Синхронный n-канальный фильтр на основе приборов с зарядовой связью

 

Изобретение относится к радиоэлектронике . Цель изобретения - увеличение динамич.диапазона. Устр-во содержит г-р 1 тактовых импульсов, последовательные регистры (ПР) 2 rf 4, последовательно-параллельную секцию 3 регистров, многоканальные коммутаторы 5 и 6, эл-т ИЛИ 7, формирователь 8 импульсов управления накоплением , входной зл-т 9, выходной эл-т 10. Б фильтре введен режим накопления зарядовых пакетов в ПР 4. Это позволяет исключить рециркулярную обратную связь, к-рая в рекурсивных фильтрах накладывает ограничения на допустимое отношение сигнал/шум g - 12 дБ при максимально допустимом числе отсчетов . Б данном фильтре эти ограничения снимаются, поскольку сигнал накапливается в фильтре по линейному закону, и при увеличении п до 100 у -20, дБ. 2 ил. с S (Л

СОЮЗ COBETCHHX

СоаМЛИСТИЧ ЕСКИНА

РЕСПУБЛИК (5!) 4 Н 03 Н !9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ФХ1

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н A BT0PCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4025305/24-09 (22) 21.02.86 (46) 07.06.88. Бюл. В 21 (72) Л.А.Ершов, P.È.Ïoëoííèêîâ, О.А.Перков, С.Б.Рудницкий и Е.М.Скороходов (53) 621.372.54(088.8) (56) Приборы с зарядовой связью.

/Под ред, М.Хоувз, Д.Морган, — М.:

Энергоиздат, 1981, с.315, рис.5.!2. (54) СИНХРОННЬК N-КАНАЛЬНЫЙ ФИЛЬТР

НА ОСНОВЕ ПРИБОРОВ С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ (57) Изобретение относится к радиоэлектронике, Цель изобретения — увеличение динамич.диапазона. Устр-во содержит r-p 1 тактовых импульсов, последовательные регистры (ПР) 2 и 4, „„SU„„14 15 0 А1 последовательно-параллельную секцию

3 регистров, многоканальные коммутаторы 5 и 6, эл-т ИЛИ 7, формирователь 8 импульсов управления накоплением, входной эл-т 9, выходной эл-т .

l0. В фильтре введен режим накопления зарядовых пакетов в ПР 4. Это позволяет исключить рециркулярную обратную связь, к-рая в рекурсивных фильтрах накладывает ограничения на допустимое отношение сигнал(шум f

12 дБ при максимально допустимом числе отсчетов п=50. В данном фильтре эти ограничения снимаются, поскольку сигнал накапливается в фильтре по линейному закону, и при увеличении п до 100 у =20, дБ. 2 ил.

1401570

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в устройствах частотной селекции.

Цель изобретения — увеличение ди"

5 намического диапазона, На фиг.1 приведена структурная электрическая схема синхронного N-канального фильтра на основе приборов с зарядовой связью; на фиг.2 а-м эпюры напряжений, Синхронный N-канальный фильтр на основе приборов с зарядовой связью содержит генератор 1 тактовых импульсов, первый последовательный регистр

2, последовательно-параллельную секцию 3 регистров, второй последовательный регистр 4, первый S и второй б многоканальные коммутаторы, элемент ИЛИ 7, формирователь 8 импульсов 2р управления накоплением, входной 9 и выходной 10 элементы.

Входной сигнал И с огибающей S(t) (фиг.2а) поступает на вход входного 25 элемента 9 (фиг.1), на вход разрешения записи которого поступают сигналы

U разрешения записи с второго выхода генератора 1, В момент совпадения сигналов Uz и U формируются зарядо- 3р вые пакеты в первом последовательном регистре 2. Величины зарядовых пакетов пропорциональны мгновенным зыачениям входного сигнала U (фиг.2а, моменты заштрихованы) . Для и-типа про35 водимости ПЗС запись информации осуществляется в момент действия низкого уровня в последовательности импульсов сигнала V (фиг.2б), Зарядовые пакеты ступенчато перемещаются по ячейкам 40 первого последовательного регистра 2 под воздействием сигналов Pj 1, которые поступают с первого выхода генератора 1 на входы управления первого последовательного регистра 2. Например, в трехтактной схеме ПЗС последо- вательный ступенчатый сдвиг зарядов в первом последовательном регистре 2 осуществляется сигналами с фазами

Р 1,1, «Р 2.1 и 9 3.1 (фиг.2 в,г.д).

Процесс записи и сдвига сигналов в первом последовательном регистре 2 повторяется N раз, где N — число ячеек (каналов) в первом последовательном регистре 2. Затем .N-зарядовых пакетов считываются из его N ячеек в первую строку последовательно параллельной секции 3 регистров под воздействием сигналов 9j 2, поступающих с третьих выходов генератора 1 на вход последовательно-параллельной секции 3 регистров ° Считывание происходит в момент, (фиг.2 г,д,е) когда запрещается фаза сигнала Р 3.1 (фиг.2д), т;е. запрещается перемещение зарядов из потенциальных ям под вторыми электродами в потенциальные ямы под третьими элементами ячеек первого последовательного регистра 2 и разрешается передача зарядов в потенциальные ямы первых элементов ячеек 1-й строки последовательно-параллельной секции 3 регистров под воздействием фазы сигнала Р 1.2 (фиг.2е). Процесс заполнения зарядовыми пакетами первого последовательного регистра 2 и считывания зарядов в последовательно-параллельную секцию

3 регистров повторяется m раэ, когда заряды из 1-й строки переместятся в

m-ю строку секции 3 регистров. В этот момент (фиг.2, момент t ) на выходе формирователя 8 появляются сигнал

U управления коммутацией, под воздействием которого происходит отключение первого и второго выходов первого многоканального коммутатора 5 и подключение первого выхода формирователя 8 сигналов «Р „ управления накоплением через второй многоканальный коммутатор 6 к вторым входам элемента ИЛИ 7 (сигнал управления— единичный уровень импульса длительностью и 1, где n — - число зарядовых пакетов в столбце последовательнопараллельной секции 3 регистров, подлежащих суммированию), Под воздействием сигналов «Р1„ и управления накоплением в ячейках второго последовательного регистра 4 накапливаются суммарные зарядовые пакеты. На фиг.2 приведен пример, когда заряды из под трех элементов m-й строки последовательно-параллельной секции 3 регистров переливаются в потенциальные ямы под вторыми элементами ячеек второго последовательного регистра. 4.

Этот режим обеспечивают соответствующие уровни потенциалов сигналов с фазами Р 1.3 и Ф 3.3 — низкий уровень (потенциал барьерного запрещения), Р2.3 — высокий уровень (потенциал хранения) (фиг.2 и,к,л момент -t,).

Процесс накопления суммарных зарядов по столбцам (каналам) происходит IIQ и линейному закону Я = Q Q;. В момент окончания процедуры накопления на

3 14015 втором выходе формирователя 8 сигналов управления накоплением изменяется потенциал сигнала с единичного на нулевой уровень (фиг,2, момент t ) .

В результате второй многоканальный коммутатор 6 отключает сигналы Spj1н, а первый коммутатор 5 разрешает прохождение сигналов р j3 и U,„ на входы управления второго последовательного io регистра 4. Через N тактов сигнала . ф 13 на выходе второго последовательного регистра 4 под воздействием сигнала Б,„ (фиг.2 м, начиная с момента

t ) формируется N импульсных сигналов,15 характеризуемых более высоким по сравнению с рекурсивными фильтрами отношением сигнал/шум $ . Действительно, в синхронном N-канальном фильтре введен режим накопления зарядо- 20 вых пакетов во втором последовательном регистре 4. Это позволяет исключить рециркуляционную обратную связь, которая в рекурсивных фильтрах накладывает ограничения на допустимое отношение сигнал/шум (=12 дБ, при максимально-допустимом числе отсчетов n=SO. В предложенном фильтре эти ограничения снимаются, поскольку сигнал накапливается в фильтре по ли- 30 нейному закону и при увеличении п до

100 = 20 дБ.

Формула изобретения

Синхронный N-канальный фильтр на основе приборов с зарядовой связью, содержащий генератор тактовых импульсов, первый последовательный регистр, последовательно-параллельную секцию 40 регистров, второй последовательный регистр, входной элемент, выходной элемент, причем входом N-канального синхронного фильтра является вход .входного элемента, выход которого соединен с входом первого последовательного регистра, выходом N-канального синхронного фильтра является выход выходного элемента, вход которого соединен с выходом второго последовательного регистра, N параллельных выходов первого последовательного регистра соединены с N входами последовательно-параллельной секции регистров, N выходов которой соединены с М входами второго последовательного регистра, первые выходы генератора тактовых импульсов соединены с входами управления первого последовательного регистра, второй выход генератора тактовых импульсов соединен с входом записи входного элемента, а третьи выходы генератора тактовых импульсов соединены с входами управления последовательно-параллельной секцией регистров, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения динамического диапазона, введены первый и второй многоканальные коммутаторы, элемент ИЛИ и формирователь сигналов управления накоплением, вход которого соединен с четвертым выходом генератора тактовых импульсов и с первым входом первого многоканального коммутатора, вторые входы которого соединены с пятыми выходами генератора тактовых импульсов, выход второго многоканального коммутатора и первый выход первого многоканального коммутатора соединены соответственно с первыми и вторыми входами элемента ИЛИ, выходы которого соединены с входами управления второго последовательного регистра, а второй выход первого многоканального коммутатора соединен с входом записи выходного элемента, при этом первые выходы формирователя сигналов управления накоплением соединены с первыми входами второго многоканального коммутатора, а второй выход формирователя сигналов управления накоплением соединен с вторым входом второго многоканального коммутатора и с третьим входом первого многоканального коммутатора.

Риг 2

Составитель Ю,Чернышов

Техред М.Дипык Корректор M.Ïoæo

Редактор Н.Гунько

Заказ 2791/53 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

I1o делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. ч/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уж ор< л, ул. Пр< ск пня,, 4