Регенератор для накопителей на приборах с зарядовой связью

 

О П И С А Н И Е (и) 46999l

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Феюз Сееетскик

Социалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 05.01.73 (21) 1876730/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.05.75. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 03.09.75 (51) М. Кл. 6 11с 11/34

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений

H открытий (53) УДК 681.327(088.8) (72) Авторы изобретения

Г. А. Бугрименко и В. И. Шагурин (71) Заявитель

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт (54) РЕГЕНЕРАТОР ДЛЯ НАКОПИТЕЛЕЙ НА ПРИБОРАХ

С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ

Изобретение относится к накопителям на интегральных схемах на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС), например регистров, линий задержки, и,предназначено для восстановления информационного заряда, передаваемого по ПЗС.

Известная схема содержит на кремниевой подложке МДП-транзистор, инжектор регенерированного заряда и управляющий электрод переноса заряда. Исток МДП-транзистора зарядно связан с выходом предыдущего разряда накопителя и электрически соединен с управляющим электродом, а управляющий элекгрод зарядно связан с инжектором и с входным электродом последующего разряда накопителя.

Заряд, приходящий в регенератор .из предыдущего разряда накопителя, изменяет напряжение на управляющем электроде, а от этого напряжения зависит инжекция регенерированного заряда в последующий разряд накопителя.

Недостатком указанной схемы является то, что она инвертирует информацию, таким образом, в ПЗС-накопителях в один и тот же момент времени часть разрядов хранит прямой код, а часть разрядов — обратный. Один и тот же разряд в различные моменты хранит то прямой, то обратный код. Зто усложняет переработку информации, считанной с таких накопителей.

Цель изобретения заключается в устранении этого недостатка, т. е. в регенерации без

5 инверсии, что приводит к улучшению эксплуатационных характеристик накопителей, содержащих регенераторы.

Эта цель в предлагаемой схеме достигается введением двух дополнительных электродов

10 переноса заряда.

На фиг. 1 показан предлагаемый регенератор; на фиг. 2 — его работа. Заштрихованные прямоугольники изображают легированные области в полупроводниковой подложке, неза15 штрихованные прямоугольники — металлические электроды над тонким слоем диэлектрика.

Регенератор содержит МДП-транзистор, состоящий из истока 1, затвора 2 и стока 3, ин20 жектор регенерированного заряда, состоящий из легированной области 4 и электрода переноса 5, и управляющий электрод переноса 6.

Исток МДП-транзистора зарядно связан с выходом предыдущего разряда накопителя 7

25 и электрически соединен с управляющим электродом. Управляющий электрод зарядно связан с инжектором и с входным электродом 8 последующего разряда накопителя. Легированная область 4 инжектора соединена с пер30 вой шиной источника питания 9, а сток МДП469991

25

ЗО

50 транзистора 3 — со второй шиной источника питания 10 (напряжение на второй шине по модулю больше напряжения па первой шине).

Электрод переноса 5 инжектора и выход предыдущего разряда накопителя 7 соединены с первой тактовой шиной 11, а затвор 2 и входной электрод 8 соединены со второй тактовой шиной 12, Первый дополнительный электрод 13 зарядно связан с электродом 5 и нжектора, управляющим электродом 6, входным электродом 8 и соединен с шиной источника питания 10.

Второй дополнительный электрод 14 соединен с третьей тактовой шиной 15 и зарядно связан с затвором 2 и электродом 6. Первый электрод служит для промежуточного хранения регенерированного заряда 16, второй— для экстракции этого заряда.

Работа схемы иллюстрируется на фиг. 2, Сечение вертикальной плоскостью параллельной линии распространения заряда 17 поясняет коорди наты х на эпюрах поверхностного потенциала ср. С приходом импульса по тактовой шине 11 из области 4 через электрод 5 под электрод промежуточного хранения 13 инжектируется регенерированный заряд 16. Одновременно в исток МДП-транзистора 1 поступает информация из предыдущего разряда накопителя. Пусть в исток поступил информационный заряд 18. При этом потенциал истока и связанного с ним электрода 6 повышается так, что потенциальная яма под этим электродом исчезает, как показано HB эпюре 19. Если в исток заряд не поступает, то потенциал истока 1 и электрода 6 остается низким и потенциальная яма под электродом 6 заполняется регенерированным зарядом 16, как по казано на эпюре 20.

С приходом импульса по тактовой шине 15 под электродом 14 образуется потенциальная яма. Если в истоке 1 находится информационный заряд 18, то регенерированный заряд

16 не может перейти в эту яму: этому препятствует потенциальный барьер под электродом

6. Таким образом, заряд 16 остается под электродом 13, как показано на эпюре 21. Если в истоке нет заряда, то регенерированный заряд

16 переходит через электрод 6 в потенциальную яму под электродом 14, а оттуда экстрагируется через сток МДП-транзистора 3 в источник питания 10. Эпюра 22 показывает состояние потенциала ср к моменту окончания экстракции заряда 16.

С приходом импульса по тактовой шине 12 под входным электродом 8 последующего разряда накопителя образуется потенциальная яма, в которую переходит регенерированный заряд 16, если он ранее не был экстрагирован, т. е. в том случае, когда в регенератор поступил заряд 18. Эпюра 23 иллюстрирует этот случай. Если же заряд 18 не поступал, то потенциальная яма под электродом 13 оказывается пустой и под входной электрод 8 заряд не передается.

С приходом импульса по шине 12 также экстрагируется в источник 10 через МДПтранзистор заряд 18,,в результате чего задается начальный потенциал истока 1 и регенератор оказывается готовым к следующему циклу работы.

Таким образом, после подачи в регенератор заряда 18 на вход следующего разряда,накопителя поступает регенерированный заряд 16.

В отсутствие заряда 18 заряд 16 также не поступает, т. е. схема осуществляет восстановление заряда, не инвертируя его.

Предмет изобретения

Регенератор для накопителей на приборах с зарядовой связью, содержащий на одной полупроводниковой подложке МДП-транзистор, электроды переноса заряда, нанесенные на подложку через слой диэлектрика, инжектор регенерированного заряда, легированная область которого подключена к первой шине источника питания, электрод переноса к первой тактовой шине, причем исток МДП-транзистора через входной электрод, соединенный с ним первой тактовой шиной, зарядно связан с выходом предыдущего разряда накопителя и соединен с управляющим электродом переноса, затвор МДП-транзистора подключен ко второй тактовой шине, сток — ко второй шине источника питания, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик регенератора, он содержит два дополнительных электрода, первый из которых зарядно связан с электродом инжектора, управляющим электродом, входным электродом последующего разряда накопителя и соединен со второй шиной источника питания, а второй дополнительный электрод соединен с третьей тактовой шиной и зарядно связан с затвором МДП-транзистора и управляющим электродом. т7

0uz 2

Составитель Г. Вугров

Техред М. Семенов

Корректоры: В. Петрова и О. Данишева

Редактор Л. Утехина

Подписное

Тип огр а фи я, пр. С апуно в а, 2

Заказ 2092/2 Изд. № 730 Тираж 648

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5