DE2923746A1

DE2923746A1 - Schaltung zur erzeugung von abfrageimpulsen

Info

Publication number: DE2923746A1
Application number: DE19792923746
Authority: DE
Inventors: Haruhisa Ando; Masapaoef Aopi; Sfei Caapa; Syoji Hanamura; Ryuichi Izawa; Norio Koike; Masaharu Kubo; Masaaki Nakai; Shinya Ohba; Iwao Takemoto
Original assignee: Hitachi Denshi KK; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Denshi KK; Hitachi Ltd
Priority date: 1978-06-12
Filing date: 1979-06-12
Publication date: 1979-12-13
Also published as: GB2022953B; FR2428944A1; JPS54161288A; US4295055A; DE2923746C2; GB2022953A; CA1133590A; JPS6245638B2; FR2428944B1

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zur Erzeugung von Abfrageimpulsen und richtet sich insbesondere auf eine Schaltung zur Erzeugung von Abfrageimpulsen, welche in integrierter Halbleiterschaltungsbauweise aufgebaut ist. Ferner betrifft die Erfindung einen Impulsgenerator, welche Impulse zur sequentiellen und digitalen selektiven Abfrage einer großen Anzahl von in einem optischen Leser angeordneten photoelektrischen Wandlerelementen, eines Photosensorfeldes eines Faksimile, eines Festkörper-Bilderzeugers usw. erzeugt, insbesondere einen Abfrageimpulsgenerator, welcher als integrierte Schaltung aus MIS-(Metall-Isolator-Halbleiter-) Isolierschichtfeldeffekttransistoren usw. aufgebaut ist.

Bislang wurde als Schaltung zur Erzeugung von Abfrageimpulsen in weitem Maße eine Schieberegister-Abfrageschaltung verwendet, bei welcher zur sequentiellen Abfrage einer großen Anzahl photoelektrischer Wandlerelemente in linearer oder flächiger Anordnung Eingangsimpulse um eine festgelegte Zeit verzögert und dann aufeinanderfolgend unter Verwendung von zwei oder mehr Phasen von Takt impuls en, wie in Fig. 1A gezeigt, ausgegeben wurden. Diese Figur ist ein Schaltschema der ersten drei Stufen der Schieberegister-Abfrageschaltung, die MlS-Isolierschichtfeldeffekttransistoren (im folgenden als "MIST" abgekürzt) verwendet.

Die Blöcke G1 und G2 sind Generatoren für Taktimpulse 01 bzw. 02 und ein Block G3 ein Generator für Eingangsimpulse V__N· V_D bezeichnet eine Gleichspannungsquelle für das Betreiben der Schaltung und V einen Referenzspannungsanschluß, der üblicherweise auf Erdpotential liegt. Transistoren Q1 und Q2 sind Last-MISTs in Sättigungsbetriebsweise, bei denen jeweils Gate und Drain zusammengeschaltet

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sind. Transistoren Q3 und Q4 sind Treiber-MISTs. Eine Schaltung, bei welcher die Source des MIST Q1 und die Drain des Q3 oder die Source des MIST Q2 und die Drain des MIST Q4 in Serie miteinander verbunden sind, arbeitet als Inverter. Transistoren Q5 und Q6 sind Transfer-MISTs.

Die folgende Beschreibung erfolgt am Beispiel von N-Kanal-MISTs und unter Verwendung der positiven Logik (be,i, welcher eine positive hohe Spannung eine "1" und e/«i /bespannung eine "0" darstellt) , genau das gleiche gilt jedoch für P-Kanal-MISTs unter gleichzeitiger Umkehr der Vorzeichen der Spannungen. Der Eingangsimpuls V_TW, welcher durch den Eingangsimpulsgenerator G3 auf den Inverter der ersten Stufe gegeben wird, wird um eine durch die Taktimpulse 01 und 02 bestimmte feste Zeit bei jedem Durchgang durch eine Stufe vermittels der Transfer-MISTs, welche durch die Taktimpulse 01 und 02 abwechselnd geöffnet und gesperrt werden, verzögert. Die verzögerten Impulse erscheinen an Ausgangsklemmen VO1, V02 und VO3 der einzelnen Stufen in der im Zeitdiagramm der Fig. 1B dargestellten Weise.

Die MISTs verwendende Schieberegister-Abfrageschaltung ist auf eine integrierte Halbleiterschaltung insofern zugeschnitten, als alle Schaltkreiselemente als MISTs hergestellt werden können und das Herstellungsverfahren verhältnismäßig einfach ist. Die Integrationsdichte und der verfügbare Prozentsatz lassen sich ebenfalls leicht steigern. Da die Arbeitsgrenze hoch liegt und Abweichungen in den Charakteristiken der einzelnen Stufen gering sind, ist die vorstehende beschriebene Äbfrageschaltung als eine Abfrageschaltung hervorragend geeignet, die viele Stufen von Ausgängen erfordert.

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Die oben beschriebene Abfrageschaltung hat jedoch die folgenden Nachteile:

1) Es fließt stets Strom durch eine von zwei Inverterstufen, so daß der Stromverbrauch hoch ist. 2) Obgleich die Treibbarkeit einer Last durch den MIST Q2 (oder Q1) bestimmt wird, muß die Kanalbreite des Treibertransistor-MISTs Q4 (oder Q3) (und damit die Größe des Transistors) groß gemacht werden, so daß eine große Fläche besetzt wird. Im einzelnen wird die Ausgangs-Offsetspannung:

g_m(Q2) _T9

wobei bedeutet V_: Versorgungsspannung, g_m(Q2): Leitwert des MIST Q2, g_m(Q4): Leitwert des MIST Q4, L2: Kanalbreite des MIST Q2, L4: Kanalbreite des MIST Q4.

Um den Offset klein zu machen, muß die Kanalbreite L4 des MIST Q4 groß sein, so daß die Fläche des MIST Q4 zunimmt.

3) Der Ausgangssignalspannungshub ist verglichen mit der Versorgungsspannung klein. Der "0"-Pegel des Ausgangs wird nicht Erdpotential (er wird ungefähr V-g (Q2)/g (Q4)), und ebensowenig wird der "1"-Pegel des Ausgangs das Potential der Versorgungsspannung.

4) Abweichungen der Schwellenspannung des MIST Q4 haben großen Einfluß.

Neben der in Fig. 1A gezeigten Abtastschaltung ist ein aus komplementären MISTs (CMOS) aufgebautes Schieberegister entwickelt worden. Gemäß der CMOS-Schaltung ist die Arbeitsgeschwindigkeit hoch, der Energieverbrauch niedrig, und die

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Anzahl der die Schaltung bildenden Elemente pro Stufe nimmt ab. Es müssen jedoch N-Kanal-MISTs und P-Kanal-MISTs integriert werden, weshalb das Herstellungsverfahren kompliziert wird. Es ist daher wünschenswert/ die Abfrageschaltung unter Verwendung von MISTs mit nur einem von beiden Kanälen aufzubauen.

Eine weitere Art bekannter Abfrageschaltung nützt den Bootstrap-Effekt von MISTs aus. Fig. 2A zeigt die den Bootstrap-Effekt ausnutzende Abfrageschaltung, wie sie gemäß US-Patentanmeldung Serial No. 764 841 und DE-OS 27 05 429 vorgeschlagen wurde.

In Fig. 2A bezeichnet Q10 einen MIST, welcher unter der Steuerung eines Taktimpulses zur Übertragung eines von einem Eingangsimpulsgenerator G3 gelieferten Eingangsimpulses (Pegel "1" oder "0") dient; Q11 eine Lade-MIST, welcher an der Ausgangsseite des Transfer-MIST Q10 angeschlossen ist und zur Lieferung eines Abfrageausgangsimpulses unter der Steuerung eines weiteren Taktimpulses an eine ausgangsseitige Klemme VO1 dient; und Q7 einen Entlade-MIST, welcher zwischen der Ausgangsseite des Lade-MIST Q11 und einer Erdleitung angeschlossen ist und zur Entladung von in einer Ausgangsklemmen-Schaltung gespeicherten Ladungen dient.

Andererseits sind ein Treiber-MIST Q8 und ein Lade-MIST Q9 in Kaskade zwischen einer Spannungsversorgungsleitung V_D und der Erdleitung angeschlossen, und das Gate des Entlade-MIST Q7 ist an den Knoten N1 zwischen den MISTs Q8 und Q9 angeschlossen. Der Knoten N2 zwischen dem Transfer-MIST Q10 und dem Lade-MIST Q11 ist mit dem Gate des Treiber-MIST Q8 verbunden. C_n bezeichnet eine Bootstrap-Kapazität, welche zwischen Source und Gate des Lade-MIST Q11 angeschlossen ist.

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Fig. 2B zeigt ein Zeitdiagramm der Taktimpulse 01 und 02, des Eingangsimpulses V_TN und von Impulsen am Knoten N2_f an der Ausgangsklemme VO1 und am Knoten N1.

Die Abfrageschaltung der Fig. 2A ist so aufgebaut, daß eine Schaltungseinheit aus fünf MISTs Q7, Q8, Q9, Q10 und Q11 besteht und daß die Grundschaltungen zu vielen Stufen verschaltet sind. Fig. 2C zeigt ein Zeitdiagramm der Taktimpulse 01 und 02/ des Eingangsimpulses V_TN und von Ausgangsimpulsen VO1, V02 und V03.

Diese den Bootstrap-Effekt von MISTs ausnutzende Abfrageschaltung hat den Vorteil, daß man ohne kontinuierlichen Strom zum Halten des Zustands eines Inverters, der sonst vorhanden ist, auskommt, so daß der Leistungsverbrauch vermindert ist. Sie hat jedoch den Nachteil, daß die Gefahr des Auftretens von Rauschen bzw. Störsignalen wegen der unterschiedlichen Wellenformen der Taktimpulse 01 und 02 (zurückgehend auf Unterschiede in den Impulsformungseinheiten) besteht. Die Abfrageschaltung der Fig. 2A benötigt die fünf MISTs und eine ausreichend hohe Bootstrap-Kapazität als die Grundelemente pro Stufe, ist also in ihrem Aufbau nicht sehr stark vereinfacht, so daß eine Schwierigkeit hinsichtlich der Integrationsdichte weiterhin bestehen bleibt.

Es ist noch eine weitere Abfrageschaltung bekannt, die den Bootstrap-Effekt ausnützt (US-PS 3 829 711). Auch sie benötigt fünf MISTs als die sie bildenden Elemente pro Stufe, so daß hier die Schwierigkeit hinsichtlich der Integrationsdichte ebenfalls vorhanden ist.

Demgegenüber schafft die Erfindung eine Schaltung zur Erzeugung von Abfrageimpulsen, die einfach im Aufbau ist und eine geringe Anzahl von Elemente pro Stufe benötigt. Ferner schafft die Erfindung eine Schaltung zur Erzeugung von Ab frageimpulsen, welche keine Inverterschaltung

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verwendet und einen geringen Leistungsverbrauch hat.

Ferner schafft die Erfindung eine Schaltung zur Erzeugung von Abfrageimpulsen, welche gleichförmige Ausgangsimpulse erzeugen, die von auf Steuungen in den EIementen (MISTs) oder Abtastimpulsen zurückgehenden Schwankungen frei sind.

Ferner schafft die Erfindung eine Schaltung zur Erzeugung von Abfrageimpulsen, welche diskrete Abfrageimpulse synchron mit einem einzigen Taktimpuls mittels eines einfachen Aufbaus erzeugt.

Gemäß der Erfindung ist eine den Bootstrap-Effekt von MISTs ausnutzende Abfrageimpulsgeneratorschaltung so verbessert, daß es möglich wird, eine Grundschaltung mit einer kleineren Anzahl von Elementen aufzubauen. Die Abfrageimpulsgeneratorschaltung gemäß der Erfindung besteht aus wenigstens drei MISTs, von denen der erste MIST infolge des Bootstrap-Effekts einen Abfrageimpuls erzeugt, der zweite MIST einen Eingangsimpuls auf die nachfolgende Stufe von Basisschaltung überträgt und der dritte MIST ein Rückkopplungsausgangssignal von einer zwei Stufen später liegenden Grundschaltung erhält und damit einen Rücksetzvorgang durchführt.

Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben.

Auf dieser zeigt bzw. zeigen

Fig. 1A eine bekannte Schaltung zur Erzeugung von Abfrageimpulsen, welche Inverterschaltungen verwendet ,
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Fig. 1B ein Zeitdiagramm von Takt- und Ausgangsimpulsen der Schaltung der Fig. 1A,

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Fig. 2A eine bekannte Schaltung zur Erzeugung von Abfrageimpulsen, welche den Bootstrap-Effekt von MISTs ausnützt,

Fig. 2B ein Zeitdiagramm von Taktimpulsen, eines Eingangsimpulses und von Potentialänderungen in Knoten N1 und N2 und an einer Ausgangsklemme VO1 der Schaltung der Fig. 2A,

Fig. 2C ein Zeitdiagramm von Taktimpulsen sowie Eingangs- und Ausgangsimpulsenin der Schaltung der Fig. 2A,

Fign. 3A Schnittaufbauten von MOSTs,
.. ₅ und 3C

Fign. 3B Ersatzschaltbilder zur Erläuterung parasitärer ^Un Kapazitäten von MOSTs,

Fig. 4A ein Schaltbild zur Erläuterung des Prinzips einer Schaltung zur Erzeugung von Abfrageimpulsen, welche den Bootstrap-Effekt von MISTs ausnützt,

Fig. 4B ein Impuls-Zeitdiagramm, welches Potentialänderungen an verschiedenen Knoten in der Schaltung der

Fig. 4A wiedergibt,

Fig. 5A eine Schaltung gemäß einer ersten Ausfuhrungsform einer Äbfrageimpulsgeneratorschaltung gemäß der Erfindung,

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Fig. 5B ein Impuls-Zeitdiagramm, welches Taktimpulse,

einen Eingangsimpuls und Ausgangsimpulse in der Schaltung der Fig. 5A wiedergibt,

Fig. 6 ein Schaltbild, welches eine Abwandlung der Schaltung der Fig. 5A darstellt,

Fig. 7 eine Schaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Abfrageimpulsgeneratorschaltung gemäß der Erfindung,

Fig. 8 eine Schaltung gemäß einer dritten Ausführungsform der Abfrageimpulsgeneratorschaltung gemäß der Erfindung,
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Fig. 9A eine Schaltung gemäß einer vierten Ausführungsform der Abfrageimpulsgeneratorschaltung gemäß der Erfindung,

Fig. 9B ein Impuls-Zeitdiagramm, welches Taktimpulse, einen Eingangsimpuls und Potentialänderungen in verschiedenen Knoten der Schaltung der Fig. 9A wiedergibt,

Fig. 10A eine Schaltung gemäß einer fünften Ausführungsform der Abfrageimpulsgeneratorschaltung gemäß der Erfindung,

Fig. 10B ein Impuls-Zeitdiagramm, welches Taktimpulse, einen Eingangsimpuls und Potentialänderungen in

verschiedenen Knoten der Schaltung der Fig. 1OA wiedergibt.

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" ¹⁸ " 2923748

Fig. 11A eine Schaltung gemäß einer sechsten Ausführungsform der Abfrageimpulsgeneratorschaltung gemäß der Erfindung,

Fig. 11B ein Impuls-Zeitdiagramm, welches Taktimpulse,

einen Eingangsimpuls und Potentialänderungen in verschiedenen Knoten der Schaltung der Fig. 11A wiedergibt,

Fign. 12 Schaltbilder, die jeweils eine Abwandlung der in

^1S Fig. 11A gezeigten Abfrageimpulsgeneratorschaltung wiedergeben,

Fig. 19A ein Schaltbild einer Abschlußschaltung der in Fig. 11A gezeigten Abfrageimpulsgeneratorschal

tung , und

Fig. 19B ein Impuls-Zeitdiagramm, welches Taktimpulse, einen Eingangsimpuls und Potentialänderungen in verschiedenen Knoten der Schaltung der Fig. 19A

wiedergibt.

Die Erfindung besteht in einer Halbleiterschaltung, bei welcher eine dynamische Abfrageschaltung (Schieberegister) durch Ausnutzung des Bootstrap-Effekts von MISTs aufgebaut ist.

Im folgenden wird der in der erfindungsgemäßen Abfrageimpulsgeneratorschaltung ausgenutzte Bootstrap-Effekt im Zusammenhang mit einem N-Kanal-MOS-(Metall-Oxid-Halbleiter-) Isolierschicht-Feldeffekttransistor (im folgenden als MOST abgekürtzt) beschrieben, bei welchem die Signalladungen Elektronen sind und welcher eine SiO_-Dünnschicht als

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Gate-Isolationsschicht verwendet. In den Fign. 3A und 3B bezeichnet 1 ein Siliziumsubstrat mit P-Leitfähigkeit, 2 und 3 N-diffundierte Schichten, die als Drain bzw. Source dienen, 4 eine Gate-Elektrode, 5 eine Gate-Isolationsdünnschicht (beispielsweise aus SiO-), 6 eine Feldoxiddünnschicht (beispielsweise aus SiO_), 7 und 8 eine Drain- bzw. Source-Elektrode und 9 eine N-Inversionsschicht. In Fig. 3A wird, wenn die Gate-Elektrode 4 auf 0-V ist, keine Inversionsschicht in der unter der Gateoxiddünnschicht 5 liegenden Oberfläche des P-Siliziumsubstrats 1 ausgebildet. Wenn eine positive Spannung (die über der Schwellenspannung V^ des MOST liegt) an die Gate-Elektrode 4 gelegt wird, kommt es zur Ausbildung der N-Inversionsschicht 9 in der in Fig. 3C gezeigten Weise und die N-dif fundierten Schichten2 und 3 werden elektrisch miteinander verbunden. Die kapazitive Kopplung zwischen der N-diffundierten Schicht 2 und der Gate-Elektrode 4 ist beispielsmäßig in den Fign. 3B und 3D dargestellt.

Wenn die Gate-Elektrode 4 auf 0 V liegt, besteht die Koppelkapazität zwischen einer der N-diffundierten Schicht 2 entsprechenden Klemme 12 und einer der Gate-Elektrode entsprechenden Klemme 14 nur aus einer Kapazität 22, die deren strukturellem überlapp zuschreibbar ist. Als parasitäre Kapazitäten, die den Effekt dieser kapazitiven Kopplung unterdrücken, hat die Klemme 14 eine Überlappkapazität 21 zwischen der Gate-Elektrode 4 und dem P-Siliziumsubstrat 1, die im wesentlichen zu Erde 20 verbindet, eine Überlappkapazität 23 zwischen der Gate-Elektrode 4 und der durch eine Klemme 13 angegebenen N-diffundierten Schicht 3, und eine parasitäre Kapazität 24 von anderen zur Gate-Elektrode verbindenden Teilen (Fig. 3B) .

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Andererseits enthält, wenn eine positive Spannung (> V , ) an die Gate-Elektrode 4 angelegt wird, die kapazitive Kopplung zwischen der Gate-Elektrode 4 (Klemme 14) und der N-diffundierten Schicht 2 (Klemme 12) neben der Kapazität 22 die Summe aus einer Kapazität 25 zwischen der Gate-Elektrode und der Inversionsschicht 9, die an die Stelle der Kapazität 21 tritt, und der Überlappkapazität 23 zwischen der Gate-Elektrode und N-diffundierten Schicht 3 (Klemme 13). Die parasitäre Kapazität 24 verbindet an Erde 20. Die Kapazitäten 22 und 23 sind gewöhnlich gleichwertig. Die Kapazitäten 21 und 25 sind ebenfalls im wesentlichen gleich und haben üblicherweise einen Wert, der nahezu eine Größenordnung größer als die Kapazität 22 ist.

Dementsprechend hat die Übergangskapazität zwischen der N-diffundierten Schicht 2 und der Gate-Elektrode 4 die Natur einer Varactorkapaζitäi^aie stark von der an die Gate-Elektrode 4 angelegten Spannung abhängt. Sie bringt den bootstrapartigen Effekt hervor, daß, wenn vorher ein positive Spannung auf die Gate-Elektrode 4 gegeben worden ist, das Aufgeben eines positiven Impulses auf die N-diffundierte Schicht 2 die Spannung der Gate-Elektrode 4 mehr anhebt.

Die Erfindung besteht in einer Schaltung zur Erzeugung von Abfrageimpulsen, welche die Eigenschaft der Varactorkapazität ausnützt. Ihr Prinzip ist in den Fign. 4A und 4B dargestellt. Fig. 4A zeigt zwei Stufen, welche einer Grundschaltung entsprechen, während Fig. 4B ein Impuls-Zeitdiagramm für wesentliche Punkte A bis E zeigt. Lasten 45 und 46 können Widerstände, Kapazitäten oder Kombinationen daraus sein. Wenn in einem Fall, wo die Spannung im Punkt C vorher positiv gemacht worden ist, ein Taktim-

(66 Κ4ί) >

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puls 02 positiv wird, wird die Spannung des Punktes C in starkem Maße nach oben geschoben, und ein MOST 43 gibt den Taktimpuls 02 unter einer Nicht-Sättigungsbedingung auf die Last 46.

Die Aufbaubedingungen können das folgende erfüllen. Es sei beispielsweise angenommen, daß der Spannungsabfall des Punktes C, wenn der Punkt B positiv geworden ist, AV (=V._h+K|v_D - V_th'; V_D: Amplitude von 01 und 02, K:

Körpereffekt-Konstante) ist; dann gilt 10

(C₁ + C₀) V_n

(1)

+ C₂ + C₃ + C₄

C- V

£ 2 < V (2)

C₁ + C₂ + C₃ + C₄ - th ^v '

Wenn die Lasten 45 und 46 klein sind, wird eine Kapazi-

_on tat oder ein hoher Widerstand (der Größenordnung von

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10 - 10 Jl bei üblichen IC-Dimensionen und Verwendungen) parallel dazu angeschlossen oder ein MOST, welcher durch Anlegen einer Gleichspannung oder intermittierenden Spannung an seine Gate-Elektrode einen ständigen oder intermittierenden geringen Stromfluß bewirken kann, parallel dazu angeordnet, wobei diese gemeinsam als Last behandelt werden können.

Die Abfrageimpulsgeneratorschaltung gemäß der Erfindung nützt den Bootstrap-Effekt aus und ist deshalb sehr einfach im Aufbau. Sie benötigt anders als der herkömmliche Inverter nicht den Treiber-MOST, der verglichen mit der Last unverhältnismäßig groß ist, und ist IC-gerecht. Sie hat einen geringen Leistungsverbrauch. Da

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ferner die Impulse 01 und 02, so wie sind, auf die Lasten gegeben werden, treten weder Schwankungen der auf die Lasten zu gebenden Impulse,die Abweichungen in den Eigenschaften der die Generatorschaltung bildenden MOSTs, beispielsweise Abweichungen der Schwellenspannungen V.j#zuschreibbar wären, noch eine Verminderung der Amplitude auf. Insbesondere in Fällen, wo die Abfrageimpulsgeneratorschaltung auf Analogvorrichtungen, beispielsweise eine Bildvorrichtung, wie eine Festkörper-Abbildungsvorrichtung (solid-state imager) oder einen Bildspeicher, angewandt wird, lassen sich Störsignale erheblich vermindern. Verglichen mit der herkömmlichen Schaltung zur Erzeugung von Abfrageimpulsen, welche den Bootstrap-Effekt ausnützt, kann die Schaltung zur Erzeugung von Abfrageimpulsen gemaß der Erfindung die Anzahl der sie bildenden Elemente vermindern und die Erzeugung von Störimpulsen bzw. Bauschen senken. Ferner können die Potentiale der einzelnen Punkte in der Schaltung leicht auf 0 zurückgesetzt werden.

Im folgenden wird die Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf Ausführungsformen beschrieben.

Ausführungsform 1:

Eine in Fig. 5A gezeigte Schaltung ist eine Ausführungsform der Abfrageimpulsgeneratorschaltung gemäß der Erfin- dung. In Fig. 5B bezeichnen H1 und H2 Sychronisier-(Takt-) Impulse, H. Eingangsimpulse und O₁, 0„ und O₃ Ausgangsimpulse, mit welchen beispielsweise Schalt-MIS-Transistoren für die Horizontalabfrage bzw. -abtastung in einer Festkörper-Abbildungsvorrichtung geschaltet werden. V_c in Fig. 5A bezeichnet Erde.

Hinsichtlich Fig. 5A ist nun angenommen, daß ein Punkt A auf hohem Pegel (im folgenden kurz als "H" geschrieben) ist. Wenn der Synchronisierimpuls H2 nachfolgend

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angelegt wird (er wird "H") steigt das Potential eines Knotens B durch einen MDST T1 an. Das Potential des Knotens A steigt über eine Impulsamplitude V durch eine Bootstrap-Kapazität 51 zwischen den Knoten A und B an (obwohl diese Kapazität die oben beschriebenen parasitäre Kapazität des MOST sein kann, kann ebensogut ein Kondensator von außen hinzugefügt werden, wobei das gleiche auch für verschiedene unten noch angeführte Ausführungsformen der Erfindung gilt), und der MOST T1 arbeitet in einem Nicht-Sättigungsbereich. Infolgedessen wird ein Impuls O₁ mit genau der gleichen Wellenform wie der Synchronisierimpuls H2 am Knoten B geliefert. Dabei geht gleichzeitig ein MOST T2 in den Durchlaßzustand, womit "H" in einen Knoten C geschrieben wird. Dieses Potential wird im wesentlichen gleich einem Wert, den man erhält, indem man die Schwellenspannung des MOST T2 von der Impulsamplitude V abzieht.

Wenn der Impuls H1 nachfolgend "H" wird, gehen MOSTs T3 und T4 in den Durchlaßzustand und "H" wird aus dem gleichen Grunde wie oben in einen Knoten E geschrieben.

Wenn ferner nachfolgend der Impuls H2 "H" wird, wird in ähnlicher Weise der Impuls O₂ an einen Knoten F geliefert. In diesem Zeitpunkt geht auch der MOST T2 in den Durchlaßzustand. Da "H" in den Knoten C geschrieben worden ist, fließen darin gespeicherte Ladungen zurück zum Knoten D, die Knoten D und C trachten danach, gleiche Potentiale anzunehmen, und das Potential des Knotens B steigt von 0 nach einem positiven Wert an.

Bei der Festkörper-Abbildungsvorrichtung beispielsweise steigt, was die. Horizontalausgangsimpulse anbelangt, der Störpegel an, es sei denn, daß der Impuls nur einmal erscheint und danach das Null-Potential, wie in Fig. 5B gezeigt, gehalten wird. Ein MOST T7 ist ein Transistor zur Löschung der

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Potentiale der Knoten B und C nach Null. Da der auf hohem Pegel liegende Knoten F mit dem Gate verbunden ist, geht der MOST T7 in den Durchlaßzustand, und die Knoten B und C werden auf Null-Potential fixiert. Ein Transistor T6 hat die gleiche Funktion wie Transistor T7 und löscht die Knoten E und D nach Null-Potential.

Die Grundschaltung der Abfrageimpulsgeneratorschaltung der Fig. 5A ist aus drei MOSTs (beispielsweise MOSTs T3, T4 und T6) aufgebaut, und die Knoten zur Abnahme der Ausgangsimpulse sind B, D, F,.... Gemäß Fig. 5A werden dementsprechend die Ausgangsimpulse nur jede zweite Stufe abgenommen, und man erhält diskrete Impulse, die mit den Taktimpulsen H2 synchronisiert sind, wie sie durch die Ausgangsimpulse O₁, O₂, 0_,... in Fig. 2B gezeigt sind. Bei der in Fig. 5A gezeigten Schaltung fließt kein Gleichstrom, so daß der Leistungsverbrauch so niedrig wie im Falle der Verwendung von CMOS ist. Ferner können alle Elemente N-Kanal-MOSTs sein.

Bei der in Fig. 5A gezeigten Schaltung sind Rücksetztransistoren 61 und 62 mit den Ausgangspunkten B, D, F verbunden. Infolge der Rücksetztransistoren arbeitet die Schaltung zuverlässiger. Selbst wenn keine Rücksetztransistoren vorgesehen sind, wird der Schritt bzw. die Impulshöhe des Schieberegisters in keiner Weise beeinträchtigt. Fig. 6 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform der Fig. 5A, wobei sie sich etwas in der Durchführung der Rückkopplung unterscheidet. Gemäß Fig. 5A wird das Potential des Punktes F auf den Punkt C rückgekoppelt, während es gemäß Fig. 6 auf den Punkt B rückgekoppelt wird (Rückkopplungs-MOSTs: T8, T9).

Gemäß Fig. 6 erhält der Punkt B die Rückkopplung vom Punkt F, er kann jedoch auch ohne weiteres

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im Prinzip der Erfindung auch die Rückkopplung vom Punkt E erhalten.

Ausführungsform 2:

Fig." 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Die Ausführungsform der Fig. 7 ist gegenüber derjenigen der Fig. 5A derart, daß die Drain des Transfer-MOST T2 mit der Leitung der Spannungsversorgung V_D verbunden ist und der Ausgang O^ auf das Gate des MOST T2 gegeben wird.

Bei der Ausführungsform der Fig. 5A gehen jedesmal, wenn die Impulse H1 und H2 einschalten, die MOSTs T2 und T4 in den Durchlaßzustand, und die Ladungen der Knoten B und C bewegen sich unter die Gates. Wenn die Impulse H1 und H2 abschalten, kann es passieren, daß einige der Ladungen ins Substrat entweichen und daß sich das Potential des Knoten C in gewissem Maße nach einem positiven Wert verschiebt. Die Ausfühimngsform der Fig. 7 vermeidet diesen Nachteil. Das Arbeitsprinzip ist im wesentlichen das gleiche wie bei der Ausführungsform der Fig. 5A.

Selbst wenn die MOSTs T1 und T3 bereits aus parasitären Kapazitäten bestehende Varactorkapazitäten haben, kann ein zusätzlicher Kondensator gesondert als Bootstrap-Kapazität vorgesehen sein.

In Fig. 7 ist das Gate des Rückkopplungstransistors T6 mit dem Knoten E verbunden, die Rückkopplung kann aber ebensogut auch vom Knoten D aus geschehen.

Es ist ebenfalls möglich, die Rücksetztransistoren 61 und 62, wie in Fig. 5A, an den Ausgangspunkten (B, D, F,...) vorzusehen.

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Ausführungsform 3:

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Diese Ausführungsform ist derart, daß gegenüber Fig. 5A der Rückkopplungstransistor T7 nicht mit dem Knoten C, sondern mit dem Knoten B verbunden ist.

In den vorstehenden Ausführungsformen 1 bis 3 sind die Ausgaben O₁, 0„ und 0-. Impulse, welche mit nur einem der Synchronisierimpulse H1 und H2 synchronisiert sind. Dies ist jedoch nicht einschränkend in einem Falle der Verwendung der Ausführungsformen als gewöhnliche Abfrageschaltungen. Wenn beispielsweise in den Fign. 5A und 5B die Impulse H1 und H2 Impulse identischer Form sind, werden Ausgangsimpulse an den Knoten B, D und F erhalten. Es erübrigt sich, zu sagen, daß diese Verwendungsmethode auf alle Ausführungsformen der Erfindung anwendbar ist.

Ausführungsform 4:

Im folgenden wird nun ein weiterer Typ von Ausführungsform der Erfindung erläutert.

Die Fign. 9A und 9B zeigen eine Ausführungsform der Abfrageschaltung gemäß der Erfindung sowie zugehörige Impulswellenformen. Eine Schaltungseinheit (Bit) ist aus vier MOSTs, beispielsweise MOSTs T11, T12, T13 und T14, aufgebaut. Fig. 9B ist ein Zeitdiagramm für einen Eingangsimpuls 0in, Treiberimpulse 01 und 02, Potentiale in Knoten 15A und 15B, die für Hauptknoten in Fig. 9A typisch sind, und an Knoten 15C, 15F und 151, an denen die Abfrageimpulse erhalten werden. Als Potentiale der Knoten D und E sowie der Knoten 15G und 15H erscheinen Potentiale ähnlich denjenigen der Knoten 15A und 15B mit Phasenverzögerungen von 360 bzw. 720°. Eine Klemme V ist geerdet, aber selbst wenn auf sie der Impuls 01 gekoppelt wird, er-

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hält man einen ähnlichen Effekt (obwohl sich die Potentialwellenform des Knotens 15A etwas ändert).

Das Maximalpotential, auf welches der Knoten 15A gelangt, sinkt infolge der Schwellenspannung V.. des MOST T11 und des Substrateffekts um AV1 und sinkt wegen der Aufladung der Gate-Kapazität des MOST T13 weiter um AV2/ worauf das abgesenkte Potential auf den Knoten 15B übertragen und der MOST T13 leitend gemacht wird. Das Potential des Knotens 15B wird durch den varactorartigen Effekt (dargestellt durch eine Kapazität 151) auf der Basis des Impulses 01 nach oben geschoben und steigt um £V3 an. Wenn /yV3 ^ V _h + AV1 + A.V2, durchläuft der Impuls 01 den MOST T13 ohne jede Änderung (wobei der MOST T13 im Nicht-Sättigungszustand ist) und wird auf das Ausgangsende, beispielsweise dem Knoten 15C, übertragen.

Infolge des Gate-Elektrodenkapazitätseffekts des MOST T12 erscheint ein Potential /\V4 an den Knoten 15Ά und 15B jedesmal, wenn der Impuls 02 positiv wird, wie dies in Fig. 9B gezeigt ist, und macht den MOST T13 periodisch leitend. Dabei der Impuls 01 auf Erdpegel, um die Rücksetzoperation der Stabilisierung des Ausgangsendes auf Erdpotential jederzeit durchzuführen. Wenn nur die , Schwellenspannung des MOST T14 höher als diejenige der anderen MOSTs gemacht wird, zeigt sich dieser Effekt noch besser.

Die Abfrageschaltung dieser Ausführungform erhält die Ausgangsimpulse von allein dem Treiberimpulsen 01. Ferner wird sie durch Abweichungen in den Eigenschaften der einzelnen MOSTs, insbesondere der Schwellenspannungen

3Q der MOSTs T13 usw., nicht beeinträchtigt und ist frei von qualitativem Schlechterwerden, so daß die Gleichförmigkeit merklich verbessert ist.

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Ferner ist die verbrauchte Leistung merklich niedrig und der sonst für die Inverterschaltung benötigte Treiber-MOST/ der im Vergleich zur Last unverhältnismäßig groß ist, ist unnötig, so daß diese Ausführungsform für einen hohen Integrationsgrad besonders geeignet ist. Um den RücksetζVorgang bei der Abfrageschaltung der Fig. 9A noch zu steigern, kann ein MOST T15, welcher die 01-Leitung und das Ausgangsende unter Verwendung des Impulses 02 verbindet, parallel zum MOST T13 angeordnet sein. Selbst wenn die Drain des MOST T15 mit dem Masseanschluß V„ anstelle der 01-Leitung verbunden wird, erhält man einen ähnlichen Effekt.

Wenn ein MOST T16, dessen Source und Drain mit der 02-Leitung und dessen Gate mit dem Knoten zwischen den MOSTs T11 und T12 verbunden ist, hinzugefügt wird, zeigt er einen varactorartigen Effekt ähnlich demjenigen des MOST T13, beseitigt das Absinken um ÄV2 durch die Aufladung der Gate-Kapazität des MOST T13 und vereinfacht die Bedingungen für den Aufbau.

Natürlich erhält man bei Kombination beider obiger Maßnahmen, d.h., bei Vorsehen der MOSTs T15 und T16, bei Effekte gleichzeitig. Durch Vorsehen eines kapazitiven Elements parallel neben der varactorartigen Kapazität des MOST T13, wie sie in Fig. 9A gezeigt ist, kann Λν3 größer gemacht werden. Dies entspricht der Erhöhung der Kapazität 23 in Fig. 2B und Fig. 3B. Es erübrigt sich zu sagen, daß der gleiche Effekt bei jeder der Ausführungsformen erreicht wird.

Ausführungsform 5:

Fign. 10A und 10B zeigen einen weiteren Typ von Ausführungsform der Abfrageschaltung gemäß der Erfindung.

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Vier MOSTs, beispielsweise MOSTs T21, T22, T23 und T24, bilden eine Schaltungseinheit (Stufe). Ein Zeitdiagramm des Eingangsimpulses 0in, der Treiberimpulse 01 und 02, sowie von Potentialen in Knoten 18A bis 18H, die für Hauptknoten in Fig. 1OA typisch sind, ist in Fig. 1OB gezeigt.

Das Maximalpotential, welches beispielsweise der Knoten 18C erreicht, senkt sich um ,/\V1 infolge der Schwellenspannung V , des MOST T21 und des Körpereffekts und senkt sich weiter um &V2 wegen der Aufladung der Gatekapazität des MOST T23, worauf das abgesenkte Potential auf den Knoten 18D übertragen und dadurch der MOST T23 leitend wird. Das Potential des Knotens 18D wird durch den varactorartigen Effekt auf der Basis des Impulses 01 nach oben geschoben und steigt um AV3 an. Falls Δν3 ^ ^Vth ⁺ -^{V1 + Av2}*^{durchläuft der} Impuls 01 den MOST T23 ohne jede Änderung (der MOST T23 ist dabei im Nicht-Sättigungszustand) und wird auf das Ausgangsende oder den Knoten 18E übertragen.

Infolge des Gate-Elektrodenkapazitätseffekts des MOST T23 erscheint, wie in Fig. 10B gezeigt, jedesmal wenn der Impuls 02 positiv wird, an den Knoten 18C und 18D ein Potential ΛνΑ und macht den MOST T23 periodisch leitend. Der Impuls 01 ist dabei auf Erdpegel und führt die Rücksetzoperation der Stabilisierung des Ausgangsendes auf

Erdpotential zu jeder Zeit aus. Wenn nur die Schwellenspannung des MOST T24 höher als diejenigender anderen MOSTs gemacht wird, zeigt sich dieser Effekt noch besser. Um die Rücksetzoperation in der Abfrageschaltung der Fig. 10A noch zu steigern, kann ein MOST T25, welcher die 01-Leitung und das Ausgangsende unter Verwendung des Impulses 02 miteinander verbindet, parallel zum MOST T23

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vorgesehen sein. Auch wenn die Drain des MOST T25 anstelle mit der 01-Leitung mit Erde verbunden wird, erhält man einen ähnlichen Effekt.

Ferner wenn ein MOST T26, dessen Source und Drain mit der 02-Leitung und dessen Gate mit dem Knoten zwischen den MOSTs T21 und T22 verbunden ist, der Abfrageschaltung der Fig. 1OA hinzugefügt wird, zeigt er einen varactorartigen Effekt ähnlich demjenigen des MOST T23, beseitigt die Erniedrigung ^V2 durch die Aufladung der Gate-Kapazität des MOST T23 und erleichtert Einschränkungen, denen der Aufbau unterliegt.

Natürlich werden bei Kombination der beiden obigen Maßnahmen, d.h. bei Vorsehen der MOSTs T25 und T26, beide Effekte gleichzeitig erzielt. Durch Vorsehen einer zusätzlichen Kapazität parallel zur in Fig. 1OA gezeigten varactorartigen Kapazität des MOST T23 kann AV3 größer gemacht werden. Dies entspricht einer Erhöhung der Kapazität 23 in Fig. 2B und Fig. 3B. Natürlich wird der gleiche Effekt in jeder der Ausführungsformen erreicht.

Ausführungsform 6:

Fig. 11A zeigt eine weitere Ausführungsform der Abfrageschaltung gemäß der Erfindung. Fig. 11B zeigt Spannungswellenformen von verschiedenen Knoten in Fig. 11A. Die Wirkungsweise dieser Abfrageschaltung wird nun kurz beschrieben. In der Schaltung der Fig. 11A wird bei Anlegen eines Eingangsimpulses 0in ein MOS-Transistor (im folgenden als "MOST" abgekürzt) T31 durch einen Taktimpuls 02 in den Durchlaßzustand gebracht und Ladungen in einem Knoten 21Z (Gate des MOST T23) gespeichert. Nachfolgend wird, wenn ein Taktimpuls 01 den hohen Pegel ("H") annimmt, ein Knoten 21A ebenfalls "H" und außerdem geht

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ein MOST T33 in den Durchlaßzustand und macht einen Knoten 21B "H". Wenn der Taktimpuls 01 einen niedrigen Pegel <"L") annimmt, wird das Potential des Knotens 21A "L", der Knoten 21B bleibt aber infolge der Diodencharakteristik des MOST T33 auf "H". Das Potential des Knotens 21B ist das gleiche wie das Potential des Gates eines MOST T35. Wenn der Taktimpuls 02 "H" wird, werden auch die Knoten 21C und 21D "H". Wenn der Taktimpuls 02 wieder "L" wird, nimmt auch das Potential des Knotens 21C "L" an, während das Potential des Knotens 21D auf "H" bleibt. Spannungen werden in ähnlicher Weise auf Knoten 21E, 21F, 21G und 2IH übertragen. Wenn das Potential des Knotens 21F zu "H" wird, wird das Gate des MOST T34 "H", dieser MOSTFET fällt in den Durchlaßzustand, und das Potential des Knotens 21B wird nach V oder "L" rückgesetzt.

Wie aus Fig. 11B ersichtlich, kann man als Ausgangssignale der Abfrageschaltung einen Zug schmaler Impulse 21A, 21C, 21E, 21G,... (im Abstand liegende Impulse) und einen Zug breiter Impuls 21B, 21D, 21F, 21H,... erhalten. Die Impulsamplitude der Impulse 21A, 21C, 21E, 216,... ist infolge des Bootstrap-Effekts, der auf der Gate-Kanalkapazität der MOSTs T32, T35, T38,... basiert, genau die gleiche wie die Impulsamplitude der Impulse 01 (oder 02).

Der Leistungsverbrauch findet nur in der Stufe statt, auf die der Eingangsimpuls übertragen wird, wobei nur erforderlich ist, daß die Last geladen wird, so daß der Leistungsverbrauch sehr niedrig wird.

Wie aus obiger Beschreibung ersichtlich, besteht die Abfrageimpulsgenerator dieser Ausführungsform aus drei MOSTs pro Stufe. Beispielsweise bilden die MOSTs T32, T33 und T34 eine Stufe (Grundschaltung); die Drain des MOST

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T32 dient als ein den Taktimpuls aufgebender Anschluß, das Gate des MOST T32 als Eingangsanschluß der Grundschaltung, der Knoten 21A als Abfrageimpulsausgabeanschluß, der Knoten 21B als ein Ausgangsanschluß der Grundschaltung (er kann auch als Abfrageimpulsausgabeanschluß dienen), das Gate des MOST T34 als Rückkopplungseingangsanschluß und die Source des MOST T34 als Erdanschluß.

Eine Abwandlung dieser Ausführungsform ist in Fig. gezeigt. Diese Abwandlung ist derart, daß zur Steigerung der Bootstrap-Effekte der MOSTs T32, T35, T38 und T41 in Fig. 11A zusätzliche Kapazitäten 221 zwischen den Gates und Sources vorgesehen sind.

Fig. 13 zeigt eine weitere Abwandlung, bei welcher zur Rücksetzung der Potentiale der Knoten 21B, 21D,... nach "L" Signale von den Knoten 21E, 21G,... auf die Gates der MOSTs T34, T37,... rückgekoppelt werden (diese Abwandlung unterscheidet sich von der Ausführungsform der Fig. 11A nur durch den Ort der Rückkopplung).

Fig. 14 zeigt eine weitere Abwandlung, bei welcher zusätzliche Kapazitäten 241 zur Steigerung der Bootstrap-Effekte zwischen den Gates und Sources der MOSTs T32, T35,... der Ausführungsform der Fig. 13 vorgesehen sind.

Fig. 15 zeigt eine weitere Abwandlung. Die Sources der Rücksetztransistoren T34, T37, T40,... sind mit der 01- und 02-Leitung verbunden.

Fig. 16 zeigt ein weiteres Beispiel, bei welchem zusätzliche Kapazitäten 261 zur Steigerung der Bootstrap-Effekte in der Schaltungsanordnung der Fig. 15 vorgesehen sind.

Fig. 17 zeigt ein weiteres Beispiel. MOS-Varactoren 271 sind zur Ausführungsform der Fig. 11A hinzugefügt, wobei diese die Eigenschaft haben, daß die Kapazitäten nur dann groß sind, wenn die Gates auf "H" sind. Wenn beispiels-

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weise das Potential des Knoten 21B "H" ist, wird infolge der Kapazität 271 das Gate des MOST T35 ausreichend "H", und wenn das Potential "L" ist, ist die Kapazität 271 klein und hat keine schädlichen Effekte. Die MOS-Varactoren können auf den Beispielen der Fign. 12 bis 16 hinzugefügt werden.

Fig. 18 zeigt eine weitere Abwandlung. Um die "L"-Potentiale der Knoten 21A, 21C, 21E, 21G,... der Abfrageschaltung der Fig. 13 noch einwandfreier zu machen, sind MOSTs T51, T52, T53, T54, hinzugefügt. Diese der einwandfreien Rücksetzung dienenden MOSTs können auch den Beispielen der Fig. 11A, Fig. 12 und Fign. 14 bis 17 hinzugefügt werden.

Zeitdiagramme für die Schaltungen der Fign. 12 bis sind die gleichen wie in Fig. 11B.

Im folgenden sind die Eigenschaften bzw. Merkmale dieser Ausführungsformen zusammengefaßt.

(I) Drei MOSTs pro Stufe genügen, und die Integrationsdichte ist erhöht. (Jedoch vier MOSTs pro Stufe in der Ausführungsform der Fig. 18)

(II) Mit sechs MOSTs pro Stufe erhält man Ausgangsimpulse die nur mit 01 (oder 02) synchronisiert sind, und die Ungleichförmigkeit der Ausgangsimpulse ist merklich vermindert.

(III) Wenn die Knoten 21A, 21C, 21E, 21G, als Ausgangs-

anschlüsse verwendet werden, ist die Verstärkung der Ausgangsimpulse genau die gleiche wie die von 01 (oder 02), der auf MOSTs zurückgehende V_TH~Abfall tritt nicht auf.

(IV) Was die Ausgangsimpulsbreiten anbelangt, so erhält man solche, die gleich der Taktimpulsbreite (schmale Impulsbreite) und gleich der Taktimpulsdauer (breite Impulsbreite) sind.

(V) Mindere parasitäre Effekte (Ladungspumpen usw.) im Falle der IC-Form treten nicht auf.

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(VI) Der Leistungsverbrauch ist äußerst niedrig.

(VII) Zum Betreiben der Abfrageschaltung werden nur 01, 02, 0in und V₅₃ (GND) benötigt, V_DD ist überflüssig.

Fig. 19A zeigt eine Abschlußschaltung obiger Abfrageschaltungen, während Fig. 19B Taktirtpulse, einen Eingangsimpuls und Potentialänderungen an verschiedenen Knoten zeigt.

Die Schaltung ist derart, daß MOSTs T61, T62, T63, T64 und T65 an die Ausführungsform der Fig. 11A angeschlossen sind.

Das Potential eines Knotens21F wird nur dann zurückgesetzt, wenn das Potential eines Knotens 21H "H" ist, und durch einen mit 01 synchronisierten Impuls 211 vermittels des MOST T61. Das Potential eines Knotens 21H wird nur rückgesetzt, wenn das Potential eines Knotens 21B "L" ist und durch einen mit 02 synchronisierten Impuls 2U vermittels des

MOST T63, Das g -Verhältnis zwischen den MOSTs T63 und T64 m

kann etwa auf g (64)/g (63) = 8 eingestellt werden. Der MOST T62 muß nicht eigens vorgesehen sein, er ist jedoch im Hinblick auf ein zuverlässiges Arbeiten eingebaut.

Ki/s

9O98SO/O94J

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Claims

PATENTAN WA LTF SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÖNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95O16O, D-8OOO MÖNCHEN 95 2 9 2 3 7 4 Q Hitachi, Ltd. Hitachi Denshi Kabushiki Kaisha DEA-5933 12. Juni 1979 Schaltung zur Erzeugung von Abfrageimpulsen PATENTANSPRÜCHE

1. Schaltung zur Erzeugung von Abfrageimpulsen, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Stufen von Grundschaltungen, die in Serie verschaltet sind, wobei jede Grundschaltung einen ersten, einen zweiten und einen dritten Isolierschichtfeldeffekttransistor (MIST) aufweist, von denen jeder einen ersten und einen zweiten Anschluß, die entweder Source- oder Drain-Anschluß sind, und einen Gate-Anschluß hat, wobei der erste Anschluß des

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ersten MIST als Taktimpulsaufgabeanschluß/ der Gate-Anschluß des ersten MIST als Eingangsanschluß verwendet wird, der zweite Anschluß des ersten MIST und der erste Anschluß und der Gate-Anschluß des zweiten MIST verbunden sind und als Abfrageimpulsausgangsanschluß verwendet werden, der zweite Anschluß des zweiten MIST und der erste Anschluß des dritten MIST verbunden sind und als Ausgangsanschluß verwendet werden, der zweite Anschluß des dritten MIST als Erdanschluß verwendet wird und der. Gate-Anschluß des dritten MIST als Rückkopplungseingangsanschluß verwendet wird. (Fig. 11A)

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Rückkopplungseingangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß der zwei Stufen später liegenden Grundschaltung verbunden ist. (Fig. 11A)

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkopplungseingangsanschluß mit dem Abfrageimpulsausgangsanschluß der zwei Stufen später liegenden Grundschaltung verbunden ist. (Fig. 13)

4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß auf die Taktimpulsaufgabeanschlüsse

von Grundschaltungen ungerader Stufen ein erster Taktimpuls

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aufgegeben ist und daß auf die Taktimpulsaufgabeanschlüsse von Grundschaltungen gerader Stufen ein zweiter Taktimpuls aufgegeben ist. (Fig. 11A)

5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste MIST zwischen dem Gate-Anschluß und dem zweiten Anschluß eine Bootstrap-Kapazität hat, welche aus parasitären Kapazitäten besteht. (Fig. 11A)

6. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim ersten MIST zwischen dem Gate-Anschluß und dem zweiten Anschluß eine l /Itapa ζ it ä t angeschlossen ist. (Fig. 12)

7. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Erdanschlüsse der einzelnen Grundschaltungen mit einer gemeinsamen Erdleitung verbunden sind. (Fig. 11A)

8. Schaltung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß auf die Erdanschlüsse von Grundschaltungen ungerader Stufen der zweite Taktimpuls und das auf die Erdanschlüsse von Grundschaltungen gerader Stufen der erste Taktimpuls gegeben ist. (Fig. 15)

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9. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein MIS-Varactor vorgesehen ist, dessen erster und zweiter Anschluß und dessen Gate-Anschluß mit dem ersten Anschluß bzw. dem Gate-Anschluß des ersten MIST verbunden sind. (Fig. 17)

10. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein vierter MIST vorgesehen ist,

. dessen Drain mit dem Abfrageimpulsausgangsanschluß, dessen Source mit einer Erdleitung verbunden ist und auf dessen Gate ein Taktimpuls gegeben ist. (Fig. 18)

11. Schaltung zur Erzeugung von Abfrageimpulsen, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Stufen von Grundschaltungen, die in Serie geschaltet sind, wobei jede Grundschaltung einen ersten, einen zweiten und einen dritten Isolierschichtfeldeffekttransistor (MIST) umfaßt, von denen jeder einen ersten und einen zweiten Anschluß, die entweder ein Source- oder ein Drain-Anschluß sind, und einen Gate-Anschluß aufweist, wobei der erste Anschluß des ersten MIST als Taktimpulsaufgabeanschluß, der Gate-Anschluß des ersten MIST als Eingangsanschluß verwendet wird, wobei der zweite Anschluß des ersten MIST und der erste Anschluß des zweiten MIST miteinander verbunden sind und als Abfrageimpulsausgangsanschluß verwendet werden, der

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Gate-Anschluß des zweiten MIST mit dem Taktimpulsaufgabeanschluß verbunden ist, der zweite Anschluß des zweiten MIST als Ausgangsanschluß verwendet wird, der erste Anschluß des dritten MIST mit dem Abfrageimpulsausgangsanschluß oder dem Ausgangsanschluß verbunden ist, der zweite Anschluß des dritten MIST als Erdanschluß und der Gate-Anschluß des dritten MIST als Rückkopplungseingangsanschluß verwendet wird. (Fig. 5A)

12. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Rückkopplungseingangsanschluß mit dem Abfrageimpulsausgangsanschluß oder dem Ausgangsanschluß der zwei Stufen später liegenden Grundschaltung verbunden ist.

13 ^ Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß auf die Taktimpulsaufgabeanschlüsse von Grundschaltungen ungerader Stufen ein erster Taktimpuls und auf die Taktimpulsaufgabeanschlüsse von Grundschaltungen gerader Stufen ein zweiter Taktimpuls aufgegeben ist.

14. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der erste MIST zwischen dem Gate-Anschluß und dem zweiten Anschluß eine Bootstrap-Kapazitat aufweist, die aus parasitären Kapazitäten besteht.

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15. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß der erste MIST eine zwischen dem Gate-Anschluß unddem zweiten Anschluß angeschlossene zusätzliche Kapazität hat.

16. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein vierter MIST vorgesehen ist, dessen Drain mit dem Abfrageimpulsausgangsanschluß, dessen Source mit einer Erdleitung verbunden ist und an dessen Gate ein Taktimpuls angelegt ist.

17. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß ein erster Anschluß eines fünften MIST, auf dessen Gate ein Taktimpuls gegeben ist, mit dem Ausgangsanschluß der Grundschaltung und ein zweiter Anschluß des fünften MIST mit dem Eingangsanschluß der Grundschaltung der nachfolgenden Stufe verbunden ist. (Fig. 9A)

18. Schaltung nach Anspruch 17, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Rückkopplungseingangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß der Grundschaltung der nachfolgenden Stufe verbunden ist.

19. Schaltung nach Anspruch 18, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der Erdanschluß mit dem Abfrage-

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impulsausgangsanschluß verbunden ist. (Fig. 1OA)

20. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Erdanschlüsse der einzelnen Grundschaltungen mit einer gemeinsamen Erdleitung verbunden sind.

21. Schaltung zur Erzeugung von Abfrageimpulsen mit einer Anzahl von. in Serie geschalteten Stufen von Grundschaltungen, wobei jede Grundschaltung einen ersten, zweiten und dritten Isolierschichtfeldeffekttransistor (MIST) umfaßt, von denen jeder einen ersten und zweiten Anschluß, die Source- oder Drain-Anschluß sind, und einen Gate-Anschluß aufweist, wobei der erste Anschluß des ersten MIST als Taktimpulsaufgabeanschluß, der Gate-Anschluß des ersten MIST als Eingangsanschluß verwendet wird, der zweite Anschluß des ersten MIST und der Gate-Anschluß des zweiten MIST verbunden sind und als Abfrageimpulsausgangsanschluß verwendet werden, der erste Anschluß des zweiten MIST als Spannungsversorgungsanschluß verwendet wird, der zweite Anschluß des zweiten MIST als Ausgangsanschluß verwendet wird, der erste Anschluß des dritten MIST mit dem Abfrageimpulsausgangsanschluß oder dem Ausgangsanschluß verbunden ist, der zweite Anschluß des dritten MIST als Erdanschluß und der Gate-Anschluß des dritten MIST als Rückkopplungsein-

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gangsanschluß verwendet wird. (Fig. 7)

22. Schaltung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß der Rückkopplungseingangsanschluß mit Abfrageiinpulsausgangsanschluß oder Aus gangs an Schluß der zwei Stufen später liegenden Grundschaltung verbunden ist.

23. Schaltung nach Anspruch 21, dadurch ge kennzeichnet , daß auf die Taktimpulsaufgabeanschlüsse von Grundschaltungen ungerader Stufen ein erster Taktimpuls und auf die Taktimpulsaufgabeanschlüsse von Grundschaltungen gerader Stufen ein zweiter Taktimpuls aufgegeben wird.

24. Schaltung nach Anspruch 21, dadurch g e k e η η zeichnet, daß zwischen Gate-Anschluß und zweitem Anschluß des ersten MIST eine Bootstrap-Kapazität vorliegt, welche aus parasitären Kapazitäten besteht.

25. Schaltung nach Anspruch 21, dadurch g e k e η η zeichnet, daß zwischen dem Gate-Anschluß und dem zweiten Anschluß des ersten MIST eine zusätzliche Kapazität angeschlossen ist.

26. Schaltung nach Anspruch 21, dadurch g e k e η η zeichnet, daß ein vierter MIST vorgesehen ist,

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dessen Drain mit dem Abfrageimpulsausgangsanschluß, dessen Source mit einer Erdleitung verbunden und auf dessen Gate ein Taktimpuls gegeben ist.

27. Schaltung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsversorgungsanschlüsse der einzelnen Grundschaltungen mit einer gemeinsamen Spannungsversorgungsleitung und daß die Erdanschlüsse mit einer gemeinsamen Erdleitung verbunden sind. 10

28. Schaltung nach einem der Ansprüche 1, 11 oder 21, dadurch gekennzeichnet , daß Abfrageimpulse von den Abfrageimpulsausgangsanschlüssen der Grundschaltungen jeder zweiten Stufe abgenommen werden.

29. Schaltung nach einem der Ansprüche 1, 11 oder 21, dadurch gekennzeichnet , daß ein Eingangs-MIST vorgesehen ist, dessen erster Anschluß als EingangsimpulsaufgabeanschlußJf^ dessen zweiter Anschluß mit dem Eingangsanschluß der Grundschaltung der ersten Stufe verbunden ist, und dessen Gate-Anschluß als Taktimpulsaufgabeanschluß verwendet wird.

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