Многоканальный коммутатор электрических сигналов

Многоканальный коммутатор электрических сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЛВтОРСКОМ СВИДЕтЕЛЬСтВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик ии919086 (61) Дополнительное к авт. свид-ву

{51)M. Кл. (22) Заявлено 29,06.79 (21) 2785173/18-21 с присоединением заявки.%

Н 03 К 17/687

1Ъоударстаениый комитет (23) Приоритет по делам нзеоретеннй н аткрытнй

Опубликовано 07.04.82. Бюллетень № 13

{53} УДК 621., 382.8 (088. 8) Дата опубликованкя описания 09.04.82 (72) Авторы изобретения

3. В. Зильберфайн, X. И. Кляус, В. В. Ольшапецкач и E. И. Черепов 3 (?1) Заявитель

Институт физики полупроводников Сибирского о (54) МНОГОКАН 3. !ЬНЫЙ ОХМУТ: ТОР ЭЛЕКТР!1 !! СК!!X

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к электронной технике, а более конкретно к электронной коммутационной технике, и может быть использовано, например, для коммутац.m электрических сигналов в режиме медленного сканирования.

Известен коммутатор электрических сигналов, содержаний ПЗС-регистр с параллельным вводом информации в каждый разряд, каждый разряд ПЗС-регистра содержит два МДП-затвора и входной диод, 10 вывод которого подключен к входной шине коммутатора электрических сигналов, управпяютцие выводы ПЗС-регистра соединены с шинами управления, а выходной вывод ПЗС-регистра соединен с выходной

15 шиной комн:утатора электрических сигналов jl

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является многока20 нальный коммутатор электрических сигналов, содержаний общий для всех каналов коммутации ПЗС-регистр с плаваюшей диффузионной областью в каждом разряде, а каждый канал ком, .утации содержит первый и второй МДП--ранзисторы и предусилитель, управпяюцше выводы

ПЗС-регистра подключены к шинам управления многоканального коммутатора элск-. три еских сигналов

К недостаткам известных устройств относят низкую надежность функционирования. 3TQ связано с тем, что D результате термогенерации или радиационного излучения в потенциальных ямах ПЗС-регистра происходит накопление паразитного заряда неосновных носителей, что вместе с потерями заряда в процессе переноса по регистру ведет к деградации . заряда сигнала.

Пель изобретения — повышение надежности функционирования.

Указанная цель достигается тем, что в многоканальном коммутаторе электрических сигналов, содержашем общий для всех каналов коммутации ПЗС-регистр с плавающей диффузиоштой областью в каждом разряде, а каждый канал коммутации со3 91 908 держит первый к второй МДП-транзисторы и предусилитель, управпяюшие выводы

ПЗС-регистра подключены к шинам управления многоканального коммутатора электрических сигналов, плавающая дкффузион5 ная область каждого разряда ПЗС регистра расположена под электр .дом переноса заряда ПЗС-регистра, вход предусилителя к-ого канала коммутации соединен с выводом плавающей диффузионной области к-ого разряда ПЗС-регистра, в каждом канале коммутации выход предусипителя подключен к затвору первого МДП-транзистора, истоки всех первых МДП-транзисторов соединены с входными шинами многоканального коммутатора электрических сигналов, а их стоки объединены и подключены к выходной шине многоканальМногоканальный коммутатор электрических сигналов, содержашкй общий для ного коммутатора. электрических сигналов, сток второго МДП-транзистора первого каzo нала коммутации, затвор которого подключен к шине источника смещения, соединен с обшей шиной, в остальных каналах коммутации затвор второго МДП-транзистора соединен с выходом предусклителя, а .стоки вторых МДП-транзисторов объединены и подключены к шине источккка питания, истоки всех вторых МДП-транзисторов объединены и соединены с выводом входного затвора ПЗС-регистра.

ЗО

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Многоканальный коммутатор электрическихх сигналов содержит ПЗС-р<-.гкстр 1

{например, трехфазный) с выводами 2 плаваюшкх диффузионных областей, выводом 3 входного затвора и управпяюшкмк выводами, которые подключены к шинам

4 управления. Каждый канал коммутации содержит предусилктель 5, первь>й 6 к второй 7 МДП-транзисторы. Истоки неp

40 вых МДП-транзисторов соединень: с вход-: ными шинами 8, а стоки этих транзисторов объединены к подключены к выходной шине 9. Затвор второго МДП-транзистора

7 первого канала коммутации подключен к шине 10 источника смешения, а объедкненные стоки всех вторых МДП-транзисторов, кроме второго МДП-транзистора пер-. вого канала коммутации, соединены с шиной 11 источника питания. Предусклители: >О подключены к шине 12источника,питания.

Принцип действия многоканального коммутатора электрических сигналов основан на перемешении по ПЗС-регистру, состояшему кз т разрядов, (w -1} полных еди- 55 ниц — потенциальных ям, заполненных зарядом неосновных носителей, и одного нуля — пустой потенциальной ямы. 8 зави6 4

cHI ости <>т ТОГО присутствует B разря де нуль кли единица, поверхностный потенциал под электродом переноса заряда и, следовательно, потенциал расположенной, под нкм плавающей диффузионной области становятся значительно выше или ниже порогового напряжения МДП-структуры.

Перемешениенуля по ПЗС-регистру осуществляется подачей определенных управляющих сигналов на шины 4 управления и приводит к последовательному открыванию первых МДП-транзисторов 6 и, следовательно, к последовательному считыванию внешним устройством, подключенным к выходной шине 9, сигнала с соответствующей входной шины 8.

Если в ПЗС-регистре присутствует хотя бы один нуль, один из вторых МДПтранзисторов 7 открывается, и потенциал на выводе 3 входного затвора ПЗС-регистра становится выше порогового напряжения МДП-структуры. В этом случае на каждом такте сканирования в ПЗС-регистр записывается очередная полная единица. Когда во всех разрядах ПЗС-регис"ра будут записаны единицы, все вторые МДП-транзисторы 7 закрываются, потенциал вывода 3 входного затвора при этом становится близким к нулю, т.е. в

ПЗС-регистр записывается нуль, после чего цикл залкск единиц повторяется.

Положительный эффект предлагаемого устройства обусловлен тем, что прк деградации нуля (например, вследствие радиационного излучения) режим работы

ПЗС-регистра самовосстанавпивается, так как второй МДП-транзистор 7 разряда, в котором произошла деградация, закрывается. В других разрядах ПЗС-регистра уже присутствуют единицы. В результате потенциал вывода 3 входного затвора ПЗС- регистра становится ниже порогового напряжения МДП-структуры, и в ПЗС-регистр записывается нуль. Кроме того, вероятность деградации нуля в предлагаемом устройстве ниже, чем в известных, так как все потенциальные ямы ПЗГрегистра, за исключением одной, заполнены зарядом неосновных носи—. елей.

Многоканальный коммутатор электрических сигналов может быть выполнен на общей полупроводниковой подложке в едином технологическом цикле.

Формула изобретения

> 91908 всех каналов коммутации ПЗС-регистр с плавающей диффузионной областью в каждом разряде, а каждый канал коммутации содержит первый и второй МДП-транзис торы и предусилитель, управляющие выводы 5

ПЗС-регистра подключены к шинам управления многоканального коммутатора электрических сигналов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности функционирования, плавающая диффузионная область каждого разряда ПЗСрегистра расположена под электродом переноса заряда ПЗС-регистра, вход предусилителя к-oro канала коммутации соединен с выводом плавающей диффузионной области к-ого разряда ПЗС-регистра, в каждом канале коммутации выход предусилителя подключен к затвору первого

МДП-транзистора, истоки всех первых

МДП-транзисторов соединены с входными 20 шинами многоканального коммутатора электрических сигналов, а их стоки объединены и подключены к выходной шине многоканального коммутатора электрических сигналов, сток второго МДП-транзистора первого канала коммутации, затвор которого подключен к шине источника смещения, соединен с общей шиной, в остальных каналах коммутации затвор второго МДП-транзистора соединен с выходом предусилителя, а стоки вторых МДПтранзисторов объединены и подключены к шине источника питания, истоки всех вторых МДП-транзисторов объединены и соединены с выводом входного затвора

ПЗС-регистра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Стикл М. и др. Применение приборов с зарядовой связью для регистрации

ИК-сигналов и формирования изображений. ТИИЭР, % 1, 1975, с. 84.

2. Т 6 РгОс, Dnter ndt ond5 Qonker8nCE от CCQ. Ban Dleago, October,4975,р.42.

019086

Составитель B. Нефедов

Редактор A. Лежнина Техред E.Õapèòoí÷èê Корректор М. немчик

Заказ 21 6 1/3 9 Тираж 954 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектнаи, 4