Техника - молодёжи 1976-02, страница 56
л№тн_ь алюминиевым шkifua " '"Г. " DAKKVtMHVfSb lAcnIP Л g g ЧРШНИИ П-'ИП* T- кремнии p типа о 1- ЧТЕНИЕ запись ЗОНА V.»-5V V.-IOV V.=-I5v УСИЛЕНИЕ СИГНААА пЮАчнди ЗОНА НЕПРОЗРАЧНО < выходной -етис- BbiXOA 3-- НЕПРОЗРАЧНЫЙ вых1чнок "1 Н.1Р 3MXJA СИ1НАЛА НА ВНДкивЮТЛ на КНЛЕОРЫХПЛ НЕП ОпРАЧМЫЕ У НОАО чИ "- ШН 4N6 ляет повысить КПД К 10 раз, снизить уровень шумов и упеличить га-зоры м :ж, у электродами (рис 2). Однако при этом сам прибор становится сложнее и дороже. О^лС из основ -1ых преимуществ ПЗС перед сс -эеменными полупроводниковыми устроистгами — ысо-кая компактность. Огна из фирм, например, дел^еи блоки памяти на 9 тыс. бит; другая компания выпустила блок на 16 тыс. бит с быстро-дейст1 ием 64 микросекунды. Сейчас ПЗС изготовляются на стандартных чремни . >ых пластинах с литографским нанесением электродс-j. Снизить стоимость их изготов..ения специалисты рассчитывают с помощью электронных пучков и лв?прных лучей. Сейчас, когда принцип /тействия приборов с зарядовой связью выяснен достаточно подробно, оснопгое внимание специалистов направлено на разработку методе в их практического использс ания. В одной из схем ПЗС применена серпемтиннья структура, где i ход и выход каждого звена замкнут с соседними (рис. 3). Весь массив данных прокачивается по >сей длине информационного тракта быстрее, чем за 10 микросекунд Однако такие сх^мы сложны в изготовлении и сильно греются при пропускании зарядсвых пакетов. На снимке: 100-элементный ПЗС, используемый в телевидении. с*>о~о П Б г и р л и из журнала «Нью Сайентист» Ганглия). На рисунках: 1. В трехфазном ПЗС под элентродом V, создается наиболее ггубоная потенциальная «яма», где скапливаются электроны. При переключении элеч-трогрв «яма» смещается. 2. В ПЗС типа «засыпанное русло» заряды собираются и передаются в п-глое. Контролируя толщину этого слоя и процент примесей, можно добиться рабочей чистоты в 100 мегагерц. Зоны между электродами защищены от внешних воздействий. 3. Серпентинная структура ПЗС применяется в том случае, когда данные дчижут ся с максимальной час-тогой и по пу^и обновляются. 4. Структура с последовательным, затем параллельным и вновь последовательным ходом сигналов. 5. Кадровая передача изображения в телеустановках: большая часть площади кремниевых пластинок не используется. 6. При к ежгинейной передаче сигнал из нолонок отображения передается в нолоьни хранения. С чувс- читель-ным усилителем тькая схема позволяет обнаружить заряд до 30 электронов! ПРОБЛЕМЫ И поиски В другой схеме многоканальный параллельный регистр перезамы-кеется на входе и ыхо,",е с общими сборными регистрами (рис. 4). В такой схеме скорость считывания сиг-налои увеличивается, плотность упа-коьки получается выше, а потери на нагрее снижаются. Наиболее чжное практическое применение ПЗС — создание теле-изионных камер без электроннолучевых трубок- Такие телекамеры размером с почтовую марку уже разработаны. Они позволяют получить исключительно отчетливое изо-боажение, которое можно напрямую записывать на видеоленту для домашних кассетных телеприемников. Телекамеры на ПЗС можно использовать для создания любительских телепередач. Для этого изображение надо спроецировать на фото 4увствг1телы,ый слой ПЗС, а потом воспроизвести иго. Здесь юза.ожны две схемы: или кадров з„, или меж.тинейная передача. Кадровая передача проще (рис. 5). Устройство состоит из трех зон: поверхности отображения, зоны временного хранения и ныводного регистра, » котором >ыходной сигнал преобразуется в видимое изображение. Межлинейная передача требует схем, состоящих из чередующихся .солона к изображения и хранения (рис. 6). О,чин из экспериментальных обс>аз-цо содержит J 90 колонок, в каждой из которых 2^0 сьеточ/ъствительных зон, перемеж |ющихся фазовым-*) регистрами на ПЗС. Сигнал отпеча-т>г1ь^ется на светочув ствительном слое, передается в регистры, а потом считн|в^ется. В этой системе развертка изображения идеальна, площадь кремние ib'iM пластин используемся полностью, а применение метода «засыпанного рус.та» с высоким КПД передачи обеспечивает хорошую _идимость цаже слабо освещенных объекто >. Телевидение не единственная облгеть применения приборе > с зарядовой сг>»зью. Они найдут себе применение в вычислительной технике, в радиолокации, в видеозьу-ковых системах, в электронно-акустической аппаратуре. Созданные всего лишь в 1969 голу прьборь. с зарядовой связью показывают, как быстро в наше время внедряются в жизнь достижения науки. В. CTEI . НОВ, инженео 53 |
