Brevet FR2522904A1 — publié le 19830909

La présente invention se rapporte à des convertis- seurs analogiques-numériques et en particulier à des convertisseurs analogiques-numériques o les bits du mot numérique sont développés séquentillement. L'allure à laquelle des signaux analogiques peuvent être convertis en mots numériques correspondants est limitée par la vitesse à laquelle peuvent être faites les comparai- sons des signaux On dispose actuellement de convertisseurs analogiquesnumériques (ADC) o des conversions très rapides sont obtenues par "conversion éclair" Dans un convertisseur éclair, un comparateur est employé pour chaque état possible de sortieet un nombre égal de tensions analogiques de comparaison doit être développé Ainsi, un ADC à N bits nécessite 2 N-1 comparateurs et 2 N-1 tensions de comparaison Par exemple, un convertisseur éclair à huit bits nécessite 255 comparateurs dont chacun compare le signal analogique à une portion m/256 de la tension de référence (o m est un nombre entier entre 1 et 255 inclus). Des circuits logiques numériques de combinaison développent le mot numérique à huit bits résultant des niveaux numé- riques à la sortie des 255 comparateurs. Les convertisseurs éclairs développent un nouvel échantillon numérique pour chaque cycle d'une horloge d'échantillonnage Comme ils nécessitent autant de comparateurs et de tensions de comparaison, les convertis- seurs éclairs ont tendance à nécessiter de très grandes surfaces sur un circuit intégré Cela a tendance à rendre le circuit intégré plus coûteux et plus difficile à produire De tels convertisseurs analogiquesnumériques éclairs peuvent également nécessiter des quantités sensibles de courant électrique pour fonctionner. Par ailleurs, des ADC à approximation successive ne nécessitent qu'un comparateur et déterminent le mot numérique à raison d'un bit à la fois Tandis que les bits sont déterminés, ils sont appliqués à un convertisseur numérique-analogique (DAC) dans une connexion de contre- réaction pour développer la tension de comparaison pour le 2 2522904 bit suivant Les ADC à approximation successive sont bien plus lents que les convertisseurs éclairs parce qu'il faut N cycles d'horloge pour chaque conversion complète, avec pour résultat que la fréquence de conversion n'est que de 1/Ncbafréquence d'horloge. Par conséquent, il est nécessaire de trouver un ADC, nécessitant moins de comparateurs et de tensions de comparaison tout en produisant encore un nouvel échantillon numérique pour chaque cycle de l'horloge d'échantillonnage. En conséquence, le dispositif de conversion analogique-numérique selon l'invention comprend un disposi- tif d'échantillonnage, pour produire, à ses sorties, des échantillons d'un signal analogique retardé en réponse à un signal d'horloge Un dispositif de stockage reçoit les signaux de bitsproduits par un certain nombre de compara- teurs en réponse aux signaux analogiques échantillonnés et aux signaux respectifs de référence Les signaux de référence sont développés en réponse aux signaux stockés de bits Un dispositif de sortie développe le mot numérique à partir des signaux de bitsdéveloppés par les comparateurs. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au coursde la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: les figures 1 et 5 sont des schémas partiellement sous forme de schéma-bloc, d'un dispositif selon l'inven- tion; les figures 2 et 7 montrent des formes d'onde de signaux utiles à la compréhension du fonctionnement des dispositifsdes figures 1 et 5, respectivement; la figure 3 est un schéma d'une partie du dispositif de la figure 1; la figure 4 est un organigramme se rapportant au fonctionnement du dispositif de la figure 1; et la figure 6 est un schéma représentant les niveaux d'énergie d'électrons sous une électrode de porte flottante dans le dispositif de la figure 5. Dans le mode de réalisation donné à titre d'exemple d'un dispositif comprenant le convertisseur analogique-numérique (ADC) de la présente invention que l'on peut voir sur la figure 1, une conversion analogique- numérique à quatre bits est accomplie dans une période de temps définie par quatre cycles d'un signal d'horloge d'échantillonnage CS Pendant tout cycle d'horloge, un mot numérique à quatre bits développé aux bornes de sortie des bits en parallèle Bl à B 8 est développé, qui représente la grandeur du signal analogique qui a été appliqué à la borne d'entrée de signaux vidéo analogiques 110 quatre cycles d'horloge plus tôt dans le temps. Bien que quatre cycles d'horloge soient requis pour accomplir une conversion numérique-analogique, les échantillons numériques de sortie sont développés aux bornes de sortie Bl à B 8 à la fréquence de récurrence du signal d'horloge Cela est dé au fait que pendant tout cycle d'horloge, quatre conversions sont accomplies, c'est-à-dire que quatre comparaisons séparées sont faites en parallèle pour développer: le bit le plus important (MSB) de l'échantillon de valeur analogique la plus récente, le second MSB de l'échantillon de valeur analogique la seconde plus récente, le troisième MSB de l'échantillon de valeur analogique la troisième plus récente et le bit le moins important (LSB) de l'échantillon de la valeur analogique la quatrième plus récente. Le fonctionnement détaillé du ADC de la figure 1 sera décrit en se référant aux formes d'onde de signaux de la figure 2 Le générateur 114 de signaux d'horloge d'échantillonnage développe des signaux d'horloge CS ayant une phase 01 que l'on peut voir sur la figure 2 b et une phase 02 qui est l'inversion de la phase 01 Une ligne à retard analogique à prises 112 est un dispositif de transfert de charge métal-oxyde semi-conducteur avec au moins quatre prises de sortie également espacées d'un temps d'horloge d'échantillonnage sur le dispositif. La ligne à retard 112 échantillonne le signal analogique présent à la borne d'entrée 110 pendant le temps o le signal d'horloge 01 est haut en chargeant un premier noeud interne à la tension du signal analogique. Quand la phase 01 devient basse et que la phase 02 devient haute, la charge au premier noeud interne est transférée à un second noeud interne La ligne à retard 112 comprend un certain nombre de ces premier et second noeuds internes le long desquels la charge est transférée en réponse au signal d'horloge CS. Comme chaque prise de sortie reçoit le signal analogique échantillonné de l'un des premiers noeuds internes lorsque la phase d'horloge 01 est haute et d'un second noeud interne correspondant quand la phase 02 est haute, le signal analogique échantillonné produit à chaque prise de sortie est présent pendant les deux moitiés du cycle d'horloge. L'échantillon de tension analogique "se déplace" à travers les prises Tl à T 4 en réponse à des cycles successifs du signal d'horloge CS. Par suite, la valeur analogique pendant un premier cycle d'horloge est, en réalité, échantillonnée et maintenue à la première prise Tl pendant ce cycle d'horloge, à la seconde prise T 2 pendant le second cycle, à la troisième prise T 3 pendant le troisième cycle d'horloge et ainsi de suite Le signal analogique donné à titre d'exemple est représenté sur la figure 2 a à une valeur de " 7 "t pendant le cycle d'horloge 2, une valeur de " 14 " pendant le cycle d'horloge 3 et une valeur de " O " pendant les cycles d'horloge 1 et 4 à 7 La séquence des valeurs échantillonnées correspondant à ce signal analogique est développée à la prise Tl, comme le montre la figure 2 c, et progresse le long de la ligne à retard 112 jusqu'aux prises successives T 2, T 3 et T 4, comme le montrent les figures 2 d, 2 e et 2 f respectivement, à des cycles successifs de l'horloge d'échantillonnage CS. 2522904 Le LSB de l'échantillon numérique a un poids de 2 O= 1, le bit suivant un poids de 21 = 2 et ainsi de suite jusqu'au MSB qui a un poids de 23 = 8 Pour la facilité de la description qui suit, des comparateurs C, des registres à décalage SR, des bornes de bitsde sortie B et des convertisseurs numériques-analogiques DAC sont désignés par un suffixe numérique correspondant au poids décimal du bit qu'ils sont employés à développer Par exemple, C 8, SR-8, B 8 et DAC-8 développent le MSB qui a un poids de 8 dans le système à quatre bits décrit ici à titre d'exemple. Quatre comparateurs C 8, C 4, C 2 et C 1 reçoivent les valeurs analogiques échantillonnées des prises T 1, T 2, T 3 et T 4 respectivement, de la ligne à retard 112 à leur borne d'entrée directe Le comparateur C 8 détermine le MSB, C 4 le second MSB, C 2 le troisième MSB, et C 1 le LSB des échantillons numériques Chaque comparateur reçoit à sa borne d'entrée inverse une tension de comparaison développée à partir d'un mot numérique de comparaison Pour chaque comparateur, le mot numérique comprend un niveau haut(" 1 ") à la position du bit à déterminer, un niveau bas ("O O ")pour toutes les positions des bits moins importants (s'il y en a) et la valeur des bits réelle (" 1 " ou " O ") pour toutes les positions des bits plus importants (s'il y en a) Dans le cas présent, les valeurs réelles des bits sont les valeurs des bits d'un mot numérique qui ont été développéespendant des cycles précédents de l'horloge d'échantillonnage comme faisant partie du processus de conversion séquentielle. A cette fin, les signaux de bitsà la sortie du comparateur sont stockés dans des registres à décalage SR-8, SR-4 et SR-2 en réponse au signal d'horloge CS Ces signaux de bii sont appliqués aux bornes d'entrée de registres à décalage respectifs: le comparateur C 8 au registre à décalage à trois étages SR-8, C 4 au registre à décalage à deux étages SR- 4 et C 2 au registre à décalage à un seul étage SR-2 Aucun dispositif de stockage n'est requis pour le LSB qui est développé directement par le comparateur C 1. Chaque bit de l'échantillon numérique est développé 6 2522904 pendant un intervalle d'horloge subséquent dans l'ordre de son importance décroissante, c'est-à-dire le MSB d'abord, puis le second MSB et ainsi de suite jusqu'au LSB De façon correspondante, la longueur du registre à décalage pour chaque bit augmente d'un étage afin d'augmenter l'importance des bits, c'est-à-dire aucun registre à décalage pour Bl le LSB, un registre à décalage à un étage pour B 2 le bit le plus important suivant et ainsi de suite jusqu'à un registre à décalage à trois étages pour B 8 le MSB Par suite, les bits correspondant au même échantillon de valeur analogique sont toujours un nombre égal d'étages de registre à décalage retiré des bornes de sortie B 8, B 4, B 2 et Bl afin d'y développer un mot d'échantillon numérique à quatre bits en parallèle Les bornes B 8, B 4 et B 2 relient à la sortie du dernier étage de décalage du registre à décalage associé. En d'autres termes, le nombre de cycles d'horloge du retard numérique introduit par les registres à décalage respectifs est choisi de façon que le nombre total de cycles d'horloge du retard introduit par la ligne à retard analogique 112 et par les registres à décalage SR soit le même pour chaque bit Lorsque I est un nombre entier et 21 est le poids du signal de biu stocké dans le registre à décalage donné, le registre à décalage a I étages de décalage Par ailleurs, quand J est un nombre entier représentant le nombre de cycles d'horloge du retard associé à une prise de sortie de la ligne à retard 112, la somme I+J pour la prise de la ligne à retard et le registre à décalage associé à tout bit est identique à la somme semblable pour chacun des autres bits Par exemple, le MSB est retardé de quatre cycles d'horloge comprenant un cycle dans la ligne à retard 112 et trois cycles dans le registre à décalage SR-8; le LSB est retardé de quatre cycles dans la ligne à retard 10 et n'a pas de registre à décalage C'est-à-dire que la somme I+J est égale à quatre pour le mode de réalisation de la figure 1. Des tensions de comparaison appliquées aux entrées inverses des comparateurs C 8, C 4, C 2 et C 1 sont développées par des convertisseurs numériques-analogiques DAC-8, DAC-4, DAC-2 et DAC-1, respectivement Chaque DAC reçoit des valeurs de bit réelles, des " 1 " et des " O ", à ses connexions pondérées d'entrée désignées par 8, 4, 2 et 1 correspondant auxpoids des positions des bits respectifs. Chaque DAC reçoit un " 1 " à sa connexion d'entrée corres- pondant à la position du bit pour lequel il développe une tension de comparaison, des " O " à ses connexions d'entrée de bitsde poids inférieur et les valeurs des bits réelles à ses connexions d'entrée des bits de poids supérieur. Par exemple, DAC-2 développe la tension de comparaison pour le second bit (poids 2) Ainsi, la connexion d'entrée " 2 " du DAC-2 reçoit un niveau " 1 " et la connexion d'entrée " 1 " reçoit un niveau " O " La connexion d'entrée " 4 " du DAC-2 reçoit la valeur réelle précédemment déterminée du bit de poids 4 de l'avant-dernier étage du registre à décalage SR-4; la connexion d'entrée 8 reçoit la valeur réelle précédemment déterminée du bit de poids 8 de l'avant-dernier étage du SR-8 DAC-8, DAC-4 et DAC-1 sont connectés de façon correspondante. Le fonctionnement ci-dessus décrit est de plus représenté particulièrement par la figure 2 et par le tableau I ci-dessous qui donne les signaux numériques présents en divers points dans le dispositif de la figure 1. Cycle d'horloge TABLEAU I 1 2 3 4 5 6 7 Signaux des bits des comparateurs: C 8 O O C 4 O O C 2 O O C 1 O O Mots numériques stockés dans les registres à décalage: 1 O O O O I 1 O O O 0 1 1 O O 0 O 1 O O SR-8 00 SR-4 O SR-2 Mots d'entrée du DAC DAC-8 100 DAC-4 0101 DAC-2 001, DAC-1 000 Mot de sortie: B 8, B 4, B 2, Bl 000 0 O 0 O DO BO )1 0 O 0000 Les comparateurs C 8, respectivement les signaux de o 0000 0000 0111 1110 0000 C 4, C 2 et C 1 produisent sortie des figures 2 g, 2 h, 2 i et 2 j en réponse aux échantillons analogiques des figures 2 c, 2 d, 2 e et 2 f respectivement pour les cycles d'horloge 1 à 7 Ces signaux de sortie des comparateurs forcent les registres à décalage SR-8, SR-4 et SR-2 à stocker les mots numériques indiqués au tableau I, qui à leur tour produisent les mots d'entrée du DAC également indiqués Par suite, les mots de sortie d'échantillon numérique indiqués au tableau I sont produits comprenant quatre bits en parallèle Les figures 2 k, 21, 2 m et 2 n montrent les formes d'onde aux bornes B 8, B 4, B 2 et Bl correspondant aux mots de sortie du tableau I. Une forme générale du DAC que l'on emploie avantageusement pour le DAC-8, le DAC-4, le DAC-2 et le DAC-1 est un réseau d'échelonnage à résistancespundéré conventionnel indiqué sur la figure 3 Quand une ou plusieurs des entrées de bits de poids inférieur d'un DAC est connectée en permanence à la masse G pour recevoir un signal à un niveau " O ", la partie inférieure de la structure de réseau R-2 R peut être simplifiée Par exemple, lorsque la structure de la figure 3 est employée pour le DAC-2, la résistance pondérée Rla plus proche de la masse G et les deux résistances pondérées 2 R connectées à l'entrée " 1 " et à la masse G peuvent être combinées en une seule résistance équivalente ayant un poids de 2 R La plus grande simplification est faite pour le DAC associé au MSB qui devient un simple diviseur de tension employant deux résistances de valeur égale Le DAC-1 associé au LSB ne peut être amené à une telle simplification. L'organigramme de la figure 4 montre les étapes du fonctionnement du ADC de la figure 1 décrit ci-dessus. Dans l'intervalle de temps défini par un cycle de l'horloge d'échantillonnage, le signal analogique 200 est d'abord échantillonné et maintenu en 202 et est comparé en 204 à un signal analogique représentatif de la valeur du MSB du mot numérique Le bit résultant de cette comparaison est stocké en 206 Dans chaque intervalle subséquent de temps, le processus de conversion 202, 204 et ainsi de suite commence de nouveau en 208 pour la grandeur alors présente du signal analogique tandis que le processus de conversion 210, 212 et ainsi de suite continue pour chacune des grandeurs analogiques précédemment échantillonnées et maintenues en 202 Alors, pour chaque mot numérique qui n'est pas encore totalement développé, un signal analogique représentatif de la somme pondérée 210 des bits précédem- ment-produits et stockés et du bit le moins important suivant du mot numérique est développé Le signal analogique précédemment maintenu en 202 est alors comparé en 212 à la valeur analogique représentative de la somme pondérée. Si tous les bits d'un mot numérique donné comprenant le LSB n'ont pas encore été développés en 214, la branche NON est suivie Le bit résultant est stocké en 2522904 216 et la séquence des étapes de développement 210 et de comparaison 212 est répétée en 220 pour chaque mot numérique qui est développé Si tous les bits comprenant le LSB ont été développés en 214, la branche OUI est suivie forçant le mot numérique à être développé en 218 à partir du LSB et les bits précédemment développés et stockés La séquence se répète en 220 en commençant à l'étape de développement 210 pour chaque mot numérique qui est développé. Comme on l'a indiqué ci-dessus, cette séquence d'étapes est accomplie dans chaque intervalle subséquent de temps Ainsi, en tout intervalle de temps donné, le MSB d'un mot numérique correspondant à la grandeur analogique présente est développé et le mot numérique complet dont le LSB est développé, est finalement développé De plus, d'autres mots numériques sont dans divers stades de développement: dans un un ADC à N bits, N-2 autres mots numériques sont également développés. Le mode de réalisation d'un ADC représenté sur la figure 5 emploie une circulation de données par pipeline par des voies de transfert de charge en parallèle dans un dispositif à couplage de charge (CCD) pour la mise en oeuvre de l'algorithme de conversion par approximation successive cidessus décrit La comparaison différentielle de la représentation du signal analogique reçu dans une première voie de transfert de charge à une représentation d'un signal analogique quantifié dans une seconde voie de transfert de charge plus un bit distinct d'essai dans une troisième voie de transfert de charge est facilitée en utilisant un processus de soustraction de charge différen- tielle à porte flottante Une batterie de registres à décalage de plus en plus courts est utilisée pour convertir la sortie numérique du ADC sur pipeline des comparateurs en une forme numérique à bits en parallèle. L'algorithme par approximation succesive qui dérive d'un niveau standard les échantillons donnant lieu aux composantes négatives de tension sur les électrodes de détection à porte flottante FG 1, FG 2, FGN sera maintenant décrit en détail en se référant à la figure 5. La composante positive de tension à l'électrode FG 1, lorsqu'elle fonctionne comme un détecteur à porte flottante, peut être attribuée aux paquets de chargesd'amplitude représentative du signal analogique de la source 14 injectés par l'étage d'injection de charge 12 La composante négative de tension à l'électrode FG 1, quand elle fonctionne comme un détecteur à porte flottante, peut être attribuée aux paquets de chargesnégativesd'amplitude QR/2 qui sont appliqués par le répartiteur de charge 18-1 La réponse de l'amplificateur de comparaison SA 1 au potentiel net à l'électrode FG 1 étant négative indique que l'amplitude d'un signal analogique d'échantillonnage d'un paquet de chargesnégativesreçu extrait d'un puits de stockage sous l'électrode FG 1 par la voie 16 à la transition d'horloge 01 précédant l'intervalle de détection ne peut dépasser un paquet de chargesnégativesd'amplitude QR/2 introduit dans un puits de stockage sous l'électrode FG 1 par la voie 19- 1 à la transition concurrente d'horloge 02 précédant l'intervalle de détection Cette réponse est sujette à un retard numérique DD 1 La réponse retardée PSD polarise alors en direct la porte G 1 pour drainer vers une connexion de drain, le paquet de charges négativesà la sortie de la voie de transfert de charge 19-1, plutôt que de le laisser avancer vers la voie de transfert de charge de somme partielle 20-2 pendant un cycle suivant d'horloge (Les initiales "PSD" utilisées dans les descriptions alphanumériques PSD 1, PSD 2, PS Dn des signaux appliqués aux portes G 1, G 2 e Gn pour contrôler le "vidage" d'une charge d'une voie de somme partielle indiquent "vidage somme partielle" PSD 1 est montré en trait plein sur le schéma des temps de la figure 7; et PSD 2 est superposé en pointillé sur le même axe des temps). Dans le cas qui vient d'être décrit, o la charge de somme partielle de 19-1 est vidée, au cycle d'horloge qui suit, la voie de transfert de charge 19-2 déplace un 12 2522904 paquet de chargesnégativesd'amplitude QR/4 sous l'électrode de détection à porte flottante FG 2, mais la voie de transfert de charge 20-2 ne déplace pas de paquet de chargessous FG 2 La sortie ZERO du retard numérique DD 1 est avancée par un registre à décalage à (n-1) bits, SR-(n- 1) vers lasortie delt ADC sous forme de son bit le plus important (MSB), c'est-à-dire le bit indiquant si la représentation binaire pondérée de deux élevé à la puissance (n-1) ne fait pas partie du signal analogique quantifié SR-(n-1) est l'un des (n-1) registres à décalage plus courts d'un étage, en succession, dans les sections successives du ADC jusqu'au registre à décalage à un seul étage à l'avant-dernière section (non représentée) du ADC. Ces registres à décalage convertissent la sortie du ADC en pipeline en une forme numérique à bits en parallèle. Ces registres à décalage sont de préférence des registres CCD du type à voie de surface du fait de la plus simple interface avec un circuit à transistorsà effet de champ du type MOS dans les amplificateurs de détection précédents. Par ailleurs, on considère le cas o la réponse retardée de l'amplificateur dedétection SA 1 par rapport au potentiel net à l'électrode FG 1 est négative, indiquant que le signal d'entrée analogique d'échantillonnage du paquet de chargesnégativesa une amplitude qui dépasse QR/2. Cette réponse est transmise à la sortie du ADC par le registre à décalage SR-(n-1) sous forme d'un bit le plus important UN La réponse retardée appliquée par le retard numérique DD 1 à la porte G 1 anticipe le drainage de la charge de la sortie de la voie de transfert de charge 19-1. Ainsi, cette charge négative d'amplitude QR/2, n'ayant pas été vidée, forme l'entrée de la voie de transfert de charge de somme partielle 20-2 pendant le cycle d'horloge suivant. Alors, pendant le cycle d'horloge suivant, la porte flottante FG 2 aura eu la charge négative totale d'amplitude QR/4 ou 30 R/4 qui sera passée sous elle pour induire la composante négative de son potentiel détecté, 13 2522904 selon que le bit le plus important du procédé du ADC a été déterminé comme étant un ZERO ou un UN Une combinaison par soustraction de cette composante de potentiel, avec celle répondant au signal analogique d'entrée pendant la détection parla porte flottante, forme l'entrée de l'amplificateur de détection SA 2 Sa réponse est un UN ou un ZERO selon que QS dépasse ou ne dépasse pas l'ampli- tude de la charge négative induisant une composante négative de potentiel à l'électrode FG 2 Cette réponse est retardée par le retard numérique DD 2 pour produire un signal PD 52 qui contrôle le potentiel de l'électrode G 2, pour drainer la charge négative à la sortie de la voie de transfert de charge du niveau de référence 19-2 si la réponse est ZERO Si la réponse est un UN, le paquetde chargesnégativesn'est pas perturbé et avance pendant le cycle d'horloge suivant pour former l'entrée de la voie de transfert de charge de somme partielle 20-3 (non repré- sentée) La réponse retardée du retard numérique DD 2 est encore retardée par le registre à décalage de (n-2) bits, SR-(n-2), donc le second bit le plus important du ADC à pipeline est produit en parallèle avec son bit le plus important C'est le bit décrivant si le poids binaire représentatif de deux élevé à la puissance (n-2) est ou n'est pas contenu dans le signal analogique quantifié. La technique d'approximation successive décrite se répète à travers chaque section successive de ADC. La nème et dernière section du ADC applique le bit le moins important de la conversion directement du retard numérique D Dn C'est le bit décrivant si le poids binaire représentatif de 1 sera ou ne sera pas contenu dans le signal analogique quantifié de sortie Si le signal analogique quantifié n'est pas requis comme une sortie du ADC, la sortie de la voie de transfert de charge 19-n peut être directement vidée vers une connexion de drain, permettant de supprimer la structure de porte Gn et le trajet vers une combinaison finale de charge comme à l'entrée d'une autre voie de transfert de charge 20-(n+ 1). 14 2522904 Le fonctionnement de ce ADC diffère d'un ADC conventionnel utilisant un algorithme d'approximation successive par le fait que les comparaisons à des fractions pondérées binaires du niveau de référence ne sont pas faites à raison d'une à la fois, mais au contraire un certain nombre de comparaisons gn en nombre, sont simultanément faites sur N échantillons successifs de signaux Cela permet d'obtenir une allure rapide de conversion. Une remise à zéro automatique sur des échantillons alternés passant à travers le ADC, force l'allure de conversion analogiquenumérique ou allure effective d'échantillonnage, à être égale à la moitié de l'allure ou fréquence des signaux d'horloge appliqués aux voies de transfert de charge du ADC Une fréquence effective d'échantillonnage du signal analogique reçu égale à la fréquence d'horloge est obtenue par multiplexage par répartition dans le temps de deux des ADC de la figure 5 en faisant fonctionner leurs horloges monophasées complé- mentaires en opposition de phase l'une par rapport à l'autre Cependant, le temps total de conversion pour les n bits de la sortie du ADC présente un retard outemps d'attente égalàn fois le temps requis pour obtenir chaque bit de la conversion Par exemple, dans un ADC à dispo- sitif à couplage de charge à huit bits avec quatre étages par section, le temps d'attente sera de 1,6 js en supposant une fréquence d'horloge de 20 M Hz et une fréquence d'échantillonnage de 10 M Hz du signal analogique de la source 14. Pour la facilité, la description qui suit des détails des aspects du dispositif à transfert de charge du ADC de la figure 5 est écrite en suivant la convention selon laquelle le substratsemi-conducteur dans lequel existent les voies de transfert de charge est orienté afin que les électrodes de porte recouvrent les voies. La figure 5 montre la première, la seconde et la dernière des "n" sections d'un convertisseur analogique-numérique 2522904 à CCD, o "n" est égal au nombre de bits de résolution que l'ADC doit produire Pour obtenir à la fois une forte résolution et une forte fréquence d'échantillonnnage, le ADC de la figure 5 montre une circulation de données par pipeline en utilisant des registres à décalage à CCD pour synchroniser les sorties des sections successives du convertisseur, de la soustraction de charge différentielle par porte flottante et des amplificateurs de détection à vitesse rapide à remise à zéro automatique. Le processus de soustraction de charge différen- tielle par porte flottante, qui sera décrit maintenant en plus de détail, est facilité en utilisant des horloges monophasées complémentaires Le signal d'horloge monophasé est appliqué à une voie de CCD en appliquant une seule phase d'un signal d'horloge d'onde rectangulaire à une sur deux des portes de stockage et de transfert par paires et en appliquant, aux portes intermédiaires de stockage et de transfert par pairesun potentiel direct de référence VREF Il est facile de rendre la valeur de VREF sensible- ment égale à la valeur moyenne du signal d'horloge d'onde rectangulaire afin de créer des conditions de potentiel de chaque voie de CCD ressemblant à celles d'un agencement de signaux d'horloge à deux phases standard Les horloges monophasées complémentaires sont formées en mettant les signaux respectifs rectangulaires d'horloge dans deux voies de CCD en opposition de phase, afin que l'un soit à un potentiel élevé quand l'autre est à un potentiel bas et inversement. La porte flottante est de façon récurrente verrouillée à VREF comme mesure de restauration du courant continu avant remise à zéro automatique Pour faciliter la remise à zéro automatique, à des cycles alternés d'horloge 01, le multiplexeur 10 applique un signal au niveau zéro à un étage d'injection de charge 12, et le multiplexeur 11 fonctionne sur les cycles d'horloge 02 suivants pour appliquer un signal au niveau zéro à un étage d'injection de charge 13 Ces signaux au niveau zéro -6 -2522904 conditionnent les étages d'injection de charge 12 et 13 pour ne pas injecter de charge dans les voies de transfert de charge les suivant, afin de propager des puits vides d'énergie à travers les voies de transfert de charge les suivant Lorsque les étages 12 et 13 d'injection de charge sont du type remplissage et débordement, l'injection de la charge peut être inhibée par les multiplexeurs 10 et 11 choisissant une tension très négative pour application aux étages 12 et 13 Ou bien les multiplexeurs 10 et 11 peuvent être formés simplement en inhibant sélectivement des impulsions de remplissage à la source de l'étage d'injection de charge du type remplissage et débordement. A des cycles 01 alternés, quand le multiplexeur 10 choisit la source de signaux analogiques 14, la tension du signal analogique est accompagnée d'une composante de référence VZERO V o est la tension à laquelle l'étage 12 d'injection de charge est à la limite de ne plus injecter de charge. Pendant les cycles d'horloge entre les cycles d'horloge o une remise au zéro automatique est accomplie, le multiplexeur 10 choisit la tension du signal analogique d'entrée à la source 14 pour application à l'étage d'injection de charge 12, et le multiplexeur 11 choisit un niveau de tension standard à la source 15 pour applica- tion à l'étage d'injection de charge 13 Le niveau de tension standard est le double d'une tension continue VUN en se rapportant à la tension à la limite o l'étage d'injection de charge 13 n'injecte plus de charge VUN correspond à la valeur de la tension appliquée par la source de signaux analogiques 14, en se référant à VZERO, qui doit être celle pour laquelle le bit le plus important à la sortie du ADC est un UN binaire tandis que les bits les moins importants sont tous des ZEROS Cette tension standard doit être quelque peu plus faible que la tension qui, quand elle est appliquée à l'un des étages d'injection de charge 12 et 13,se trouve juste en dessous de la tension pouvant provoquer un débordement du premier puits dénergie dans la voie de transfert de charge qui s'ensuit, plus faible d'au moins VZERO' Elle ne doit pas être beaucoup plus faible car une erreur au comparateur dans les processus de comparaison du convertisseur analogique-numérique en est rendue pire. L'étage d'injection de charge 12 injecte des paquets de chargesnégativesalternativement de valeur zéro et d'amplitude variable Q 8 + Q O dans une voie de transfert de charge "signal analogique" 16 aw- dessus de laquelle un-certain ncmbri numéroté par N pd'électrodes de détection à porte flottante F 01, F 02, F Gn sont disposées Q O est la charge associée à l'entrée VZERO et QS est la charge associée à la tension du signal analogique en plus de VZERO La voie 16 de transfert de charge fonctionne avec des signaux d'horloge monophasés, les portes o n'est pas appliquée VREF ayant la même phase d'horloge 01 qui leur est appliquée. La voie de transfert de charge 16 est représentée sous forme abrégée sur la figure 5 Les seules portes représentées, étant illustrées en pointillé, sont les portes flottantes et les portes de stockage immédiatement avant et après chaque porte flottante Cela est fait pour indiquer les cadences relatives des signaux d'horloge monophasés le long des diverses voies de transfert de charge indiquées par des lignes droites respectives. Les autres voies de transfert de charge qui se trouvent en dessous de chaque électrode de détection à porte flottante (comme les voies de transfert de charge 19-2 et 20-2 sous-jacentes à FG 2) fonctionnent avec un signal d'horloge monophasé complémentaire du signal d'horloge monophasé de la voie de transfert de charge 16. En effet, les portes o la tension VREF n'est pas appliquée, ont la même phase d'horloge 02 opposée à la phase d'horloge 01, qui leur est appliquée Cela est fait pour accomplir la soustraction à chaque porte flottante de la réponse de potentiel aux charges dans ces voies à partir de la réponse de potentiel à la charge dans la voie 16 de 18 2522904 transfert de charge de signaux analogiques Pendant des intervalles intercalés de détection, les tensions -induites à ces portes flottantes sont détectées Chaque tension dépend de la différence entre la quantité de charge négative qui a été transférée du puits de stockage sous la porte flottante par la voie de transfert de charge 16 du signal analogique pendant une partie précédente de l'intervalle d'horloge 01 o l'intervalle de détection se produit, et la quantité de charge négative qui a été concurremment transférée dans les puits de stockage sous la porte flottante par les autres voies de transfert de charge Ce processus de soustraction ressemble à celui décrit dans le brevet US NO 4 104 543 intitulé MULTICHANNEL CCD SIGNAL SUBTRACTION SYSTEM Les voies de transfert de charge sont de préférence du type noyé ou enfoui, etelles sont dimensionnées de façon semblable sous les électrodes à porte flottante. En réponse à l'application de deux fois V l'étage 13 d'injection de charge injecte des paquets de chargesnegativesd'amplitude uniforme X dans une voie de transfert de charge qui est l'entrée d'un premier, 18-1, d'une connexion en cascade 18 de répartiteurs de charge 18-1, 18-2, 18-n, dont chacun divise la charge négative reçue à son entrée en moitiés égales apparaissant à ses première et seconde sorties Chacun de ces réparti- teurs ou diviseurs de charge à l'exception du nème, c'est- à-dire le dernier, a sa première sortie connectée à l'entrée du diviseur de charge suivant Ainsi, les secnndes entrées fournissent progressivement des charges négatives de plus en plus petites avec des amplitudes pondérées binaires QR/2, XR/4, QR/2 N pour une utilisation comme bits d'essai appliqués aux entrées respectives des voies de transfert de charge "bit d'essai" 19-1, 19-2, 19-n se trouvant en dessous des électrodes de détection FGJ, FG 2, * * F Gn à porte flottante respectivement. La figure 5 montre une succession 20 de trois voies de transfert de charge de "somme partielle" 20-1, -2, 20-n se trouvant en dessous des électrodes FG 1, FG 2, FG 3 La voie 20-1 de transfert de charge a un paquet de chargesd'amplitude Q O qui a une valeur zéro. Chaque voie suivante parmi ces voies de transfert de charge 20-2 à 20-n reçoit une entrée de la sortie de la voie précédente de transfert de charge de somme partielle. Elle reçoit également sélectivement l'entrée de la voie de transfert de charge du bit d'essai qui passe sous la même électrode de détection à porte flottante que la voie de transfert de charge de somme partielle précédente. L'entrée est reçue uniquement si le paquet de charges négative dans la voie de transfert de charge du bit d'essai de l'étage ADC précédent n'a pas été drainé vers la connexion de drain, selon la commande de l'une des structures de porte G 1, G 2 ' Gn Ce drainage est le rejet du bit supposé être UN qui se présente quand le processus de comparaison différentielle indique que la signal analogique déjà quantifié et ce bit ont dépassé le signal analogique dans la voie de transfert de charge 16. La figure 6 illustre le processus de soustraction de charge et il décrit les niveaux minimum d'énergie des électrons dans les trois voies de transfert de charge se trouvant en dessous d'une électrode unipotentielle à porte flottante dans tout étage du ADC Le niveau minimum d'énergie des électrons sous l'électrode à porte flottante unidirectionnelle est illustré en trait épais et est associé au potentiel le plus positif du substrat présent dans un dispositif à substrat du type p Il y a un échelon dans chaque niveau d'énergie du fait de l'implanta- tion d'une barrière en dessous de la porte de transfert du second niveau, selon la pratique conventionnelle dans des CCD utilisant des signaux d'horloge monophasés ou biphasés. Les niveaux relatifs minimum d'énergie des électrons sous l'électrode flanquant celle sous l'électrode de la porte flottante sont illustrés en pointillé pour chacune des ZERO sont transférés d'en dessous de l'électrode de la porte flottante par les autres voies de transfert de charge parce que les électrodes auxquelles l'horloge 02 est appliquée sont à l'état haut ou relativement positif en potentiel Ce transfert de la charge ZERO ne provoque pas de changement du potentiel de l'électrode L'électrode de la porte flottante est alors bloquée à VRE en réponse à l'impulsion OR et le courant de déplacement ajuste le potentiel permanent entre la voie noyée ou enfouie et le substrat Les potentiels après équilibrage des charges restent tandis que le verrouillage est supprimé. En suivant la transition IV des horloges 01, 02 ' la condition haute est relativement positive de l'élec- trode 01 suivant l'électrode à porte flottante permet le transfert de charge QS du puits d'énergie placé dans la voie 16 sous l'électrode à porte flottante Cela produit une composante positive de changement de potentiel à l'électrode à porte flottante En même temps, les puits d'énergie placés dans les autres voies de transfert de charge se trouvant sous l'électrode à porte flottante sont remplis d'une charge négative des puits d'énergie sous les électrodes précédentes o est appliqué un potentiel 02 faible ou relativement négatif Ce remplissage d'une charge négative des puits placés sous l'électrode à porte flottante dans les autres voies produit des composantes négatives respectives de potentiel sur l'électrode à porte flottante A la fin des transferts de charge, l'horloge 05 passe à l'état haut tandis que l'horloge O ZR reste basse et que l'amplificateur de détection détecte la somme de la composante positive du potentiel induitepar la charge qui est vidée du puits d'énergie sous l'électrode à porte flottante dans la voie de transfert de charge 16 du signal analogique et les composantes négatives de potentiel induites par la charge remplissant les puits d'énergie sous l'électrode à porte flottante dans les autres voies de transfert de charge. Il est pratique, en ce point, de se référer au schéma des temps de la figure 7, en même temps qu'à la figure 5 Les conditions "hautes" des horloges 01 et 02 sont associées au fait qu'elles sont égales à une tension de fonction +VDD qui est positive par rapport à VREF et VUN; et les conditions "basses" des horloges 01 et 02 sont associées au fait qu'elles sont égales à une tension de la masse qui est négative par rapport à VREF et VZERO. Les capteurs FG 1, FG 2, F Gn sont verrouillés de façon récurrente à VREF comme on l'a noté ci-dessus en ce qui concerne la figure 6 Les verrouillages des portes flottante FG 1, FG 2, F Gm se font par les canaux de transistors respectifs à effet de champ FET 1, FET 2 FE Tn, respectivement, en réponse à une impulsion de temporisation O R appliquée à leurs portes Ces impulsions de temporisa- tion sont appliquées pendant les temps o la phase de l'horloge 01 est faible et o la phase de l'horloge 02 est haute En effet, les électrodes de porte flottante sont hautes par rapport aux électrodes de phase 01 qui les flanquent dans la voie de transfert de charge du signal analogique 16 et basses par rapport aux électrodes de phase 02 qui les flanquent dans les autres voies de transfert de charge sous elles. On considère le cas o la remise à zéro automatique doit suivre le verrouillage des électrodes de porte flottante FGJ, FG 2, * F Gn à VREF au temps O O R est haut pour verrouiller les électrodes Les paquets de chargesnégativessous les électrodes de porte flottante et dans la voie 16 du signal analogique sont de valeur zéro. C'est en réponse au multiplexeur 10 qui a, en des temps précédents dans le fonctionnement du pipeline, appliqué des signaux à l'étage 12 d'injection de charge inhibant son injection de charge dans la voie 16 Pendant la transition d'horloge 01 ' 02 ' II, qui se présente après passage à l'état bas de O R pour libérer les verrouillages sur les électrodes des portes flottantes, il n'y a par conséquent pas de charge à transférer d'en dessous de 2522904 trois voies sous-jacentes à cette électrode, en des temps suivant immédiatement quatre transitions successives dans les horloges 01 et 02 Ces transitions, I, II, III et IV se présentent dans l'ordre de leur numérotation ordinale comme on peut le voir en se référant au schéma des temps de la figure 7 et décrivent un cycle complet de conversion analogique-numérique comprenant la remise à zéro automa- tique précédant l'étape de comparaison différentielle. La transition d'horloge II est celle qui précède le plus immédiatement une remise au zéro automatique et la transition d'horloge IV est celle précédant le plus immédiatement une comparaison différentielle pour résoudre un bit de la conversion analogique-numérique. En se référant de nouveau à la figure 6, après la transition I des horloges 01, 02 ' 01 est à l'état bas ou relativement négatif et 02 est à l'état haut ou relativement positif Avec les électrodes flanquant la porte flottante dans la voie 16 de signaux analogiques négatives par rapport à l'électrode de la porte flottante, du fait que 01 est à l'état bas, le puits d'énergie sous l'électrode de la porte flottante est rempli d'une charge négative nulle du puits d'énergie élevée sous l'électrode de la porte précédente 01 En même temps, les puits d'énergie sous l'électrode à porte flottante dans les deux autres voies se vident des paquets de chargesnégatives anciens non nuls qui s'écoulent vers les puits d'énergie abaissés sous les électrodes dès portes successives o est appliqué un potentiel d'horloge 02 à l'état haut. Ensuite, en réponse à une impulsion O R' l'électrode de la porte flottante est bloquée au potentiel VREF Le trajet pour le courant de blocage passe par trois capacités en série; plus particulièrement, la capacité d'oxyde, la capacité de la surface du substrat semi-conducteur au canal enfoui et la capacité du canal enfoui à la masse du substrat La dernière capacité est la plus faible, du fait de l'espace relativement important entre les armatures; et l'écoulement de courant de déplacement pendant un blocage ou verrouillage de la connexion en série des trois capacités sert principalement à changer le potentiel à cette dernière capacité La charge sur les capacités bien plus grandes, associées au transfert de la charge négative dans les voies de transfert de charge, est essentiellement non affectée. Subséquemment à la transition II des horloges 01, 02 ' les électrodes flanquant l'électrode à porte flottante dans la voie 16 du signal analogique sont à un potentiel haut ou relativement positif, et celles flanquant l'électrode à porte flottante sur les autres voies de transfert de charge sont à un potentiel bas ou relativement négatif La charge négative nulle dans la voie 16 de signaux analogiques se vide dans le puits d'énergie sous l'électrode après l'électrode à porte flottante Il n'y a pas de changement appréciable du potentiel de l'électrode à porte flottante avec le transfert de la charge négative nulle En même temps, dans les deux autres voies de transfert de charge, il y a un transfert vers l'intérieur de la charge négative nulle, qui ne provoque pas de changement appréciable du potentiel de l'électrode à porte flottante L'électrode à porte flottante reste donc essentiellement à VRF pendant la remise à zéro automatique subséquente de l'amplificateur dedébactiadontelle sert d'entrée La remise à zéro automatique de l'amplificateur dedftedton estaloz en référence avec ce potentiel essentiel- lement à VREF En se référant au schéma des temps de la figure 7, la remise au zéro automatique a lieu en des temps o les horloges O S et O ZR sont simultanément hautes. En se référant de nouveau à la figure 6, la transition III des horloges 01, 02 suit Les électrodes flanquant l'électrode à porte flottante dans la voie de signaux analogiques 16 sont à l'état bas ou relativement négatif, et un nouveau paquet de charg% négatives Qs s'écoule dans le puits d'énergie sous l'électrode à porte flottante pour provoquer un changement négatif du potentiel de l'électrode En même temps, des paquets de charg% négatives 24 2522904 l'électrode à porte flottante aux puits sous les électrodes immédiatement à leur droite dans la voie de signaux analogiques 16, donc les portes flottantes restent à VREF- Pendant la transition d'horloge O,, 02 II, les paquets de chargestransférés à des positions sous les portes flottantes dans les autres voies de transfert de charge sont de valeur zéro, parce que les multiplexeurs 11 ont empêché l'étage d'injection de charge 13 d'injecter la charge dans la connexion du pipeline des diviseurs ou répartiteurs de charge Ainsi, il n'y a pas de composante négative induite dans les potentiels des électrodes à porte flottante par une charge négative dans une voie de * transfert de charge en dessous des électrodes FG 1, FG 2 ". F Gn En conséquence, les électrodes flottantes restent au potentiel de VREF. La remise à zéro automatique est accomplie sur l'impulsion OS qui suit la transition d'horloge II, les impulsions alternées O S sur lesquelles une remise à zéro automatique est accomplie étant marquées par ZR sur la figure 7 Les entrées décalées des étages d'entrée du comparateur différentiel des amplificateurs de détection SA 1, SA 2, S An, c'est-àdire les entrées qui ne sont pas connectées à des électrodes respectivesà porte flottante FG 1, FG 2, F Gn sont alors ajustées de façon que les comparateurs basculent si les potentiels aux électrodes à porte flottante doivent passer par le niveau de VR. On considère maintenant le cas o l'évaluation des paquets de chargesnégativesdécrivant les échantillons du signal analogique de la source 14 doit suivre le verrouillage des électrodes à porte flottante FG 1, FG 2, F Gn à VREF Les paquetsde charg% négativessous ces portes flottantes et dans la voie 16 de signaux analogiques décrivent le multiplexeur 10 ayant choisi en des temps successifs des échantillons de la tension du signal analogique reçu pour application à l'étage 12 d'injection de charge Ala suite de la transition IV d'horloge 1, 02 2522904 après passage à l'état bas de OR pour libérer le verrouil- lage sur les électrodes à porte flottante, les paquets de chargesnégativesdécrivant ces échantillons successifs sont transférés aux électrodes successives dans une voie de signaux analogiques 16 pour induire, sur les électrodes à porte flottante FG 1, FG 2, F Gn des composantes positives de potentiel décrivant des échantillons successifs de signaux analogiques A la suite de la même transition IV d'horloge 01, 02, les paquets de chargesnégativesdécrivant des fractions pondérées binaires successives de Q sont transférés sous les électrodes à porte flottante FG 1, FG 2, F Gn par les voies de transfert de charge 19-1, 192, 19-n; et les paquets de charge négative décrivant la somme partielle des étages précédents de conversion sont transférés sous les électrodes de porte flottante FG 1, FG 2, F Gn par les voies de transfert de charge 20-1, -2, 20-n Ces paquets de charge négative induisent les composantes négatives des potentiels sur les électrodes à porte flottante. Les potentiels résultants sur les électrodes à porte flottante FG 1, FG 2, FG, sont alors comparés à VREF par les amplificateurs de détection SA 2, SA 2, SA. respectivement pour déterminer si les composantes positives répondant à des échantillons de signal analogique ont dépassé ou n'ont pu dépasser les composantes négatives respectives La combinaison linéaire des composantes négatives et positives de la tension aux portes flottantes est très précise, et la forte résolution du ADC de la figure 5 dépend en grande mesure de cette précision On peut s'attendre à des précisions de plus de 0,2 % pour un temps de détection de 20 ns, avec ce processus de soustraction. Il est important de noter que la présente invention n'est pas limitée au ADC à résolution à quatre bits décrit ici Des ADC à résolution de plus ou moins quatre bits sont faciles à réaliser en diminuant ou en augmentant respectivement le nombre de prises de la ligne à retard 112 2; 22904 et le nombre de comparateurs C, de registres à décalage SR et de convertisseurs numériques-analogiques DAC employés. Ainsi, un ADC à N bits nécessite une ligne à retard analogique à N prises, N comparateurs et DAC et N-1 registres à décalage, dont le plus long a N1 étages de décalage. Des modifications du mode de réalisation ci-dessus décrit sont envisagées comme faisant partie du cadre de l'invention Par exemple, les registres à décalage SR peuvent être remplacés par une mémoire de lecture-écriture o les bits de sortie développés par les comparateurs C sont stockés Les bits stockés sont lus en des temps appropriés pendant la séquence de conversion et appliqués aux bornes respectives d'entrée des DAC respectifs à la façon décrite ici. De plus, un dispositif d'utilisation recevant le mot numérique à la sortie des bornes de sortie B 8, B 4, B 2, Bl de la figure 1 peut nécessiter que les transitions des signaux des bits s'y produisent sensiblement simulta- nément A cette fin, un registre à décalage SR-1 (non représenté) est interposé entre le comparateur C 1 et la borne Bl pour retirer la transition du signal de bit retardé du LSB due aux retards de propagation du DAC-1 et de C 1 SR-1 doit seulement avoir un étage de décalage. Afin que tous les bits de chaque mot numérique de sortie continuent à être développés pendant le même cycle d'horloge, chaque registre à décalage SR-8, SR-4 et SR-2 est allongé d'un étage de décalage Cet étage supplémen- taire de décalage est interposé entre le dernier étage de décalage actuel et la borne de sortie correspondante, B 8, B 4 et B 2 Une modification semblable peut être apportée par rapport aux registres à décalage SR-(n-1) , SR-(n-2) et ainsi de suite de la figure 5 par rapport aux bornes 2 (n-1) , 2 (n-2, 2 Dans le mode de réalisation de la figure 5, le déclenchement des paquets de charge négative sous les électrodes à porte flottante est tel que les échantillons aient des échantillons du signal analogique tel que quantifié jusqu'à maintenant et des échantillons de bit d'essai qui en sont soustraits D'autres modes de réalisation sont envisagés o le déclenchement des paquets de chargesnégativessous les portes flottantes est tel que l'ansoustrait des échantillons du signal analogique des échantillons additionnés du signal analogique tel que quantifié et des échantillons de bit d'essai, une inversion logique appropriée étant incorporée dans chaque amplifica- teur de détection. Comme autre exemple, la linéarité de l'étage d'injection de charge 12 peut être améliorée par inclusion d'une source 34 de "zéro gras", du multiplexeur 30 et de l'étage d'injection de charge 32 de la figure 5 Dans l'opération de "zéro gras", un paquet de chargesde grandeur QP est injecté dans la voie de transfert de charge 2 Oi QN pendant les temps o le multiplexeur 10 choisit la source analogique 14 pour compenser la charge non nulle injectée par l'étage 12 en réponse à VZERO Les multi- plexeurs 10 et 30 choisissent la source de niveau zéro en même temps. 28 2522904 R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif de conversion analogique-numérique pour produire un mot numérique représentatif du niveau d'un signal analogique, caractérisé par: une source ( 114) de signaux d'horloge; un moyen d'échantillonnage ( 112) répondant audit signal analogique et audit signal d'horloge pour développer un certain nombre d'échantillons retardés en succession dudit signal analogique, la présence desdits échantillons étant retardée en succession d'un nombre de cycles dudit signal d'horloge par rapport à sa présence à l'entrée dudit moyen d'échantillonnage; un certain nombre de comparateurs (Cl, C 2, C 4, C 8) recevant, à des entrées correspondantes (+),un échantillon retardé dudit signal analogique dudit moyen d'échantillon- nage pour produire des bits à des sorties desdits compara- teurs; un moyen (SR 2, SR 4, SR 8) pour stocker les repré- sentations des bits ainsi produits; un moyen (DAC 1, DAC 2, DAC 3, DAC 4) répondant à la représentation des bits ainsi stockés pour développer un certain nombre de niveaux de référence qui sont appliqués aux entrées correspondantes (-) desdits comparateurs, les niveaux développés de référence, quand ils sont comparés aux échantillons retardés correspondants, produisant les bits à la sortie du comparateur qui établissent la valeur dudit mot numérique comme étant celle qui représente le niveau du signal analogique échantillonné; et un moyen (BI, B 2, B 4, B 8) répondant auxdits bits pour en développer ledit mot numérique. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen précité pour stocker (SR 2, SR 4, SR 8) comprend un certain nombre de registres à décalage, chacun ayant une entrée respective à laquelle sont couplés les bits produits par l'un des comparateurs 29 2522904 (C 1, C 2, C 4, C 8) précités et chacun desdits registres à décalage reçoit le signal d'horloge (CS-01) pour décaler lesdits bits. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque registre à décalage (SR 2, SR 4, SR 8) comprend I étages de décalage, o I est un nombre entier choisi de façon que 21 soit le poids des bits du mot numérique précité stocké dans ledit registre à décalage. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque registre à décalage (SR 2, SR 4, SR 8) comprend I étages de décalage, o I est un nombre entier choisi de façon que la somme de I + J pour chaque position d'un bit dudit mot numérique soit égale à la même valeur entière, et J est le nombre de cycles d'horloge du retard associé à l'échantillon à la sortie du moyen d'échantillonnage ( 112) précité correspondant à ladite position du bit. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen (DAC 1, DAC 2, DAC 4, DAC 8) précité répondant aux représentations des bits ainsi stockés comprend un certain nombre de moyens de conversion numérique-analogique, chacun étant associé à l'un des comparateurs précités (C 1, C 2, C 4, C 8) pour développer les niveaux de référence précités. 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le moyen de conversion (DAC 1, DAC 2, DAC 4, DAC 8) associé aux oemparateurs (C 1, C 2, C 4, C 8) précités développant les bits ayant un poids de 2 dans le mot numérique précité a N bornes d'entrée ( 1, 2, 4, 8) pour recevoir des signaux ayant des poids de 2 I, o I est un nombre entier compris ente O I 4 N-1, ledit moyen de conversion comprenant: un moyen pour appliquer un signal logiquement vrai (" 1 ") à ladite borne d'entrée pondérée à 21; un moyen pour appliquer un signal logiquement faux (MASSE) à toutes lesdites bornes d'entrée pondérées à moins de 21, et -30 2522904 un moyen pour appliquer les bits du signal stocké ayant des poids de plus de 21 à celles des bornes d'entrée ayant des poids correspondants. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'échantillonnage ( 112) précité comprend une voie de dispositif de transfert de charge ( 16) comprenant: un moyen ( 14, 10, 12) pour lui appliquer des paquets respectifs de charge à chaque cycle successif d'horloge, lesdits paquets de chargesreprésentant des échantillons du signal analogique à des cycles d'horloge de numéro pair et d'un niveau zéro à des cycles d'horloge de numéro impair, et un certain nombre d'électrodes de porte (FG 1, FG 2, F Gn) proches de ladite voie pour répondre auxdits paquets de chargesafin de produire les échantillons du signal analogique retardé. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen précité pour développer un certain nombre de niveaux de référence (DAC 1, DAC 2, DAC 4, DAC 8) comprend: une seconde voie ( 18, 19) de dispositif de transfert de charge comprenant un moyen ( 15, 11, 13) pour lui appliquer des paquets respectifs de chargesà chaque cycle d'horloge successif, lesdits paquets de chargesreprésentant un niveau de référence sur lesdits cycles d'horloge de numéro pair et un niveau zéro sur lesdits cycles d'horloge de numéro impair, les niveaux respectifs de référence étant en rapport en pondération sensiblement binaire avec des niveaux de référence progressivement de plus en plus petits qui sont appliqués aux entrées des comparateurs correspon- dant à des bits progressivement de moins en moins impor- tants dudit mot numérique. 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les électrodes de porte (FG 1, FG 2, F Gn) sont proches de la seconde voie pour également répondre aux paquets de chargesreprésentant les niveaux précités de référence. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le moyen précité pour stocker (SR 2, SR 4, SR 8) comprend une troisième voie de transfert de charge comprenant un moyen (G 1, G 2, Gn) répondant aux bits du signal pour appliquer les paquets de chargesreprésentant les niveaux précités de référence au troisième canal. 11. Procédé de développement de mots numériques successifs à partir des grandeurs successives de façon correspondante d'un signal analogique, caractérisé par les étapes de: dans un intervalle donné de temps (a) échantillonner la grandeur dudit signal analogique; (b) développer un premier niveau analogique représentatif de la valeur de la position du bit le plus important du mot numérique; (c) comparer la grandeur du signal analogique échantillonné obtenu à l'étape (a) audit premier niveau analogique pour développer la valeur tu bit le plus important du mot numérique représentant la grandeur du signal analogique échantillonné indiqué à l'étape (a); (d) stocker une représentation du bit ainsi développé à l'étape (c); et (e) répéter les étapes (a) à (d) pour la grandeur du signal analogique qui se présente dans chaque intervalle subséquent de temps; et en ce qu'on accomplit de plus les étapes qui suivent: (f) développer, pour chaque mot numérique donné qui n'est pas totalement développé, un niveau analogique représentant la somme pondérée des représentations des bits stockés dans des intervalles de temps précédents pour chaque mot numérique donné et de la valeur de la position de son bit suivant le moins important qui n'est pas encore déterminé; (g) comparer, pour chaque mot numérique donné qui n'est pas totalement développé, la grandeur du signal analogique échantillonné correspondant au niveau analogique développé à l'étape (f) pour développer la valeur de son bit le moins important suivant (h) si le bit le moins important suivant développé à l'étape (g) n'est pas le bit le moins important, alors stocker une représentation du bit ainsi développe à l'étape (g); et (i) si le bit le moins important suivant développé à l'étape (g) est le bit le moins important, alors développer ledit mot numérique donné à partir du bit le moins important et à partir des autres bits dudit mot numérique qui ont été développés à des intervalles de temps précédents. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'étape (f) comprend, pour chaque mot numérique donné qui n'est pas encore totalement développé, les étapes de: (j) développer un signal logiquement vrai à la position du bit d'un mot numérique de comparaison corres- pondant à la position du bit du bit le moins important suivant; (k) développer des signaux logiquement faux dans toutes les positions des bits du mot numérique de comparai- son de moindre importance que la position du bit définie à l'étape (j); ( 1) appliquer la représentation des bits dudit mot numérique donné qui n'est pas encore totalement développé, stockés dans les intervalles de temps précédents, aux positions correspondantes des bits du mot numérique de comparaison, lesdites positions des bits étant celles de plus grande importance que la position du bit indiquée à l'étape (j); et (m) convertir ledit mot numérique de comparaison en un niveau analogique. 13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que: l'étape (d) comprend l'étape de: (j) stocker le premier niveau analogique comme la représentation du bit développé à l'étape (c) si ledit bit ainsi développé à l'étape (c) est un signal logiquement vrai;et en ce que l'étape (h) comprend l'étape de: (k) combiner pour chaque mot numérique donné qui n'est pas totalement développé, les niveaux analogiques développés à des intervalles de temps précédents o le bit développé était un signal logiquement vrai; et ( 1) stocker ledit niveau analogique combiné pour produire la somme pondérée pour l'intervalle de temps subséquent.