NL8000519A - Filterschakeling. - Google Patents

Description

T -i -1- > Jt

Filterschakeling.__

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een fil-terschakeling met een ladingsoverdrachtsinrichting (engels: charge transfer device, CTD) , zoals bijvoorbeeld een emmer-tjesgeheugen (engels:bucket brigade device, BBD), en meer in 5 het bijzonder een niet-recursief transversaal filter.

In het algemeen vertoont een filterschakeling met een emmertjesgehuegen volgens de huidige stand der techniek'-de in figuur 1 weergegeven uitvoeringsvorm. In deze figuur heeft het verwijzingsnummer 1 betrekking op een ingangsaansluiting, 10 die verbonden is met de basis van een PNP transistor 2, waarvan de collector geaard en de emitter via een weerstand 3 met eèn.voedingsspanningsaansluiting 4 en via een in sperrichting geschakelde diode 5 met het ene uiteinde of plaat van een condensator CQ verbonden is, waarbij de andere plaat van de 15 condensator met de klokaansluiting 6 gekoppeld is. De eerder genoemde plaat van de condensator Cq is eveneens verbonden met de emitter van een NPN transistor Q1, waarvan de collector met de emitter, van een NPN transistor C>2 in de volgende trap verbonden is. Op de zelfde wijze zijn de collectors en emitters 20 van de NPN transistoren (^, Q^, ... met elkaar verbonden, en zijn de condensatoren C^, C2, .... tussen de bases en collectors van de betreffende transistoren Q^, ^, *··· opgenomen.

De capaciteitswaarden van de condensatoren C^, C2, .... zijn alle gekozen aan die van de condensator Cq, waarvan de waarde 25 C bedraagt, terwijl de bases van de oneven genummerde transistoren Q^, Q^t ____ via een klokaansluiting 7 verbonden zijn met een een kloksignaaltoevoerende bekrachtigingsschakeling 8, terwijl de bases van de even genummerde transistoren Q2, Q4, .... via de klokaansluiting 6 verbonden zijn met de een 30 kloksignaal toevoerende bekrachtigingsschakeling 8.

Aan de klokaansluitingen 6 en 7 worden kloksignalen en jz$2 toegevoerd, waarvan de potentialen of niveau's VDC en VDC + Vp bedragen, de werkcyclus (engels: duty ratio) 800 05 19 -2- 50% bedraagt en tegengesteld van polariteit zijn, zoals in de figuren 2A en 2B is weergegeven. De spanning Vp wordt zodanig gekozen, dat voor een spanning V^, toegevoerd aan de voe-dingsspanningsaansluiting 4, aan de volgende voorwaarde (1) 5 voldaan wordt.

vcc>vdc + 2vp (1)

Voorts wordt een ingangssignaal met een spanning Vg aan de·ingangsaansluiting 1 toegevoerd, waarbij de spannings-10 waarde dient te voldaan aan de volgende voorwaarde (2).

VDC + VP < VS 4 VDC + 2Vp (2)

In de filterschakeling volgens de tot dusver bekende systemen worden in de begintoestand de condensatoren Cq, C2, 15 .... opgeladen totdat zij op een spanningswaarde Vp staan. Wanneer dan de spanningswaarde Vg van het ingangssignaal gescheiden wordt in een gelijkspanningscomponent VgCD en een wisselspanningscomponent VgAC,’ zal alleen de wisselspannings-component VgAC in de begintoestand de waarde nul· aannemen. In 20 de begintoestand zal derhalve op de meer positieve platen (engels: hot-end sides) van de even genummerde condensatoren Cq , C2, ...., het signaal φ^ eenmaal stijgen tot de waarde VDC+2Vp gedurende de periode VDC+ Vp en daarna dalen tot de waarde VgCD- terwijl het signaal φ2 gedurende de periode 25 VDC+Vp eenmaal stijgt tot de waarde VgD(_, - Vp en daarna dalen tot de waarde + Vp, zoals in figuur 2C is weergegeven. Op de meer positieve platen van de oneven genummerde condensatoren Cj, C2λ ···· daalt het signaal φ1 gedurende de periode

Vnr, + V_ eenmaal tot de waarde ν„__ T7 ...... . .

DC p SDC - V„ en stijgt daarna tot 30 f de waarde VDC+Vp/ terwijl het signaal φ2 gedurende de periode VDC+VP esnmaa^ stijgt tot de waarde VDC+2Vp en daarna daalt tot de waarde VgDC, zoals in figuur 2D is weergegeven.

Direct na het toevoeren van het ingangssignaal zal het potentiaal op de meer positieve plaat van de condensator 35 CQ gedurende de periode VDC + Vp van het eerste signaal φ^, wanneer de spanningswaarde Vg van het ingangssignaal 80 0 0 5 19 t » -3-

Vc1(Ve=Vcl) bedraagt, eenmaal stijgen tot de waarde ol M ui.

>VDC+2Vp en daarna de waarde Vgl aannemen, de condensator CQ wordt namelijk ontladen en slaat de lading jvg^-(Vj^,+Vp) j ^ op. Daar op dit tijdstip de transistor Q1 gestart staat zal 5 er geen verandering optreden in de condensatoren C^, C2 .....

Gedurende de periode VD(-, + Vp van het volgende signaal 02 neemt de potentiaal van het signaal 0^ de waarde VDC aan, waardoor de potentiaal op de meer positieve plaat van de condensator Cg de waarde Vgl - (VDC + Vp) + VQC= Vgl~Vp aan.

10 Daar de transistor Q1 in doorlaatrichting komt zal de potentiaal op de meer positieve plaat van de condensator Cg uiteindelijk toenemen tot de basisspanning (VDC + Vp) van de tran-; sistor Q1· Daar nu de transistor Q1 in zijn actieve gebied werkt wordt de condensator Cg opgeladen via de weg bestaande 15 uit de aansluiting 7, de condensator de collector-emitter-weg van de transistor Q.^ en de condensator Cg. Daar de spanning op de meer positieve plaat van de condensator Cg van de waarde Vgl - Vp naar de waarde VDC + Vp gaat kan de ladings-overdracht van de meer positieve plaat van de condensator 20 naar de meer positieve plaat van de condensator Cg uitgedrukt worden door vergelijking (3).

i<DC+V-(vsrV} c - <vdc+2vp-vi)c <3) . Daar in de condensator 0^^ eerst de lading Vp . C op- 25 geslagen was, zal zijn uiteindelijke ladingshoeveelheid bedragen:

Vc-‘vdc+2Vvsi> c = {vsr(vDC+V } c t4>

Dat wil zeggen, dat gedurende de periode VDC+Vp van het signaa- 0. de spanning van de condensator Cn bedraat 30 " 1 u

Vgl~(VDC+Vp), deze spanning wordt echter gedurende de periode VDC+Vp van het signaal 02 naar de condensator overgedragen, waardoor de spanning op de condensator Cg terugkeert tot de waarde VD<-, + Vp. Daar in dit geval de transistor C2 gesperd staat, zullen de condensatoren C2/ C^f .... niet vernederen.

35 Wanneer de spanning Vg van het ingangssignaal

Vg2 bedraagt (Vs=Vg2)/ zal bovendien gedurende de periode VDC + Vp van het volgende signaal 01 de condensator Cg 800 0 5 19 «r -*· -4- opgeladen worden tot vs2~^VDC+VP^' terwijl de condensator teruggebracht wordt tot de waarde VDC+Vp en de condensator C-, opgeladen worden tot V_, -(V_~+TT , , , . . _ 2 ** SI v DC Vp). Daar de transistor Q3 gsperd staat zullen de condensatoren C^, .... niet ver 5 anderen. Bovengenoemde werking wordt steeds herhaald, waardoor het signaal overgedragen of verplaatst wordt van de linkerzijde van het blad van figuur 1 naar de rechterzijde daarvan, een en ander gesynchroniseerd met de signalen φ^ en 02*

Wanneer van het bovengenoemde filter een transversaal 10 filter van bijvoorbeeld het niet-recursieve type gevormd wordt, worden een aantal middenaftakkingen (engels: mid taps) aangebracht, en worden signalen met verschillende vertragingstijden daaruit verkregen,aan deze signalen wordt een bepaalde gewichtsfactor toegekend, waarna deze signalen successieve-15 lijk bij elkaar opgeteld worden tot een somsignaal. In dit geval wordt in de huidige stand der techniek de volgende wijze toegepast.

Zoals in figuur 1 is weergegeven worden de meer positieve platen van de condensatoren Cq, C2 en C4, waaruit ge-20 noemde signalen verkregen worden, verbonden met de bases van als emittervolger geschakelde transistoren 91, 92 en 93. De emitters van de transistoren 91, 92 en 93 worden verbonden met ingangsaansluitingen van de verschilversterkers 94, 95 en 96, terwijl de andere ingangsaansluitingen van genoemde verschil-25 versterkers met elkaar en met een constante spanningsbron 97 verbonden worden. De uitgangsaansluitingen van de versterkers 94, 95 en 96 zijn met elkaar en via een als emittervolger geschakelde transistor 98 met een uitgangsaansluiting 10 verbonden.

30 Volgens de in figuur 1 weergegeven schakeling worden de signalen uit de middenaftakkingen via de als emittervolger geschakelde transistoren toegevoerd en op analoge wijze via de verschilversterkers bij elkaar opgeteld. Het is ook mogelijk om aan de spanningen een bepaalde gewichtsfactor toe te 35 kennen, hetgeen geschiedt door de versterkingsfactor van de betreffende verschilversterkers in te stellen.

In de schakeling volgens figuur 1 volgens de huidige stand der techniek wordt de analoge optelling uitgevoerd 800 0 5 19 Λ * -5- door middel van verschilversterkers, waardoor een relatief groot aantal componenten nodig is en relatief veel vermogen gebruikt wordt- Bovendien zal bij het instellen of afregelen van de versterkingsfactor van de verschilversterkers, wanneer 5 de balans van de totale schakeling niet nauwkeurig geregeld wordt, spreiding optreden in het gelijkspanningsniveau, waar-door het gelijkspanningsniveau aan de in- en uitgang niet gelijk zijn of samenvallen, of het gelijkspanningsniveau aan de uitgang onstabiel wordt.

10 Als gevolg van de invloed van de collector-basiscapa- citeit C^B van de transistoren 91, 92 en 93 wordt bovendien de effectieve pulshoogte van het kloksignaal verkleind, waar- '· door het dynamisch bereik van het signaal kleiner wordt. De c effectieve pulshoogte wordt dan namelijk -q+q— maal die van 15 zijn inherente waarde. Ook wordt het signaal êeinvloed door de basisstroom van de transistoren 91, 92 en 93. Zelfs wanneer het de in figuur 1 weergegeven schakeling een niet-recursief transversaal filter gemaakt wordt, zullen de eigenschappen daarvan slecht zijn.

20 De onderhavige uitvinding stelt zich nu ten doel hierin verbetering te brengen door een nieuwe filterschakeling met een ladingsoverdrschtsinrichting te verschaffen.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een niet-recursief transversaal filter, welke gebruik maakt 25 van een ladingsoverdrachtsinrichting, die de nadelen van de tot dusver bekende systemen niet bevat.

Daartoe verschaft de onderhavige uitvinding een filter-schakeling, welke voorzien is van een ladingsoverdrachtsinrichting met een een kloksignaal toevoerende bekrachtigings-30 inrichting voor het toevoeren van een kloksignaal; een aantal opeenvolgende capacitieve opslagmiddelen voor het sequentieel vasthouden van een in tijd bemonsterd ingangssignaal vertegenwoordigend ladingsniveau, waarbij elk van de capacitieve opslagmiddelen voorzien is van een geklokte electrode voor 35 ontvangst van het kloksignaal en het ladingsniveau van de ene naar de andere capacitieve opslaginrichting overgedragen of verplaatst wordt in reactie op het kloksignaal, een 800 0 5 19 -6- bepaald aantal van de capacitieve opslagmiddelen uitgekozen en verdeeld worden in een eerste en een tweede capacitieve gedeelte, waarbij de eerste en de tweede capacitieve gedeelten in elk van de capacitieve opslagelementen parallel ge-5 schakeld zijn, de capacitietsverhouding daarvan vooraf gekozen wordt, de eerste capacitieve gedeelten geklokte electrodes bevatten voor ontvangst van het kloksignaal, en de tweede capacitieve gedeelten andere geklokte electrodes bevatten; een bepaald aantal van de andere geklokte electrodes verbon-10 den zijn met een eerste verbindingspunt; het resterende aantal van genoemde andere geklokte electrodes met een tweede verbindingspunt gekoppeld zijn, de een kloksignaal toevoeren-de bekrachtigingsinrichting voorzien is van een eerste en een tweede kLokbekrachtigingsschakeling, die synchroon met het 15 kloksignaal werken en met de eerste en tweede verbindingspunten gekoppeld zijn; een stroomdetectie-inrichting aangebracht is voor het detecteren van de stromen die door de eerste en tweede klokbekrachtigingsschakeling vloeien; en uitgangsmid-delen aanwezig zijn voor het samenvoegen van de gedetecteerde 20 stromen en het afgeven van een uitgangssignaal.

De uitvinding zal worden verduidelijkt in de nu volgende beschrijving aan de hand van de bijbehorende tekening van enige uitvoeringsvormen, waartoe de uitvinding zich niet beperkt. In de tekening tonen: 25 figuur 1, een schakeling van een uitvoeringsvorm van een filterschakeling volgens de huidige stand der techniek; figuren 2A-2D, golfvormen ter verduidelijking van de in figuur 1 weergegeven schakeling; figuur 3-figuur 6, schakelingen ter verduidelijking van 30 de onderhavige uitvinding; figuur 7, schakeling van een uitvoeringsvorm van de filterschakeling volgens de onderhavige uitvinding; en figuur 8-figuur 15, golfvormen van andere uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding.

35 Aan de hand van de betreffende figuren zal nu de onder havige uitvinding beschreven worden.

Uit een emmertjesgeheugen kan een uitgangssignaal op 800 Q519 -7- de volgende wijze verkregen worden. In de uitvoeringsvorm volgens figuur 3 zijn de even genummerde condensatoren Cq,C2, .... onderverdeeld in de condensatoren C'q, c"q7 c'2, C"2; ______ waarvan de capaciteitswaarden gekozen zijn 5 aQC,(l-aQ)C. a2, (l-a2)C; .... . De minder positieve zijden of platen (engels: cold-end sides) van de onderverdeelde condensatoren C'q, C'2,.... zijn met elkaar verbonden, terwijl de minder positieve platen van de andere onderverdeelde condensatoren CH0, C"2, .... verbonden zijn met de aansluiting 6. "LQ De complementaire transistoren 11 en 12 zijn aange bracht, waarbij de emitters met elkaar verbonden zijn met het gemeenschappelijke punt van de minder positieve platen van de condensatoren C'q, C'2, ...., de bases van genoemde transistoren zijn met elkaar verbonden met de uitgangszijde van een 2^5 kloksignaalgenerator 13. De generator geeft een signaal φ'^ af, waarvan de fase gelijk is aan die van het signaal φ^ en waarvan de potentialen VDC - en vqc+VP+VBE be<ira9en (waarbij VBE de basis-emitterspanning van de transistoren 11 en 12 is). De collector van de PNP transistor 12 is geaard, 20 de collector van de NPN transistor 11 is verbonden met een uitgangsaansluiting 14.

In de in figuur 3 weergegeven schakeling bedragen de spanningen van alle condensatoren C'q, C"q, C'2, C"2, ....

Vp, en wel wanneer er geen ingangssignaal toegevoerd wordt.

25 Gedurende de periode VDC+Vp van het signaal φ^ direct na de toevoer van een ingangssignaal, wanneer de spanning van het in deze periode toegevoerde signaal Vgl bedraagt (Vs=VSi), wordt de uiteindelijke spanning van de condensator C'q van de waarde Vp gebracht op de waarde Vgl-(VDC.+Vp) .

30 Gedurende deze periode wordt een lading aOCVp-aO C ^Vgl-(VDC+Vp)J +aOC J (VDC+2Vp) - VglJ (5) door de collector van de transistor 11 ontladen.

Gedurende de periode VD_ + Vp van het signaal éën klok-35 periode T daarna (T= j—, waarbij f de klokfrequentie is) wordt de condensator C'2 ontladen. De op dit. tijdstip ontladen lading bedraagt alsvolgt: 800 0 5 19 -8- a2CVp-a2C {vsl-(VDC+Vp)j = a2C [(VDC+2Vp) - VglJ (6)

De door formule (6) gegeven lading wordt door de collector van de transistor 11 ontladen.

5 Gedurende de periode VDC+Vp van het volgende signaal twee Τ' periodes daarna, wordt de condensator C1^ ontladen en wordt gedurende deze periode de door formule (7) gegeven lading door de collector van de transistor 11 ontladen.· 10 a4CVp-a4C { Vsl~(VDC+Vp) ] = a4C { (VDC+2Vp) - Vgl} (7)

Daar alle ontladen ladingen door de collector van de transistor 11 vloeien, bedraagt de totale hoeveelheid lading QUIT, welke door de collector van de transistor 11 vloeit als-' volgt uitgedrukt: 15 Ö0IT= [(VDC+2VP}"VS } c^a0+a2z~1 +a4Z"2----) ( 8) s Τ'- waarbij Z=e , S=jw=j2 T£f, waarbij f de frequentie van het ingangssignaal is.

Dat wil zeggen, dat uit de collector van de transistor 11 een opgeteld signaal (somsignaal) verkregen wordt, waarvan 20 de waarde overeenkomt met een waarde die verkregen wordt, wanneer het ingangssignaal eerst vertraagd wordt over de periodes Q,T, daarna gewogen wordt met een gewichtsfactor aO, a2, a4, .... en tenslotte opgeteld wordt. Worden nu de waarden aO, a2, .... gekozen, dan kan het gewenste filter ge-25 vormd worden.

De gemiddelde waarde IAV van de collectorstroom van de transistor 11 wordt alsvolgt uitgedrukt:

'. ®TT7T

ZAV ~ = ÖUIT ' fc ^ 2Q Wanneer in de schakeling volgens figuur 3 het uitgangs signaal de vorm van een spanning moet aannemen, dient de schakeling als in figuur 4 te zijn. In figuur 4 is de collector van de transistor 11 via de collector-emitterbaan van een NPN transistor 31 verbonden met de voedingsspanningsaanslui-35 ting 4, terwijl de basis van de transistor 31 met deJdokaan-sluiting 7 verbonden is. Daarbij wordt een condensator 32 met een capaciteitswaarde aan de ene zijde verbonden met 800 0 5 19 * * -9- het gemeenschappelijke punt tussen de transistoren 11 en 31/ terwijl de andere zijde (plaat) verbonden is met de klokaan-sluiting 6. Een uitgangsaansluiting 33 is tevens met het gemeenschappelijke punt van de transistoren 11 en 31 verbonden.

5 De initiële lading van de condensator 32 bedraagt derhalve vp . CA.

Daar bovengenoemde lading QÜIT bovengenoemde waarde van de lading aanneemt/ wordt gedurende periode VDC + V5 van het signaal 0^ de lading op de condensator 32 alsvolgt: 10 νρ·^Α" {(VDC+2vp> " Vs] C (*&+a2z~1+----)/ zodat de potentiaal van het signaal 0^ daaraan toegevoegd is.

De uitgangsspanning VÜIT kan derhalve alsvolgt worden uitge-cliru]c*t 15 VUIT = -- + VDC+VP=“§“ (aO+a2Z_i+ ...)V + VpCA-(VDC+2Vp). C (a0.+a2z_1+----) 2® . ζ + VDC+VP <10>

Wanneer vs=VSDC+VSAC' kan de sPannin9 vuiT alsvo^5t 22 herschreven worden:

vuit = T7^a0 + a2Z + * * * ^VSAC

Ά + VPCA ~ (VDC+2VP~‘VSDC)C(aQ+a2Z +----^

CA

30 + VDC+VP (11)

In bovengenoemde formule is de eerste term de signaal-term, terwijl de tweede term, enz. de gelijkspanningscomponenten zijn. Daar f = 0 voor een gelijkspanningscomponent, geldt -1 -2 35 Z =Z = ....=1. De spanning VUIT kan nu alsvolgt geschreven worden; 800 0 5 19 -10- ,. = _C_ (aO+a2Z_1+----)V„,„

VUIT C

! Va-(VDC+2VP -VSCD)C(aO+a2+...) + _ 5 +VDC+VP <12>

Dat wil zeggen, dat in de in figuur 4 weergegeven

V

schakeling met betrekking tot de signaalcomponent, het uit-C “1 gangssignaal -^-(aO+a2X +...)VgAC verkregen kan worden. De gelijkspanning bedraagt dan: VPCA-(VDC+2V1SDC>Cta0+a2+·"» . „

C. 1DC 1P

Dit betekent, dat een niveauverschuiving

Va-^dc^V^dc^'30^···) .............

-£- +VDC+VP_VSDC °P9ewekt wordt.

15

In de schakeling volgens figuur 4 wordt tengevolge van de transistor 2 en de diode 5, aangebracht aan de ingangszijde van het emmertjesgeheugen, de gelijkspanning vergroot met • 2VgE- De gelijkspanning kan derhalve door middel van twee 20 trappen emittervolgers 34 en 35 afgeregeld worden, zoals in figuur 4 is weergegeven. In dit geval kan het vloeien van de basisstroom door middel van de emittervolgers onderdrukt worden. Bovendien kan de ene plaat van de condensator 32 verbonden worden met de kloksignaalgenerator 13, en niet met 25 de aansluiting 6 zoals door middel van de gestippelde lijn aangegeven is. In dit geval bedraagt de uitgangsspanning alsvolgt: 80 0 0 5 19

UIT = VS1+2VBE

Figuur 5 toont een andere uitvoeringsvorm, waarbij·; het signaal eveneens uit een emmertjesgeheugen verkregen wordt. In deze uitvoeringsvorm zijn de oneven genummerde condensatoren C£/ C^, .... onderverdeeld in de condensatoren C1^, C"^; C'3, C"3; _____ waarvan de capaciteitswaarden gekozen worden alC, (l-al)C; a3C, (l-a3)C; .— De minder positieve platen van de condensatoren C^, C’3, ... zijn met elkaar verbonden, de minder positieve platen van de andere condensatoren C"^, C"~, ... zijn verbonden met de aansluiting 7.

-f » -11-

Voorts zijn de complementaire transistoren 15 en 16 aangebracht, waarvan de emitters met elkaar en met het gemeenschappelijke punt van de minder positieve platen van de condensatoren C'^, C'g, ... verbonden zijn, terwijl de bases 5 met elkaar met de uitgangszijde van een kloksignaalgenerator 17 verbonden zijn. De generator 17 geeft een signaal 0^ af, waarvan de fase gelijk is aan die van het signaal 02 en waarvan de potentialen VDC-VBE en VDC+Vp+VBE bedragen (waarbij VBE de basis—emitterspanning van de transistoren 15 en 16 is.) 10 De collector van de NPN transistor 15 is verbonden met de voe-dingsspanningsaansluiting 4, terwijl de collector van de PNP transistor 16 verbonden is met de uitgangsaansluiting 18 .

Wanneer er geen ingangssignaal toegevoerd wordt bedragen de spanningen van de condensatoren C'p, C^, C’^, C''^, ...

15 in de in figuur 5 weergegeven schakeling Vp. Gedurende de periode vDc+vp van ^et s;*-9naal direct nadat een ingangssignaal toegevoerd wordt, wordt de spanning op de condensator CQ opgeladen tot de waarde VS1~(VDC+Vp). Gedurende periode VDC+Vp van het volgende signaal 02 vloeit een lading 20 alC ^DC+^VP^-VS1 j" ^oor condensator C'^ en de collector van de transistor 15, en wel in de richting van de pijl 1^. Gedurende de periode VQ^+Vp van het signaal 0^ één klok-periode daarna, vloeit de zelfde lading door de collector van de transistor 16, en wel in de richting van de pijl 1q.

25 Gedurende de periode VDC+Vp van het volgende signaal 0^, 2 periodes daarna, vloeit een lading a3C ^(VBC+2Vp)-Vgi | van de condensator C‘B door de collector van de transistor 16 in de richting van de pijl 1q.

Gedurende de periode VDC+Vp van het volgende signaal 30 0^, γ periodes daarna, vloeit een lading a5C |(VDC+2Vp)-Vgp| van de condensator door de collector van de transistor 16.

De hoeveelheid lading GÜITr die door de collector van de transistor 16 vloeit bedraagt alsvolgt: QUIT = f(VDC+2V~Vsj C (alz"1+a3Z"2 + ·..) = |’(VDC+2Vp)-Vs | C.z"1 (al+a3Z_1+ ...) (14) 35 800 0 5 19 -12-

Dat wil zeggen, dat uit de collector van de transistor 16 een somsignaal verkregen wordt, waarvan de waarde overeenkomt met een waarde die verkregen wordt, wanneer het ingangssignaal eerst vertraagd wordt met een periode 0, χ , 2X, — , 5 daarna gewogen wordt met een gewichtsfactor al, a3, a5, ... en ;s tenslotte opgeteld wordt.Daar de formule voor het uitgangssignaal in de schakeling volgens figuur 5 vermenigvuldigd is met een factör Z i, wordt het filter gevormd op een met een periode T vertraagd signaal. Daar echter de eigenschappen van 10 het filter bepaald worden door de term (al+a3Z ^+...), kan een filter als die van figuur 3 gevormd worden door de waarden van de constantes al, a3, ... te bepalen.

De gewmiddelde waarde van de collectorstroom van de transistor 16 bedraagt alsvolgt: 15 γ -JfolT n f nt-Λ XAV ÖÜIT *fc il5)

•V

Wanneer in de schakeling volgens figuur 5 het uitgangssignaal een spanning moet zijn, is de schakeling als in figuur 6 is weergegeven* In deze figuur is de collector van de tran-20 sistor 16 via de collector-emitterbaan van een NPN transistor geaard, waarbij de NPN transistor 36 tezamen met een NPN transistor 37 een stroomspiegelschakeling vormt, waarbij de emitter van de NPN transistor 37 eveneens geaard is en de collector daarvan verbonden is met de emitter van de transistor 31 25 en de condensator 32. De basis van de transistor 31 is verbonden met het gemeenschappelijke punt van de emitters van de transistoren 15 en 16, waaruit een signaal equivalent aan het signaal φ2 verkregen wordt. De uitgangsaansluiting 33 is verbonden met het gemeenschappelijke punt van de transistoren 30 31 en 37.

Aan de basis van de transistor 31 wordt een signaal toegevoerd, dat equivalent is aan het signaal 02· De condensator 32 wordt bekrachtigd door het signaal φ^ en gedurende de periode VDC+Vp van het signaal φ^ worden de transistoren 35 16 en 37 in de geleidende toestand gebracht om de condensator 32 te ontladen. De uitgangsspanning VUIT met betrekking tot de in figuur 4 weergegeven schakeling kan derhalve alsvolgt 800 0 5 19 * * -13- uitgedrukt worden:

νπτφ = (al+a3Z 1+...)Z- \ V

(VDC+2VVSDC> (al+a3+· · · >C 5 + VDC+VP <15>

Evenals in de schakeling volgens figuur 4 kunnen in de in figuur 6 weergegeven schakeling de emittervolger 34 en 35 gebruikt worden om de toegenomen gelijkspanningscomponent aan 10 de ingang te elimineren. Zoals door de stippellijn in figuur 6 is weergegeven kan tevens de basis van de transistor 31 verbonden worden met de kloksignaalgenerator 17. In dit geval bedraagt de uitgangsspanning VUIT alsvolgt: VUIT=VS1+VBE (17) 15

Het non-recursieve transversaal filter volgens de onderhavige uitvinding wordt gevormd door gebruik te maken van bovengenoemde uitgangsschakelingen. ·

Figuur 7 toont een uitvoeringsvorm van het niet-recur-20 sieve transversaal filter volgens de onderhavige uitvinding, welke gevormd wordt door gebruik te maken van de schakeling volgens figuur 4.. (de door de stippellijn aangegeven verbinf· ding wordt hierbij gebruikt).

In het algemeen heeft een niet-recursief transversaal 25 filter positieve en negatieve factoren of constantes. In de in figuur 7 weergegeven uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding worden derhalve de minder positieve platen van de condensatoren C'q, C'4, ..., waarvan de factoren aO, a4, ... positief zijn, met elkaar verbonden met het gemeenschappelij-30 ke punt van de emitters van de transistoren lip en I2p, die een uitgangsschakeling aan de positieve zijde vormen, terwijl de minder positieve platen van de condensatoren C^/ C'g, ..., waarvan de factoren a2, a6, ... negatief zijn, gemeenschappelijk verbonden zijn met het gemeenschappelijke 35 punt van de emitters van de transistoren llm en 12m, die een uitgangsschakeling aan de negatieve zijde vormen. De collector van de transistor llm is verbonden met de collector van 800 0 5 19 -14- de transistor 11m is verbonden met de collector en de basis van een PNP transistor 42, die tezamen met een PNP transistor 44 de stroomspiegelschakeling 42 vormt. De emitter van de transistor 42 is via een weerstand 43 verbonden met de vod-5 dingsspanningsaansluiting 4, de bases van de transistoren 42 en 44 zijn met elkaar verbonden. De emitter van de transistor 44 is via een weerstand 45 verbonden met de voedingsspannings-aansluiting 4. In dit geval dienen de weerstanden 43 en 45 voor het balanceren van de stroomspiegelschakeling 41, zij 10 worden derhalve'.in het algemeen even groot gekozen, waarbij de weerstandswaarde ook nnl kan bedragen. De collectors van de transistoren lip en 44 zijn met elkaar verbonden met de transistor 31 en de condensator 32.

In de schakeling volgens figuur 7 vloeit gedurende de 15 periode VDC+Vp van het signaal φ^ een lading |(VDC+2Vp)-Vs J C(a0+a4z“2+...) van de transistor lip naar de condensatoren C'g, C'^, waarbij de condensator 32 ontladen wordt. Gedurende de zelfde 20 periode vloeit een lading {(VDC+2VP)_Vs] C(a2Z_1+a6z"3+...) van de transistor llm naar de condensatoren C'2/ C'g, ... , een lading gelijk aan deze lading wordt door de stroomspiegel-25 schakeling 41 aan de condensator 32 toegevoerd.

De uiteindelijke hoeveelheid lading op de condensator 32 bedraagt dan alsvolgt: QA=W {<VDC+2V -Vs} C (a0+a42-2+...) 30 + [(VDC+2VP)"VSj C (a2z"1+a6Z"3+...) (18)

Aan de uitgangsspanning VUIT wordt dus het potentiaal van het signaal φ^ toegevoegd, zodat de volgende uitdrukking geldt: 8000519 -15- VUII= -èr(VPCA- i(VDC+2VP>-Vs] C(aO+a4Z-2+...)

A

+ {(vDC+2vp)”vs} C (a2z"1+a6Z~3+.. j'J

+ V +V^

5 DC P

=-^- {(aO+a4Z~2-f...) - (a2Z_1+a6Z-3+...)j Vs + -ς(νΛ -(Vnr+2VD) C j (aO+a4Z_2+...) 10 uu f i -(a2Z“1+a6Z~3+...)]j + VDC+VP (19)

Wordt in formule (19) verondersteld, dat V

_λ _2 s sdc+vSAC

en Ζ =Z =...=1, dan kan de uitgangsspanning V_ alsvolgt 15 ϋ±1 uitgedrukt worden:

VUIT = CaO-a2Z-i+a4Z“2-a6Z_3+...)VSAC

A

+ V

SDC

20 +(VDC+2VP“VSDC) j1" (a0+a2+a4+a6+...)j (20)

In bovenstaande formule (20) stelt de eerste term1 de signaalterm voor, terwijl de tweede term, enz. de respectievelijke gelijkspanningscomponenten voorstellen.

25 Volgens de onderhavige uitvinding kan dus een niet- recursief transversaal filter van een eenvoudige constructie verschaft worden. De overdrachtsfunctie H(z) is dan alsvolgt: H(z) = -p- (a0-a2Z"1+a4Z_2-a6z"3+...) (21)

Daar bovendien aan de condensator de zelfde klokpuls toegevoerd wordt als gedurende de normale overdrachtstijd, zal het door het emmertjesgeheugen (BBD) overgedragen of verplaatste signaal op geen enkele wijze beïnvloed worden.

Stelt men de capaciteitswaarde van de condensator 32 25 gelijk aan CA, dan kan deze waarde alsvolgt uitgedrukt worden: CA = U (a0+a4+...)-(a2+a6+...) Ij C (22) 80 0 0 5 19 -16- en wordt de derde term van de formule voor de uitgangsspan-ning VÜIT gelijk aan nul, en wordt het gelijkspanningsniveau aan de uitgang gelijk aan VSDC, terwijl de gelijkspannings-verschuiving tussen de ingang en de uitgang verdwijnt. In dit 5 geval kan voor overdrachtsfunctie H(z) geschreven worden:

Hffz) "I (a0+a4+...)- (a2+a6+...) j (a0~a2Z 1+···) (23)

Waarbij de signaalversterkingsfactor kleiner geworden is.

10 " Stelt men daarentegen de capaciteitswaarde van de condensator 32 gelijk aan C (=CA), dan blijft de signaalversterkingsfactor gelijk. In dit geval wordt er echter een gelijk- $ spanningsniveauverschuiving opgewekt.

15 (VDC+2VVSDC> ( l-<a0-a2+a4-a6+...)j

Om bovengenoemde gelijkspanningsniveauverschuiving te elimineren wordt een condensator 46 opgenomen tussen aarde en het gemeenschappelijke punt El van de emitters van de transis-toren lip en 12p of het gemeenschappelijke punt E2 van de 20 emitters van de transistoren llm en 12m. In dit geval wordt de capaciteitswaarde C' van de condensator 46 gekozen volgens onderstaande formule: C' * k | 1-(a0-a2+a4-a6+...) | C (24) 25

In deze formule (24) geldt voor k: k V«Wi,

VP

hetgeen de verhouding aangeeft tussen de stopwaarde Vp van de kloksignalen en 0^ en ^et verschil tussen de topwaarde 30 (VDC+2Vp) op de meer positieve plaat van de betreffende condensator in het emmertjesgeheugen en de gelijkspanningscomponent VSDC van het in9an9ssi9naal vs* Dat wil zeggen, dat wanneer (a0-a2+a4-a6+—) 1, een negatieve gelijkspanningsniveau- verschuiving ontstaat daar de uit de condensator 32 ontladen 35 gelijkstroom te groot is. Wordt nu deze gelijkstroom gecompenseerd, dan kan de gelijkspanningsniveauverschuiving geëlimineerd worden. Daartoe wordt de condensator 46 verbonden met 8000519 -17- het punt E2. In dit geval wordt voor de capaciteitswaarde C' van de condensator 46 gekozen:' C' = k j(a0-a2+a4-a6+...) -lj C (26) 5 Gedurende de periode VDC + van het signaal φ^ vloeit in bovengenoemde schakeling de lading naar de condensatoren C·

V

C1 o ! C'2 r ··*/ terwijl bovendien de door de volgende formule (27) gegeven lading in grote mate door de transistor llm naar de condensator 46 vloeit.

10 vpc,=(VDC+2VP"VSDC) { (a0“a2+a4-a6+...)-1J C (27)

De lading, equivalent aan de lading VpC’, wordt derhal-ve via de stroomspiegelschakeling 41 aan de condensator 32 t toegevoerd. Bovendien geldt, dat de capaciteitswaarde van de 15 condensator 32 gelijk is aan C, terwijl de verschuivingslading, die door bovengenoemde gelijkspanningsniveauverschui-ving opgeslagen wordt alsvolgt uitgedrukt wordt:

|(VDC+2Vp-VSDC) Il-(a0-a2+a4-a6+...)J [ C

20 = (VDC +2VP_VSDC) f (a0-a2+a4-a6+...) -1Jc (28?

Deze verschuivingslading (engels:shift charge) wordt gelimineerd door de van de stroomspiegelschakeling 41 in grote mate toegevoerde lading.

Wanneer daarentegen (a0-a2+a4-a6+...) .^1, ontstaat een 25 positieve gelijkspanningsniveauverschuiving daar de aan de condensator 32 toegevoerde gelijkstroom te groot is. De condensator 46 is nu verbonden met het punt El. In dit geval, wordt de capaciteitswaarde C alsvolgt gekozen: C‘=k ί1-(a0-a2+a4-a6+...) ! C (29)

30 <· J

Gedurende de periode VDC+vp van signaal φ^ wordt nu de door de volgende formule (30) gegeven, lading aan de condensator 46 toegevoerd.

^ VpC'=(VDC+2Vp-VSDC) Jl-(a0-a2+a4-a6+...) j C (30)

In dit geval wordt evenals in het eerder genoemde geval de lading als gevolg van de gelijkspanningsniveauverschuiving 800 0 5 19 -18- gecompenseerd.

Figuur 8 toont een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij een niet-recursief transversaal filter gevormd wordt door gebruik te maken van de in figuur 6 weerge-5 geven schakeling.

In de uitvoeringsvorm volgens figuur 8 zijn de minder positieve zijden of platen van de condensatoren C'^, waarvan de factoren (al, a5, —) positief zijn, met elkaar met het gemeenschappelijke punt tussen de emitters van de 10transistoren 15p en 16p verbonden, waarbij de transistoren l5p en 16p een uitgangsschakeling van de positieve zijde vormen, de minder positieve platen van de condensatoren c1 ^, —, waarvan de factoren (a3, a7, —) negatief zijn, worden met elkaar met het gemeenschappelijke punt tussen de emitters l5en de transistoren 15m en 16m verbonden, waarbij de transistoren 15m en 16m een uitgangsschakeling aan de negatieve zijde vormen. De collector van een transistor 37m, welke als uitgangsschakeling aan de negatieve zijde fungeert, is verbonden met de collector en de basis van de transistor 42, die teza-20m^n ffiet de PNP transistor 44 de stroomspiegelschakeling 41 vormt. De collector van een transistor 37p, welke als uitgangsschakeling aan de positieve zijde fungeert, en de collector van de transistor 44 van de stroomspiegelschakeling 41 zijn met elkaar en met de transistor 31 en de condensator 25 32 verbonden.

De uitgangsspanning van de in figuur 8 weergege ven schakeling bedraagt alsvolgt:

VUIT = "§~ (al-a3z"1+a5Z"2-a7z"3+...)S_1VSAC 30 + VSDC

+ (VDC+2Vp-YSDC) £ 1- (al-a3+a5-a7+...)ƒ (31*

Er ontstaat derhalve een niet-recursief transversaal filter, waarvan de overdrachtsfunctie H(z) gegeven wordt door 35 de volgende formule (32) H(z)= -~-(al-a3Z_1+a5Z""2-a7Z*"3+...) (32) 800 0 5 19 -19-

Word t in dit filter voor de capaciteitswaarde CA van de condensator 32 de door de formule (33) gegeven waarde gekozen, dan wordt de gelijkspanningsniveauverschuiving in de uitgangsspanning geelimineerd.

5 CA= (al+a5+...) - (a3+a7+...)| C (33)

Wanneer daarentegen CA=C, dan ontstaat er een gelijk-spanningsniveauverschuiving, die gegeven wordt door: (VDC+2VP-Vsdc) j 1- (al-a3+a5-a7+— ) J·

Wanneer (al-a3+a5-a7+...)y 1 dan dient voor het elimineren van deze gelijkspanningsniveauverschuiving, de condensator 46 met een capaciteitswaarde C', gegeven door de volgende formule (34), opgenomen te worden tussen aarde en het gemeen-15 schappelijke punt van de emitters van de transistoren 15, en 16iru C'=k [ 1-(al-a3+a5-a7+...) [ C (34)

Wanneer daarentegen (al-a3+a5-a7+. ..) <^1, dan wordt 20 de correctieschakeling bestaande uit de complementaire transistoren 47, 48 en de condensator 46 opgenomen tussen de emitter van de transistor 31 en aarde, zoals in figuur 8 aangegeven is door middel van stippellijnen.

Figuur 9 toont weer een andere uitvoeringsvorm van de 25 uitvinding, waarbij de positieve factor verkregen wordt uit de in figuur 4 weergegeven schakeling, terwijl de negatieve factor verkregen wordt uit de in figuur 6 weergegeven schakeling.

In de uitvoeringsvorm volgens figuur 9 zijn de minder 30 positieve platen van de condensatoren C’q, C^,... met elkaar en met het gemeenschappelijke punt van de emitters van de transistoren lip en 12p verbonden, terwijl de minder positieve platen van de condensatoren C1^, C1^ , ... met elkaar en met het gemeenschappelijke punt van de emitters van de transis-35 toren 15m en 16m verbonden zijn. De collectors van de transistoren lip en 44 zijn met elkaar en met de transistor 31 en de condensator 32 verbonden.

800 0 5 19 -20-

De overdrachtsfunctie H(z) van de in figuur 9 weergegeven schakeling wordt gegeven door: H(z) = (aO-alZ_1+a4Z~2-a5Z“3+...) (35) 5 De capaciteitswaarde C' van de condensator 46, die dient voor het verwijderen of elimineren van de gelijkspan-ningsniveauverschuiving wordt gekozen volgens de volgende formule: C'=k [ 1-(a0-al+a4-a5+...) | C (36) 10

Figuur 10 toont nog een uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij twee gefilterde uitgangssignalen verkregen wor-Ί den uit één BED (emmertjesgeheugen) door gebruik te maken van de uitvoeringsvormen volgens figuur 7 en figuur 8.

15 In de uitvoeringsvorm volgens figuur 10 zijn de minder positieve platen van de condensatoren C'q. C'^,... met elkaar en met de transistoren lip en 12p, die tezamen het eerste filter 51a vormen, verbonden, terwijl de minder positieve platen van de condensatoren C'g, ··* met elkaar en met de transis- 20 toren llm en 12m verbonden zijn. Voorts zijn de minder positieve platen van de condensatoren C'^, C' ^,... met elkaar en met de transistoren I5p en 16p, die tezamen het tweede filter 51b vormen, verbonden, terwijl de minder positieve platen van de condensatoren C'3, C'^,... met elkaar en met de transistoren 25 15m en 16m verbonden zijnDe overdrachtsfuncties van de betreffende filters 5la en 5lb zijn derhalve identiek aan die van de uitvoeringsvormen in figuur 7 en in figuur 8.

Figuur 11 toont een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding, waarbij in plaats van de stroomspiegelschakeling 41 30 in de uitvoeringsvorm volgens figuur 7 een verschilverster-ker gebruikt wordt.

In de uitvoeringsvorm volgens figuur 11 zijn de condensatoren C'q, C'^, ... met elkaar en met de transistoren lip en 12p verbonden, terwijl de collector van de transistor 35 lip verbonden is met een transistor 3lp en een condensator 32p, waarvan de capaciteitswaarde Cp gekozen wordt volgens de volgende formule: 800 05 19 ,, » -21-

Cp = (a0+a4+.,.)C (37)

De condensatoren C'.,, C'g, ··· z^-3n met elkaar en met de transistoren 11m en 12m verbonden, terwijl de collector van de transistor 11m gekoppeld is met een transistor 31m en 5 een condensator 32m, waarvan de capaciteitswaarde Cm gekozen wordt volgens de volgende formule:

Cm= (a2+a6+...)C (38)

Een signaalspanning Vp, gegeven, door de volgende formule (39) wordt nu verkregen uit de collector van de transis-10 tor lip.

VP°~(iÖTa4H-~T <a0+a4Z'2+--->VSAC+VSDC '33> terwijl een signaalspanning V , gegeven door de volgende formule (40) verkregen wordt uit de collector van de transistor 15 Hm.

= ta2Z'1+a6Z'3+--)VSAC+VSDC <40>

Deze signalen worden toegevoerd aan een verschilverster- ’ ker 6Op, bestaande uit de transistoren 6lp, 62, 63p en een 20 weerstand 64p, en een verschilversterker 60m, bestaande uit de transistoren 6lm, 62m 63m en een weerstand 64m. Een ge-lijkspanningsbron 65, gelijk aan de gelijkspanningscomponent VgDC van het ingangssignaal, wordt verbonden met de bases van de transistoren 63p en 63m. De collector van de transis-25 toren 63p en 62m zijn met elkaar verbonden en met een uit-gangsaansluiting 67, terwijl ze ook via een weerstand 66, verbonden zijn met de voedingsspanningsaansluiting 4.

Verondersteld men de weerstandswaarde van de weerstand 64p in de in figuur 11 weergegeven schakeling R en die van hr 30 de weerstand 66 gelijk aan RQ, dan geldt voor de gersterkings-factor van de verschilversterker 60p de waarde --·->, ver-ondersteld men dat daarentegen de weerstandswaarde^ van de weerstand 64m gelijk is aan Rm, dan bedraagt de versterkings- factor van de verschilversterker 60m —- .

Rm 35 Worden de weerstandswaarden R en R„ gekozen p m 3 volgens de formules (41) en (42), dan kan de wisselspannings-component VQAC van het uitgangssignaal uitgedrukt worden door de volgende formule' (43) -22- V a0+a4+____Rl ί41) ^11 = a2+a6+____Rl ^42) VOAC (a°-a2Z"1+a4Z’2“a6Z“3+**-)VSAC t43)

De schakeling in figuur 11 is derhalve een niet-re-cursief transversaal filter.

Het niet-recursieve transversaal filter kan ook gevormd worden door gebruik te maken van de in figuur 8 weergegeven 10 schakeling en een verschilversterker in de plaats van de stroomspiegelschakeling.

Figuur 12 en figuur 13 tonen andere uitvoeringsvormen van de uitvinding, waarbij gebruik gemaakt wordt van een emmertjesgeheugen(BBD) met veldeffecttransistoren (engels: 15 FET).

In deze uitvoeringsvorm ziet het emraertjesgeheugen er alsvolgt uit. De condensatoren C^, C2* ... zijn opgenomen tussen de afvoer- en poortelectrodes van de betreffende veldeffecttransistoren X^, X2,..., terwijl de aanvoer- en 20 afvoerelectrodes daarvan achtereenvolgens met elkaar verbonden zijn? de poortelectrodes van om de andere veldeffecttransis-tor X^, X2,— zijn met elkaar doorverbonden; het gemeenschappelijke punt van de poortelectrodes van de even genummerde veldeffecttransistoren X2, X4, ---- is gekoppeld met de 25 klokaansluiting 6; het gemeenschappelijke punt van de poortelectrodes van de oneven genummerde veldeffecttransistoren Xl, X^, ··♦ is verbonden met de klokaansluiting 7; en de condensator Cq is opgenomen tussen een ingangsschakeling A en de aansluiting 6. In dit emmertjesgeheugen wordt de uit-30 gangsschakeling gevormd door een MOS FET van het verrij-kingstype.

In de uitvoeringsvorm volgens figuur 12 wordt het uitgangssignaal verkregen van de even genummerde condensatoren CQ, C2,..., deze schakeling komt derhalve overeen met de 35 schakeling volgens figuur 7. In de in figuur 12 weergegeven schakeling worden in de plaats van de transistoren lip, llm, 31, 34 en 35 in figuur 7 de n-kanaal veldeffecttransistoren 800 05 19 t -23- 7lp,- 71m, 73, 76 en 77 gebruikt, terwijl in de plaats van de transistoren 12p, 12m, 42 en 44 in figuur 7 de p-kanaal veldeffecttransistoren 72p, 72m, 74 en 75 gebruikt worden. In dit geval zijn de veldeffecttransistoren 71p, 72p en 71m, 5 72m complementair.

In de uitvoeringsvorm volgens figuur 13 wordt het uitgangssignaal verkregen van de oneven genummerde condensatoren C^, ^3' —' deze schakeling komt dus overeen met de in figuur 8 weergegeven schakeling. In de uitvoeringsvorm volgens fi-10 guur 13 worden in de plaats van de transistoren 15p, I5m, 37p, 37m, 38p, 38m en 47 in figuur 8 de n-kanaal veldeffectransis-toren 78p, 78m, 80p, 80m, 81p, 8lm en 82 gebruikt, terwijl in ·;· plaats van de transistoren 16p, 16m en 48 in figuur 8 de p-kanaal veldeffecttransistoren 79p, 79m en 83 gebruikt worden. 15 De andere configuratie van figuur 13 is althans tenminste nagenoeg gelijk aan die van figuur 12. In dit geval zijn veldeffecttransistoren 78p, 79p; 78m, 79m; en 82 en 83 complementair.

In de schakelingen volgens figuur 12 en figuur 13. geldt 20 derhalve, dat wanneer de potentiaal van de aan de poortelec-trodes van de veldeffecttransistoren 7lp, 72p en 71m, 72m of 78p, 79p en 78m, 79m toegevoerde signalen en φ^ de waarde VDC-VgS en voc+vp+VGS onder de veronderstelling, dat de spanningsval over de poortelectrode-aanvoerelectrode van 25 de veldeffecttransistoren 7lp, 7lm, 78p en 78m gelijk is aan VGS wanneer genoemde veldeffecttransistoren zich in de geleidende toestand bevinden en de spanningsval over de poortelec-trode-aanvoerelectrode van de veldeffecttransistoren 72p, 72m, 79p en 79m de waarde V'GS heeft wanneer deze veldeffect-30 transistoren geleiden, de schakelingen een uitgangssignaal kunnen afgeven die gelijk is aan die van de bovengenoemde schakelingen.

Figuur 14 en figuur 15 tonen nog weer andere uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding, waarbij een CCD 35 (engels: charge couple device oftewel ladingsgekoppelde inrichting) gebruikt wordt. In deze uitvoeringsvormen 800 0 5 19 -24- worden electrodes KQ, , ____ elk met een oppervlak S, op de ladingsgekoppelde inrichting aangebracht, terwijl de electrodes om en om (oftewel om de andere electrode) met elkaar verbonden zijn. Het gemeenschappelijke punt van de 5 electrodes KQ, K2, ... is verbonden met de aansluiting 6, terwijl het gemeenschappelijke punt van de electrodes K^, K^, ... verbonden is met de aansluiting 7.

In bovengenoemde ladingsgekoppelde inrichting wordt het uitgangssignaal op de volgende wijze verkregen.

10 In de uitvoeringsvorm volgens figuur 14 wordt het uit gangssignaal verkregen uit de even genummerde electrodes Kg, K2, — , die respectievelijk onderverdeeld zijn in de ; electrodes K'q, K"q? K'2, K'^; ··· in dit geval worden de oppervlakken van de electrodes gekozen als AOs, (l-aO)S; a2S, 15 (l-a2)S; ... de electrodes K'g, K'2, ... zijn met elkaar en met de uitgangsschakeling bestaande uit de veldeffecttransis-toren 7lp en 7lm tot 77 enz. verbonden, evenals het geval was in de schakeling in figuur 12, terwijl de andere electrodes K”g, K"2, .... verbonden zijn met de aansluiting 6.

20 In de in figuur 15 weergegeven uitvoeringsvorm wordt het uitgangssignaal verkregen van de oneven genummerde electrodes K^, Ivj/ ... , die respectievelijk onderverdeeld zijn in de electrodes K'^, K"^, K'2, K"^? ·**/ evenals het geval was in de uitvoeringsvorm volgens figuur 14. De electrodes 25 K'^, K'^,·... zijn verbonden met de uitgangsschakeling bestaande'uit de veldeffecttransistoren 78p en 78m tot 83,: enz., evenals het geval was in de schakeling volgens figuur 13, terwijl de andere electrodes K"met de aansluiting 7 verbonden zijn.

30 In de ladingsgekoppelde inrichting is een parasitaire capaciteit aanwezig tussen de electrodes waaraan de klok-signalen φ^ en 02 toegevoerd worden aan het kanaal, het laden en ontladen van deze parasitaire capaciteit is afhankelijk van het niveau van het binnenkomende signaal. Door in boven-35 genoemde schakelingen de electrodes waaraan het uitgangssignaal verkregen kan worden, onder te verdelen, kan de capaciteit „ ..

80 0 0 5 19 * * -25- onderverdeeld worden in overeenstemming met de oppervlakken van de onderverdeelde electrodes. Wordt aan de onderverdeelde electrodes een afzonderlijk kloksignaal toegevoerd, dan kunnen de gewogen uitgangssignalen verkregen worden evenals 5 het geval was in het emmertjesgeheugen. Deze uitgangssignalen worden vervolgens bij elkaar opgeteld en als uitgangssignaal afgegeven.

Uit het bovenstaande blijkt, dat de onderhavige uitvinding een eenvoudig niet-recursief transversaal filter 10 kan verschaffen.

Daar bovendien de werking van het filter volkomen gelijk is aan die van de normale overdracht, is er geen sprake van beïnvloeding van het signaal, dat door het emmertjesge-heugen (BBD) of de ladingsgekoppelde inrichting (CCD) over-15 gedragen of verplaatst wordt.

De uitvinding is uiteraard niet beperkt tot de in het voorafgaande beschreven en in de tekening weergegeven uitvoeringsvormen. Verschillende wijzigingen kunnen in de beschreven onderdelen en in hun onderlinge samenhang worden aange-20 bracht, zonder dat daardoor het kader van de uitvinding wordt overschreden.

80 0 0 5 19

Claims (11)

1. Filterschakeling met een ladingsoverdrachtsinrich-5 ting, voorzien van een een kloksignaal toevoerende bekrach- tigingsinrichting voor afgifte van een kloksignaal; een aantal opeenvolgende capacitieve opslagmiddelen voor het sequentieel vasthouden van een een tijdbemonsterd ingangssignaal vertegenwoordigend ladingsniveau, waarbij elk van de capaci-10 tieve opslagmiddelen een geklokte electrode bevat voor ontvangst van het kloksignaal en genoemd ladingsniveau, dat achtereenvolgens van de ene naar de andere capacitieve opslag-inrichting overgedragen of verplaatst wordt in reactie op het kloksignaal; gekenmerkt door: een voorafbe-15 paald aantal capacitieve opslagmiddelen die uitgekozen en onderverdeeld worden in een eerste en een tweede capacitief gedeelte, waarbij het eerste en tweede capacitieve gedeelte in elk van de capacitieve opslagmiddelen parallel verbonden zijn, de capaciteitsverhouding daarvan vooraf gekozen is, het 20 eerste capacitieve gedeelte een geklokte electrode bevat voor ontvangst van het kloksignaal en het tweede capacitieve gedeelte een andere geklokte electrode bevat; een voorafbepaald aantal van deze andere geklokte electrodes verbonden zijn met een eerste gemeenschappelijk punt; het resterende aantal 25 van deze andere geklokte electrodes verbonden zijn met een tweede gemeenschappelijk punt; de een kloksignaal toevoerende bekrachtigingsinrichting voorzien van een eerste en tweede klokbekrachtigingsschakeling, die synchroon met het kloksignaal werken en verbonden zijn met het eerste en het tweede gemeen-30 schappelijke punt; een stroomdetectie-inrichting aanwezig is voor het detecteren van de door de eerste en tweede klokbe-krachtigingsschakelingen vloeiende stromen; en een uitgangs-inrichting aanwezig is voor het samenvoegen van genoemde gedetecteerde stromen en het afgeveven van een uitgangs-35 signaal.

2. Filterschakeling volgens conclusie 1, m e t het 800 0 5 19 -27- kenmerk, dat de eerste klokbekrachtigingsschakeling voorzien is van een eerste en tweede complementaire transis-toren, die elk eerste, tweede en stuurelectrodes bevatten, waarbij de stuurelectrodes gemeenschappelijk doorverbonden 5 zijn teneinde synchroon met het kloksignaal bekrachtigd of gestuurd te worden en de eerste electrodes daarvan gemeenschappelijk verbonden zijn met het eerste gemeenschappelijke punt; dat de tweede klokbekrachtigingsschakeling voorzien is van derde en vierde complementaire transistoren, die elk 10 eerste, tweede en stuurelectrodes bevatten, waarbij de stuurelectrodes gemeenschappelijk verbonden zijn teneinde synchroon met het kloksignaal bekrachtigd te worden en de eerste elctrodes daarvan gemeenschappelijk verbonden zijn met het tweede gemeenschappelijke punt; en de stroomdetectie-inrich- 15 ting de door de tweede electrodes van de eerste en derde transistoren vloeiende stromen detecteert. • 3. Schakeling volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat de complementaire transistoren die bipor:’. 20 laire transistoren zijn, elk voorzien van een basis, een emitter en een collector, zijnde respectievelijk de stuur-electrode, eerste electrode en tweede electrode.

4. Schakeling volgens conclusie 3, m e t het 25 kenmerk, dat beide complemente transistoren in hun actieve gebied werken.

5. Schakeling volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat de complementaire transistoren veldeffect- 30 transistoren zijn, die elk voorzien zijn van een poortelectro-de, een aanvoerelectrode en een afvoerelectrode, zijnde respectievelijk de stuurelectrode, eerste en tweede electrode.

6. Schakeling volgens conclusie 2, m e t het 35 kenmerk, dat de uitgangsinrichting een met de tweede electrode van de eerste transistor en met de tweede electrode van de derde transistor verbonden capacitieve inrichting is, 800 05 19 -28- waarbij genoemde capacitieve inrichting geladen en ontladen wordt in reactie op de twee stromen, die door de eerste en derde transistor vloeien; en dat het uitgangssignaal verkregen wordt van genoemde capacitieve inrichting. 3

7. Schakeling volgens conclusie 6,met het kenmerk, dat de eerste en tweede klokbekrachtigings-schakeling een andere capacitieve inrichting is, die verbonden is met tenminste êên van de eerste electrodes van de eers-10 te en derde transistor, en wel voor gelijkspanningscompensa-tie. '· 8. Schakeling volgens conclusie 2, m e t het k enmerk, dat de uitgangsinrichting voorzien is van een 15 met de tweede electrodes van de eerste en derde transistor verbonden inrichting die stroom in een spanning omzet (stroom-spanningomzetter); en een met deze stroom-spanningomzetter verbonden verschilversterker voor het samenvoegen van de daaruit afkomstige spanningen. 20

9. Schakeling volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat de stroomdetectie-inrichting een stroom-spiegelschakeling is met een actieve ingangscomponent en een actieve uitgangscomponent, waarbij de stroom door de eerste 25 transistor aan de actieve ingangscomponent toegevoerd wordt en een stroom evenredig aan de stroom door de actieve ingangs-component door de actieve uitgangscomponent vloeit als de gedetecteerde stroom van de eerste transistor.

30 SOhakeling volgens conclusie 9, m e t het kenmerk, dat de stroomdetectie-inrichting een andere stroomspiegelschakeling bevat met een actieve ingangs-component en een actieve uitgangscomponent, waarbij de stroom door de derde transistor aan de actieve ingangscomponent 35 toegevoerd wordt en een stroom evenredig aan de stroom door de actieve ingangscomponent door de actieve uitgangscomponent vloeit als de gedetecteerde stroom van de derde transistor. 8000519 -29-

11. Schakeling volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat het kloksignaal uit twee fase-kloksigna-len bestaat? dat elk van de capacitieve opslagmiddelen een geklokte electrode bevat voor ontvangst van één van deze 5 twee fase-kloksignalen; en dat zowel de eerste als de tweede klokbekrachtigingsschakeling synchroon met één van deze twee fase-kloksignalen werkt.

12. Schakeling volgens conclusie 11, m e t het 10. e n m e r k, dat de eerste klokbekrachtigingsschakeling synchroon met één van genoemde twee fase-kloksignalen werkt en dat de tweede klokbekrachtigingsschakeling synchroon met de andere van de twee fase-kloksignalen werkt.

13. Ladingsoverdrachtsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat elk van de capacitieve opslagmiddelen een condensator met twee electrodes is, waarbij één van de twee electrodes de geklokte electrode en de andere van de twee electrodes de niet-geklokte electrode is; 20 terwijl de inrichting tevens voorzien is van een aantal over-drachtstransistoren van de zelfde polariteit, waarbij elk van deze overdrachtstransistoren aangebracht is voor het regelen van de overdracht of verplaatsing van lading van één van de condensatoren naar de daarop volgende condensator en elk van 25 deze transistoren een stuurelectrode, een ingangselectrode en een uitgangselectrode bevat, dat deze overdrachtstransistoren aan hun ingangs- en uitgangselectrodes in serie gekoppeld zijn, en dat de niet-geklokte en geklokte electrodes van elk van de condensatoren gekoppeld zijn met de ingangselectrodes 30 en stuurelectrodes van de betreffende overdrachtstransistoren. 800 0 5 19