DE3014529A1 - Verfahren zum transportieren von ladung und vorrichtung zum durchfuehren dieses verfahrens - Google Patents

Description

N.V. Philips¹ Gie^piA^cn, Eindhoven
23.2.1980 -r

Verfahren zum Transportieren von Ladung und Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Transportieren von Ladung von einer ersten Kapazität zu einem ersten Punkt über eine wenigstens während dieses Transports zu dem ersten Punkt einen ersten Schwellwertpegel aufweisende Transistorschaltung, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Ein derartiges Verfahren wird u.a. in den sogenannten Eimerkettenspeichern verwendet (siehe z.B. I.E.E.E. International Solid State Conference, den I9. Februar 1970, Digest of Technical Papers, S. 7^, 75 und I85). Dieses bekannte Verfahren weist die Beschränkung auf, dass nur Ladungspakete einer bestimmten Polarität transportiert werden können.

Ein anderes Verfahren, bei dem Ladungstransport

^ stattfindet, wird in den sogenannten geschalteten Kapazi— tätsintegratoren verwendet, die in integrierten Filtern Anwendung finden (siehe dazu z.B. I.E.E.E., J.S.S.C., Band SC-13, Nr. 6, Dezember 1978, S. 906 - 909). Bei derartigen Integratoren werden auf einer Kapazität Ladungspakete gebildet, die zu einer Kapazität weitergeschaltet werden, die als Gegenkopplung über einem Operationsverstärker angeordnet ist. Ein derartiger Integrator weist u.a. den Nachteil auf, dass pro Integrator ein Operationsverstärker benötigt wird, der kontinuierlich Energie ableitet und Rauschen erzeugt und verhältnismässig viel Platz in einer integrierten Schaltung beansprucht.

Bei einem dritten Beispiel des eingangs genannten Verfahrens wird ein Ladungsausleseverstärker verwendet, der u.a. zum nichtdestruktiven Auslesen ladungsgekoppelter Anordnungen (CCD) verwendet wird (siehe dazu u.a. I.E.E.E. Transactions on Electronic Devices, Band ED-23, Nr. 2, Februar 1976, S. 133 - 1^-2). Bei diesem Auslese verstärker fliesst die Spiegelladung von einer Eingangskapazität zu

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einer Kapazität, die als Gegenkopplung über einem Operationsverstärker angeordnet ist, wonach die Ladung auf der Gegenkopplungskapazität durch den Kurzschluss dieser Kapazität wiederhergestellt werden kann. Bei dieser bekannten Anwendung ergeben sich u.a. dieselben Nachteile wie bei den genannten Integratoren.

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein neues Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem Transport von Ladungspaketen beider Polaritäten möglich ist und das

W auf vorteilhafte Yeise in unterschiedlichen Vorrichtungen für Ladungstransport verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss bei dem eingangs genannten Verfahren gelöst durch einen ersten Schritt, in dem die Transistorschaltung derart eingestellt ist, dass Ladungstransport von dem ersten Punkt zu der Kapazität auf derartige Weise möglich ist, dass die erste Kapazität von diesem ersten Punkt her auf den obengenannten Schwellwertpegel aufgeladen werden kann, und durch einen zweiten Schritt, in dem die Transistorschaltung derart eingestellt

^iu ist, dass die erste Kapazität sich auf den genannten Schwellwertpegel zu dem ersten Punkt entladen kann.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Transport von Ladungspaketen beider Polaritäten dadurch möglich ist, dass die erste Kapazität von dem ersten Punkt her aufgeladen und dann wieder auf einen durch den Schwellwertpegel bestimmten Pegel entladen wird. Da jeweils nach Durchführung des Verfahrens die erste Kapazität wieder auf den genannten -Schwellwertpegel aufgeladen ist, ist der Netto-Ladungstransport beim Durchführen des Verfahrens gleich der Ladung, die zwischen zwei Durchführungen des Verfahrens der ersten Kapazität zugefühnt oder von dieser Kapazität abgeführt ist. Dies bedeutet, dass sowohl positive als auch negative Ladungspakete transportiert werden können und dass automatisch der Ladungszustand der

ersten Kapazität wiederhergestellt wird. Ein zusätzlicher Vorteil ist der, dass, weil nach Beendigung des Ladungstransports die Transistorschaltung nicht leitend ist und weil auch keine Einstellströme erforderlich sind, wie dies

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bei der genannten Anwendung eines Operationsverstärkers der Fall ist, die Ableitung von Ladung auf ein Mindestmass beschränkt wird. Dadurch, dass die Entladung während der zweiten Stufe über den genannten Schwellwertpegel stattfindet, bis ein Gleichgewicht erreicht ist, ist das mit diesem Ladungstransport verbundene Rauschen sehr niedrig in bezug auf die bekannten Verfahren, bei denen Operationsverstärker verwendet werden.

Eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen ersten Punkt, eine erste Kapazität, eine zwischen die erste Kapazität und den ersten Punkt aufgenommene Transistorschaltung und Taktsignale, die während einer ersten Zeitspanne die Transistorschaltung derart vorspannen, dass Ladungstransport von dem ersten Punkt zu der ersten Kapazität stattfindet, und die während einer zweiten Zeitspanne die Transistorschaltung derart vorspannen, dass sich die erste Kapazität zu diesem ersten Punkt auf einen während dieser zweiten Zeitspanne durch die Transistorschaltung bestimmten Schwellwertpegel entlädt.

Eine das Vorspannen der Transistorschaltung betreffende Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Transistorschaltung einen ersten Transistor mit einer ersten und einer zweiten Hauptelektrode und einer Steuerelektrode enthält, wobei die erste Hauptelektrode mit der ersten Kapazität, die zweite Hauptelektrode mit dem ersten Punkt und die Steuerelektrode während wenigstens der ersten Zeitspanne mit einer ersten Spannungsquelle zum Festlegen des genannten Schwellwertpegels verbunden ist, wobei ein Taktsignal mit dem ersten Punkt gekoppelt ist, um während der ersten Zeitspanne diesen ersten Punkt auf eine derartige Spannung vorzuspannen, dass Ladungstransport von dem ersten Punkt zu der ersten Kapazität stattfindet, und um während der zweiten Zeitspanne diesen ersten Punkt auf

~" eine derartige Spannung vorzuspannen ,, dass Ladungs trän sport von der ersten Kapazität zu diesem ersten Punkt über den genannten Schwellwertpegel stattfindet.

Eine andere Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet,

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dass die Transistorsclialtung einen ersten Transistor mit einer ersten und einer zweiten Hauptelektrode und einer Steuerelektrode enthält, wobei die erste Hauptelektrode über die erste Kapazität mit einem zweiten Punkt, die zweite Hauptelektrode mit dem ersten Punkt und die Steuerelektrode mit einem dritten Punkt verbunden ist und ein erstes Taktsignal mit dem zweiten und dem dritten' Punkt gekoppelt ist, um während der ersten Zeitspanne die Spannungen am zweiten und am dritten Punkt auf derartige Pegel zu schalten, dass Ladungstransport von dem ersten Punkt zu der ersten Kapazität während dieser ersten Stufe stattfindet, und um während der zweiten Zeitspanne die Spannungen am zweiten und am dritten Punkt auf derartige Pegel zu . schalten, dass Ladungstransport von der ersten Kapazität zu dem ersten Punkt stattfindet, wobei während der zweiten Zeitspanne der genannte Schwellwertpegel durch die Spannung am dritten Punkt bestimmt wird.

Die Vorrichtung nach der Erfindung lässt sich besonders gut zur Wiederherstellung von Ladungen auf Kapazitäten verwenden, wobei dann die Grosse und die Polarität der Signalladung keine Rolle spielen. Dann kann der genannte erste Punkt unmittelbar mit einer gegebenenfalls geschalteten Spannungsquelle verbunden werden. Wenn jedoch die transportierte Signalladung erhalten bleiben soll, kann dies dadurch erreicht werden, dass dem ersten Punkt ein Kondensator zugeordnet wird, auf dem dann nach Durchführung des Verfahrens die transportierte Ladung vorhanden ist. Eine derartige Vorrichtung kann als Integrator verwendet werden und ist dazu dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Signalladungseingang und der ersten Kapazität ein Transistorschalter angeordnet ist, der mit einem derartigen Taktsignal gekoppelt ist, dass er während der ersten und der zweiten Zeitspanne nichtleitend und während einer der ersten Zeitspanne vorangehenden Zeitspanne leitend ist.

Bei der Vorrichtung nach der Erfindung.ist es auch möglich, ein Signal der Steuerelektrode des ersten Transistors zuzuführen, wodurch die erste Kapazität nach Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung auf einen durch

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dieses Signal bestimmten Pegel aufgeladen ist. Eine solche Vorrichtung kann z.B. als Abtastschaltung zum Abtasten zu einer Kapazität transportierter Ladung dienen und ist dazu dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastschaltung einen sechsten Transistor mit einer Steuerelektrode und einer ersten und einer zweiten Hauptelektrode enthält, wobei die Steuerelektrode mit dem Eingang der Abtastschaltung, die erste Hauptelektrode mit einem Ausgang und mit einer fünften Kapazität und die zweite Hauptelektrode mit einem Schaltpunkt verbunden ist, der mit einem derartigen Taktsignal gekoppelt ist, dass während der dritten Zeitspanne die Spannung an diesem Schaltpunkt derart geschaltet wird, dass zunächst Ladungstransport von diesem Schaltpunkt zu der fünften Kapazität stattfindet und dass sich dann die fünfte Kapazität von diesem Schaltpunkt her auf einen durch die am Eingang vorhandene Spannung bestimmten Pegel entlädt. Zum Auslesen u.a. der genannten ladungsgekoppelten Anordnungen kann die Vorrichtung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet werden, dass die erste Kapazität mit der dem ersten Transistor zugekehrten Seite über einen dritten Transistor, dessen Steuerelektrode mit einem an einer festen Spannung liegenden Punkt verbunden ist, und über eine dritte Kapazität mit einem Signaleingang verbunden ist, wobei die feste Spannung derart gewählt ist, dass während der ersten Zeitspanne der dritten Kapazität ebenfalls vom ersten Punkt her Ladung zugeführt wird und sich diese Kapazität während der zweiten Zeitspanne auf einen durch die feste Spannung bestimmten Pegel zu dem ersten Punkt entlädt.

Dabei kann die genannte dritte Kapazität einen Teil dieser ladungsgekoppelten Anordnung (CCD) bilden.

Eine solche Vorrichtung detektiert Spiegelladungen einer bestimmten Polarität. Eine Vorrichtung zum Detektieren von Spiegelladungen der anderen Polarität ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Punkt über einen dritten Transistor mit einem an einer derartigen Spannung liegenden Punkt verbunden ist, dass im leitenden Zustand des dritten Transistors die erste und die zweite Kapazität auf diese

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Spannung aufgeladen werden, wobei die Steuerelektrode des dritten Transistors mit einem Taktsignal gekoppelt ist, um den Transistor während einer der ersten Zeitspanne vorangehenden Zeitspanne leitend zu machen.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung zum Detektieren von Spiegelladungen beider Polaritäten ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Punkt über einen dritten Transistor mit einem vierten Punkt verbunden ist, wobei die Steuerelektrode dieses dritten Transistors mit einem Taktsignal verbunden ist, um den dritten Transistor während der ersten und der zweiten Zeitspanne in den nichtleitenden Zustand zu schalten; dass eine vierte Kapazität mit dem vierten Punkt verbunden ist, und dass der vierte Punkt über einen vierten Transistor mit einem fünften Punkt verbunden ist, wobei die Steuerelektrode des vierten Transistors mit .einem Taktsignal verbunden ist, um diesen Transistor während der ersten und der zweiten Zeitspanne in den nichtleitenden Zustand zu schalten, wobei während einer der ersten Zeitspanne vorangehenden Zeitspanne der vierte Transistor in den leitenden Zustand geschaltet und dem fünften Punkt eine derartige Spannung zugeführt wird, dass die erste, die zweite und die dritte Kapazität auf diese Spannung oberhalb der durch den ersten, den dritten und den vierten Transistor bestimmten Schwelle aufgeladen werden, wonach die Spannung an diesem fünften Punkt zu einer derartigen Spannung geschaltet wird, dass sich die erste Kapazität auf einen durch den ersten Transistor bestimmten Schwellwertpegel zu diesem fünften Punkt entlädt, während sich die zweite Kapazität auf einen durch den dritten Transistor bestimmten Pegel und sich die dritte Kapazität auf einen durch den vierten Transistor bestimmten Pegel entlädt.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung zum Detektieren des Unterschiedes zwischen zwei Ladungen ist gekennzeichnet durch erste Mittel, mit deren Hilfe Signalladung von einem ersten Eingang der ersten Kapazität während einer dritten, der ersten Zeitspanne vorangehenden Zeitspanne zugeführt wird; durch eine zweite Kapazität; durch zweite Mittel,

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mit deren Hilfe Signalladung von einem zweiten Eingang der zweiten Kapazität während der dritten Zeitspanne zugeführt wird; durch einen ersten Schalter, der die erste und die zweite Kapazität während einer vierten, zwischen der dritten und der ersten Zeitspanne liegenden Zeitspanne in Reihe schaltet; und durch einen zweiten Schalter, der die zweite Kapazität mit dem ersten Punkt während der ersten und der zweiten Zeitspanne koppelt.

Eine Abwandlung einer solchen Vorrichtung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch erste Mittel, mit deren Hilfe Signalladung von einem ersten Eingang der ersten Kapazität während einer dritten, der ersten Zeitspanne vorangehenden Zeitspanne zugeführt wird; durch eine zweite Kapazität; durch zweite Mittel, mit deren Hilfe Signalladung von einem zweiten Eingang der zweiten Kapazität während der dritten Zeitspanne zugeführt wird; durch einen ersten Schalter, der die erste und die zweite Kapazität während einer vierten, zwischen der ersten und der dritten Zeitspanne liegenden Zeitspanne parallel schaltet; und durch einen zweiten Schalter, der die zweite Kapazität mit dem ersten Punkt während der ersten und der zweiten Zeitspanne koppelt.

Diese Vorrichtung weist in bezug auf die vorhergehende Vorrichtung den Vorteil auf, dass die Kapazitätswerte der ersten und der zweiten Kapazität einander nicht gleich zu sein brauchen, um den Unterschied zwischen zwei Ladungen zu bestimmen.

Eine sehr einfache Vorrichtung nach der Erfindung zur Bestimmung des Unterschiedes zwischen zwei Ladungen ist gekennzeichnet durch einen ersten Signaleingang, der mit einem vierten Punkt zwischen der ersten Kapazität und dem ersten Transistor gekoppelt ist; durch einen zweiten Signaleingang, der mit einem fünften Punkt gekoppelt ist, und durch eine dritte Kapazität zwischen dem fünften Punkt und einem zweiten, an einem festen Potential liegenden Punkt, wobei die erste Kapazität zwischen diesem zweiten Punkt und dem vierten Punkt angeordnet und der fünfte Punkt mit der Steuerelektrode des ersten Transistors ge-

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koppelt ist.

Eine sehr einfache Vorrichtung nach, der Erfindung zum Detektieren sowohl einer positiven als auch einer negativen Ladung ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Transistor zwischen dem ersten Transistor und dem ersten Punkt angeordnet ist; dass ein dritter Transistor zwischen dem Verbindungspunkt des ersten und des zweiten Transistors und einem dritten Punkt angeordnet ist, wobei dieser dritte Punkt über eine dritte Kapazität mit einem zweiten Punkt verbunden ist; dass die zweite Kapazität zwischen dem ersten Punkt und einem fünften Punkt angeordnet ist, und dass die erste Kapazität zwischen einem Eingangsanschlusspunkt und einem vierten Punkt angeordnet ist, wobei die Steuerelektrode des dritten Transistors mit einem Taktsignal verbunden ist, das während der dritten Zeitspanne den dritten Transistor in den leitenden Zustand schaltet.

Eine solche Vorrichtung kann einfach als Ladungsdifferenzverstärker ausgebildet werden und ist dazu gekennzeichnet durch die Zusammenschaltung mit einer zweiten derartigen Vorrichtung,wobei bei. jeder Vorrichtung der zweite Punkt mit dem vierten Punkt verbunden ist und dieser vierte Punkt mit dem ersten Taktsignal verbunden ist, wobei die erste Kapazität der ersten Vorrichtung mit der dritten Kapazität der zweiten Vorrichtung gemeinsam und die dritte Kapazität mit der ersten Kapazität der zweiten Vorrichtung gemeinsam ist und die Steuerelektrode des zweiten Transistors der ersten Vorrichtung mit der Steuerelektrode des dritten Transistors der zweiten Vorrichtung und die Steuerelektrode des dritten Transistors der ersten Vorrichtung mit der Steuerelektrode des zweiten Transistors der zweiten Vorrichtung verbunden ist.

Das Verfahren nach der Erfindung kann auch in einer Verzögerungsleitung, einem Eimerkettenspeicher oder einer

ladungsgekoppelten Anordnung verwendet werden. Eine solche Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie zusammen mit mehreren ähnlichen Vorrichtungen eine Reihenschaltung bildet, wobei jeweils der erste Punkt einer Vorrichtung

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mit der ersten Kapazität einer nächstfolgenden Vorrichtung gekoppelt ist und die Vorrichtungen abwechselnd zu einer ersten und einer zweiten Gruppe gehören und pro Gruppe zusammen mit Taktsignalen gekoppelt sind und die erste Stufe bei der ersten Gruppe der zweiten Stufe bei der zweiten Gruppe und die erste Stufe bei der zweiten Gruppe der zweiten Stufe bei der ersten Gruppe folgt.

Dabei sei bemerkt, dass die Anwendung von Ausdrücken wie "Aufladen" und "Entladen" u.dgl. keine Beschränkung in bezug auf den Ladungsträgertyp (Majoritätsladungsträger oder Minoritätsladungsträger) oder in bezug auf die Polarität der diesen Ladungen entsprechenden Spannungen bedeutet.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine bekannte Integratorschaltung,

Fig. 2 die Taktsignale, die zu der Schaltung nach Fig. 1 gehören,

Fig. 3 einen bekannten Ladungsverstärker, Fig. k einen bekannten Eimerkettenspeicher,

Fig. 5 eine Darstellung des Ladungstransports in der Schaltung nach Fig. k,

Fig. 6 das Prinzipschaltbild einer Schaltung nach der Erfindung,

Fig. 7 eine Darstellung des Ladungstransports in der Schaltung nach Fig. 6,

Fig. 8 eine Intagratorschaltung, in der das Prinzip nach der Erfindung angewendet wird, Fig. 9 die Taktsignale, die zu der Schaltung nach Fig. 8 gehören,

Fig. 10 eine erste Abwandlung der Schaltung nach Fig.8,

Fig. 11 eine Transistorstruktur zur Anwendung in der Schaltung nach Fig. 8,

Fig. 12 eine zweite Abwandlung der Schaltung nach Fig. 8,

Fig. 13 die Taktsignale, die zu der Schaltung nach Fig. 12 gehören,

Fig. 14 eine Darstellung des Ladungstransports in der

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Schaltung nacli Fig. 12,

Fig. 15 eine dritte Abwandlung der Schaltung nach Fig. 8,

Fig. 16 die Taktsignale, die zu der Schaltung nach Fig. 15 gehören,

Fig. 17 eine Darstellung des Ladungstransports in der Schaltung nach Fig. 15,

Fig. 18 eine Schaltung nach Fig. 8 mit einer Ausleseschaltung,

Fig. 19 die zu der Schaltung nach Fig. 18 gehörigen Taktsignale,

Fig. 20 eine dynamische Abtastschaltung, in der das Prinzip nach der Erfindung angewendet wird, Fig. 21 die zu der Schaltung nach Fig. 20 gehörigen Takt signale,

Fig. 22 eine Darstellung des Ladungstransports in der Schaltung nach Fig. 20,

Fig. 23 einen Ladungsverstärker, in dem das Prinzip nach der Erfindung angewendet wird, Fig. 2h die Taktsignale, die zu der Schaltung nach Fig. 23 gehören,

Fig. 25 eine Darstellung des Ladungstransports in der Schaltung nach Fig. 23,

Fig. 26 eine erste Abwandlung der Schaltung nach Fig. 23,

Fig. 27 die Taktsignale, die zu der Schaltung nach Fig. 26 gehören,

Fig. 28 eine Darstellung des Ladungstransports in der Schaltung nach Fig. 2.6,

Fig. 29 eine zweite Abwandlung der Schaltung nach Fig. 23,

Fig. 30 die Taktsignale, die zu der Schaltung nach Fig. 29 gehören,

Fig. 31 eine Darstellung des Ladungstransports in der Schaltung nach Fig. 29,

Fig. 32 einen ersten Typ eines Ladungsdifferenzverstärkers, in dem das Prinzip nach der Erfindung angewendet wird,

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Fig. 33 die zu der Schaltung nach Fig. 32 gehörigen Taktsignale,

Fig. 34 eine erste Abwandlung der Schaltung nach
Fig. 32,

Fig. 35 die zu der Schaltung nach Fig. "^h gehörigen Taktsignale,

Fig. 36 eine zweite Abwandlung der Schaltung nach
Fig. 32,

Fig. 37 die zu der Schaltung nach Fig. 36 gehörigen Taktsignale,

Fig. 38 einen zweiten Typ eines Ladungsdifferenzverstärkers unter Verwendung des Prinzips nach der Erfindung,

Fig. 39 die zu der Schaltung nach Fig. 38 gehörigen Taktsignale,

IS Fig. 4O eine Ausleseschaltung unter Verwendung des
Prinzips nach der Erfindung,

Fig. 4i eine Erweiterung der Schaltung nach Fig. 4O zu einem Ladungsdifferenzverstärker,

Fig. 42 eine Wiederherstellungsschaltung zur Anwendung in der Schaltung nach Fig. 38, 4O oder 41 ,

Fig. 43 einen unter Verwendung des erfindungsgemässen Prinzips aufgebauten Eimerkettenspeicher,

Fig.. 44 die Taktsignale, die zu der Schaltung nach
Fig. 43 gehören,

Fig. 45 eine Darstellung des Ladungstransports in der Schaltung nach Fig. 43,

Fig. 46 eine Abwandlung der Schaltung nach Fig. 43,

Fig. 47 die Taktsignale, die zu der Schaltung nach
Fig. 46 gehören, und

Fig. 48 eine Darstellung des Ladungstransports in
der Schaltung nach Fig. 41.

Fig. 1 zeigt eine bekannte Integratorschaltung mit
einem Eingang 11 und einem Ausgang 12. Der Eingang 11 ist über einen Transistorschalter T11, dessen Steuerelektrode ■" mit einem Schalteingang 15, dem ein Taktsignal 015 zugeführt wird, verbunden ist, mit einem Kondensator C11 verbunden. Dieser Kondensator C11 ist über einen Transistorschalter T12, dessen Steuerelektrode mit einem Schaltein-

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gang 16, dem ein Taktsignal 016 zugeführt wird, verbunden ist, mit dem invertierenden Eingang (-) eines Operationsverstärkers A verbunden, dessen Ausgang mit dem Ausgang verbunden ist. Dieser Operationsverstärker A ist über
einen Kondensator C12 zwischen dem Ausgang und dem invertierenden Eingang (-) gegengekoppelt. Der nichtinvertierende Eingang (+) des Operationsverstärkers A ist mit einem an einem Bezugspotential (im vorliegenden Beispiel an Masse) liegenden Punkt verbunden.

Fig. 2 zeigt die Taktsignale 015 und 0i6, die zu der Schaltung nach Fig. 1 gehören. Zu einem Zeitpunkt ti wird das Taktsignal 0Λ5 niedrig und damit der Transistor T11
leitend. Der Kondensator C11 wird dann auf die Spannung
am Eingang 11 aufgeladen. Dann sperrt zum Zeitpunkt t2 der Transistor T11, und im Kondensator C11 ist eine Ladungsmenge gespeichert, die der Eingangsspannung und dem Kapazitätswert des Kondensators C11 proportional ist. Zum. Zeitpunkt t3 wird der Transistor T12 leitend und entlädt sich der Kondensator C11 infolge der Gegenkopplung des Operations-Verstärkers A auf das Bezugspotential am nichtinvertierenden Eingang (+). Diese Ladung fliesst dabei zum Kondensator C12. Bei jeder Wiederholung dieses Zyklus wird eine der Eingangsspannung proportionale Ladungsmenge der auf der Kapazität C12 vorhandenen Ladung hinzugefügt, so dass die Spannung
am Ausgang 12 das Integral des Signals am Eingang 11 ist,

Fig. 3 zeigt einen bekannten Ladungsverstärker mit
einem Eingang 21 und einem Ausgang 22. Der Eingang 21 ist über einen Kondensator C21 mit dem invertierenden Eingang • (-) eines Operationsverstärkers A verbunden. Der Ausgang
dieses Operationsverstärkers A ist mit dem Ausgang 22 verbunden und über einen Kondensator C22 auf den invertierenden Eingang (-) gegengekoppelt. Der nichtinvertierende Eingang (+) des Operationsverstärkers A ist mit einem an
Bezugspotential liegenden Punkt verbunden.

Eine Signalspannung V1 am Eingang 21, z.B. die
Spannung an einer Kanalabzweigung einer ladungsgekoppelten Anordnung (CCD), wobei der Kondensator C21 einen Teil
dieser ladungsgekoppclten Anordnung bildet, führt dem

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Kondensator C21 eine Ladung q zu, für die gilt: q = V1.C21. Infolge der Gegenkopplung des Operationsverstärkers A fliesst die Spiegelladung zum Kondensator C22, so dass für die Ausgangsspannung V2 gilt: V2 = -V1.C21/C22. Mit Hilfe des Transistors T25 kann die Schaltung durch. Kurzschluss des Kondensators V22 zurückgesetzt werden.

Fig. k zeigt eine bekannte Ladungstransportvorrichtung, die auch als Eimerkettenspeicher bezeichnet wird. Diese Vorrichtung enthält eine Reihe in Serie geschalteter Transistoren, von denen die drei dargestellten mit T31, T32 und T33 bezeichnet sind. Zwischen der Steuerelektrode jedes Transistors und dem Verbindungspunkt dieses Transistors und des nächstfolgenden Transistors ist jeweils ein Kondensator C3I, C32 bzw. C33 angeordnet. Den Steuerelektroden der Transistoren werden nacheinander Impulse zugeführt, die eine derartige Polarität aufweisen, dass die betreffenden Transistoren leitend werden, wodurch eine auf einem Kondensator vorhandene Ladung zu dem nächstfolgenden Kondensator transportiert wird, was Fig. 5 verdeutlicht.

Fig. 5 zeigt schematisch den Ladungstransport in der Vorrichtung nach Fig. K. Die Bilder a, b und c stellen darin aufeinanderfolgende Stufen im Ladungstransport dar, wobei in jedem Bild die linke Kurve den Ladungsinhalt eines bestimmten Kondensators, z.B. C31, die mittlere Kurve die durch den sich diesem Kondensator anschliessenden Transistor, z.B. T32, bestimmte Schwelle und die rechte Kurve den Ladungsinhalt des nächstfolgenden Kondensators, z.B. C32, darstellt. Ohne Signal sind alle Kondensatoren auf einen Bezugspegel VL aufgeladen. In Fig. $a. ist angenommen, dass der Kondensator C3I ein Signalladungspaket q enthält. Wenn, wie in Fig. 5t> dargestellt ist, die Spannung an der Steuerelektrode des Transistors T32 auf die Spannung VL herabgesetzt wird (wobei die Schwellwertspannung Vth des Transistors T32 und aller anderen Transistoren der Einfachhext halber annahmeweise gleich O V ist), wodurch eine gleiche Spannungsherabsetzung über den Kondensator C32 am Verbindungspunkt des Transistors T32 und des Transistors T33 herbeigeführt wird, fliesst die Signalladung q zum Konden-

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sator C32. Eine Erh.oh.ung der Spannung an der Steuerelektrode des Transistors T32 versetzt die Schaltung wieder in die Ausgangslage, wonach, mit Hilfe eines Impulses an der Steuerelektrode des Transistors T33 das Signalladungspaket q zu dem Kondensator C33 transportiert werden kann. Fig. 6 zeigt das Prinzipschal·tbild einer Schal·tung, in der das Verfahren zum Transportieren von Ladung nach der Erfindung angewendet wird. Diese Schaltung enthält eine Kapazität C41 zwischen einem Punkt 41 und einem Transistor Τ4θ, der zwischen die Kapazität C4i und einen Anschlusspunkt 42 aufgenommen ist. Die Steuerelektrode des Transistors Τ4θ ist mit einem Punkt 43 verbunden. Gegebenenfalls kann an den Punkt 42 eine Kapazität C42, die zwischen den Punkt 42 und einen Punkt 44 aufgenommen ist, angeschlossen werden.

Die Funktion dieser Schaltung wird an Hand der Fig.7 erläutert, wobei Fig. Ja den Ausgangszustand darstellt. In diesem Ausgangszustand ist auf dem Kondensator C4i eine Bezugsladung QO vorhanden, der eine positive Signa^adung +q (ein Überschuss an Ladung in bezug auf die Bezugsladung QO) oder eine negative Signa^adung -q (ein Mangel· an Ladung in bezug auf die Bezugsladung QO) überlagert ist. Der Transistor Τ4Τ bildet eine Schwelle VL zwischen dem Kondensator C41 und dem Kondensator C42 dadurch, dass die Spannung dem- Steuerelektrodenanscliluss 43 , abgesehen von der Schwellwertspannung Vth. des Transistors T4l selber, gl·eich VL ist oder dadurch, dass gerade, bevor der in Fig. Ja dargestellte Zustand erhalten wurde, die Spannung am Punkt 43 von dem ¥er-t VH zu dem ¥ert VL geschaltet ist.

Am Kondensator C42 ist eine Bezugsladung Q1 vorhanden.

In der in Fig. 7a dargestell·ten Situation wird eine etwaige positive Signalladung +q sofort über die Schwelle VL zu dem Kondensator C42 abfHessen, welche Situation der in Fig. 5t> dargestellten Situation ähnlich ist. Eine etwaige negative Signa^adung -q wird im Kondensator C41 zurückbleiben. Um auch negative Signalladungen transportieren zu können, wird am Punkt 44 ein positiver Spannungsimpuls erzeugt, der über den Kondensator C42 auf den Punkt

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übertragen wird. Die dann erhaltene Situation ist in Fig. Tb dargestellt. In dieser Situation sind sowohl der Kondensator C42 als auch der Kondensator C41 bis oberhalb der Schwelle VL mit Ladung gefüllt. Wird dann die Spannung am Punkt 44 wieder auf den ursprünglichen Pegel herabgesetzt, so ergibt sich die Situation nach Fig. 7c, in der sich der Kondensator C41 bis zum Schwellwertpegel VL entleert hat, wodurch erreicht ist, dass

- der Kondensator C41 auf seinen Bezugspegel VL mit einer Bezugsladung QO geladen 1st und

- eine etwaige positive (+q) oder negative (-q) Signalladung vom Kondensator C41 zum Kondensator C42 transportiert ist.

Wenn der Steuerelektrode des Transistors Τ4θ ein Taktimpuls zugeführt wird, kann dieses Taktsignal derart gewählt werden, dass nach dem Ladungstransportvorgang nach Fig. 7a, 7b und 7c die Spannung am Punkt 43 erhöht wird, so dass eine Trennung zwischen den Kondensatoren C4i und C42 erhalten ist. Dann kann erwünschtenfalls die Spannung am Punkt 44 um eine Spannung VL-VRL erhöht werden, wobei die Spannung VRL die Spannung am Punkt 42 beim Vorhandensein der Bezugsladung Q1 am Kondensator C42 in der Situation nach Fig. 7a ist. Dadurch ergibt sich die Situation nach Fig. 7d, in der der Ladungspegel im Kondensator C42 dem in dem Kondensator C41 in der Situation nach Fig. 7a entspricht. Eine etwaige Spannungsverstärkung kann dabei erwünschtenfalls dadurch erreicht werden, dass der Kapazitätswert des Kondensators C42 kleiner als der des Kondensators C41 gewählt wird. Denn durch Übertragung einer Signalladung q von einem Kondensator C4'l mit einem Kapazitätswert C1 auf einen Kondensator C42 mit einem Kapazitätswert C2 wird eine Signalspannungsverstärkung gleich C1/C2 erhalten.

Wenn die Schaltung nach Fig. 6 nur dazu benutzt wird,

³^ die Bezugsladung QO im Kondensator C41 wiederherzustellen, kann der Kondensator C42 entfallen und dem Punkt 42 eine Schaltspannung, die zwischen den Pegeln VRL und VRH schaltet, zugeführt werden. Die Situation nach Beendigung des Ladungs-

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transportvorgangs entspriclit dann der Situation nach. Fig.7e, wobei die Bezugsladung QO im Kondensator C4i wiederhergestellt und die Signalladung zerstört (zu der Quelle, der die Schaltspannung am Punkt 42 entnommen wird, abgeführt) ist.

Die in Fig. 7 dargestellten Spannungsänderungen müssen aufeinander bezogen betrachtet werden. Statt eine impulsförmige Spannung am Punkt 42 oder 44 anzuwenden, ist es auch möglich, diesen Punkt 42 oder 44 auf einer festen Spannung zu halten und die Spannungen am Punkt 41 und am Punkt 43 kurzzeitig herabzusetzen, wodurch, ebenfalls der in Fig. 7 dargestellte Ladungstransport stattfindet.

Fig. 8 zeigt eine erste Anwendung des Prinzips nach der Erfindung in einer Schaltung mit derselben Funktion wie die in Fig. 1 gezeigte bekannte Integratorschaltung. Diese Schaltung nach. Fig. 8 enthält einen Eingang 51 und einen Kondensator C51, wobei zwischen diesem Eingang und diesem Kondensator ein Schalttransistor T5 1 mit einem Steuerelektrodenanschluss 55 angeordnet ist. Dieser Transistor T51 erfüllt dieselbe Funktion wie der Transistor T11 in Fig. 1, und zwar dient er dazu, auf den Befehl eines Taktsignals 055 son Anschluss 55 dem Kondensator C5I durch eine Signalspannung am Eingang 5I bestimmte Ladungspakete zuzuführen. Der Kondensator C5 1 ist über einen Transistor T52 mit einem Steuerelektrodenanschluss 56 und einen Transistor T50, dessen Steuerelektrode mit einem an einem festen Potential (im vorliegenden Beispiel Masse) liegenden Punkt verbunden ist, an einen Ausgang 52 angeschlossen. Zwischen dem Ausgang 52 und einem Schaltpunkt 5^- ist ein Kondensator C52 angeordnet.

In der Schaltung nach Fig. 8 erfüllt der Transistor T52 dieselbe Funktion wie der Transistor TIZ in der Schaltung nach Fig. 1; er dient nämlich dazu, die Ladung auf dem Kondensator C5I zu dem Kondensator C52 zu befördern, und er erfüllt ebenfalls die an Hand der Fig. 7 erörterte Schaltfunktion zur gegenseitigen Trennung der Kondensatoren C5I und C52 nach Beendigung des Ladungstransportvorgangs. Der Transistor T50 erfüllt dieselbe Funktion wie der

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Transistor Τ4θ in der Schaltung nach. Fig. 6; er dient nämlich dazu, eine Schwelle VL zwischen dem Kondensator C5I und dem Kondensator C52 zu bilden (bei leitendem Transistor T52), wobei, falls die Steuerelektrode des Transistors T50 mit Masse (θ V) verbunden ist, die Schwellwertspannung VL der Schwellwertspannung VTh des Transistors T50 entspricht.

Fig. 9 zeigt die Taktsignale 055, 056 bzw. 05k an den Schaltpunkten 55» 56 bzw. 5^· Zum Zeitpunkt ti wird der Transistor T51 in den leitenden Zustand geschaltet, wodurch sich der Kondensator C5I auf die Spannung am Eingang 51 auflädt oder gegebenenfalls entlädt. Zum Zeitpunkt t2 ist der Transistor T55 nichtleitend und wird der Transistor T52 in den leitenden Zustand geschaltet, wonach der an Hand der Fig. 6 und 7 erörterte Ladungstransportvorgang stattfinden kann. Dazu wird zu diesem Zeitpunkt, der nicht kritisch ist und gegebenenfalls früher oder später auftreten kann, die Spannung am Punkt 5k mittels des Taktsignals 05k erhöht. Dadurch findet Ladungstränsport vom Kondensator C52 zum Kondensator C5I über die Schwelle VL statt, um eine etwaige negative Signalladung -q zu ergänzen (die Situation entspricht dabei der in Fig. Jh dargestellten Situation). Zum Zeitpunkt t3 wird die Spannung am Punkt 5k wieder herabgesetzt, wodurch sich der Kondensator C5I auf den Schwellwertpegel VL entlädt (die Situation entspricht dann der Situation nach Fig. 7c). Zum Zeitpunkt tk, der eine genügende Zeit nach dem Zeitpunkt t3 auftreten muss, um den Kondensator C51 völlig auf den Pegel VL zu entladen, wird der Transistor T52 mittels des Taktsignals 052 gesperrt".

Zu diesem Zeitpunkt ist die zum Zeitpunkt t2 im Kondensator C51 vorhandene positive oder negative Signal— ladung der im Kondensator C52 bereits vorhandenen Ladung hinzugefügt und die Ladung im Kondensator C5I auf den Bezugspegel QO zurückgeführt. Di'e Funktion der Schaltung nach Fig. 8 entspricht also völlig der der Schaltung nach Fig. 1, wobei der Operationsverstärker A eingespart ist, mit allen sich daraus ergebenden Vorteilen, wie - eine geringe Verlustleistung,

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- eine geringe Anzahl benötigter Einzelteile, und

- ein geringes Rauschen.

¥ährend der Perioden, in denen der Transistor T52 nichtleitend ist, darf das Taktsignal 05k andere Pegel als die in Fig. 9 dargestellten Pegel aufweisen, vorausgesetzt, dass die Transistoren T50 und T52 dadurch, nicht leitend werden. So ist es möglich, dass 05k während dieser Perioden "hoch" gelassen wird, wodurch das dargestellte Taktsignal 05k' erhalten wird, was den Vorteil aufweist, dass der Spannungspegel am Ausgang 52 während dieser Perioden "hoch" ist, was für die Abtastung des Signals am Ausgang 52 oder für einen etwaigen weiteren Transport der Signalladung günstig sein kann. Dabei kann, um zu vermeiden, dass die Transistoren T50 und T52 leitend werden, ein Spannungsimpuls an die Steuerelektrode des Transistors T50 angelegt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass während dieser Perioden das Taktsignal auf einen Bezugspegel gebracht wird, der einer Ausgangs spannung um den in Fig. angegebenen Pegel VL entspricht, was eine Situation nach Fig. 7d am Ende einer Ausleseperiode nach dem Zeitpunkt tk ergibt. Ein solches Taktsignal 05k", das in Fig. 9 dargestellt ist, hat den Vorteil, dass die Bezugspegel am Eingang 51 und am Ausgang 52 einander gleich sind.

Bei Integratoren kann es wünschenswert sein, mehrere Signale zusammen zu integrieren. In der Schaltung nach Fig. 8 ist dies u.a. dadurch erzielbar, dass mit dem Verbindungspunkt C zwischen dem Transistor T52 und dem Transistor T50 mehrere Eingangskreise gekoppelt werden, wie der dargestellte Kreis mit dem Eingang 61, Transistoren Τ61 und Tö2 und Kondensator C6i. Die Signalladungen an den Kondensatoren C5I und C6i können dann dadurch, dass die Transistoren T52 und T62 in den leitenden Zustand geschaltet werden und am Punkt 5k ein Impuls erzeugt wird, zusammen auf den Kondensator C52 übertragen werden.

Fig. 10 zeigt eine Abwandlung der Schaltung nach Fig. 8, wobei die Transistoren T52 und T50 durch einen einzigen Transistor T70 ersetzt sind. Diese Schaltung wirkt auf gleiche Weise wie die nach Fig. 8, mit der Massgabe,

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dass die Schwelle VL, die in der Schaltung nach Fig. 8 durch den Schwellwertpegel des Transistors T50 gebildet wird, in der Schaltung nach Fig. 10 durch den "niedrigen" Pegel des der Steuerelektrode des Transistors T70 zugeführten Taktsignals gebildet wird.

Bei den Schaltungen nach der Erfindung können die bei ladungsgekoppelten Anordnungen (CCD) bekannten Techniken verwendet werden, bei denen mehrere Steuerelektroden an einen einzigen Kanal angeschlossen werden, wodurch die unterschiedlichen Transistoren und Kondensatoren (Kanal-Steuerelektrodenkapazität) gebildet werden. Fig. 11 zeigt eine solche Möglichkeit der Schaltung nach Fig. 8, wobei an einen Kanal zwischen dem Eingang 51 und dem Ausgang 52 fünf Steuerelektroden angeschlossen sind, wodurch die Kondensatoren C5I und C52 und die Transistoren T51, T52 und T50 gebildet werden. Dabei soll die dem Kondensator C51 entsprechende Elektrode mit einer negativen Spannung (-) verbunden werden, um auch negative Signalladungen enthalten zu können; denn der Kanal im vorliegenden Beispiel ist vom p-Typ. Auch ist es bei z.B. der Schaltung nach Fig. 8 möglich, die Transistoren T50 und T52 als einen einzigen Transistor mit zwei Steuerelektroden in einem einzigen Kanal auszubilden.

Fig. 12 zeigt eine Abwandlving der Schaltung nach Fig. 8, wobei der Kondensator C81 statt des Kondensators C82 pulsiert wird. Die Schaltung ist gleich der nach Fig.8, mit der Massgabe, dass der Kondensator C81 mit der Steuerelektrode des Transistors T82 statt mit Masse verbunden ist, dass der Kondensator C82 zwischen den Ausgang 82 und einen an einem festen Potential liegenden Punkt (z.B. Masse) aufgenommen 1st und dass die Steuerelektrode des Transistors T8O mit einem Schaltpunkt 83 verbunden ist.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 12 zeigt Fig. 13 die Zeitbeziehung zwischen den Takt-Signalen 085, 086 bzw. 083 an den Punkten 85, 86 bzw. 83 und Fig. 14 den Ladungszustand nach den Zeitpunkten t2, t3, tk bzw. t5· Zwischen den Zeitpunkten ti und t2 ist der Transistor T81 leitend und kann dem Kondensator C8I eine

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positive (+q) oder negative (-q) Signalladung zuführen (Fig. i4a). Zum Zeitpunkt t3 werden die Spannungen an den Punkten 86 und 83 herabgesetzt, wodurch die Schwellen der Transistoren T82 und T80 unter den Ladungspegel am Kondensator C82 herabsinken und Ladungstransport in der der Uhrzeigerrichtung entgegengesetzten Richtung stattfinden kann (Fig. i4b), wobei dieser Ladungstransport in der genannten Richtung tatsächlich nicht stattfindet, wenn am Kondensator C81 eine derart grosse positive Signalladung vorhanden ist, dass diese grosser als die am Kondensator C82 ist. Zum Zeitpunkt t4 wird die Spannung am Punkt 86 erhöht, wodurch sich der Kondensator C81 über die durch den Transistor T82 bei "hohem" Taktsignal 086 gebildete Schwelle entlädt, wodurch die Bezugsladung am Kondensator C81 wiederhergestellt wird und die Signalladung zum Kondensator C82 geflossen ist (Fig. i4c). Zum Zeitpunkt ±5 wird der Transistor T80 zur Isolierung der Kondensatoren C81 und C82 in den nichtleitenden Zustand geschaltet (Fig.i4d).

Gleich wie bei der Schaltung nach Fig. 8 sind auch bei der Schaltung nach Fig. 12 zahlreiche Abwandlungen, u.a. in bezug auf Taktsignale u.dgl., möglich.

Fig. 15 zeigt eine solche Abwandlung, bei der im Vergleich zu Fig. 12 die Transistoren T8O und T82 zu einem Transistor T90 zusammengefasst sind, wobei der Kondensator C9I nicht mehr mit der Steuerelektrode des Transistors T90, sondern mit einem gesonderten Schaltpunkt 96 verbunden ist.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 15 zeigt Fig. 16 die Taktsignale 095, 096 bzw.-093 an den Punkten 95t 9& bzw. 93 und Fig. 17 den Ladungszustand nach den Zeitpunkten t2, t3, t5 bzw. t6. Zwischen den Zeitpunkten ti und t2 ist der Transistor T9I leitend und kann dem Kondensator C9I Signalladung zuführen (Fig.17a)

Zum Zeitpunkt t3 wird die Spannung an der Steuerelektrode des Transistors T90 herabgesetzt, wodurch Ladung vom Kondensator C92 zum Kondensator C9I fliessen kann (Fig. 17b). Zum Zeitpunkt t4 wird die Spannung an der Steuerelektrode des Transistors T90 erhöht, wonach mittels des Taktsignals 09& die Spannung am Punkt 96 erhöht wird,

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wodurch, sich, der Kondensator C9I über die zu dem "hohen" Pegel des Taktsignals 093 gehörige Schwelle VL des Transistors T90 auf den Bezugspegel entlädt und die Signalladung auf den Kondensator C92 übertragen ist (Fig. 17c). Dabei darf der Zeitpunkt t5 mit dem Zeitpunkt tk zusammenfallen. Zum Zeitpunkt t6 nimmt die Spannung am Punkt 96 ab und befindet sich der Kondensator C9I wieder auf dem ursprünglichen Pegel und ist gegen den Kondensator C92 isoliert (Fig. 17d).

Fig. 18 zeigt eine Möglichkeit zum Abtasten des Ausgangssignals einer Schaltung nach der Erfindung. Zwischen dem Eingang 101 und dem Ausgang 102 ist die Schaltung, mit der Ausnahme der Verbindung der Steuerelektrode des Transistors T100 mit einem Schaltpunkt I03, mit der Schaltung nach Fig. 8 völlig identisch. Der Ausgang 102 ist mit der Steuerelektrode eines Transistors T103 verbunden, der einen Widerstand R in der Source-Elektrodenleitung aufweist. Die Source-Elektrode des Transistors T103 ist über einen Abtasttransistor Τ1θ4, dessen Steuerelektrode mit einem Schaltpunkt IO8 verbunden ist, mit einem weiteren Ausgang 107 verbunden.

Zur Erläuterung der Wirkung des Abtastverfahrens nach Fig. 18 zeigt Fig. 19 die Taktsignale 0105, 0106, 0103, 0104 bzw. 0108 an den Punkten 105, I06, 103, 104 bzw. 108.

Zwischen den Zeitpunkten tO und ti ist die Spannung am Punkt 104 erhöht, was eine PegelverSchiebung am Ausgang bedeutet, wobei ausserdem die Spannung an der Steuerelektrode des Transistors T100 erhöht ist, um einen Ladungstransport in entgegengesetzter Richtung zu verhindern.

Zwischen diesen Zeitpunkten ist ebenfalls der Transistor T104 leitend, wodurch dem Ausgang 107 die Signalspannung am Ausgang 102 entnommen werden kann. Diese Abtastperiode tO bis ti kann aus-serdem dazu benutzt werden, dem Kondensator C101 eine neue Signalladung zuzuführen, zu welchem Zweck zwischen den Zeitpunkten tO und ti der Transistor T101 leitend ist, Nach dem Zeitpunkt ti kann auf die bereits beschriebene Weise ein Signalladungstransport vom Kondensator C101 zum Kondensator C102 dadurch stattfinden, dass

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zum Zeitpunkt ti die Spannung an der Steuerelektrode des Transistors T101 zur Bildung der Schwelle VL herabgesetzt und der Transistor T102 in den leitenden Zustand geschaltet ■wird, während die Spannung am Punkt 104 hoch ist, wodurch Ladungstransport in der entgegengesetzten Richtung stattfindet. Zum Zeitpunkt t2 nimmt die Spannung am Punkt 104 ab, wodurch sich der Kondensator C101 über die Schwelle VL entlädt, während zum Zeitpunkt t3 der Transistor T102 sperrt, wonach eine neue Abtastung stattfinden kann.

Die statische Abtastung nach Fig. 18 mit dem Source-Wider stand R kann durch eine dynamische Abtastung nach Fig. 20 ersetzt werden.

In der Schaltung nach Fig. 20 ist der Ausgang 112 einer Ladungstransportvorrichtung, z.B. nach Fig. 8, mit der Steuerelektrode eines Transistors T113 verbunden, dessen eine Hauptelektrode mit einem Anschlusspunkt 119 und dessen andere Hauptelektrode über eine Kapazität C113 mit einem an einer festen Spannung (Masse) liegenden Punkt verbunden ist. Diese andere Elektrode ist ebenfalls über den Abtasttransistor T1ΐ4 mit einem SteuerelektrodenanSchluss 118 an einen Ausgang 117 angeschlossen. In Fig.17 sind nur der Transistor TT10 und die Ausgangskapazität CI12 der Ladungstransportvorriehtung dargestellt.

Der Auslesetransistor TII3 wirkt völlig analog dem in Fig. 6 und 7 veranschaulichten Prinzip, mit der Massgabe, dass die Kapazität CII3 der Kapazität C4i , der Anschlusspunkt 119 dem Anschlusspunkt 42 und der Ausgang 112 dem Anschlusspunkt 43 entspricht. In der Schaltung nach Fig. wird die Kapazität CII3 also jeweils, nachdem ein Impuls

³" am Punkt 119 erzeugt ist, auf einen Schwellwertpegel entladen, der, abgesehen von der Schwellwertspannung Vth des Transistors TII3, dem Signal am Ausgang 112 entspricht.

Dies wird an Hand der Fig. 21, in der das Taktsignal 0113, 0114, 0119 bzw. 0118 am Punkt II3, 114, 119 bzw.

dargestellt wird, und an Hand der Fig. 22 verdeutlicht, in der eine Anzahl von Ladungszuständen dargestellt werden. Zum Zeitpunkt tO wird die -Spannung am Punkt 113 erhöht, wodurch der Transistor T110 gesperrt ist, während zu dem-

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selben Zeitpunkt die Spannung am Punkt 114 erhöht wird, um eine Pegelverschiebung des Signals am Ausgang 112 zu bewirken. Die Situation entspricht dann der in Fig. 22a dargestellten Situation, wenn das Signal am Punkt 112 über dem Ladungspegel am Kondensator CI13 liegt, und entspricht der Situation nach Fig. 22b, wenn die Spannung am Punkt (der den Schwellwertpegel des Transistors T113 bestimmt) höher als der Ladungspegel am Kondensator C113 ist. Zu demselben Zeitpunkt tO (oder gegebenenfalls später) wird die Spannung am Punkt 119 erhöht, wodurch der Kondensator C113 auf diese Spannung am Punkt 119 aufgeladen wird (Fig.22c). Zum Zeitpunkt ti wird die Spannung am Punkt 119 herabgesetzt, wodurch sich der Kondensator C113 auf den durch die Spannung am Ausgang 112 bestimmten Pegel entlädt (Fig.22d).

Nach dem Zeitpunkt t2 ist der Kondensator C113 also auf die Spannung am Ausgang 112 (abzüglich der Schwellwertspannung Vth des Transistors TI 13) aufgeladen. Dann nimmt die Spannung am Punkt 113 ab, um dem Kondensator C112 ein neues Signal zuzuführen, während die Spannung am Punkt 114 hoch bleibt, um Ladungstransport von dem Kondensator C112 in der entgegengesetzten Richtung zu bewirken. Zum Zeitpunkt, tk nimmt die Spannung am Punkt 114 ab, wodurch eine neue Signalladung zum Kondensator C112 fliesst. Nach dem Zeitpunkt t2, z.B. zwischen den Zeitpunkten t3 und t5, wird der Transistor T1i4 in den leitenden Zustand geschaltet, um das Signal über dem Kondensator C113 zum Ausgang 117 zu führen.

Fig. 23 zeigt eine Ladungsauslese- und -Wiederherstellungsschaltung, die z.B. zum nichtdestruktiven Auslesen ladungsgekoppelter Verstärker verwendet werden kann und deren Funktion der der Schaltung nach Fig.3 entspricht. Die Schaltung enthält einen Eingang 121, dem eine Ladung +q und dann eine Ladung -q zugeführt werden kann, so dass pro Zyklus einer mit dem Eingang 121 verbundenen Quelle keine Ladung entzogen wird. Der Eingang 121 ist über einen Kondensator C121 mit einem Transistor T120 verbunden, dessen Steuerelektrode mit einem an einer konstanten Spannung VL liegenden Punkt verbunden ist. Der Transistor

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Τ120 ist andererseits mit einem Punkt D verbunden, der über den Kondensator C122 mit einem an einem konstanten Potential (Masse) liegenden Punkt verbunden ist. Der Punkt D ist weiter über den Transistor T125₅ dessen Steuerelektrode mit einem Sclialtpunkt 123 verbunden ist, mit einem Schaltpunkt 122 verbunden.

Fig. 24 zeigt das Signal VA am Eingang 121, die Spannung am Punkt B und die Taktsignale an den Punkten und 122, und Fig. 25 zeigt die Ladungszustande zum Zeitpunkt ti und nach, den Zeitpunkten ti, t2, t3, tk bzw. t5. Bis zum Zeitpunkt ti befindet sich, die Schaltung in einem Ausgangszustand, in dem die mit dem Transistor T120 verbundene Elektrode des Kondensators C121 auf einen Bezugspegel, der abgesehen von der Scliwellwertspannung Vth des Transistors T120 selber, der Spannung VL entspricht, aufgeladen und der Kondensator C122 auf einen Bezugspegel V1, der der durch, den Transistor T125 gebildeten Schwelle bei niedrigem Pegel des Taktsignals 0123 entspricht, aufgeladen ist (Fig. 25a). Zum Zeitpunkt ti wird dem Eingang eine Ladung +q zugeführt (Fig. 25b). Die entsprechende Spiegelladung fliesst über die durch den Transistor T120 gebildete Schwelle zum Kondensator C122. Zum Zeitpunkt t2 wird am Eingang 121 die Spannung VA auf den ursprünglichen Pegel zurückgeführt. Da der Kondensator C121 entladen war, bis der Punkt B eine Spannung VL führte, kann die Ladung q. nicht entzogen werden, weil der Transistor T120 dann sperrt, während die Spannung am Punkt B um eine der Ladung -q entsprechende Spannung abnimmt. Die dann erhaltene Situation zeigt Fig. 25c Zum Zeitpunkt t3 wird der Transistor T125 in den leitenden Zustand geschaltet und bildet eine Schwellwertspannung V] zwischen dem Kondensator C122 und dem Punkt 122. Dem Punkt 122 wird ein positiver Spannungsimpuls zugeführt. Die dann erhaltene Situation zeigt Fig. 25d, in der die Kondensatoren C121 und C122 auf den hohen Pegel am Punkt 122 aufgeladen sind. Zum Zeitpunkt tk nimmt die Spannung am Punkt 122 ab, wodurch sich der Kondensator C121 bzw. C122 über die Schwelle VL bzw. V1 entlädt (Fig.25e) die dabei netto auf den Kondensatoren C121 übertragene

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Ladung ist dann gleich q, und eine Ladung gleich q fliesst zum Eingang 121 zurück. Wenn zum Zeitpunkt t5 der Transistor TI25 gesperrt wird, wird wieder der Ausgangszustand erhalten (Fig. 25f). Auf diese Weise ist, ohne dass einer am Eingang 121 vorhandenen Quelle Ladung entzogen ist, der Ladungszustand der Schaltung wiederhergestellt. Die positive Signalladung kann zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 abgetastet werden. Dazu ist dem Punkt D ein Source-Folger mit Transistor T123 und Source-Widerstand R zugeordnet. Das Source-Signal am Punkt 127 kann dann zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 abgetastet werden, z.B. wie es bei der Schaltung nach Fig. 18 erfolgte. Statt der in Fig. 23 verwendeten Abtastschaltung kann die dynamische Abtastschaltung nach Fig. 20 verwendet werden.

Die Schaltung nach Fig. 23 kann von mehreren Quellen herrührende Ladungen zueinander addieren, z.B. dadurch, dass der Punkt B zwischen dem Kondensator C121 und dem Transistor T120 über jeweils einen Kondensator mit mehreren Eingängen verbunden wird.

In der Schaltung nach Fig. 23 kann die positive Signalladung +q detektiert werden. Fig. 2.6 zeigt eine ähnliche Schaltung, die aber zum Detektieren der negativen Signalladung -q eingerichtet ist. Im Vergleich zu der Schaltung nach Fig. 23 ist bei der Schaltung nach Fig. 2.6 der Kondensator CI32 mit einem Schaltpunkt 13^· und der Punkt 132 mit einem an einer Bezugsspannung V2 liegenden Punkt verbunden.

Fig. 27 zeigt das Eingangssignal VA und die Takt— signale 0134 und 0136 an den Punkten 134 bzw. I36.

Fig. 28 zeigt den Ladungszustand vor dem Zeitpunkt ti, zum Zeitpunkt t3, vor dem Zeitpunkt tk, nach dem Zeitpunk b t4 bzw. nach dem Zeitpunkt t5. Zum Zeitpunkt ti sind die Kondensatoren CI3I und CI32 auf den Bezugspegel VL bzw, V2 aufgeladen und ist der Transistor T135 leitend

^⁵ (Fig. 28a). Eine zwischen den Zeitpunkten ti und t2 zugeführte positive Ladung fliesst über die durch den Transistor TI30 gebildete Schwelle VL zum Punkt 132 ab. Nach dem Zeitpunkt t2 zum Zeitpunkt t3 sperrt der Transistor T135 (Fig.28b)

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Eine negative Signalladung -q wird zum Zeitpunkt t2 (oder später, und jedenfalls vor dem Zeitpunkt t4) dem Kondensator CI3I entzogen (Fig. 28c). Zum Zeitpunkt t4 wird dem Punkt 134 ein positiver Spannungsimpuls zugeführt, wodurch. der Kondensator CI3I aufgeladen wird (Fig. 28d). Zum Zeitpunkt t5 nimmt die Spannung am Punkt 134 ab und entlädt sich, der Kondensator CI3I auf den Pegel VL und ist die negative Signalladung -q auf den Kondensator CI32 übertragen (Fig. 28e). Zum Zeitpunkt t6 wird der Transistor TI35 wieder leitend, wodurch der Kondensator CI32 auf den Pegel V2 aufgeladen wird und die Schaltung auf ihre Ausgangspegel zurückgesetzt ist (Fig. 28a). Die Detektion der negativen Signalladung am Punkt E kann wieder auf gleiche ¥eise wie bei der Schaltung nach Fig. 22 erfolgen, und zwar zwischen den Zeitpunkten t5 und t6.

Fig. 2'9 zeigt eine Kombination der Schaltungen nach den Fig. 22 und 25, mit der sowohl die positive Signalladung +q als auch die negative Signalladung -q detektiert werden können. Die Schaltung enthält zwischen dem Eingang 141 und einem Transistor Τΐ4θ einen Kondensator C141. Der Transistor T14O ist andererseits mit einem Punkt E verbunden, der über den Kondensator CI42 mit dem Schaltpunkt 145 verbunden ist. Die Steuerelektrode des Transistors T14O ist mit einem Punkt i43 verbunden, der eine konstante Spannung VL führt. Der Punkt E ist über einen Transistor T145 mit einem Punkt D verbunden, wobei die Steuerelektrode des Transistors T145 mit dem Schaltpunkt 145 verbunden ist. Der Punkt D ist über den Kondensator C143 mit einem an einem Bezugspotential (Masse) liegenden Punkt und über einen Transistor T146, dessen Steuerelektrode mit dem Schaltpunkt 146 verbunden ist, mit einem Schaltpunkt 142 verbunden.

Fig. 30 zeigt ein Eingangssignal VA am Eingang 141 und die Taktsignale an den Schaltpunkten 145, 146 und 142, und Fig. 3I zeigt den Ladungszustand nach dem Zeitpunkt ti, zum Zeitpunkt t3> nach dem Zeitpunkt t3, nach dem Zeitpunkt t4, nach dem Zeitpunkt t5 bzw. nach dem Zeitpunkt t6. Die Schaltung wird dadurch zurückgesetzt, dass zum Zeitpunkt

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ti dem Punkt 142 ein positiver Spannungsimpuls zugeführt wird, wobei die Transistoren T145 und T146 leitend sind (Fig. 3Ta). Zum Zeitpunkt t2 wird die Spannung am Punkt herabgesetzt, wodurch sich der Kondensator C141 auf den durch den Transistor Τΐ4θ bestimmten Pegel VL entlädt, sich der Kondensator C14-2 auf den durch den Transistor T145 mit "niedrigem" Pegel des Taktsignals 0145 bestimmten Pegel V2 entlädt und sich der Kondensator C143 auf den durch den Transistor T146 bei "niedrigem" Pegel des Taktsignals 0146 bestimmten Pegel V1 entlädt, wonach zum Zeitpunkt t3 der Transistor T146 gesperrt wird (Fig. 31b). Nach dem Zeitpunkt t4 wird eine positive Ladung +q dem Kondensator Ci4i zugeführt, wobei die entsprechende Spiegelladung über die Transistoren Τΐ4θ und T145 zum Kondensator C143 fliesst (Fig. 31c). Nach dem Zeitpunkt t4 wird eine negative Signalladung -q dem Kondensator C141 zugeführt (Fig. 31d). Zum Zeitpunkt t5 wird die Spannung am Punkt 145 erhöht, wodurch sich der Kondensator C141 auflädt (Fig. 3"Ie). Zum Zeitpunkt t6 nimmt die Spannung am Punkt 145 wieder ab und ist die negative Ladung -q vom Kondensator C141 auf den Kondensator C142 übertragen (Fig. 3Tf)· Gerade nach dem Zeitpunkt t6 ist die positive Signalladung im Kondensator C143 und die negative Signalladung im Kondensator C142 vorhanden, wonach eine Abtastung beider Signale stattfinden kann. Eine Wiederherstellung des Ladungszustandes kann danach dadurch wieder erhalten werden, dass der Transistor T146 in den leitenden Zustand geschaltet und ein positiver Spannungsimpuls am Punkt 142 erzeugt wird, Fig. 32 zeigt einen Ladungsdifferenzverstärker zum Detektieren des Unterschiedes zwischen zwei positiven Signalladungen q1 und q2. Grundsätzlich besteht die Schaltung aus zwei Schaltungen nach Fig. 23, wobei der Eingang 151a, der Kondensator C151a, der Punkt 153» der Transistor T150a, der Kondensator C152a, der Transistor T155a, der Punkt 153a bzw. der Punkt I52 und der Eingang 151b, der Kondensator C151b, der Punkt 153, der Transistor T15Ob, der Kondensator C152b, der Transistor T155b, der Punkt 153b bzw. der Punkt I52 in der Schaltung nach Fig. 32 dem

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Eingang 121, dem Kondensator C121, dem Punkt 123, dem Transistor T120, dem Kondensator C122, dem Transistor T125, dem Punkt 123 bzw. dem Punkt 122 entsprechen. Die Kondensatoren C152a und C152b sind dagegen mit einem Punkt B verbunden. Dieser Punkt B ist über den Transistor TI56 mit dem Punkt 152 verbunden. Die Steuerelektrode des Transistors TI56 ist mit dem Punkt I56 verbunden, dem ein Taktsignal 0156 zugeführt wird.

Fig. 33 zeigt die Taktsignale 0156, 0153b, 0153a. bzw. 0152 an den Punkten 153b, 153a, bzw. 152. Zu einem Zeitpunkt to befindet sich die Schaltung in ihrem Ausgangszustand. Die Spannung am Punkt 152 ist dabei niedrig und die Transistoren T155a und T155b sind gesperrt und der Transistor Tl56 ist leitend. In einer diesem Zeitpunkt vorangehenden WiederherstelJungsstufe ist der Punkt B über den Transistor Tl56 auf den niedrigen Pegel des Punktes I56 (abgesehen von der Schwellwertspannung Vth dieses Transistors TI56) entladen. Der Transistor TI56 ist also gerade nicht leitend. Wenn nach dem Zeitpunkt to eine positive Signalladung q1 bzw. q2 dem Eingang 151a bzw. 151b zugeführt wird, fliesst die entsprechende Spiegelladung auf eine an Hand der Fig. 23 bis 25 beschriebene Weise zum Kondensator CI52 bzw. C152b und erzeugt auf diesen Kondensatoren eine Signalspannung V1 bzw. V2; die Ladeströme fliessen dabei über den Transistor Tl56 zum Punkt 152.

Eine darauffolgende negative Signalladung bleibt am Kondensator C151a bzw. C151b vorhanden. Zum Zeitpunkt ti wird der Transistor T155b in den leitenden Zustand und der Transistor Tl56 in den nichtleitenden Zustand geschaltet. Dadurch erreicht der Punkt zwischen dem Transistor T15Ob und dem Transistor T155b das niedrige Potential des Punktes 153b (abgesehen von der Scliwellwertspannung Vth des Transistors) und nimmt die Spannung am Punkt B um V2 ab. Der Transistor TI56 ist dabei nichtleitend, und die Kondensa— ³^ toren C152a und C152b liegen dann in Reihe zwischen dem Punkt 153b und dem Punkt D zwischen dem Transistor T150a und dem Transistor Tl55a. Die Signalspannung am Punkt D wird dann zu diesem Zeitpunkt ti gleich V1—V2 und kann

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auf die an Hand der Fig. 18 oder der Fig. 20 beschriebene Weise abgetastet werden. Zum Zeitpunkt t2 werden die Transistoren T155a und T56 in den leitenden Zustand geschaltet, während der Transistor T155t> leitend bleibt.

Die Spannung am Punkt I52 wird zu diesem Zeitpunkt erhöht und zum Zeitpunkt t3 wieder herabgesetzt, wodurch auf die an Hand der Fig. 22 bis 2k beschriebene ¥eise die Kondensatoren C151a, C151b, C152a und C152b auf den Bezugspegel zurückgeführt werden, wobei der Punkt B über den Transistor TI56 wiederhergestellt wird. Zum Zeitpunkt tk werden die Transistoren T155a und T155b wieder in den nichtleitenden Zustand geschaltet, wonach eine neue Detektion stattfinden kann. Der Punkt D und der Punkt zwischen den Transistoren T150b und T155t< können auch auf die Spannung am Punkt I52 bei niedrigem Pegel des Taktsignals 0152 zurückgeführt werden, wobei dann beim Auslesen der Transistor TI 55b derart in den leitenden Zustand geschaltet werden kann, dass die Reihenschaltung der Kondensatoren C152a und C152b zwischen dem Punkt D und dem Punkt 152 angeordnet ist.

Ausserdem kann die Spannung VL eine geschaltete Spannung sein, was ebenfalls für z.B. die Ausführungen nach den Fig. 23 bis 3k und ko und kl zutrifft.

Fig. "2>k zeigt eine Abwandlung des Ladungsdifferenzverstärkers nach Fig. 32. Der Eingang I6ia bzw. i6ib ist über den Kondensator Ci6ia bzw. Ci6'lb und den Transistor T160a bzw. Ti6Ob mit dem Punkt Ea bzw. Eb verbunden. Die Steuerelektroden der Transistoren Ti60a und Ti6Ob sind mit einem Punkt I63, der eine konstante Spannung VL führt, verbunden. Der Punkt Ea bzw. Eb ist über den Kondensator Ci62a bzw. Ci62b in Reihe mit dem Transistor TI65 mit dem Schaltpunkt i64 verbunden. Die Steuerelektrode des Transistors T165 ist mit dem Schaltpunkt 165 verbunden. Die Punkte Ea und Eb sind über den Transistor TI67, dessen Steuerelektrode mit einem Schaltpunkt 167 verbunden ist, miteinander verbunden. Der Punkt Ea ist ausserdem über den Transistor T166, dessen Steuerelektrode mit dem Schaltpunkt 166 verbunden ist, mit dem Punkt l6k verbunden.

Fig. 35 zeigt die Taktsignale $165, 0167, 0166 bzw.

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23.2.1980 3<r PHN 9^28

0 ·164 an den Punkten 165, 167, 166. bzw,. i64.Zu einem Zeitpunkt to sind alle Kondensatoren auf einen Bezugspegel aufgeladen. Die Transistoren T166 und TI67 sind dabei gesperrt, während der Transistor T165 leitend ist und der Punkt 164 eine niedrige Spannung führt. Die der Signalladung q1 bzw. q2 am Eingang i6ia bzw. I6ib entsprechende Spiegelladung kann dann über den Kondensator Ci6ia bzw. Ci6ib und den Transistor Ti60a bzw. Ti6Ob zum Kondensator Zi62a bzw. Ci62b fliessen und an diesem eine Signalspannung VI bzw. V2 erzeugen. Eine darauffolgende negative Signalladung wird dem Kondensator Vi6ia bzw. Ci6ib entzogen, und zwar völlig auf gleiche Weise, wie an Hand der Fig.23 bis 25 beschrieben ist. Zum Zeitpunkt ti wird der Transistor TI65 in den nichtleitenden Zustand und der Transistor TI67 in den leitenden Zustand geschaltet, wodurch die Kondensatoren Ci62a und Ci62b in Reihe zwischen dem Punkt l6k und dem Punkt D angeordnet werden. Die Signalspannung am Punkt D wird dann gleich V1—V2 und kann auf die beschriebene Weise abgetastet werden. Zum Zeitpunkt t2 werden die Transistoren T165 und T166 in den leitenden Zustand geschaltet, während der Transistor TI67 bereits leitend war, wodurch die Kondensatoren Ci62a und Ci62b kurzgeschlossen und auf den Bezugspegel entladen werden. Dadurch, dass gleichzeitig ein positiver Spannungsimpuls am Punkt Λ6Κ erzeugt wird, werden die Kondensatoren Ci6ia und Ci6ib wieder auf den Bezugspegel aufgeladen.

Die Schaltungen nach den Fig. 32 und 3^- weisen den Nachteil auf, dass die Kondensatoren C152a und C152b, ebenso wie die Kondensatoren Ci62a und Ci62b, genau gleich sein sollen, weil die Signalspannungen V1 und V2 durch diese Kapazitätswerte bestimmt werden. Denn die eine Signal— ladung q1 erzeugt eine Signalspannung V1 = qi/C1 und die andere eine Signalspannung V2 = q2/C2, wodurch gilt:

γι _ V2 - _
"CI C2 '

was für C1 = C2 = Co gleich — (q1-q2) ist.

Die Schaltung nach Fig. 36 enthält einen Eingang 171a bzw. 171b, der über den' Kondensator G171a und den Transistor

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3Q14523

23.2.1980 -3⁵T PHN 9^28

T170a bzw. über den Kondensator C171b und den Transistor T170b mit dem Punkt Ea bzw. Eb verbunden ist. Die Steuerelektroden der Transistoren T170a und T170b sind mit einem Punkt 173» der eine konstante Spannung VL führt, verbunden. Der Punkt Ea ist über den Kondensator C172a in Reihe mit dem Transistor T175 an einen Schaltpunkt 17^ angeschlossen. Die Steuerelektrode des Transistors T175 ist mit einem Schaltpunkt 175 verbunden. Der Punkt Eb ist über den Kondensator C172b mit dem Schaltpunkt 17^· verbunden.

Der Punkt Ea ist über den Transistor T177a mit dem Schaltpunkt 17k und der Punkt Eb über den Transistor T177b mit dem Punkt zwischen dem Kondensator C172a und dem Transistor T175 verbunden. Die Steuerelektroden der Transistoren T177a und T177t> sind mit einem Schaltpunkt 177 verbunden.

Fig. 37 zeigt zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 36 die Taktsignale 0175, 0177 bzw. 0174 an den Punkten 175, 177 bzw. 174. Zum Zeitpunkt to sind die Kondensatoren C171a, C171b und C172a und C172b auf den Bezugspegel aufgeladen. Der Transistor T175 ist leitend, und die Transistoren T177a und T177b sind nichtleitend. Die dem Eingang 171a bzw. 1711> zugeführte positive Signalladung +q1 bzw. +q2 flies st auf die an Hand vorhergehender Figuren beschriebene ¥eise zum Kondensator C172a bzw. C172b, während die darauffolgende negative Signalladung -q1 bzw. -q2 dem Kondensator C171a bzw. C171t> entzogen wird. Zum Zeitpunkt ti wird der Transistor T175 in den nichtleitenden Zustand geschaltet und werden die Transistoren T177a und T177b in den leitenden Zustand geschaltet, wodurch der Kondensator C172a zum Kondensator C172b gegensinnig parallel geschaltet wird. Die Signalladungen q1 und q2 an diesen Kondensatoren fHessen zusammen, und an dieser Antiparallelschaltung verbleibt eine Signalladung gleich q2-q1, die am Punkt Eb eine Signalspannung gleich —— (q2-qi) ergibt, wobei Cp die Kapazi-

Op

tat der Parallelschaltung der Kondensatoren C172a und C172b ist. Diese Signalspannung kann auf die obenbeschriebene Weise abgetastet werden. Zum Zeitpunkt t2 wird der Transistor TI75 in den leitenden Zustand geschaltet, wodurch die

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23.2.1980 &Z PHN 9^28

Kondensatoren C172a und C172b kurzgeschlossen werden. Dadurch., dass zu demselben Zeltpunkt oder danach ein positiver Spannungsimpuls dem Punkt 17^- zugeführt wird, wird auch die Ladung an den Kondensatoren C171a und C171b auf die an Hand vorhergehender Figuren beschriebene Weise wiederhergestellt. Nach dem Sperren der Transistoren T177a und T177t> zum Zeitpunkt t"} ist die Schaltung wieder für eine folgende Ladungsdetektion bereit.

Fig. 38 zeigt eine Alternative für den Ladungsdifferenzverstärker nach den Fig. 32, 3k und 36, wobei die Kondensatoren nicht in Reihe oder parallelgeschaltet werden. Zur Illustrierung einer möglichen Anwendung eines Ladungsdifferenzverstärkers zeigt diese Figur zwei ladungsgekoppelte Anordnungen BBD1 und BBD2, im vorliegenden Beispiel Eimerkettenspeicher. Diese sind bekanntlich aus je der Reihenschaltung einer Anzahl von Transistoren mit je einem Kondensator zwischen der Steuerelektrode und der Drainelektrode aufgebaut. Von jedem der Eimerkettenspeicher bildet ein Kondensator C181a bzw. C181b einen Teil des Ladungsdifferenzverstärkers, statt mit "der Steuerelektrode des zugehörigen Transistors verbunden zu sein. Ahnliche Anwendungen sind auch mit den Ladungsdifferenzverstärkern nach den Fig. 32, 3k und 36 möglich, während sie zum nichtdestruktiven Auslesen eines Eimerkettenspeichers auch mit den Schaltungen nach den Fig. 23, 26 und 29 anwendbar sind.

Im Ladungsdifferenzverstärker nach Fig. 38 ist der Kondensator Ci8ia bzw. Ci8ib über den Transistor Ti80a bzw. Ti8Ob mit dem Punkt Ea bzw. Eb verbunden. Die Steuerelektroden der Transistoren Ti8Oa und Ti8Ob sind mit einem Schaltpunkt 183 verbunden. Der Punkt Ea bzw. Eb ist ub-er den Kondensator Ci82a bzw. Ci82b mit einem an einem festen Potential (Masse) liegenden Punkt verbunden. Der Punkt Ea ist über den Transistor TI85 mit dem Ausgangspunkt 182 verbunden., der über den Kondensator C183 mit einem Schaltpunkt 184 verbunden ist. Die Steuerelektrode des Transistors TI85 ist mit dem Punkt Eb verbunden.

Fig. 39 zeigt zur Erläuterung der Wirkungsweise .der

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23.2.1980 3^r PHN 9^28

Schaltung nach Fig. 38 ein Signal q, das eine Stufe des Ladungstransports einer Ladung q1 in BBD1 oder einer Ladung q2 in BBD2 an den Stellen der Punkte 181a bzw. 181b darstellt, und auch die Taktsignale 0183 bzw. 0184 an den Schaltpunkten I83 bzw. 184. Zum Zeitpunkt ti wird in BBD1 bzw. BBD2 eine Ladung +q1 bzw. +q2 (p-Kanal-BBD) zu dem mit dem Punkt 181a bzw. 181b verbundenen Kondensator Ci8ia bzw. Ci8ib transportiert. Die Spiegelladung q1 bzw. q2 fliesst dabei über den Transistor Ti80a bzw. Ti80b mit "niedrigem" Taktsignal an der Steuerelektrode zum Kondensator Ci82a bzw. Ci82b. Wenn zum Zeitpunkt t2 diese Ladung q1 bzw. q2 am Punkt 181a bzw. 181b von BBD1 bzw. BBD2 weitertransportiert werden würde, kann dies nicht stattfinden, weil die dem Transistor Ti80a bzw. Ti80b zugewandte Seite des Kondensators Ci8ia bzw. Ci8ib mit dem dann nichtleitenden Transistor Ti80a bzw. Ti8Ob verbunden ist, so dass die Spannung an diesen Elektroden um eine dieser negativen Signalladung entsprechende Spannung abnimmt. Zum Zeitpunkt t2 werden die Transistoren Ti80a und Ti8Ob gesperrt, um eine vorzeitige Wiederherstellung der Ladung an den Kondensatoren Ci8ia und C181b zu verhindern. Dem Punkt 184 wird ein positiver Impuls zugeführt. Dadurch wird der Kondensator CI82a weiter aufgeladen. Wenn die Spannung am Punkt 184 zum Zeitpunkt t3 wieder abnimmt, entlädt sich der Kondensator C182 auf einen Pegel, der durch die Ladung am Kondensator Ci82b bestimmt wird. Bei Gleichheit der Kondensatoren Ci82a und Ci82b ist dann ein Netto—Ladungstransport zum Kondensator C183 gleich q1—q2. Zum Zeitpunkt t4 nimmt die Spannung am Punkt 183 wieder auf Vl ab. Eine darauffolgende Wiederherstellungsstufe, z.B. mit der Schaltung nach Fig. 42, ermöglicht es, dass die Eimerkettenspeicher die Ladungen q1 und q2 wieder entziehen, wobei die entsprechendeil Spiegelladungen zu den Kondensatoren Ci8ia und Ci8ib fliessen.

Fig. 40 zeigt eine Alternative für die Schaltung nach Fig. 29 zur Speicherung sowohl der positiven als auch der negativen Spiegelladung des Kondensators CI91. Dieser Kondensator C191 ist über den Transistor T190,

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23.2.1980 2k PHN 9^+28

dessen Steuerelektrode mit einem Punkt 193 verbunden ist, der eine feste Spannung VL führt, mit einem Punkt A verbunden. Dieser Punkt A ist über den Transistor T195» dessen Steuerelektrode mit einem Schaltpunkt 195 verbunden ist, dem ein Taktsignal 0195 zugeführt wird, mit einem Punkt Ea verbunden, der über einen Kondensator C192 mit einem Punkt 19^· verbunden ist, und ausserdem ist Punkt A über einen Transistor T196, dessen Steuerelektrode mit einem Schaltpunkt 196 verbunden ist, dem ein Taktsignal 0196 zugeführt wird, mit einem Punkt Eb verbunden, der über einen Kondensator C193 mit einem Schaltpunkt 197» dem ein Taktsignal 0193 zugeführt wird, verbunden ist.

Wenn dem Kondensator CI9I eine positive Ladung +q zugeführt und der Transistor T195 in den leitenden Zustand geschaltet wird, fliesst diese Ladung +q zum Kondensator CI92, wobei der Punkt 19^+ mit einem an einem festen Potential liegenden Punkt verbunden sein kann. Die dann am Kondensator CI9I erscheinende Ladung -q kann auf den Kondensator C193 dadurch übertragen werden, dass der Transistor T195 in den nichtleitenden Zustand geschaltet, der Transistor T196 in den leitenden Zustand geschaltet und dem Punkt ein positiver Spannungsimpuls zugeführt wird. Da die Transistoren T195 und T196 nicht gleichzeitig leitend sind, können die Punkte 197 und 19^· auch miteinander verbunden werden.

Bei der obenstehenden Betrachtung wurde davon ausgegangen, dass zunächst die positive Ladung und dann die negative Ladung erscheint. ¥enn diese Reihenfolge nicht bekannt ist, muss, wenn der Transistor T195 ±n den leitenden Zustand geschaltet wird, auch am Punkt 19^- ein positiver Spannungsimpuls erzeugt werden.

Bei der Schaltung nach Fig. 4θ sind, wie bei z.B. der Schaltung nach Fig. 8, eine Anzahl von Abwandlungen möglich. So kann der Schwellentransistor TI90 entfallen,

³^ wenn der niedrige Pegel der Taktsignale an den Punkten 195 und 196 als Schwelle verwendet wird, was jedoch den ungünstigen Einfluss eines Unterschiedes zwischen den Schwellwertspannungen Vth der Transistoren T195 und TI 96

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23.2.1980 5^ PHN 9^+28

vergrössert„ Auch, können Schwellentransistoren, statt eines Transistors TI90 zwischen dem Punkt A und dem Kondensator C191 j zwischen dem Punkt A und den Transistoren T195 und TI96 eingeschaltet werden, wobei diese Schwellentransistoren einfach dadurch gebildet werden können, dass eine zusätzliche Steuerelektrode an den Kanälen der Transistoren T195 und TI96 angebracht wird.

Fig. 41 zeigt einen Ladungsdifferenzverstärker, in dem das Prinzip nach Fig. kO angewendet wird. Dieser Verstärker besteht aus zwei Schaltungen nach Fig. kO mit gemeinsamen Kondensatoren C202 und C203, wobei die Transistoren T205a und T2O5b, wie die Transistoren T2O6a und T2O6b, mittels eines Taktsignals 0205 bzw. 0206 zusammengeschaltet werden. Eine Spiegelladung der Ladung q1 bzw. q2, die dem Kondensator C201a bzw. C201b zugeführt wird (ungeachtet der Polarität), wird auf den Kondensator C202 bzw. C203 dadurch übertragen, dass die Transistoren T205a und T2O5b in den leitenden Zustand geschaltet werden und ein positiver Spannungsimpuls am Punkt 20^- erzeugt wird.

Die darauf folgende komplementäre Spiegelladung -q1 bzw. -q2 wird auf den Kondensator C203 bzw. C202 dadurch übertragen, dass der Transistor T206a und der Transistor T206b in den leitenden Zustand geschaltet werden und ein positiver Spannungsimpuls am Punkt 204 erzeugt wird. Dadurch wird der Netto-Ladungstransport zum Kondensator C202 gleich q1—q2 und der Netto-Ladungstransport zum Kondensator C203 gleich q2-q1.

Fig. kZ zeigt eine mögliche Schaltung zur Wiederherstellung des Ladungszustandes bei den Schaltungen nach den Fig. 38, kO und k-λ . Dazu ist der Punkt Ea über einen Transistor T217, dessen Steuerelektrode mit dem Schaltpunkt 217 verbunden 1st, mit einem Punkt 212 und der Punkt Eb über einen Transistor T218, dessen Steuerelektrode mit dem Schaltpunkt 217 verbunden ist, mit dem Punkt 212 verbunden. Die Ladung an den mit den Punkten Ea und Eb verbundenen Kondensatoren (Ci82a, C182b, C192, C 1 93, C202 und C203) kann auf den Pegel VI und die Ladung an den zugehörigen Eingangskondensatoren (Ci8ia, Ci8ib, CI9I,

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3014523

23.2.1980 2& PHN 9428

so

C201a und C201b) auf den Pegel VL (die Spannung an den Steuerelektroden der Transistoren Ti80a, Ti80b, T190,T200a und T200b) bei leitendem Zustand der Schalttransistoren Ti80a, Tl8Ob, ΊΊ95, T196, T205a, T2O5b, T206a und T2O6b zurückgeführt werden, indem dem Punkt 212 ein positiver Spannungsimpuls zugeführt und die Spannung am Punkt 217 auf den Pegel V1 (abgesehen von der Schwellwertspannung der Transistoren T217 und T218) herabgesetzt wird, wobei der Pegel V1 niedriger als oder gleich dem Pegel VL sein soll.

Da bei den Schaltungen nach den Fig. kO und 41 beide Spiegelladungen (+q. und — q) transportiert sind, ist am Ende des Auslesevorgangs die Ladung an den Eingangskondensatoren CI91, C201a und C201b bereits wiederhergestellt, wenn etwaige Leckentladungen vernachlässigt werden. In diesem Falle ist es genügend, die Ladung an den Kondensatoren C192, C193, C202 und C203 wiederherzustellen, was auf die verschiedenen beschriebenen Weisen erfolgen kann, z.B. dadurch, dass dem Punkt 212 eine Spannung VI zugeführt -wird und die Transistoren T217 und T218' kurzzeitig in den leitenden Zustand geschaltet werden.

Bei den Schaltungen nach den Fig. 40 und 4i'ist die Signalladung am Kondensator C192 bzw. C202 zu der Signalladung am Kondensator C193 bzw. C203 komplementär. Bei den Schaltungen kann die Ladung im einen Kondensator mit der Ladung im anderen Kondensator wiederhergestellt werden, zu welchem Zweck die Punkte Ea und Eb über einen Transistor T219 kurzgeschlossen werden können. Um jedoch etwaige weggeleckte Ladungen wiederherzustellen, ist es zu bevorzügen, ausserdem gleichzeitig über die Transistoren T217 und T218 eine Wiederherstellung vorzunehmen.

Das Prinzip der Erfindung kann auch zur Bildung einer Eimerke 11 en spei eher anordnung (BED) oder einer ladungsgekoppelten Anordnung (CCD) angewandt werden, die imstande ist, positive und negative Signalladungen zu transportieren. Dazu können nicht ohne weiteres eine Anzahl von Vorrichtungen nach Fig. 6 hintereinander geschaltet werden, weil bei der Schaltung nach Fig.6 der Bezugspegel

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23.2ο 1980 SfT PHN 9^28

(q1) am Ausgang niedriger als der (Qo) am Eingang liegt
(Fig.7a). Wenn das dem Punkt 44 zugeführte Taktsignal ein Signal mit drei Pegeln ist, und zwar "niedrig" und "hoch" mit einem Zwischenpegel, wobei der Bezugspegel am Ausgang dem am Eingang entspricht (siehe Ladungszustand in Fig„7d), kann dies ohne weiteres erfolgen. Eine solche Möglichkeit zeigt Fig. 43.

In Fig_o 43 sind von einer Verzögerungsleitung, die
nach dem erfindungsgemässen Prinzip wirkt, vier Stufen

mit je einem Transistor T221, T222, T223 bzw. T224, deren Steuerelektroden mit einem Schaltpunkt 221, 223> 225 bzw. 227 verbunden sind, dargestelllt. Mit dem Verbindungspunkt zwischen jeweils zwei Transistoren ist ein Kondensator
C220, C221, C222, C223 ... verbunden, dessen anderer An-

Schluss mit einem Schaltpunkt 220, 222, 224 bzw. 226 verbunden ist.

Fig. 44 zeigt die den unterschiedlichen Schaltpunkten zugeführten Taktsignale 01, 02, 03 und 0k, wobei das
Taktsignal 0Λ der mit dem Schaltpunkt 221 verbundenen

Steuerelektrode des Transistors T221 und jeweils der

Steuerelektrode jedes zweiten darauffolgenden Transistors, das Taktsignal 02 dem Schaltpunkt des Kondensators C221
und jeweils dem mit jedem zweiten darauffolgenden Kondensator verbundenen Schaltpunkt, das Taktsignal 03 der mit

dem Schaltpunkt 223 verbundenen Steuerelektrode des Transistors T222 und jeweils der Steuerelektrode jedes
zweiten darauffolgenden Transistors und das Taktsignal 0k dem Sphaltpunkt 224 und jeweils dem mit jedem zweiten
auf den Kondensator C222 folgenden Kondensator verbundenen Schaltpunkt zugeführt wird. Bei den Taktsignalen nach
Fig. 44 zeigt Fig. 45 die Ladungszustände zu den Zeitpunkten tO, ti, t2 bzw. t3.

Zum Zeitpunkt to ist das Taktsignal 01 "hoch" und
03 "niedrig"; dann sind alle Transistoren T221, T223 und

folgende gesperrt und die Transistoren T220, T222, T224
und folgende leitend und liegt zu diesem Zeitpunkt das
Taktsignal 02 auf dem mittleren Pegel VO und ist das Taktsignal 0k "niedrig" und enthalten alle Kondensatoren eine

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23.2.1980 *fc PHN 9428

Bezugsladung QO, wobei die Kondensatoren C221 , C223 und folgende auf den Pegel VL und die übrigen auf einen niedrigen Pegel aufgeladen sind. Bei der Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach. Fig. 43 wird dabei davon ausgegangen, dass der Kondensator C220 eine positive Signalladung +q und der Kondensator C222 eine negative Signalladung -q enthält. Diese Situation zeigt Fig. 45a. Zum Zeitpunkt ti werden der Transistor T221 und der Transistor T223 (wie jeder zweite folgende Transistor) mit einem Schwellwertpegel VL in den leitenden Zustand geschaltet und die Transistoren T220, T222, T224 und folgende in den nichtleitenden Zustand geschaltet. Zu gleicher Zeit wird die Spannung an den Punkten 222 und 226 erhöht (02 "hoch") und die Spannung an den Punkten 220, 224 und folgenden auf den Bezugspegel VO gebracht. Dadurch wird der Kondensator C220 vom Kondensator C221 her und der Kondensator C222 vom Kondensator C223 her aufgeladen (Fig. 45b). Zum Zeitpunkt t2 nimmt die Spannung am Punkt 222 und am Punkt 226 ab, wodurch sich der Kondensator C220 bzw. C222 auf den Pegel VL zum Kondensator C221 bzw. C223 entlädt und die Ladungen q1 bzw. q2 auf den Kondensator C222 bzw. C224 übertragen werden, wonach zum Zeitpunkt t3 die Transistoren T221 und T223 wieder in den nichtleitenden Zustand geschaltet werden (Fig. 45c). Zum Zeitpunkt t4 wird die Spannung an den Punkten 222 und 226 wieder auf den Bezugspegel VO zurückgeführt (Fig. 45d). Der Ladungszustand entspricht dann wieder der Situation nach Fig. 45a, wobei jedoch die Signalladungen alle auf den folgenden Kondensator übertragen sind. Zu demselben Zeitpunkt kann die

³" folgende Stufe anfangen, wobei sich derselbe Zyklus um eine Stufe verschoben wiederholt.

Die Schaltung nach Fig. 43 weist den Nachteil auf, dass Taktsignale (02 und 04) mit drei Pegeln erforderlich sind. Fig. 46 zeigt eine Abwandlung, bei der Taktsignale mit nur zwei Pegeln verwendet werden. Die Schaltung ist der nach Fig. 43 gleich, mit der Massgabe, dass das Taktsignal für die Punkte 231, 235 und alle in dieser Reihenordnung folgenden Punkte nun entfallen ist und dass diesen

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23 = 2.1980 9=9 PHN 9428

Punkten eine konstante Spannung VR zugeführt wird, die höher als der niedrige Pegel VL des den Steuerelektroden der Transistoren T232, T234 und der folgenden Transistoren zugeführten Taktsignals 01, aber niedriger als der hohe Pegel ist»

Fig. 47 zeigt das Taktsignal 01, 02 bzw. 03, das den Punkten 233, 237 und folgenden, den Punkten 230, 234, und folgenden bzw. den Punkten 232, 236 und folgenden zugeführt wird, während Fig. 48 den Ladungszustand zu den Zeitpunkten tO_o ti, t2, t3, t4 und t5 zeigt. Zum Anfangszeitpunkt tO sind die Transistoren T232 und T234 in den nichtleitenden Zustand geschaltet, ist die Spannung an den Punkten 230, 234 und 238 hoch und die Spannung an den Punkten 232 und 236 niedrig. Es wird angenommen, dass zu diesem Zeitpunkt eine positive Signalladung +q1 am Kondensator C230 und eine negative Signalladung -q2 am Kondensator C232 vorhanden ist (Fig. 48a). Die positive Signalladung -hq1 wird dabei sofort über die Schwelle VR zum Kondensator C23I abfliessen. Zum Zeitpunkt ti wird die Spannung an den Punkten 232, 236 und 238 erhöht, wodurch sich die Kondensatoren C231 und C233 bis oberhalb der Schwelle VR aufladen (Fig. 48b). Zum Zeitpunkt t2 wird die Spannung an den Punkten 232 und 236 wieder herabgesetzt, so dass die Kondensatoren C230, C232 und C234 auf den Bezugspegel VR entladen werden. Die Signalladung +q1 bzw. -q2 ist dabei auf den folgenden Kondensator C231 bzw. C233 übertragen (Fig. 48c). Zum Zeitpunkt t3 werden die Transistoren T230 T232 und T234 in den leitenden Zustand geschaltet mit einer Schwelle VL, die genügend weit unterhalb der Schwelle VR

^ liegt. Dabei fliesst Ladung aus den Kondensatoren C23O, C232 und C234 zu den ihnen vorangehenden Kondensatoren C229, C23I bzw. C233 ab (Fig. 48d). Zum Zeitpunkt t4 nimmt die Spannung an den Punkten 230, 234 und 238 ab, wodurch die Kondensatoren C229, C231 und C233 auf den Bezugspegel VL entladen werden und die Signalladung +qi bzw. -q2 auf den Kondensator C232 bzw. C234 übertragen ist (Fig. 48e). Zum Zeitpunkt t5 werden die Transistoren T230, T232, T234 und alle zweiten darauffolgenden Transistoren wieder in den

3QU529

23.2.1980 ice PHN 9428

nichtleitenden Zustand geschaltet und wird die Spannung an den Punkten 230, 234 und 238 wieder erhöht (Fig. 48f) . Die Situation entspricht dann wieder der in Fig. 48a dargestellten Situation, wobei die Signalladungen zwei Stufen weiter transportiert sind und während dieses Transports die Bezugsladungen an den unterschiedlichen Kondensatoren auf Pegel VL bzw. VR zurückgeführt sind.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die gezeigten Ausführungsformen. Unterschiedliche Abwandlungen sind möglich. Statt p-Kanal transistoren können η-Kanal transistoren verwendet werden. Eine Kombination von p- und n-Kanaltransistoren, insbesondere bei den beschriebenen Ladungsdifferenzverstärkern, ist möglich. Auch kann das erfindungsgemässe Prinzip mit Bipolartransistoren angewendet werden. Bei Anwendung von Feldeffekttransistoren mit isolierter Gate-Elektrode sind die bei ladungsgekoppelten Anordnungen (CCD) bekannten Techniken, wie eine derartige Ausbildung der unterschiedlichen Transistoren und der unterschiedlichen Kondensatoren, dass ein einziger Kanal mit mehreren isolierten Gate-Elektroderi versehen wird, ebenfalls anwendbar. Auch andere Formen der bei den unterschiedlichen Ausführungsformen beispielsweise gewählten Taktsignale sind möglich.

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Lee r s e

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Claims (1)

1. 23.2,1980 * PHN $kZ8

   PATENTANSPRÜCHE

   1. Verfahren zum Transportieren von Ladung beliebigen Vorzeichens von einer ersten Kapazität zu einem ersten Punkt über eine wenigstens -während dieses Transports zu dem ersten Punkt einen ersten Schwellwertpegel aufweisende Transistorschaltung, gekennzeichnet durch einen ersten Schritt, in dem die Transistorschaltung derart eingestellt ist, dass Ladungstransport von dem ersten Punkt zu der Kapazität auf derartige Weise möglich ist, dass die erste Kapazität von diesem ersten Punkt her auf den ersten Schwellwertpegel aufgeladen wird, und durch einen zweiten Schritt, in dem die Transistorschaltung derart eingestellt ist, dass sich die erste Kapazität auf den ersten Schwellwertpegel zu dem ersten Punkt entlädt.

   2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, die gekennzeichnet wird durch einen ersten Punkt, eine erste Kapazität, eine zwischen die erste Kapazität und den ersten Punkt aufgenommene Transistor-Schaltung und Taktsignale, die während einer ersten Zeitspanne die Transistorschaltung derart vorspannen, dass Ladungstransport von dem ersten Punkt zu der ersten Kapazität stattfindet, und die während einer zweiten Zeitspanne die Transistorschaltung derart vorspannen, dass sich die erste Kapazität zu diesem ersten Punkt auf einen während dieser zweiten Zeitspanne durch die Transistorschaltung bestimmten Schwellwertpegel entlädt.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Transistorschalfcung einen ersten Transistor mit einer ersten und einer zweiten Hauptelektrode und einer Steuerelektrode enthält, wobei die erste Hauptelektrode mit der ersten Kapazität, die zweite Hauptelektrode mit dem ersten Punkt und die Steuerelektrode während wenigstens der ersten Zeitspanne mit einer ersten Spannungsquelle zum Festlegen des genannten Schwellwertpegels verbunden ist,

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   23.2,1980 2 PHN

   wobei ein. Taktsignal iflit dein er steil. Punkt gekoppelt um während <ier ersten Zeitspanne diesen ersten Punkt auf eine derartige Spannung vorzuspannen., dass Ladungstransport von dem ersten Punkt zu. der ersten Kapazität stattfindet_s und um während der zweiten Zeitspanne diesen ersten Punkt auf eine derartige Spannung vorzuspannen j dass Lädungs^ transport von der ersten Kapazität zu diesem ersten Punkt über den genannten Schwellwertpegel stattfindet. k. Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Punkt und der genannten ersten Schaltspannungsquelle eine zweite Kapazität angeordnet ist.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder hi dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Taktsignal mit der Steuerelektrode des ersten Transistors gekoppelt ist j um den ersten Transistor während der zweiten Stufe auf den genannten Schwellwertpegel zu schalten und um den ersten Transistor während einer dritten der ersten Stufe vorangehenden Stufe in den nichtleitenden Zustand zu schalteni

   6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder h^ dadurch ge— kennzeichnet, dass zwischen dem ersten Punkt und der ersten Kapazität ein zweiter Transistor in Reihe mit dem ersten Transistor angeordnet ist, und dass ein zweites Taktsignal mit der Steuerelektrode des zweiten Transistors gekoppelt ist, um während der ersten und der zweiten Stufe den zweiten Transistor in den leitenden Zustand zu schalten und um während einer dritten der ersten Stufe vorangehenden Stufe den zweiten Transistor in den nichtleitenden Zustand zu schalten.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet j dass die Transistorschaltung einen ersten Transistor mit einer ersten und einer .zweiten Hauptelektrode und einer Steuerelektrode enthält, wobei die erste Hauptelektrode über die erste Kapazität mit einem zweiten Punkt, die zweite Hauptelektrode mit dem ersten Punkt und die Steuerelektrode mit einem dritten Punkt verbunden ist und ein erstes Taktsignal mit dem zweiten und dem dritten Punkt gekoppelt ist, um während der ersten Zeitspanne die Spannung am zweiten und am dritten Punkt auf derartige Pegel zu

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   23.2.1980 3 PHN 9^28

   schalten, dass Ladungstransport von dem ersten Punkt zu der ersten Kapazität während dieser ersten Stufe stattfindet, und um während der zweiten Zeitspanne die Spannungen am zweiten und am dritten Punkt auf derartige Pegel zu schalten, dass Ladungstransport von der ersten Kapazität zu dem ersten Punkt stattfindet, wobei während der zweiten Zeitspanne der genannte Schwellwertpegel durch die Spannung am dritten Punkt bestimmt wird.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 7j dadurch gekennzeichnet, dass der erste Punkt über eine zweite Kapazität mit einem an einer festen Spannung liegenden Punkt verbunden ist.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Taktsignal während einer dritten, ausserhalb der ersten und der zweiten Zeitspanne liegenden Zeitspanne den ersten Transistor in den nichtleitenden Zu s t and s chalt e t.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Punkt und der ersten Kapazität ein zweiter Transistor in Reihe mit dem ersten Transistor angeordnet ist und dass ein zweites Taktsignal mit der Steuerelektrode des zweiten Transistors gekoppelt ist, um während der ersten und der zweiten Zeitspanne ,diesen zweiten Transistor in den leitenden Zustand zu schalten und um während einer dritten, ausserhalb der ersten und der zweiten Zeitspanne liegenden Zeitspanne den zweiten Transistor in den nichtleitenden Zustand zu schalten.

   11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kapazität mit der der Transistorschaltung zugekehrten Seite an einen Signalladungseingang angeschlossen ist.

   12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kapazität mit der von der Transistorschaltung abgekehrten Seite an einen Signalladungseingang angeschlossen ist.

   13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzei hnet, dass die Steuerelektrode des ersten Transistors wenigstens während der zweiten Zeitspanne mit einem Signalspannungseingang verbunden ist, so dass der

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   23.2-.1980 ■ 4 PHN 9428 '

   genannte Schwellwertpegel durch diese Signalspannung bestinmife wird. ■

   ΐ4. Vorrichtung nach einem- der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Steuerelektrode des' ersten Transistors eine dritte Kapazität verbunden ist_t die mit einem Signaleingang zum Empfangen einer Signalladüng gekoppelt ist»

   15· Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 11 oder 8 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Signalladungseingang und der ersten Kapazität ein Transistorschalter angeordnet ist, der mit einem derartigen Taktsignal gekoppelt ist, dass "er während der ersten und der zweiten Zeitspanne nichtleitend und während einer der ersten Zeitspanne vorangehenden Zeitspanne leitend ist.

   IS 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Punkt mit dem Eingang einer Abtastschaltung verbunden ist.

   17· Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der vierte Punkt mit einem Taktsignal verbunden ist, um während einer dritten, der zweiten Zeitspanne folgenden Zeitspanne eine PegelverSchiebung der Spannung am ersten Punkt zu bewirken.

   18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17» dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastschaltung einen dritten Transistor mit einer Steuerelektrode und einer ersten und einer zweiten Hauptelektrode enthält, wobei die Steuerelektrode mit dem ersten Punkt, die erste Hauptelektrode mit einem Ausgang und mit einer dritten Kapazität und die zweite Hauptelektrode mit einem Schaltpunkt verbunden ist, der mit einem derartigen Taktsignal gekoppelt ist, dass während einer dritten, der zweiten Zeitspanne folgenden • Zeitspanne die Spannung an diesem Schaltpunkt derart geschaltet wird, dass Ladungstränsport von diesem Schaltpunkt zu der dritten Kapazität stattfindet, und während einer vierten darauffolgenden Zeitspanne derart geschaltet wird, dass sich die dritte Kapazität auf einen durch die Ladung an der zweiten Kapazität bestimmten Pegel zu diesem Schaltpunkt entlädt.

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   23.2.1980 5 PHN

   19· Vorrichtung nach. Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kapazität mit der dem ersten Transistor zugekehrten Seite über einen dritten Transistor, dessen Steuerelektrode mit einem an einer festen Spannung liegenden Punkt verbunden ist, und über eine dritte Kapazität mit einem Signaleingang verbunden ist, wobei die feste Spannung derart gewählt ist, dass während der ersten Zeitspanne der dritten Kapazität ebenfalls vom ersten Punkt her Ladung zugeführt wird und sich diese Kapazität während der zweiten Zeitspanne auf einen durch die feste Spannung bestimmten Pegel zu dem ersten Punkt entlädt.

   20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kapazität mit dem Eingang einer Abtastschaltung verbunden ist, um während einer der ersten Zeit-IS spanne vorangehenden Zeitspanne die Ladung an der ersten Kapazität abzutasten.

   21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastschaltung einen vierten Transistor mit einer Steuerelektrode und einer ersten und einer zweiten Hauptelektrode enthält, wobei die Steuerelektrode mit der dem ersten Transistor zugekehrten Seite der ersten Kapazität, die erste Hauptelektrode mit einem Ausgang und mit einer vierten Kapazität und die zweite Hauptelektrode mit einem Schaltpunkt verbunden ist, wobei während der der ersten Zeitspanne vorangehenden Zeitspanne die Spannung an diesem Schaltpunkt derart geschaltet wird, dass zunächst Ladungstransport von dem Schaltpunkt zu der vierten Kapazität stattfindet und dass sich dann die vierte Kapazität zu dem Schaltpunkt auf einen durch die Ladung an der ersten Kapazität bestimmten Pegel entlädt.

   22. Vorrichtung nach den Ansprüchen k und 12 oder 8 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Punkt über einen dritten Transistor mit einem an einer derartigen Spannung liegenden Punkt verbunden ist, dass im leitenden Zustand des dritten Transistors die erste und die zweite Kapazität auf diese Spannung aufgeladen werden, wobei die Steuerelektrode des dritten Transistors mit einem Taktsignal gekoppelt ist, um den Transistor während einer der ersten

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   Zeitspanne vorangehenden Zeitspanne leitend zu machen. 23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Punkt mit dem Eingang einer Abtastschaltung verbunden ist, um während einer der zweiten Zeitspanne folgenden Zeitspanne die Spannung an der zweiten Kapazität abzutasten.

   2k. Vorrichtung nach den Ansprüchen k und 12 oder 8 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Punkt über einen dritten Transistor mit einem vierten Punkt verbunden ist, wobei die Steuerelektrode dieses dritten Transistors mit einem Taktsignal verbunden ist, um den dritten Transistor während der ersten und der zweiten Zeitspanne in den nichtleitenden Zustand zu schalten; dass eine vierte Kapazität mit dem vierten Punkt verbunden ist, und dass der vierte Punkt über einen vierten Transistor mit einem fünften Punkt verbunden ist, wobei die Steuerelektrode des vierten Transistors mit einem Taktsignal verbunden ist, um diesen Transistor während der ersten und der zweiten Zeitspanne in den nichtleitenden Zustand zu schalten, wobei während einer der ersten Zeitspanne vorangehenden Zeitspanne der vierte Transistor in den leitenden Zustand geschaltet und dem fünften Punkt eine derartige Spannung zugeführt wird, dass die erste, die zweite und die dritte Kapazität auf diese Spannung oberhalb der durch den ersten, den dritten und den vierten Transistor gebildeten Schwelle aufgeladen werden, wonach die Spannung an diesem fünften Punkt zu einer derartigen Spannung geschaltet wird, dass sich die erste Kapazität auf einen durch den ersten Transistor bestimmten Schwellwertpegel zu diesem fünften Punkt entlädt, während sich die zweite Kapazität auf einem durch den dritten Transistor bestimmten Pegel entlädt und sich die dritte Kapazität auf einen durch den vierten Transistor bestimmten Pegel entlädt.

   25. Vorrichtung nach Anspruch Zk, dadurch gekennzeichnet, ^ dass die Steuerelektrode des dritten Transistors mit der vom ersten Punkt abgekehrten Seite der zweiten Kapazität verbunden ist.

   26. Vorrichtung nach Anspruch Zk -oder 25, dadurch gekenn-

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   zeichnet, dass der dritte Punkt mit einer ersten Abtastschaltung und der vierte Punkt mit einer zweiten Abtastschaltung verbunden ist.

   27. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3> gekennzeichnet

   durch erste Mittel, mit deren Hilfe Signalladung von einem ersten Eingang der ersten Kapazität während einer dritten, der ersten Zeitspanne vorangehenden Zeltspanne zugeführt wird; durch eine zweite Kapazität; durch zweite Mittel, mit deren Hilfe Signalladung von einem zweiten Eingang der

   1U zweiten Kapazität während der dritten Zeitspanne zugeführt wird; durch einen ersten Schalter, der die erste und die zweite Kapazität während einer vierten, zwischen der dritten und der ersten Zeitspanne liegenden Zeitspanne in Reihe schaltet; und durch einen zweiten Schalter, der die zweite Kapazität mit dem ersten Punkt während der ersten und der zweiten Zeitspanne koppelt.

   28. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3> gekennzeichnet durch erste Mittel, mit deren Hilfe Signalladung von einem ersten Eingang der ersten Kapazität während einer dritten, der ersten Zeitspanne vorangehenden Zeitspanne zugeführt wird; durch eine zweite Kapazität; durch zweite Mittel, mit deren Hilfe Signalladung von einem zweiten Eingang der zweiten Kapazität während der dritten Zeitspanne zugeführt wird; durch einen ersten Schalter, der die erste und die zweite Kapazität während einer vierten, zwischen der ersten und der dritten Zeitspanne liegenden Zeitspanne parallel schaltet; und durch einen zweiten Schalter, der die zweite Kapazität mit dem ersten Punkt während der ersten und der zweiten Zeitspanne koppelt.

   29. Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel einen zweiten Transistor enthalten, dessen erste Hauptelektrode mit der ersten Kapazität, dessen zweite Hauptelektrode über eine dritte Kapazität mit dem ersten Signaleingang und dessen Steuerelektrode mit einem an einem konstanten Potential liegenden Punkt verbunden ist, und dass die zweiten Mittel einen dritten Transistor enthalten, dessen erste Hauptelektrode mit der zweiten Kapazität, dessen zweite Haupt-

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   23.2.1980 8 PHN 9^28

   elektrode über eine vierte Kapazität mit dem zweiten Signaleingang und dessen Steuerelektrode mit einem an einem konstanten Potential liegenden Punkt verbunden ist. 30. Vorrichtung nach. Anspruch, 28 und 29» dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kapazität zwischen den ersten und den zweiten Transistor, die zweite Kapazität zwischen den dritten Transistor und den ersten Punkt aufgenommen ist und der erste und der zweite Schalter einen vierten und einen fünften Transistor enthalten, die die Elektroden der ersten und der zweiten Kapazität während der vierten, der ersten und der zweiten Zeitspanne kreuzweise miteinander verbinden, wobei der erste Transistor während der vierten Zeitspanne in den nichtleitenden Zustand geschaltet ist.

   31· Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungspunkt zwischen der zweiten Kapazität und dem dritten Transistor mit dem Eingang einer Abtastschaltung verbunden ist, die während der vierten Zeitspanne die Spannung an diesem Punkt abtastet.

   JZ. Vorrichtung nach Anspruch 27 und 29, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Kapazität mit der von dem zweiten und dem dritten Transistor abgekehrten Seite über einen vierten Transistor an einen ersten Punkt angeschlossen sind, wobei die Steuerelektrode dieses vierten Transistors mit einem an einem konstanten Potential liegende] Punkt verbunden ist, und dass der erste und der zweite Schalter durch einen fünften Transistor, der zwischen die dem dritten Transistor zugekehrte Seite der zweiten Kapazität und den ersten Punkt aufgenommen ist, gebildet wird.

   23' ' Vorrichtung nach Anspruch 27 und 29, dadurch gekennzeichnet, dass-.die erste Kapazität zwischen den ersten und den zweiten Transistor und die zweite Kapazität zwischen den dritten Transistor und den ersten Punkt aufgenommen ist, dass der erste Schalter durch einen vierten Transistor gebildet wird, der zwischen die ersten Hauptelektroden des zweiten und des dritten Transistors aufgenommen ist, wobei der vierte Transistor gleichfalls während der ersten und der zweiten Zeitspanne in den leitenden Zustand geschaltet

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   ist, und dass der zweite Schalter durch einen fünften Transistor gebildet wird, der zu der ersten Kapazität parallelgeschaltet ist.
   34. Vorrichtung nach Anspruch 32 oder 33» dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungspunkt zwischen dem ersten Transistor und der ersten Kapazität mit dem Eingang einer Abtastschaltung verbunden ist, die die Spannung an diesem Punkt während der vierten Zeitspanne abtastet. 35· Vorrichtung nach Anspruch k oder Anspruch K und einem der Ansprüche 5 und 6, gekennzeichnet durch einen ersten Signaleingang, der mit einem vierten Punkt zwischen der ersten Kapazität und dem ersten Transistor gekoppelt ist; durch einen zweiten Signaleingang, der mit einem fünften Punkt gekoppelt ist; und durch eine dritte Kapazität zwisehen dem fünften Punkt und einem zweiten, an einem festen Potential liegenden Punkt, wobei die erste Kapazität zwischen diesem zweiten Punkt und dem vierten Punkt angeordnet und der fünfte Punkt mit der Steuerelektrode des ersten Transistors gekoppelt ist.

   36. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder Anspruch 8 und einem der Ansprüche 9 und 10, gekennzeichnet durch einen ersten Signaleingang, der mit einem vierten Punkt zwischen der ersten Kapazität und dem ersten Transistor gekoppelt ist; durch einen zweiten Signaleingang, der mit dem dritten Punkt gekoppelt ist, der mit der Steuerelektrode des zweiten Transistors verbunden ist; und durch eine dritte Kapazität zwischen dem zweiten Punkt, der über die erste Kapazität mit dem vierten Punkt verbunden ist, und dem dritten Punkt, wobei der zweite Punkt mit der ersten Schaltspannungsquelle verbunden ist.

   37. Vorrichtung nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Signaleingang und dem vierten Punkt nacheinander eine dritte Kapazität und ein dritter Transistor angeordnet und zwischen dem zweiton Signaleingang und dem dritten Punkt nacheinander eine vierte Kapazität und ein vierter Transistor angeordnet sind, wobei die Steuerelektroden des dritten und des vierten Transistors mit einem Taktsignal gekoppelt sind, das den dritten und

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   den vierten Transistor während der ersten und der zweiten Zeitspanne in den nichtleitenden Zustand schaltet. 38. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 35» 36 und 37» dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Punkt über einen fünften Transistor und der vierte Punkt über einen sechsten Transistor mit einem fünften Punkt verbunden ist, wobei die Steuerelektroden dieses vierten und dieses fünften Transistors mit einem Taktsignal verbunden sind, das den vierten und den fünften Transistor während einer der zweiten Zeitspanne folgenden vierten Zeitspanne in den leitenden Zustand schaltet. 39· Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 6 oder nach den Ansprüchen 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Transistor zwischen dem ersten Transistor und dem ersten Punkt angeordnet ist; dass ein dritter Transistor zwischen dem Verbxndungspunkt des ersten und des zweiten Transistors und einem dritten Punkt angeordnet ist, wobei dieser dritte Punkt über eine dritte Kapazität mit einem zweiten Punkt verbunden ist; dass die zweite Kapazität zwischen dem ersten Punkt und einem fünften Punkt angeordnet ist, und dass die erste Kapazität zwischen einem Eingangsanschlusspunkt und einem vierten Punkt angeordnet ist, wobei die Steuerelektrode des dritten Transistors mit einem Taktsignal verbunden ist, das während der dritten

   " Zeitspanne den dritten Transistor in den leitenden Zustand schaltet.

   40. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4, 6 und 39 t dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Punkt mit dem vierten Punkt verbunden ist, wobei dieser vierte Punkt mit dem ersten .

   Taktsignal verbunden ist.

   41. Vorrichtung nach Anspruch 40, gekennzeichnet durch die Zusammenschaltung mit einer zweiten derartigen Vorrichtung, wobei die erste Kapazität dieser ersten Vorrichtung mit der dritten Kapazität der zweiten Vorrichtung

   gemeinsam und die dritte Kapazität mit der ersten Kapazität der zweiten Vorrichtung gemeinsam ist und die Steuerelektrode des zweiten Transistors der ersten Vorrichtung mit der Steuerelektrode des dritten Transistors der zweiten Vor-

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   richtung und die Steuerelektrode des dritten Transistors der ersten Vorrichtung mit der Steuerelektrode des zweiten Transistors der zweiten Vorrichtung verbunden ist. 42. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 39» 4o und 41 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten und dem dritten Punkt ein vierter Transistor angeordnet ist, dessen Steuerelektrode mit einem Taktsignal verbunden ist, das diesen Transistor während einer vierten Zeitspanne zur Wiederherstellung der Ladung an der ersten und der zweiten Kapazität in den leitenden Zustand schaltet. 43· Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Punkt über einen fünften Transistor und der dritte Punkt über einen sechsten Transistor mit einem fünften Punkt verbunden ist, wobei die Steuerelektroden dieses vierten und dieses fünften Transistors mit einem Taktsignal verbunden sind, das den vierten und den fünften Transistor während der vierten Zeitspanne in den leitenden Zustand schaltet.

   44. Vorrichtung nach Anspruch 38 oder 43, dadurch gekenn— zeichnet, dass der fünfte Punkt ein konstantes Potential führt.

   45. Vorrichtung nach Anspruch 38 oder 43, dadurch gekennzeichnet, dass der fünfte Punkt mit einem Taktsignal verbunden ist, das die Spannung am fünften Punkt während der vierten Zeitspanne impulsförmig verändert.

   46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 39 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der erste Punkt mit dem Eingang einer Abtastschaltung verbunden ist.

   47· Vorrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Punkt mit dem Eingang einer Abtastschaltung verbunden ist.
   48. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31> 34, 46 oder

   47. dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastschaltung einen sechsten Transistor mit einer Steuerelektrode und einer ersten und einer zweiten Hauptelektrode enthält, wobei die Steuerelektrode mit dem Eingang der Abtastschaltung, die erste Hauptelektrode mit einem Ausgang und mit einer fünften Kapazität und die zweite Hauptelektrode mit einem Schalt-

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   punkt verbunden ist, der mit einem derartigen Taktsignal gekoppelt ist, dass während der dritten Zeitspanne die Spannung an diesem Schaltpunkt derart geschaltet wird, dass zunächst Ladungstransport von diesem Schaltpunkt zu der fünften Kapazität stattfindet und dass sich dann die fünfte Kapazität von diesem Schaltpunkt her auf einen durch die am Eingang vorhandene Spannung bestimmten Pegel entlädt.

   49. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusammen mit mehreren ähnlichen Vorrichtungen eine Reihenschaltung bildet, wobei jeweils der erste Punkt einer Vorrichtung mit der ersten Kapazität einer folgenden Vorrichtung gekoppelt ist und die Vorrichtungen abwechselnd zu einer ersten und einer zweiten Gruppe gehören und pro Gruppe zusammen mit Taktsignalen gekoppelt sind und die erste Stufe bei der ersten Gruppe der zweiten Stufe bei der zweiten Gruppe der zweiten Stufe bei der ersten Gruppe folgt.

   50. Vorrichtung nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung enthält: erste Transistoren, die alle zu der ersten Gruppe gehören und deren Steuerelektroden mit einem zweiten Punkt verbunden sind; zweite Transistoren, die alle zu der zweiten Gruppe gehören und deren Steuerelektroden mit einem vierten Punkt verbunden sind, wobei diese ersten und diese zweiten Transistoren abwechselnd in Reihe geschaltet sind; erste Kondensatoren, die alle zu der ersten Gruppe gehören und die jeweils einerseits mit dem Verbindungspunkt zwischen einem ersten Transistor und einem zweiten Transistor und andererseits mit einem dritten Punkt verbunden sind; und zweite Kondensatoren, die alle zu der zweiten Gruppe gehören und die jeweils einerseits mit dem Verbindungspunkt zwischen einem zweiten und einem ersten Transistor und andererseits mit einem fünften Punkt verbunden sind.

   51. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite, der dritte, der vierte und der fünfte Punkt mit derartigen TaktSignalen verbunden sind, dass nacheinander die ersten und die zweiten Transistoren abwechselnd

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   in den leitenden Zustand geschaltet werden mit einem vorher bestimmten Schwellwertpegel; dass im leitenden Zustand der ersten Transistoren die Spannung am fünften Punkt auf einem Bezugswert liegt, und die Spannung am dritten Punkt in hezvg auf den Bezugswert derart geschaltet wird, dass zunächst Ladungstransport von den ersten Kapazitäten zu den zweiten Kapazitäten über die ersten Transistoren und dann Ladungstransport von den zweiten Kapazitäten zu den ersten Kapazitäten über die durch die ersten Transistoren gebildete Schwelle stattfindet; und dass im leitenden Zustand der zweiten Transistoren die Spannung am dritten Punkt auf diesem Bezugswert liegt und die Spannung am fünften Punkt in bezug auf diesen Bezugswert derart geschaltet wird,dass zunächst Ladungstransport von den zweiten Kapazitäten zu den ersten Kapazitäten über die zweiten Transistoren und dann Ladungstransport von den ersten Kapazitäten zu den zweiten Kapazitäten über die durch die zweiten Transistoren gebildete Schwelle stattfindet.
   52. Vorrichtung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass der vierte Punkt mit einem an einem konstanten Potential liegenden Punkt verbunden ist und dass der zweite, der dritte und der fünfte Punkt mit derartigen Taktsignalen verbunden sind, dass nacheinander die ersten Transistoren in einer ersten Zeitspanne leitend sind mit einem ersten Schwellwertpegel und in einer zweiten Zeitspanne nichtleitend sind, wobei der durch das Potential am vierten Punkt bestimmte zweite Schwellwertpegel der zweiten Transistoren zwischen dem ersten Schwellwertpegel und dem durch die ersten Transistoren gebildeten Schwellwertpegel während der zweiten Zeitspanne liegt, dass während der ersten Zeitspanne die Spannung am dritten Punkt derart geschaltet wird, dass zunächst Ladungstransport von den ersten Kapazitäten zu den zweiten Kapazitäten über die ersten Transistoren und dann Ladungstransport von den zweiten Kapazitäten zu den ersten Kapazitäten über den durch die ersten Transistoren gebildeten ersten Schwellwertpegel stattfindet, und dass während der zweiten Zeitspanne die Spannung am fünften Punkt derart geschaltet wird, dass zunächst Ladungstransport

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   von den zweiten Kapazitäten zu den ersten Kapazitäten über die zweiten Transistoren und dann Ladungstransport von den ersten Kapazitäten zu den zweiten Kapazitäten über den durch die zweiten Transistoren gebildeten zweiten Schwell-5 wertpegel stattfindet.

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