KR20130112804A - Self test of mems accelerometer with asics integrated capacitors - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 ASIC 집적 캐패시터를 구비한 미소 기전 시스템 가속도계의 자가 테스트에 관한 것이다FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to self test of micro electromechanical system accelerometers with ASIC integrated capacitors.
미소 기전 시스템(Micro-electromechanical system, MEMS)은 집적 회로를 제작하는데 사용되는 기술과 유사한 포토 리소그래피 기술을 사용하여 제작되는 전자적 및 기계적 기능을 수행하는 소 기계 장치를 포함한다. 몇몇의 MEMS 장치는 가속도계와 같이 움직임을 검출하거나, 자이로스코프와 같이 각속도를 검출할 수 있는 센서이다. 가속도계는 상기 장치에 동작하는 가속도계에 응답하여 측정가능한 변화를 받는 장치이다. MEMS 가속도계는 압전기의, 압전저항의, 전기용량의 가속도계를 포함할 수 있다. 전기용량의 가속도계는 가속도에 응답하여 캐패시턴스의 변화를 받는다. MEMS 가속도계의 제조는 제조된 장치에 어떠한 결함이라도 빨리 검출해야하는 테스트 단계를 포함한다. Micro-electromechanical systems (MEMS) include micromechanical devices that perform electronic and mechanical functions fabricated using photolithography techniques similar to those used to fabricate integrated circuits. Some MEMS devices are sensors that can detect motion, such as accelerometers, or angular speeds, such as gyroscopes. An accelerometer is a device that receives a measurable change in response to an accelerometer operating on the device. MEMS accelerometers may include piezoelectric, piezo-resistive, capacitive accelerometers. Capacitive accelerometers undergo a change in capacitance in response to acceleration. Fabrication of MEMS accelerometers involves testing steps that must quickly detect any defects in the fabricated device.
본 명세서에서는 MEMS 센서를 테스트하는 다른 부품들, 장치, 시스템 및 방법을 기술하고 있다. This document describes other components, devices, systems, and methods for testing MEMS sensors.
일 실시예인 장치는 제1 전기용량 요소 및 제2 전기용량 요소를 포함하는 미소 기전 시스템(MEMS) 센서, 및 집적 회로(IC)를 포함한다. IC는 스위치 네트워크 회로 및 캐패시턴스 측정 회로를 포함한다. 스위치 네트워크 회로는 IC의 제1 입력부로부터 MEMS 센서의 제1 전기용량 요소를 전기적으로 접속해제하고, IC의 제2 입력부에 제2 전기용량 요소를 전기적으로 접속하도록 구성된다. 캐패시턴스 측정 회로는, 접속해제된 제1 전기용량 요소로 제1 전기 신호를 인가하는 동안, MEMS 센서의 제2 전기용량 요소의 캐패시턴스를 측정하도록 구성될 수 있다. An embodiment device comprises a microelectromechanical system (MEMS) sensor comprising a first capacitive element and a second capacitive element, and an integrated circuit (IC). The IC includes a switch network circuit and a capacitance measurement circuit. The switch network circuit is configured to electrically disconnect the first capacitive element of the MEMS sensor from the first input of the IC and electrically connect the second capacitive element to the second input of the IC. The capacitance measurement circuit can be configured to measure the capacitance of the second capacitive element of the MEMS sensor while applying the first electrical signal to the disconnected first capacitive element.
여기서 본 특허출원의 대상에 대한 개요를 제공하려는 의도이며, 본 발명에 대한 제한적인 설명을 제공하려는 의도는 아니다. 상세한 설명은 본 특허출원에 대한 추가의 정보를 제공하려는 의도로 기술된다.It is herein intended to provide an overview of the subject matter of the patent application and is not intended to provide a limiting description of the invention. The detailed description is described with the intention of providing further information about the present patent application.
MEMS 센서에 요구되는 회로 부품 및 회로 접점의 수가 작아져서, MEMS 센서의 설계가 간소화될 수 있다. The number of circuit components and circuit contacts required for the MEMS sensor is reduced, so that the design of the MEMS sensor can be simplified.
도면에서는, 스케일을 필수적으로 도시하지 않으며, 부호 등은 다양한 시각으로 유사한 부품들을 묘사할 수 있다. 도면은 일반적으로 본 명세서에서 기술된 다양한 실시태양을 실시예의 방법으로 도시하나, 그에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 MEMS 센서 및 집적 회로의 일 실시예의 부분에 대한 블록도를 도시하고 있다.
도 2는 MEMS 센서의 자가 테스트를 구현하는 방법의 일 실시예에 대한 흐름도이다.
도 3은 MEMS 센서를 테스트하기 위한 회로의 일 실시예를 도시하고 있다.
도 4는 MEMS 센서를 테스트하기 위한 회로의 또 다른 실시예를 도시하고 있다.
도 5는 구체적인 테스트 회로의 일 실시예를 도시하고 있다. In the drawings, scales are not necessarily shown, and the like and the like may depict similar parts at various times. The drawings generally illustrate the various embodiments described herein by way of example, but are not limited thereto.
1 shows a block diagram of a portion of one embodiment of a MEMS sensor and integrated circuit.
2 is a flowchart of one embodiment of a method of implementing a self test of a MEMS sensor.
3 shows one embodiment of a circuit for testing a MEMS sensor.
4 shows another embodiment of a circuit for testing a MEMS sensor.
5 illustrates one embodiment of a specific test circuit.
도 1은 센서 출력의 변화를 모니터링하는 집적 회로(110)(IC) 및 MEMS 센서(105)의 일 실시예의 부분에 대한 블록도를 도시하고 있다. MEMS 센서(105)는 상기 센서에 영향을 주는 가속도에 응답하여 상기 센서의 캐패시턴스의 변화를 IC가 모니터링하는 전기용량의 가속도계일 수 있다. 1 shows a block diagram of a portion of one embodiment of an integrated circuit 110 (IC) and
전형적인 MEMS 전기용량의 가속도계는 기준 프레임에 기계적 서스펜션을 통해 부착된 전기용량의 요소들을 가진 이동성의 검증 질량(proof mass)을 포함한다. 두 개의 전기용량 요소가 회로 캐패시터로서 도 1에 도시되어 있으며, CaP 및 CaN로 표시되어 있다. 실제 전기용량 요소는 전기적으로 연결된(예컨대, 병렬로) 다중 플레이트로 구성되어, 도면에 캐패시터 CaP 또는 CaN로서 도시된 전체 캐패시턴스를 제공할 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 캐패시터는, 이동성의 검증 질량으로 회로 연결을 나타낼 수 있는, MEMS 센서(105)의 두 개의 출력부로부터 일반 회로 노드(115)로의 브리지를 형성한다. 각 캐패시터의 하나의 플레이트나 플레이트 세트가 이동성의 검증 질량에 부착될 수 있으며, 이때 다른 플레이트나 플레이트의 세트는 정지되어 있다. Typical MEMS capacitive accelerometers include a proof mass of mobility with capacitive elements attached via mechanical suspension to a reference frame. Two capacitive elements are shown in FIG. 1 as circuit capacitors, denoted by CaP and CaN. The actual capacitive element may consist of multiple plates electrically connected (eg, in parallel) to provide the total capacitance, shown as capacitor CaP or CaN in the figure. As shown in the figure, the capacitor forms a bridge from the two outputs of the
MEMS 가속도계로 인가되는 가속은 검증 질량의 이동성을 유발시킨다. 검증 질량의 이동은 캐패시터의 플레이트 사이에 공간을 변화시킨다. 이 이동은 두 개의 전기용량 요소 사이의 캐패시턴스의 차이의 결과에 대략 비례한다. 검증 질량 및 기계적 서스펜션을 탄성으로서 모델링하는 것은, 훅의 법칙(Hook's Law)에 따라 상기 이동으로부터 가속이 결정될 수 있도록 한다. Acceleration applied to the MEMS accelerometer results in mobility of the proof mass. Movement of the proof mass changes the space between the plates of the capacitor. This shift is approximately proportional to the result of the difference in capacitance between the two capacitive elements. Modeling the proof mass and the mechanical suspension as elastic allows acceleration to be determined from the movement in accordance with Hook's Law.
일반적으로, 캐패시터 쌍에 대한 캐패시터의 변화는 하나의 방향으로의 가속과 관계가 있다. 제1 쌍에 직교하도록 배열되는 추가의 캐패시터 쌍을 더하는 것은 결정되는 제2 방향으로의 가속을 가능하게 하며, 이는 두 축 가속도계로서 사용될 수 있다. 세 개의 캐패시터 쌍은 세 축 또는 삼차원(3D) 가속도계가 가능하도록 한다. In general, the change in capacitor for a capacitor pair is related to the acceleration in one direction. Adding additional capacitor pairs arranged to be orthogonal to the first pair allows acceleration in the determined second direction, which can be used as a two axis accelerometer. Three capacitor pairs enable three-axis or three-dimensional (3D) accelerometers.
가속도계를 테스트하기 위해, 장점은 전기용량의 MEMS 센서가 구동기(actuator)로서 사용될 수 있다는 사실이다. 일반적으로, 캐패시터는 테스트 모드에서 정전기 전하를 더하고 검증 질량을 구동하도록 사용되는 MEMS 센서에 추가된다. 더 나은 접근법은 테스트에서 감지 전기용량 요소를 사용하는 것이다. 이는 테스트 전용인 부품을 제거함으로써 MEMS 센서의 설계를 단순화시킨다. For testing accelerometers, the advantage is the fact that capacitive MEMS sensors can be used as actuators. In general, capacitors are added to MEMS sensors that are used to add electrostatic charge and drive the proof mass in test mode. A better approach is to use sense capacitive elements in the test. This simplifies the design of the MEMS sensor by eliminating parts dedicated to testing.
도 2는 MEMS 전기용량 센서의 자가 테스트를 구현하는 방법(200)의 일 실시예에 대한 흐름도이다. 일반 작동 모드에서, MEMS 센서는 도 1에서처럼 IC(예컨대, 응용 특정 집적 회로 또는 ASIC)에 전기적으로 접속된다. IC는 일반 모드에서 MEMS 센서의 출력부에서 캐패시턴스를 측정한다. 블록(205)에서, MEMS 센서의 제1 전기용량 요소는 테스트 모드에서 IC로부터 전기적으로 접속해제된다. 블록(210)에서, 제1 전기 신호가 접속해제된 전기용량 요소에 인가된다. 제1 전기 신호의 인가는, 검증 질량이 이동하여, 블록(215)에서 측정되는 제2 전기용량 요소의 캐패시턴스를 변화시킬 것을 야기한다. 유사하게 제1 전기용량 요소가 측정될 수 있다.2 is a flow diagram of one embodiment of a
도 1로 돌아와서, IC(110)는 스위치 네트워크 회로(120)를 포함한다. 스위치 네트워크 회로(120)는 일반 모드 및 테스트 모드에서 작동할 수 있다. 일반 작동 모드에서, 스위치 네트워크는 전기용량 요소 쌍으로서 MEMS 센서(105)의 제1 및 제2 전기용량 요소(예컨대, CaP 및 CaN)를 연결할 수 있다. 전기용량 요소 쌍은 가속도에 응답하여 캐패시턴스를 변화시키고, 이로써 가속도-대-캐패시턴스 센서를 형성한다.Returning to FIG. 1, IC 110 includes
테스트 모드에서, 스위치 네트워크 회로(120)가 IC의 제1 입력부로부터 MEMS 센서(105)의 제1 전기용량 요소를 전기적으로 접속해제할 수 있고, IC(110)의 제2 입력부에 제2 전기용량 요소를 전기적으로 접속할 수 있다. IC(110)는, 접속해제된 제1 전기용량 요소에 제1 전기 신호를 인가하는 동안, MEMS 센서의 제2 전기용량 요소의 캐패시턴스를 측정하는 캐패시턴스 측정 회로(125)를 또한 포함한다.In the test mode, the
도 3은 이러한 테스트 접근법을 도시하고 있다. 캐패시터 CaN를 테스트하기 위해, MEMS 센서(305)의 캐패시터 CaP는 전기적으로 접속해제되거나, 그렇지 않으면 IC(310)의 회로들로부터 전기적으로 접속해제된다. 검증 질량과의 외부의 전기적 연결은 두 캐패시터에 공통된 회로 노드(315)(노드A로 표시)에서 가능하다. 전기 신호는 접속해제된 캐패시터 CaP의 레그(노드B로 표시)로 인가된다. 노드B는 센서를 테스트 하기 위해 노드A의 위상 내에서 또는 노드A의 위상 밖에서 구동될 수 있다. 반대 위상을 가지고, 검증 질량이 정전기적으로 당겨져서, 가속력의 변화가 에뮬레이트된다. 그리고 나서, 노드B를 구동하는 동안, CaN의 캐패시턴스가 측정된다. 검증 질량이 이동할 때 전기용량 요소가 변화하는 것이 입증될 수 있다. 같은 위상을 가진 노드A 및 노드B를 구동할 때는, 캐패시턴스가 조금만 변화되거나 전혀 변화되지 않음이 입증될 수 있다. 3 illustrates this test approach. To test the capacitor CaN, the capacitor CaP of the
캐패시터 CaP가 유사한 방법으로 측정될 수 있다. 이는 도 4에 도시되어 있다. 캐패시터 요소 CaP를 측정하기 위해, 스위치 네트워크 회로가 IC(410)으로부터 MEMS 센서(405)의 캐패시터 CaN를 전기적으로 접속해제하고, IC(410)로 캐패시터 CaP를 전기적으로 접속시킨다. 접속해제된 캐패시터 CaN의 레그(노드B로 표시됨)로 전기 신호가 인가된다. 노드B는 상기 센서를 테스트하기 위해, 노드A의 위상 내에서 또는 노드A의 위상 밖에서 구동될 수 있다. MEMS 센서는 다차원 센서이며, 상기 테스트는 다중 전기용량 요소 쌍에 대해 반복될 수 있다.Capacitor CaP can be measured in a similar manner. This is shown in FIG. To measure the capacitor element CaP, the switch network circuit electrically disconnects the capacitor CaN of the
몇몇 실시예에 따르면, 접속해제된 캐패시터를 구동하도록 사용되는 전기 신호는 구형파(square wave)이다. 도 1로 돌아가서, 접속해제된 제1 전기용량 요소(예컨대, 도 3의 CaP)로 제1 구형파를 인가하고, 외부 회로 노드(예컨대, 도 3의 회로 노드(315))로 제2 구형파를 인가하기 위해, 테스트 회로(130)가 사용될 수 있다. 외부 회로 노드는 제1 전기용량 요소 및 제2 전기용량 요소에 공통되며, 검증 질량에 전기적으로 접속될 수 있다. According to some embodiments, the electrical signal used to drive the disconnected capacitor is a square wave. Returning to FIG. 1, applying a first square wave to a disconnected first capacitive element (eg, CaP in FIG. 3), and applying a second square wave to an external circuit node (eg,
제1 및 제2 구형파 신호를 인가하는 동안, 캐패시턴스 측정 회로(125)가 제2 전기용량 요소(예컨대, 도 3의 CaN)의 캐패시턴스를 측정한다. 특정 실시예에서, 제2 구형파 신호는 가속의 변화를 에뮬레이트하기 위해 제1 구형파 신호의 위상의 반대 위상을 가진다. 상기 장치의 테스트는 단순히 통과/탈락 테스트이거나, 캐패시턴스의 변화를 수량화하여 타겟 캐패시턴스 값 또는 값의 범위에 대한 변화량을 비교하는 테스트일수도 있다. 특정 실시예에서, 제2 구형파 신호는 제1 구형파 신호의 위상 내에 있다. 그리고 나서, 이 테스트로 측정된 캐패시턴스가 타겟 캐패시턴스 값의 미만임이 입증될 수 있다. During the application of the first and second square wave signals, the
몇몇 실시예에 따르면, 캐패시턴스 측정 회로(125)는 측정되는 전기용량 요소(예컨대, CaP 또는 CaN)의 캐패시턴스를 나타내는 디지털 값을 생성하도록 구성된 차동 입력 아날로그 디지털 변환기(ADC) 회로를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 캐패시턴스 측정 회로(125)는 차동 입력 시그마 델타 ADC 회로를 포함한다. According to some embodiments,
도 5는 MEMS 센서의 전기용량 요소가 시그마 델타 ADC 회로(525)로 연결되는 방법의 구체적 실시예를 보여주는 도 4의 테스트 회로도이다. 이 실시예는 일차 적분기 및 캐패시터를 포함한다. 특정 실시예에서, 적분기는 고차 적분기일 수도 있다. 시그마 델타 ADC 회로(525)의 출력이 MEMS 센서의 캐패시턴스를 나타내는 수를 생성한다. 이러한 방법으로,MEMS 센서의 전기용량 요소는 시그마 델타 ADC를 구비한 캐패시턴스-대-전압 센서 회로를 형성한다. 디지털 저역 통과 필터 회로(135)에 의해 시그마 델타 ADC 회로의 출력이 따라올 수 있다. 도 5의 실시예에서, 시그마 델타 ADC 회로(525)의 출력은, 스위치 네트워크 회로가 테스트 모드에서 작동하는 경우에 CaP의 캐패시턴스를 나타내는 수를 생성하도록 사용된다. 5 is a test circuit diagram of FIG. 4 showing a specific embodiment of how the capacitive element of the MEMS sensor is connected to the sigma
IC는 CstP 및 CstN로 구성되는 자가 테스트 캐패시터 쌍을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 캐패시터는 캐패시턴스와 동일한 값을 가진다. MEMS 센서의 제1 전기용량 요소는 IC로부터 전기적으로 접속해제되고, 스위치 네트워크 회로는 ADC 회로의 제1 입력부에 MEMS 센서의 제2 전기용량 요소를 전기적으로 접속할 수 있고, ADC 회로의 제2 입력부에 자가 테스트 캐패시터 쌍을 전기적으로 접속할 수 있다. 따라서, 스위치 네트워크 회로는 IC의 캐패시턴스-대-전압 센서의 부분으로서 자가 테스트 캐패시터 쌍을 구성한다. The IC may include a self test capacitor pair consisting of CstP and CstN. In a particular embodiment, the capacitor has the same value as the capacitance. The first capacitive element of the MEMS sensor is electrically disconnected from the IC, and the switch network circuit is capable of electrically connecting the second capacitive element of the MEMS sensor to the first input of the ADC circuit and to the second input of the ADC circuit. Self-test capacitor pairs can be electrically connected. Thus, the switch network circuitry constitutes a self test capacitor pair as part of the capacitance-to-voltage sensor of the IC.
몇몇 실시예에서, IC는, ADC 회로의 임의의 공통 모드 오프셋을 취소하도록 사용되는, 하나 이상의 오프셋 캐패시터(예컨대, CofP 및/또는 CofN)를 포함한다. MEMS 센서의 제1 전기용량 요소가 IC로부터 전기적으로 접속해제되면, 스위치 네트워크 회로는, 제2 전기용량 요소가 측정되는 동안, 차동 입력 ADC 회로의 제1 입력부에 제2 전기용량 요소 및 오프셋 캐패시터를 전기적으로 접속시킨다. 도 5의 실시예에서, MEMS 캐패시터(CaP) 및 오프셋 캐패시터(CofP)는 전압 센서로 통합되어 캐패시터의 부분을 형성하여, ADC 회로의 입력을 형성한다. In some embodiments, the IC includes one or more offset capacitors (eg, CofP and / or CofN) that are used to cancel any common mode offset of the ADC circuit. When the first capacitive element of the MEMS sensor is electrically disconnected from the IC, the switch network circuit applies a second capacitive element and an offset capacitor to the first input of the differential input ADC circuit while the second capacitive element is measured. Electrically connected In the embodiment of FIG. 5, the MEMS capacitor CaP and the offset capacitor CofP are integrated into the voltage sensor to form part of the capacitor to form the input of the ADC circuit.
가속도를 측정하기 위해 사용되는 MEMS 센서의 전기용량 요소만이 오직 테스트에 사용되고, 상기 MEMS 센서는 추가의 테스트 캐패시터를 요구하지 않음을 알아야 한다. 따라서, 더 작은 수의 회로 부품 및 더 작은 수의 회로 접점이 MEMS 센서에 요구되므로, 그 설계가 간소화될 수 있다. It should be noted that only the capacitive element of the MEMS sensor used to measure the acceleration is used for the test and the MEMS sensor does not require an additional test capacitor. Thus, the smaller number of circuit components and smaller number of circuit contacts are required for the MEMS sensor, so that the design can be simplified.
추가의 Additional 실시예Example
실시예 1은 제1 전기용량 요소 및 제2 전기용량 요소를 구비하는 미소 기전 시스템(MEMS) 센서, 및 IC를 포함하는 대상(예컨대 장치)를 포함하거나 사용할 수 있다. IC는, 상기 IC의 제1 입력부로부터 MEMS 센서의 제1 전기용량 요소를 전기적으로 접속해제하고, 상기 IC의 제2 입력부에 제2 전기용량 요소를 전기적으로 접속하도록 구성된 스위치 네트워크 회로, 및 접속해제된 제1 전기용량 요소로 제1 전기 신호를 인가하는 동안 MEMS 센서의 제2 전기용량 요소의 캐패시턴스를 측정하도록 구성된 캐패시턴스 측정 회로를 포함할 수 있다. Embodiment 1 may include or use a microelectromechanical system (MEMS) sensor having a first capacitive element and a second capacitive element, and an object (eg, a device) that includes an IC. The IC is configured to electrically disconnect a first capacitive element of a MEMS sensor from a first input of the IC and to electrically connect a second capacitive element to a second input of the IC, and disconnection. And a capacitance measurement circuit configured to measure the capacitance of the second capacitive element of the MEMS sensor while applying the first electrical signal to the first capacitive element.
실시예 2에서, 실시예 1의 대상이 IC로부터 MEMS 센서의 제2 전기용량 요소를 전기적으로 접속해제하고, IC에 제1 전기용량 요소를 전기적으로 접속하도록 구성된 스위치 네트워크를 선택적으로 포함할 수 있다. 캐패시턴스 측정 회로는 접속해제된 제2 전기용량 요소로 제2 전기 신호를 인가하는 동안, MEMS 센서의 제1 전기용량 요소의 캐패시턴스를 측정하도록 선택적으로 구성될 수 있다. In Example 2, the subject matter of Example 1 can optionally include a switch network configured to electrically disconnect the second capacitive element of the MEMS sensor from the IC, and electrically connect the first capacitive element to the IC. . The capacitance measurement circuit can optionally be configured to measure the capacitance of the first capacitive element of the MEMS sensor while applying the second electrical signal to the disconnected second capacitive element.
실시예 3에서, 실시예 1 및 2 중 하나 또는 임의의 조합의 대상이, 접속해제된 제1 전기용량 요소로 제1 구형파 신호를 인가하고, 제1 전기용량 요소 및 제2 전기용량 요소에 공통되는 외부 회로 노드로 제2 구형파 신호를 인가하도록 구성된 테스트 회로를 선택적으로 포함할 수 있다. 제2 구형파 신호는 제1 구형파 신호의 위상에 반대되는 위상을 선택적으로 가질 수 있고, 캐패시턴스 측정 회로는 제1 및 제2 구형파 신호를 인가하는 동안 제2 전기용량 요소의 캐패시턴스를 측정하도록 선택적으로 구성될 수 있다. In Embodiment 3, the object of one or any combination of Embodiments 1 and 2 applies a first square wave signal to the disconnected first capacitive element and is common to the first capacitive element and the second capacitive element. And optionally, a test circuit configured to apply a second square wave signal to an external circuit node. The second square wave signal may optionally have a phase opposite to that of the first square wave signal, and the capacitance measurement circuitry is selectively configured to measure the capacitance of the second capacitive element while applying the first and second square wave signals. Can be.
실시예 4에서, 실시예 1 및 2 중 하나 또는 임의의 조합의 대상이 접속해제된 제1 전기용량 요소로 제1 구형파 신호를 인가하고, 제1 전기용량 요소 및 제2 전기용량 요소에 공통되는 외부 노드로 제2 구형파 신호를 인가하도록 구성된 테스트 회로를 선택적으로 포함할 수 있다. 제2 구형파 신호는 제1 구형파 신호의 위상 내에 선택적으로 있을 수 있고, 캐패시턴스 측정 회로는 제1 및 제2 구형파 신호를 인가하는 동안 캐패시턴스를 측정하도록 선택적으로 구성될 수 있다. In Embodiment 4, the object of one or any combination of Embodiments 1 and 2 applies a first square wave signal to a disconnected first capacitive element and is common to the first capacitive element and the second capacitive element. And optionally, a test circuit configured to apply a second square wave signal to an external node. The second square wave signal may be selectively in phase with the first square wave signal, and the capacitance measurement circuit may be selectively configured to measure capacitance while applying the first and second square wave signals.
실시예 5에서, 실시예 1 내지 4 중 하나 또는 임의의 조합의 대상이 제2 전기용량 요소의 캐패시턴스를 나타내는 디지털 값을 생성하도록 구성되는 차동 입력 ADC 회로를 포함하는 캐패시턴스 측정 회로를 선택적으로 포함할 수 있다. In Embodiment 5, the subject matter of one or any combination of Embodiments 1-4 may optionally include a capacitance measurement circuit comprising a differential input ADC circuit configured to generate a digital value representing the capacitance of the second capacitive element. Can be.
실시예 6에서, 실시예 5의 대상이 자가 테스트 캐패시터 쌍을 구비한 IC를 선택적으로 포함할 수 있다. 스위치 네트워크 회로가 ADC 회로의 제1 입력부에 MEMS 센서의 제2 전기용량 요소를 전기적으로 접속하고, IC의 내부에 캐패시턴스-대-전압 센서로서 자가 테스트 캐패시터 쌍을 구성하고, ADC 회로의 제2 입력부에 자가 테스트 캐패시터 쌍을 전기적으로 접속하도록 선택적으로 구성될 수 있다. In Example 6, the subject matter of Example 5 may optionally include an IC having a self test capacitor pair. The switch network circuit electrically connects the second capacitive element of the MEMS sensor to the first input of the ADC circuit, configures a self-test capacitor pair as a capacitance-to-voltage sensor inside the IC, and the second input of the ADC circuit. It may optionally be configured to electrically connect a self test capacitor pair to the device.
실시예 7에서, 실시예 5 및 6 중 하나 또는 임의의 조합의 대상이, ADC 회로의 임의의 공통 모드 오프셋을 취소시키도록 구성된 하나 이상의 오프셋 캐패시터를 구비하는 IC를 선택적으로 포함할 수 있다. 스위치 네트워크 회로는 제2 전기용량 요소를 측정하는 동안 차동 입력 ADC 회로의 제1 입력부에 제2 전기용량 요소 및 오프셋 캐패시터를 전기적으로 접속하도록 선택적으로 구성될 수 있다. In embodiment 7, the subject matter of one or any combination of embodiments 5 and 6 can optionally include an IC having one or more offset capacitors configured to cancel any common mode offset of the ADC circuit. The switch network circuit can optionally be configured to electrically connect the second capacitive element and offset capacitor to the first input of the differential input ADC circuit while measuring the second capacitive element.
실시예 8에서, 실시예 5 내지 7 중 하나 또는 임의의 조합의 대상이 차동 입력 시그마 델타 ADC 회로를 선택적으로 포함할 수 있다. In embodiment 8, the subject matter of one or any combination of embodiments 5-7 may optionally include a differential input sigma delta ADC circuit.
실시예 9에서, 실시예 1 내지 8 중 하나 또는 임의의 조합의 대상이 테스트 모드 및 일반 모드에서 작동하도록 선택적으로 구성될 수 있는 스위치 네트워크 회로를 선택적으로 포함할 수 있다. 테스트 모드에서, 스위치 네트워크는 IC로부터 제1 전기용량 요소 또는 제2 전기용량 요소의 적어도 하나를 전기적으로 접속해제하도록 선택적으로 구성될 수 있고, 일반 모드에서 스위치 네트워크 회로는 제1 전기용량 요소 쌍으로서 MEMS 센서의 제1 및 제2 전기용량 요소를 연결하도록 선택적으로 구성될 수 있다. 제1 전기용량 요소 쌍은 제1 방향의 가속도에 응답하여 캐패시턴스를 변화하도록 선택적으로 구성될 수 있다. In Embodiment 9, the subject matter of one or any combination of Embodiments 1-8 may optionally include switch network circuitry that may be selectively configured to operate in a test mode and a normal mode. In the test mode, the switch network may be selectively configured to electrically disconnect at least one of the first capacitive element or the second capacitive element from the IC, and in the normal mode the switch network circuit is configured as a first capacitive element pair. It may optionally be configured to connect the first and second capacitive elements of the MEMS sensor. The first capacitive element pair can optionally be configured to change the capacitance in response to acceleration in the first direction.
실시예 10에서, 실시예 1 내지 9 중 하나 또는 임의의 조합의 대상이 캐패시턴스-대-전압 센서 회로를 선택적으로 포함할 수 있다. In Embodiment 10, the subject matter of one or any combination of Embodiments 1-9 can optionally include a capacitance-to-voltage sensor circuit.
실시예 11에서, 실시예 1 내지 10 중 하나 또는 임의의 조합의 대상이 가속도계를 포함하는 MEMS 센서를 선택적으로 포함할 수 있다. In Example 11, one or any combination of Examples 1-10 may optionally include a MEMS sensor that includes an accelerometer.
실시예 12는, IC로부터 MEMS 센서의 제1 전기용량 요소를 전기적으로 접속해제하는 단계, 접속해제된 전기용량 요소로 제1 전기 신호를 인가하는 단계, 및 제1 전기 신호를 인가하는 동안 MEMS 센서의 제2 전기용량 요소의 캐패시턴스를 측정하는 단계를 갖는 대상을 포함하도록, 실시예 1 내지 11 중 하나 또는 임의의 조합의 대상(예컨대, 방법, 방법을 수행하는 수단, 또는 기계에 의해 수행될 때 그 기계가 방법을 수행하도록 하는 명령어를 포함하는 기계 판독가능 매체)을 포함하거나, 상기 대상을 선택적으로 조합할 수 있다. 이러한 대상은 제1 전기용량 요소를 전기적으로 접속해제하기 위한 수단을 포함할 수 있으며, 이 수단의 도시된 실시예는 하나 이상의 스위치 회로 또는 스위치 네트워크를 포함할 수 있다. 이러한 대상은 접속해제된 전기 용량 요소에 제1 전기 신호를 인가하기 위한 수단을 포함할 수 있으며, 이 수단의 도시된 실시예는 테스트 신호 회로를 포함할 수 있다. 이러한 대상은 제1 전기 신호를 인가하는 동안 MEMS 센서의 제2 전기용량 요소의 캐패시턴스를 측정하기 위한 수단을 포함할 수 있으며, 이 수단의 도시된 실시예는 캐패시턴스 측정 회로, ADC 회로, 및 차동 시그마 델타 ADC 회로를 포함할 수 있다. Embodiment 12 includes electrically disconnecting a first capacitive element of a MEMS sensor from an IC, applying a first electrical signal to the disconnected capacitive element, and applying the first electrical signal. One or any combination of objects (eg, a method, means for performing the method, or a machine when performed by a machine) of one or any combination of Examples 1 to 11 to include an object having a measurement of the capacitance of a second capacitive element of Machine-readable media containing instructions for causing the machine to perform the method) or optionally combine the subjects. Such an object may comprise means for electrically disconnecting a first capacitive element, and the illustrated embodiment of this means may comprise one or more switch circuits or a switch network. Such an object may include means for applying a first electrical signal to a disconnected capacitive element, the illustrated embodiment of which means may comprise a test signal circuit. Such object may include means for measuring the capacitance of the second capacitive element of the MEMS sensor while applying the first electrical signal, the illustrated embodiment of which means includes a capacitance measurement circuit, an ADC circuit, and a differential sigma It may include a delta ADC circuit.
실시예 13에서, 실시예 12의 대상이 IC로부터 MEMS 센서의 제2 전기용량 요소를 전기적으로 접속해제하는 단계, 제2 전기용량 요소에 제2 전기 신호를 인가하는 단계 및 제2 전기 신호를 인가하는 동안 MEMS 센서의 제1 전기용량 요소의 캐패시턴스를 측정하는 단계를 선택적으로 포함할 수 있다. In Example 13, the subject of Example 12 electrically disconnected the second capacitive element of the MEMS sensor from the IC, applying the second electrical signal to the second capacitive element, and applying the second electrical signal. And optionally measuring the capacitance of the first capacitive element of the MEMS sensor.
실시예 14에서, 실시예 12 및 13 중 하나 또는 임의의 조합의 대상이 제1 전기용량 요소에 제1 구형파 신호를 인가하는 단계, 제1 전기용량 요소 및 제2 전기용량 요소에 공통되는 외부 노드로, 제1 구형파 신호의 위상에 반대되는 위상을 가지는 제2 구형파 신호를 인가하는 단계, 및 제1 및 제2 구형파 신호를 인가하는 동안 제2 전기용량 요소의 캐패시턴스를 측정하는 단계를 선택적으로 포함할 수 있다. In Embodiment 14, the subject of one or any combination of Embodiments 12 and 13 applies a first square wave signal to the first capacitive element, an external node common to the first capacitive element and the second capacitive element. And selectively applying a second square wave signal having a phase opposite to that of the first square wave signal, and measuring capacitance of the second capacitive element while applying the first and second square wave signals. can do.
실시예 15에서, 실시예 12 및 13 중 하나 또는 임의의 조합의 대상이 제1 전기용량 요소로 제1 구형파 신호를 인가하는 단계, 제1 전기용량 요소 및 제2 전기용량 요소에 공통되는 외부 노드로, 제1 구형파 신호의 위상 내에 있는 제2 구형파 신호를 인가하는 단계, 및 제1 및 제2 구형파 신호를 인가하는 동안 측정되는 제2 전기용량 요소의 캐패시턴스를 측정하는 단계를 선택적으로 포함할 수 있다. In Embodiment 15, the subject of one or any combination of Embodiments 12 and 13 applies a first square wave signal to the first capacitive element, an external node common to the first capacitive element and the second capacitive element. And, optionally, applying a second square wave signal that is in phase with the first square wave signal, and measuring the capacitance of the second capacitive element measured while applying the first and second square wave signals. have.
실시예 16에서, 실시예 12 내지 15 중 하나 또는 임의의 조합의 대상이 차동 입력 시그마 델타 아날로그 디지털 변환기(ADC) 회로를 사용하여 제2 전기용량 요소의 캐패시턴스를 나타내는 디지털 값을 생성하는 단계를 선택적으로 포함할 수 있다. In Embodiment 16, the subject of one or any combination of Embodiments 12-15 optionally uses a differential input sigma delta analogue digital converter (ADC) circuit to generate a digital value representing the capacitance of the second capacitive element. It may include.
실시예 17에서, 실시예 16의 대상이 차동 입력 ADC 회로의 제1 입력부에 제2 전기용량 요소를 전기적으로 접속하는 단계, 및 ADC 회로의 제2 입력부에 IC의 내부에 있는 자가 테스트 캐패시터 쌍을 전기적으로 접속하는 단계로서, 상기 자가 테스트 캐패시터 쌍은 IC의 내부에 있는 전하-대-전압 센서를 형성하는, 단계를 선택적으로 포함할 수 있다. In Example 17, the subject of Embodiment 16 electrically connects a second capacitive element to a first input of a differential input ADC circuit, and connects a pair of self test capacitors internal to the IC to the second input of the ADC circuit. Electrically connecting, the pair of self-test capacitors can optionally include forming a charge-to-voltage sensor inside the IC.
실시예 18에서, 실시예 12 내지 17 중 하나 또는 임의의 조합의 대상이 제1 및 제2 전기용량 요소를 측정하는 단계를 선택적으로 포함할 수 있다. 이때, 테스트 모드 동안 제1 및 제2 전기용량 요소가 측정되며, 일반 작동 모드에서, 제1 및 제2 전기용량 요소는 제1 전기용량 요소를 포함하고, 제1 방향의 가속도에 응답하여 캐패시턴스를 변화하도록 구성된다. In Example 18, the subject of one or any combination of Examples 12-17 can optionally include measuring the first and second capacitive elements. At this time, the first and second capacitive elements are measured during the test mode, and in the normal operation mode, the first and second capacitive elements include the first capacitive element, and the capacitance is changed in response to the acceleration in the first direction. Configured to change.
실시예 19에서, 실시예 12 내지 18 중 하나 또는 임의의 조합의 대상이, 일반 작동 모드에서 하나 이상의 오프셋 캐패시터를 사용하여 임의의 공통 모드를 취소하는 단계, 및 테스트 모드 동안 제2 전기용량 요소를 측정할 때, 차동 입력 ADC 회로의 제1 입력부에 오프셋 캐패시터 및 제2 전기용량 요소를 전기적으로 접속하는 단계를 선택적으로 포함할 수 있다. In Example 19, the subject of one or any combination of Examples 12-18 cancels any common mode using one or more offset capacitors in the normal mode of operation, and cancels the second capacitive element during the test mode. When measuring, the method may optionally include electrically connecting an offset capacitor and a second capacitive element to the first input of the differential input ADC circuit.
실시예 20에서, 실시예 12 내지 19 중 하나 또는 임의의 조합의 대상이, 가속도-대-캐패시턴스 MEMS 센서의 제2 전기용량 요소의 캐패시턴스를 측정하는 단계를 선택적으로 포함할 수 있다. In Example 20, the subject of one or any combination of Examples 12-19 can optionally include measuring the capacitance of the second capacitive element of the acceleration-to-capacitance MEMS sensor.
실시예 21은 실시예 1 내지 20의 임의의 하나 이상의 기능들을 수행하기 위한 수단, 또는 기계에 의해 수행될 때 그 기계가 실시예 1 내지 20의 임의의 하나 이상의 기능을 수행하도록 하는 명령어를 포함하는 기계 판독가능 매체를 구비할 수 있는 대상을 포함하도록, 실시예 1 내지 20의 임의의 하나 이상의 실시예의 임의의 부분 또는 임의의 부분들의 조합을 포함하거나 선택적으로 조합할 수 있다. Embodiment 21 includes means for performing any one or more functions of Embodiments 1-20, or instructions for causing the machine to perform any one or more functions of Embodiments 1-20 when performed by a machine. Any portion or combination of any portions of any one or more embodiments of Examples 1-20 may be included or optionally combined to include subjects that may have a machine readable medium.
이러한 비제한적인 실시예는 각각 그 자체로 만족될 수 있거나, 하나 이상의 다른 실시예와 다양한 치환 또는 결합으로 조합될 수 있다. Each of these non-limiting embodiments may be satisfied on its own, or may be combined with one or more other embodiments in various substitutions or combinations.
상기 상세한 설명은 상세한 설명의 일부를 이루는 첨부 도면에 대한 참조를 포함한다. 도면은, 실례로서, 본 발명을 실시할 수 있는 구체적인 실시예를 나타낸다. 이들 실시예를 여기서는 "실시형태" 또는 "예"라고도 한다. 본 명세서에 언급된 모든 공보, 특허, 및 특허문헌은 원용에 의해 개별적으로 본 명세서에 포함되는 것처럼, 그 내용 전체가 인용에 의해 본 명세서에 포함된다. 본 명세서와 원용에 의해 포함되는 상기 문헌들 사이에서 사용에 불일치가 있는 경우, 포함된 문헌에서의 사용은 그 명세서의 부분에 대한 보충으로서 고려되어야 하며; 양립할 수 없는 모순이 있는 경우, 본 명세서의 사용이 우선한다.The above detailed description includes references to the accompanying drawings, which form a part of the detailed description. The drawings show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are also referred to herein as "embodiment" or "example ". All publications, patents, and patent documents mentioned in this specification are incorporated herein by reference in their entirety, as if incorporated by reference in their entirety. In the event of any inconsistency in use between this specification and the documents contained herein by reference, use in the included document should be considered as a supplement to that part of the specification; In case of incompatible inconsistencies, the use of this specification takes precedence.
본 명세서에서는, "일" 또는 "하나의"라는 표현은, 특허 문헌에서 흔히 쓰이는 바와 같이, 다른 경우들이나 "적어도 하나" 또는 "하나 이상"이라는 표현의 용법과 관계없이 하나 또는 하나 이상을 포함하도록 사용된다. 본 명세서에서는, 특별한 지시가 없는 이상 "A 또는 B"가 "A이나 B가 아닌", "B이나 A가 아닌" 및 "A 및 B"를 포함하도록, "또는"이라는 표현은 독점적이지 않은 것을 언급하도록 사용된다. 첨부된 청구범위에서, "포함하다(including)" 및 "~인(in which)"이라는 표현은 "구비하다(comprising)" 및 "~인, ~이고(wherein)"의 공통 등가물로 사용된다. 또한, 이하의 청구범위에서는, "포함하다" 및 "구비하다"라는 표현이 개방형(open-eneded)의 의미를 갖는다. 즉, 청구항에서 이 표현 앞에 열거된 것 이외의 요소들을 포함하는 시스템, 디바이스, 물품, 또는 프로세스 또한 여전히 그 청구항의 범위 내에 포함되는 것으로 간주된다. 더욱이, 이하의 청구범위에서, "제1", "제2" 및 "제3" 등의 표현은 단순히 표지로서 사용되며, 그러한 대상에 대한 수적 요건을 강제하려는 의도는 아니다.In this specification, the expression "work" or "one" is intended to encompass one or more than one, regardless of the usage of the phrase "at least one" Is used. In the present specification, the expression "or" means that the expression " A or B "includes" not A or B, " Used to refer to. In the appended claims, the words "including" and "in which" are used as "common" equivalents of "comprising" and "wherein". Furthermore, in the following claims, the expressions "including" and "having" have an open-eneded meaning. That is, a system, device, article, or process that includes elements other than those listed before this expression in the claims is also considered to be within the scope of the claims. Moreover, in the following claims, the expressions "first "," second ", and "third ", etc. are used merely as labels and are not intended to impose numerical requirements on such objects.
상기한 설명은 예시를 위한 것으로, 본 발명을 제한하려는 것은 아니다. 예컨대, 전술한 실시예(또는 이러한 실시예의 하나 이상의 특징)는 서로 조합되어 이용될 수도 있다. 통상의 기술자가 상기한 설명을 검토함으로써 다른 실시예가 이용될 수 있다. 또한, 본 발명의 상세한 설명 부분에서는, 여러 특징을 함께 그룹으로 묶어 개시내용을 간략화하였을 수도 있다. 이것은 청구되지 않은 공개된 특징이 임의의 청구항에 필수적인 것은 아님을 의도하는 것으로 해석되어야 한다. 오히려, 발명의 청구 대상은 특정한 공개 실시형태의 모든 특징보다 작게 두어도 좋다. 따라서, 이하의 청구범위는 이에 의하여 상세한 설명에 포함되는 것이며, 각각의 청구항은 개별적인 실시형태를 나타낸다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위와 함께 청구항으로 나타낸 등가물의 전체 범위를 참조하여 결정되어야 한다.The foregoing description is for the purpose of illustration and is not to be construed as limiting the present invention. For example, the above-described embodiments (or one or more features of such embodiments) may be used in combination with each other. Other embodiments may be utilized by one of ordinary skill in the art by reviewing the above description. Further, in the detailed description of the present invention, the disclosure may be simplified by grouping various features together. This should be construed as intention that the non-claimed published feature is not essential to any claim. Rather, the subject matter of the invention may be less than all features of a particular disclosed embodiment. Accordingly, the following claims are hereby incorporated into the Detailed Description, and each claim represents a separate embodiment. The scope of the invention should be determined with reference to the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled.
105: MEMS 센서
110: IC
115: 공통 회로 노드
120: 스위치 네트워크 회로
125: 캐패시턴스 측정 회로
130: 테스트 회로
135: 디지털 저역 통과 필터 회로105: MEMS sensor
110: IC
115: common circuit node
120: switch network circuit
125: capacitance measurement circuit
130: test circuit
135: digital low pass filter circuit
Claims (15)
상기 IC는,
상기 IC의 제1 입력부로부터 상기 MEMS 센서의 상기 제1 전기용량 요소를 전기적으로 접속해제하고, 상기 IC의 제2 입력부에 상기 제2 전기용량 요소를 전기적으로 접속하도록 구성된 스위치 네트워크 회로; 및
접속해제된 상기 제1 전기용량 요소로 제1 전기 신호를 인가하는 동안 상기 MEMS 센서의 제2 전기용량 요소의 캐패시턴스를 측정하도록 구성된 캐패시턴스 측정 회로를 포함하는, 장치. A micro-electromechanical system (MEMS) sensor having a first capacitive element and a second capacitive element, and an integrated circuit (IC),
In the IC,
A switch network circuit configured to electrically disconnect the first capacitive element of the MEMS sensor from a first input of the IC and to electrically connect the second capacitive element to a second input of the IC; And
And a capacitance measurement circuit configured to measure the capacitance of a second capacitive element of the MEMS sensor while applying a first electrical signal to the disconnected first capacitive element.
상기 스위치 네트워크 회로는 상기 IC로부터 상기 MEMS 센서의 상기 제2 전기용량 요소를 전기적으로 접속해제하고, 상기 IC에 상기 제1 전기용량 요소를 전기적으로 접속하도록 구성되고,
상기 캐패시턴스 측정 회로는 접속해제된 상기 제2 전기용량 요소로 제2 전기 신호를 인가하는 동안 상기 MEMS 센서의 상기 제1 전기용량 요소의 캐패시턴스를 측정하도록 구성되는, 장치. The method of claim 1,
The switch network circuit is configured to electrically disconnect the second capacitive element of the MEMS sensor from the IC, and electrically connect the first capacitive element to the IC,
The capacitance measurement circuitry is configured to measure the capacitance of the first capacitive element of the MEMS sensor while applying a second electrical signal to the disconnected second capacitive element.
접속해제된 상기 제1 전기용량 요소로 제1 구형파(square wave) 신호를 인가하고, 상기 제1 전기용량 요소 및 상기 제2 전기용량 요소에 공통된 외부 회로 노드로 제2 구형파 신호를 인가하도록 구성된 테스트 회로를 포함하고,
상기 제2 구형파 신호는 상기 제1 구형파 신호의 위상에 반대되는 위상을 가지며,
상기 캐패시턴스 측정 회로는 상기 제1 구형파 신호와 상기 제2 구형파 신호를 인가하는 동안 상기 제2 전기용량 요소의 캐패시턴스를 측정하도록 구성되는, 장치.The method of claim 1,
A test configured to apply a first square wave signal to the disconnected first capacitive element and to apply a second square wave signal to an external circuit node common to the first capacitive element and the second capacitive element. Including circuits,
The second square wave signal has a phase opposite to that of the first square wave signal,
The capacitance measurement circuitry is configured to measure the capacitance of the second capacitive element while applying the first square wave signal and the second square wave signal.
접속해제된 상기 제1 전기용량 요소로 제1 구형파 신호를 인가하고, 상기 제1 전기용량 요소 및 상기 제2 전기용량 요소에 공통된 외부 노드로 제2 구형파 신호를 인가하도록 구성된 테스트 회로를 포함하고,
상기 제2 구형파 신호는 상기 제1 구형파 신호의 위상 내에 있고,
상기 캐패시턴스 측정 회로는 상기 제1 구형파 신호와 상기 제2 구형파 신호를 인가하는 동안 상기 캐패시턴스를 측정하도록 구성되는, 장치. The method of claim 1,
A test circuit configured to apply a first square wave signal to the disconnected first capacitive element, and to apply a second square wave signal to an external node common to the first capacitive element and the second capacitive element;
The second square wave signal is in phase with the first square wave signal;
The capacitance measurement circuitry is configured to measure the capacitance while applying the first square wave signal and the second square wave signal.
상기 캐패시턴스 측정 회로는 상기 제2 전기용량 요소의 캐패시턴스를 나타내는 디지털 값을 생성하도록 구성된 차동 입력 아날로그 디지털 변환기(ADC) 회로를 포함하는, 장치. The method of claim 1,
Wherein the capacitance measurement circuit comprises a differential input analog to digital converter (ADC) circuit configured to generate a digital value representing the capacitance of the second capacitive element.
상기 IC는 자가 테스트 캐패시터 쌍을 포함하고,
상기 스위치 네트워크 회로는,
상기 ADC 회로의 제1 입력부에 상기 MEMS 센서의 상기 제2 전기용량 요소를 전기적으로 접속하도록 구성되고,
상기 IC 내부에 있는 캐패시턴스-대-전압 센서로서의 상기 자가 테스트 캐패시터 쌍을 구성하여, 상기 ADC 회로의 제2 입력부에 상기 자가 테스트 캐패시터 쌍을 전기적으로 접속하도록 구성되는, 장치.The method of claim 5,
The IC comprises a self test capacitor pair,
The switch network circuit,
And electrically connect the second capacitive element of the MEMS sensor to a first input of the ADC circuit,
Configure the self test capacitor pair as a capacitance-to-voltage sensor inside the IC to electrically connect the self test capacitor pair to a second input of the ADC circuit.
상기 IC는 상기 ADC 회로의 임의의 일반 모드 오프셋을 취소하도록 구성된 하나 이상의 오프셋 캐패시터를 포함하고,
상기 스위치 네트워크 회로는 상기 제2 전기용량 요소를 측정하는 동안 상기 차동 입력 ADC 회로의 제1 입력부에 상기 제2 전기용량 요소 및 상기 오프셋 캐패시터를 전기적으로 접속하도록 구성되는, 장치. The method of claim 5,
The IC comprises one or more offset capacitors configured to cancel any normal mode offset of the ADC circuit,
The switch network circuit is configured to electrically connect the second capacitive element and the offset capacitor to a first input of the differential input ADC circuit while measuring the second capacitive element.
상기 ADC 회로는 차동 입력 시그마 델타 ADC 회로인, 장치. The method of claim 5,
The ADC circuit is a differential input sigma delta ADC circuit.
상기 스위치 네트워크 회로는 테스트 모드와 일반 모드에서 작동하도록 구성되고,
상기 테스트 모드에서 상기 스위치 네트워크는 상기 IC로부터 상기 제1 전기용량 요소 또는 상기 제2 전기용량 요소 중 하나 이상을 전기적으로 접속해제하도록 구성되며,
상기 일반 모드에서 상기 스위치 네트워크 회로는 상기 MEMS 센서의 상기 제1 전기용량 요소와 상기 제2 전기용량 요소를 제1 전기용량 요소 쌍으로서 접속하도록 구성되며,
상기 제1 전기용량 요소 쌍은 제1 방향의 가속도에 응답하여 캐패시턴스를 변화하도록 구성되는, 장치. The method of claim 1,
The switch network circuitry is configured to operate in a test mode and a normal mode,
In the test mode, the switch network is configured to electrically disconnect one or more of the first capacitive element or the second capacitive element from the IC,
The switch network circuit in the normal mode is configured to connect the first capacitive element and the second capacitive element of the MEMS sensor as a first capacitive element pair,
And the first capacitive element pair is configured to change capacitance in response to acceleration in a first direction.
상기 IC는 캐패시턴스-대-전압 센서 회로를 포함하는, 장치.The method of claim 1,
The IC comprises a capacitance-to-voltage sensor circuit.
상기 MEMS 센서는 가속도계를 포함하는, 장치.11. The method according to any one of claims 1 to 10,
And the MEMS sensor comprises an accelerometer.
접속해제된 전기용량 요소로 제1 전기 신호를 인가하는 단계; 및
상기 제1 전기 신호를 인가하는 동안 상기 MEMS 센서의 제2 전기용량 요소의 캐패시턴스를 측정하는 단계
를 포함하는, 방법. Electrically disconnecting the first capacitive element of the MEMS sensor from the IC;
Applying a first electrical signal to the disconnected capacitive element; And
Measuring the capacitance of a second capacitive element of the MEMS sensor while applying the first electrical signal
/ RTI >
상기 IC로부터 상기 MEMS 센서의 상기 제2 전기용량 요소를 전기적으로 접속해제하는 단계;
상기 제2 전기용량 요소로 제2 전기 신호를 인가하는 단계; 및
상기 제2 전기 신호를 인가하는 동안 상기 MEMS 센서의 상기 제1 전기용량 요소의 캐패시턴스를 측정하는 단계를 포함하는, 방법. The method of claim 12,
Electrically disconnecting the second capacitive element of the MEMS sensor from the IC;
Applying a second electrical signal to the second capacitive element; And
Measuring the capacitance of the first capacitive element of the MEMS sensor while applying the second electrical signal.
상기 제1 전기 신호를 인가하는 단계는, 상기 제1 전기용량 요소로 제1 구형파(square wave) 신호를 인가하는 단계를 포함하고,
상기 제2 전기용량 요소의 캐패시턴스를 측정하는 단계는, 상기 제1 전기용량 요소와 상기 제2 전기용량 요소에 공통된 외부 노드로 제2 구형파 신호를 인가하는 단계를 포함하며,
상기 제1 구형파 신호 및 상기 제2 구형파 신호를 인가하는 동안 상기 제2 전기용량 요소의 캐패시턴스가 측정되며,
상기 제2 구형파 신호는 상기 제1 구형파 신호의 위상에 반대되는 위상을 갖는, 방법. The method according to claim 12 or 13,
Applying the first electrical signal comprises applying a first square wave signal to the first capacitive element,
Measuring the capacitance of the second capacitive element includes applying a second square wave signal to an external node common to the first capacitive element and the second capacitive element,
The capacitance of the second capacitive element is measured while applying the first square wave signal and the second square wave signal,
And the second square wave signal has a phase opposite to that of the first square wave signal.
상기 제1 전기 신호를 인가하는 단계는, 상기 제1 전기용량 요소로 제1 구형파 신호를 인가하는 단계를 포함하고,
상기 제2 전기용량 요소의 캐패시턴스를 측정하는 단계는, 상기 제1 전기용량 요소와 상기 제2 전기용량 요소에 공통된 외부 노드로 제2 구형파 신호를 인가하는 단계를 포함하며,
상기 제1 구형파 신호 및 상기 제2 구형파 신호를 인가하는 동안 상기 제2 전기용량 요소의 캐패시턴스가 측정되며,
상기 제2 구형파 신호는 상기 제1 구형파 신호의 위상 내에 있는, 방법. The method according to claim 12 or 13,
Applying the first electrical signal comprises applying a first square wave signal to the first capacitive element,
Measuring the capacitance of the second capacitive element includes applying a second square wave signal to an external node common to the first capacitive element and the second capacitive element,
The capacitance of the second capacitive element is measured while applying the first square wave signal and the second square wave signal,
And the second square wave signal is in phase with the first square wave signal.
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