Трансверсальный фильтр на приборах с зарядовой связью с фиксированными весовыми коэффициентами

ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ К АВТОРСКОМУ СВ(56) Хоувза М. и др. Приборы с заряд"ной связью, М.: Энергоиздат, 1981,рис. 10, с. 81.Барба Д.Ф. Приборы с зарядной связью, М.: Мир, 1982, с133-134.Бедп С.Н. Апгса 1 гадгпр ипрцз ГогсЬагяе - Сопр 1 Ы Оеч 1 сез. 1 ЕЕЕ.(54) ТРАНСВЕРСАЛЬНЫЙ ФИЛЬТР НА ПРИБОРАХ С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ С ФИКСИРОВАННЫМИ ВЕСОВЫМИ КОЭФФИЦИЕНТАМИ.(57) Изобретение относится к областирадиотехники и автоматики, в частности к устройствам обработки информаци"онных.сигналов, и может быть использовано в прямопередающей аппаратуре. Цель изобретения - повышение точности фильтрации - достигается за счетувеличения точности реализации амплитудно-частотной характеристики втрансверсальных фильтрах на приборахс зарядовой связью и фиксированнымивесовыми коэффициентами. Устройствосодержит фильтры, тактовый генератор,источник информационного сигналаисточник опорного напряжения, входные инжекционные диоды, управляющиеэлектроды, мерные емкостные элементы,фазовые передающие электроды задержки и суммирования, передающие электроды регистра сдвига второго фильтра,экстрагирующий электрод, дифферендиальный измеритель тока. Изобретениеобеспечивает более высокую точностьреализации амплитудно-частотной характеристики, выхода годных устройствза счет снижения требований к точности выполнения весовых коэффициентов,сокращение взвешивающих электродовтрансверсального фильтра. 1 ил.620 2чении напряжения частоты тактового генератора 3 поступающие на инжекционный диод 6 электроды стекают обратно на диод до тех пор, пока квазипотенциал Ферми в пустом канале под управляющим электродом 71 не станет равным квазипотенциалу ферми под электродом 81, Для предотвращения растекания заряда по ПЗС каналу при инжекции заряда передающий электрод9 должен находиться под напряжениемнизкого уровня фазы Ф, . Значение инжектированного заряда Цравно: 1352Изобретение относится к радиотехнике и автоматике, в частности к устройствам обработки информационных сигналов, и может быть использовано в различной прямопередающей аппаратуре.Целью изобретения является повышение точности Фильтрации за счет повышения точности реализации амплитудно 10 частотной характеристики в трансферсальных фильтрах на приборах с зарядовой связью с Фиксированными весовыми коэффициентами.На чертеже представлена Функциопальная схема предлагаемого фильтра,Устройство содержит первый ивторой фильтры 1 и 2, тактовый генератор 3, источник 4 информационногосигнала, источник 5 опорного напряжения, входной инжекционный диод6-1-6-п, управляющие электроды 7-17-п, мерные емкостные элементы 8-,18-п, первые, вторые, третьи и четвертые 9-1-9-п, 10-1-10-п, 11-1-11-ии 12-1-12-и соответственно фазовыепередающие электроды задержки и суммирования, первый, второй, третий ичетвертый 13-1-13-п, 14-1-14-п,15-1-15-и и 16-1-16-п передающие 30электроды сдвига второго фильтра,экстрагирующий диод 17, дифференциальный измеритель 18 тока и д-й номер ПЗС секции.Трансверсальный фильтр на прибо 35рах с зарядовой связью (ПЗС) с Фиксированными весовыми коэффициентамиработает следующим. образом.Входное напряжение информационного сигнала от источника 4 сигнала поступает на каждую ПЗС секцию первогофильтра 1. При положительном значении весового коэффициента импульснойхарактеристики напряжение сигнала поступает на электрод мерного емкосткого элемента 8- а на управляющийэлектрод 7- этой же -й ПЗС секцииподается напряжение от источника 5опорного напряжения, При отрицательном значении весового коэффициента50напряжение сигнала поступает на управляющий электрод 7-, а опорноенапряжение - на электрод мерного емкостного элемента. Инжекция зарядав потенциальную яму под электродом 855происходит при подаче на инжекционный диод 6 каждой -й ПЗС секциинапряжения низкого уровня тактовогогенератора 3; При положительном знагде Б - площадь мерного емкостного элемента 8;С- емкость ХОП структуры наединицу площади;Б 7, - напряжение, приложенное куправляющему электроду71-й ПЗС секции;- напряжение, приложенное кэлектроду мерного емкостного элемента 8 х-й ПЗС сек-,ции,Таким образом, операция взвешивания осуществляется модуляцией инжектированного заряда путем измененияглубины потенциальной ямы,Под воздействием четырехфазного напряжения поступающего с тактового генератора на передающие электроды 9 х 1, 10 Ы, 11 и 1211, происходит последовательное перемещение взвешенного заряда, На передающем электроде 91 каждой -Й ПЗС секции производится уммирование заряда, поступившего с входа этой секции, и заряда, перемещенного с предыдущей секции.Взвешенный заряд с выхода первого фильтра через передающие электроды 9, 10, 111 и 121, обеспечивающие зарядовую связь между первым и вторым фильтром, поступает на вход второго фильтра 2, Фильтр 2 реализован на ПЗС регистре сдвига и дифференциаль" ном измерителе 18 тока. Передающие электроды 14 д этого регистра сдвига разрезаны в соответствии с заданными весовыми коэффициентами, Под действием фазового напряжения, поданного с тактового генератора 3 на передающие электроды 13, 141, 151 и 16 х, зарядовые пакеты перемещаются по ПЗС регистру второго фильтра 2. Зарядовые пакеты, проходя под взвеши31352 бвающими разрезными электродами 141,индуцируют в них напряжение, пропорциональное величине зарядовогопакета и значению весового коэффициента импульсной характеристики. Таккак взвешивающие электроды 14 подключены к соответствующим фазовымшинам ф и Ф , то сумма индуцирол+ванных напряжений по шинам ч и9 поступает на соответствующие вхогды дифференциального измерителя 18тока. Дифференциальный измерительтока 18 работает как интегратор. Онвыполняется обычно на операционныхусилителях, работающих в режиме высокого коэффициента усиления из-забольших паразитньгх емкостей на считывающих шинах, к которым подключенывзвешивающие электроды. На выходе20измерителя получают сформированныйвыходной сигнал 1-й последовательности информационного отфильтрованного сигнала.Таким образом, трансверсальныйфильтр на ПЗС с фиксированными весовыми коэффициентами обеспечивает более высокую точность реализации амплитудно-частотный характеристики,процент выхода годных устройств засчет снижения требования к точностивыполнения весовых коэффициентов исокращение взвешивающих электродовтрансверсального Фильтра за счетснижения подавления в полосе заграждения путем оптимального выбора числа взвешивающих электродов первогофильтра,где и - число взвешивающих элект 1 родов в х-м фильтре; б; в , среднеквадратичная ошибка реализации весовыхФормула изобретения40 Трансверсальный фильтр на приборах с зарядовой связью с фиксированными весовыми коэффициентами, выполненный на полупроводниковом кристалле и содержащий шину входного сигна ла, шину опорного сигнала, генератор управляющихимпульсов, дифференциальный усилитель тока, два последовательно включенных фильтра, имеющих И взвешивающих электродов, из которых четыре первых (и) взвешивающих электрода реализуют первый фильтр со взвешиванием на входе, содержащий четыре секции приборов с зарядовой связью, запараллеленные повходу и включенные последовательно по выходу, состоящие из последовательно расположенных инжекционного диода, соего4диненного с выходом генератора управляющих импульсов, первого и второго электродов, из которых первый является управляющим электродом, а второй - мерным емкостным элементом, причем при положительных весовых коэффициентах шина входного сигнала подключена к второму электроду, а первый электрод подключен к шине опор ного сигнала, а при отрицательных весовых коэффициентах первый электрод подключен к шине входного сигнала, а второй электрод подключен к шине опорного сигнала, и передающих электродов задержки и суммирования, а остальные п взвешивающих электродов выполнены во втором Фильтре со взвешиванием на выходе, реализованных в виде разрезных электродов регистра сдвига и соединенных с выполненными на том же кристалле шинами суммирования отрицательного и положительного сигналов и экстрагирующий диод, при этом экстрагирующий диод подключен параллельно последнему передающему электроду, а шины суммирования отрицательного и положительного сигналов соединены с прямым и инвертирующим входами дифференциального усилителя тока, один из прямых входов дифферен" циального усилителя тока соединен с выходом второй фазы генератора управляющих импульсоВ, выход первого фильтра с помощью передающих электродов зарядно связан с входом второго фильтра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности фильтрации за счет повышения точности реализации амплитудно-частотной характеристики, в нем при неизменном общем числе И взвешивающих электродов количество взвешивающих электродов и, и п в первом и втором фильтрах выбирают из условия достижения максимума функции Р(пп ) - минимального подавления в полосе заграждения амплитудно-частотной характеристики при изменении п,: п(пп ) = -20 1 дя п;1 пп; 1 п.11352620 Составитель В.ЯкимоТехред. М,Ходанич едактор А.Лежнина симишинец,Корректор ПодписноСССР каз 5575/55 Тираж 900НИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и откр