Brevet FR2462820A2 — publié le 19810213

FR 2462820 A2 19810213 FR 7919655 A 19790731 La présente addition a pour objet des perfectionnements au dispositif de filtrage utilisant le transfert de charges électriques dans un semi-conducteur selon le brevet principal. Le dispositif de filtrage décrit dans le brevet principal est constitué par au moins un filtre analogique, du deuxième ordre au moins, en série avec un filtre transversal à transfert de charges electriques. Les filtres analogiques utilisés peuvent être des filtres à capacités commutées. Ils peuvent aussi être constitués par un ou plusieurs amplificateurs à transistors bipolaires ou MOS, associés à un réseau de résistances et de capacités. Le filtre transversal à transfert des charges peut comporter des coefficients positifs et négatifs ou bien uniquement des coefficients positifs. En modifiant les caractéristiques des filtres analogiques et du filtre transversal à transfert des charges, on peut obtenir de nombreux dispositifs de filtrage, qui présentent chacun des avantages particuliers. La présente addition concerne un dispositif de filtrage très performant. Ce dispositif de filtrage comporte, rapportés sur un substrat en céramique multi-couches sur lequel sont réalisées toutes les connexions nécessaires: - un filtre à transfert de charges du type CCD, à coefficients de pondération positifs, réalisé sur un substrat semi-conducteur en silicium de type N et à doubles grilles ; - deux amplificateurs bipolaires, chacun de ces amplificateurs étant associé à un réseau de résistances et de capacités réalisées en couches minces sur le substrat en céramique. Les amplificateurs constituent avec le réseau auquel ils sont associés deux filtres analogiques du deuxième ordre en série avec l'entrée et la sortie du filtre CCD - une horloge CMOS qui commande le filtre CCD. Le dispositif de filtrage selon la présente addition est donc obtenu en réalisant séparément le filtre CCD, les deux amplificateurs bipolaires et l'horloge CMOS. Ces éléments sont ensuite rapportés sur un même substrat en céramique multI-couches sur lequel sont réalisés en couches minces les deux réseaux de résistrces et de capacités associés à chaque amplificateurb Sur le substrat e:, céramique multicouches sont également réalisées les connexioi1s entre les différeni::s 'ernents du dispositif de filtrage, les connexions asjurant l'alimentasion de ces éléfnents et les connexions d'entrée-sortie du dispositif de llrfage. I1 est possible pour des raisons de commodité p - que de rapportez les éléments qui constituent le dispositif de filtrage sur deux sllbstiats en céramiques multi-couches distincts et connectés électriquement, par soudure par exemple. Ainsi, le filtre CCD et l'horloge CMOS peuvent être rapportés sur un substrat en céramique multi-couches et les amplificateurs bipolaires peuvent être rapportés sur un autre substrat en céramique multi-couches sur lequel sont réalisées en couches minces les résistances ét les capacités associées aux amplificateurs bipolaires. I1 peut êtr.e intéressant de réaliser un dispositif de filtrage à deux voies identiques en parallèle. Dans ce cas, on réalise sur le même substrat en silicium de type N deux filtres CCD à coefficients de pondération positifs et à doubles grilles. Ce substrat en silicium est rapporté sur un substrat en céramique sur lequel sont également rapportés quatre amplificateurs bipolaires et une horloge CMOS qui commande les deux filtres CCD et sur lequel sont réalisés en couches minces les réseaux de résistances et de capacités associés aux amplificateurs. Le dispositif de filtrage à deux voies, comme celui à une voie, peut être réalisé sur deux substrats en céramique multi-couches distincts. Le dispositif de filtrage selon la présente addition est très performant. Le filtre à transfert de charges qu'il utilise est du type CCD (Charge-Coupled Devices) selon la terminologie anglo-saxonne d'usage. I1 est à doubles grilles, c'est-àdire que deux couches d'oxyde recouvrent le silicium et qu'une série de grilles est déposée sur chaque couche d'oxyde. Du fait de l'adjonction des filtres analogiques, le nombre de coefficients de pondération (tous positifs) de ce filtre peut être réduit tout en conservant les mêmes performances. L'horloge en technologie CMOS ne demande qu'une très faible consommation de puissance et les amplificateurs à transistors bipolaires présentent des performances élevées. La sortie du dispositif se fait sur basse impédance (600 ). Tout en consommant une faible puissance, ce dispositif a de bonnes performances au point de vue de la dynamique, de la distorsion harmonique, de l'ondulation dans la bande et de la dispersion des caractéristiques. La diaphonie entre deux voies parallèles est faible. REVENDICATIONS 1. Dispositif de filtrage utilisant le transfert de charges électriques dans un semi- conducteur selon la revendication 4 du brevet principal, caractérisé en ce qu'il comporte, rapportés sur un substrat en céramique multi-couches sur lequel sont réalisées les connexions: - un filtre à transfert de charges du type CCD, à coefficients de pondération positifs, réalisé sur un substrat semi-conducteur en silicium de type N et à doubles grilles - deux amplificateurs bipolaires, chacun de ces amplificateurs étant associé à un réseau de résistances et de capacités réalisées en couches minces sur le substrat en céramique, les amplificateurs constituant avec le réseau auquel ils sont associés deux filtres analogiques du deuxième ordre en série avec l'entrée et la sortie du filtre CCD - une horloge CMOS qui commande le filtre CCD. 2. Dispositif de filtrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat en silicium de type N porte deux filtres à transfert de charges du type CCD, à coefficients de pondération positifs et à doubles grilles et en ce que la même horloge CMOS commande ces deux filtres CCD. 3. Dispositif de filtrage selon l'une des revendications l ou 2, caractérisé en ce que le substrat en silicium portant le ou les filtres CCD, les amplificateurs bipolaires et l'horloge CMOS sont rapportés sur le même substrat en céramique multi-couches sur lequel sont réalisés en couches minces les réseaux de résistances et de capacités associés aux amplificateurs bipolaires. 4. Dispositif de filtrage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le substrat en silicium portant le ou les filtres CCD et l'horloge CMOS sont rapportés sur un substrat en céramique multi-couches distinct de celui sur lequel sont rapportés les amplificateurs bipolaires et sont réalisés en couches minces les réseaux de résistances et de capacités associés aux amplificateurs bipolaires, les deux substrats en céramique multi-couches étant connectés électriquement.