Якщо до одного з електродів прикласти високий позитивний потенціал, то область напівпровідника під ним буде збідненою “дірками” і в ній створеться потенційна яма. Якщо забезпечити позитивний потенціал +j достатньо великим, то напівпровідникова пластина поблизу електроду змінить тип провідності ( вона стане n - типу ). В любому випадку потенційна яма довго порожньою не буде, так як до неї швидко почнуть притягуватися від’ємні заряди, що появляються за рахунок термогенерації в тілі напівпровідника.
Рис.2.50.
Пристрій ПЗЗ працюють за рахунок накопичення і руху зарядів від однієї потенційної ями до іншої. Трифазна система ПЗЗ найбільш зручна для забезпечення зсуву заряду в одному напрямку вздовж пристрою. Якщо в структуру напівпровідника внесений заряд, то при максимальному потенціалі j1 він накопичується під першим електродом. Для переміщення під другий електрод спочатку j1 зменшується і стає тимчасово j1 = j2. Після цього потенціал j2 зростає. В наслідок під j2утворюється потенційна яма і заряд стікає під j2. Для переводу потенціалу під j3 j1 = 0 j2 = jм/2 j3 = jмдеjм - максимальний потенціал і т. п. Пересування наступних потенціалів відбувається послідовно. ПЗЗ придатні для зберігання як цифрової інформації, так і аналогової; так як можливо заповнити порожнину ям за рахунок термогенерації, то ПЗЗ можуть працювати тільки в динамічних режимах.
В ПЗЗ є ряд причин втрати заряду, тому його постійно необхідно поновлювати. Швидкість руху заряду хоча і велика, але обмежена. Має місце темновий струм за рахунок термогенерації електронно - діркових пар. Це сприяє заповненню потенційних ям і спотворює сигнал. Але розроблені ефективні методи боротьби з вказаними недоліками. На рис. 2.51 приводиться варіант ПЗЗ з елементами запису і зчитування інформації.
Вхідна область діє як витік, З1 - затвор, З2 - стік. Стробуюча напруга U1 подається на З1, а вхідний сигнал діє на вхідну дифузійну область. Величина заряду витоку визначається рівнем сигналу і коли приходить стробуючий імпульс, перша потенційна яма під З2 заповнюється до цього рівня. Заряд також заповнює потенційну яму під З1, але коли знімається страбіруюча напруга U1 - заряд повертається до витоку.
В вихідному каскаді дифузійна n - область діє як стік. Постійне зміщення на З5 служить для розв’язки стоку від впливу тактових імпульсів. Заряд від З4 проходить через цей потенційний бар’єр і детектується як вихідний сигнал в стоковій дифузійній області. Практично безпосередньо на підложці ПЗЗ розташовані і підсилювачі для підвищення рівня вихідного сигналу. Їх також можна використовувати для отримання незнищуваного зчитування вздовж лінії ПЗЗ. ПЗЗ можуть бути використані для зберігання аналогової та цифрової інформації або для запису і запам’ятовування оптичного сигналу. Якщо на вхід подати аналоговий сигнал, то він автоматично відбирається і зсувається з тактовою частотою так, що на виході з’являється вхідний сигнал, але затриманий і у вигляді імпульсів, модульованих по амплітуді. Для відновлення сигналу його необхідно підсилити і відфільтрувати. Враховуючи дискретний характер передачі інформації, ПЗЗ можуть бути використані в якості регулюємих ліній затримки.
Рис.2.51.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.