Техника - молодёжи 1976-02, страница 55

ПАКЕТЫ ЗАРЯДОВ ВМЕСТО ТОКА

В № 9 нашего М'урналл з« прошлый год быль опублико. 9Hd заметка «Произойдет ли переворот > телевизионной технике!». В "«й roi -рило :i о hoi ом открытии в of п' сти электроники, которое, по мнению специалистов, может ci irpi ть е электронной технике такую рол», какую некогда сыгрэпи полупроворни-ки. Многие читателе заннтерег клались этой информацией и просипи рассказать с .лажком 01 Kf ~>iti..i более подробно. Следуя их пожеланиям. Бы предлагаем внкманию читателей статью, подготоьленную по заруЬеж-hljm материала*.

Пилот истребителя-перехватчика на экране-своего радиолокатора должен видеть движение светс ого пятна, отображающего непрерывное д| ижение цели. Для этого существуют многочисленные моделирующие, ипи аналоговые, -ычислительные машины, произ юдящие операции над непрерывно меняющимися значениями физических величин. Такие машины многие частные, конкретные задачи могут решать значительно быстрее, чем цифровые вычислительные машины, действующие дискретно, прерывисто. Но зато информацию, ыр 1женную в двоичном коде, легче ввести в память и произ-1ести вь.числения, необходимые для прогнозирования будущей ситуации. Поэтому в дополнение к аналоге ой машине устанавлигается цифре >ая. Чтобы ввести в нее нужную информацию, непрерывный сигнал приходится дробить, превращать в дискретный

До сих пор в аналоговых и цифровых машинах применялись совершенно разные элементы, и лишь недавно положение изменилось с поя¹ 1ением приборов с заряда., ой ci лзью — ПЗС.

Рабо~а этих приборос осноьзна не на токах и напряжениях, как в су-щеспующих устройствах, а на передаче пакетог» зарядив. Если прибор считает отдельные пакеты, он рабо-теет как цифровая машина. Если же он учитывает полный заояд, егс работа подобна работе аналоговой машины.

Первые ПЗС, созданные 3. Бойлем и Д. Смитом в лабораториях Белле,, представляли гобой ряд близко расположенных электродов на слое двуокиси KpeMi ия, нанесенном на крем-ниелую пластинку. Двуокись кремния — электроизолятор, кремний — полупроводник. Если к электродам приложить напряжение, под ними в кремнии появятся зоны с различными потенциальными «ямами». В этих «ямах» на границе между кремнием и дт/окисью кремния можно накапливать заряды. Величина заряда меняется с изменением напряжения на электродах.

Если электроды расположить близко один к другому, то пакеты зарядов можно перекачивать из «ямы» в «яму»

Приборы Бойля — Смита для запасания и передачи одного пакета

зарядоЕ используют три электрода. Серии из трех электредов, где каждый третий электрод связан с запирающей линией, обргзуют трехлинейный (разосмещающий регистр (t с. <).

Когда элек .роды последо >а-тельно переключаются и пакеты зарядов «прогоняю, ся» через образец, прибор работает как аналоговая линия задержки, причем >ре*.я задержки зависит от скорости переключения электродо ■ и чигла серий.

Главная трудность в создании надежных ПЗС заключаете]. » том, что пакет передается неполностью при движении от электрода к электроду. Из-за конечной скорости передачи пакет постепенно размазывается, и в длинных регистрах сигнал может затеряться по дороге. Есть несколько способе преодоления этой трудности.

Один из них получил название «жирный нуль». Он состоит в .ом, что все зоны, которые могут захваты! ать заряды, специально «подкармливают», чтобы снизить их аппетит.

Другой способ — его назвали «метод засыпанного русла» — позво-

52