DK146020B - Detektorkredsloeb til et halvlederapparat med spalteelektrode, f.eks. et transversalfilter - Google Patents

Description

/fSf (19) DANMARK Vjfy

(12) FREMLÆGGELSESSKRIFT (n) 146020 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Patentansøgning nr.: 5414/77 (51) Int.CI.3: H 03 H 15/02 , j. . . G11 C 19/28 (22) Indlevenngsdag: 05 dec 1977 (41) Aim. tilgængelig: 07 ]un 1978 (44) Fremlagt: 24 maj 1983 (86) International ansøgning nr.: -(30) Prioritet: 06 dec 1976 US 747900 (71) Ansøger: ‘WESTERN ELECTRIC COMPANY INCORPORATED; New York, US.

(72) Opfinder: Carlo Heinrich ‘Sequin; US.

(74) Fuldmægtig: Patentbureauet Hofman-Bang & Boutard (54) Detektorkredsløb til et halvlederapparat med spalteelektrode, f.eks. et transversalfilter

Opfindelsen vedrører et detektorkredsløb til et halvlederapparat af den i krav l's indledning angivne art.

Ladningsoverførende halvlederapparater opdeles sædvanligvis i to grundtyper: Ladningskoblede apparater (CCD) og bucket brigade apparater (BBD). Enhver af disse typer kan anvendes til overføring af ladningspakker og kan opbygges i form af et transver-^ salt filterapparat, dvs. en forsinkelsesliniekonfiguration med ^ udtag med passende vægtede udgange. Sådan et filter kan inde- 3 holde mange trin typisk omkring ti stykker, hvor hvert trin om-^ fatter en spalteelektrode med to elektrodesegmenter til måling F· ^ eller afføling af ladningspakken i trinnet. Typisk er længderne 3 2 146020 (1-^ og 2-2) for de to segmenter for et spalteelektrodepar i et givet trin karakteristisk ved forholdet r = i overens stemmelse med en forud bestemt udtagsvægt for trinnet, medens summen for længderne (1-^ + lg) af de to segmenter i spalte-elektrodeparret er ens for alle sådanne spalteelektrodepar svarende til bredden af ladningsoverføringskanalen. Den effektive udgangsvægt r^ for et trin er derfor givet ved = (1χ - I2 ) /(1^ + elektrodesegment (1·^) for hver spalteelektrode er oiimsk forbundet til en første, fælles udgangsklemme for det ladningsoverførende apparat, og de andre elektrodesegmenter (I2) for hver spalteelektrode er ohmsk forbundet til en anden, fælles udgangsklemme for det ladningsoverførende apparat. Af hensyn til beskrivelsen vil alle elektrodesegmenter, som er forbundet til den første fælles udgangsklemme, i det følgende blive betegnet som det første sæt af måleelektroder, medens alle elektrodesegmenter, som er forbundet til den anden, fælles udgangsklemme, vil blive betegnet som det andet sæt af måleelektroder. Når det ladningsoverførende apparat af spalte-elektrodetypen er i drift, vil der være en sekvens af periodiske tidsintervaller, i løbet af hvilke hvert af spalte-elektrodesegmenteme er følsomme over for den tilsvarende underliggende ladningspakke i halvlederen, hidrørende fra inducerede, elektriske spejlladninger, således at der periodisk frembringes signaler (S·^ og Sg) på de respektive udgangsklemmer for det første og det andet sæt af elektroder, hvor hvert sådant signal er proportional med summen af de forskellige ladningspakker under alle elektroderne i hvert sæt, og hvor hver sådan ladningspakke multipliceres med den tilsvarende udtagsvægt.

Hvis det ønskes er udgangssignalet fra apparatet således en sekvens af øjeblikkelige forskelle mellem de periodisk frembragte signaler inden for det tidligere nævnte tidsrum på de to udgangsklemmer, dvs. det ønskede differensudgangssignal (S-^-Sg) til et givet tidspunkt er proportional med: + ri>/2 - - ri>/2 = fVi U) hvor ri er den effektive udtagsvægt for spalteelektrodeparret i det i?te trin, og er ladningspakken i det i!te trin i løbet af det givne tidsrum.

3 146020

For at et transversalt filter fungerer korrekt er det vigtigt, at der hersker en i det væsentlige lineær sammenhæng mellem indgangssignalet og det tilsvarende udgangssignal. Når det ladningsoverførende halvlederapparat fungerer som et transversalt filter, er det således vigtigt at have en lineær sammenhæng mellem ladningspakker og tilsvarende indgangssignal, men også at der eksisterer linearitet mellem ladningspakken og det tilsvarende udgangssignal. Imidlertid har spændingen på en måleelektrode i et ladningsoverførende apparat en betydelig indflydelse på bredden af udtømningslaget i den underliggende halv-lederelektrode, dvs. spændingen på en måleelektrode har en væsentlig indflydelse på spejlladninger induceret på måleelektroden af en underliggende ladningspakke i halvlederen, fordi enhver ladningspakke har tendens til at danne et spejlbillede af sin ladning i halvledersubstratet over for udtømningslaget (snarere end i måleelektroden) i afhængighed af udtømningslagets lokale bredde (og dermed i afhængighed af udtømningslagets kapa-citans). Da spændingen på en given måleelektrode i et sæt af måleelektroder afhænger af den inducerede ladning fra forskellige ladningspakker under alle de andre elektroder i dette sæt, vil ladningspakkerne, som ligger tinder alle de andre elektroder, yde en uønsket indflydelse på spejlladningen, som er induceret af en hvilken som helst ladningspakke tinder den givne elektrode. Afhængigheden mellem ladningspakken i et givet trin og spejlladningen induceret på den overliggende elektrode forvrænges således bort fra den ideelle værdi, dvs. at udgangssignalet ikke er det ønskede udgangssignal, idet der ikke eksisterer proportionalitet i henhold til ligning (l). Dette uønskede fænomen benævnes "krydstale" og giver altså forvrængning i udgangssignalet .

Et mål for den generelle forvrængning i udgangssignalet hidrørende fra krydstalens virkning til et givet tidspunkt er lig med summen af alle de samtidigt tilstedeværende ladninger i ladningspakkerne i filterapparatet. Denne sum af alle ladningerne giver sig til kende i common mode signalet (S^ + Sg) på de to sæt elektroder; £α±(1 + Γ±)/2 + £q.(1 - r±)/2 - Iq± (2) 4 146020

Dette common mode signal er sædvanligvist stort sammenlignet med det ønskede differenssignal, hvorfor detekteringsprocessen gøres vanskelig, idét der skal detekteres relativt små differenssignaler (ligning 1) under tilstedeværelse af et relativt stort common mode signal (ligning 2). Der kendes et detekteringskredsløb for et CCD transversal filter, som er angivet af R.D. Baertsch et al., i The Design and Operation of Practical Charge-Transfer Transversal Filters, udgivet i IEEE Transactions on Electron Devices, vol. ED-23, nr. 2, p. 133-141. Imidlertid detekteres differenssignalerne ved de kendte kredsløb ved hjælp af en forstærker, som tillige skal håndtere common mode signalet, hvilket medfører kostbare og komplicerede kredsløbselementer og konfigurationer. Det er derfor ønskeligt at undertrykke den forvrængning, som common mode signalet giver anledning til i et halvleder transversal filterapparat ved hjælp af mindre kostbare organer, end det hidtil er kendt.

Dette opnås ved et detektorkredsløb, som er udformet som angivet i krav l's kendetegnende del.

Opfindelsen vil blive nærmere forklaret ved den følgende beskrivelse af nogle udførelsesformer, idet der henvises til tegningen, hvor fig. Γ skematisk viser et elektrisk diagram af et kredsløb til måling af udgangssignalet fra et ladningsoverførende halvleder-.apparat ifølge en første udførelsesform for opfindelsen, fig. 2 et skematisk kredsløbsdiagram for et detektorkredsløb til måling af udgangssignalet fra et ladningsoverførende halv-lederapparat ifølge en anden udførelsesform for opfindelsen, fig. 3 delvist et skematisk kredsløbsdiagram og en principiel fremvisning af et ladningsoverførende halvlederapparat, hvor målekredsløbet er forbundet til apparatets udgangsklemmer og er udformet ifølge en udførelsesform for kredsløbet ifølge opfindelsen, fig. 4 et elektrisk kredsløb af en hensigtsmæssig forstærker til de i fig. 2 og 3 viste kredsløb, medens 5 146020 fig. 5 er et tidsdiagram for forskellige signalspændinger, der "bruges til at styre de i fig. 2 og 3 viste kredsløb.

Fig. 1 viser et kredsløb 100 til måling af udgangssignalet fra et CCD apparat 20, som er en ladningskoblet halvleder. Udgangssignalet er i form af elektriske spændinger på udgangsklemmer 21.1 og 22.1, som hver er forbundet til forskellige sæt af måleelektroder, hvor hver måleelektrode typisk er af den art, som benævnes CCD spalteelektrode-konfiguration. Disse klemmer 21.1 og 21.2 er forbundet til respektive busledninger 21 og 22.

Det ønskede udgangssignal består i forskellen i spejlladninger på ledningerne 21 og 22 til tidspunkter, under hvilke ladningspakker er tilstede under CCD spalteelektrodeme (dvs. måleelektroderne til forskel fra de andre overføringselektroder i CCD). Common mode signalet på ledningerne 21 og 22 undertrykkes ved hjælp af forstærkerorganer 30, hvis ene indgangsklemme (den positive klemme) er forbundet til en konstant jævnspændingskilde V^, og hvis anden indgangsklemme (den negative klemme) er forbundet til udgangsledningen 22. Udgangsklemmen på forstærkeren 30 er forbundet tilbage til udgangsledningerne 21 og 22 via tilbagekoblingskondensatorer henholdsvis 31 og 32.

For at eliminere så stor en del af common mode signalet som muligt er det vigtigt, at kapacitanserne for tilbagekoblingskondensatorerne 31 og 32 så vidt muligt er lige store, dvs. i det væsentlige ens, typisk inden for omkring 0,1% til opnåelse af 60 dB common mode undertrykkelse. Dette betyder, at selv om kondensatorernes absolutte kapacitet ikke er kritisk, er det vigtigt, at forholdet mellem kapacitanserne er lig med l inden for visse tolerancer bestemt ved den ønskede common mode undertrykkelse i udgangssignalet.

Endvidere bør kapacitanerne vælges således, at de medfører, at det maximale signal på forstærkeren 30’s udgangsklemme er tilpasset forstærkerens signalbehandlingskapacitet (ved maksimalt signal fra CCD). Med henblik på at' .detektere .differens-signalet findes differensforstærkerorganer 40, hvis ene indgangsklemme (forstærkeren 40's positive klemme) er forbundet til ledning 22, og hvis anden indgangsklemme (forstærkeren 40’s negative 6 146020 klemme) er forbundet til ledning 21. Endvidere findes der en tilbagekoblingskondensator 41, som forbinder differensforstærkeren 40*s udgangsklemme med udgangsledningen 21, og. som tjener som en integrerende kondensator for differenssignalet, som måles af differensforstærkeren 40, medens der findes en kondensator 42, hvorigennem udgangsledningen 22 forbindes til en konstant spændingskilde Vg. Kondensatorerne 41 og 42 er valgt således, at forstærkeren 40 kan fungere ved det størst forventede differenssignal. Kondensatorerne 41 og 42’s. kapacitet er derfor normalt mindre end kondensatorerne 31 og 32’s kapacitet. En udgangsklemme på forstærkeren 40 er forblindet til organer 70 til detektering og viderebehandling af forstærkerens udgangssignal.

Det i fig. 1 viste kredsløb virker således, at det relativt store common mode signal på måleelektroderne undertrykkes ved hjælp af forstærkeren 30 gennem tilbagekoblingskondensatorerne 31 og 32, Derved vil spændingsniveauet på alle måleelektroderne på ledning 22 blive holdt på et fast spændingsniveau på V^.

Spændingen på ledning 21 vil på den anden side være fastholdt til spændingen på ledning 22, idet differensforstærkeren 40’s udgangssignal kobles tilbage gennem tilbagekoblingskondensatoren 41. Spændingen på ledning 21 holdes altså også på et fast niveau Vp således at detekteringen af ladningspakkerne i CCD foregår ved faste arbejdsspændinger i detekteringskredsløbet.

Differenssignalet integreres effektivt ved hjælp af kondensatoren 41 og er tilgængeligt for viderebehandling på udgangsklemmen af differensforstærkeren 40. Det vil kunne forstås, at organerne 70 kan indeholde eksemplerings- og holdekredsløb, således at der kan opnås eksemplerede værdier af udgangssignalet til passende tidspunkter, hvilke værdier fastholdes, indtil der tilvejebringes en ny eksemplering, således at der opnås et mere glat udgangssignal.

Det skal bemærkes, at der i forbindelse med det i fig. 1 viste kredsløb 100 kan opstå skadelige ladningsforskelle mellem de 11 flydende" CCD detekteringselektroder på grund af termisk eller anden støj i CCD systemet, hvilke ladningsforskelle kan opbygge sig over et tidsrum af størrelsesordenen 1 time. Por at undertrykke de tilsvarende skadelige udgangssignaler er det ønskeligt at mod- 7 146020 virke dette ved f.eks. at kortslutte udgangsledningerne 21 og 22 periodisk. Sådanne midler er indbygget i det i fig. 2 viste kredsløb 200.

Af fig. 2 kan ses, at målekredsløbet 200 indeholder mange elementer, som i det væsentlige er identisk med dem, som blev beskrevet i forbindelse med fig. 1, hvilke elementer derfor er benævnt med samme henvisningstal. Målekredsløbet 200 omfatter forstærkningsorganer 60 med tre indgangsklemmer, således at denne forstærkers udgangssignal er proportional med - 1/2 (^22 + V2i ^' hvor V21 °S ^22 er sPændinSerne på udgangsledningerae henholdsvis 21 og 22. Forstærkningsorganerne 60 medfører derfor en mere ideel common mode signalundertrykkelse, idet den prøver at stille måleelektroderne således, at den aritmetiske middelværdi af disse potentialer holdes på det faste spændingsniveau V^. Et typisk kredsløb for sådanne forstærkerorganer er vist i fig. 4, som senere vil blive beskrevet. Et styrekredsløb 90 leverer arbejdsspændinger (såsom taktimpulser) til CCD 20 via elektriske ledninger 71 og styrer elektriske omskifteelementer (typisk igfets) 34, 35, 76, 77 og 52 via ledninger 72, 73 og 74 (er angivet ved stiplet streg). Omskifteelementerne 34 og 35 sluttes periodisk rader slette-intervaller for at neutralisere spredningsladninger. Kondensatorerne 43 og 44 har til formål at medføre korreleret dobbelt eksemplering, som senere vil blive nærmere beskrevet, således at der opnås en undertrykkelse af slettestøj hidrørende fra omskiftningen af omskiftningselementerae 34 og 355 hvilket er den velkendte kTC støj (k = Boltzmann's konstant; T = den.absolutte temperatur; C = kapacitans, hovedsageligt for spalte-elektroderne ). Kondensatorerne 43 og 44 skal være store nok til at kunne holde indgangsspændingerne til differensforstærkeren 40 på et rimeligt konstant niveau, selv om der skulle forekomme omskiftningstransienter, som følge af den kapacitive tilbagekobling gennem omskifteelementerae 76 og 77. Typiske værdier for kondensatorerne 43 og 44’s kapacitans er af størrelsesordenen 3 picofarad, og disse kapaciteter gøres lige store indenfor nogle få procent. Omskifteelementet 76 fastholder spændingen i punktet 45 på Vq (både rader og et kort tidsrum efter sletteprocessen for omskifteelementerae 34 og 35) > hvilket udgør en del af den korrelerede dobbelteksemplering, som vil blive nærmere beskrevet. På lignende måde udgør omskifteelementet 77 i 8 146020 sluttet tilstand en tilbagekoblingsvej omkring differensforstærkeren 40, således at spændingen i punktet 46 holdes på VQ. Omskifteelementet 52 medfører periodisk afgivelse af udgangssignalet til en udgangsforstærker 50, hvis udgangssignal overføres til organerne 70. En kondensator 51 tjener til at udglatte dette udgangssignal som i en konventionel "eksemplerings og holde" konfiguration.

Fig. 3 viser et målekredsløb 300 til detektering af udgangssignalet fra et CCD-system, som er vist i visse detaljer. For overskuelighedens skyld er der vist de elektroder, som ligger oven over det isolerende lag tillige med skraverede områder, som angiver underliggende diffunderende halvlederområder. For en li-kanal CCD er de skraverede områder af N+ typen, hvilket skyldes et overskud af donorurenheder i halvlederen, der ellers er af P-type, hvor overskuddet typisk består af phosphorurenheder i silicium.

Det skal forstås, at CCD og målekredsløbet 300 med fordel begge kan være integreret på et enkelt monokrystallinsk siliciumsubstrat. Mange af de i fig. 2 og 3 viste elementer er i det væsentlige ens, hvorfor visse deraf er betegnet med samme henvisningstal.

Det i fig. 3 viste CCD-system omfatter adskillige ovenpå hinanden anbragte elektroder, såsom en indgangssluseelektrode 302, en spalteskærmelektrode 303, som har et par segmenter, der er indbyrdes forbundne ved hjælp af en ledning eller en elektrode 303.I, og omfatter skærmsluseelektroder 307, 311 og 315, første taktfasedrevne (P1) elektroder 305, 309 og 313, andre takt-fasedrevne (P2) elektroder 306, 310 og 314 samt en måleelektrode 304, som er styret af den konstante jævnspændingskilde V^. Skærmelektroderne 303 , 307, 311 og 315 holdes på et fast potential VgQ. Som det vides fra den kendte teknik er hver elektrode adskilt fra en hovedflade af et andet underliggende halvleder-medium (er ikke vist på tegningen for overskuelighedens skyld) af et oxidlag, som typisk vil være siliciumdioxid på det enkeltkrystallinske siliciumsubstrat. CCD omfatter også adskillige områder med urenheder, som typisk er diffunderet eller implanteret, hvilket gælder for indgangsdiodeområdet 301, skærmsluseområdet 303.5, som er beliggende mellem spaltesluseelektroden 303, samt et ladningspakkedranområde 316. Som et yderligere træk kan et N+ 9 146020 område 303.2, som er beliggende tæt ved den ene eller begge segmenter af spalteskærmsluseelektroden 303, og som er forbundet til en høj positiv spænding VDD’ tjene til, lige efter overføring af ladning til halvlederområdet under elektroden 303, at bortdræne enhver mulig overskudsladning, som kunne akkumulere sig under skærmsluseelektroden 303. De skraverede områder, som repræsenterer diffunderede halvlederzoner mellem spalteelektroderne 308.1, 308.2 og 312.1 samt 312.2, er tilstede, fordi der ikke findes nogle masker til forhindring af deres dannelse under indføringen af urenheder til dannelse af andre N områder, men disse N områder mellem spalteelektroderne i CCD påvirker ikke virkemåden materielt. Forstærkeren 60 har en anden udgangsklemme 62, som frembringer et jævnspændingsforskudt udgangssignal, som i fig. 3 er angivet ved denne faste jævnspændingskilde 66. Denne kilde indføres mellem udgangsklemmen 61 og omskifteelementerne 34 og 35 med det formål, at bringe arbejdspunktet for forstærkerudgangsklemmen 61 til en mindre positiv værdi, således at der opnås et større dynamisk område for forstærken 60 til følsomhed over for de negativt gående signaler på udgangsledningerne 21 og 22.

Når kredsløbet er i drift styrer en signalkilde 320 potentialet på indgangsdioden 301. Spændingen på indgangssluseelektroden 302 tillader i overensstemmelse med dettes signal periodisk ladninger i at flyde fra indgangsdiodeområdet gennem skærm-sluseområdet 303.5 til halvlederområdet under måleelektroden 304. Specielt kan denne ladningsstrøm foregå i løbet af de positivt gående impulsfaser for indgangsslusesignalet IG (fig. 5). Ladningen fanges herefter under måleelektroden, så snart IG impulsen slutter, og det er denne ladning, som derefter måles af måleelektroden 304 for overførsel til den øvrige del af CCD i overensstemmelse med det således eksemplerede signal. Så snart den positivt gående impuls P-^ er afgivet til elektroden 305, vil den således målte ladningspakke blive overført til halvlederområdet under elektroden 305. Når den næste positivt gående impuls afgives af P£ til elektroden 306, vil ladningspakken blive overført til halvlederområdet under denne elektrode 306. Når den positive impuls på Pg herefter forsvinder, overføres ladningspakken gennem halvlederområdet under skærmsluseelektroden 307 til halvlederområdet under parret af spalte- 10 166020 elektroder '308.1 og 308.2, til hvilket tidspunkt det ønskede udgangssignal fra ladningspakken begynder at dannes ved elektriske spejlladninger på spalteelektroderne, som overføres til de respektive udgangsledninger 21 og 22. Til dette tidspunkt sluttes omskifteren 52 (fig. 5) for at eksemplere disse udgangssignaler. Omskifteren 52 åbnes før den næste positivt gående impuls P^ overfører ladningspakkeme under spalteelektroderne 308.1 og 308,2 til halvi ederområdet under elektroden 309, som er styret af P^. Det skal forstås, at medens omskifteren 52 forbliver sluttet, vil udgangsled-ningeme 21 og 22 også være følsomme overfor andre ladningspakker (hvis der findes nogle), som ligger under de andre spalteelektroder, hvilke andre ladningspakker har været frembragt af tidligere indgangssignaler.

Nedenfor er angivet typiske spændinger i forhold til substratet for de forskellige spændingskilder, hvilke værdier dog kun skal betragtes som eksempler: VQ = 0 til 8 volt V1 = 11 volt Vg = 0 volt (jord) V5 = 17 volt VDD = 17 volt VSG » 8 volt ^IG = ^ passiv fase, 13 volt aktiv fase P^ = 5 volt passiv fase, 13 volt aktiv fase ?2 = 5 volt passiv fase, 17 volt aktiv fase S = 9 volt (- 2 volt signal)

Som det endvidere er vist i fig. 5 holdes omskifteelementerne 34 og 35 periodisk sluttet i løbet af passende sletteintervaller for at holde spalteelektroderne på det ønskede potential. Omskifteelementerne 76 og 77 er også sluttet under disse sletteintervaller samt et kort tidsrum derefter under den aktive fase af signalet Pg med henblik på, at eliminere slettestøj (af typen kTC), som forekommer på ledningerne 21 og 22, når omskifteelemen- 146020 11 terne 64 og 65 pludselig åbnes ved afslutningen af hvert slette-interval. Til dette tidspunkt er omskifteelementerne 76 og 77 stadig sluttede, således at udgangssignalet på differensforstærkeren 40 holdes på det ønskede potential Vq. Selv efter omskifteelementeme 76 og 77 er åbnet, lagres de respektive slettestøjspændinger over kondensatorerne 43 og 44, og udgangssignalet fra forstærkeren 40 er stadig Vq. Derefter vil udgangssignalerne på CCD forekomme på ledningerne 21 og 22, hvorved de tilsvarende signaler overføres til forstærkeren 40’s indgangsklemmer, hvor signalerne nu er uafhængige af de tidligere kTC-støjspændinger.

Det skal bemærkes, at hver af kondensatorerne 41 og 42 med fordel kan have form som en grenlignende elektrode, som er adskilt fra halvledersubstratet ved hjælp af den samme type oxidlag, som benyttes ved spalteelektroden. Endvidere fremstilles disse elektroder for kondensatorerne fortrinsvis samtidigt med og ved hjælp af samme art elektrodemateriale som spalteelektroderne og fremstilles med samme elektrodebredde, således at begge de nævnte kondensatorelektroder vil have i det væsentlige ens fejl (og dermed de samme tilsvarende kapacitansvaria-tioner) som spalteelektroderne. På denne måde opnås bedre styring af den samlede filterforstærkning,(som afhænger af kapacitansforholdet for kondensatorerne 41 og 42 i forhold til spalteelektrodesystemerne i CCD)·

Fig. 4 viser et typisk kredsløbsdiagram for forstærkeren 60. Felt-effekttransistorer med isoleret styreelektrode (IGFET) 402, 405 og 406 føder tillige med en belastnings IGFET 403, 4Θ4 samt en strømkilde 401 fra et andet forforstærkertrin et par konventionelle kaskadekoblede operationsforstærkere 407 og 408. Udgangsledninger 21 og 22 fra CCD fører signal til sluseelektroderne for transistorerne 405 og 406, og den konstante jævnspænding overføres til sluseelektroden for transistoren 402. På denne måde afleveres det negative tilbagekoblingssignal til punktet 61 proportionalt med V.^ - 1/2 (V21 + V22), som er ønsket i forstærkeren 60. Ved hjælp af dette negative tilbagekoblingssignal tilvejebringes potentialet på de samme elektroder, dvs. (V^ + V22)/2 = V1· Derved elimineres common mode signalet (V2^ + V22).

146020 12

Selv om opfindelsen har været beskrevet i detaljer med hensyn til en speciel udførelsesform, vil der kunne foretages forskellige modifikationer. Eksempelvis kan der i stedet for den ved elektroderne 302 og 303 viste CCD indgangskonfiguration bruges et indgangsarrangement for CCD i form af det indgangskredsløb, som er angivet i beskrivelsen til USA patentansøgning nr. 720.885, som er indleveret den 7. september 1976. Det vil kunne forstås, at de forskellige forstærkere, kondensatorer og transistorer, som er vist i kredsløbet 300, alle med fordel kan integreres på det samme halviedersubstrat ligesom selve CCD systemet. Det skal bemærkes, at for at opnå lineært udgangssignal som funktion af indgangssignalet til CCD i fig. 3 er elektroden 304 og dens underliggende oxidlag i det væsentlige geometrisk identisk med hver af spalteelektroderne, hvor mellemrummet mellem hvert par af elektrodesegmenter er afpasset til området 303.5 for at minimere ulineær forvrængning. Endvidere vil det forstås, at der i stedet for CCD 20 kan anvendes en bucket brigade halvleder.

Claims (4)

13 146020 Patentkrav : I» Detektorkredsløb til et med spalteelektroder forsynet ladningsoverførende halvlederapparat, såsom et transversalfilter, hvor spalteelektroderne danner et første og et andet sæt af detekteiingselektrodesegmen ter, hvor det første sæt af detekteringselektroder er indbyrdes forbundne til en første udgangskiemme (21-1). og hvor det andet sæt af detekteringselektroder er indbyrdes forbundne til en anden udgangsklemme (22.1), hvilke udgangsklemmer err'-'forbundet henholdsvis til en første og til en anden indgangsklemme på en differensforstærker (40), kendetegnet ved, at i det mindste den anden udgangsklemme (12.1) er forbundet til en første indgangsklemme på en særskilt forstærker (60), som har en anden indgangsklemme med modsat polaritet til forbindelse med en fast spændingskilde (V^), og at den særskilte forstærker har en udgangsklemme (61), som er koblet til de respektive første og andre udgangsklemmer (21.1 og 22.1) via respektive første og andre kondensatorer (31 og 32) med i det væsentlige lige store kapacitanser.

2. Kredsløb ifølge krav 1, kendetegnet ved, at differensforstærkerens udgangsklemme er koblet via en tredie kondensator (41) til den første udgangsklemme.

3. Apparat ifølge krav 2, kendetegnet ved, at den anden udgangsklemme er forbundet gennem en fjerde kondensator (42) til en anden referenceklemme til forbindelse med et andet referencepotential (v2).

4. Kredsløb ifølge krav 2 og 3, kendetegnet ved, at kapa-citanserne for den tredie og fjerde kondensator afviger højst 0,1% fra hinanden og har en størrelse på omkring halvdelen af summen af kapa-citanserne for det første plus det andet sæt af elektroder.