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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen analogen Speicher, und insbesondere
betrifft sie eine Technik zum Reduzieren von Festmusterrauschen, das
in einem Ausgangssignal des anlogen Speichers auftritt. Des Weiteren
betrifft sie ein Bildverarbeitungssystem, das den analogen Speicher
verwendet.
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ALLGEMEINER STAND DER
TECHNIK
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Die
CMOS-LSI-Technik hat sich in hohem Maße entwickelt, wie allgemein
bekannt ist, und ein analoger Speicher ist eine der Vorrichtungen,
die auf dem Gebiet der analogen CMOS-LSI-Auslegung verwendet wird.
Ein analoger Speicher ist eine Schaltung, ähnlich einem digitalen Speicher,
um ein analoges Eingangssignal in einem Speicherelement unter einer
bestimmten Adresse zu speichern und ein analoges Speichersignal,
das in einem Speicherelement unter einer bestimmten Adresse gespeichert
ist, auszugeben.
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7 ist
ein Schaltplan, der die grundlegende Auslegung eines herkömmlichen
analogen Speichers zeigt. Wie in 7 gezeigt
ist, umfasst der analoge Speicher eine Adresserzeugungseinheit 10, eine
Speichereinheit 20 mit mehreren Speicherelementen 21,
eine Eingangsschaltung 30 und eine Ausgangsschaltung 40.
Ein Speicherelement 21 der Speichereinheit 20 wird
in Übereinstimmung
mit einem Adressauswählsignal
SL spezifiziert, das von der Adresserzeugungseinheit 10 ausgegeben
wird. Beim Lesen eines Signals wird ein analoges Signal, das in
dem spezifizierten Speicherelement 21 gespeichert ist,
als ein Spannungssignal Vout ausgegeben. Beim Schreiben eines Signals
wird ein Eingangsspannungssignal Vin in dem spezifizierten Speicherelement 21 gespeichert.
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Zu lösende Probleme
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In
dem analogen Speicher wird ein Kapazitätselement im Allgemeinen als
ein Speicherelement verwendet. Da ein Kapazitätselement jedoch leicht durch
Rauschen beeinträchtigt
wird, wird eine Offset-Spannung Vnoise, die sich aus der Ansammlung von
Rauschen in dem Kapazitätselement
ergibt, zu der Eingangsspannung Vin des analogen Speichers addiert.
Es ist bekannt, dass die Offset-Spannung Vnoise sich abhängig von
der physikalischen Position eines Speicherelements ändert. Speziell
unter der Annahme, dass das Speicherelement eine Adresse n besitzt,
kann die Ausgangsspannung Vout durch die folgende Formel (1) dargestellt
werden: Vout = Vin
+ Vnoise(n) (1)
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Mit
anderen Worten, die Offset-Spannung Vnoise wird als eine Funktion
der Adresse n des Speicherelements dargestellt. Eine solche Offset-Spannung
Vnoise(n) wird im Allgemeinen als Festmusterrauschen bezeichnet.
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Das
Festmusterrauschen wird zu einem ernsthaften Hindernis, wenn der
analoge Speicher zur Bildsignalverarbeitung verwendet wird. In einem System,
das mit einem Bildsignal zu tun hat, beträgt die Spezifikation des Signal-Rausch-Verhältnisses genau –60 dB oder
weniger, weil die Augen eines Menschen sehr empfindlich auf Helligkeit
reagieren. Rauschen erscheint auf dem Bildschirm, wenn das Festmusterrauschen
des analogen Speichers nicht so reduziert wird, dass es der Spezifikation
entspricht. Allerdings ist die Spezifikation von –60 dB oder
weniger in einer analogen Schaltung sehr schwer zu erreichen.
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Zum
Reduzieren von Festmusterrauschen in einem zweidimensionalen analogen
Speicher schlägt das
Referenzdokument des Stands der Technik JP 59-154694 Zickzack-Adressierung vor.
Das heißt,
die Speicherelemente einer Reihe n werden eines nach dem anderen
ausgewählt,
beginnend bei dem ersten Speicherelement und endend bei dem letzten
Speicherelement, und die Speicherelemente der Reihe n + 1 werden
in umgekehrter Reihenfolge ausgewählt. Auf Grund der Zickzack-Adressierung
weist der Ausgang bei einer konstanten Eingangsspannung eine sanfte Änderung
auf und ermöglicht
somit eine Reduzierung von Festmusterrauschen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich des vorher genannten Problems
entwickelt, und eine Aufgabe ist es, das Festmusterrauschen, das
innerhalb eines analogen Speichers auftritt, so zu reduzieren, dass
der schädliche
Einfluss auf die Bildqualität bei
der Verwendung des analogen Speichers bei der Bildverarbeitung unterdrückt wird,
wodurch der analoge Speicher in einem Bildverarbeitungssystem nutzbar
wird.
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Der
analoge Speicher dieser Erfindung, einschließlich mehrerer Speicherelemente
zum Speichern eines analogen Signals, umfasst eine Adresserzeugungseinheit
zum Ausgeben eines Adressauswählsignals,
das ein beliebiges der mehreren Speicherelemente anweist, einen
Schreib- oder Lesevorgang durchzuführen, und temporäre Speichereinrichtungen,
die zwischen der Adresserzeugungseinrichtung und den Speicherelementen angeordnet
sind, zum temporären
Speichern und Ausgeben des Adressauswählsignals. Die temporären Speichereinrichtungen
sind so aufgebaut, dass sie eine Ausgangskennlinie aufweisen, die
in Bezug auf die Speicherelemente im Wesentlichen einheitlich ist.
Dementsprechend kann die Ladungseinspeisung durch Rauschen zwischen
den Speicherelementen im Wesentlichen einheitlich gemacht werden, was
zu einer Unterdrückung
des Festmusterrauschens führt,
das in dem Ausgangssignal des analogen Speichers auftritt.
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Des
Weiteren wird bevorzugt, dass die temporären Speichereinrichtungen in
Bezug auf jede der Speichereinrichtungen bereitgestellt werden und mehrere
Flip-Flops enthalten, die im Wesentlichen die gleiche Kennlinie
haben. Auf diese Weise können die
temporären
Speichereinrichtungen, die in Bezug auf die jeweiligen Speicherelemente
eine im Wesentlichen einheitliche Ausgangskennlinie aufweisen, durch
eine sehr einfache Schaltungsauslegung ausgeführt werden.
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Des
Weiteren sind Leitungen zwischen den temporären Speichereinrichtungen und
den Speicherelementen vorzugsweise so aufgebaut, dass sie im Wesentlichen
die gleiche elektrische Kennlinie haben.
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Des
Weiteren sind in dem analogen Speicher vorzugsweise mehrere Speicherelemente
in einem zweidimensionalen Feld angeordnet, das eine Speichereinheit
bildet, die Adresserzeugungseinheit gibt als das Adressauswählsignal
ein Reihen-Adressauswählsig nal
zum Angeben einer Reihe der Speicherelemente in dem Feld und ein
Spalten-Adressauswählsignal
zum Angeben einer Spalte der Speicherelemente in dem Feld aus, wobei
eine erste temporäre
Speichereinrichtung zum temporären
Speichern und Ausgeben des Reihen-Adressauswählsignals zwischen der Adresserzeugungseinheit
und jeder Reihe der Speichereinheit angeordnet ist, eine zweite
temporäre
Speichereinrichtung zum temporären Speichern
und Ausgeben des Spalten-Adressauswählsignal zwischen der Adresserzeugungseinheit und
jeder Spalte der Speichereinheit angeordnet ist, und die erste temporäre Speichereinrichtung
so aufgebaut ist, dass sie eine Ausgangskennlinie hat, die in Bezug
auf die jeweiligen Reihen der Speichereinheit im Wesentlichen einheitlich
ist, und die zweite temporäre
Speichereinrichtung so aufgebaut ist, dass sie eine Ausgangskennlinie
hat, die in Bezug auf die jeweiligen Spalten der Speichereinheit
im Wesentlichen einheitlich ist.
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Auf
diese Weise werden die erste und die zweite temporäre Speichereinrichtung
zum Unterdrücken
des Festmusterrauschens, das in dem Ausgangssignal des analogen
Speichers auftritt, in Bezug auf jede Reihe und jede Spalte der
Speichereinheit bereitgestellt. Verglichen mit dem Fall, in dem
die temporären
Speichereinrichtungen in Bezug auf jedes Speicherelement bereitgestellt
werden, können der
Schaltungsumfang und die Leistungsaufnahme daher reduziert werden.
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Des
Weiteren wird bevorzugt, dass Leitungen zwischen der ersten temporären Speichereinrichtung
und den Speicherelementen so aufgebaut sind, dass sie im Wesentlichen
die gleiche elektrische Kennlinie haben, und dass Leitungen zwischen der
zweiten temporären
Speichereinrichtung und den Speicherelementen so aufgebaut sind,
dass sie im Wesentlichen die gleiche elektrische Kennlinie haben.
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Außerdem umfasst
jedes der Speicherelemente vorzugsweise ein Kapazitätselement;
eine Logikschaltung zum Empfangen des Reihen-Adressauswählsignals
und des Spalten-Adressauswählsignals;
und ein analoges Schaltglied, das zwischen dem Kapazitätselement
und einer Signalleitung zum Übertragen
eines Eingangs-/Ausgangssignals angeordnet ist, um in Übereinstimmung
mit einem Ausgangssignal der Logikschaltung umgeschaltet zu werden,
und eine Leitung zwischen der Logikschaltung und dem analogen Schaltglied
ist vorzugsweise so aufgebaut, dass sie eine elektrische Kennlinie
hat, die zwischen den Speicherelementen im Wesentlichen einheitlich
ist.
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Alternativ
umfasst der analoge Speicher dieser Erfindung, einschließlich mehrerer
Speicherelemente zum Speichern eines analogen Signals, eine Adresserzeugungseinheit
zum Ausgeben eines Adressauswählsignals,
das ein beliebiges der mehreren Speicherelemente anweist, einen
Schreib- oder Lesevorgang durchzuführen; und temporäre Speichereinrichtungen,
die zwischen der Adresserzeugungseinrichtung und den Speicherelementen angeordnet
sind, zum temporären
Speichern und Ausgeben des Adressauswählsignals, und die temporären Speichereinrichtungen
sind so aufgebaut, dass sie eine Ausgangskennlinie aufweisen, die
in Bezug auf die Speicherelemente im Wesentlichen einheitlich ist.
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Des
Weiteren ist es möglich,
ein Bildverarbeitungssystem auszuführen, das ein Kammfilter, das
den analogen Speicher dieser Erfindung enthält, zur Y/C-Trennung eines
Farbbildsignals umfasst. Dieses Bildverarbeitungssystem kann für verschiedene
TV-Systeme, einschließlich das
NTSC- oder PAL-System eingesetzt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Schaltplan, der die Auslegung eines analogen Speichers gemäß Ausführungsform 1
der Erfindung zeigt.
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2 ist
ein Schaltplan, der eine beispielhafte Auslegung eines Hauptteils
von 1 zeigt.
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3 ist
ein Schaltplan, der die Auslegung eines analogen Speichers gemäß Ausführungsform 2
der Erfindung zeigt.
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4 ist
ein Schaltplan, der die Auslegung eines Speicherelements von 3 zeigt.
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5a ist
ein Schaltbild, das die Auslegung einer herkömmlichen TV-Signalverarbeitungs-LSI zeigt
und
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5b ist
ein Schaltbild, das die Auslegung einer herkömmlichen TV-Signalverarbeitungs-LSI zeigt,
die einen analogen Speicher der Erfindung verwendet.
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6 ist
ein Schaltbild, das den Einfluss von Ladungseinspeisung durch Rauschen
auf ein Speicherelement eines analogen Speichers zeigt.
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7 ist
ein Schaltplan, der eine beispielhafte Auslegung eines herkömmlichen
analogen Speichers zeigt.
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8(a) und 8(b) sind
Schaltpläne,
welche die Ursache des Auftretens von Festmusterrauschen in dem
herkömmlichen
analogen Speicher erläutern, wobei
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8(a) ein Schaltplan ist, der eine beispielhafte
Auslegung einer Adresserzeugungseinheit von 7 zeigt,
und
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8(b) ist ein Schaltplan, der einen Unterschied
in der Signalwellenform eines Adressauswählsignals zeigt.
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9 ist
ein Schaltplan, der Whisker-Rauschen zeigt, das auf einem TV-Bildschirm
auf Grund des Festmusterrauschens eines analogen Signals auftritt.
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BESTER MODUS
ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Vor
der Beschreibung von Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wird eine Untersuchung beschrieben, die
von den gegenwärtigen
Erfindern in Bezug auf die Ursache des Auftretens von Festmusterrauschen
in einem analogen Speicher durchgeführt wurde.
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6 ist
ein Schaltplan, der die grundlegende Ausführung eines Speicherelements
eines analogen Speichers zeigt. Wie in 6 gezeigt,
umfasst das Speicherelement des analogen Speichers im Allgemeinen
ein Kapazitätselement 71 zum
Speichern von Signalladung und ein analoges Schaltglied 72, das
aus einer CMOS-Schaltung ausgebildet wird und zwischen einer Signalleitung
DL zum Übertragen
eines analogen Signals und dem Kapazitätselement 71 angeordnet
ist. Das analoge Schaltglied 72 wird in Übereinstimmung
mit einem Impulssignal ein-/ausgeschaltet, das an dessen Steueranschluss
angelegt wird. An diesem Punkt wird durch das Umschalten des analogen
Schaltglieds 72 die Ladungseinspeisung durch Rauschen als
Ladung in dem Kapazitätselement 71 über eine
Parasitärkapazität 73 des
analogen Schaltglieds 72 angesammelt. Es scheint, dass das
Festmusterrauschen durch die Änderungen
in den Beträgen
der Ladung verursacht wird, die in den jeweiligen Speicherelementen
angesammelt wird.
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An
diesem Punkt wird die Ladungseinspeisung durch Rauschen, die in
einem herkömmlichen analogen
Speicher auftritt, untersucht.
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7 ist
ein Schaltplan, der eine beispielhafte Schaltungsauslegung des herkömmlichen
analogen Speichers zeigt. In 7 wird ein
Eingangssignal Vin in einen geschalteten Kondensator-Abtast- und
Haltekreis 31 der Eingangsschaltung 30 eingegeben,
um in einer Kapazität 31a (mit
einem Kapazitätswert
C1) als Ladung gespeichert zu werden. Das in der Kapazität 31a gespeicherte
Signal wird anschließend
zu einer Kapazität 32a zwischen
Eingang und Ausgang (mit einem Kapazitätswert C2) eines Operationsverstärkers 32 übertragen.
Dementsprechend gibt der Operationsverstärker 32 ein Spannungssignal
aus, das durch die folgende Formel (2) dargestellt wird: Vin × C1/C2 (2)
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Gleichzeitig
mit der Ausgabe des Spannungssignals von dem Operationsverstärker 32 wird ein
analoges Schaltglied 33 eingeschaltet, um den Ausgang des
Operationsverstärkers 32 mit
der Speichereinheit 20 zu verbinden.
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Der
Spannungssignalausgang aus dem Operationsverstärker 32 wird in einem
Kapazitätselement 23 (mit
einem Kapazitätswert
C3) eines Speicherelements 21 gespeichert, das durch die Adresserzeugungseinheit 10 ausgewählt worden
ist. Insbesondere wird ein analoges Schaltglied 22 des ausgewählten Speicherelements 21 eingeschaltet, um
eine Spannung, die an die Enden des Kapazitätselements 23 angelegt
wird, mit dem Spannungsausgang aus dem Operationsverstärker 32 abzugleichen,
und dann ist das Einschwingen (settling) abgeschlossen. Beim Lesen
eines Signals aus dem Kapazitätselement 23 wird
ein analoges Schaltglied 41 eingeschaltet, um die Ladung,
die in dem Kapazitätselement 23 gespeichert
ist, zu einer Kapazität 40a (mit
einem Kapazitätswert
C4) der Ausgangsschaltung 40 zu übertragen. Dementsprechend
gibt die Ausgangsschaltung 40 ein Spannungssignal Vout aus,
das durch die folgende Formel (3) dargestellt wird: Vout = Vin × (C1/C2) × (C3/C4) (3)
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Hierin
wird angenommen, dass ein Ringschieberegister, wie in 8(a) gezeigt, als die Adresserzeugungseinheit 10 verwendet
wird. Das Ringschieberegister ist so aufgebaut, dass ein Latch 11a nur
an der ersten Stufe "H" an das Speicherelement 21 in
Rückstellung
ausgibt. Danach wird "H" nacheinander bis
zu einem Latch 11h an der achten Stufe verschoben und an
der ersten Stufe in Synchronisation mit einem Takt CLK zyklisch
wieder auf das erste Latch 11a geführt. Mit anderen Worten, die Adresserzeugungseinheit 10 arbeitet
als ein Zähler, um
jedes der Speicherelemente 21 nacheinander und wiederholt
auszuwählen.
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In
der Auslegung von 8(a) gibt das erste Latch 11a einen
invertierten Ausgang NQ aus, wobei jedes des zweiten bis achten
Latch 11b bis 11h einen nicht-invertierten Ausgang
Q ausgibt. Daher unterscheidet sich das erste Latch 11a in
der Ausgangskennlinie von dem zweiten bis achten Latch 11b bis 11h.
Dementsprechend weisen ein Adressauswählsignal SL1, das von dem ersten
Latch 11a ausgegeben wird, und ein Ausgangsadressensignal
SL2, das beispielsweise von dem zweiten Latch 11b ausgegeben wird,
verschiedene Signalwellenformen, wie in 8(b) gezeigt,
beim Ansteuern des analogen Schaltglieds 22 des Speicherelements 21 auf.
Demzufolge ist der Betrag der Ladung, die sich in dem Kapazitätselement 23 auf
Grund der Ladungseinspeisung durch Rauschen angesammelt hat, unterschiedlich
zwischen dem Speicherelement, das durch den Ausgang des ersten Latch 11a angesteuert
wird, und dem Speicherelement, das durch den Ausgang eines beliebigen
der anderen Latches 11b bis 11h angesteuert wird.
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Dementsprechend
ist die Offset-Spannung Vnoise des Speicherelements, das durch den
Ausgang des ersten Latch 11a angesteuert wird, natürlich verschieden
von der Offset-Spannung Vnoise des anderen Speicherelements. Dies
verursacht das Festmusterrauschen. Dieses Phänomen ist eine verhängnisvolle
Fehlfunktion, insbesondere, wenn der analoge Speicher in einem TV-System
verwendet wird. Beispielsweise erscheint beim Lesen der gleichen
Gleichstromsignalwerte, die in dem analogen Speicher gespeichert
sind, ein Teil, der dem Signal entspricht, das nur durch den ersten
Latch 11a abgearbeitet wird, als Whisker-Rauschen auf einem TV-Bildschirm,
wie in 9 gezeigt.
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Da
ein analoger Speicher gelegentlich als ein FIFO-Speicher verwendet
wird, wird die oben genannte Auslegung im Allgemeinen als ein Zähler für die Adresserzeugungseinheit
eingesetzt. Tatsächlich ist
die Auslegung der Adresserzeugungseinheit 10 komplizierter,
und wenn daher Speicherelemente direkt durch die Adresserzeugungseinheit
angesteuert werden, ist die Signalwellenform beim Ansteuern der jeweiligen
Speicherelemente weitaus unterschiedlicher. Des Weiteren sind auch
die Vorgangszeitsteuerung eines anzusteuernden Speicherelements
und die elektrischen Kennlinien, wie beispielsweise eine Parasitärkapazität auf einem
Signalpfad von der Adresserzeugungseinheit zu jedem Speicherelement,
unterschiedlich. Diese Unterschiede verursachen ebenfalls das Festmusterrauschen,
das die Ursache des Auftretens des Whisker-Rauschens zu sein scheint.
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Die
vorliegende Erfindung wurde auf der Basis der vorher genannten Untersuchung
entwickelt. Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen unter Bezugnahme
auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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Ausführungsform 1
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1 ist
ein Schaltplan, der die Auslegung eines analogen Speichers gemäß Ausführungsform 1
der Erfindung zeigt. Gleiche Bezugszeichen werden verwendet, um
gleiche Elemente zu bezeichnen, die in dem herkömmlichen analogen Speicher
von 7 verwendet werden, und die detaillierte Beschreibung
wird weggelassen.
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Wie
in 1 gezeigt, ist der analoge Speicher dieser Ausführungsform
mit einer Puffereinheit 50 zwischen einer Adresserzeugungseinheit 10 und einer
Speichereinheit 20 versehen. Die Puffereinheit 50,
die als temporäre
Speichereinrichtung dient, speichert temporär ein Adressauswählsignal
SL, das von der Adresserzeugungseinheit 10 ausgegeben wird,
und gibt das Adressauswählsignal
SL an jedes Speicherelement 21 aus. Beim Ausgeben des Adressauswählsignals
SL ist die Ausgangskennlinie im Wesentlichen einheitlich zwischen
den jeweiligen Speicherelementen 21. Das analoge Schalt glied
jedes Speicherelements 21 wird durch das Adressauswählsignal
SL angesteuert, das von der Puffereinheit 50 ausgegeben
wird. Daher wird die elektrische Kennlinie beim Ansteuern der jeweiligen
Speicherelemente 21 durch das Adressauswählsignal
SL daran gehindert, sich zwischen den Speicherelementen 21 zu ändern.
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2 ist
ein Schaltplan, der bestimmte Auslegungen der Adresserzeugungseinheit 10,
der Speichereinheit 20 und der Puffereinheit 50 von 1 zeigt.
In 2 ist die Adresserzeugungseinheit 10 aus
einem Ringschieberegister aufgebaut, und die Puffereinheit 50 umfasst
D-Flip-Flops 51a bis 51h, die jeweils Registern 11a bis 11h entsprechen,
die in dem Ringschieberegister der Adresserzeugungseinheit 10 enthalten
sind. Die analogen Schaltglieder 22 der jeweiligen Speicherelemente 21 werden
jeweils durch Ausgänge
der D-Flip-Flops 51a bis 51h der Puffereinheit 50 angesteuert.
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In
der Schaltkreisauslegung von 2 kann die
elektrische Kennlinie beim Ansteuern der analogen Schaltglieder 22 der
Speicherelemente 21 durch die Ausgänge der D-Flip-Flops 51a bis 51h im
Wesentlichen einheitlich gemacht werden, und daher kann die Ladungseinspeisung
durch Rauschen zwischen den analogen Schaltgliedern 22 im
Wesentlichen einheitlich gemacht werden. Demzufolge tritt in dem
Ausgangssignal des analogen Speichers kein Festmusterrauschen auf.
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Indem
jeder der D-Flip-Flops 51a bis 51h mit der gleichen
Auslegung bereitgestellt wird, kann die Ausgangskennlinie der Puffereinheit 50 im
Wesentlichen einheitlich gemacht werden in Bezug auf die jeweiligen
Speicherelemente 21. Des Weiteren können die Übertragungspfade der Ausgänge der D-Flip-Flops 51a bis 51h so
gestaltet werden, dass sie im Wesentlichen die gleiche elektrische
Kennlinie aufweisen, indem die daran angeschlossenen Leitungen 52a bis 52h so
eingestellt werden, dass sie die gleiche Länge und die gleiche Form aufweisen. Wenn
der analoge Speicher dieser Ausführungsform unter
Verwendung einer LSI ausgeführt
wird, sind die Maskenlayout-Muster für die Leitungen 52a bis 52h zum Übertragen
der Ausgänge
der D-Flip-Flops 51a bis 51h vorzugsweise so ausgelegt,
dass sie sich vollständig
gleichen.
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Auf
diese Weise wird das Adressauswählsignal
SL, das von der Adresserzeugungseinheit 10 erzeugt worden
ist, temporär
in der Puffereinheit 50 einschließlich der D-Flip-Flops 51a bis 51h gespeichert,
um die jeweiligen Speicherelemente 21 durch den Aus gang
der Puffereinheit 50 anzusteuern. Daher kann die Änderung
in der elektrischen Kennlinie beim Ansteuern der Speicherelemente 21 sowohl vom
Standpunkt der Schaltkreisauslegung als auch des Layouts vermieden
werden.
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Demzufolge
kann durch die Verwendung des analogen Speichers dieser Ausführungsform
verhindert werden, dass das Whisker-Rauschen, das in 9 gezeigt
wird, auf dem TV-Bildschirm erscheint.
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Ausführungsform 2
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In
einem analogen Speicher gemäß Ausführungsform
2 der Erfindung sind Speicherelemente in einem zweidimensionalen
Feld angeordnet.
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3 ist
ein Schaltplan, der die Auslegung des analogen Speichers dieser
Ausführungsform zeigt,
wobei gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche, in 1 verwendete
Elemente zu bezeichnen, und die detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
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In 3 umfasst
eine Speichereinheit 60 Speicherelemente 61, (die
in 3 mit "M" angegeben sind),
die in dem zweidimensionalen Feld angeordnet sind, und analoge Schaltglieder 62,
die am Eingang und Ausgang jeder Reihe des Felds angeordnet sind.
Eine Adresserzeugungseinheit 10A gibt ein Reihen-Adressauswählsignal
SLA und ein Spalten-Adressauswählsignal
SLB an die Speichereinheit 60 aus. Das Reihen-Adressauswählsignal
SLA wird temporär
in jedem D-Flip-Flop gespeichert, (der in 3 mit "DFF" bezeichnet wird),
der in einer Reihen-Puffereinheit 50a enthalten ist, die
als eine erste temporäre
Speichereinrichtung arbeitet, und anschließend zu jedem Speicherelement 61 auf
der entsprechenden Reihe der Speichereinheit 60 über eine Signalleitung 54 übertragen.
Andererseits wird das Spalten-Adressauswählsignal SLB temporär in jedem
D-Flip-Flop 53 gespeichert, der in einer Spalten-Puffereinheit 50b enthalten
ist, die als eine zweite temporäre
Speichereinrichtung arbeitet, und dann zu jedem Speicherelement 61 auf
der entsprechenden Spalte der Speichereinheit 60 über eine
Signalleitung 55 übertragen.
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4 ist
ein Schaltplan, der die Auslegung des Speicherelements 61 zeigt.
Das Speicherelement 61 weist zwei Steuereingangsanschlüsse 63a und 63b auf,
an denen jeweils das Reihen-Adressauswählsignal SLA und das Spalten-Adressauswählsignal
SLB empfangen werden. Das Reihen-Adressauswählsignal SLA und das Spalten-Adressauswählsignal
SLB werden in eine UND-Schaltung 64 eingegeben, die als
eine Logikschaltung dient, und nur wenn das Reihen-Adressauswählsignal
SLA und das Spalten-Adressauswählsignal
SLB "H" sind, wird der logische
Pegel einer Signalleitung SS "N", wodurch ein analoges
Schaltglied 65 eingeschaltet wird.
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Die
Ausgangskennlinie der Reihen-Puffereinheit 50a kann im
Wesentlichen einheitlich gemacht werden in Bezug auf die jeweiligen
Reihen der Speichereinheit 60, indem jeder der jeweiligen D-Flip-Flops 52 mit
der gleichen Auslegung versehen wird. Des Weiteren kann die Ausgangskennlinie
der Spalten-Puffereinheit 50b im Wesentlichen einheitlich
gemacht werden in Bezug auf die jeweiligen Spalten der Speichereinheit 60,
indem jeder der jeweiligen D-Flip-Flops 53 mit der gleichen
Auslegung versehen wird Des Weiteren sind die Signalleitungen 54 zum Übertragen
des Reihen-Adressauswählsignals
SLA so aufgebaut, dass sie eine elektrische Kennlinie aufweisen,
die im Wesentlichen einheitlich in Bezug auf die jeweiligen Speicherelemente 61 ist, und
die Signalleitungen 55 zum Übertragen des Spalten-Adressauswählsignals
SLB sind so aufgebaut, dass sie eine elektrische Kennlinie aufweisen,
die im Wesentlichen einheitlich in Bezug auf die jeweiligen Speicherelemente 61 ist.
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Des
Weiteren ist in jedem der Speicherelemente 61 die Signalleitung
SS von der Logikschaltung 64 zu dem analogen Schaltglied 65 so
aufgebaut, dass sie eine elektrische Kennlinie aufweist, die zwischen
den Speicherelementen 61 einheitlich ist.
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Die
Schaltungsauslegung des analogen Speichers dieser Ausführungsform
ist insbesondere effektiv, wenn die Anzahl der Speicherelemente 61 groß ist. Wie
oben beschrieben, sind in dieser Ausführungsform die D-Flip-Flops
an jeder der Reihen und der Spalten der Speichereinheit 60 angeordnet, um
die temporäre
Speichereinrichtung auszubilden. Daher ist die Anzahl der D-Flip-Flops
viel kleiner als diejenige in Ausführungsform 1, in der die D-Flip-Flops
in der gleichen Anzahl wie derjenigen der Speicherelemente angeordnet
sind. Dementsprechend ist diese Ausführungsform bemerkenswert vorteilhaft
hinsichtlich des Schaltungsumfangs und der Leistungsaufnahme. Wenn
des Weiteren die Anzahl der Speicherelemente groß ist, kann die Schaltungsform
ohne Unregelmäßigkeiten
an ein Quadrat angenähert
werden, indem die Speicherelemente in einem zweidimensionalen Feld
angeordnet werden. Daher erreicht die Schaltungsauslegung dieser
Ausführungsform
einen weiteren Vorteil durch die Verwendung des analogen Speichers
zusammen mit einer anderen Schaltung in LSI-Ausführung, wobei die Länge einer
Leitung zwischen Schaltungen verkürzt werden kann.
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Auf
diese Weise kann in Ausführungsform
1 der Erfindung die elektrische Kennlinie beim Ansteuern der jeweiligen
Speicherelemente durch das Adressauswählsignal im Wesentlichen einheitlich
gemacht werden, wodurch die Ladungseinspeisung durch Rauschen, das
in den jeweiligen Speicherelementen auftritt, im Wesentlichen einheitlich
gemacht werden kann. Demzufolge kann das Auftreten des Festmusterrauschens
in dem Ausgangssignal des analogen Speichers unterdrückt werden.
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In
Ausführungsform
2 der Erfindung kann die elektrische Kennlinie beim Ansteuern der
jeweiligen Speicherelemente durch das Adressauswählsignal im Wesentlichen einheitlich
gemacht werden, selbst wenn die Speicherelemente in einem zweidimensionalen
Feld angeordnet sind, und daher kann das Auftreten des Festmusterrauschens ähnlich wie
bei Ausführungsform
1 unterdrückt
werden. Des Weiteren kann die Anzahl der D-Flip-Flops zum Ausbilden der temporären Speichereinrichtung
reduziert werden, was zu einer Reduzierung des Schaltungsumfangs und
der Leistungsaufnahme führt.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Der
analoge Speicher dieser Erfindung ist beispielsweise auf ein Bildverarbeitungssystem
zum Verarbeiten eines TV-Signals und eines Videosignals anwendbar.
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Beispielsweise
ist in einem japanischen TV-System eine Speichereinrichtung für ein analoges Signal
erforderlich als eine Komponente eines Kammfilters zum Trennen eines
Eingangs-NTSC-Farbbildsignals in ein Helligkeitssignal (Monochromsignal)
und ein Farbdifferenzsignal (Farbsignal). In einem derzeit verwendeten
TV-System wird eine extern für
eine TV-System-LSI bereitgestellte CCD-Verzögerungsleitung als die Speichereinrichtung
für ein
analoges Signal verwendet, wie in 5(a) gezeigt.
Die CCD Verzögerungsleitung
wird deshalb extern bereitgestellt, weil es herkömmlicherweise keine als die
Speichereinrichtung für
ein analoges Signal verwendbare Vorrichtung gibt, die durch den
CMOS-Prozess oder BiCMOS-Prozess, das heißt, durch die allgemeinen Herstellungsprozeduren für eine LSI
hergestellt werden kann, und die für die Verarbeitung eines Bildsignals
erforderliche Spezifikation erfüllen
kann.
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Der
analoge Speicher dieser Erfindung kann statt der CCD-Verzögerungsleitung
als die Speichereinrichtung für
ein analoges Signal verwendet werden, wie in 5(b) gezeigt.
In diesem Fall kann die TV-System-LSI als ein Ganzes durch den allgemeinen
CMOS-Prozess oder BiCMOS-Prozess hergestellt werden, einschließlich des
analogen Speichers dieser Erfindung. Dementsprechend kann die TV-System-LSI
vollständig
als eine Ein-Chip-LSI ausgeführt
werden, was in hohem Maße
zu einer Reduzierung der Herstellungskosten führt. Es ist unnötig, auszuführen, dass
der analoge Speicher auch auf ein anderes als das NTSC-System anwendbar
ist, beispielsweise das PAL-System.
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Außerdem lässt sich
ein weiterer Effekt erzielen, wenn der analoge Speicher dieser Erfindung statt
der CCD-Verzögerungsleitung
verwendet wird. Die CCD-Verzögerungsleitung
neigt dazu, strukturell digitales ausgestrahltes Rauschen auszusenden (EMI-Rauschen).
Daher ist es in dem herkömmlichen TV-System
erforderlich, zusätzlich
eine Einrichtung bereitzustellen, um den Einfluss des Emissionsrauschens
zu verhindern, wie beispielsweise ein Rauschfilter. Wenn die TV-System-LSI
im Gegensatz dazu vollständig
als eine Ein-Chip-LSI hergestellt wird, wobei der analoge Speicher
dieser Erfindung verwendet wird, besteht kein Bedarf, die Einrichtung zum
Verhindern des Rauschens bereitzustellen.