JPH0143487B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0143487B2
JPH0143487B2 JP56188376A JP18837681A JPH0143487B2 JP H0143487 B2 JPH0143487 B2 JP H0143487B2 JP 56188376 A JP56188376 A JP 56188376A JP 18837681 A JP18837681 A JP 18837681A JP H0143487 B2 JPH0143487 B2 JP H0143487B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charge
transfer
gate
channel
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP56188376A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5890819A (ja
Inventor
Kenro Sakagami
Tetsuya Iida
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP18837681A priority Critical patent/JPS5890819A/ja
Publication of JPS5890819A publication Critical patent/JPS5890819A/ja
Publication of JPH0143487B2 publication Critical patent/JPH0143487B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H15/00Transversal filters
    • H03H15/02Transversal filters using analogue shift registers

Landscapes

  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は正、負の重み係数をもつ電荷転送形ト
ランスバーサルフイルタに係り、特に高速で動作
可能な電荷転送形トランスバーサルフイルタに関
する。
発明の技術的背景とその問題点 周知の如く電荷結合素子(以下CCDと略称す
る)やバケツリレー素子(以下BBDと略称する)
のように電荷転送素子(以下CTDと略称する)
は、その遅延機能を利用してトランスバーサルフ
イルタに応用することができる。
最近、複数に分岐された入力信号を予じめ定め
られた係数で重み付けを行い、CTDで加算、遅
延を行う入力加重方式の構成により集積度が高
く、特性の優れたトランスバーサルフイルタが開
発されている。この場合、CTDでは扱う信号電
荷の極性が正又は負のどちらか一方の極性に限ら
れるため正、負両方の重み付けを行うためには例
えば入力信号とその反転信号を用いてこれを利用
制御することにより、等価的な正、負の重み付け
を行うことができる。しかしこの様な方法では重
み係数の正、負にかかわらず信号電荷の直流分が
CTDの各段で加算されれて行くため、出力段に
向うにつれて直流分が増加しこの直流分を収容す
るため転送電極面積を出力段に向うにつれて大き
くしておかなければならなかつた。さらには出力
段においてこの直流分の増加により相対的な信号
検出感度が低下するという欠点があつた。
本欠点を克服するため電荷を転送チヤネル内よ
り流出せしめるという新しい概念と構造が本件出
願人らによつて特願昭53−100413特開昭55−
27711号公報の中で開示されている。しかしなが
らこの中で示された実施例の構造のCCDでは電
荷が折れ曲つたチヤンネル内を進行するために高
いクロツク周波数において転送効率が低下し周波
数特性が劣化するという欠点があつた。
発明の目的 本発明は上記点に鑑みなされたもので電荷の進
行方向を変えることなく転送することによつて、
高いクロツク周波数に於ても高い転送効率を保持
したままで所定量の電荷を転送チヤネル内により
流出せしめることが可能な電荷転送デバイスを提
供することを目的としている。
発明の概要 本発明は上記点に鑑みてなされたもので、入力
された電荷の一部を転送する第1の転送チヤネル
と、この第1の転送チヤネルで前記電荷の一部を
直線状に転送させながら、所定の重み係数に応じ
てチヤネル外に流出させるための第2の転送チヤ
ネルと、この第2の転送チヤネルからチヤネル外
に前記電荷の残りを転送する電荷流出手段と、前
記第1の転送チヤネルで前記電荷の一部を直線状
に転送させながら、所定の重み係数で重み付けさ
れた入力信号を信号電荷として前記第1の転送チ
ヤネルに注入する電荷注入手段とを有する電荷転
送手段を複数個備え、且つ前記電荷転送手段が互
いに直列に配置され、更に前記複数個の電荷転送
手段のうちの最前部の電荷転送手段に直流電荷を
注入する手段と、前記複数個の電荷転送手段のう
ちの最後部の電荷転送手段から出力される電荷を
検知する手段とを具備したことを特徴とする電荷
転送トランスバーサルフイルタを提供するもので
ある。
発明の実施例 以下、図面を参照して本発明の動作原理を説明
する。
第1図本発明の一実施例を示すCCDの電極配
置図である。電極構造は周知の2層シリコンゲー
ト構造で埋め込みチヤネル構造になつている。第
2図は第1図のCCDを動作させるために必要な
各種パルスのタイミング図である。第3図、乃至
第6図は各々、第1図の破断線AB,CD,EOF,
EOGに沿う電極断面図と電極下の電位分布図で
ある。
以下、第1図乃至第6図を用いて本発明の電荷
転送形トランスバーサルフイルタについて詳細に
説明する。まず第1図に於てトランスバーサルフ
イルタの最前段からは直流電荷が注入される。即
ちソース100には端子10より第2図に示され
たようなパルスS−1Dが印加され、ゲート101
には端子11より9V程度の直流電圧が印加され、
ゲート102には端子12より16V程度の直流電
圧が印加され、ゲート103には端子13により
第2図に示されたようなパルスSKMDが印加さ
れ、ゲート104には端子14より第2図に示さ
れたようなクロツクパルスφ1が印加される。ゲ
ート103,105は第2ポリシリコンゲートで
ゲート102,104は第1ポリシリコンゲート
で構成される。第1ポリシリコンゲート下の電位
はゲート電圧0の時10V、第2ポリシリコンゲー
ト下の電位はゲート電圧0の時に6Vとなるよう
に設定されている。この入力手段から注入される
直流電荷の量は転送チヤネルに於て収容し得る最
大電荷量の約1/2で、ゲート101又はゲート1
02の電圧を変えて調整される。なお構成の電荷
注入法はFAN,AND,SKIM法と呼ばれるもの
で動作については後述する正加重の場合の信号電
荷入力法と同じであるのでここでは説明は省略す
る。
次に転送チヤネルに於ける電荷の転送方法につ
いて第3図を参照して述べる。第3図は第1図の
破断線AB沿う断面図で遅延段1段は6電極(例
えば111〜116)で構成される。すなわち第2ポリ
シリコンのゲート111には直流電圧V1(5V)
が印加され、第1ポリシリコンのゲート112に
は直流電圧V2(2V)が印加され、第2ポリシリ
コンのゲート113には直流電圧V3(9V)が印
加され、第1ポリシリコンのゲート114には直
流電圧V4(9V)が印加され、第2ポリシリコン
のゲート115と第1ポリシリコンのゲート11
6にはクロツクパルスφ1が印加されて遅延段1
段を構成する。クロツクパルスφ1が低レベルに
ある時刻t1に於ては前段の蓄積ゲート110下に
蓄積されていた信号電荷はゲート111,11
2,113下を通つて蓄積ゲート114下に転送
される。クロツクパルスφ1が高レベルにある時
刻t2に於ては、蓄積ゲート114下に蓄積されて
いた信号電荷はゲート115下を通つて蓄績ゲー
ト116下へ転送される。各遅延段でこのような
操作がくり返されながら信号荷は順次出力段へ転
送されて行く。
次に正加重を行うための信号電荷の入力法につ
いて第4図を参照して述べる。第4図は第1図の
破断線CDに沿う断面図で、この入力部はソース
157および3つのゲート電極154〜156に
よつて構成される。すなわち、拡散領域のソース
157にはS−1パルスが印加され、第2ポリシ
リコンのゲート156には入力信号Uik(+)が
印加され、第1ポリシリコンのゲート155には
制御信号Vhk(+)が印加され、第2ポリシリコ
ンのゲート154にはSKMパルスが印加されて
構成される。引続くゲート110,111,11
2は遅延段を構成する転送極の一部である。時刻
t1においてはS−1パルス、SKMパルス、φ1
ルスとも低レベルにあるためソース157から
は、入力ゲート156下を通つて蓄積ゲート15
5下へ電荷が注入される。時刻t2においてはS−
1パルスSKMパルス、φ1パルスとも高レベルに
なるが、その途中でまずS−1パルスが高レベル
になつて蓄積ゲート155下の余剰な電荷(入力
ゲート156下の電位より低い電位にある電荷)
がソース157へ引き戻され、次にφ1パルスが
高レベルになつて電荷を受け入れる態勢を作り、
最後にSKMパルスが高レベルになつて蓄積ゲー
ト155下の電荷の一部をφ1ゲート110下へ
入力電荷として入力する。この時の入力電荷の大
きさは2つのゲート156,154下に形成され
るチヤンス電位の差と蓄積ゲート155下の容量
の積に等しい。したがつて蓄積ゲート155下の
容量を適当に設定することにより任意の重み付け
が可能である。容量の設定の仕方としては固定の
重み係数の場合には蓄積ゲート155の面積、可
変の重み係数の場合には蓄積ゲート155に印加
される制御電圧を変えて設定するのが便利であ
る。
次に負加重を行うための信号電荷の流出法につ
いて第5図、第6図を参照して説明する。第5図
は第1図の破断線EOFに沿う断面図、第6図は
破断線EOGに沿う断面図でこの流出部はドレイ
ン161と3つのゲート160,158,15
9、によつて構成される。すなわちドレイン16
1には直流電圧VDD=16Vが印加され、第2ポリ
シリコンのゲート160にはSKMパルスが印加
され、第1ポリシリコンのゲート158には制御
信号Vhk−1(−)が印加され、第2ポリシリコン
のゲート159には入力信号Vik−1(−)が印加
されて構成される。この電荷流出領域はチヤネル
ストツパー203によつて通常の電荷転送部と分
離、区別されている。すなわち通常の電荷転送は
前述した如くチヤネルストツパー203によつて
分離されたゲート112,113によつて行われ
る。第5図に於て、時刻t1ではφ1が低レベルにあ
るため、前の時刻にゲート110下に蓄積されて
いた電荷はゲート111下を通りゲート158下
に入る。この電荷はゲート158下に形成さる電
井の井戸をを埋め余剰な電荷、すなわちゲート1
59下に形成される電位障壁を乗り越える電荷は
ゲート114下に蓄積される。時刻t2においてゲ
ート114下に蓄積された電荷ゲート116下へ
転送される動作に関しては前述した通常の電荷転
送動作と同一である。一方この時刻t2においてゲ
ート158下に蓄積された電荷は第6図に示した
ようにゲート160に印加されたSKMパルスが
高レベルになるためゲート160下を通つてドレ
イン161へ流出される。この時の流出される電
荷の量は2つのゲート159,160下に形成さ
れるチヤネル電位の差と蓄積ゲート158下の容
量の積に等しい。したがつて蓄積ゲート158下
の容量を適当に設定することにより任意の重み付
けが可能である。容量の設定の仕方としては固定
の重み係数の場合には蓄積ゲート158の面積、
可変の重み係数の場合には蓄積ゲート158に印
加される制御電圧を変えて設定できることは前の
電荷注入の場合と同様である。
前の電荷注入の場合と今の電荷流出の場合を比
較すると、前者は転送チヤネルへ電荷が加算され
るのに対して後者は転送チヤンネルから電荷が減
算されるので、前者は正の重み付け、後者は負の
重み付けに相当する。
発明の効果 これまで述べた一連の動作から分けるように本
発明の実施例では電荷の注入、流出が電荷の転送
方向を変えることなく行うことができるので高速
で動作する入力加重形トランスバーサルフイルタ
を実行することができる。例えば第1ポリシリコ
ンの電極長を10μ、第2ポリシリコンの電極長が
5μの埋込みチヤネルデバイスに於てはクロツク
周波数10.7MHzに於ても非転送効率Σが10-4
以下になることが確認された。
また、従来転送電極に印加されるクロツクによ
つてその周辺入口加重電極、下の電位障壁が変化
し信号電荷が逆もどりして、正確に信号を転送こ
とができなかつたが本発明によれば、クロツクが
印加される電極と入力加重電極との間に直流電圧
が印加される電極が挿入されているため、従来の
ように、クロツクによつて入力加重電極下の電位
障壁が変化せず正確な信号を出力することができ
る。
以上詳述した如く本発明のトランスバーサルフ
イルタによれば集積度が高く、信号検出感度が高
く、かつ高速で動作する電荷転送形トランスバー
サルフイルタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電荷転送形トランスバーサル
フイルタの一実施例、第2図a〜dは第1図のト
ランスバーサルフイルタを動作させるためのパル
スタイミング図、第3図a〜cは電荷転送部の断
面図、第4図a〜cは電荷注入部の断面図、第5
図a〜c、第6図a〜cは電荷流出部の断面図で
ある。図において 100……ソース、111,113,115…
…第2ポリシリコンゲート、112,114,1
16……第1ポリシリコンゲート、154,〜1
56,158〜160……入力加重用ゲート、1
61……ドレイン、203……チヤネルストツパ
ー。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 入力された電荷の一部を転送する第1の転送
    チヤネルと、この第1の転送チヤネルで前記電荷
    の一部を直線状に転送させながら、所定の重み係
    数に応じてチヤネル外に流出させるための第2の
    転送チヤネルと、この第2の転送チヤネルからチ
    ヤネル外に前記電荷の残りを転送する電荷流出手
    段と、前記第1の転送チヤネルで前記電荷の一部
    を直線状に転送させながら、所定の重み係数で重
    み付けされた入力信号を信号電荷として前記第1
    の転送チヤネルに注入する電荷注入手段とを有す
    る電荷転送手段を複数個備え、且つ前記電荷転送
    手段が互いに直列に配置され、更に前記複数個の
    電荷転送手段のうちの最前部の電荷転送手段に直
    流電荷を注入する手段と、前記複数個の電荷転送
    手段のうちの最後部の電荷転送手段から出力され
    る電荷を検知する手段とを具備したことを特徴と
    する電荷転送形トランスバーサルフイルタ。 2 前記第2の転送チヤネルはチヤネルストツパ
    ーと少なくとも2つの電極によつて構成されたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電荷
    転送形トランスバーサルフイルタ。 3 前記2つの電極のうち、電荷の進行方向に先
    立つ電極は直流電圧が与えられて蓄積位置を形成
    する第1の電極と、前記電荷の進行方向に対し後
    の電極には入力信号が与えられて電位障壁を形成
    する第2の電極よりなることを特徴とする特許請
    求の範囲第2項記載の電荷転送形トランスバーサ
    ルフイルタ。
JP18837681A 1981-11-26 1981-11-26 電荷転送形トランスバ−サルフイルタ Granted JPS5890819A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18837681A JPS5890819A (ja) 1981-11-26 1981-11-26 電荷転送形トランスバ−サルフイルタ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18837681A JPS5890819A (ja) 1981-11-26 1981-11-26 電荷転送形トランスバ−サルフイルタ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5890819A JPS5890819A (ja) 1983-05-30
JPH0143487B2 true JPH0143487B2 (ja) 1989-09-21

Family

ID=16222530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP18837681A Granted JPS5890819A (ja) 1981-11-26 1981-11-26 電荷転送形トランスバ−サルフイルタ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5890819A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5255140B1 (ja) * 2012-05-14 2013-08-07 株式会社大村製作所 消毒液噴射装置及び切断装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5527710A (en) * 1978-08-17 1980-02-28 Toshiba Corp Direct current charge compensation system for charge transfer type transversal filter
JPS5599820A (en) * 1979-01-25 1980-07-30 Fujitsu Ltd Signal processor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5527710A (en) * 1978-08-17 1980-02-28 Toshiba Corp Direct current charge compensation system for charge transfer type transversal filter
JPS5599820A (en) * 1979-01-25 1980-07-30 Fujitsu Ltd Signal processor

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5890819A (ja) 1983-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4041298A (en) Floating clock sensor for buffered, independent, non-destructive readout of charge transfer devices
US4035628A (en) Analog transversal filtering and correlation with progressive summation of analog signals
JPS6215960B2 (ja)
US4080581A (en) Charge transfer transversal filter
US4071775A (en) Charge coupled differential amplifier for transversal filter
CA1081362A (en) Balanced regenerative charge detection circuit for semiconductor charge transfer devices
US4255725A (en) Differential device using charge transfer devices, a filter and delay line comprising this device
US4048525A (en) Output circuit for charge transfer transversal filter
US4004157A (en) Output circuit for charge transfer transversal filter
JPH0143487B2 (ja)
US3935477A (en) Analog inverter for use in charge transfer apparatus
JPH0373140B2 (ja)
JPH0377685B2 (ja)
EP0732702B1 (en) Charge transfer apparatus and driving method thereof
US4293832A (en) Transversal charge transfer filter
GB1596335A (en) Differential charge transfer device
JPS6138624B2 (ja)
US4245199A (en) Semiconductor CCD transversal filter with controllable threshold level
US4350902A (en) Input stage for a monolithically integrated charge transfer device which generates two complementary charge packets
JP2963572B2 (ja) 電荷結合素子
JPS5842630B2 (ja) 電荷結合素子
US4255673A (en) Input charge corrected monolithically integrated charge transfer device (CTD) arrangement
US4562363A (en) Method for using a charge coupled device as a peak detector
US4140923A (en) Charge transfer output circuits
JP3055635B2 (ja) 電荷結合素子