Способ уравнивания двух пакетов материальных частиц и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к радиоэлектронике, а именно к способам изменения величины пакетов материальных частиц, например зарядовых пакетов, в микросхемах с зарядовой связью, и может быть использовано для создания цифроаналоговых и аналогоцифровых преобразователей. Цель изобретения - повышение точности уравнивания двух пакетов материальных частиц за счет уменьшения систематической погрешности деления-достигается тем, что исходные пакеты несколько раз подвергаются базовой процедуре уравнивания, заключающейся в делении каждого из исходных пакетов пополам с некоторой систематической погрешностью и суммировании большей части из первого исходного пакета с меньшей частью из второго и соответственно меньшей из первого и большей из второго. В результате суммирования получаются два уравненных пакета. Устройство для уравнивания двух пакетов материальных частиц содержит первый 1 и второй 2 входные накопители, первый 7 и второй 8 промежуточные входные накопители, промежуточный накопитель 10, делитель 11, первый 14 и второй 15 промежуточные выходные накопители, первый 16 и второй 17 выходные накопители и переключатели 3 - 6,9,12,13. 2 н., 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1525681

А1 (ц 4 С 05 В 24/00

-I

° .1 У г

"- - - .;.- 1,"," И 3 l : А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П4НТ СССР (21) 4251901/24-24 (22) 09.03.87 (46) 30.11.89. Бюл. У 44 (75) А.А.Чайкин, Д.В.Кузнецов и А.В.11атвеев (53) 681.325(088.8) (54) СПОСОБ УРАВНИВАНИЯ ДВУХ ПАКЕТОВ, МАТЕРИАЛЬНЫХ ЧАСТИЦ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к радиоэлектронике, а именно к способам изменения величины пакетов материальных частиц, например зарядовых пакетов, в микросхемах с зарядовой связью, и может быть использовано для создания цифроаналоговых и аналогоцифровых преобразователей. Цель изобретения - повышение точности уравнивания двух пакетов материальных частиц за счет уменьшения систематической погрешности деления — дости- .

2 гается тем, что исходные пакеты несколько раэ подвергаются базовой процедуре уравнивания, заключающейся в делении кажцого из исходных пакетов пополам с некоторой систематической погрешностью и суммировании большей части из первого исходного пакета с меньшей частью из второго и соответ ственно меньшей из первого и большей иэ второго ° В результате суммирования получаются два уравненных пакета.

Устройство для уравнивания двух пакетов материальных частиц содержит первый 1 и второй 2 входные накопители, первый 7 и второй 8 промежуточные входные накопители, промежуточный на- а копитель 10, делитель ll, первый 14 и второй 15 промежуточные выходные накопители, первый 16 и второй 17 вьгходные накопители и переключатели С

3-6, 9, 12, 13. 2 с., 9 s.ï. ф-лы, 2 ил.

1525681

Изобретение относится к радиоэлек. тронике, а именно к способам изменения величины пакетов материальных ча, стиц, например, зарядовых пакетов в микросхемах с зарядовои связью, вол5 новых пакетов в устройствах на поверхностных акустических волнах и др., и может быть использовано, например, для создания цифроаналоговых и аналого-цифровых преобразователей.

Цель изобретения — повышение точности уравнивания двух пакетов материальных частиц эа счет уменьшения систематической погрешности деления.

Обеспечение уравнивания двух пакетов материальных частиц без измерения их физических величин достигается тем, что вводится. базовая процедура уравнивания, заключающаяся в том, что каждый из двух уравниваемых пакетов материальных частиц, Kl u

К2 подвергается делению с одной и той же систематической погрешностью на два пакета материальных частиц, причем Kl делится на два пакета материальных частиц Kll и К12, где K11)

7 К12, а К2 делится на К21 и К22, где K21 ) К22, а затем полученные четыре пакета материальных частиц объединяются в два Kll =Kll+К22 и К2 =

=K12+K2l. После получения двух пакетов Kll u K12 они вновь подвергаются базовой процедуре уравнивания, повторяющейся M раз (M — целое положи- 35 тельное число), до достижения необходимой точности.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2— расположение электродов, вариант. 40 .Устройство содержит первый 1 и второй 2 входные накопители, с первого по четвертый переключатели 3-6, первый 7 и второй 8 промежуточные входные накопители, пятый переключа- 45 тель 9, промежуточный накопитель 10, делитель 11, шестой 12 и седьмой 13 переключатели, первый 14 и второй 15 промежуточные выходные накопители, первый 16 и второй 17 выходные накопи. тели.

Устройство работает следующим образом.

Исходные уравниваемые пакеты материальных частиц Kl и К2 поступают

55 соответственно во входные накопители

1 и 2, Пройдя через входные накопители, пакеты материальных частиц Kl u м

К2 подвергаются процедуре 1 равниваI ния, заключающейся в том, что они поступают соответственно на первые входы переключателей 3 и 4, находящихся в первом положении, и, пройдя через них, поступают в промежуточные входные накопители 7 и 8. Затем пакет материальных частиц Kl с выхода промежуточного входного накопителя 7 поступает на первый вход переключателя

9, находящегося в первом положении, и, пройдя через него, поступает в промежуточный накопитель 10. С выхода накопителя 10 пакет материальных частиц Kl поступает в делитель 11, где делится на два пакета материальных частиц Кll и К12, поступающие соответственно на входы переключателей

12 и 13, находящихся в первом положении. Пройдя через них, пакет материальных частиц Kll поступает в промежуточный выходной накопитель 14, а пакет материальных частиц К12 — в промежуточный выходной накопитель 15.

Затем пакет материальных частиц К2 из промежуточного входно| о накопителя 8 поступает на второй вход переключателя 9, находящегося во втором положении, и, пройдя через него, поступает в накопитель 10. С выхода накопителя 10 пакет материальных частиц К2 поступает в делитель ll где делится на два пакета материальных частиц К21 и К22, поступающие соответственно на входы переключателей 12 и 13, находящихся во втором положении. Пройдя через них, пакет материальных частиц К21 поступает в . промежуточный выходной накопитель

15, где соединяется с пакетом материальных частиц К12 с образованием пакета материальных частиц К2", а пакет материальных частиц К22 поступает в промежуточный выходной накопитель 14, где соединяется с пакетом материальных частиц Kll с образованием пакета материальных частиц Кl .

Затем пакеты материальных частиц Kl и К2 иэ промежуточных выходных на-! копителей 14 и 15 поступают на входы переключателей 5 и 6 соответственно.

Если переключатели 5 и 6 находятся в первом положении, то пакеты материальных частиц Kl и К2 поступают на вторые входы переключателей 3 и 4 и процедура уравнивания повторяется.

Если переключатели 5 и 6 находятся во втором положении, то полученные пи кеты материальных частиц К! и К2

1525681 поступают соответственно в выходные накопители 16 и 17 и затем выводятся из устройства уравнивания двух пакетов материальных частиц.

Одна из возможных реализаций устS ройства уравнивания двух зарядовых пакетов содержит первый и второй входные накопители, выполненные в виде электродов 18 и 19 соответственно, шестой и седьмой переключатели, вы полненные в виде электродов 18, 20-23 и

19, 24-27, первый и второй промежуточные накопители, выполненные в виде электродов 21 и 25, первый переключатель, выполненный в виде 2!, 28, 29, 30, 25, 31 электродов, промежуточньй на" копитель, выполненныи в виде электрода 31, делитель, выполненный в виде электродов 31-33, второй и третий 20 переключатели, выполненные в виде электродов 31, 34, 23, 35, 27 и 33, 36, 23, 37, 27, первый и второй промежуточные выходные накопители, выполненные в виде электродов 23 и 27 25 соответственно, четвертый и пятый переключатели, выполненные в виде электродов 22, 23, 38, 39 и 26, 27, 40, 41 соответственно, первый и второй выходные накопители, выполненные в 30 виде электродов 39 и 41 соответственно.

Электроды располагаются на полупроводниковой подложке и отделяются от нее тонким слоем диэлектрика, /

Исходные зарядовые пакеты Kl и К2 поступают в потенциальные ямы под электродами 18 и 19, а затем с помощью электродов 20 и 24 переносятся, в потенциальные ямы под электродами 40

21 и 25. После этого происходит процедура уравнивания, состоящая в том, что зарядовый пакет Kl из-под электрода 21 с помощью электродов 28 и 29 поступает в потенциальную яму под 45 электродами 31, 32, 33, при этом электроды 34, 36, 35, 37 закрыты, Электрод 29 также закрывается. Электрод

32 закрывается и зарядовьй пакет Kl делится на два зарядовых пакета Kll S0 и " 12, находящихся под электродами

31 и 32 ° Открываются электроды 34 и

37 и зарядовый пакет Kll перемещается под электрод 23, а зарядовый пакет

К12 перемещается под электрод 27, 55 при этом электроды 38 и 40 закрыты.

Зарядовый пакет К2 поступает из-под электрода 25 с помощью электродов 30 и 29 s потенциальную яму под электро-. дами 31, 32, 33, причем электроды 34, 36, 35, 37 закрыты. Электрод 32 закрывается и зарядовый пакет К2 делится на два зарядовых пакета К21 и К22, находящихся под электродами 31 и 33, Открываются электроды 36 и 35 и зарядовый пакет К22 перемещается под электрод 23, где объединяется с зарядовым пакетом Kll с образованием зарядового пакета Kl а зарядовый пакет К21 перемещается под электрод 27, где объединяется с зарядовым пакетом

К12 с образованием зарядового пакета

К2 . После этого зарядовые пакеты

Kl и К2 могут быть перемещены с помощью электродов 38 и 40 под электроды 39 и 41 и выведены иэ устройства. Или зарядовые пакеты Kl и К2 с помощью электродов 22 и 26 могут быть перемещены под электроды 21 и

24 и вновь подвергнуты проц@дуре уравнивания.

Формула изобретения

1. Способ уравнивания двух пакетов материальных частиц, о т л ичающий с я тем, что, с целью уравнивания двух пакетов материальных частиц беэ изменения и физических величин, после деления пакета материальных частиц на два каждый из двух полученных уравниваеьих пакетов материальных частиц Kl и К2 подвергается делению с одной и той же систематической погрешностью на два пакета, причем Кl делится на два пакета

Kl1 и К12, где Kl 1 > К12, а К2 делит- . ся на два пакета К21 и К22, где К21>

) К22, а затем полученные четыре пакета объединяются в два пакета

Кl =К!1+К!2 и К2 =К12+К21.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности уравнивания, полученные после уравнивания пакеты материальных.частиц вновь подвергаются процедуре уравнивания, которая может повторяться М раз (где М вЂ” целое положительное число), до получения требуемой точности.

3, Устройство для уравнивания двух пакетов материальных частиц, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения уравнивания двух па-. кетов материальных частиц без измене-, ния физических величин,оно содержит

1525681 делитель, с первого по третий пере:ключатели, первый и второй входы пер, вого переключателя являются соответ-! ственно первым и вторым входами уст- 5 ройства, выход первого переключателя соединен с входом делителя, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами второго и тре-! тьего переключателей, первый выход второго переключателя соединен с вторым выходом третьего переключателя и является первым выходом устройства, первый выход третьего переключателя соединен с вторым выходом второго пе- 1g реключателя и является вторым выхо4 дом устройства.

4, Устройство .по п. 3, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью .Расширения функциональных возможнос- 20 тей, между входом делителя и выходом первого переключателя дополнительно введен промежуточный накопитель.

5. Устройство по пп. 3 и 4, о тл и ч а ю щ е е с я 1ем, что, в него введены первый и второй промежуточные выходные накопители, выходы которых являются выходами устройства, а входы соединены с первыми выходами соответственно второго и третьего 30 переключателей, 6. Устройство по п..4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в него введены линия задержки, промежуточный выходной накопитель четвертый 35 и пятый переключатели, а в первый переключатель введены третий и четвертый входы, которые. соединены соответственно с первым выходом четвертого переключателя и выходом линии 40 задержки, вход которой соединен с вторым выходом пятого переключателя, вход которого соединен с первым выходом третьего переключателя, первый выход втоРого переключателя соединен 45 с входом промежуточного выходного накопителя, выход которого соединен с входом. четвертого переключателя, вторые выходы четвертого и пятого переключателей являются соответственно первым и вторым выходами устройства.

7. Устройство по п. 6, о т л и-ч а ю щ е е с я тем, что с входом пятого переключателя и первым выходом третьего переключателя соединены соответственно выход и вход допол-. нительно введенного промежуточного выходного накопителя.

8. Устройство по пп. 3, 4 и 5, отличающееся тем, что в него дополнительно введены первая: и вторая линии задержки, пятый и четвертый переключатели, а в первый переключатель введены третий и четвертый входы, которые соединены соответственно с выходами первой и второй линий задержки, входы которых соединены соответственно с первыми выходами четвертого и пятого переключателей, входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго промежуточных выходных накопителей, вторые выходы четвертого и пятого переключателей являются соответственно первым и вторым выходами устройства.

9. Устройство по п. 5, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в него введены с четвертого по седьмой переключатели и первый и второй промежуточные входные накопители, выходы которых соединены соответственно с первым и. вторым входами первого переключателя, первый и второй входы устройства соединены соответственно с первыми входами шестого и седьмого переключателей, вторые входы которых соединены соответственно с пер-. выми выходами четвертого и пятого переключателей, входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго промежуточных выходных накопителей, вторые выходы четвертого и пятого переключателей являются соответственно первым и вФЬрым выходами устройства.

10, Устройство по пп. 3, 4, 6-9, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в его входные цепи дополнительно введены первый и второй входные накопители.

11. Устройство по пп. 3-10, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что в его выходные цепи дополнительно введены первый и второй выходные накопители.

1525681

28 а >

30

Фиг. 2

Составитель О.Гречихина

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Дидык

Корректор А.обручар

Заказ 7226/44 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101