JPS6252968B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6252968B2 JPS6252968B2 JP14746979A JP14746979A JPS6252968B2 JP S6252968 B2 JPS6252968 B2 JP S6252968B2 JP 14746979 A JP14746979 A JP 14746979A JP 14746979 A JP14746979 A JP 14746979A JP S6252968 B2 JPS6252968 B2 JP S6252968B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitance
- switch
- output
- input
- clock pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H15/00—Transversal filters
Landscapes
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はLSIフイルタとして、スイツチド・キ
ヤパシタを用いたトランスバーサル・フイルタに
関するものである。
ヤパシタを用いたトランスバーサル・フイルタに
関するものである。
従来トランスバーサル・フイルタとしては
CCD(電荷結合デバイス)を用いたものがあ
る。これはCCD遅延線の各ノードの電荷量を検
出し、その値に或る係数を重みづけし、それらを
加算することによつて得られるもので、第1図に
その原理を示す。
CCD(電荷結合デバイス)を用いたものがあ
る。これはCCD遅延線の各ノードの電荷量を検
出し、その値に或る係数を重みづけし、それらを
加算することによつて得られるもので、第1図に
その原理を示す。
図で1は入力端、D1〜DoはCCD遅延線、V1〜
Voは各CCD遅延線のノード電圧、2―1〜2―
nは重づけ係数器、3は加算器、4は出力端を示
す。これはn段の遅延線フイルタの例で、入力信
号によつて得られる。
Voは各CCD遅延線のノード電圧、2―1〜2―
nは重づけ係数器、3は加算器、4は出力端を示
す。これはn段の遅延線フイルタの例で、入力信
号によつて得られる。
各ノードの電圧をVKとし、それにかかる重み
づけ係数をhK(K=1,2……n)とし、サン
プリング周波数をクロツクパルスの周期TCと同
じ周波数Cとすると、出力端4からの出力Vout
は となる。
づけ係数をhK(K=1,2……n)とし、サン
プリング周波数をクロツクパルスの周期TCと同
じ周波数Cとすると、出力端4からの出力Vout
は となる。
この様な原理を用いたCCDトランスバーサ
ル・フイルタの実例として電極分割形トランスバ
ーサル・フイルタがある。これは各ノード電圧の
重みづけをK番目の電極が(1+hK):(1−
hK)の比となるように構成され、各電極よりの
出力はOp―Ampにより検出されるような構成の
フイルタである。
ル・フイルタの実例として電極分割形トランスバ
ーサル・フイルタがある。これは各ノード電圧の
重みづけをK番目の電極が(1+hK):(1−
hK)の比となるように構成され、各電極よりの
出力はOp―Ampにより検出されるような構成の
フイルタである。
また、LSIフイルタとしてスイツチド・キヤパ
シタ(以下S・C・Fと記す)を用いたCODEC
用フイルタなどが研究開発されている。
シタ(以下S・C・Fと記す)を用いたCODEC
用フイルタなどが研究開発されている。
このフイルタはスイツチド・キヤパシタ,演算
増巾器(以下Op―Ampと記す)等で構成されて
いる。斯様にS・C・Fも電極分割形CCDトラ
ンスバーサルフイルタもOp―Ampが使用されて
いる。Op―AmpをLSIフイルタの中に組込むと
次の点で制約をうける。
増巾器(以下Op―Ampと記す)等で構成されて
いる。斯様にS・C・Fも電極分割形CCDトラ
ンスバーサルフイルタもOp―Ampが使用されて
いる。Op―AmpをLSIフイルタの中に組込むと
次の点で制約をうける。
(1) 高い利得で使用するとき、使用周波数帯域を
広帯域化きない。
広帯域化きない。
(2) 高次のフイルタの構成ではOp―Ampも次数
だけ増加するので、Op―Ampの個数も増加す
るためOp―Ampによる電力消費量が増加する
ので高次のフイルタが作り難い。
だけ増加するので、Op―Ampの個数も増加す
るためOp―Ampによる電力消費量が増加する
ので高次のフイルタが作り難い。
本発明は、上記の次点を除くためOp―Ampを
使用しないLSIフイルタを提供するものである。
使用しないLSIフイルタを提供するものである。
本発明のフイルタの構成において、n×n個の
静電容量をn行n列に配置し、行の各静電容量を
トランスバーサル・フイルタの係数に応じた値に
重づけし、各静電容量ごとにT時間おきの信号を
スイツチによりτ(<T)時間、入力側に結線す
ることにより入力信号を充電し、その周期の残り
のT―τ時間に各行1個の静電容量を順次、トラ
ンスバーサル・フイルタ構成に従つた順序で選
び、出力端に結線することにより出力信号を得る
ことを特徴としている。
静電容量をn行n列に配置し、行の各静電容量を
トランスバーサル・フイルタの係数に応じた値に
重づけし、各静電容量ごとにT時間おきの信号を
スイツチによりτ(<T)時間、入力側に結線す
ることにより入力信号を充電し、その周期の残り
のT―τ時間に各行1個の静電容量を順次、トラ
ンスバーサル・フイルタ構成に従つた順序で選
び、出力端に結線することにより出力信号を得る
ことを特徴としている。
この方法によればフイルタ構成にOp―Ampを
必要としないから、 (1) 使用周波数を高周波帯域まで伸ばすことが出
来る。
必要としないから、 (1) 使用周波数を高周波帯域まで伸ばすことが出
来る。
(2) 能動素子としてはC・MOSのスイツチを使
用するので電力消費量もOp―Ampに比して極
めて少ない。従つて高次のフイルタが設計でき
る。
用するので電力消費量もOp―Ampに比して極
めて少ない。従つて高次のフイルタが設計でき
る。
等の利点を持つLSIフイルタが実現できる。
次に本発明を図について説明する。
第2図は本発明のトランスバーサル・フイルタ
のクロツクパルスのタイムチヤートを示す。
のクロツクパルスのタイムチヤートを示す。
図で2―1は書き込み信号のクロツクパルス、
2―2は読み出しクロツクパルスを表わし、横軸
は時刻tを表す。
2―2は読み出しクロツクパルスを表わし、横軸
は時刻tを表す。
書き込み信号2―1のうち2―1―1はスイツ
チS1jを動作させ、クロツクパルスで静電容量
C11,C12,C13,……C1oに入力信号を充電させ
る。
チS1jを動作させ、クロツクパルスで静電容量
C11,C12,C13,……C1oに入力信号を充電させ
る。
2―1―2はスイツチS2jを動作するクロツク
パルスで、2―1―3はスイツチS3jを、2―1
―4はスイツチS4jを、……2―1―nはスイツ
チSojを夫々動作させるクロツクパルスで、
夫々静電容量C21,C22,C23,…C2o、C31,
C32,C33…C3o、C41,C42,C43…C4o、……Co
1,Co2,Co3…Cooを充電させる。
パルスで、2―1―3はスイツチS3jを、2―1
―4はスイツチS4jを、……2―1―nはスイツ
チSojを夫々動作させるクロツクパルスで、
夫々静電容量C21,C22,C23,…C2o、C31,
C32,C33…C3o、C41,C42,C43…C4o、……Co
1,Co2,Co3…Cooを充電させる。
読み出しクロツクパルス2―2のうち、2―2
―1はスイツチSj(n−j+2)を動作するクロ
ツクパルス、2―2―2はスイツチSj(n−j+
3)を動作させるクロツクパルス、2―2―3は
スイツチSj(n−j+4)を、……2―2―nは
スイツチSj(n−j+1)を夫々動作させるクロ
ツクパルスである。
―1はスイツチSj(n−j+2)を動作するクロ
ツクパルス、2―2―2はスイツチSj(n−j+
3)を動作させるクロツクパルス、2―2―3は
スイツチSj(n−j+4)を、……2―2―nは
スイツチSj(n−j+1)を夫々動作させるクロ
ツクパルスである。
第3図は本発明のトランスバーサル・フイルタ
の入力信号の書き込み読み出しを図で説明するも
のである。
の入力信号の書き込み読み出しを図で説明するも
のである。
書き込み,読み出しは第2図のクロツクパルス
によつて行われる。
によつて行われる。
説明の都合上、64ケの静電容量が8行×8列に
配置され、各行の静電容量は夫々所望の伝送特性
に適合するように重みづけされ、各列の静電容量
は同一であるとする。図で7は静電容量行で3
1,32……38の入力信号による充電の状況を
示す。8―1は31,22,13の読み出しを表
わし、8―2は84,75,66,57,48の
読み出しを表わす。
配置され、各行の静電容量は夫々所望の伝送特性
に適合するように重みづけされ、各列の静電容量
は同一であるとする。図で7は静電容量行で3
1,32……38の入力信号による充電の状況を
示す。8―1は31,22,13の読み出しを表
わし、8―2は84,75,66,57,48の
読み出しを表わす。
図の中の数字は静電容量のサフイツクスで、例
えば11はC11を意味し、12はC12を意味する。
またV3T,V2T,V1T,V0T,V-Tは入力信号に
よつて充電された静電容量の電位を表わし、Tは
時間間隔を示す。
えば11はC11を意味し、12はC12を意味する。
またV3T,V2T,V1T,V0T,V-Tは入力信号に
よつて充電された静電容量の電位を表わし、Tは
時間間隔を示す。
第2図の書き込みクロツクパルス2―1によつ
て図の上方よりの静電容量行11,12,13…
…18,21,22,23……28等が各行毎に
入力信号をT時間の間隔で充電しているものとす
る。
て図の上方よりの静電容量行11,12,13…
…18,21,22,23……28等が各行毎に
入力信号をT時間の間隔で充電しているものとす
る。
第2図の書き込みクロツクパルス2―1―3に
よつて静電容量行7がτ(<T)の期間、同時に
充電され、次のT―τ時間に読み出しクロツクパ
ルスによつて静電容量31,22,13,84,
75,66,57,48の電荷が読み出される。
その時の読み出し出力Vout(3T)は、 Vout(3T)=C31V(3T)+C22V(2T)+C13V(1T)+/CT C84V(0T)+C75V(−1T)+…+C48V(−4T)/ ここにCT=C31+C22+C13+C84+C75+……+
C48となる。
よつて静電容量行7がτ(<T)の期間、同時に
充電され、次のT―τ時間に読み出しクロツクパ
ルスによつて静電容量31,22,13,84,
75,66,57,48の電荷が読み出される。
その時の読み出し出力Vout(3T)は、 Vout(3T)=C31V(3T)+C22V(2T)+C13V(1T)+/CT C84V(0T)+C75V(−1T)+…+C48V(−4T)/ ここにCT=C31+C22+C13+C84+C75+……+
C48となる。
次の静電容量行41,42,43……48につ
いても上記と同様に書き込み読み出しが行なわ
れ、その読み出し出力Vout(4T)は Vout(4T)=C41V(4T)+C32V(3T)+C23V(2T)+/CT C85V(1T)+C76V(0T)+…+C58V(−3T)/ 以下同様な手法で書き込み読み出しが行なわれ
る。
いても上記と同様に書き込み読み出しが行なわ
れ、その読み出し出力Vout(4T)は Vout(4T)=C41V(4T)+C32V(3T)+C23V(2T)+/CT C85V(1T)+C76V(0T)+…+C58V(−3T)/ 以下同様な手法で書き込み読み出しが行なわれ
る。
第4図は本発明の実施例であつて、スイツチを
持つた静電容量がn行n列に配置されている図
で、11は入力端子、12は出力端子、13は
A1〜Aoのトランスバーサル・フイルタの重みづ
け係数を持つ係数器で、静電容量行の各静電容
量、例えば14のときはC11はA1の重づけ係数
を、C12はA2の重みづけ係数を、C13はA3の重み
づけ係数を、……C1oはAoの重みづけ係数を付
与される。15,16についても同様な静電容量
行である。各列の静電容量は同一容量の静電容量
である。17は静電容量に直結したスイツチ群
で、入,出力、中点を有し、図中スイツチS11は
静電容量C11に接続され、S12はC12に、S13はC13
に…S1oはC1oに夫々接続されている。
持つた静電容量がn行n列に配置されている図
で、11は入力端子、12は出力端子、13は
A1〜Aoのトランスバーサル・フイルタの重みづ
け係数を持つ係数器で、静電容量行の各静電容
量、例えば14のときはC11はA1の重づけ係数
を、C12はA2の重みづけ係数を、C13はA3の重み
づけ係数を、……C1oはAoの重みづけ係数を付
与される。15,16についても同様な静電容量
行である。各列の静電容量は同一容量の静電容量
である。17は静電容量に直結したスイツチ群
で、入,出力、中点を有し、図中スイツチS11は
静電容量C11に接続され、S12はC12に、S13はC13
に…S1oはC1oに夫々接続されている。
スイツチ群18,19も17と同じ形式のスイ
ツチで、C21はS21に、C22はS22に、C2oはS2o
に、またCo1はSo1に、Co2はSo2にCooはSooに
夫々接続されている。20はアースである。
ツチで、C21はS21に、C22はS22に、C2oはS2o
に、またCo1はSo1に、Co2はSo2にCooはSooに
夫々接続されている。20はアースである。
第5図は静電容量に正係数を与えるためのスイ
ツチと静電容量の組合せを示す図で、図において
21はスイツチで、21―1は入力側の接点、2
1―2は中点、21―3は出力側の接点、21―
4は各接点に接続する接触子、22は静電容量で
ある。
ツチと静電容量の組合せを示す図で、図において
21はスイツチで、21―1は入力側の接点、2
1―2は中点、21―3は出力側の接点、21―
4は各接点に接続する接触子、22は静電容量で
ある。
この場合、入力端子INよりの入力信号が21
―1を通つて静電容量22に充電されると電荷は
アースに対し正となるから、接触子21―4が2
1―3に接続されれば入力信号は正の状態で出力
端子OUTから出力される。
―1を通つて静電容量22に充電されると電荷は
アースに対し正となるから、接触子21―4が2
1―3に接続されれば入力信号は正の状態で出力
端子OUTから出力される。
第6図は負係数を与えるときに用いられる静電
容量とスイツチとの組合せである。
容量とスイツチとの組合せである。
図で23,25はスイツチ、24は静電容量を
示す。
示す。
入力端子INに入力信号が入力されると、スイ
ツチ23の23―1を経て、静電容量24に充電
される。この時の電荷の正負は25―1につなが
るアース20′側が負である。
ツチ23の23―1を経て、静電容量24に充電
される。この時の電荷の正負は25―1につなが
るアース20′側が負である。
この電荷が出力される時はスイツチ23の接触
子23―4が23―3につながれてアース20に
接続され、スイツチ25の接触子25―4が25
―3につながれると静電容量の正負が反転され
て、入力信号は負係数を与えられた信号として出
力される。
子23―4が23―3につながれてアース20に
接続され、スイツチ25の接触子25―4が25
―3につながれると静電容量の正負が反転され
て、入力信号は負係数を与えられた信号として出
力される。
第5図,第6図により説明した正係数,負係数
はトランスバーサル・フイルタの伝送特性によつ
て使用されるものである。
はトランスバーサル・フイルタの伝送特性によつ
て使用されるものである。
第7図は本発明に使用される電子スイツチでC
MOSによるトランジスタスイツチで端子26
よりのクロツクパルスによつてスイツチがON,
OFFされる。図でINは入力端子、OUTは出力端
子、27はインバータでクロツクパルスが反転さ
れる。28,29はPチヤンネルのMOSトラン
ジスタ、30,31はNチヤンネルのMOSトラ
ンジスタで、28と30,29と31とでC
MOSトランジスタとなつている。Cijは静電容量
である。
MOSによるトランジスタスイツチで端子26
よりのクロツクパルスによつてスイツチがON,
OFFされる。図でINは入力端子、OUTは出力端
子、27はインバータでクロツクパルスが反転さ
れる。28,29はPチヤンネルのMOSトラン
ジスタ、30,31はNチヤンネルのMOSトラ
ンジスタで、28と30,29と31とでC
MOSトランジスタとなつている。Cijは静電容量
である。
図で26よりクロツクパルスが入力されると
MOSトランジスタ29と30に入力され、同時
にインバータ27により前記クロツクパルスが反
転されてMOSトランジスタ28と31に入力さ
れる。クロツクパルスがHigh levelの時28,3
0は導通され、29,31は不導通状態となり
INよりの入力信号は電子スイツチ28,30を
経て静電容量Cijに充電される。次にクロツクパ
ルスがHigh Level(第2図)よりLow Level
(第2図)になると28,30は不導通状態とな
り、29,31が導通状態となつて、スイツチ2
9,31を経てCijの電荷が出力端子OUT側に接
続される。
MOSトランジスタ29と30に入力され、同時
にインバータ27により前記クロツクパルスが反
転されてMOSトランジスタ28と31に入力さ
れる。クロツクパルスがHigh levelの時28,3
0は導通され、29,31は不導通状態となり
INよりの入力信号は電子スイツチ28,30を
経て静電容量Cijに充電される。次にクロツクパ
ルスがHigh Level(第2図)よりLow Level
(第2図)になると28,30は不導通状態とな
り、29,31が導通状態となつて、スイツチ2
9,31を経てCijの電荷が出力端子OUT側に接
続される。
トランスバーサル・フイルタの動作を第2図,
第4図を用いて説明する。
第4図を用いて説明する。
第4図で、入力端子11より入力信号が入力信
号が入力され、第2図の書き込みクロツクパルス
2―1―1によつてスイツチS1j(S11,S12…S1
o)が入力側に接続されると入力信号は静電容量
行C11,C12…C1oをτ(<T)時間充電する。次
にt1からT時間後に書き込みパルス2―1―2に
よつてスイツチS2j(S21,S22,S23…S2o)が動
作して……入力側に静電容量行C21,C22,C23…
C2oが接続され入力信号を充電する。
号が入力され、第2図の書き込みクロツクパルス
2―1―1によつてスイツチS1j(S11,S12…S1
o)が入力側に接続されると入力信号は静電容量
行C11,C12…C1oをτ(<T)時間充電する。次
にt1からT時間後に書き込みパルス2―1―2に
よつてスイツチS2j(S21,S22,S23…S2o)が動
作して……入力側に静電容量行C21,C22,C23…
C2oが接続され入力信号を充電する。
入力信号によつて各行の静電容量がT時間の間
隔で充電された次にt1−t0=T/2時間後にスイツチ Sj(n−j+2)が,t3−t0=T+T/2時間後にス イツチSj(n−j+3)が、t5−t0=2T+T/2時間 後にスイツチSj(n−j+4)が夫々動作して出
力側に接続されT−T/2=T/2時間充電された入力
信 号を出力する、この状況はすでに第3図で説明し
た通りである。
隔で充電された次にt1−t0=T/2時間後にスイツチ Sj(n−j+2)が,t3−t0=T+T/2時間後にス イツチSj(n−j+3)が、t5−t0=2T+T/2時間 後にスイツチSj(n−j+4)が夫々動作して出
力側に接続されT−T/2=T/2時間充電された入力
信 号を出力する、この状況はすでに第3図で説明し
た通りである。
いま、i行の静電容量に充電される入力電荷は
Qij=Cij Vin〔it〕,j=1〜n
出力電圧Vout(iT)は
ここにa=i+1−((n−j+i+1))
(( ))はnを法とする整数
いま(2)式において、l=((n−j+i+1)),hl
=C0・A(l)とすれば、 となりトランスバーサル・フイルタを表わす。以
上、LSIフイルタとして、Op―Ampを用いない
トランスバーサルフイルタをキヤパシタスイツチ
ングすることにより実現可能となる。
=C0・A(l)とすれば、 となりトランスバーサル・フイルタを表わす。以
上、LSIフイルタとして、Op―Ampを用いない
トランスバーサルフイルタをキヤパシタスイツチ
ングすることにより実現可能となる。
第1図はトランスバーサル・フイルタの原理図
で、第2図は本発明のトランスバーサル、フイル
タの書き込み、読み出し出力を動作させるクロツ
クパルスのタイムチヤート、第3図は、本発明の
書き込み信号及び読み出し出力を説明するための
図、第4図は本発明の実施例を示す図、第5図は
正係数を与える回路、第6図は負係数を与える回
路を示す図、第7図はトランジスタスイツチを示
す図である。
で、第2図は本発明のトランスバーサル、フイル
タの書き込み、読み出し出力を動作させるクロツ
クパルスのタイムチヤート、第3図は、本発明の
書き込み信号及び読み出し出力を説明するための
図、第4図は本発明の実施例を示す図、第5図は
正係数を与える回路、第6図は負係数を与える回
路を示す図、第7図はトランジスタスイツチを示
す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 静電容量がn行n列のマトリツクス状に配置
され、該静電容量の各々は入、出力端子に接続さ
れる切替スイツチを有するとともに、前記各静電
容量の各行のそれぞれの静電容量はトランスバー
サル・フイルタの係数が重みづけられ、 I行J列から前記静電容量の充電を開始するに
際し、 行数が1づつ増加する方向に順次行毎の静電容
量をT時間間隔で入力信号をτ(<T)時間だけ
充電するように前記切替スイツチを制御し、 行数が1づつ減少し、列数が1づつ増加する方
向の静電容量が蓄積した充電電荷を出力端子に出
力するように前記切替スイツチを制御して出力信
号を得るように構成したことを特徴とするトラン
スバーサル・フイルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14746979A JPS5671324A (en) | 1979-11-14 | 1979-11-14 | Transversal filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14746979A JPS5671324A (en) | 1979-11-14 | 1979-11-14 | Transversal filter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5671324A JPS5671324A (en) | 1981-06-13 |
| JPS6252968B2 true JPS6252968B2 (ja) | 1987-11-09 |
Family
ID=15431080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14746979A Granted JPS5671324A (en) | 1979-11-14 | 1979-11-14 | Transversal filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5671324A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6964890B1 (en) | 1992-03-17 | 2005-11-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for forming the same |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59161117A (ja) * | 1983-03-04 | 1984-09-11 | Nec Corp | スイツチト・キヤパシタ形ケ−ブル等化器 |
| JP5554464B2 (ja) * | 2006-04-07 | 2014-07-23 | パナソニック株式会社 | フィルタ装置 |
| CN101454975B (zh) * | 2006-06-08 | 2011-08-24 | 松下电器产业株式会社 | 离散滤波器、采样混频器以及无线装置 |
-
1979
- 1979-11-14 JP JP14746979A patent/JPS5671324A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6964890B1 (en) | 1992-03-17 | 2005-11-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for forming the same |
| US7564057B1 (en) | 1992-03-17 | 2009-07-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having an aluminum nitride film |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5671324A (en) | 1981-06-13 |
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