Transistors TO und mit seinem anderen Anschluß am Schaltungsnullpunkt, also beispielsweise an Masse.
Die Gates der geradzahligen Transistoren TO, T2 sind miteinander
verbunden und liegen an einem ersten Taktsignal F1, während die ebenfalls miteinander verbundenen Gates der ungeradzahligen
Transistoren T1, T3 von einem zweiten Taktsignal F2 betrieben sind. Der Verlauf über der Zeit t dieser Taktsignale F1, F2 ist in Fig. 1 links unten für den Fall einer
N-Kanal-Anreicherungstyp-MOS-Eimerkette gezeigt. Jedes Taktsignal
besteht aus einer rechteckförmigen und gleichfrequenten
Spannung der Amplitude U, wobei die des einen Taktsignals in der Lücke zwischen den wirksamen Impulsen des anderen Taktsignals
liegt und umgekehrt. Wie ersichtlich beträgt das Tastverhältnis der Taktsignale F1, F2 0,5; es ist jedoch
selbstverständlich auch möglich, ein von diesem Tastverhältnis abweichendes derart zu wählen, daß zwischen den wirksamen
Impulsen der beiden Taktsignale Lücken auftreten, während derer beide Taktsignale 0 sind. Es sei noch erwähnt, daß
auch die Rechteckform nicht zwingend ist, sondern daß auch dreieckförmige Taktsignale zum Betrieb geeignet sind.
Zur Realisierung derartiger MOS-Eimerketten sind jeweils hinsichtlich
Leitungsart und Steuerungsart gleichartige Transistoren zu verwenden, d. h. entweder N-Kanal- oder P-Kanal-Transistoren
und entweder Transistoren vom Anreicherungs- oder vom Verarmungstyp, d. h.r man hat die Auswahl zwischen
vier verschiedenen Transistoren (N-Kanal-Anreicherungstyp,
P-Kanal-Anreicherungstyp, N-Kanal-Verarmungstyp, P-Kanal-Verarmungstyp).
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Die Wirkungsweise solcher MOS-Eimerketten besteht bekanntlich
darin, daß am Ende eines Taktimpulses jede zweite Stufe, also jede ungeradzahlige oder jede geradzahlige Stufe, eine
Signalinformation in Form einer im zugehörigen Kondensator gespeicherten Ladungsmenge enthält, während die Kondensatoren
der dazwischenliegenden Stufen einen sogenannten neutralen Spannungswert führen und somit keine Information enthalten.
Die Potentiale an.den entsprechenden Knotenpunkten haben dann nämlich dasselbe Differenzpotential aus der Amplitude U der
Taktsignale und der zwischen Gate und Source des jeweiligen Transistors auftretenden Schwellspannung angenommen. Dadurch
ist die Entladung über den jeweils rechts liegenden Transistor zum Stillstand gekommen.
Die MOS-Eimerkette nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung
nach Fig. 2 ist bis auf die Eingangsschaltung gleichartig aufgebaut wie die MOS-Eimerkette nach Fig. 1, wie aus den
gleichen Bezugszeichen hervorgeht. Nach der Erfindung ist der Eingangskondensator CO mit seinem Anschluß, der in Fig. 1
mit dem Schaltungsnullpunkt verbunden ist, nunmehr an den Eingang E gelegt. Dadurch treten die eingangs erwähnten Nachteile
der Anordnung nicht auf, und es kann auf den Schaltungsnullpunkt-Anschluß überhaupt verzichtet v/erden. Insbesondere
liegt an dem als Leitbahn ausgebildeten Anschluß des Eingangskondensators CO nur noch ein Nutzsignalpotential und
nicht mehr das mit möglichen Störsignalen behaftete Potential des Schaltungsnullpunkts.
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Leerseite
Claims (1)
- DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNGFREIBURG I. BR.M.F. Ullrich - 3 Fl 961PatentanspruchEingangsschaltung für Eimerkettenschaltungen aus Isolierschicht-Feldeffekttransistoren (MOS-Eimerketten), die aus mit ihren gesteuerten Strompfaden in Serie geschalteten Transistoren gleicher Leitungs- und Steuerungart (N-Kanal oder P-Kanal und Anreicherungs- oder Verarmungstyp) bestehen, deren Drain und Gate jeweils mit einem Kondensator überbrückt ist, welche Eingangsschaltung aus einem mit seinem gesteuerten Strompfad zu dem des ersten Transistors der MOS-Eimerkette in Serie geschalteten Eingangstransistor gleicher Leitungs- und Steuerungsart und aus einem Eingangskondensator besteht, dessen einer Anschluß mit dem Verbindungspunkt der gesteuerten Strompfade des ersten und des Eingangstransistors verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Anschluß des Eingangskondensators (CO) mit dem Eingang (E) verbunden ist.Mo/kn - 2 -29. März 1978909840/0284ORIGINAL INSPECTED
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