Цифровой сдвиговый регистр с зарядовой связью

О П И С Е ни 6006 бИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социал с:;:веских Реса,;,лнк(51) с присоединением заявки заев Государственный комитет (23) Приорите овета Министров СССо делам нзооретени Бюллетень Мо 12(088,8) 3) Опубликовано 30.0 ткрытии 45) Дата опубликования опис 30,03.7) Заявитель овскии институт электронного машиностроения 4) ЦИФРОВОЙ СДВИГОВЫЙ РЕГИСВЯЗЬЮ РЯДОВ ильно 30 Изобретение относится к вычислительной технике.Известен цифровой сдвиговый регистр с зарядовой связью, в котором сигнал логического нуля представляется отсутствием заряда в 5 приборах с зарядовой связью, а сигнал логической единицы - зарядовым пакетом определенной величины 111.Такой сдвиговый регистр характеризуется большой занимаемой площадью, так как из за больших потерь необходимо включать ступени регенерации информации через определенное число последовательных ПЗС-элементов.Наиболее близким по технической сущно сти к изобретению является цифровой сдвиговый регистр с зарядовой связью, содержащий подложку, последовательно соединенные цепочку ПЗС-элементов и диффузионную область с противоположным подложке типом 20 проводимости, входную информационную шину, соединенную с затвором МДП-транзистора, сток которого подключен к диффузионной области, и тактовые шины 2.Недостаток данного регистра заключается в нестабильности его работы из-за сильного изменения ьеличины фонового заряда при разбросах управляющих напряжений.Цель изобретения - повышение стабсти работы регистра. Это достигается тем, что в цифровой сдвиговый регистр с зарядовой связью введены дополнительная тактовая шина и дополнительный МДП-транзистор, сток которого соединен с диффузионной областью, затвор - с дополнительной тактовой шиной, а истоки МДП-транзисторов подключены к подложке.На фиг, 1 изображена схема цифрового сдвигового регистра (выделена входная часть); на фиг. 2 - временные диаграммы тактовых импульсов.Цифровой сдвиговый регистр содержит диффузионную область 1 с противоположным подложке 2 типом проводимости, цепочку ПЗС-элементов 3 - 6, МДП-транзисторы 7, 8, включенные параллельно между диффузионной областью 1 и подложкой 2, тактовые шины 9 - 13, подсоединенные к затворам ПЗС- элементов 3 - 6 и МДП-транзистора 8, и входную информационную шину 14, подключенную к затвору МДП-транзистора 7,Схема работает следующим образом.Во время действия импульса подготовки Ф (момент времени) МДП-транзистор 8 открыт, и диффузионная область 1 разряжается до исходного потенциала, равного потенциалу под- ложки (для определенности рассматривается ПЗС с каналом гг-типа; в случае канала р-типа все напряжения - отрицательные), после3чего МДП-транзистор 8 закрывается (момент 2)При записи в сдвиговый регистр логического нуля МДП-транзистор 7 закрыт и диффузионная область 1, начиная с момента времени 1 работает в плавающем режиме, После поступления тактовых импульсов Ф, (момент Ез) и Ф (момент 1) часть заряда из диффузионной области 1 передается в ПЗС-элементы 3, 4. Во время заднего фронта Ф, (начиная с момента 1) глубина потенциальной ямы ПЗС-элемента 3 уменьшается до нуля и хранившийся в ней заряд распределяется между диффузионной областью 1 и ПЗС-элементом 4, при этом сохраняется равенство их поверхностных потенциалов, В результате после окончания импульса Ф, (момент 1) часть первоначального заряда подвижных носителей из плавающей диффузионной области 1 вводится в ПЗС-элемент 4 в виде фонового заряда. Его величина определяется соотношением емкостей диффузионной области 1 и ПЗС-элемента 4.Когда в сдвиговый регистр записывается логическая единица, МДП-транзистор 7 открыт. Поэтому при поступлении тактовых импульсов Ф, и Ф (моменты времени от 1 до 1) потенциальная яма ПЗС-элемента 4 заполняется зарядом до уровня, равного потенциалу подложки 2, что соответствует вводу максимального заряда.Тактовые импульсы Ф могуг быть сформированы из импульсов Ф Фэ с помощью логической схемы ИЛИ - НЕ на МДП-транзисторах, реализованной на одном кристалле со сдвиговым регистром Фп=Ф+ФзСтабильность работы данного цифрового сдвигового регистра с зарядовой связью зна 600615 чительно выше, чем у известного регистра, так как на порядок уменьшения изменения величины фонового заряда при разбросах управляющих напряжений. В то же время в 5 этом регистре можно использовать регулярные ПЗС-элементы с минимальными геометрическими размерами, ограниченными лишь разрешающей способностью фотолитографического оборудования, поскольку его входная10 часть не содержит элементов с площадями, меньшими, чем у регулярных ПЗС-элементов,Формула изобретения 15 Цифровой сдвиговый регистр с зарядовойсвязью, содержащий подложку, последовательно соединенные цепочку ПЗС-элементов и диффузионную область с противоположным подложке типом проводимости, входную ин формационную шину, соединенную с затвором МДП-транзистора, сток которого подключен к диффузионной области, и тактовые шины, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности работы регистра, он 25 содержит дополнительную тактовую шину идополнительный МДП-транзистор, сток которого соединен с диффузионной областью, затвор - с дополнительной тактовой шиной, а истоки МДП-транзисторов подключены к подложке.30Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шилин В. А. Цифровые элементы и устойства на приборах с зарядовой связью.Зарубежная электронная техника, 1974,5,с,3 - 86,2. боцгпа 1 о 1 арр 11 ей Р 1 туяоз, 1974, 45,12, рр. 5303 - 530 б.и ссг. жян оставитель едактор И. Грузова Техред Н. Рыбкина Корректоры: А. Степанов и Л. ОрловПодписное пография, пр. Сапунова,Заказ 258/18 Изд.32 НПО Государственного по делам 113035, Москва, 0 Ти комитета Совета зобретений и от Ж, Раушская аж 738Министров Сытийнаб., д. 4/5