JPS5836082A - 電荷検出回路 - Google Patents

電荷検出回路

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JPS5836082A
JPS5836082A JP56134941A JP13494181A JPS5836082A JP S5836082 A JPS5836082 A JP S5836082A JP 56134941 A JP56134941 A JP 56134941A JP 13494181 A JP13494181 A JP 13494181A JP S5836082 A JPS5836082 A JP S5836082A
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JP
Japan
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voltage
detection electrode
charge
point
detection
Prior art date
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Pending
Application number
JP56134941A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiro Yamamoto
俊郎 山本
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5836082A publication Critical patent/JPS5836082A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電荷転送素子に係シ、特に高いS/N比が得ら
れる電荷検出回路圧間するものである。
電荷転送素子(例えばこれをOCDとする)の出力部は
半導体基板と逆導電型の不純物をドープに絶縁物を介し
て検出電極を形成し、該検出電極上に生じたイメージ電
荷を用いる方式とがあることは周知でおる。
前記の浮遊拡散部を用いる方式ではこれを形成する製造
工程が複雑であるという理由から、後者の検出電極を形
成する方式がしばしば用いられる。
ところがこの検出電極を用いた方式ではどうしても検出
極上に生じる検出電圧すなわちイメージ電圧が小さくな
シ、そのために該イメージ電圧の検出用回路としては特
に低雑音の接合ゲート型電界効果トランジスタ(以下、
TFETと称す)をソースフォロワとした第1図(a)
のような検出増幅器が一般に必要となる。
ただしlはCODの半導体基板、2は上記のJFET 
8を用いたソースフォロワ増幅器、4は該増幅器の後段
に接続される主増幅器、5は検出電極であって、前記0
0Dの出力部を形成するには基板1と接地点との間に電
圧が例えば20V程度の電圧を有する電源6を接続して
おく。
つて説明するが、この場合には該基板l側が正で、接地
点側すなわち検出電極5側が負の電圧が印加されること
になシ、こうすれば、検出電極5の直下には上記の20
Vなる電圧に対応した深さの電位の井戸(以下単に井戸
と称する)が生じる。
そして矢印イ方向に転送されて来たCOD内の転送電荷
(この場合は正孔)は上記井戸7中に流入して一時的に
蓄積される。
ここで容量Chを介して、端子10より例えば波高値が
5■の第1図(6)に示したようなバμス性の注入電圧
■1を検出電@5に印加すると、該注入電圧■1は検出
電極5と基板1とで形成される容量C(1と容量C1と
で分割されるのであるが、簡単のためにC(・−C1と
すれば上記5■の注入電圧は2.6■となって検出電極
5と基板1とで作られるいわゆるM工S構成体両端、し
たがってJFETのゲートGに印加される。
ここで上記MIS構成体のいわゆるフラットバンド電圧
’Vi゛Bを18Vとすれば、注入電圧■1が印加され
る以前では、検出電極6直下は強い反転状態にあり、井
戸7が形成されているのはこのためである。
しかし、値が2.5■となされたパルス状の注入電圧が
印加されると、この電圧は極性が逆であるために電源6
020Vなる電圧から差し引かれ、上記M工S構成体両
端に印加される正身の電圧は結局17.5 Vとなるが
、この電圧値は18Vなるフラットバンド電圧VFR以
下でおるので、検出電極5直下は累積状態となって井戸
7は消滅し、該井戸7中に蓄えられていた電荷(正孔)
は基板1中に注入されて無くなる。
もし仮にこの井戸7中の電荷が無くならないものである
ならば、検出母線9の電位すなわち:fFETのゲート
電位Vaは第1図(C)に示した点線口のように、注入
電圧■1が消滅した後も点線口で示した規準値たる零電
位に戻るはずである。しかし、前記のように井戸7中の
電荷は基板中に注入されて無くなるために、その影響で
上記ゲート電位Voは第1図(0)中の実線ハで示した
ように−Δ■だけ低下する。
一方、JFETのドレインには例えば12Vなる値を出
力する電源8が接続されておシ、ソースには例えば値が
5にΩ程度の抵抗R8が接続されているので、第1図働
に見られるようにJFET8の点Bの電位VBは点Gの
電位VGよシも−1V程度低い値を規準として、上記第
1図(′b)の電圧変化と同じように変化し、点線口′
と実線ハ′との間の−△■′だけの変量が生じる。
したがって第1図((3)のような回路を点Bの後に形
成しておいて、主増幅器4から導出された出力のうちの
、第1図(2))に示した時刻しtにおける電位Elを
標本化保持回路21で検出保持し、同じく時2 刻tsにおける電位−を標本化保持回路22で検出保持
した上で、差動増幅器28に導入してやれば、該差動増
幅器2Bの出力端子24には上記の検出されたイメージ
電荷量に対応する一△■′なる電位差が得られ、COD
の電荷検出はここに遂行されることになる。
ところがここで問題となることは点Bの出力室その原因
は点Bすなわちソースフォロワ増幅器2の出力に主増幅
器4などの容量性負荷が付加されることによるものであ
って、この容量性負荷が存在すると点Bの出力電圧は第
1図(ci)中に1点鎖線ホで示したような形になまっ
てしまう。ただし同図中のtは時間である。
第1図0)は上記点Bの電圧VBと点Gの電圧■0とを
同一スケール上に重ね合わせて描いたものであるが、電
圧VEが示す1点鎖線ホの曲線部と電圧Voとの極性は
同図中のτとして示した領域で反転していることがわか
る。
この電圧VBと電圧VGとの極性反転が生じるというこ
とはJFETのゲートとソース間が順方向にバイアスさ
れてしまうことを物語っている。そしてこのようなこと
が起これば、だだでさえわずかなイメージ電荷はJFE
T3の入力側で大きく失なわれてしまうばか)でなく、
JFET8にゲート電流が流れるためにその効果による
雑音が生じ、CODの検出増幅器のS/N比は著しく低
下するに本発明はこうした点に鑑みてなされたもので、
M I S構造の検出電極を備えた電荷転送素子の前記
検出電極上に生じたイメージ電荷を、接合ゲート型電昇
効果1ヘランジスタを用いたソースフォロワ増幅器によ
って検出する回路において、上記検出電極に、外部から
パルス性の注入電圧を印加するに際して、上記ソースフ
ォロワ増幅器の出力点に前記パルス性の注入電圧の立上
がシよりも堅い所定のタイミングで方形波状の補正電圧
を重畳印加する回路を接続したことを特徴とする電荷検
出回路を提供せんとするもので、以下図面を用いて詳述
する。
第2図は本発明に係る電荷検出方式を示す回路であって
、前記第1図Ga)と同等部位には同一符号を付して示
しである。
本回路を用いた電荷検出方式の主な特徴は、端子4Bに
印加される方形波電圧Zaによって開閉し、電源25に
接続されたIvl OS F E Tからなる電子スイ
ッチ82が前記ソースフォロワ増幅器2の点Bにつなが
れている点でおる。
荷の効果によって電圧VBが第1図(f)の1点鎖線ホ
のようになまシを生じ、そのためにJ F E Tのゲ
ートとソースとの一部が順方向バイアスされるものであ
るならば、第8図中に示したように時刻t、1Bにおい
て立上がりt14において立下がる注入電圧V1.した
がって電圧VBが生じるよシも時間Tだけ早い時刻t1
1に立ち上がシ、tlgにおいて立下がる前記方形波電
圧、maに対応した波形の補正電圧Vcを第2図中の点
Bに加えてやればよい。
このようにすれば第8図(ハ)に示したように点Bの電
圧VBの波形は、曲線ホの上に、曲線りで示し、た上記
補正電圧ダCが重畳した形のものとなるために点Bの合
計電圧は前記第1図(f)中の1点鎖線トのようになっ
て常に点Bの電圧’VBはゲート電圧■よシも高い値を
保つことになシ、したがってJFET8のゲートからソ
ースに向かって順方向電流が流れるようなことはなくな
る。その結果、検出電極5上に生じた少ない量のイメー
ジ電荷が失なわれることもなく、ゲート電流の発生によ
って雑音が生じることもないのでここに低雑音の電荷検
出用増幅器ができ上がる。
ちなみに第8図(4)に示したリセット電圧、efは、
第2図中に見られるように検出母線9に接続されたスイ
ッチとしてのMOSFET81を介して端子42から印
加されるリセット電圧であって、該MO8FET81を
導通させるには端子41に制御電圧VBを第8図中のt
toなる時刻からtlsなる時刻まで印加するようにす
ればよい。このようにすれば第8図(1)に見られるよ
うに、時刻tlO以前には高レベルにあったリセット電
圧メRは時刻tlOからtlIIの量体しベμに落ちる
が、該時刻t口において再び高レベルに戻る。
口′ この効果によって時刻t14以後は点線ゲよシも−Δ■
だけ低下して点線へ′のレペμにまで達したままの点B
の、第8図(b)に示した電圧VBを、時刻t1sにお
いて再び点線口′で示したレベルにまで戻すことができ
、このために次の電荷検出にそなえる準備ができる。
検出回路を用いれば、上述したようにJFETのゲート
電流が流れないので低雑音のものとすることができる他
に、わずかな量のイメージ電荷を失なうことなく検出が
できるので実用上多大の効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)は従来の電荷検出回路、同図(b)、(C
り。 に)は上記第1図(a)中の各部の電圧波形を示す図、
第1図(e)は上記第1図(a)の回路を用いて電荷検
出を行なうためのブロックダイアグラム、第1図(f:
)は第1図(0)に示した電圧Vaと第1図(d)に示
した電圧VBとを同一スケール上で重ね合わせた図、第
2図は本発明に係る電荷検出回路、第8図れ)〜(1)
は第2図中の各部の電圧波形を示す図である。 1:半導体基板、2:カスコード増幅器、8:、TFE
T、4:主増幅器、5:検出電極、7:井戸、8:電源
、9:検出母線、10,41,424B、26:端子、
81,82: MO3FKT0手続補正書(方式) 昭和57年2 月23日 】、事件の表示 昭和56年特許願第 134941  号2、発明の名
ゼ11 電荷検出回路 3 補正をすると ・11件との関係     特許出願人住所 神奈川県
用崎市中原区」二小田中1015番地(522)名称富
士通株式会社 代表者山本卓眞 4 代  理  人     住所 神奈川県川崎Φ中
原区上小II中1015番地富士通株式会社内 (7259)氏名弁理士 井 桁 貞 −1連、電光 
電話 明5(078)936−12215、補正命皆の
日1・] 昭和57年1月5日 7、補正の対象 図面第1図(f) 8、補正の内容 図面の第1図<f>を別紙のとおり補正し丑す。 9、 添付書類の目録 図  面 (第1図(f) )      1通)°々

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. MIS構造の検出電極を備えた電荷転送素子の前記検出
    電極上に生じたイメージ電荷を、接合ゲート型電界効果
    トランジスタを用いたソースフォロワ増幅器によって検
    出する回路において、上記検出電極に外部からバ/I/
    ス性の注入電圧を印加するに際して、上記ソースフォロ
    ワ増幅器の出力点に、前記パルス性の注入電圧の立上が
    υよシも早い所定のタイミングで方形波状の補正電圧を
    重畳印加する回路を接続したことを特徴とする電荷検出
    回路。
JP56134941A 1981-08-27 1981-08-27 電荷検出回路 Pending JPS5836082A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59167185A (ja) * 1983-03-11 1984-09-20 Hitachi Ltd 固体装置の信号読出し回路
JPS59171370A (ja) * 1983-03-18 1984-09-27 Hitachi Ltd 固体撮像装置の駆動方法
JPS60235590A (ja) * 1984-05-08 1985-11-22 Hitachi Ltd 固体撮像素子の駆動方法および駆動回路

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59167185A (ja) * 1983-03-11 1984-09-20 Hitachi Ltd 固体装置の信号読出し回路
JPH059988B2 (ja) * 1983-03-11 1993-02-08 Hitachi Ltd
JPS59171370A (ja) * 1983-03-18 1984-09-27 Hitachi Ltd 固体撮像装置の駆動方法
JPH055226B2 (ja) * 1983-03-18 1993-01-21 Hitachi Ltd
JPS60235590A (ja) * 1984-05-08 1985-11-22 Hitachi Ltd 固体撮像素子の駆動方法および駆動回路
JPH0528031B2 (ja) * 1984-05-08 1993-04-23 Hitachi Ltd

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