JPS592998B2 - Denka Tensou Sochi - Google Patents
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- JPS592998B2 JPS592998B2 JP50159292A JP15929275A JPS592998B2 JP S592998 B2 JPS592998 B2 JP S592998B2 JP 50159292 A JP50159292 A JP 50159292A JP 15929275 A JP15929275 A JP 15929275A JP S592998 B2 JPS592998 B2 JP S592998B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ディジタル電荷転送素子(以下CCDと称す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a digital charge transfer device (hereinafter referred to as CCD).
)メモリにおけるリフレッシュメモリに関するものであ
る。2相駆動のディジタルCCDメモリは、クロツ10
クの数が4相に比べて半数でありシステム構成として
は有利であるが、転送効率をよくする為に、フアツトゼ
ロ(バイアスチャージ)は必ず必要である。) relates to refresh memory in memory. The two-phase drive digital CCD memory is Kurotsu 10.
The number of clocks is half that of the four-phase system, which is advantageous in terms of system configuration, but fat zero (bias charge) is absolutely necessary to improve transfer efficiency.
すなわち、クロックがoの状態でもチャージを保持して
いることが要求される。もし、この15フアツトゼロを
用いないとすれば、非常に短い間隔で、リフレッシュ回
路を入れる必要があり、集積度が上がらない。そこで、
複数のCCDを接続する場合等において、このリフレッ
シュ回路が用いられる。20−方リフレッシュ回路の形
式には、転送されてきた電荷を電圧変化に変えて検出し
、所定の電圧に変換して、その電圧に見あつた電荷を注
入する方法と、転送電荷を電圧変化として検出し、所定
の電荷量に変換して注入する方法がある。That is, it is required that the charge is held even when the clock is in the o state. If the 15 fat zeros were not used, it would be necessary to insert refresh circuits at very short intervals, and the degree of integration would not increase. Therefore,
This refresh circuit is used when a plurality of CCDs are connected. The 20-way refresh circuit has two methods: converting the transferred charge into a voltage change, detecting it, converting it to a predetermined voltage, and injecting the charge found at that voltage, and converting the transferred charge into a voltage change. There is a method of detecting the amount of charge, converting it to a predetermined amount of charge, and then injecting it.
前者の25方法は、リフレッシュ回路が大きくなり、又
供給する電源に対する制限もきびしくなるけれども、フ
アツトゼロを簡単に供給できる。しかしこの方法では、
集積度を上げる事はできない。後者は、リフレッシュ回
路を小さくし集積度を30上げる事はできるが、後述し
たフアツトゼロを加える事が困難である。Although the former method 25 requires a larger refresh circuit and has stricter restrictions on the power supply, it can easily supply zero fat. But with this method,
It is not possible to increase the density. In the latter case, the refresh circuit can be made smaller and the degree of integration can be increased by 30, but it is difficult to add fat zero, which will be described later.
本発明の目的は、後者の方式で、フアツトゼロを注入す
る事を目的とする。転送電荷を電圧変化で、検出し、所
定の電荷量に変換して注入する方法の一例として、35
゛1974年、DecemberのIEEE、Joun
alofsolid−StateCircuits、、
VoLSC−9、/f6.6、PP、436〜442、
におけるR、HoKrambeck,.TheOdOr
eF.Retajczyk,.JR.、DOnaldJ
.Silversmith,.RObertJ.Sta
in.によりA4l6O−BitC4DSerialM
emOryで述べられた、回路(以下Krambeck
の回路と称する)゛がある。The purpose of the present invention is to inject fat zeros in the latter manner. As an example of a method of detecting the transferred charge by voltage change, converting it into a predetermined amount of charge, and injecting it, 35
゛1974, IEEE, December
alofsolid-StateCircuits,,
VoLSC-9, /f6.6, PP, 436-442,
R. HoKrambeck, . TheOdOr
eF. Retajczyk,. JR. ,DOnaldJ
.. Silversmith,. R.O.BertJ. Sta
in. A4l6O-BitC4DSerialM
The circuit described in emOry (hereinafter referred to as Krambeck
There is a circuit called ``.
この回路はC4Dのリフレツシユ回路であるがこれをN
チャンネル2相,駆動に適用した場合について説明する
。This circuit is a C4D refresh circuit, but it is
The case where it is applied to channel two-phase drive will be explained.
まず、ポリシリコンとアルミの2層ゲートのCCDにお
けるソース電位に対するゲート電位すなわちしきい値電
圧の関係を第1図に示す。First, FIG. 1 shows the relationship between the gate potential, that is, the threshold voltage, with respect to the source potential in a CCD with a two-layer gate of polysilicon and aluminum.
図中1がポリシリコンゲートの特性、2がアルミゲート
の特性である。第2図aに、2相駆動CCDの電極構造
を示す。In the figure, 1 is the characteristic of the polysilicon gate, and 2 is the characteristic of the aluminum gate. FIG. 2a shows the electrode structure of a two-phase drive CCD.
図中100は入力ダイオード、101はアルミ電極(ゲ
ート)、102は酸化膜中に設置されたポリシリコン電
極(ゲート)である。転送方向に対して、アルミ電極、
ポリシリコン電極となるように、アルミ電極101とポ
リシリコン電極102をつないで、交互に1相、2相ク
ロツクを加える。端子3に10Vの電圧、端子4に5V
の電圧を加えた時の各電極下の表面電位を、ソース電位
に変換して表現したものが、第2図bのグラフである。
第3図に前述のKrambeckの回路を示す。第4図
に、その駆動クロツクを示す。第3図において、第2図
と同じく101はアルミゲート、102はポリシリコン
ゲートであり、5,6はクロツク端子、104はアルミ
ゲートであるがこれは出力ゲートとして用いるもので、
端子7には常に10Vかかつている。又103は出力ダ
イオードで、この容量により転送されてきた電荷を電圧
に変換する。コンデンサー105は加えられた電圧を電
荷に変換する為のもの、106はりセツトトランジスタ
、107,108はMOSトランジスタ、11,12は
電源である。第4図の13は、第1相のクロツク(以下
φ1と称する)であり、第3図の端子5,3に加えられ
る。第4図14は第2相のクロツク(以下φ2と称する
)で、第3図の端子6,4,9に加えられる。第4図の
15はリセツトクロツクで、第3図のりセツトトランジ
スタ106のゲート8に加えられる。以下に、第3図の
Krambeckの回路の動作を説明する。第3図ゲー
ト8に10Vかかつている時、すなわちりセツト状態に
ある時、ダイオード103の電位は第1図より7.6V
となる。次に、第4図のクロツク15がロウレベルすな
わち、5Vのとき、φ2がハイレベルになつて電荷が出
力ダイオード103におくられてきた場合を考える。In the figure, 100 is an input diode, 101 is an aluminum electrode (gate), and 102 is a polysilicon electrode (gate) installed in an oxide film. For the transfer direction, aluminum electrode,
Aluminum electrode 101 and polysilicon electrode 102 are connected to form a polysilicon electrode, and one-phase and two-phase clocks are applied alternately. 10V voltage on terminal 3, 5V on terminal 4
The graph in FIG. 2b is a representation of the surface potential under each electrode when a voltage of is applied is converted into a source potential.
FIG. 3 shows the above-mentioned Krambeck circuit. FIG. 4 shows its driving clock. In FIG. 3, as in FIG. 2, 101 is an aluminum gate, 102 is a polysilicon gate, 5 and 6 are clock terminals, and 104 is an aluminum gate, which is used as an output gate.
10V is always applied to terminal 7. Further, 103 is an output diode which converts the charge transferred by this capacitance into a voltage. A capacitor 105 is for converting the applied voltage into charge, 106 is a reset transistor, 107 and 108 are MOS transistors, and 11 and 12 are power supplies. Reference numeral 13 in FIG. 4 is a first phase clock (hereinafter referred to as φ1), which is applied to the terminals 5 and 3 in FIG. FIG. 4 14 shows a second phase clock (hereinafter referred to as φ2), which is applied to terminals 6, 4, and 9 in FIG. Reference numeral 15 in FIG. 4 is a reset clock, which is applied to the gate 8 of the reset transistor 106 in FIG. The operation of the Krambeck circuit shown in FIG. 3 will be explained below. When 10V is applied to the gate 8 in FIG. 3, that is, in the reset state, the potential of the diode 103 is 7.6V from FIG.
becomes. Next, consider the case where when the clock 15 in FIG. 4 is at a low level, that is, 5V, φ2 becomes a high level and charges are sent to the output diode 103.
このとき、ポリシリコンゲート下の表面電位の変化は、
ソース電位の変化で表わすと、である。最大転送電荷量
Qmaxはポリシリコンゲートの容量をCTとするとと
なる。At this time, the change in surface potential under the polysilicon gate is
Expressed as a change in source potential, it is as follows. The maximum transfer charge amount Qmax is given by CT as the capacitance of the polysilicon gate.
このQmaxが出力ダイオード103の容量におくられ
て、電圧変化を生ずる。電荷が転送されてない時には前
述のように、出力ダイオード103の電位は7.6Vで
あつた。今Qmaxとして転送されてきた時の出力ダイ
オードの電位が5.85Vであるとする。しかし実際に
は、転送効率が100%でないから、最初にCCDIを
転送されてきた電荷は、Qmaxより少ない。この時の
出力ダイオード103の電位を6.55Vであるとする
。この時、トランジスタ107は、ゲート電位が7.5
V(′0N16.55Vで0FFになるよう電源12(
VREF)の電位を調節すればよい。トランジスタ10
7のしきい電圧を6,9Vとするようにすると、第1図
より、VREFは5Vとなる。この状態で、トランジス
タ107が0Nの時すなわち、出力ダイオード103が
7.6Vの時には、ノード200の電位は5Vとなる。
この時のノード201の電位は、第1図より、ソース電
位5Vのときのゲート電圧であるから、6.9Vとなる
。出力ダイオード103に電荷が転送されるタイミング
であるからφ2はハイレベルの時であり、コンデンサー
105のノード9は、10Vである。次に、φ1−=1
0Vハイレベル
φ2=5Vロウレベル
なつたタイミングを考える。This Qmax is applied to the capacitance of the output diode 103, causing a voltage change. When no charge was transferred, the potential of the output diode 103 was 7.6V, as described above. Assume that the potential of the output diode when it is transferred as Qmax is 5.85V. However, in reality, since the transfer efficiency is not 100%, the charge initially transferred through the CCDI is less than Qmax. It is assumed that the potential of the output diode 103 at this time is 6.55V. At this time, the gate potential of the transistor 107 is 7.5
V('0N, set the power supply 12('0 to 0FF at 16.55V)
What is necessary is to adjust the potential of VREF). transistor 10
If the threshold voltage of 7 is set to 6.9V, VREF becomes 5V from FIG. In this state, when the transistor 107 is ON, that is, when the output diode 103 is 7.6V, the potential of the node 200 is 5V.
The potential of the node 201 at this time is 6.9V since it is the gate voltage when the source potential is 5V, as shown in FIG. Since this is the timing at which charge is transferred to the output diode 103, φ2 is at a high level, and the node 9 of the capacitor 105 is at 10V. Next, φ1−=1
Consider the timing when the 0V high level φ2=5V low level.
この時、コンデンサ105のノード9は、φ2に接続さ
れているから、10Vから5Vになる。それにともない
、ノード201の電位は、6.9Vから1.9Vに変化
する。このとき、3はφ1につながれているから、10
Vである。アルミゲート表面電位は、ソース電位で表わ
すと第2図より4.1Vである。すなわち、トランジス
タ108のゲート容量、コンデンーサ105の容量、お
よび、入力ダイオード100の容量を総合してCMとす
ると、(4.1−1.9)CM
の電荷がCCDに注入される。At this time, since the node 9 of the capacitor 105 is connected to φ2, the voltage changes from 10V to 5V. Accordingly, the potential of the node 201 changes from 6.9V to 1.9V. At this time, since 3 is connected to φ1, 10
It is V. As shown in FIG. 2, the aluminum gate surface potential is 4.1 V when expressed as a source potential. That is, if the gate capacitance of the transistor 108, the capacitance of the capacitor 105, and the capacitance of the input diode 100 are collectively defined as CM, a charge of (4.1-1.9) CM is injected into the CCD.
一方、CCDIがわの最大転送電荷は、3.5CTであ
つたから、3.5CT−2.2CMとなるように、ポリ
シリコンゲートのゲート容量CTおよびCMを決めてや
れば、CCDに、最大転送電荷量を注入する事ができる
。On the other hand, since the maximum transfer charge across the CCDI was 3.5CT, if the gate capacitance CT and CM of the polysilicon gate were determined to be 3.5CT - 2.2CM, the maximum transfer charge to the CCD would be 3.5CT - 2.2CM. Amount of charge can be injected.
次に、φ,=5V1φ2=10Vになつたタイミングを
考える。Next, consider the timing when φ,=5V1φ2=10V.
コンデンサ105のノード9の電位が、5Vから10V
に5V上昇するから、ノード201の電位も4.1Vか
ら5V上昇して9.1Vになる。この時のノード200
の電位は第1図から、ゲート電位が9.1Vの時のソー
ス電位であるから、6.8Vである。この時、出力ダイ
オード103に電荷が転送されていれば、ダイオード1
03の電位は6.9V以下で、トランジスタ107は0
Nしない。ダイオード103に電荷が転送されていなけ
れば、上述の説明をくりかえす事になる。この状態すな
わち、ダイオード103に電荷が転送されている状態で
、φ2 −5V
φ、=10V
になつた時には、コンデンサ105のノード9は10V
から5Vへと5V下がるから、ノード201は9.1V
から5V下がつて、4.1Vである。The potential of node 9 of capacitor 105 changes from 5V to 10V.
Since the potential of the node 201 increases by 5V from 4.1V to 9.1V. Node 200 at this time
From FIG. 1, the potential is 6.8V since it is the source potential when the gate potential is 9.1V. At this time, if charge is transferred to the output diode 103, the diode 1
The potential of 03 is below 6.9V, and the transistor 107 is 0
No N. If no charge is transferred to the diode 103, the above explanation will be repeated. In this state, that is, when charge is being transferred to the diode 103, when φ2 - 5V φ, = 10V, the voltage at node 9 of the capacitor 105 is 10V.
Since node 201 drops 5V from 5V to 5V, node 201 is 9.1V.
It is 4.1V, which is 5V lower than that.
この時、アルミゲートの表面電位は4.1Vであるから
、電荷は注入されない。この時、ノード200の電位は
、第1図より2.8Vである。このとき、トランジスタ
108の両端の電圧を比較すると、201が2.8V1
200が5Vであり、トランジスタ108は2極間接続
されており、ソース側の電位の方が高いから、0Nしな
い。以上、Krambeckの回路の各クロツクの電圧
に対する、各点の電位が明らかになつたので、第5図ク
ロツク13(φ1 )、14(φ2 )、15(φIT
:リセツトクロツク)の各タイミングにおける出力ダイ
オード103の状態を16に、ノード201の状態を1
7に、ノード200の状態を18に、ノード201の9
に対する電位の変化を19に示す。At this time, since the surface potential of the aluminum gate is 4.1V, no charge is injected. At this time, the potential of the node 200 is 2.8V from FIG. At this time, when comparing the voltages across the transistor 108, 201 is 2.8V1
200 is 5V, the transistor 108 is connected between two poles, and the potential on the source side is higher, so it does not turn ON. As mentioned above, the potential at each point with respect to the voltage of each clock in Krambeck's circuit has been clarified.
: The state of the output diode 103 at each timing of the reset clock is set to 16, and the state of the node 201 is set to 1.
7, the state of node 200 is set to 18, and the state of node 201 is set to 9.
19 shows the change in potential with respect to .
第5図の状態を順におつて説明する。The states shown in FIG. 5 will be explained in order.
まず、(1) φ2クロツクが、ハイレベル10Vの時
、出力ダイオード103が6.55V(電荷が転送され
ている)の時、301の区間、前述のように、201の
電位は9.1Vで、200の電位は6.8Vである。2
01の9に対する電位は、9が10Vであることから−
0.9Vである。First, (1) When the φ2 clock is at a high level of 10V and the output diode 103 is 6.55V (charge is being transferred), the potential of 201 is 9.1V in the section 301, as described above. , 200 is 6.8V. 2
The potential of 01 with respect to 9 is - since 9 is 10V.
It is 0.9V.
(2)φ2クロツクがロウレベル5Vになり、リセツト
クロツクがレロ5Vである302の区間、φ2クロツク
が10Vから、5Vになるから、ノード200,201
も共に5Vさがつて、それぞれ、2.8V14.1Vと
なる。(2) In the section 302 where the φ2 clock becomes low level 5V and the reset clock is low level 5V, the φ2 clock changes from 10V to 5V, so nodes 200 and 201
They both find 5V and become 2.8V and 14.1V, respectively.
したがつて201の9に対する電位は−0.9Vのまま
である。(3) リセツトクロツク15が入り、φ2ク
ロツクがハイレベルになるまでの、303の区間、リセ
ツトクロツクが入り、出力ダイオードの電位は、7.6
Vになり、トランジスタ107が0Nとなり、ノード2
00のレベルは5Vになる。Therefore, the potential of 201 with respect to 9 remains at -0.9V. (3) During the period 303 from when the reset clock 15 is turned on until the φ2 clock goes high, the potential of the output diode is 7.6.
V, transistor 107 becomes 0N, and node 2
The level of 00 is 5V.
しかし、ノード201のレベルは、4.1Vであり、前
述の理由により、ノード201のレベルは、変更されず
、4.1Vのままである。したがつて、201の9に対
する、電位も変化しない。(4)出力ダイオード103
の電位が7.6V(すなわち、電荷が転送されない)で
、φ2クロツクがハイレベル10Vになつた304の区
間、クロツクφ2がハイレベルになるとCCDから信号
電荷が、出力ダイオードに転送される。今の場合は、信
号が”0゛で、電荷が転送されなかつた場合である。φ
2クロツクがハイレベルになると、ノード201の電位
は9.1Vになるが、この時、107は0Nであり、ノ
ード200の電位は5Vである。したがつて、トランジ
スタ108は、0Nし、コンデンサ105に電荷が蓄積
され、ソースが5Vの時許されるゲート電位6.9Vま
で、ノード201の電位がさがる。したがつて、ノード
201の9に対する電位は、−3.1Vになる。(5)
出力ダイオード103の電位が7.6Vで、φ2クロツ
クが、ロウレベルになり、リセツトクロツクがロウレベ
ルである305の区間、φ2クロツクが、ロウレベルに
なると、ノード201の電位は、6.9Vから1.9V
になる。However, the level of node 201 is 4.1V, and for the reason described above, the level of node 201 is not changed and remains at 4.1V. Therefore, the potential for 9 of 201 also does not change. (4) Output diode 103
During the section 304 when the potential of the clock is 7.6V (that is, no charge is transferred) and the clock φ2 is at a high level of 10V, the signal charge is transferred from the CCD to the output diode when the clock φ2 becomes a high level. In this case, the signal is "0" and no charge is transferred.φ
When the 2 clock becomes high level, the potential of the node 201 becomes 9.1V, but at this time, the potential of the node 107 is 0N and the potential of the node 200 is 5V. Therefore, the transistor 108 turns ON, charge is accumulated in the capacitor 105, and the potential of the node 201 decreases to the gate potential of 6.9V, which is allowed when the source is 5V. Therefore, the potential of node 201 with respect to 9 is -3.1V. (5)
When the potential of the output diode 103 is 7.6V, the φ2 clock goes low, and the reset clock goes low during the section 305, when the φ2 clock goes low, the potential of the node 201 changes from 6.9V to 1. 9V
become.
この時、φ1クロツクは、ハイレベルであるから、アル
ミゲートの表面電位はソース電位で4.1Vであり、1
.9Vより高いから、ノード201の電位が4.1Vに
なるまで電荷が注入される。ノード201の9に対する
電位は、再び−0.9Vになる。以下、303の区間と
おなじであり、電荷が出力ダイオード103に転送され
た場合には、301の状態となる。At this time, the φ1 clock is at a high level, so the surface potential of the aluminum gate is 4.1V at the source potential, and 1
.. Since it is higher than 9V, charges are injected until the potential of node 201 reaches 4.1V. The potential of node 201 with respect to 9 becomes -0.9V again. The following is the same as the section 303, and when the charge is transferred to the output diode 103, the state is 301.
以上、Krambe&の回路について説明した。The Krambe & circuit has been described above.
しかし、この方法では、トランジスタ107が0FFす
ればフアツトゼロが注入できない。故に、短い間隔で、
リフレツシユしなくてはならず、どうしても集積度が上
がらない。本発明は、こうした方法で、フアツトゼロを
注入できるようにしたものであり、本発明の構成を第6
図に示す。第3図のKrambeckの回路と同じ部分
には、同じ番号を用い、説明は省略する。本発明の特徴
は、新たに、トランジスタ107と平行に2極管接合の
トランジスタ109をノード200に接続し、そのソー
スを、フアツトゼロ注入用の電源20(VREF′)に
接続したところにある。上述のKrambeckの回路
の動作からCCDに注入される電荷が変化するのは、φ
2クロツクがハイレベル10Vにあり、カリ、出力ダイ
オードが6.9V以上の電位、すなわち、電荷が転送さ
れなかつた時である。そこで本発明は、トランジスタ1
07が0FFの時、電源20からフアツトゼロを注入す
る方式である。駆動クロツクは、第4図に示すものと同
一のクロツクを用いる。電源20は4.5Vとする。今
、トランジスタ107が0FFの状態を考える。この時
、ノード200の電位は、第1図から6.3Vである。
ノード201の電位は第1図から8.5Vである。トラ
ンジスタ107が0FFの時φ2クロツクハイレベルに
あるから、ノード9の電位は10Vである。次に、φ1
クロツクがハイレベルで、φ2クロツクが、ロウレベル
になつた時を考える。ノード9は、5Vになるから、ノ
ード201の電位は3.5Vになり、このとき、ノード
3のアルミゲートの表面電位は4.1Vであるから、コ
ンデンサ105から、CCDに電荷が注入され、ノード
201の電位は3.5Vから4.1Vまで電位が上昇す
る。すなわちこの時、フアツトゼロが注入される。この
時ノード201の電位変化は0.6Vであり、最大転送
電荷量の時は2.2Vである。故に、フアツトゼロは約
28%注入される事となる。次に、クロツクのタイミン
グによる電荷の注入過程を説明する。However, with this method, if the transistor 107 turns off, fat zero cannot be injected. Therefore, at short intervals,
Since it has to be refreshed, the degree of integration cannot be increased. The present invention makes it possible to inject fat zero using such a method, and the configuration of the present invention is adapted to the sixth aspect.
As shown in the figure. The same numbers are used for the same parts as in the Krambeck circuit shown in FIG. 3, and the explanation thereof will be omitted. A feature of the present invention is that a diode junction transistor 109 is newly connected to a node 200 in parallel with the transistor 107, and its source is connected to a power supply 20 (VREF') for fat zero injection. From the operation of Krambeck's circuit described above, the charge injected into the CCD changes as φ
The second clock is at a high level of 10V, and the output diode has a potential of 6.9V or more, that is, when no charge is transferred. Therefore, the present invention provides a transistor 1
When 07 is 0FF, fat zero is injected from the power supply 20. As the driving clock, the same clock as shown in FIG. 4 is used. The power source 20 is set to 4.5V. Now, consider a state in which the transistor 107 is 0FF. At this time, the potential of the node 200 is 6.3V from FIG.
The potential of node 201 is 8.5V from FIG. Since the φ2 clock is at high level when the transistor 107 is 0FF, the potential of the node 9 is 10V. Next, φ1
Consider the case when the clock is at a high level and the φ2 clock becomes a low level. Since node 9 becomes 5V, the potential of node 201 becomes 3.5V, and at this time, since the surface potential of the aluminum gate of node 3 is 4.1V, charge is injected from capacitor 105 to CCD, The potential of the node 201 increases from 3.5V to 4.1V. That is, at this time, fat zero is injected. At this time, the potential change of the node 201 is 0.6V, and at the maximum transfer charge amount, it is 2.2V. Therefore, approximately 28% of fat zero will be injected. Next, the charge injection process based on clock timing will be explained.
信号“11の注入、すなわち、最大転送電荷量の注入は
、Krambeckの回路の場合と、同様であるから、
フアツトゼロの注入過程について説明する。第7図に、
クロツクに対する、各ノードの電位を示す。13はφ1
クロツク、14はφ2クロツク、15はリセツトクロツ
ク、21は出力ダイオードの電位である。Since the injection of signal "11", that is, the injection of the maximum transfer charge amount, is the same as in the case of Krambeck's circuit,
The injection process for Fat Zero will be explained. In Figure 7,
The potential of each node with respect to the clock is shown. 13 is φ1
14 is a φ2 clock, 15 is a reset clock, and 21 is the potential of the output diode.
Krambeckの場合と異なり、フアツトゼロが転送
されるから、りセツトされてから、電荷が転送されるま
で、出力ダイオードの電位はリセツトレベル7.6Vで
あるが、フアツトゼロにより、7.1Vになる。22は
第6図でノード201の電位であり、23はノード第6
図で200の電位である。Unlike the Krambeck case, since a fat zero is transferred, the potential of the output diode is at the reset level of 7.6V after being reset until the charge is transferred, but becomes 7.1V due to the fat zero. 22 is the potential of node 201 in FIG. 6, and 23 is the potential of node 6
In the figure, the potential is 200.
24はノード201の9に対する電位である。24 is the potential of node 201 with respect to 9.
タイミングの順をおつて説明する。(1) φ2クロツ
クがロウレベルであり、リセツトクロツクが入つてから
φ2がハイレベルになるまでの306の区間、第7図と
第6図で説明する。The timing will be explained in order. (1) The period 306 from when the φ2 clock is at a low level and the reset clock is turned on until φ2 goes to a high level will be explained with reference to FIGS. 7 and 6.
ノード201の電位は4.1Vである。ノード200は
、トランジスタ108が0Nであるから6.3Vである
。9は5Vであるからノード201の9に対する電位は
−0.9Vである。The potential of node 201 is 4.1V. Node 200 is at 6.3V since transistor 108 is ON. Since 9 is 5V, the potential of node 201 with respect to 9 is -0.9V.
(2)φ2クロツクがハイレベルになつた307の区間
、ノード9が10Vになるから、ノード201は9.1
Vになる。ここに、ノード200は6.3Vであるから
、ノード201の電位は8.5Vにまでなりうる。故に
、ノード201が9.1Vから8.5Vになるまで、コ
ンデンサ105に電荷が注入される。ノード201の9
に対する電位は−0.9Vであつたのが、9が10Vで
ノード201が8.5Vであるから、一1.5Vになる
。(3) φ2クロツクがロウレベルで、φ1クロツク
がハイレベルにある308の区間、φ2クロツクがロウ
レベルになるから、ノード201の電位は3.5になる
。(2) In the section 307 when the φ2 clock becomes high level, node 9 becomes 10V, so node 201 becomes 9.1V.
It becomes V. Here, since the voltage at the node 200 is 6.3V, the potential at the node 201 can reach up to 8.5V. Therefore, charge is injected into capacitor 105 until node 201 goes from 9.1V to 8.5V. Node 201 9
The potential for the node 201 was -0.9V, but since 9 is 10V and the node 201 is 8.5V, it becomes -1.5V. (3) During the section 308 where the φ2 clock is at a low level and the φ1 clock is at a high level, the φ2 clock is at a low level, so the potential of the node 201 becomes 3.5.
この時、φ1クロツクはハイレベルであるから3のアル
ミゲートの表面電位は4.1Vであり、ノード201の
電位が3.5Vから4.1Vになるまで、CCDに電荷
が注入される。ノード200の電位は6.3Vであるが
、リセツトクロツクが入つた時、トランジスタ107が
0Nとなり5Vとなる。しかし、この時201の電位は
4.1Vであり、ノード201の電位は変化しない。以
上、述べたように、本発明のリフレツシユ回路によれば
、フアツトゼロを注入する事が可能となり、デイジタル
CCDメモリにおいて、リフレツシユ回路を入れる間隔
を長くとる事ができ、さらに集積度を上げる事ができる
。At this time, since the φ1 clock is at a high level, the surface potential of the aluminum gate 3 is 4.1V, and charges are injected into the CCD until the potential of the node 201 changes from 3.5V to 4.1V. The potential of node 200 is 6.3V, but when the reset clock is applied, transistor 107 becomes ON and becomes 5V. However, at this time, the potential of node 201 is 4.1V, and the potential of node 201 does not change. As described above, according to the refresh circuit of the present invention, it is possible to inject a fat zero, and in a digital CCD memory, the interval between inserting the refresh circuit can be lengthened, and the degree of integration can be further increased. .
又、本実施例では、電源を3つ用いたが、これはトラン
ジスタ106,107,109のしきい電圧を変えて、
電源を1つにすることも可能であ)る。Also, in this embodiment, three power supplies were used, but this was done by changing the threshold voltages of transistors 106, 107, and 109.
It is also possible to use only one power source).
又、本発明では、N−チヤネルCCDについての場合に
ついて述べたが、P−チヤネルの場合においても、同様
にあつかう事ができる。Furthermore, although the present invention has been described with respect to an N-channel CCD, the case of a P-channel can also be treated in the same manner.
第1図はCCDにおけるポリシリコンゲートとアルミゲ
ートのソース電位とゲート電圧の関係図、第2図aはC
CDの要部構造図、同bはポリシリコンゲートとアルミ
ゲートにクロツク電圧を加えた場合の各ゲート下の表面
電位図、第3図は従来(Krambeek)のリフレツ
シユ回路構成図、第4図は第3図の駆動クロツク波形図
、第5図は第3図のクロツク波形に対する各ノードの電
位の変化図、第6図は本発明の一実施例のリフレツシユ
回路図、第7図は第6図のリフレツシユ回路のクロツク
波形に対する各ノードの電位の変化図である。
1,・・・・・・CCD、3,4,5,6,7・・・・
・・クロツク端子、9・・・・・・コンデンサ端子、1
00・・・・・・入力ダイオード、101,102・・
・・・・アルミ、ポリジルコンゲート、103・・・・
・・出力ダイオード、105・・・・・・コンデンサ、
106,107′108?109・・・・・・MOSト
ランジスタ。Figure 1 is a diagram of the relationship between the source potential and gate voltage of polysilicon gates and aluminum gates in a CCD, and Figure 2a is a diagram of the relationship between the gate voltage and the polysilicon gate.
Figure 4 is a diagram of the structure of the main parts of the CD, Figure 4 is a diagram of the surface potential under each gate when a clock voltage is applied to the polysilicon gate and aluminum gate, Figure 3 is the configuration diagram of the conventional (Krambeek) refresh circuit, Figure 4 is FIG. 3 is a drive clock waveform diagram, FIG. 5 is a diagram of potential changes at each node with respect to the clock waveform in FIG. 3, FIG. 6 is a refresh circuit diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 2 is a diagram showing changes in potential at each node with respect to a clock waveform of the refresh circuit of FIG. 1,...CCD, 3,4,5,6,7...
...Clock terminal, 9...Capacitor terminal, 1
00... Input diode, 101, 102...
...Aluminum, polyzircon gate, 103...
...output diode, 105...capacitor,
106,107'108?109...MOS transistor.
Claims (1)
Sトランジスタのドレインを接続し、上記第1のMOS
トランジスタのソースをリセット用電源に接続し、上記
第1のMOSトランジスタのゲートをリセット用クロッ
クに接続し、第2のMOSトランジスタのゲート、ソー
ス、ドレインをそれぞれ上記電荷転送素子の出力ダイオ
ード、第2のMOSトランジスタのしきい電圧決定用電
源、第3のMOSトランジスタのソースに接続し、上記
第3のMOSトランジスタのゲートをそのドレインに接
続し、上記第3のMOSトランジスタのドレインを第2
の電荷転送素子の入力ダイオードに接続し、さらに第4
のMOSトランジスタのゲートとドレインを接続し、上
記第4のMOSトランジスタのドレインを上記第2のM
OSトランジスタのドレインに接続し、上記第4のMO
Sトランジスタのソースをバイアス電荷供給用の電源に
接続し、コンデンサの片方の端を上記第3のトランジス
タのドレインに接続するとともに、次段のCCDの入力
ダイオードに接続し他端を駆動クロックに接続した事を
特徴とする電荷転送装置。 5 [Claims] 1 The first MO is connected to the output diode of the first charge transfer element.
The drain of the S transistor is connected to the first MOS
The source of the transistor is connected to a reset power supply, the gate of the first MOS transistor is connected to a reset clock, and the gate, source, and drain of the second MOS transistor are connected to the output diode of the charge transfer element, the second A power supply for determining the threshold voltage of the MOS transistor is connected to the source of the third MOS transistor, the gate of the third MOS transistor is connected to its drain, and the drain of the third MOS transistor is connected to the second MOS transistor.
connected to the input diode of the charge transfer element, and further connected to the input diode of the fourth charge transfer element.
The gate and drain of the fourth MOS transistor are connected, and the drain of the fourth MOS transistor is connected to the second MOS transistor.
connected to the drain of the OS transistor, and connected to the fourth MO
Connect the source of the S transistor to the power supply for bias charge supply, connect one end of the capacitor to the drain of the third transistor, connect it to the input diode of the next stage CCD, and connect the other end to the drive clock. A charge transfer device characterized by: 5
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50159292A JPS592998B2 (en) | 1975-12-29 | 1975-12-29 | Denka Tensou Sochi |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50159292A JPS592998B2 (en) | 1975-12-29 | 1975-12-29 | Denka Tensou Sochi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5283039A JPS5283039A (en) | 1977-07-11 |
| JPS592998B2 true JPS592998B2 (en) | 1984-01-21 |
Family
ID=15690597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50159292A Expired JPS592998B2 (en) | 1975-12-29 | 1975-12-29 | Denka Tensou Sochi |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS592998B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4358831A (en) * | 1980-10-30 | 1982-11-09 | International Business Machines Corporation | Self-biasing circuit for analog shift registers, with fat zero compensation |
| JP5973895B2 (en) * | 2012-11-29 | 2016-08-23 | 大和ハウス工業株式会社 | Power supply system |
-
1975
- 1975-12-29 JP JP50159292A patent/JPS592998B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5283039A (en) | 1977-07-11 |
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