Способ формирования опорного ряда пакетов материальных частиц (12) в степени м и устройство для его осуществления

(51)4 В 24 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР МИТЕТТНРЫТИЯМ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕПЬСТВ А ВТОРСК ОГОИЦ (1/2)ГО(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ОПОРНРЯДА ПАКЕТОВ МАТЕРИАЛЬНЫХ ЧАСТВ СТЕПЕНИ М И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к электронной технике и касается изменения величины пакетов материальных частиц,например зарядовых пакетов в микросхемах с зарядовой связью. Цель изобретения - повышение точности формирования опорного ряда за счет уменьшения систематической погрешности деления - достигается тем, что две части,на которые делится некоторый пакетматериальных частиц из опорного ряда,подвергаются дополнительной процедуреуравнивания, заключающейся в депениикаждой из полученных частей еще надве части с одинаковой систематической погрешностью и последующем попарном суммировании полученных частейтаким образом, чтобы систематическиепогрешности частей вычитались. Устрой.ство формирования опорного ряда пакетов материальных частиц (1/2) в степени М содержит входной накопитель1, с первого по пятый (2, 7, 8, 11,12 соответственно) переключатели,промежуточный входной накопитель5, делитель 6, первую 3 и вторую 4линии задержки, первый 9 и второй1 О промежуточные выходные накопителии первый 13 и второй 14 выходные на-копители. 2 с. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к управлению,а именно к изменению величины пакетов материальных частиц, например зарядовых пакетов в микросхемах с зарядовой связью, волновых пакетов вустройствах на поверхностных акустических волнах и др., и может бытьиспользовано, например, для созданияцифроаналоговых и аналого-цифровых Опреобразователей.Целью изобретения является повышение точности формирования опорногоряда эа счет уменьшения систематической погрешности деления, 15На фиг,1 представлена функциональная схема устройства," на фиг,2 - одиниз вариантов его реализации; нафиг.3 - временные диаграммы управляющих сигналов. 20Способ формирования опорного рядапакетов материальных частиц (1/2)в степени М заключается в том, чтопосле деления с систематической погрешностью пакета материальных частиц К(М) на два пакета материальных частиц К 1 и К 2, где К 1 ) К 2,вводится процедура уравнивания, заключающаяся в том, что каждый из двухпакетов материальных частиц К 1 и К 2подвергается делению с той же систематической погрешностью на два пакета материальных частиц, причем К 1 делится на пакеты материальных частицК 11 и К 12, где К 11.) К 12 делитсяна пакеты материальных частиц К 21и К 22, где К 21 ) К 22, а затем полу.ченные четыре пакета материальныхlчастиц объединяются в два К 1К 11 + К 22 и К 2 = К 12 + К 21, иэ 40которых один используется в качествеМ-го члена К(М) опорного ряда пакетов материальных частиц (1/2 встепени М, а другой используетсядля формирования следующих членовопорного ряда пакетов материальныхчастиц (1/2) в степени МПовышение точности способа формирования опорного ряда пакетов материальных частиц (1/2) в степениМ достигается, если после получениядвух пакетов материальных частицК 1 и К 2 они вновь подвергаются процедуре уравнивания, повторяющейся.Р раз (Р - целое положительное число)55Устройство формирования опорногоряда пакетов материальных частиц(1/2) в степени М (фиг.1) содержитвходной накопитель 1, вход которого является входом устройства формирования опорного ряда пакетов материальных частиц (1/2) в степени М, первый переключатель 2, первую 3 и вторую 4 линии задержки, промежуточный входной накопитель 5, делитель 6, четвертый переключатель 7, пятый переклю-, чатель 8, первый промежуточный выходной накопитель 9, второй промежуточ.ный выходной накопитель 10, второй переключатель 11, третий переключатель 12, первый и второй выходные накопители 13 и 14, выходы которых являются выходами устройства формирования опорного ряда пакетов материаль. ных частиц (1/2) в степени М.Принцип работы устройства, изображенного на фиг.1, следующий.Исходный пакет материальных частиц К поступает во входной накопитель 1, Пройдя через входной накопитель, пакет материальных частиц К подвергается процедуре уравнивания, заключающейся в том, что он поступает на первый вход переключателя 2, находящегося в первом положении и, пройдя через него, поступает в промежуточный входной накопитель 5. Затем пакет материальных частиц К с выхода промежуточного входного накопителя 5 поступает в делитель 6, где делится на два пакета материальных частиц Ки К 2, поступающие. соответственно на входы переключателей 7 и 8, находищихся в первом положении. Пройдя через них, пакет материальных частиц К 1 поступает в промежуточный выходной накопитель 9, а пакет материальных частиц К 2 поступает в промежуточньй выходной накопитель 10. Из накопителей 9 и 1 О пакеты материальных частиц К 1 и К 2 поступают соответственно на входы переключателей 1 и 12, находящихся во втором положении, и, пройдя через них, поступают соответственно в линии 3 и 4 задержки, Затем пакет материальных частиц К 1 из линии 3 задержки поступает на второй вход переключателя 2 и аналогично пакету материальных частиц К делится на пакеты материальных частиц К 11 и К 12, поступающие соответственно в накопители 9 и 10, При этом переключатели 11 и 12 находятся в разомкнутом состоянии (т,е, вход переключателя не подключен ни к одному иэ его выходов). Затем пакет материальных частиц К 2 иэ линии 4 за15 20 55 держки.поступает на третий вход переключателя 2 и аналогично пакету материальных частиц К делится на пакеты материальных частиц К 21 и К 22, поступающие соответственно на входы переключателей 7 и 8, находящихся во втором положении, и, пракдя через них, пакет материальных частиц К 21 поступает в промежуточный выходной накопитель 10, где соединяется с пакетом материальных частиц К 12 с образованием пакета материальных частиц К 2, а пакет материальных частиц К 22 поступает в промежуточный выходной накопитель 9, где соединяется с пакетом материальных частиц К 11 с образованием пакета материальных частиц К 1. Затем пакеты материальных час/ /тиц К 1 и К 2 из промежуточных выходных накопителей 9 и 10 поступают соответственно на входы переключателей 11 и 12.Если переключатели 1 и 12 находят ся во втором положении, то пакеты материальных частиц К 1 и К 2 поступают соответственно в линии 3 и 4 задержки, и процедура уравнивания пов. торяется аналогично описанной, Если переключатель 11 (или 12) находится в первом положении, а переключатель 12 (или 11) во втором положении, то пакет материальныхчастиц К 1 (или К 2) поступает в выходной накопитель 13 (или 14) и затем выводится иэ устройства. В дальнейшем пакет материальных частиц К 1 (или К 2) используется как первый член опорного ряда пакетов материальных частиц (1/2) в степени М, а пакет материальных частиц К 2 (или К 1)/через переключатель 12 (кли 11), находящийся во втором положении, через линию 4 (или 3) задержки поступает на третий (или второй) вход переклю-. чателя 2 и аналогично пакету материальных частиц К используется для формирования последующих членов онорного ряда пакетов материальных частиц (1/2) в степени М.Одна из возможных реализаций устройства ил.юстрируется фиг.2, где изображена структура устройства формирования опорного ряда пакетов материальных частиц 1/2 в степени М на основе микросхем с зарядовой связью.Устройство формирования опорного ряда пакетов материальных частиц 25 30 35 40 45 50 1/2 в степени М, изображенное нафиг.2, содержит входной накопитель,выполненный в виде электрода 15, первый переключатель, выполненный в виде электродов 16-8, первую линиюзадержки, выполненную в виде электрода 19, вторую линию задержки, выполненную в виде электрода 20, промежуточный накопитель, выполненньпв виде электрода 21, делитель, выполненный в виде электродов 22-24,второй переключатель, выполненный в виде электродов 25 и 26, третий переключатель, выполненный в видеэлектродов 27 и 28, первый и второй промежуточные выходные накопители выполненные соответственна в виде электродов 29 и 30, четвертый переключатель, выполненный в виде электро. дов 31 и 32, пятый переключатель, выполненный в виде электродов 33 и 34, первый и второй выходные накопители, выполненные соответственно в виде электродов 35 и 36.Электроды располагаются на полупроводниковой подложке и отделяются от нее тонким слоем диэлектрика.Пркнцип работы устройства, изображенного на фиг.2, следующий.Исходный зарядовый пакет К поступает в потенциальную яму под электродом 15 и затем с помощью электродов 16 и 21 переносится в потенциальную яму под электродами 22-24 при закрытых электродах 17, 18, 32, 33, 31 и 34, После этого электрод 21 также закрывается, Затем электрод 23 закрывается, и зарядовый пакет К делится на два зарядовых пакета К 1 и К 2, находящихся соответс 1 венно под электродами 22 и 24, Затем зарядовый пакет К 1 с помощью электродов 31, 29 и 26 перемещается под электрод 19, а эарядовьп пакет К 2 с помощью электродов 33, 30 и 28 перемещается под электрод 20, После этога происходит процедура уравнивания, состоящая в том, что зарядовый пакет К 1 из-пад электрода 19 с помощью электродов 17 и 21 перемещается в потенциальную яму под электродами 22-24, где аналогично зарядовому пакету К делится на два зарядовых пакета К 11 и К 12,находящихся соответственно под электродами 22 и 24, Затем зарядовый пакетК 11 с помощью электрода 3 перемещается под электрод 29, а зарядовый пакет К 12 с помощью электро 1522161да 33 перемещается под электрод 30.После этого зарядовый пакет К 2 иэ-подэлектрода 20 с помощью электродов1,8 и 21 перемещается в потенциальнуюяму под электродами 22-24 и аналогич 5но зарядовому ггакету К делится на зарядовые пакеты К 21 и К 22, находящиеся, соответственно, под электродами 22 и 24. Затем зарядовый пакет К 21 с помощью электрода 32 перемещается под электрод 30, где объеди"няется с зарядовым. пакетом К 12 с образованием зарядового пакета К 2, аэарядовьгл пакет К 22 с помощью электрода 34 перемещаешься под электрод29, где объединяется с зарядовым пакетом К 11 с образованием зарядовогопакета К 1. На этом первая процедурауравнивания заканчивается. После выполнения первой процедуры уравнива,ния зарядовые пакеты К 1 и К 2 могутбыть перемещены с помощью электродов26 и 28 под электроды 19 и 20 соответственно, и вновь подвергнуты процедуре уравнивания, аналогично зарядовым пакетам К и К 2. Или зарядовыйпакет К 2 (К 1) из-под электрода30 (29) с помощью электрода 27 (25)перемещается под электрод Зб (35) и 30используется в качестве первого членаопорного ряда зарядовых пакетов 1/2в степени М. А зарядовый пакет К 1(К 2) из-под электрода 29 (30) с помощью электродов 26, 19, 17 (28, 20,18) перемещается под электрод 21 ииспользуется для формирования последующих членов опорного ряда аналогично зарядовому пакету К,На фиг.З приведена временная диаграмма импульсов напряжений, подаваемых на электроды устройства, изображенного на фиг.2, в процессе его работы, в соответствии с описанием работы (при выполнении одной процедуры уравнивания). Диаграмма приводится для прибора, сформированногона полупроводниковой подложке Б-типа. Высокий уровень соответствуетнулевому уровню (например 0 В), анизкий уровень низкому (например-10, -15 В),Формула изобретения1,Способ формирования опорного ряда пакетов материальных частиц (1/2) в степени М, где М изменяется от 1 до Р, а Р - число членов опорного ряда пакетов материальных частиц, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повшения точности формирования эа счет уменьшения систематической погрешности деления, после деления (М)-го пакета материальных частиц с систематической погрешностью на две части К 1 и К 2, где К 1 ) К 2, выполняется процедура управления полученных частей, заключающаяся в том, что каждый из двух пакетов материальных частиц К и К 2 подвергается делению с той же систематической погрешностью на две части К 11, К 12 и К 21, К 22 соответственно, причем К 11 ) К 12 и К 21К 22, и затем полученные четыре пакета объединяются.(в два новых пакета К 1 = К 11 + К 22 и К 2 = К 2 + К 21, один из которых используется в качестве К(М)-го члена опорного ряда пакетов материальных частиц, а другой - для последующего деления.2,Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что после получения двух пакетов материальных частиц К 1 и К 2 они вновь подвергаются процедуре уравнивания, повторяющейся некоторое число Раз, определяемое требуемой точностью.З.устройство формирования опорного ряда пакетов материальных частиц (1/2) в степени И, содержащее с перного по третий переключатели, делителг. первую и вторую линии задержки, выходы которых соединены с вторым и третьим входами первого переключателя соответственно, первый и второй выходы делителя соединены соответственно с входами второго и третьего переключателей, входы первой и второй линий задержки соединены с вторыми выходами второго и третьего переключателей соответственно, вход делителя соединен с выходом первого переключателя, первый вход которого является входом, а первые выходы второго и третьего переключателей являются соответственно первым и вторым выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности,формирования опорного ряда пакетов за счет уменьшения систематической погрешности, в него дополнительно введены четвертый и пятый переключатели, входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами делит15229ля, первый выход четвертого переключателя соединен с вторым входом первого промежуточного выходного накопителя, а первый выход пятого пере 5 ключателя соединен с вторым выходом четвертого переключателя и входом второго промежуточного выходного накопителя.4.устройство по п,З, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что между вы О ходом первого переключателя и входом делителя дополнительно введена промежуточная линия задержки, а между первым выходом пятого переключателя и входом третьего переключателя до полнительно введен промежуточный выходной накопитель.5.Устройство по п.З, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что между первыми выходами четвертого и пятого 20 переключателей и входами второго и третьего переключателей дополнительно введены первый и второй промежуточные выходные накопители,161 1 О6,Устройство по пп.З и 5, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с ,целью расщирения функциональных возможностей, между выходом первого переключателя и входом делителя введен промежуточный входной накопитель,7.устройство по пп,3-6, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что во входную цепь устройства дополцительцо введевходной накопитель, вход которого является входом устройства, а выход соединен с первым входом первого переключателя.8,Устройство по пп.3-7, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в него дополнительно введены первый и второй выходные накопители, входы которых соединены с первыми выходами второго и третьего переключателей, а выходы являются первым и вторы.: выходами устройства соответственно,522161 б 16 7 У О О О ИГЗ 8 Ф 5 26 г 7 Я УУ 31 яг Л ЯФ Л ЗЮ Составитель О,ГречухинаТехред д.Кравчук Корректор С,Черни Редактор Т.ПарфеноваЗаказ 6961/44 Тираж 188 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5