RU1094526C - Матрица на приборах с зар довой св зью - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к полупроводниковой технике и может быть использовано дл  формировани  сиг-налов изображени , в качестве запоминающего устройства, а также дл  обработки аналог .овой информации.

Известна матрица нз; приборах с зар довой св зью. Эта Матрица конструктивно срДёрлит секцию накоЬл ни , секцию пам ти , выходной сдвиговыйрегистр с устройствамиввод -рывЬДа информации,

Недостатком такой матрицы  вл етс  невозможность выделени  движущихс  обьестов на фоне стационарного изображе НИЯ ; .;.;. ;-:;. - : / , . ., /. Л

Наиболее близким техническим реше1т1Ием Явл етс  матрица на приборах с зар довой св зью. состо ща  из: секции накоп пени , Двух секций пам ти с вы одными Сдвиговыми регистрами, снабжейиыми устройствами ввода-вывода информации.

така  конструкци  матрицы дает возможность выделени  контуров движущихс  объектов нд фоне етационарногбизображе . Ни , но ее быстр0дейс т.0иё и эффективность переноса зар да рпредел ютс  длиной бита в сдвиговыхpervtctpax, равной щиринебита в секции накоплени , и могут достигать неудовл;е творительно:низкогозна«ени .

1(елью изобретени   вл етс  снижение неэффективности переноса зар да и увеличение быстродейртеи  матрицы.

Цель достигаетс  тем, что в матрице на приборах с зар довой св зью, состо щей из секции накоплени  и двух секций пам ти с выходнь1|/1и сдви;гов1)ми регистрами, снабженными ЙТрОй;Ствами ввода-вывода информации , одна секци  пам ти, имеюща  зар довую св зь с секцией накоплени , выполнена в виде трапеции, MeHbufee основанйе которой обращено к выходному сдвиговому регистру, а друга  секци  пам ти выполнена в виде пр моугольника, две Ьтрронь которого имеют зар довую св зь с выходными сдвиговыми, регистрами и разны меньшему основанию секции пам ти, выполненной в виде трапеции. Выполне; нйе секции пам ти в виде трапеции: дает возможность уменьшени  длины электродрв переноса в вь1ходных сдвиговых регистрах .

На чертеже показана предлагаема  матрица. Матрица содержит секцию накоплени  оптической информации 1, имеющую зар довую св зь с секцией пам ти 2, выполнёйной в виде трапеции и св занной с регистром 3. секцию пам ти 4, св занную с регистром 5, регистры устройства вывода информации 6, 7, входные устройства 8. 9, каналы переноса 10.

Быстродействие прибора определ етс  самым медленным процессом, происход щим на завершающей стадии переноса зар да , При достаточно большой длине электродов (краевые пол  отсутствуют) таким процессом  вл етс  теплова  диффузи . Сигнальный зар д, наход щийс  в это врем  под электродами, убывает экспоненциально с посто нной времени

Тдифф

(1)

где L - длина электрода;

D - коэффициент термической диффузии .-. . „ -..-, -I . . ; . .. , ; „

Таким образом, очевидно, что с уме ньшением длинь электррдрв быстродействие матрицы возрастает. При достаточно малой длине электродов переноса возникают краевые пол , которые существенны даже при мапь1х плотност х зар да, т.е. на завершающей стадии переноса информационного зар да , и играют в процессе переноса решающую ррль. Напр женность электрического пол  согласно (I) определ етс  выражением

5xd/L

d и /

6,5

(2)

иГ I 5xd/L + 1

где Екр - напр женность краевого пол ;

d- Толщина бкисла;

L - длина электрода;

X(j-ширина обедненной области;

и-разность напр жени , приложенного к соседним электродам

Таким образрм, дл  повышени  напр женности краевого пол  и, как следствие. Повышени  предельной рабочей частоты матрицы, необходимо уменьшить длину электродов.

.Все сказанное можно отнерти и к неэффективности переноса зар да. Уменьша  длину электродов, мы ускор ем процесс переноса остатка сигнального зар да, что следует из (1) и (2). Это снижает неэффективность переноса зар да при заданной рабочей частоте.приборов.

Матрица на основе приборов с зар довой сё зью: выполнена на полупроводниковой пластине кремни  п-типа проводимости,.ориентации (100). с удельным сопротивлением 20 Омсм по трехслойной поликремниевой технологии. Легирование электродов производитс  примесью р-типа проводимости например бором . Устройство вв:рда и вывода информации представл ет собой диффузионные области, изготовленные лёгиррванием подложки примесью р-типа - бором. Области стоп-диффузий, ограничивающие каналы переноса в матрице, образованы легированием подложки примесью пгтипа мышь ком . Устройство работает следующим образом . Накопление оптической информации происходит в секции накоплени  опдической информации 1, далее накопленна  информаци  сдвигаетс  в секцию пам ти 2 и хранитс  там во врем  накоплени  следующего кадра, далее происходит сдвиг информации из секции пам ти 2 через регистр 3 во вторую секцию пам ти 4 и из секции информации 1 в секцию пам ти 2. Из секций пам ти 2 иЗ информаци  синхронно считываетс  выходными сдвиговыми регистрами . 3,5 и устройствами вывода информации 6,7, вычитание информации двух последовательных кадров осуществл етс  .на в«ещнем дифференциальном усилителе. Таким образом, происходит выделение движущихс  объектов на фоне стационарного изображени . Входные устройства 8. 9 служит дл  введени  фонового зар да. Продвижение информации в секции пам ти 2 происходит по каналам переноса 10, конфигураци  хоФормула изобретени  - МАТРИЦА НА ПРИБОРАХ С ЗАРЯДбВОЙ св зью, состо ща  из секции накоплени , . двух секций пам ти с выходными сдвиговыми регистрами, снабженными устройствами ввода-вывода йн ,формации,.отличающа с  тем, что, с целью Гснижейи  неэффективности переноса зв р да и увеличени  быстродействи  матриторых определ ет необходимый рйзмер  чейки переноса регистров. Путь информационного зар да по матрице обозначен стрелками на чертеже. Таким образом, возможно уменьшение длины  чейкипереноса регистров, по сравнению с шириной- чейку в секции накоплени , чем и достигаетс  уменьшение незффективности перенбса зар да и увеличение быстродействи  матрицы . Использование выполненной в виде трапеции секции пам ти, имеющей зар довуюсв зь с секцией накоплени , и уменьшеН1Ш { змеров секции пам ти позвол ет увеличить рабочую частоту матрицы дл  селекции движущихс  объектов на 50%, не увеличива  при этом неэффективность переноса зар да, что может найти применение вполупроводниковой технике и может быть использовано дл формировател  сигналов изображени  в качестве запоминаю- щего устройства, а также линии задержки аналоговой информации. 6) Приборы с зар довой св зью под ред. М. Хоувза, Д. Моргана, перевод с английского . Энергоиздат М.; 1981, с 45, 46. Авторское свидетельство СССР Мг 786742 кл. И 01 L 27/10 1980. цы, одна секци  пам ти,. имеюща  зар довую Св зь с секцией накоплени , выполнена в виде трапеции, меньшее основание которой обращено к выходному сдвиговому регистру, а друга  секци  па ти выполнена в виде пр моугольника, ве стороны которого имеют зар довую в зь с выходными сдвиговыми регистоаи и равны меньшему основанию ам ти, выполненной в виде трапеции.