DE2813972C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Transversalfilter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Transversalfilter ist aus der Zeitschrift "Electronics Letters", Bd. 13, Nr. 5 vom 3. März 1977, Seiten 126 und 127, bekannt. Die Größe der einzelnen Koeffizienten, mit denen das Eingangssignal an jedem Pa­ ralleleingang individuell bewertet wird, ist dabei durch die Kapazität des zweiten Eingangsgate gegeben. Tranversalfil­ ter dieser Gattung bilden auch den Gegenstand der deut­ schen Patentanmeldung P 26 43 704.7. Nachteilig ist hier­ bei, daß große Beträge der Bewertungskoeffizienten die für das Transversalfilter vorzusehende Halbleiterfläche entsprechend vergrößern.

Aus den "Proceedings of the 8th Conference (1976 Interna­ tional) on Solid State Devices, Tokyo, 1976" abgedruckt im "Japanese Journal of Applied Physics", Vol. 16 (1977) Supplement 16-1, Seiten 387-390, ist ein solches Trans­ versalfilter bekannt, bei dem ein CCD-Schieberegister mehrere durch Trendiffusionen gegeneinander isolierte Transferkanäle aufweist, die den Paralleleingängen je­ weils individuell zugeordnet sind. Hierbei besteht das in den Bewertungsschaltungen jeweils vorgesehene Trans­ fergate aus der ersten Verschiebeelektrode des zugehöri­ gen Transferkanals. Die Transferkanäle werden in einer gemeinsamen Ausgangsstufe zusammengeführt, in deren Be­ reich die genannten Trenndiffusionen weggelassen sind. Dabei erfolgt eine Summierung der über die Kanäle ge­ trennt übertragenen und mit unterschiedlichen Verzögerun­ gen eintreffenden Signalanteile zu einem Ausgangssignal. Die Bewertungskoeffizienten, mit denen das den Parallel­ eingängen zugeführte Signal belegt wird, sind durch die Gateflächen in den einzelnen Bewertungsschaltungen gege­ ben. Nachteilig ist hierbei, daß die erforderliche Halb­ leiterfläche mit der Anzahl der Paralleleingänge und den gewünschten Beträgen der Bewertungskoeffizienten stark ansteigt.

Aus den oben genannten "Proceedings", abgedruckt in dem "Japanese Journal of Applied Physics", Vol. 16 (1977), Supplement 16-1, Seiten 391-396, ist ein weiteres Trans­ versalfilter bekannt, das sich von der eingangs erwähnten Gattung durch eine andere Ausbildung von Bewertungsschal­ tungen und der Paralleleingänge unterscheidet. Jede ein­ zelne Bewertungsschaltung enthält hier zwei in Serie ge­ schaltete MOS-Feldeffekttransistoren und eine Wider­ standsdiffusion, während jeder Paralleleingang eine mit einer Eingangsdiffusion versehene Stufe eines 4-Phasen- CCD-Schieberegisters aufweist. Dabei ist die Eingangs­ diffusion mit einem Anschluß des Widerstandes verbunden und die letzte Verschiebeelektrode zu einer Verschiebe­ elektrode eines die Summierung der Signalanteile vorneh­ menden CCD-Schieberegisters benachbart angeordnet. Das Gate des einen MOS-Feldeffekttransistors jeder Bewer­ tungsschaltung wird mit dem Eingangssignal belegt, das Gate des anderen jeweils mit einer Gleichspannung, die durch ihre Größe den durch die Transistoren fließenden Strom und damit den jeweiligen Bewertungskoeffizienten bestimmt. Damit sind die Übertragungseigenschaften des Transversalfilters elektrisch einstellbar. Nachteilig ist jedoch, daß der Strom nur in einem kleinen Änderungs­ bereich linear von der genannten Gleichspannung abhängt.

Es wurde bereits vorgeschlagen, vgl. die ältere deutsche Patentanmeldung P 26 44 284.2, bei einem Tranversalfil­ ter der eingangs genannten Art in den einzelnen Bewer­ tungsschaltungen zur Realisierung eines Bewertungskoeffi­ zienten jeweils zweimal hintereinander Ladungsmengen zu bilden und in die zugehörigen Stufen des CTD-Schiebere­ gisters einzugeben, um die Bewertungsschaltungen flä­ chensparend ausbilden zu können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Transversalfilter der eingangs genannten Art vorzu­ sehen, das auf einer möglichst kleinen Oberfläche des Halbleitersubstrats aufgebaut ist und trotzdem eine elek­ trische Einstellung der Bewertungskoeffizienten innerhalb eines großen relativen Einstellbereiches erlaubt. Das wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angeführten Maßnahmen erreicht.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbeson­ dere darin, daß durch die Ansteuerung der Bewertungs­ schaltungen mit Taktspannungen unterschiedlicher Impuls­ folgefrequenzen in einfacher und flächensparender Weise festgelegt wird, wie oft aus den einzelnen Bewertungs­ schaltungen durch deren Flächen gegebene Ladungsmengen in die zugehörigen Stufen des CTD-Schieberegisters ein­ gegeben werden, wobei sich aus der Anzahl der jeweils eingegebenen Ladungsmenge die den Bewertungsschaltungen zugeordneten Bewertungskoeffizienten ergeben. Da das Ein­ geben der Ladungsmengen mit einer wesentlich höheren Fre­ quenz erfolgen kann als das Takten des CTD-Schieberegi­ sters, ist es möglich, für die Bewertungskoeffizienten große relative Einstellbereiche vorzusehen, die bei­ spielsweise Größenverhältnisse von 1 : 1000 oder mehr ein­ schließen. Zwischen der die Einstellung eines Bewer­ tungskoeffizienten kontrollierenden Größe, das heißt der Impulsfolgefrequenz der der Bewegungsschaltung zugeführ­ ten Taktspannung, und dem eingestellten Bewertungskoeffi­ zienten besteht dabei eine lineare Abhängigkeit. Die innerhalb weiter Grenzen gegebene Einstellbarkeit der Bewertungskoeffizienten ermöglicht eine sehr vielseitige Anwendung des erfindungsgemäßen Transversalfilters.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispi­ le näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung des eingangs erwähnten, bekannten Transversalfilters mit einem CCD-Schie­ beregister mit Paralleleingängen und einem Se­ rienausgang,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Teilschaltung von 1,

Fig. 3 ein Zeitdiagramm der für ein Transversalfilter nach den Fig. 1 und 2 erforderlichen Betriebs­ spannungen,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und

Fig. 5 ein Zeitdiagramm der für ein Transversalfilter nach Fig. 3 erforderlichen Betriebsspannungen.

Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Transversalfilter ist als eine auf einem dotierten Halbleitersubstrat 1, z. B. p-leitendem Silicium, monolithisch integrierte Halb­ leiterschaltung ausgebildet. Ein Anschluß 2 wird ein analoges Eingangssignal u _e zugeführt, während am Aus­ gang 3 ein analoges Ausgangssignal u _a abgreifbar ist, dessen zeitlicher Verlauf dem des Signals u _a entspricht, nachdem dieses ein Frequenzfilter mit einer bestimmten Frequenzcharakteristik durchlaufen hat. Die Frequenzcha­ rakteristik kann beispielsweise die eines Tiefpasses sein. Ein mit 4 bezeichnetes Schieberegister ist als eine la­ dungsgekoppelte Anordnung (CCD) ausgebildet und arbeitet im 3-Phasen-Betrieb. Sie weist eine Reihe von Elektroden 411, 412, 413, 421, 422, 423 usw. auf, die über einer das Substrat 1 abdeckenden, dünnen Isolierschicht, z. B. einer Gateoxydschicht aus SiO₂, dicht nebeneinanderliegend in Verschieberichtung R plaziert sind.

Jeweils drei nebeneinanderliegende Elektroden, z. B. 411, 412 und 413 oder 421, 422 und 423, gehören zu einer Schie­ beregisterstufe, wobei die ersten Elektroden 411, 421 usw. sämtlicher Stufen an eine Leitung 5 angeschlossen und über diese mit einer Verschiebetaktspannung Φ ₁ be­ schaltet sind, während die zweiten Elektroden 412, 422 usw. an einer gemeinsamen, mit einer Verschiebetaktspan­ nung Φ ₂ beschalteten Leitung 6 und die dritte Elektro­ den 413, 423 usw. an einer mit einer Verschiebetaktspan­ nung Φ ₃ beschalteten Leitung 7 liegen. Bei einem zeitli­ chen Verlauf der Spannungen Φ ₁ bis Φ ₃ gemäß Fig. 3 er­ geben sich unterhalb jeder dritten Elektrode lokale Maxi­ ma des Oberflächenpotentials Φ _s im Halbleitersubstrat 1, sogenannte Potentialtöpfe, die im Takte der Spannungen Φ ₁ bis Φ ₃ in Richtung R schrittweise von Stufe zu Stufe verschoben werden. Injiziert man nun in diese jeweils von Raumladungszonen umgebenen Potentialtöpfe elektri­ sche Ladungen, die eine Polarität aufweisen, die der der Minoritätsladungsträger des Substrats 1 entspricht, so werden diese mit den Potentialtöpfen verschoben und kön­ nen nach dem Durchlaufen des gesamten Schieberegisters 4 in dessen Ausgangsstufe AS zeitverzögert ausgelesen wer­ den. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform des Schieberegisters 4 enthält die Ausgangsstufe AS ein zeit­ weilig von äußeren Potentialen freigeschaltetes Diffu­ sionsgebiet 9 (floating diffusion output). Dieses ist über einen Ausgangsverstärker 10 mit dem Ausgang 3 lei­ tend verbunden. Das Gebiet 9 stellt zusammen mit einem zweiten Diffusionsgebiet 11, das über einen Anschluß 12 mit einer Drainspannung V _DD beschaltet ist, und einer Gateelektrode 13, die über die Leitung 5 an der Verschie­ betaktspannung Φ ₁ liegt, einen Feldeffekttransistor dar, der beim Auftreten der einzelnen Spannungsimpulse von Φ ₁ das Gebiet 9 intermittierend auf ein Referenzpotential setzt.

Der Eingang 2 des Transversalfilters ist mit einer Reihe von Paralleleingängen 21, 22, 2 n verbunden, die jeweils einzelne Stufen des Schieberegisters 4 zugeordnet sind. Jeder dieser Paralleleingänge ist mit einer Bewertungs­ schaltung 81, 82, 8 n versehen. Diese weisen jeweils ein entgegengesetzt zum Substrat 1 dotiertes Gebiet D, ein erstes Eingangsgate G 1, ein zweites Eingangsgate G 2 und ein Transfergate G 3 auf, wobei die Gebiete D aller Be­ wertungsschaltungen 81 bis 8 n zusammenhängend ausgebildet und mit einem Anschluß 14 verbunden sind, während die Transfergateelektroden G 3 aller Bewertungsschaltungen ebenfalls zusammenhängend ausgebildet und mit einem An­ schluß 15 versehen sind. Das erste Eingangsgate G 1 der Bewertungsschaltung 81 ist mit einem Anschluß E 11 ver­ sehen, G 2 mit einem Anschluß E 12. Die entsprechenden An­ schlüsse von 82 sind mit E 12 und E 22 bezeichnet, die der Bewertungsschaltung 8 n mit En 1 und En 2. In Fig. 2 sind die Anschlüsse E 11, E 21 und En 1 jeweils mit den Parallel­ eingängen 21, 22 und 2 n verbunden, während die Anschlüs­ se E 11 und E 21 an einen gemeinsamen Anschluß B 1 und der Anschluß En 2 an einen Anschluß B 2 geführt sind.

In Fig. 2 ist die Bewertungsschaltung 81 längs der Li­ nie II-II geschnitten dargestellt. Dabei sind die be­ reits in Fig. 1 gezeigten Teile mit denselben Bezugszei­ chen versehen. Die dünne Isolierschicht, auf der die Teile 61, 62, 63 und 411 plaziert sind, ist mit 16 be­ zeichnet. Die Bewertungsschaltung 81 ist für einen posi­ tiven Bewertungskoeffizienten eingerichtet. Dabei wird dem Anschluß E 11 des ersten Eingangsgate G 1 über B 1 eine konstante Gleichspannung U 1 zugeführt, die höchstens so groß ist wie das kleinste zu bewertende Eingangssignal u _e , so daß sich für das Oberflächenpotential G _s unter­ halb von G 1 eine feste Potentialschwelle W 1 ergibt. Dem Anschluß E 12 wird über den Paralleleingang 21 das Ein­ gangssignal u _e zugeführt, wobei sich unterhalb von G 2 Potentialwerte zwischen P ₁ (für das maximale Signal u _e ) undP ₀ (für das minimale Signal u _e ) ergeben.

Unter dem Einfluß der in Fig. 3 dargestellten Taktspan­ nungen Φ _G und Φ _D , die jeweils den Anschlüssen 14 und 15 zugeführt werden, ergeben sich Potentialwerte D ₁ bzw. D ₀ und T ₁ bzw. T ₀ innerhalb des dotierten Gebiets D und un­ terhalb des Transfergate G 3 gemäß Fig. 2. Zum Zeitpunkt t ₀ (Fig. 3) besteht ein Potentialverlauf D ₀, W ₁, P, T ₀ und C ₀, wobei der Potentialwert P durch die Größe des auftretenden Eingangssignals u _e gegeben ist. Dabei wird der unterhalb von G ₂ gebildete Potentialkopf mit La­ dungsträgern überschwemmt. Zum Zeitpunkt t ₁ ist D ₀ in D ₁ übergangen, wobei die Ladungsträger wieder soweit aus dem Bereich unterhalb von G 1 und G 2 in das Gebiet D zu­ rückfließen, daß der unterhalb von G 2 gebildete Poten­ tialtopf nur noch bis zu dem durch W ₁ gegebenen Rand an­ gefüllt bleibt, was in Fig. 2 durch die schraffierte Fläche F angedeutet ist. Ist dann T ₀ in T ₁ übergegangen (Zeitpunkt t ₂) so wird die durch F angedeutete Ladungs­ menge entsprechend dem Pfeil 17 unter die Elektrode 411 verschoben, da diese gleichzeitig mit einer relativ ho­ hen Verschiebetaktspannung Φ ₁ belegt ist, die einen Po­ tentailwert C ₁ ergibt. Wesentlich ist hierbei, daß bei einer Ausbildung der Schaltung 81 für einen positiven Bewertungskoeffizienten beim Auftreten des minimalen Eingangssignals u _e wegen P = P ₀ keine Ladungsmenge einge­ lesen wird, beim Auftreten des maximalen Eingangssignals u _e wegen P = P ₁ die maximale Ladungsmenge, die durch die zwischen den Werten P ₀ und P ₁ liegende Fläche darge­ stellt werden kann. Der Einlesevorgang wiederholt sich mit der Frequenz der Verschiebetaktspannung Φ ₁.

Ist eine Bewertungsschaltung, z. B. die Schaltung 8 n in Fig. 1, für einen negativen Bewertungskoeffizienten ein­ gerichtet, so wird ihrem ersten Eingangsgate über den Anschluß En 1 von einem Paralleleingang 2 n das Eingangs­ signal u _e zugeführt, während ihr zweites Eingangsgate über einen Anschluß En 2 und einen Anschluß B 2 nunmehr mit einer konstanten Gleichspannung U 2 belegt ist, die wenigstens so groß ist wie das maximale zu bewertende Eingangssignal u _e und unterhalb von G 2 einen festen Po­ tentialwert W 2 ergibt. Unterhalb von G 1 ergeben sich dann Potentialwerte P ₁′ für das maximale Eingangssignal und P ₀′ für das maximale Eingangssignal u _e . Das Anfüllen des Potentialtopfes unterhalb von G 2 ist dabei nur bis zu dem durch das zum Zeitpunkt t 1 anliegende Eingangssi­ gnal u _e bestimmten Rand P′ möglich, was in Fig. 2 durch die Fläche F′ gekennzeichnet ist. Nach dem Übergang von T ₀ auf T ₁ und von C ₀ auf C ₁ (Zeitpunkt t 2) wird die La­ dungsmenge F′ wieder unter eine Elektrode des CCD-Schie­ beregisters 4 verschoben (Pfeil 18). Wesentlich ist, daß bei einem negativen Bewertungskoeffizienten beim Auftre­ ten des minimalen Eingangssignals u _e wegen P′ = P ₀′ die ma­ ximale Ladungsmenge eingegeben wird, was in Fig. 2 durch eine Fläche unterhalb von G 2 und zwischen den Potential­ werten P ₀′ und P ₁′ verdeutlicht wird, während für das maximale Eingangssignal u _e wegen P′ = P ₁′ keine Ladungs­ menge eingelesen wird. Auch dieser Einlesevorgang wieder­ holt sich mit der Frequenz der Verschiebetraktspannung Φ ₁.

Somit finden in dem Schieberegister 4 unter den Elektro­ den 411, 421 usw. jeweils beim Auftreffen der Verschiebe­ taktspannungen Φ ₁ Summierungsvorgänge statt, bei denen zu den jeweils innerhalb des Schieberegisters 4 verscho­ benen Ladungsmengen die über die zugehörigen Parallel­ eingänge eingegebenen Ladungsmengen F bzw. F′ addiert werden. Die auf diese Weise durch mehrfache Summierungs­ vorgänge angewachsenen Ladungsmengen, die schließlich in der letzten Stufe des Schieberegisters 4 nacheinander an­ kommen, bewirken dann beim Eindringen in das Diffusions­ gebiet 9, das zuvor auf Referenzpotential gebracht wurde, jeweils Potentialverschiebungen, die über den Verstärker 10 ausgewertet und zu dem gefilterten Ausgangssignal u _a zusammengesetzt werden.

Man kann durch einen mit 19 angedeuteten, an sich bekann­ te Eingangsstufe des Schieberegisters 4, die beispiels­ weise in dem Buch von Sequin und Tomsett "Charge Trans­ fer Devices", Academic Press, New York, 1975, auf den Seiten 48 bis 50, insbesondere Fig. 3.12 (d), beschrie­ ben ist, zu den über das Schieberegister verschobenen Ladungsmengen eine konstante Grundladung hinzufügen, die in der Literatur auch als "fat zero" bezeichnet wird. Hierbei besteht das dieser Eingangsstufe zugeführte Si­ gnal aus einer Gleichspannung.

Bei dem in Fig. 4 schematisch dargestellten, nach der Erfindung ausgebildeten Transversalfilter ist das Schie­ beregister 4 als eine 4-Phasen-CCD-Anordnung ausgebildet. Die erste Stufe 401 weist die Verschiebeelektroden 411, 412, 413 und 414 auf, die zweite Stufe 402 die Elektro­ den 421, 422, 423 und 424. Die dritte Stufe des Schiebe­ registers ist mit 403 bezeichnet, weitere Stufen und die Ausgangsstufe, die entsprechend der Stufe AS in Fig. 1 aufgebaut sein kann, sind aus Gründen der Übersichtlich­ keit nicht im Einzelnen dargestellt. Die den ersten Ver­ schiebeelektroden sämtlicher Stufen zugeführte Taktspan­ nung ist mit Φ ₁ bezeichnet, während den zweiten, dritten und vierten Elektroden sämtlicher Stufen jeweils die Ver­ schiebetaktspannungen Φ ₂, Φ ₃ und Φ ₄ zugeleitet werden.

Den Stufen 401, 402 und 403 sind die Bewertungsschaltun­ gen 81, 82 und 83 zugeordnet. Sie weisen nach der Erfin­ dung jeweils voneinander isolierte, entgegengesetzt zu dem Halbleitersubstrat dotierte Gebiet D 1, D 2 und D 3 auf, die mit eigenen Anschlüssen 141, 142 und 143 ver­ sehen und über diese mit ersten Taktspannungen Φ _D 1, Φ _D 2 und Φ _D 3 beschaltet sind. Die ersten Eingangsgateelektro­ den der drei Bewertungsschaltungen sind mit G 11, G 21 und G 31 bezeichnet, ihre Anschlüsse entsprechend Fig. 1 mit E 11, E 21 und E 31. Die zweiten Eingangsgateelekroden G 12, G 22 und G 32 weisen Anschlüsse E 12, E 22 und E 32 auf. In der dargestellten Ausführungsform sind die ersten und zweiten Eingangsgateelektroden aller Bewertungsschaltun­ gen untereinander verbunden und mit gemeinsamen An­ schlüssen B 1 bzw. 2 ausgestattet. Ein gemeinsames Trans­ fergate ist mit G 13 bezeichnet und mit einem Anschluß 15 versehen. Beim Zuführen des Eingangssignals u _e an den An­ schluß 2 und einer konstanten Gleichspannung U 1, die höchstens so groß ist wie das kleinste Signal u _e , an den Anschluß B 1 sind die Bewertungsschaltungen 81 bis 83 je­ weils für einen positiven Bewertungskoeffizienten einge­ richtet. Legt man u _e stattdessen an den Anschluß B 1 und eine konstante Gleichspannung U 2, die wenigstens so groß ist wie das größte Signal u _e , an den Anschluß 2, so er­ geben sich nur negative Bewertungskoeffizienten. Will man einzelnen Bewertungskoeffizienten, z. B. dem der Schal­ tung 82, ein negatives Vorzeichen geben, so müssen die betreffenden Eingänge dieser Schaltung, im betrachteten Fall also E 21 und E 22, in Abweichung von Fig. 4 mit den Spannungen u _e und U 2 in der zuletzt beschriebenen Weise beschaltet werden.

In Fig. 4 entspricht die Breite der ersten und zweiten Eingangsgateelektroden, z. B. G 11 und G 12, der Länge der zugeordneten Stufe des Schieberegisters 4, z. B. der Län­ ge von 401. Hierdurch wird erreicht, daß während des ge­ samten Zeitintervalls Δ T, in dem sich der durch die Ver­ schiebetaktspannungen gebildete Potentialkopf unterhalb der Elektroden dieser Stufe befindet, aus der zugehöri­ gen Bewertungsschaltung Ladungsmengen eingelesen werden können. Ist die Breite der genannten Eingangsgateelektro­ den kleiner, so verringert sich Δ T entsprechend. Ent­ spricht die Breite lediglich der Länge einer CCD-Elek­ trode, z. B. 411, so reduziert sich Δ T auf ein Viertel.

Fig. 5 zeigt die Verschiebetaktspannungen des Schiebere­ gisters sowie die ersten Taktspannungen Φ _{D 1}, Φ _{D 2} und Φ _{D 3} und die zweite Taktspannung Φ _G ′, die zum Betrieb der Schaltung nach Fig. 4 erforderlich sind. Innerhalb des Zeitintervalls Δ T treten hierbei acht Impulse von Δ _{D 1} auf, vier Impulse von Φ _{D 2} und zwei Impulse von Φ _{D 3}. Da­ bei ist jedem Impuls von Φ _{D 1} ein zeitverzögert auftreten­ der Impuls Φ _G ′ zugeordnet. Gemäß Fig. 4 werden innerhalb von Δ T acht durch die Fläche von G 12 bestimmte Ladungs­ mengen in die Stufe 401 eingelesen, vier durch die Flä­ che von G 22 bestimmte Ladungsmengen in Stufe 402 und zwei durch G 32 bestimmte Ladungsmengen in die Stufe 403, so daß sich die Bewertungskoeffizienten der Schaltungen 81, 82 und 83 wie 4 : 2 : 1 verhalten. Es können auch andere Folgefrequenzen der ersten Taktspannung herangezogen wer­ den, die zueinander nicht im Verhältnis ganzer Zahlen stehen. Soll jedoch ein gemeinsames Transfergate G 13 vorgesehen werden, so muß die zweite Taktspannung Φ _G ′ für die Impulse aller ersten Taktspannungen, die zeitlich getrennt auftreten, einen zugeordneten, zeitlich verzö­ gerten Impuls enthalten. Sieht man für die Bewertungs­ schaltungen getrennte Transfergateelektroden vor, so sind diesen jeweils zweite Taktspannungen zuzuführen, die sich zu den ersten Taktspannungen in dem anhand der Spannungen Φ _G ′ und Φ _{D 1} in Fig. 5 erläuterten Verhältnis stehen.

Obwohl das Schieberegister 4 bisher lediglich als eine CCD-Anordnung beschrieben wurde, kann es aus irgendeiner der unter dem Begriff Ladungsverschiebeanordnungen (CTD, Charge Transfer Decice) zusammengefaßten, an sich be­ kannten Anordnungen bestehen, wie sie beispielsweise in dem Buch von Sequin und Tompsett "Charge Transfer Devi­ ces", Academic Press, New York, 1975, Seiten 1 bis 18, beschrieben sind. Eine solche Ladungsverschiebeanordnung kann dabei entsprechend ihrem Aufbau im 2-Phasen-, 3-Phasen- oder 4-Phasen-Betrieb arbeiten.

Das Transversalfilter nach der Erfindung ist mit Vorteil als eine auf einem Halbleitersubstrat monolitisch inte­ grierte Halbleiterschaltung aufgebaut, insbesondere un­ ter Einbeziehung von Teilen der die Taktspannungen Φ _{D 1}, Φ _{D 2} und Φ _{D 3} und Φ _G ′ liefernden Schaltungen. Eine beson­ ders einfache Ausführungsform ergibt sich, wenn die Flä­ chen der zweiten Eingangsgateelektroden G 12, G 22 und G 32 gleich groß gewählt werden.

Claims (4)

1. Transversalfilter, bei dem die Stufen eines auf einem dotier­ ten Halbleitersubstrat (1) integrierten, analogen CTD-Schiebere­ gisters (4) mit Paralleleingängen (21, 22, 2 n) und diesen zuge­ ordneten Bewertungsschaltungen (81, 82, 8 n) versehen sind, bei dem die Bewertungsschaltungen (81, 82, 8 n) jeweils ein entgegen­ gesetzt zu dem Substrat dotiertes Gebiet (D), ein erstes und zweites Eingangsgate (G 1, G 2) und ein Transfergate (G 3) aufwei­ sen, wobei das Transfergate (G 3) unmittelbar neben dem Transfer­ kanal des CTD-Schieberegisters (4) angeordnet ist, und bei dem das eine Ein­ gangsgate (G 2) mit einem Eingangssignal (u _e ), das andere Ein­ gangsgate (G 1) mit einer konstanten Gleichspannung (U 1), das entgegengesetzt dotierte Gebiet (D) mit einer ersten (Φ _D ) und das Transfergate (G 3) mit einer zweiten Taktspannung (Φ _G ) be­ schaltet sind, und bei dem das Ausgangssignal (u _a ) an einem Aus­ gang (3) des CTD-Schieberegisters (4) abgreifbar ist, da­ durch gekennzeichnet, daß die entgegenge­ setzt zu dem Halbleitersubstrat dotierten Gebiete (D 1, D 2, D 3) der Bewertungsschaltungen (81, 82, 83) jeweils voneinander ge­ trennt und mit eigenen Anschlüssen (141, 142, 143) versehen sind, die mit den einzelnen Bewertungsschaltungen individuell zugeordneten ersten Taktspannungen (Φ _{D 1}, Φ _{D 2}, Φ _{D 3}) beschaltet sind, und daß die Impulsfolgefrequenzen der ersten Taktspannun­ gen (Φ _{D 1}, Φ _{D 2}, Φ _{D 3}) höher liegen als die Impulsfolgefrequenz einer Verschiebetaktspannung (Φ ₁) des CTD-Schieberegisters (4) und so gewählt sind, daß sie jeweils die Größe der einzelnen Bewertungskoeffizienten bestimmen.

2. Transversalfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der zwei­ ten Eingangsgateelektroden (G 12) der Bewertungsschaltun­ gen (81) der Länge einer Stufe (401) des CTD-Schiebere­ gisters (4) entspricht.

3. Transversalfilter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als eine auf einem Halbleitersubstrat monolithisch integrier­ te Halbleiterschaltung ausgebildet ist.

4. Transversalfilter nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Eingangsgateelektroden (G 12, G 22, G 32) der Bewertungsschaltungen (81, 82, 83) untereinander flä­ chengleich ausgebildet sind.