JPS5945248B2 - デンカテンソウソシオモチイタ トランスバ−サルフイルタ - Google Patents
デンカテンソウソシオモチイタ トランスバ−サルフイルタInfo
- Publication number
- JPS5945248B2 JPS5945248B2 JP15323275A JP15323275A JPS5945248B2 JP S5945248 B2 JPS5945248 B2 JP S5945248B2 JP 15323275 A JP15323275 A JP 15323275A JP 15323275 A JP15323275 A JP 15323275A JP S5945248 B2 JPS5945248 B2 JP S5945248B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charge
- charge transfer
- transversal filter
- transfer
- area
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H15/00—Transversal filters
- H03H15/02—Transversal filters using analogue shift registers
- H03H15/023—Transversal filters using analogue shift registers with parallel-input configuration
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＣＣＤ、すなわち電荷結合素子を用いたトラン
スバーサルフィルタに関するものである。
スバーサルフィルタに関するものである。
一般に第１図の如くｎ個の遅延回路１ａ、Ｉｂ・・・、
Ｉｎを有し各回路の出力電圧が５に（に＝１、２、・・
・、ｎ）、それらにかかる係数がａｋ（に＝１、２、・
・・、ｎ）とする。この入力をクロック周波数ｆｃでサ
ンプリングし後段へと転送する場合、この回路の１段あ
たりの遅延時間Ｔｃは１／ｆｃでこのときの出力は総和
回路３に入れられてｖｏｕｔ二ｓ１ａ１＋ｓ２ａ２＋゜
゜゜＋ｓｎａｎ＝ Σ ｓｋａｋ（１） に二１ という出力となる。
Ｉｎを有し各回路の出力電圧が５に（に＝１、２、・・
・、ｎ）、それらにかかる係数がａｋ（に＝１、２、・
・・、ｎ）とする。この入力をクロック周波数ｆｃでサ
ンプリングし後段へと転送する場合、この回路の１段あ
たりの遅延時間Ｔｃは１／ｆｃでこのときの出力は総和
回路３に入れられてｖｏｕｔ二ｓ１ａ１＋ｓ２ａ２＋゜
゜゜＋ｓｎａｎ＝ Σ ｓｋａｋ（１） に二１ という出力となる。
このように遅延回路１ａ、Ｉｂ、・・・、Ｉｎと重み係
数回路２ａ、２ｂ、・・・、２ｎとの組を縦続に並べた
形のものをトランスバーサルフィルタと呼ばれて周知で
あり、電荷転送素子を遅延素子として用いることもすで
に提案されている。ＣＣＤすなわち電荷結合素子は電荷
転送装置の一種としてアナログ遅延線としての作用をも
つているのでトランスバーサルフィルタとしての利用面
をもつている。
数回路２ａ、２ｂ、・・・、２ｎとの組を縦続に並べた
形のものをトランスバーサルフィルタと呼ばれて周知で
あり、電荷転送素子を遅延素子として用いることもすで
に提案されている。ＣＣＤすなわち電荷結合素子は電荷
転送装置の一種としてアナログ遅延線としての作用をも
つているのでトランスバーサルフィルタとしての利用面
をもつている。
そして従来からＣＣＤを応用したトランスバーサルフィ
ルタの係数の重みづけとして２種類の方法が存在する。
その１つは電極を分割する方法である。これはＣＣＤに
おいて同一量の電荷が順次後段の電極へ転送されていく
ことを利用したものである。すなわち第２図においてに
番目の電極４にを（１＋ ｈｋ）：（１−ｈｋ）の比に
分割しておけば電荷Ｑｋは一（１＋ｈｋ）Ｑｋ、一（１
−ｈｋ）Ｑｋに分割される。
ルタの係数の重みづけとして２種類の方法が存在する。
その１つは電極を分割する方法である。これはＣＣＤに
おいて同一量の電荷が順次後段の電極へ転送されていく
ことを利用したものである。すなわち第２図においてに
番目の電極４にを（１＋ ｈｋ）：（１−ｈｋ）の比に
分割しておけば電荷Ｑｋは一（１＋ｈｋ）Ｑｋ、一（１
−ｈｋ）Ｑｋに分割される。
そして第２図のごとき結線にて差動増幅器５により増幅
した後出力すれば ｖｏｕｔｏｃΣ （ 一（１＋ ｈＫ）ＱＫＫ＝１２ −ー（１−ｈＫ）ＱＫ）＝ΣｈＫＱｋ ２に二１ （２） となり第（１）式が実現されるわけである。
した後出力すれば ｖｏｕｔｏｃΣ （ 一（１＋ ｈＫ）ＱＫＫ＝１２ −ー（１−ｈＫ）ＱＫ）＝ΣｈＫＱｋ ２に二１ （２） となり第（１）式が実現されるわけである。
この方法は重みづけ係数が固定されているので広範囲な
Ｆ波特性をもたせることができず、また信号の再生が行
なわれないために転送損失による信号の歪が大きい等の
欠点を有する。また他の方法としては転送電極に関連し
てフカーテングデイフユージヨン領域やフローテイング
ゲートを用いここから信号をとり出して電界効果トラン
ジスタのソースフオロアを用いて重みをつける方法も用
いられている。
Ｆ波特性をもたせることができず、また信号の再生が行
なわれないために転送損失による信号の歪が大きい等の
欠点を有する。また他の方法としては転送電極に関連し
てフカーテングデイフユージヨン領域やフローテイング
ゲートを用いここから信号をとり出して電界効果トラン
ジスタのソースフオロアを用いて重みをつける方法も用
いられている。
この方法は外部からの印加電圧によつて重みづけ係数を
容易に変え得るために可変フイルタを作り易いという面
をもつている。しかしこの方法においても信号の再生が
行なわれないために転送損失による信号の歪が大きいと
いう欠点を有するのみならずさらに不都合なことは、電
極構造と電荷転送の機構からくる転送用電圧を印加する
ための配線パターンが複雑となりＣＣＤ素子から信号を
取出すための配線パターンがさらに複雑となるという欠
点を有している。本発明の目的はこれらの欠点を解消し
簡単な配線パターンにより重みづけ係数を自由に変える
ことができさらに転送損失の少ない、ＣＣＤを用いたト
ランスバーサルフイルタを提供することにある。本発明
によれば半導体基板上に帯状をなす電荷転送区域と該電
荷転送区域内において該区域の片方の辺縁部から交互に
内部に向つて延び且つ他方の辺縁部からある間隔を隔て
て終端する複数の短かい電荷堰を有し該電荷堰によつて
前記電荷転送区域内に蛇行状の電荷通路を設定した電荷
転送素子と、該素子の前記電荷転送区域から電荷による
信号を一定間隔にてとり出す複数個のＰｎ接合部と、該
Ｐｎ接合部より取出された信号の係数の重みづけを行う
複数個の重みづけ回路と、該重みづけ回路の出力を総和
する総和回路とにより構成されることを特徴とする、Ｃ
ＣＤを用いたトランスバーサルフイルタが提案される。
容易に変え得るために可変フイルタを作り易いという面
をもつている。しかしこの方法においても信号の再生が
行なわれないために転送損失による信号の歪が大きいと
いう欠点を有するのみならずさらに不都合なことは、電
極構造と電荷転送の機構からくる転送用電圧を印加する
ための配線パターンが複雑となりＣＣＤ素子から信号を
取出すための配線パターンがさらに複雑となるという欠
点を有している。本発明の目的はこれらの欠点を解消し
簡単な配線パターンにより重みづけ係数を自由に変える
ことができさらに転送損失の少ない、ＣＣＤを用いたト
ランスバーサルフイルタを提供することにある。本発明
によれば半導体基板上に帯状をなす電荷転送区域と該電
荷転送区域内において該区域の片方の辺縁部から交互に
内部に向つて延び且つ他方の辺縁部からある間隔を隔て
て終端する複数の短かい電荷堰を有し該電荷堰によつて
前記電荷転送区域内に蛇行状の電荷通路を設定した電荷
転送素子と、該素子の前記電荷転送区域から電荷による
信号を一定間隔にてとり出す複数個のＰｎ接合部と、該
Ｐｎ接合部より取出された信号の係数の重みづけを行う
複数個の重みづけ回路と、該重みづけ回路の出力を総和
する総和回路とにより構成されることを特徴とする、Ｃ
ＣＤを用いたトランスバーサルフイルタが提案される。
以下本発明にかかるＣＣＤトランスバーサルフイルタの
実施例について図面により詳細に説明する。
実施例について図面により詳細に説明する。
第３図に示すごとく本発明は蛇行状の電荷通路を有する
電荷転送装置１１を利用したものである。
電荷転送装置１１を利用したものである。
この装置１１は電荷堰１４および１５に挾まれた電荷転
送チヤネルを有している。そしてこの電荷堰１４および
１５はそれぞれ転送区域の内部へ向つて突出する部分１
４ａおよび１５ａが付設され、かつこの部分１４ａおよ
び１５ａは図に示すように互に喰い違つた位置に設けら
れこれによつて転送される電荷を矢印付の太い線１６に
示すごとく蛇行状をなすように定めている。紙面上で点
線で囲んだ領域１２及び１３は転送電圧を印加するため
の電極である。つぎにこの装置１１の構造を理解しやす
くするためにまず転送動作のみを行なう型につきその異
なる３方向の断面形状を第４図に示す。第４図において
ａは第３図におけるＡ−Ｎ線に沿う断面、ｂは同じくＢ
−Ｂ′線に沿う断面、ｃは同じくＣ−Ｃ′線に沿う断面
である。第４図ａおよびｂから明らかなようにＳｉＯ２
被膜１７には部分により厚さの差があり且つ第４図ｃか
ら明らかなようにＳｉＯ２被膜は長手方向には薄い部分
と厚い部分が交互に配列されていることがわかる。なお
図においてＳは半導体基板である。なお図示していない
が第３図の電極１２および１３の端子１２Ａおよび１３
Ａはそれぞれ２相クロツクパルス発生器に接続されてい
る。つぎに説明を第３図にもどし、最初端子１２Ａの電
位が零、端子１３Ａの電位が正になると入力された信号
の電荷はその下の区域の部位１３ａに電荷一旦転送され
るがその隣りの部位に深い電位の井戸が形成されている
のでその部位１３ｂに蓄えられる。
送チヤネルを有している。そしてこの電荷堰１４および
１５はそれぞれ転送区域の内部へ向つて突出する部分１
４ａおよび１５ａが付設され、かつこの部分１４ａおよ
び１５ａは図に示すように互に喰い違つた位置に設けら
れこれによつて転送される電荷を矢印付の太い線１６に
示すごとく蛇行状をなすように定めている。紙面上で点
線で囲んだ領域１２及び１３は転送電圧を印加するため
の電極である。つぎにこの装置１１の構造を理解しやす
くするためにまず転送動作のみを行なう型につきその異
なる３方向の断面形状を第４図に示す。第４図において
ａは第３図におけるＡ−Ｎ線に沿う断面、ｂは同じくＢ
−Ｂ′線に沿う断面、ｃは同じくＣ−Ｃ′線に沿う断面
である。第４図ａおよびｂから明らかなようにＳｉＯ２
被膜１７には部分により厚さの差があり且つ第４図ｃか
ら明らかなようにＳｉＯ２被膜は長手方向には薄い部分
と厚い部分が交互に配列されていることがわかる。なお
図においてＳは半導体基板である。なお図示していない
が第３図の電極１２および１３の端子１２Ａおよび１３
Ａはそれぞれ２相クロツクパルス発生器に接続されてい
る。つぎに説明を第３図にもどし、最初端子１２Ａの電
位が零、端子１３Ａの電位が正になると入力された信号
の電荷はその下の区域の部位１３ａに電荷一旦転送され
るがその隣りの部位に深い電位の井戸が形成されている
のでその部位１３ｂに蓄えられる。
そしてこの状態から端子電位が反転し始め、端子１２Ａ
が正電位、端子１３Ａが零電位になつたとすれば前記部
位１３ｂにあつた電荷は一旦部位１２ｂに一旦転送され
るがその隣りの部位１２ｃに深い電位の井戸が形成され
ているためその部位に電荷が蓄積される。つぎに端子電
位が再反転し端子１２Ａが零電位、端子１３Ａが正電位
になつたときは前記電荷は部位１３ｃを経て部位１３ｄ
に転送される。しかしながら部位１３ｃから部位１３ｂ
へ電荷が逆流するおそれはない。なぜならば部位１３ｂ
と部位１３ｃとの間には電荷堰の突出部１５ａによつて
隔てられているからである。このようにして電荷は各部
位を矢印に示す方向に従つて蛇行しつつ図の右の方に進
んでゆくのである。この第３図に示した電荷結合装置の
電荷転送動作は従来周知の電荷転送装置のそれと本質的
に同様であり、さらにこの第３図に示す装置は転送電圧
印加のための幹線を必要としないために電極配線等の導
電層の構造が従来のものに比して格段に簡単であり、例
えば図の１２及び１３の如く短冊状の電極２条を平行に
並べただけでよいさて本発明にかかるＣＣＤトランスバ
ーサルフイルタはこの電荷結合装置を利用したものであ
つて、第３図に示す構造の１例においては蛇行している
ジグザグチヤネル素子１１の各ビツトに信号の出入可能
なＰｎ接合１９が設けられている。
が正電位、端子１３Ａが零電位になつたとすれば前記部
位１３ｂにあつた電荷は一旦部位１２ｂに一旦転送され
るがその隣りの部位１２ｃに深い電位の井戸が形成され
ているためその部位に電荷が蓄積される。つぎに端子電
位が再反転し端子１２Ａが零電位、端子１３Ａが正電位
になつたときは前記電荷は部位１３ｃを経て部位１３ｄ
に転送される。しかしながら部位１３ｃから部位１３ｂ
へ電荷が逆流するおそれはない。なぜならば部位１３ｂ
と部位１３ｃとの間には電荷堰の突出部１５ａによつて
隔てられているからである。このようにして電荷は各部
位を矢印に示す方向に従つて蛇行しつつ図の右の方に進
んでゆくのである。この第３図に示した電荷結合装置の
電荷転送動作は従来周知の電荷転送装置のそれと本質的
に同様であり、さらにこの第３図に示す装置は転送電圧
印加のための幹線を必要としないために電極配線等の導
電層の構造が従来のものに比して格段に簡単であり、例
えば図の１２及び１３の如く短冊状の電極２条を平行に
並べただけでよいさて本発明にかかるＣＣＤトランスバ
ーサルフイルタはこの電荷結合装置を利用したものであ
つて、第３図に示す構造の１例においては蛇行している
ジグザグチヤネル素子１１の各ビツトに信号の出入可能
なＰｎ接合１９が設けられている。
そして入力より注入された信号は１ビツト進む毎にその
Ｐｎ接合１９を介して取出され重みづけ回路２０に入力
され所定の重みづけをした信号の再生が行なわれた後入
力した信号はチヤネルの元の電位の井戸に戻され係数の
重みづけされた信号は総和回路２１ａおよび２１ｂに入
力される。その後チヤネルの各ビツトの信号は１ビツト
進められる。つぎに第３図において電荷結合素子１１か
ら出力を取出すにはすでに従来から知られている方法に
よつて行うことができる。これにはＰｎ接合を用いても
よく、あるいは第５図ａのように電荷転送電極２２の下
部にフローテングゲート２３を設けこのゲート２３をソ
ースフオロアを形成する電界効果トランジスタのゲート
２４に接続しそのソースに接続される抵抗２５の値を変
えることによつて係数の重みづけを行なつた後その出力
端２６から取出すことができる。また第５図ｂは拡散層
の下部にセンシング領域２７を設けたセンシングデイフ
ユージヨン法であつて係数重みづけは第５第ａの回路と
全く同様に行つたものの例である。係数重みづけ回路２
０の出力の総和をとる総和回路２１ａおよび２１ｂの構
成は従来の回路と同じであるからこれについてはここで
は省略する。以上詳細に説明したように本発明にかかる
ＣＣＤトランスバーサルフイルタは要するに蛇行的に電
荷を転送する電荷結合素子によつて信号遅延を行ないこ
の素子の所定ビツト毎に係数重みづけ回路に接続しその
総和をとつたものであつて、本発明によれば転送用電極
が転送方向に延長しているため、転送途中からの信号取
り出しが容易であり、多数のタツプを設けても電極配線
等の導電層の構造が従来のものに比し格段に簡単である
等その効果は大である。
Ｐｎ接合１９を介して取出され重みづけ回路２０に入力
され所定の重みづけをした信号の再生が行なわれた後入
力した信号はチヤネルの元の電位の井戸に戻され係数の
重みづけされた信号は総和回路２１ａおよび２１ｂに入
力される。その後チヤネルの各ビツトの信号は１ビツト
進められる。つぎに第３図において電荷結合素子１１か
ら出力を取出すにはすでに従来から知られている方法に
よつて行うことができる。これにはＰｎ接合を用いても
よく、あるいは第５図ａのように電荷転送電極２２の下
部にフローテングゲート２３を設けこのゲート２３をソ
ースフオロアを形成する電界効果トランジスタのゲート
２４に接続しそのソースに接続される抵抗２５の値を変
えることによつて係数の重みづけを行なつた後その出力
端２６から取出すことができる。また第５図ｂは拡散層
の下部にセンシング領域２７を設けたセンシングデイフ
ユージヨン法であつて係数重みづけは第５第ａの回路と
全く同様に行つたものの例である。係数重みづけ回路２
０の出力の総和をとる総和回路２１ａおよび２１ｂの構
成は従来の回路と同じであるからこれについてはここで
は省略する。以上詳細に説明したように本発明にかかる
ＣＣＤトランスバーサルフイルタは要するに蛇行的に電
荷を転送する電荷結合素子によつて信号遅延を行ないこ
の素子の所定ビツト毎に係数重みづけ回路に接続しその
総和をとつたものであつて、本発明によれば転送用電極
が転送方向に延長しているため、転送途中からの信号取
り出しが容易であり、多数のタツプを設けても電極配線
等の導電層の構造が従来のものに比し格段に簡単である
等その効果は大である。
第１図はトランスバーサルフイルタのプロツクダイアグ
ラム、第２図はＣＣＤ素子を利用した従来のトランスバ
ーサルフイルタの１例、第３図は本発明にかかるトラン
スバーサルフイルタの１実施例、第４図は第３図のＣＣ
Ｄ素子の断面図、第５図は第３図の信号取出用電極およ
び重みづけ回路の実施例である。 第３図において１１が電荷転送素子、１２および１３が
電荷転送区域、１４および１５が電荷堰、１９が信号出
力端子、２０が係数重みづけ回路、２１ａおよび２１ｂ
が総和回路である。
ラム、第２図はＣＣＤ素子を利用した従来のトランスバ
ーサルフイルタの１例、第３図は本発明にかかるトラン
スバーサルフイルタの１実施例、第４図は第３図のＣＣ
Ｄ素子の断面図、第５図は第３図の信号取出用電極およ
び重みづけ回路の実施例である。 第３図において１１が電荷転送素子、１２および１３が
電荷転送区域、１４および１５が電荷堰、１９が信号出
力端子、２０が係数重みづけ回路、２１ａおよび２１ｂ
が総和回路である。
Claims (1)
- １ 半導体基板上に全体として帯状をなす電荷転送区域
と該電荷転送区域内において該区域の片方の辺縁部から
交互に内部に向つて延び且つ他方の辺縁部から間隔を隔
てゝ終端する複数の短かい電荷堰を有し該電荷堰によつ
て前記電荷転送区域内に蛇行状の電荷通路を設定した電
荷転送素子と、該電荷通路の側方に配置され該素子の前
記電荷転送区域から電荷による信号を所定間隔にてとり
出す複数個のｐｎ接合部と、該ｐｎ接合部より取出され
た信号に重みづけを行う複数個の重みづけ回路と、該重
みづけ回路の出力を総和する総和回路とにより構成され
ることを特徴とする、電荷転送素子を用いたトランスバ
ーサルフィルタ。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15323275A JPS5945248B2 (ja) | 1975-12-24 | 1975-12-24 | デンカテンソウソシオモチイタ トランスバ−サルフイルタ |
| DE2646301A DE2646301C3 (de) | 1975-10-31 | 1976-10-14 | Ladungsgekoppeltes Halbleiterbauelement |
| FR7632400A FR2330118A1 (fr) | 1975-10-31 | 1976-10-27 | Dispositif a couplage de charge |
| CA264,443A CA1081363A (en) | 1975-10-31 | 1976-10-29 | Charge coupled device |
| NLAANVRAGE7612053,A NL182765C (nl) | 1975-10-31 | 1976-10-29 | Halfgeleiderschakeling van het ladinggekoppelde type, alsmede transversaal filter en lijnbeeldopneeminrichting voorzien van een dergelijke halfgeleiderschakeling. |
| GB45177/76A GB1563341A (en) | 1975-10-31 | 1976-10-29 | Charge coupled devices |
| US06/332,241 US4531225A (en) | 1975-10-31 | 1981-12-18 | Charge coupled device with meander channel and elongated, straight, parallel gate electrode |
| US06/731,797 US4639940A (en) | 1975-10-31 | 1985-05-08 | Charge coupled device with meander channel and elongated, straight, parallel gate electrodes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15323275A JPS5945248B2 (ja) | 1975-12-24 | 1975-12-24 | デンカテンソウソシオモチイタ トランスバ−サルフイルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5277559A JPS5277559A (en) | 1977-06-30 |
| JPS5945248B2 true JPS5945248B2 (ja) | 1984-11-05 |
Family
ID=15557932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15323275A Expired JPS5945248B2 (ja) | 1975-10-31 | 1975-12-24 | デンカテンソウソシオモチイタ トランスバ−サルフイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5945248B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2653526B2 (ja) * | 1989-10-26 | 1997-09-17 | 東芝マイクロエレクトロニクス株式会社 | 半導体集積回路 |
-
1975
- 1975-12-24 JP JP15323275A patent/JPS5945248B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5277559A (en) | 1977-06-30 |
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