DE2813606B2 - Eingangsschaltung für Eimerkettenschaltungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Eingangsschaltung für Eimerkettenschaltungen aus Isolierschicht-Feldeffekttransistoren (MOS-Eimerketten) mit den im Oberbegriff des Anspruchs genannten Merkmalen.

Bei bekannten Eingangsschaltungen für Eimerkettenschallungen aus Isolierschicht-Feldeffekttransistoren (MOS-Eimerketten) diejer Art gesteht die Eingangsstufe aus dem im Oberbegriff des Anspruchs erwähnten Eingangstransistor und dem 'ingangskondensator, dessen einer Anschluß am eingangsabgewandten Ende des gesteuerten Strompfads des Eingangstransistors und dessen anderer Anschluß am Schaltungsnullpunkt, also beispielsweise an Masse, liegt, vgl. die Zeitschrift »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. Üüer 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.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, die Eingangsschaltung der eingangs genannten Art 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.

Diese Aufgabe wird durch das im kennzeichnenden Teil des Anspruchs genannten Merkmal gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt das Schaltbild einer MOS-Eimerkette mit der bekannten Eingangsschaltung, und

F i g. 2 zeigt das Schaltbild einer MOS-Eimerkette mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Eingangsschaltung.

In Fig. 1 sind die Eingangsschaltung und die ersten drei Stufen der bekannten MOS-Eimerkette gezeigt. Hierbei liegen die gesteuerten Strompfade des Eingangstranststors 70 und der Transistoren 7Ί, 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 7Ί, TX, T3 die Kondensatoren Ci, C2, C3, die zwischen Drain und

ι ο Gate des jeweiligen 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 Fl, während die ebenfalls miteinander verbundenen Gates der ungeradzahligen Transistoren Ti. T3 von einem zweiten Taktsignal Fl betrieben sind. Der Verlauf über der Zeit / dieser Taktsignale Fl, 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 Tantsignals 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 gleichartiger MOS-Transistoren zu verwenden, d. h. entweder N-Kanal- oder P-Kanal-Transistoren und entweder Transistoren vom Anreicherungs- oder vom Verarmungstyp, d. h., man hat die Auswahl zwischen vier verschiedenen Transistoren (N-Kanal-Anreicherungstyp, P-Kanal-Anreicherungstyp, N-Kanal-Verarmungstyp, P-Kanal-Verarmungstyp).

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

^e₁ Differenzpotential aus der Amplitude L/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 mit dem Ausführungsbeispiel der Erfindung nach F i g. 2 ist bis auf die Eingangsschaltung gleichartig aufgebaut wie die MOS-Eimerkette nach Fig. 1, wie aus den gleichen Bezugszeichen hervorgeht. Der Eingangskondensator CO ist jedoch

(,5 mit seinem Anschluß, der in F i g. 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

gsnuIlpunkt-Anschluß überhaupt verzichtet Insbesondere liegt an dem als Leitbahn deten Anschluß des Eingangskondensators CO ι ein Nutzsignalpotential und nicht mehr das »liehen Störsignalen behaftete Potential des gsnullpunkts.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Eingangsschaltung FDr Eimerkettenschaltungen aus Isolierschicht-Feldeffekttransistoren (MOS-Eimerketten), die aus mit ihren gesteuerten Strompfaden in Serie geschalteten Transistoren gleicher Leitungs- und Steuerungsart bestehen, deren Drain und Gate jeweils mit einem Kondensator überbrückt ist, weiche Eingangsschaltung aus einem mit seinem gesteuerten Strompfad zu dem des ersten ,Transistors der MOS-Eimerkette in Serie geschalteten Eingangs-Isolierschicht-Feldeffekttransistor gleicher Leitungs- und Steuerungsart und aus einem Eingangskondensator besteht, dessen einer Anschluß mit dem Verbindungspunkt der gesteuerten Strompfade des ersten und des Eingangstrarssistors verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der-andere Anschluß des Eingangskondensators (CO) mit dem Eingang f£]> verbunden ist.