Аналоговые устройства с зарядовой связью

Аналоговыми устройствами с зарядовой связью (АП 3C) называют такие ФУ, которые для запоминания, обработки и передачи аналоговых сигналов используют УЗС. АП 3С предназначены для того, чтобы принять, обработать и передать по линиям связи большой объем аналоговой информации.

Классификация. АП 3С чаще всего классифицируют по выполняемым функциям. Различают линии задержки, фильтры, мультиплексоры аналоговых сигналов.

Строение. Носителями информации являются зарядовые пакеты, движущихся по каналам связи, размещенных в приповерхностном слое полупроводниковых подложек. Формируются они и детектируются прямо смещенными p-n-переходами, расположенными на входе и выходе устройства.

Работа. Для того, чтобы по каналу связи, построенном с МОП-структур, можно было передать аналоговые сигналы, необходимо, чтобы закон изменения количества носителей в зарядовых пакетах соответствовал закону изменения  параметров аналогового сигнала. Обеспечить это соответствие устройством ввода аналоговой информации можно только при условии, что количество носителей, накопленных в зарядовому пакете меняется в широких пределах. Оценим его. Минимальное количество носителей, накопленных в зарядовому пакете, определяется шумом переноса, который возникает из-за улавливания носителей ловушками, локализованными на грани полупроводник-диэлектрик. Их спонтанное освобождение вызывает флуктуации числа носителей, которые перемещаются по каналу связи. Шумы перехода часто оценивают средним квадратическим значением флуктуации, которое составляет около 30 носителей. Максимальная плотность носителей под заслоном достигает 104 шт/ Мкм2, при площади ячейки ≈ 100 лишь составляет 106 носителей.
Следовательно, количество носителей в зарядовому пакете может изменяться в пределах от 30 до 106 — примерно на четыре порядка. Если учесть, что по мере приближения до максимальной величины замедляется увеличение зарядового пакета, а после наступает насыщение, с которыми связаны нелинейные искажения, то отсюда следует, что отношение Безымянныйаналогового сигнала должно превышать 103 … 104. Задержка аналоговых сигналов АП 3С определяется скоростью перемещенния зарядовых пакетов по ячейкам, которая легко регулируется частотой следования тактовых сигналов.
Фильтрация аналоговых сигналов АП 3С осуществляется в связи с существованием верхней и нижней граничных частот, которые определяются, в основном, инерционностью процессов передачи и перезарядки ловушек (верхняя предельная
частота) и процессами термогенерации носителей заряда (нижняя граничная частота).

Свойства. АП 3С также, как и ЗУ 3С и ПИ 3С, компактные, потребляют малую мощность, слабочуствительные к внешним электромагнитным полям, надежны, имеют большой срок службы. Они могут передавать массив аналоговой информации,
фильтруя ее в соответствии с существованиям верхних и нижних предельных частот или задерживая ее на время, не превышающее время жизни зарядового пакета (≈ 10-2 с).

Применение. АП 3С применяют для построения, фильтров, мультиплексоров и других устройств обработки аналоговых сигналов.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

CAPTCHA image
*