Dispositivos de carga acoplada (DCA) y de transferencia de carga (DTC) teoría y aplicaciones en la implementación de filtros digitales

Abstract

En primer lugar, se hará una Introducción cualitativa sobre las características y empleo de los Dispositivos de Carga Acoplada, que serán referidos como DCA a lo largo del texto, y de los Dispositivos de Transferencia de Carga, que serán referidos como DTC. Luego de esta Introducción, se inicia un análisis detallado de la teoría Básica de Filtros Digitales, empleando para esto la transformada z. Se describen diversos métodos de diseño, tanto de Filtros Digitales Recursivos - como No Recursivos y se formulan algoritmos que permiten la aplicación directa de la computadora, para la optimización de las características de respuesta deseada, tanto en dominio de la frecuencia como en dominio del tiempo. Seguidamente, se hace el estudio detallado del comportamiento y funcionamiento de los DCA y DTC, empleando para esto la física del estado sólido aplicado al análisis de los circuitos MOS. Por criterio de uniformización de nomenclatura y definiciones, comenzamos este análisis desde los aspectos mis fundamentales de la teoría de estado sólido. Se explica también, en forma matemática, las limitaciones de operación de estos dispositivos, tanto desde el punto de vista de la frecuencia, como de la linealidad y magnitud de las señales que se pueden procesar. Se deducen ciertos requisitos que se deben cumplir para una operación apropiada. Finalmente, se aplica los DTC y DCA en el diseño de varios tipos de filtros, en los cuales reemplazan a los circuitos netamente digitales como arreglos de Flip Flops, codificadores y decodificadores, que se emplean en las estructuras convencionales de filtros digitales. Con esto se logra reducir el tamaño del artefacto y además el filtro adquiere una característica dual, ya que permite procesar directamente señales análogas y digitales. Un tipo de estos filtros digitales ha sido construido en el Laboratorio y los resultados experimentales obtenidos, se muestran para terminar el trabajo.