DE2843217A1 - HIGH-RESOLUTION ANALOG-DIGITAL CONVERTER - Google Patents
HIGH-RESOLUTION ANALOG-DIGITAL CONVERTERInfo
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Description
GENERAL ELECTRIC COMPANY, 1 River Road, Schenectady,GENERAL ELECTRIC COMPANY, 1 River Road, Schenectady, New New York 12305 (USA)York 12305 (USA)
Die Erfindung betrifft einen hochauflösenden Analogdigitalwandler mit Ladungstransport.The invention relates to a high-resolution analog-to-digital converter with cargo transport.
Das Auflösungsvermögen derartiger Geräte wird bekanntlich durch zwei Faktoren bestimmt:The resolving power of such devices is well known determined by two factors:
a) Die Größe der gemessenen Ladungspakete kann durcha) The size of the measured charge packages can be determined by
den Spannungswert des gemessenen Signals beeinträchtigt werden. Das heißt, die Durchlaßspannung des MOS-Transistors, der zur Ladungsbemessung verwendet ist, kann eine Funktion der Drainspannung dieses Bauelementes sein, so daß die Dralnsource-Rückwirkung in der sogenannten Eimerkettenschaltung die Genauigkeit der Messung begrenzen kann.the voltage value of the measured signal will be affected. That is, the forward voltage of the MOS transistor, which is used for charge measurement can be a function of the drain voltage of this component so that the twist source reaction in the so-called bucket chain circuit increases the accuracy of the measurement can limit.
b) Der Speicherkondensator, der die abgemessenen Ladungspakete aufnimmt, ist ein MOS-Kondensator, der auf demselben Chip wie das MOS-Transistorbauelement der Wandlerschaltung gebildet ist. Es ist angenommen worden, daß dieser Kondensator linear wirkt; tatsächlich verarmt jedoch der Halbleiteroberflächenbereich neben der metallischen Kondensatorbeschichtung, da er einb) The storage capacitor that absorbs the measured charge packets is a MOS capacitor that is placed on the same Chip like the MOS transistor component of the converter circuit is formed. It has been assumed that this capacitor acts linearly; however, in fact, the semiconductor surface area next to be depleted the metallic capacitor coating as it is a
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19 —3) stark dotierter p+ Bereich (beispielsweise 10 cm ist, in Abhängigkeit von der Signalspannung auf der anderen Seite des Kondensatormetallplättchens. Der Kondensator ist folglich nicht-linear und diese Nicht-Linearität stellt eine elementare Begrenzung des Auflösungsvermögens des Wandlers dar.19-3) heavily doped p + region (for example 10 cm is, depending on the signal voltage on the other side of the capacitor metal plate. Of the Capacitor is consequently non-linear and this non-linearity is an elementary limitation the resolving power of the converter.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Analogdigitalwandler zu schaffen, bei dem die Durchlaßspannung des die Ladungspakete bemessenden Transistors einen kleineren Einfluß auf die Ladungspaketgröße hat und bei dem der Speicherkondensator linear wirkt. Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemäße hochauflösende Analogdigitalwandler durch die Merkmale des HauptanSpruches oder des Nebenanspruches 6 gekennzeichnet .It is the object of the invention to provide an analog-to-digital converter in which the forward voltage of the transistor measuring the charge packets has a smaller influence on the charge packet size and in which the storage capacitor acts linearly. To solve this problem, the inventive high resolution Analog to digital converter characterized by the features of the main claim or the secondary claim 6 .
Beim Erfindungsgegenstand ist der die Steuerspannung abtastende Kondensator vollständig in der Kapazität des p-n Überganges enthalten. Dies führt, wie später gezeigt wird, dazu, daß die Größe der Kapazität am Ende des Übertragungszyklus der abgemessenen Ladungspakete ihren kleinsten Wert erreicht, so daß die Wirkung der Änderung der Durchlaßspannung minimiert ist.In the subject matter of the invention, this is the control voltage sampling capacitor completely contained in the capacitance of the p-n junction. This leads to how later is shown to the fact that the size of the capacity at the end of the transfer cycle of the measured charge packets reaches its smallest value, so that the effect of changing the forward voltage is minimized.
Weiterhin ist der Speicherkondensator, der vorher ein MOS-Kondensator war, beim Erfindungsgegenstand gegebenenfalls auch als diskreter Kondensator ausgebildet, der durch eine Oxidschicht von dem Chip isoliert und auf einer ersten Elektrode aus Molybdän oder ähnlichem auf der Oxidbeschichtung des Chips aufgebrachten Metall gebildet ist, wobei auf der Molybdän-Elektrode eine dielektrische Oxidbeschichtung aufgetragen ist und sich auf derFurthermore, the storage capacitor, which was previously a MOS capacitor, is part of the subject matter of the invention optionally also designed as a discrete capacitor, which is supported by an oxide layer on the chip isolated and on a first electrode made of molybdenum or the like on the oxide coating of the chip Applied metal is formed, with a dielectric oxide coating on the molybdenum electrode is applied and based on the
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dielektrischen Oxidbeschichtung eine Aluminium-oder
entsprechende Metallbeschichtung befindet, welche
als zweite Elektrode des Speicherkondensators dient. Die Aluminiumbeschichtung wird auch als Sourceelektrode
für einen der messenden Transistoren verwendet.dielectric oxide coating, which is an aluminum or corresponding metal coating
serves as the second electrode of the storage capacitor. The aluminum coating is also used as a source electrode for one of the measuring transistors.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des
Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing is an embodiment of the
Subject of the invention shown. Show it:
Fig. 1 einen Halbleiter-Wafer,auf dem die erfindungsgemäße Schaltung gebildet ist, wobei die dargestellte Schaltung ein Teil des Analogdigitalwandlers ist, in einem Querschnitt,Fig. 1 shows a semiconductor wafer on which the inventive Circuit is formed, the circuit shown being part of the analog-to-digital converter is, in a cross section,
Fig. 2 einen Teil des Wafers nach Fig. 1, in einer Draufsicht,FIG. 2 shows a part of the wafer according to FIG. 1, in a plan view,
Fig. 3 ein Schaltbild der Anordnung nach den Fig. 1 und 2 . sowie3 shows a circuit diagram of the arrangement according to FIGS. 1 and 2. as
Fig. 4 Pulsdiagramme und ein Zeitdiagramm fürFig. 4 pulse diagrams and a timing diagram for
die Schaltung nach den Fig. 1,2 und 3 über einer gemeinsamen Zeitachse.the circuit according to FIGS. 1, 2 and 3 over a common time axis.
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Die neuartige Art und Weise, in der ein Kondensator zum Abtasten der Steuerspannung und ein Ladungsspeicherkondensätor ausgeführt sind, ist für Kondensatoren C. bzw. nC in den Fig. 1 und 2 gezeigt. Ehe jedoch die für diese Kondensatoren verwendete neuartige Ausführung beschrieben wird, wird zunächst die Schaltung (die eine übliche Schaltung ist), die diese Kondensatoren verwendet, in Verbindung mit den Fig. 3 und 4 beschrieben, um so einen geeigneten Hintergrund für das Verständnis der Erfindung zu schaffen.The novel way in which a capacitor is used to Sampling of the control voltage and a charge storage capacitor is shown for capacitors C. and nC in FIGS. 1 and 2, respectively. Marriage, however describes the novel design used for these capacitors, the circuit (the one common circuit) using these capacitors described in connection with Figs. 3 and 4, so as to provide a suitable background for understanding the invention.
In der Fig. 3 und der folgenden Erläuterung ist die Schaltung so beschrieben, als ob sie auf einem gemeinsamen Halbleiterwafer integriert ist; außerdem ist die Schaltung in p-Kanalausführung dargestellt. Demgemäß sind, bezogen auf Masse, alle Spannungen negativ. Die Schaltung kann auch eine n-Kanalausführung aufweisen, wobei dann alle Polaritäten umgekehrt sind.In FIG. 3 and the following explanation, the circuit is described as if it were on a common Semiconductor wafer is integrated; the circuit is also shown in p-channel design. Accordingly, are related to ground, all voltages negative. The circuit can also have an n-channel design, wherein then all polarities are reversed.
Die in Fig. 3 gezeigte Schaltung weist fünf MOS-Transistoren T1, T-, T-, T. bzw. T5 auf. Eine Elektrode des Kondensators C. zur Abtastung der Steuerspannung ist mit dem Knoten X zwischen den Transistoren T1 und T^ verbunden, während seine andere Elektrode mit der Masse der Schaltung verbunden ist. Von dem Ladungsspeicherkondensator nC ist eine Elektrode an dem Knoten Y zwischen den Transistoren Tj und T- angeschlossen und seine andere Elektrode ist darstellungsgemäß zwischen den Signaleingangstransistoren T4 und T5 angeschlossen.The circuit shown in FIG. 3 has five MOS transistors T 1 , T-, T-, T. and T 5 , respectively. One electrode of the capacitor C. for sampling the control voltage is connected to the node X between the transistors T 1 and T ^ , while its other electrode is connected to the ground of the circuit. One electrode of the charge storage capacitor nC is connected to the node Y between the transistors Tj and T- and its other electrode is connected, as shown, between the signal input transistors T 4 and T 5 .
Eine Spannungsquelle VDD ist mit der Sourceelektrode des Transistors T3 verbunden, während die Steuerspannung Vp mit der Sourceeleketrode des Transistors T1 verbunden ist. Eine analoge Eingangsspannung, die in einenA voltage source V DD is connected to the source electrode of the transistor T 3 , while the control voltage Vp is connected to the source electrode of the transistor T 1 . An analog input voltage that is converted into a
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digitalen Wert umgewandelt werden soll, ist, wie dargestellt, zwischen den Anschlüssen V1 und V2 angelegt. Der Knoten Y ist mit der Eingangsklemme eines Schmidt-Triggers A, der seinerseits ein Ausgangssignal für die Logikschaltung 10 liefert, verbunden. Mit der Logikschaltung 10 und einem Digitalzähler 12 ist auch ein Taktgenerator 11 verbunden. Die Logikschaltung 10 steuert den Zähler 12, der die digitale Anzeige erzeugt, welche dem an den Anschlüssen V1 und V2 anstehenden analogen Eingangssignal entspricht.digital value is to be converted is, as shown, applied between the connections V 1 and V 2 . The node Y is connected to the input terminal of a Schmidt trigger A, which in turn supplies an output signal for the logic circuit 10. A clock generator 11 is also connected to the logic circuit 10 and a digital counter 12. The logic circuit 10 controls the counter 12, which generates the digital display which corresponds to the analog input signal present at the connections V 1 and V 2.
Die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 3 kann am besten anhand der Spannungsimpulsdiagramme und des zeitlichen Ablaufdiagramms nach Fig. 4 verstanden werden. Während eines in Fig. 4 dargestellten Intervalles t.. ist der Transistor Tc durchgesteuert und somit ist ein Knoten Z mit dem verhältnismäßig positiven Anschluß V1 (der geerdet oder mit dem positiveren Eingang des Differenzeingangs verbunden sein kann) verbunden. Der Transistor T3 ist ebenfalls durchgesteuert und der Knoten Y wird augenblicklich auf die Spannung V1 aufgeladen. Es ist zu bemerken, daß die Spannung V1 negativer sein muß als die ümschaltspannung V._ des Komparators A.The operation of the circuit according to FIG. 3 can best be understood with reference to the voltage pulse diagrams and the timing diagram according to FIG. 4. During an interval in Fig 4 depicted t. .. the transistor Tc is turned on and thus a node Z with the relatively positive terminal V 1 (which may be grounded or connected to the positive input of the differential input), respectively. The transistor T 3 is also turned on and the node Y is instantly charged to the voltage V 1. It should be noted that the voltage V 1 must be more negative than the switching voltage V._ of the comparator A.
Die Transistoren T1, T2 und der Kondensator C dienen der Erzeugung und übertragung von Ladungspaketen q. von dem Knoten Y zu dem Knoten X. Auf diese Weise wird, wenn T1 durchgesteuert ist, der Knoten X auf den Wert der S teuer spannung V-. gebracht. Wenn T1 gesperrt und T2 durchgesteuert ist, nimmt folglich der Knoten X eine Spannung (V -V-,) an, wobei V die Amplitude der während der Durchsteuerung an T2 angelegten Gate-Spannung und V_ die Einlaßspannung des Transistors.T2 ist. Die Größe der bei jedem Taktzyklus zu dem Knoten'Y übertragenen Ladungs- The transistors T 1 , T 2 and the capacitor C are used to generate and transfer charge packets q. from node Y to node X. In this way, when T 1 is on, node X is set to the value of the S expensive voltage V-. brought. When T 1 is blocked and T 2 is turned on, the node X consequently assumes a voltage (V -V-,), where V is the amplitude of the gate voltage applied to T 2 during the turn-on and V_ is the input voltage of the transistor.T 2 is. The size of the charge transferred to node 'Y during each clock cycle
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pakete ist;packages is;
Mit jedem Taktzyklus während der Zeit t.. steigt deshalb die Spannung des Knotens X in positive Richtung um jeweils einen Betrag z-JW an, wobei gilt:With each clock cycle during the time t .. therefore increases the voltage of the node X in the positive direction by an amount z-JW, where:
δ ν= q./nc= cj <y w δ ν = q./nc= c j <yw
ncnc
Am Ende von t.. überschreitet die Spannung des Knotens Y die Umschalbspannung V^ des Komparators A, was von der Logikschaltung erkannt wird und somit die Zustände . von JZL und jfj- umgekehrt werden, so daß nunmehr T^ gesperrt und T. durchgesteuert wird.Hierdurch wird der Knoten Z mit dem Signalspannungsanschluß V2 verbunden und der Knoten Y wird auf die Spannung V„ negativ aufgeladen.At the end of t .. the voltage of the node Y exceeds the switching voltage V ^ of the comparator A, which is recognized by the logic circuit and thus the states. from JZL and jfj- are reversed, so that now T ^ is blocked and T. is controlled through. As a result, the node Z is connected to the signal voltage terminal V 2 and the node Y is negatively charged to the voltage V ".
Es beginnt nunmehr ein Intervall t2, während dessen wieder Ladungspakete q. in den Knoten Y eingespeist und die Anzahl von Ladungspaketen gezählt werden, ' . die nötig sind, um den Knoten Y wieder auf den Wert der Umschaltspannung V.. des Komparators A umzuladen. Dieser Zählerstand ist nunmehr ein Maß für die Eingangsspannung des Analogsignals.An interval t 2 now begins, during which again charge packets q. fed into node Y and counting the number of charge packets, '. which are necessary to reload the node Y to the value of the switching voltage V .. of the comparator A. This counter reading is now a measure of the input voltage of the analog signal.
Am Ende des Intervalls t2 ist der Knoten Y wieder auf die Spannung V- voraufgeladen und der Zyklus wird wiederholt.At the end of interval t 2 , node Y is again precharged to voltage V- and the cycle is repeated.
In der Vergangenheit wurde der Kondensator C. so ausgelegt, daß er einen verhältnismäßig konstanten Wert aufweist, während der Kondensator nC ein MOS-Kondensator war, dessen Wert sich nichtlinear veränderte, wenn dieIn the past, the capacitor C. was designed so that it had a relatively constant value, while the capacitor nC was a MOS capacitor, the value of which changed nonlinearly when the
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Spannung an dem Knoten Y verändert wurde. Die Konstruktion der Kondensatoren C. und nC wird nunmehr so verbessert, daß das Auflösungsvermögen der Schaltung erhöht wird.Voltage at node Y has been changed. The construction of the capacitors C. and nC is now so improved that the resolving power of the circuit is increased.
Die Fig. 1 und 2 zeigen den neuartigen Aufbau des Chips. Ein Einkristall-Siliziumchip 30 ist hierbei auf seiner oberen Oberfläche 30a mit einem Siliziumdioxidüberzug 31 versehen. Auf dem Siliziumdioxid wird ein erstes metallisches Muster gebildet, wobei das Metall Molybdän sein kann, das in den Fig. 1 und 2 als Molybdänabschnitte 33 bis 38 dargestellt ist. In der Fig. 1 sind nur die Abschnitte 33, 34 und 38 dargestellt. Die Molybdänbeschichtungen 33 bis 37 entsprechen den Gateelektroden für die Transistoren T1 bzw. T5, während die Beschichtung 38 als untere Elektrode des Kondensators nC dient.FIGS. 1 and 2 show the novel structure of the chip. A single crystal silicon chip 30 is provided with a silicon dioxide coating 31 on its upper surface 30a. A first metallic pattern is formed on the silicon dioxide, it being possible for the metal to be molybdenum, which is shown in FIGS. 1 and 2 as molybdenum sections 33 to 38. In Fig. 1 only the sections 33, 34 and 38 are shown. The molybdenum coatings 33 to 37 correspond to the gate electrodes for the transistors T 1 and T 5 , while the coating 38 serves as the lower electrode of the capacitor nC.
Auf dem Chip 30 werden p-dotierte Bereiche, beispielsweise die Bereiche 40, 41 und 42 nach Fig. 1 und die Bereiche 40 bis 46 nach Fig. 2 durch einen Selbsteintragungsvorgang (self-registration process) gebildet, um so die Source- und Drainbereiche der Transistoren T.. bis T5 zu erzeugen. Demgemäß wird über den gesamten Bereich der neutralen Oxidbeschichtung und der metallischen Beschichtung 33 bis 38 eimp-dotierte Siliziumdioxidbeschichtung 50 aufgetragen. Der Chip wird dann aufgeheizt, um so ein Eindiffundieren der p-Ionen der Beschichtung in das Einkristallinen-Siliziumchip 30 zu bewirken und die p-dotierten Bereiche bis 46 zufcilden. Eine ausführlichere Beschreibung dieses Vorganges, ist in der US-PS 4 002 513 zu finden. Es dürfte verständlich sein, daß andere Techniken beispielsweise Ionenimplantation oder ähnliches genauso gut\erwendbar sind, um selbsteintragende Transistoren zu bilden, d.h. die Source- und Drainbereiche sind zu-On the chip 30, p-doped regions, for example the regions 40, 41 and 42 according to FIG. 1 and the regions 40 to 46 according to FIG. 2, are formed by a self-registration process, so as to form the source and drain regions of the transistors T .. to T 5 to generate. Accordingly, eimp-doped silicon dioxide coating 50 is applied over the entire area of the neutral oxide coating and the metallic coating 33 to 38. The chip is then heated in order to cause the p-ions of the coating to diffuse into the single-crystal silicon chip 30 and to fill the p-doped regions up to 46. A more detailed description of this process can be found in U.S. Patent No. 4,002,513. It should be understood that other techniques, such as ion implantation or the like, can just as well be used to form self-inserting transistors, ie the source and drain regions are to be closed.
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mindest teilweise durch die äußere Begrenzung der vorher auf.dem Chip hergestellten Gateelektrodenbereiche begrenzt1.limited at least partially by the outer delimitation of the gate electrode regions previously produced on the chip 1 .
Die p-dotierte Oxidbeschichtung 50 wird dann maskiert und mit niederführenden Aussparungen versehen, so daß eine zweite metallische Beschichtung aus Aluminium oder ähnlichem Material die Anschlüsse und Kontaktierungen für vorbestimmte p-Bereiche erzeugt, (beispielsweise macht der Anschluß 60 Kontakt mit dem p-Bereich 40 und wird von dem neutralen Oxidbereich 70 getragen, weiterhin macht der Anschluß 62 Kontakt mit dem p-Bereich 42 und wird von dem über dem ersten metallisch beschichteten Bereich 38 liegenden p-dotierten Oxidbereich 50c getragen) . Auf diese Weise ist die erste Oxidbeschichtung 31 nunmehr in isolierende Bereiche aufgeteilt, beispielsweise die Bereiche 70, 71 und 72, wohingegen die zweite (dotierte) Oxidbeschichtung 50 in andere Bereiche aufgeteilt ist, beispielsweise die Bereiche 50a, 50b und 50c, wobei jeder der letzteren Bereiche ein Muster aus der ersten metallischen Beschichtung überdeckt, z.B. die Muster 33, 34 , 38.The p-doped oxide coating 50 is then masked and provided with recesses leading down, so that a second metallic coating made of aluminum or similar material, the connections and contacts for predetermined p-regions, (e.g. terminal 60 makes contact with p-region 40 and is carried by the neutral oxide region 70, furthermore the terminal 62 makes contact with the p-region 42 and is supported by the p-doped oxide region 50c lying above the first metallically coated region 38) . In this way, the first oxide coating 31 is now divided into insulating areas, for example the areas 70, 71 and 72, whereas the second (doped) oxide coating 50 in other areas is divided, for example, areas 50a, 50b and 50c, each of the latter areas being a Covering patterns from the first metallic coating, e.g. patterns 33, 34, 38.
Es ist zu bemerken, daß auch alle anderen Komponenten nach Fig. 3 auf dem Chip 30 enthalten sein können, jedoch werden all diese Komponenten in/len Fig. 1 und 2 nicht dargestellt.It should be noted that all of the other components shown in FIG. 3 can also be included on chip 30, however none of these components in FIGS. 1 and 2 become apparent shown.
Wie in Fig. 1 gezeigt/ist der Kondensator C. ein reiner p-n-Kondensator, während der Kondensator nC ein Molybdän-Siliziumdioxid-Aluminium-Kondensator (oder ein Sandwich aus zwei*Metallen und einem nichtleitenden Film) ist.As shown in Fig. 1, the capacitor C. is a pure one p-n capacitor, while capacitor nC is a molybdenum-silicon dioxide-aluminum capacitor (or a sandwich of two * metals and a non-conductive film).
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Die Kapazität des Kondensators C sinkt mit der Spannung V., da gilt:The capacitance of the capacitor C decreases with the voltage V.
2 V/2 V /
(U(U
-1 Hierbei sind: q die Elektronenladungskonstante (1,6 χ Coulomb), k die relative Dielektrizitäts-Konstante von Silizium, £ die Dielektrizitätskonstante des Vakuums (8,85 χ 10 Farad/cm), N die Dotierungsdichte auf der stark dotierten Seite des Übergangs zwischen dem p-dotiertem Bereich 41 und dem Substrat 30 und V. die Spannung an der Sperrschicht. Demgemäß hat am Ende des Ladungstransportvorganges C. seinen kleinsten Wert, da V. zudieser Zeit seinen größten Wert aufweist. Die während jedes Zyklus übertragene Ladung ist gegeben durch:-1 where: q is the electron charge constant (1.6 χ Coulomb), k is the relative dielectric constant of Silicon, £ the dielectric constant of the vacuum (8.85 χ 10 Farad / cm), N the doping density the heavily doped side of the junction between the p-doped region 41 and the substrate 30 and V. die Voltage at the junction. Accordingly, at the end of the charge transport process, C. has its smallest value, as V. is at its greatest value at this time. The charge transferred during each cycle is given by:
wobei V die Anfangsspannung am Knoten X, V die c gwhere V is the initial voltage at node X, V the c g
Amplitude der an den Transistor T2 angelegten Gatespannung und V"T die Durchlaßspannung von T2 ist, wenn die Ladungsmenge q an seine Drainelektrode transportiert wurde. Obwohl V mit V von Zyklus zu Zyklus variieren kann, ist die entsprechende Änderung der insgesamt übertragenen Ladung auf diese Weise merklich verringert, weil die Kapazität am Ende des Ubertragungsintervalls auf seinem minimalen Wert liegt. Aus (2) ergibt sichAmplitude of the gate voltage applied to transistor T 2 and V "T is the forward voltage of T 2 when the amount of charge q has been transported to its drain electrode. Although V can vary with V from cycle to cycle, the corresponding change in the total transferred charge is on this is noticeably reduced because the capacity is at its minimum value at the end of the transmission interval
(3)(3)
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d.h. qNL - A [(Vg-VT) 1Z2 -V//2^ wobei qNL die gesamte übertragene Ladungsmenge und A = 2qke N ist, Für die bei üblichen Schaltungen insgesamt übertragene Ladung gilt:ie q NL - A [(V g -V T ) 1 Z 2 -V // 2 ^ where q NL is the total amount of charge transferred and A = 2qke N, The following applies to the charge transferred in conventional circuits:
qL = C |V„-Vm-Vj (4)q L = C | V "-V m -Vj (4)
hierbei ist q die insgesamt übertragene Ladung und C. ein lineare. Kapazität.here q is the total transferred charge and C. a linear one. Capacity.
Wenn die Empfindlichkeit für die gemessenen Ladungspakete in Bezug auf die Veränderungen der Durchlaßspannung definiert ist als/When the sensitivity to the measured charge packets in relation to the changes in the forward voltage is defined as /
S fr ZXLX (5)S for ZXLX (5)
dVVG d V V G
dann gilt für den konventionellen (linearen) Fall:then for the conventional (linear) case:
und für den nichtlinearen Fall aus dem Ausführungs beispiel gilt: . ·and for the non-linear case from the execution example applies:. ·
i(7)i (7)
1/2 1/21/2 1/2
3 (VV 3 ( VV
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so daß die Verbesserimg der Empfindlichkeit,, die sich aus der Verwendung der nichlinearen Kapazität C. ergibt,, durch folgende Gleichung beschrieben ist:so that the improvement of the sensitivity, the from the use of the non-linear capacitance C. results, is described by the following equation:
21 VV*c c W I 2 1 VV * c c WI
(8)(8th)
Eine genaue Betrachtung der Gleichung S zeigt, daß der nichtlineare Fall bei V = O am wenigsten empfindlich ist; an diesem Punkt ist die Schaltung um den Faktor 2 weniger empfindlich als eine übliche Schaltung. Im anderen Extremumf d.h. wenn V = V - V ist, sind dieA close look at equation S shows that the nonlinear case at V = O is the least sensitive; at this point the circuit is 2 times less sensitive than a conventional circuit. At the other extreme f ie if V = V - V, they are
c g Tc g T
Empfindlichkeiten beider Schaltungen gleich und beide werden extrem großr so daß der optimale Betrieb ein V erfordert, dessen Ärbeitspunkt so dicht wie möglich bei Mull eingestellt ist.Sensitivities of both circuits are the same and both become extremely large r so that optimal operation requires a V whose operating point is set as close as possible to Mull.
L e e r s e i t eL e r s e i t e
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |