JPH0471280B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0471280B2
JPH0471280B2 JP23488483A JP23488483A JPH0471280B2 JP H0471280 B2 JPH0471280 B2 JP H0471280B2 JP 23488483 A JP23488483 A JP 23488483A JP 23488483 A JP23488483 A JP 23488483A JP H0471280 B2 JPH0471280 B2 JP H0471280B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transfer
signal
input
stage
voltage
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
JP23488483A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS60125999A (en
Inventor
Maki Sato
Miaki Nakashio
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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 Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP23488483A priority Critical patent/JPS60125999A/en
Publication of JPS60125999A publication Critical patent/JPS60125999A/en
Publication of JPH0471280B2 publication Critical patent/JPH0471280B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C27/00Electric analogue stores, e.g. for storing instantaneous values
    • G11C27/04Shift registers

Landscapes

  • Networks Using Active Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はCCDなどの電荷転送素子を使用し
たアナログ遅延装置などに適用して好適な信号伝
送装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention relates to a signal transmission device suitable for application to an analog delay device using a charge transfer element such as a CCD.

背景技術とその問題点 例えば、アナログ遅延素子をCCDで構成する
場合には、第1図に示すように半導体基体に設け
られた入力部1と出力部2との間に、所定の遅延
時間が得られるような信号転送部3が設けられ
る。信号転送部3はnビツトのシフトレジスタと
して構成され、アナログ信号Sの転送は2相駆動
が採用されている。φ1,φ2はその転送クロツク
を示す。信号転送部3の前段には第1及び第2の
インプツトゲートIG1,IG2が設けられると共に、
第2のインプツトゲートIG2と転送電極との間に
は初段の転送電極φ1Fが設けられている。4は転
送クロツクφ1,φ2の発生器、5はそのドライバ
ーである。
BACKGROUND TECHNOLOGY AND PROBLEMS For example, when an analog delay element is constructed from a CCD, a predetermined delay time is established between an input section 1 and an output section 2 provided on a semiconductor substrate, as shown in Fig. 1. A signal transfer unit 3 is provided as shown in FIG. The signal transfer section 3 is configured as an n-bit shift register, and two-phase drive is adopted for transferring the analog signal S. φ 1 and φ 2 indicate the transfer clocks. First and second input gates IG 1 and IG 2 are provided before the signal transfer section 3, and
A first stage transfer electrode φ1F is provided between the second input gate IG2 and the transfer electrode. 4 is a generator of transfer clocks φ 1 and φ 2 , and 5 is a driver thereof.

第2図は信号転送部3の断面図であつて、半導
体基体7はP型基体が使用される。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the signal transfer section 3, in which the semiconductor substrate 7 is a P-type substrate.

8はアナログ信号の入力部1を構成するN+
領域であり、またこの例では埋込みチヤンネルと
して構成するため、信号転送部3には所定の間隔
を保持してN形領域9が形成されると共に、転送
方向に向つて所定のポテンシヤルバリヤを構成す
るN-形領域11が形成される。
Reference numeral 8 denotes an N + type region that constitutes the analog signal input section 1, and since it is configured as an embedded channel in this example, an N type region 9 is formed at a predetermined interval in the signal transfer section 3. At the same time, an N - type region 11 forming a predetermined potential barrier in the transfer direction is formed.

入力電極INには所定のアナログ信号Sが供給
されると共に、2相転送電極には第3図A,Bに
示す2相の転送クロツクφ1,φ2が供給され、第
1のインプツトゲートIG1には転送クロツクφ2
供給され、第2のインプツトゲートIG2には所定
の直流バイアス(数〜10V)が供給され、そして
初段の転送電極φ1Fには転送クロツクφ1が供給さ
れる。
A predetermined analog signal S is supplied to the input electrode IN, and two-phase transfer clocks φ 1 and φ 2 shown in FIG. 3A and B are supplied to the two-phase transfer electrode, and the first input gate A transfer clock φ 2 is supplied to IG 1 , a predetermined DC bias (several to 10 V) is supplied to the second input gate IG 2 , and a transfer clock φ 1 is supplied to the first stage transfer electrode φ 1F . be done.

そして、周知のように入力部1に供給されたア
ナログ信号Sは1ビツトずつ取込まれて順次信号
転送部3を介して転送されることによつて、所定
時間遅延されたアナログ入力信号が出力部2側に
得られる。
As is well known, the analog signal S supplied to the input section 1 is taken in one bit at a time and sequentially transferred via the signal transfer section 3, so that an analog input signal delayed by a predetermined time is output. Obtained on the part 2 side.

さて、このように構成されたアナログ遅延装置
10で、消費電力を抑えて省電力化を図るために
は、例えば転送クロツクφ1,φ2の振幅を現行よ
りも小さくすればよい。例えば現行の振幅値が
10Vであるとしたとき、これを5V程度に下げれ
ば電力消費を大幅に低減することができる。この
ように、転送クロツクφ1,φ2の振幅値を小さく
すると、それに伴つて第1のインプツトゲート
IG1及び初段の転送電極φ1Fに加えられるパルスの
振幅が小さくなつて、印加電圧も当然に低くなる
が、これら信号入力段に加えられるゲート電圧を
下げると、次のような不都合な問題が生ずる。
Now, in order to reduce power consumption and save power in the analog delay device 10 configured as described above, the amplitudes of the transfer clocks φ 1 and φ 2 may be made smaller than the current ones, for example. For example, if the current amplitude value is
If the voltage is 10V, lowering it to around 5V can significantly reduce power consumption. In this way, when the amplitude values of the transfer clocks φ 1 and φ 2 are decreased, the first input gate
As the amplitude of the pulse applied to IG 1 and the first stage transfer electrode φ 1F becomes smaller, the applied voltage naturally becomes lower, but lowering the gate voltage applied to these signal input stages causes the following inconvenient problems. arise.

すなわち、入力部1と信号転送部3との間の信
号入力段は表面チヤンネル構成となているが、信
号入力部に加えられる電圧(ゲート電圧VG)と、
このゲート電圧VGによつて半導体基体7中に形
成されるポテンシヤルウエルの深さPWの関係
は、第4図曲線lに示すようになつている。
That is, although the signal input stage between the input section 1 and the signal transfer section 3 has a surface channel configuration, the voltage applied to the signal input section (gate voltage V G ),
The relationship between the depth PW of the potential well formed in the semiconductor substrate 7 by this gate voltage V G is as shown by curve 1 in FIG. 4.

ここで、ゲート電圧VGとは信号入力段に加え
られる電圧を総称するもので、具体的には入力電
極INに加えられる電圧、第1及び第2のインプ
ツトゲート電圧及び初段の転送電極φ1Fに加えら
れるクロツクパルスの電圧をいう。
Here, the gate voltage V G is a general term for the voltage applied to the signal input stage, and specifically, the voltage applied to the input electrode IN, the first and second input gate voltages, and the first stage transfer electrode φ Refers to the voltage of the clock pulse applied to 1F .

図に示すようにゲート電圧VGが高い領域I
(5V〜10V)は線形特性であるので、夫々の電極
に対応する半導体基体7内には加えられたゲート
電圧VGに比例したポテンシヤルウエルPWが形成
されるから、この領域Iで動作するように各部の
電圧を選定すれば、アナログ入力信号Sに対応し
た信号電荷を取り込むことができると共に、取り
込まれた信号電荷を信号転送部3に転送できる。
従来はこの領域Iが動作領域となされている。従
つて、転送クロツクφ1,φ2の振幅値は10V、第2
のインプツトゲートIG2に加えられる電圧は
7.5V、入力信号のオフセツト電圧が4〜6Vに
夫々選ばれている。
Region I where the gate voltage V G is high as shown in the figure
(5V to 10V) has a linear characteristic, so a potential well PW proportional to the applied gate voltage VG is formed in the semiconductor substrate 7 corresponding to each electrode, so that it operates in this region I. By selecting the voltages of each part as follows, the signal charge corresponding to the analog input signal S can be taken in, and the taken-in signal charge can be transferred to the signal transfer section 3.
Conventionally, this region I has been used as the operating region. Therefore, the amplitude value of the transfer clocks φ 1 and φ 2 is 10V,
The voltage applied to the input gate IG 2 of is
7.5V, and the offset voltage of the input signal is selected to be 4 to 6V, respectively.

これに対し、ゲート電圧VGが比較的小さい領
域(例えば5V以下)では非線形特性である。
このため、消費電力を節減する目的で、転送クロ
ツクφ1,φ2のレベルを5V程度に下げると、第1
のインプツトゲート電圧及び初段の転送電極φ1F
の電圧も5V以下になる。このような電圧にする
と、第2のインプツトゲート電圧も5V以下にし
なければならず、入力信号のDCオフセツト電圧
もまた3〜4V程度に下げなければならない。
On the other hand, in a region where the gate voltage V G is relatively small (for example, 5 V or less), the characteristics are nonlinear.
Therefore, in order to reduce power consumption, if the level of the transfer clocks φ 1 and φ 2 is lowered to about 5V, the first
input gate voltage and first stage transfer electrode φ 1F
The voltage will also be below 5V. With such a voltage, the second input gate voltage must also be lower than 5V, and the DC offset voltage of the input signal must also be lowered to about 3 to 4V.

従つて、このような場合には信号入力段は領域
で動作することになるために、アナログ遅延装
置10のリニアリテーが著しく劣化してしまう。
Therefore, in such a case, the signal input stage operates in the range, and the linearity of the analog delay device 10 deteriorates significantly.

発明の目的 そこで、この発明では消費電力の低減を図ると
共に、省電力化に伴つて生ずる信号入力段におけ
る入出力特性のリニアリテーの劣化を防止できる
ようにしたものである。
OBJECTS OF THE INVENTION Accordingly, the present invention is intended to reduce power consumption and to prevent deterioration of the linearity of input/output characteristics in the signal input stage that occurs due to power saving.

発明の概要 そのため、この発明においては、第1のインプ
ツトゲートIG1に加えるゲートパルス及び初段の
転送電極φ1Fに加えるクロツクパルスを転送クロ
ツクφ1,φ2で共用するのではなく、夫々独立に
加えると共に、少くとも信号入力段の特性が上述
した領域の特性となるように各部の電圧を選定
したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, in the present invention, the gate pulse applied to the first input gate IG 1 and the clock pulse applied to the first stage transfer electrode φ 1F are not shared by the transfer clocks φ 1 and φ 2 , but are applied independently to each other. In addition, the voltages at each part are selected so that at least the characteristics of the signal input stage are in the above-mentioned region.

実施例 続いて、この発明の一例を上述したアナログ遅
延装置に適用した場合につき第5図以下を参照し
て詳細に説明する。
Embodiment Next, an example of the present invention applied to the above-mentioned analog delay device will be described in detail with reference to FIG. 5 and subsequent figures.

この発明においては、第5図Aに示すようにク
ロツク端子20,21に供給される転送クロツク
φ1′,φ2′の振幅のピーク値が第6図A,Bに示す
ように従来よりも低い、例えば5Vに選定される
と共に、第1のインプツトゲート端子22と初段
の転送電極端子23が設けられる。そして、端子
22には第6図Cに示すような振幅のピーク値
が、例えば従来と同じく10Vに選定された第1の
インプツトゲートパルスIG1が供給され、また端
子23には第6図Dに示すように、振幅のピーク
値が同じく10Vに選定された転送クロツクφ1F
供給される。第2のインプツトゲートIG2のDC値
は従来と同じく、この例では7.5Vである。
In this invention, the peak values of the amplitudes of the transfer clocks φ 1 ' and φ 2 ' supplied to the clock terminals 20 and 21 as shown in FIG. A low voltage, for example 5V, is selected, and a first input gate terminal 22 and a first stage transfer electrode terminal 23 are provided. The terminal 22 is supplied with the first input gate pulse IG 1 whose amplitude peak value as shown in FIG. As shown in D, a transfer clock φ 1F whose peak amplitude value is also selected to be 10V is supplied. The DC value of the second input gate IG 2 is, as before, 7.5V in this example.

第1のインプツトゲートパルスIG1と転送クロ
ツクφ1Fとは、2相転送クロツクφ1′,φ2′と同一
の周波数に選定されると共に、夫々50%以下のデ
ユーテイーとなされ、ノンオーバーラツプ状態で
供給される。このように、ノンオーバーラツプと
したのは後述の説明より明らかなように、アナロ
グ入力信号を1ビツトづつ順次信号入力段を介し
て信号転送部3に転送できるようにするためであ
る。
The first input gate pulse IG 1 and the transfer clock φ 1F are selected to have the same frequency as the two-phase transfer clocks φ 1 ′ and φ 2 ′, and have a duty of 50% or less, thereby ensuring non-overlap. Supplied as a drop. The reason for this non-overlapping arrangement is to enable the analog input signal to be sequentially transferred one bit at a time to the signal transfer section 3 via the signal input stage, as will be clear from the explanation below.

また、2相転送クロツクφ1′,φ2′のデユーテイ
ーは50%以上選ばれ、かつ一方の転送クロツクの
エツジが夫々他方の転送クロツクのハイレベルの
区間に当るようなオーバーラツプ状態にその位相
関係を選んだのは、転送クロツクの立上り及び立
下り時に生ずるパルス性ノイズ(第6図E,F)
によつて生ずる不要電荷が信号電荷に混入しない
ようにするためである。
In addition, the duty of the two-phase transfer clocks φ 1 ' and φ 2 ' is selected to be 50% or more, and the phase relationship is such that the edges of one transfer clock correspond to the high level section of the other transfer clock in an overlapping state. was chosen because of the pulse noise that occurs at the rising and falling edges of the transfer clock (Fig. 6 E and F).
This is to prevent unnecessary charges generated by the signal charges from being mixed into the signal charges.

さて、このように端子22,23を夫々設けて
所定レベルのパルスIG1及びクロツクφ1Fを供給し
た場合、信号入力段におけるゲート電圧VGはい
ずれも第4図の領域に対応することになるか
ら、入力信号のDCオフセツトを従来と同じく4
〜6Vに選定することによつて、信号入力段にお
ける入出力特性は第4図の領域に示すような線
形特性となる。このによつて、信号転送部3の低
電圧駆動を実現できると共に、信号入力段のリニ
アリテーを改善することができる。
Now, if the terminals 22 and 23 are provided respectively in this way and the pulse IG 1 and the clock φ 1F of a predetermined level are supplied, the gate voltage V G at the signal input stage will both correspond to the area shown in FIG. Therefore, the DC offset of the input signal is set to 4 as before.
By selecting a voltage of .about.6V, the input/output characteristics at the signal input stage become linear characteristics as shown in the region of FIG. This makes it possible to realize low-voltage driving of the signal transfer section 3 and to improve the linearity of the signal input stage.

これらパルスIG1,φ1F及び転送クロツク
φ1′φ2′を使用したときのアナログ入力信号の取り
込み及び転送状態を示すポテンシヤルウエルを第
5図B〜Gに示す。これらのポテンシヤルウエル
は第6図の時点t1〜t6に夫々対応するものであ
る。第5図において斜線図示がアナログ入力信号
に対応した信号電荷である。
Potential wells showing the analog input signal capture and transfer states when these pulses IG 1 , φ 1F and transfer clocks φ 1 ′φ 2 ′ are used are shown in FIGS. 5B to 5G. These potential wells correspond to time points t1 to t6 in FIG. 6, respectively. In FIG. 5, the diagonal lines indicate signal charges corresponding to the analog input signal.

応用例 上述の実施例は、この発明をアナログ遅延装置
に適用した例であるが、CCDなどの電荷転送素
子を使用するアナログフイールドメモリ,撮像素
子などにもこの発明を適用することができる。
Application Example The above embodiment is an example in which the present invention is applied to an analog delay device, but the present invention can also be applied to an analog field memory, an image sensor, etc. that uses a charge transfer device such as a CCD.

電荷転送素子はCCDに限られない。 Charge transfer devices are not limited to CCDs.

発明の効果 以上説明したようにこの発明によれば、転送ク
ロツクφ1′,φ2′の振幅値を小さくできるので消費
電力を削減できると共に、転送クロツクφ1′,
φ2′の振幅値を小さくしたことに伴なう信号入力
段のリニアリテーの劣化を防止できる。従つて、
この発明はアナログ信号を取扱う信号伝送装置に
適用して極めて好適である。
Effects of the Invention As explained above, according to the present invention, the amplitude values of the transfer clocks φ 1 ′, φ 2 ′ can be reduced, so power consumption can be reduced, and the transfer clocks φ 1 ′, φ 2 ′ can be reduced in amplitude.
It is possible to prevent deterioration of the linearity of the signal input stage due to the reduction in the amplitude value of φ 2 '. Therefore,
The present invention is extremely suitable for application to a signal transmission device that handles analog signals.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の説明に供するアナログ遅延
装置の一例を示す構成図、第2図はその一部の断
面図、第3図は転送クロツクの波形図、第4図は
信号入力段におけるゲート電圧とポテンシヤルウ
エルとの関係を示す曲線図、第5図はこの発明を
アナログ遅延装置に適用した場合の一例を示す第
2図と同様な断面図と各部のポテンシヤルを示す
図、第6図はこの発明の動作説明に供する波形図
である。 1は入力部、2は出力部、3は信号転送部、
4,5は周辺回路、φ1,φ2,φ1′,φ2′は転送クロ
ツクである。
Fig. 1 is a block diagram showing an example of an analog delay device used to explain the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view of a part thereof, Fig. 3 is a waveform diagram of a transfer clock, and Fig. 4 is a gate at a signal input stage. FIG. 5 is a curve diagram showing the relationship between voltage and potential well; FIG. 5 is a sectional view similar to FIG. 2 showing an example of the application of the present invention to an analog delay device; and FIG. FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of the present invention. 1 is an input section, 2 is an output section, 3 is a signal transfer section,
4 and 5 are peripheral circuits, and φ 1 , φ 2 , φ 1 ', and φ 2 ' are transfer clocks.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 電荷転送素子を使用したアナログ信号伝送素
子を有する信号伝送装置において、上記アナログ
信号伝送素子の信号入力段に第1及び第2のイン
プツトゲートと、初段の転送電極が設けられ、上
記第1のインプツトゲート及び初段の転送電極に
夫夫供給される信号の振幅値に対し、上記アナロ
グ信号伝送素子の転送電極に供給される2相転送
クロツクの振幅値が小さく選定された信号伝送装
置。
1. In a signal transmission device having an analog signal transmission element using a charge transfer element, a signal input stage of the analog signal transmission element is provided with first and second input gates and a first stage transfer electrode, A signal transmission device in which the amplitude value of the two-phase transfer clock supplied to the transfer electrode of the analog signal transmission element is selected to be smaller than the amplitude value of the signal supplied to the input gate and the first stage transfer electrode.
JP23488483A 1983-12-13 1983-12-13 Signal transmitter Granted JPS60125999A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23488483A JPS60125999A (en) 1983-12-13 1983-12-13 Signal transmitter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23488483A JPS60125999A (en) 1983-12-13 1983-12-13 Signal transmitter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60125999A JPS60125999A (en) 1985-07-05
JPH0471280B2 true JPH0471280B2 (en) 1992-11-13

Family

ID=16977826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23488483A Granted JPS60125999A (en) 1983-12-13 1983-12-13 Signal transmitter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60125999A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2626102B1 (en) * 1988-01-19 1990-05-04 Thomson Csf LOAD TRANSFER MEMORY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF

Also Published As

Publication number Publication date
JPS60125999A (en) 1985-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1134879B1 (en) Semiconductor booster circuit
JP2708006B2 (en) Thin film integrated circuit
US5692025A (en) Image-sensing-system booster circuit for driving image sensor
JP2736121B2 (en) Charge transfer device and solid-state imaging device
US6600513B1 (en) Charge transfer device
US5615242A (en) Charge transfer apparatus with output gate and driving method thereof
JPH0471280B2 (en)
KR950004868B1 (en) Semiconductor device
JP2609363B2 (en) Driving method of charge-coupled device
JP2685690B2 (en) Charge-coupled device
JPS5829634B2 (en) charge coupled device
EP0406890B1 (en) Charge transfer device and its driving method
JP2570855B2 (en) Charge-coupled device
JP3122562B2 (en) Circuit for driving charge transfer element
JPH0640440B2 (en) Shift register
JPH0738440B2 (en) Charge coupled device
JPH0520892A (en) Ccd element
JPS6222459B2 (en)
JPH02272742A (en) Charge transfer device
JPH01292859A (en) Method of driving charge transfer device
JPS636958B2 (en)
JPH03273775A (en) Ccd image pickup device
JPS60126000A (en) Signal transmitter
JPH0763093B2 (en) Driving method for charge transfer device
JPS636959B2 (en)