Аналого-дискретный преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 060479 (21) 2748399/18-21 с присоединением заявки N9(23) Приоритет

Опубликовано 070781. Бюллетень ЙВ 25 (51}М. Кл.

Н 03 К 13/18

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53} УДК б21.325 (088.8) Дата опубликования описания 070781 (72) Авторы изобретения

В. В. Ракитин, A. Г. Сафонов и Ю. И. Тиши

71) Заявитель

ЫЬЛКМР:д (54) АНАЛОГО-ДИСКРЕТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к вычисли- тельной технике и может использоваться в устройствах для преобразования аналогового сигнала в двоичный код.

Известен аналого-цифровой преобразователь с переносом заряда, состоящий из цепочки одинаковых конденсаторов, компаратора, программного управляющего устройства и устройства индикации, преобразующий аналоговый сигнал, представленный в виде заряда, в двоичный код (1) . его основные недостатки — невозможность изготовления в интегральном виде и сложная схема управления.

Известен аналого-дискретный преобразователь, содержащий регистр на приборах с зарядовой связью (ПЗС), электроды переноса которого подклю- 20 чены к выходам блока управления, вход которого соединен с выходом блока индикации, и затвор, вход которого подключен к выходу блока управления Г21 . 25

Недостатком этой конструкции явпяется то, что входной сигнал преобразуется в нечередующуюся последовательность логических нулей и единиц.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в аналого-дискретном преобразователе, содержащем регистр на приборах с зарядовой связью, электроды переноса которого подключены к выходам блока управления, вход которого соединен с выходом блока индикации, и затвор, вход которого подключен к выходу блока управления, площадь каждого последующего электрода переноса в два раза меньше плЬщади предыдущего и между ними размещено по два дополнительных затвора, входы которых подключены к блоку управления, а выход первого из них — к входу блока индикации.

На фиг. 1 представлены разрез . структуры ПЗС и профиль поверхностного потенциала; на фиг. 2 — функциональная схема устройства.

Преобразователь выполнен на полу-. проводниковой подложке 1, например, из креМния р-типа, поверх которой сформирован слой диэлектрика 2. На диэлектрике расположены электроды 3-6, затворы 7-14, в подложке сформированы области п-типа, служащие для вво845282 да и вывода заряда, соответственно, вход 15 и выход 16. На этой же подложке выполнены блок 17 управления и блок 18 индикации.

Преобразователь работает следующим образом.

Сигнал, приходящий на вход 15, включает блок 17 управления, и послед- ний устанавливает на электродах 3-6 напряжение U а на затворах 8-14 напряжение U", причем U > 0". После этого затворы 8, 10, 12, 14 переводят- ся в режим "плавающего" потенциала., При подаче напряжения на затвор 7 заряд, количество которого зависит от потенциала области для ввода заряда, переводится под электрод 3. 15

Если величина заряда превышает величину Сз (U -U"), где С - емкость электрода 3, то часть заряда пройдет под затворами 8, 9 в следующий электрод 4.

3о время прохождения заряда изменит- 20 ся потенциал затвора 8, что фиксируется блоком 18 индикации и соответствует наличию единицы в старшем разряде. Если >хе входной заряд меньше величины C (U -U " ), то он не перете- 25 чет под следующий электрод. Отсутствие изменения потенциала на затворе 8 приводит к тому, что блок управления уменьшает напряжение на элек троде 3 до нуля, и имеющийся там заряд перетечет под следующий элек:> трод 4. Это соответствует наличию логического нуля в старшем разряде. Затворы 7, 9, 11, .13 обеспечивают однонаправленность переноса заряда. Таким образом, пройдя через все электроды, число которых равно числу разрядов преобразования, заряд вызовет на устройстве индикации соответствующую последовательность логических нулей и единиц. Фиг. 1 соответствует 40 последовательности 1010. После того как заряд достигнет последнего элек-трода, происходит очистка устройства от заряда путем подачи на все электроды и затворы высокого уровня напряжения, в результате. чего заряд rIOrлощается выходной областью — выход 16.

Данный прибор может создаваться в едином технологическом цикле с ПЗС и другими ИДП-приборами, выполняющими различные функции, и использоваться для сопряжения аналоговых сигналов с цифровыми схемами, в частности, для сопряжения фильтров, линий задержек, приемников изображения на

ПЗС с запоминающими устройствами на

ПЗС. его использование позволяет повысить степень интеграции устройств, изготовляемых по ИДП-технологии.

Формула изобретения

Аналого-дискретный преобразователь, содержащий регистр на приборах с зарядовой связью, электроды переноса которого подключены к выходам блока управления, вход которого соединен с выходом блока индикации, и затвор, вход которого подключен к выходу блока управления, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей площадь каждого последующего электрода переноса в два раза меньше площади предыдущего и между ними размещены по два дополнительных затвора, входы которых подключены к блоку управления, а выход первого из них — к входу блока индикации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Зарубежная радиоэлектроника", 1975, Р 1, с. 69.

2. Патент США Р 3958210, кл. 340-173, 1976 (прототип) 845282

Составитель В. Солодова

Редактор Б. Федотов Техред H. Ковалева КорректорО. Билак

Заказ 4209/6 Тираж 988- Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4