DE10109873A1

DE10109873A1 - Signalverarbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10109873A1
Application number: DE10109873A
Authority: DE
Inventors: Shigeru Nonoyama; Hiroaki Itou
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-03-02
Filing date: 2001-03-01
Publication date: 2001-09-13
Anticipated expiration: 2021-03-02
Also published as: JP4352562B2; JP2001249028A; DE10109873B4; US20010019273A1; US6529015B2

Abstract

Eine oder mehrere Kapazitäten von einem oder mehreren veränderlichen Kondensatoren ändern sich mit einer physikalischen Größe. Eine C/V-Wandlerschaltung wandelt eine Kapazitätsänderung zu einem Spannungssignal. Erste und zweite Ladungshalteschaltungen halten das Spannungssignal zu unterschiedlichen Zeitpunkten als erste bzw. zweite Ladungen. Eine Versatzkompensationsladungs-Halteschaltung erzeugt und hält eine Versatzladung zum Kompensieren eines Versatzes des Spannungssignals. Eine Ladungskombinier- und -halteschaltung kombiniert und hält die ersten und zweiten Ladungen und die Versatzladung. Eine Ausgabeschaltung nimmt die kombinierte Ladung von der Ladungskombinier- und -halteschaltung auf und gibt ein Ausgangsspannungssignal, das der physikalischen Größe entspricht, in Übereinstimmung mit der aufgenommenen Ladung aus. Die Ausgabeschaltung, die Versatzkompensationsladungs-Halteschaltung und die C/V-Wandlerschaltung können weggelassen werden. Der veränderliche Kondensator kann einen Kondensator oder einen differentiellen Kondensator beinhalten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Signalverar beitungsvorrichtung zum Erfassen einer Änderung einer Ka pazität oder zum Verstärken oder Filtern eines Signals.

Eine Signalverarbeitungsvorrichtung zum Erfassen ei ner Kapazitätsänderung ist bekannt. Die vorläufige Japa nische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. 8-145717 offenbart eine Kapazitätsänderungs-Erfassungs schaltung als die Signalverarbeitungsvorrichtung. Bei dieser Schaltung werden Trägersignale an zwei Sensorkon densatoren angelegt. Die Ladungen in den zwei Sensorkon densatoren werden einem C/V- bzw. Kapazitäts/Spannungs wandler zugeführt. Ein Ausgangssignal des C/V-Wandlers wird von einem Verstärker verstärkt und von zwei Ab tast/Halteschaltungen gleichphasig zu den Trägersignalen abgetastet und gehalten. Ein Differentialverstärker gibt eine Differenz zwischen abgetasteten Spannungen als ein Spannungssignal aus, das der physikalischen Größe ent spricht.

Wenn es ein beträchtliches Ungleichgewicht zwischen Sensorkapazitäten gibt, beinhaltet das Ausgangssignal des C/V-Wandlers einen beträchtlichen Versatz. Bei dieser Schaltung wird das Ausgangssignal des C/V-Wandlers mit Spannungssignalen verarbeitet, so daß das Ausgangssignal des Verstärkers eine Sättigung bei einem hohen Verstär kungsfaktor aufweisen kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Signalverarbeitungsvorrichtung zu schaf fen.

Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen 1, 13, 24, 35, 45, 48, 51, 53, 55 bzw. 58 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung geschaffen, die aufweist: eine veränderliche Kondensatoreinrichtung, de ren Kapazität sich mit einer physikalischen Größe ändert; eine C/V- bzw. Kapazitäts/Spannungswandlerschaltung zum Wandeln einer Kapazitätsänderung zu einem Spannungs signal; erste und zweite Ladungshalteeinrichtungen zum Halten des Spannungssignals zu unterschiedlichen Zeit punkten als erste bzw. zweite Ladungen; eine Versatzkom pensationsladungs-Halteeinrichtung zum Erzeugen und Hal ten einer Versatzladung zum Kompensieren eines Versatzes des Spannungssignals; eine Ladungskombinier- und -halte einrichtung zum Kombinieren und Halten der ersten und zweiten Ladungen und der Versatzladung; und eine Ausgabe einrichtung zum Aufnehmen der kombinierten Ladung von der Ladekombinier- und -halteeinrichtung und zum Ausgeben ei nes Ausgangsspannungssignals, das der physikalischen Größe entspricht, in Übereinstimmung mit der aufgenomme nen Ladung. Daher wird die Signalverarbeitung mit La dungssignalen durchgeführt. Daher kann, wenn es einen be trächtlichen Versatz der veränderlichen Kondensatoren gibt, dieser wirksam entfernt werden und ein Verstärken mit einem hohen Verstärkungsfaktor vorgesehen werden.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung geschaffen, die aufweist: eine veränderliche Kondensatoreinrichtung, de ren Kapazität sich mit einer physikalischen Größe ändert; eine C/V-Wandlerschaltung zum Wandeln einer Kapazitätsän derung zu einem Spannungssignal; erste und zweite La dungshalteeinrichtungen zum Halten des Spannungssignals zu unterschiedlichen Zeitpunkten als erste bzw. zweite Ladungen; eine Versatzkompensationsladungs-Halteeinrich tung zum Erzeugen und Halten einer Versatzladung zum Kom pensieren eines Versatzes des Spannungssignals; und eine Ladungskombinier- und -halteeinrichtung zum Kombinieren und Halten der ersten und zweiten Ladungen und der Ver satzladung als die kombinierte Ladung und zum Wandeln der kombinierten Ladung zu einem Ausgangsspannungssignal, das die physikalische Größe anzeigt.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß den er sten und zweiten Aspekten weiterhin eine Ladungsübertra gungseinrichtung zum gleichzeitigen Übertragen der ersten und zweiten Ladungen und der Versatzladung zu der La dungskombinier- und -halteeinrichtung auf.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß den ersten und zweiten Aspekten geschaffen, wobei die erste Ladungs halteeinrichtung ein Spannungssignal als die erste Ladung hält, die einer Versatzspannung der C/V-Wandlerschaltung entspricht, die zweite Ladungshalteeinrichtung ein Span nungssignal als die zweite Ladung hält, die die Kapazi tätsänderung darstellt, und die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung die kombinierte Ladung hält, die durch Subtrahieren der ersten Ladung und der Versatzladung von der zweiten Ladung abgeleitet wird. Daher können Ver sätze, die in der veränderlichen Kondensatoreinrichtung und der C/V-Wandlerschaltung entwickelt werden, aus dem Ausgangssignal entfernt werden.

Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung geschaffen, die aufweist: eine veränderliche Kondensatoreinrichtung, de ren Kapazität sich mit einer physikalischen Größe ändert; eine C/V-Wandlerschaltung zum Wandeln einer Kapazitäts veränderung zu einem Spannungssignal; erste und zweite Ladungshalteeinrichtungen zum Halten des Spannungssignals zu unterschiedlichen Zeitpunkten als erste bzw. zweite Ladungen; eine Ladungskombinier- und -halteeinrichtung zum Kombinieren und Halten der ersten und zweiten Ladun gen; und eine Ausgabeeinrichtung zum Aufnehmen der kombi nierten Ladung und zum Ausgeben eines Ausgangsspannungs signals, das der physikalischen Größe entspricht, in Übereinstimmung mit der aufgenommenen Ladung. Diese Schaltung ist nützlich (billig), wenn es keinen Versatz der veränderlichen Kapazität gibt.

Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfin dung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung geschaffen, die aufweist: eine veränderliche Kondensatoreinrichtung, deren Kapazität sich mit einer physikalischen Größe än dert; eine C/V-Wandlerschaltung zum Wandeln einer Kapazi tätsänderung zu einem Spannungssignal; erste und zweite Ladungshalteeinrichtungen zum Halten des Spannungssignals zu unterschiedlichen Zeitpunkten als erste bzw. zweite Ladungen; und eine Ladungskombinier- und -halteeinrich tung zum Kombinieren und Halten der ersten und zweiten Ladungen und zum Wandeln einer kombinierten Ladung zu ei nem Ausgangsspannungssignal, das der physikalischen Größe entspricht.

Gemäß einem siebenten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß den fünf ten und sechsten Aspekten geschaffen, die weiterhin eine Ladungsübertragungseinrichtung zum gleichzeitigen Über tragen der ersten und zweiten Ladungen zu der C/V-Wand lerschaltung aufweist.

Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß den fünf ten und sechsten Aspekten geschaffen, wobei die erste La dungshalteeinrichtung das Spannungssignal als die erste Ladung hält, die einer Versatzspannung der C/V-Wandler schaltung entspricht, die zweite Ladungshalteeinrichtung das Spannungssignal als die zweite Ladung hält, die die Kapazitätsänderung darstellt, und die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung die kombinierte Ladung hält, die durch Subtrahieren der ersten Ladung von der zweiten La dung abgeleitet wird.

Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß den ersten und fünften Aspekten geschaffen, wobei jede der ersten und zweiten Ladungshalteeinrichtungen mindestens einen ersten Kondensator und eine erste Schalteinrichtung zum Laden und Entladen des ersten Kondensators aufweist, die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung einen zweiten Kondensator zum Halten der kombinierten Ladung, eine zweite Schalteinrichtung zum Laden und Entladen der kom binierten Ladung und einen ersten Operationsverstärker zum Wandeln der kombinierten Ladung zu dem Spannungs signal aufweist, und die Ausgabeeinrichtung einen dritten Kondensator zum Aufnehmen und Halten der kombinierten La dung von dem zweiten Kondensator und einen zweiten Opera tionsverstärker zum Wandeln der aufgenommenen Ladung von dem dritten Kondensator zu dem Ausgangsspannungssignal aufweist.

Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß dem neun ten Aspekt geschaffen, wobei die zweite Schalteinrichtung zwischen ersten und zweiten Zuständen schaltet, wobei in dem ersten Zustand der zweite Kondensator zwischen einen Ausgang und einen nichtinvertierenden Eingang des ersten Operationsverstärkers geschaltet ist und in dem zweiten Zustand der zweite Kondensator parallel zu dem dritten Kondensator geschaltet ist.

Gemäß einem elften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß den er sten, zweiten und sechsten Aspekten geschaffen, wobei jede der ersten und zweiten Ladungshalteeinrichtungen mindestens einen ersten Kondensator und eine Schaltein richtung zum Laden und Entladen des ersten Kondensators aufweist und die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung einen zweiten Kondensator zum Halten der kombinierten La dung, eine Schalteinrichtung zum Laden und Entladen der kombinierten Ladung und einen Operationsverstärker zum Wandeln der kombinierten Ladung zu dem Ausgangsspannungs signal aufweist.

Gemäß einem zwölften Aspekt der vorliegenden Erfin dung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß den neunten und elften Aspekten geschaffen, wobei eine Kapa zität des ersten Kondensators größer als eine Kapazität des zweiten Kondensators ist. Daher wird eine Verstärkung in Übereinstimmung mit einem Verhältnis dieser Kapazitä ten vorgesehen.

Gemäß einem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Er findung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß den ersten, fünften, neunten und elften Aspekten geschaf fen, wobei die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung und die Ausgabeeinrichtung ein Tiefpaßfilter ausbilden.

Gemäß einem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Er findung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß den zweiten, sechsten und elften Aspekten geschaffen, wo bei die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung und die Ausgabeeinrichtung ein Tiefpaßfilter ausbilden.

Gemäß einem fünfzehnten Aspekt der vorliegenden Er findung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß den ersten, zweiten, fünften und sechsten Aspekten ge schaffen, wobei die veränderliche Kondensatoreinrichtung eine differentielle veränderliche Kondensatoreinheit auf weist, die im wesentlichen äquivalente bzw. gleiche Kon densatoren beinhaltet, die in Reihe geschaltet sind.

Gemäß einem sechzehnten Aspekt der vorliegenden Er findung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß den ersten, zweiten, fünften und sechsten Aspekten ge schaffen, wobei die C/V-Wandlerschaltung eine geschaltete Kondensatorschaltung aufweist.

Gemäß einem siebzehnten Aspekt der vorliegenden Er findung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß den ersten, zweiten, fünften und sechsten Aspekten ge schaffen, die weiterhin eine Steuerschaltung zum Erzeugen eines Trägersignals, das der veränderlichen Kondensa toreinrichtung zugeführt wird, um das Spannungssignal aus der C/V-Wandlerschaltung auszugeben, und zum Erzeugen von Steuersignalen aufweist, die den ersten und zweiten La dungshalteeinrichtungen, der Versatzkompensationsladungs- Haltungseinrichtung und der Ladungskombinier- und -halte einrichtung zugeführt werden.

Gemäß einem achtzehnten Aspekt der vorliegenden Er findung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung geschaf fen, die aufweist: erste und zweite Ladungshalteeinrich tungen zum Halten eines Eingangssignals als erste bzw. zweite Ladungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten; eine Versatzkompensationsladungs-Halteeinrichtung zum Erzeugen und Halten einer Versatzladung; eine Ladungskombinier- und -halteeinrichtung zum Kombinieren und Halten der er sten und zweiten Ladungen und der Versatzladung; und eine Ausgabeeinrichtung zum Aufnehmen der kombinierten Ladung und zum Ausgeben einer Spannung, die dem Eingangssignal entspricht, in Übereinstimmung mit der aufgenommenen La dung.

Gemäß einem neunzehnten Aspekt der vorliegenden Er findung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung geschaf fen, die aufweist: erste und zweite Ladungshalteeinrich tungen zum Halten eines Eingangssignals zu unterschiedli chen Zeitpunkten als erste bzw. zweite Ladungen; eine Versatzkompensationsladungs-Halteeinrichtung zum Erzeugen und Halten einer Versatzladung; und eine Ladungskombi nier- und -halteeinrichtung zum Kombinieren und Halten der ersten und zweiten Ladungen und der Versatzladung als eine kombinierte Ladung und zum Wandeln der kombinierten Ladung zu einer Ausgangsspannung, die dem Eingangssignal entspricht.

Gemäß einem zwanzigsten Aspekt der vorliegenden Er findung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung geschaf fen, die aufweist: erste und zweite Ladungshalteeinrich tungen zum Halten eines Eingangssignals als erste bzw. zweite Ladungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten; eine Ladungskombinier- und -halteeinrichtung zum Kombinieren und Halten der ersten und zweiten Ladungen; und eine Aus gabeeinrichtung zum Aufnehmen der kombinierten Ladung und zum Ausgeben einer Spannung, die dem Eingangssignal ent spricht, in Übereinstimmung mit der aufgenommenen Ladung.

Gemäß einem einundzwanzigsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung ge schaffen, die aufweist: erst und zweite Ladungshaltungs einrichtungen zum Halten eines Eingangssignals als erste bzw. zweite Ladungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten; eine Ladungskombinier- und -halteeinrichtung zum Kombi nieren und Halten der ersten und zweiten Ladungen und der Versatzladung als eine kombinierte Ladung, wobei die La dungskombinier- und -halteeinrichtung die kombinierte La dung zu einer Ausgangsspannung wandelt, die dem Eingangs signal entspricht.

Gemäß einem zweiundzwanzigsten Aspekt der vorliegen den Erfindung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß den neunzehnten, zwanzigsten und einundzwanzigsten Aspekten geschaffen, wobei das Eingangssignal einer Amplitudenmodulation an einer vorbestimmten Frequenz un terzogen wird und die ersten und zweiten Ladungshalteein richtungen, die Versatzkompensationsladungs-Halteeinrich tung und die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung an der vorbestimmten Frequenz arbeiten.

Gemäß einem dreiundzwanzigsten Aspekt der vorliegen den Erfindung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung geschaffen, die aufweist: eine veränderliche Kondensa toreinrichtung, deren Kapazität sich mit einer physikali schen Größe ändert; eine C/V-Wandlerschaltung zum Wandeln einer Kapazitätsänderung zu einem Spannungssignal; minde stens eine Ladehaltungseinrichtung zum Halten des Span nungssignals als eine Ladung; eine Versatzkompensations ladungs-Halteeinrichtung zum Erzeugen und Halten einer Versatzladung zum Kompensieren eines Versatzes des Span nungssignals; eine Ausgabeeinrichtung zum Kombinieren und Wandeln der Ladung und der Versatzladung, um ein Span nungssignal auszugeben, das der physikalischen Größe ent spricht.

Gemäß einem vierundzwanzigsten Aspekt der vorliegen den Erfindung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung geschaffen, die aufweist: mindestens eine Ladungshalte einrichtung zum Halten eines Eingangsspannungssignals als eine Ladung, wobei das Eingangsspannungssignal an einer vorbestimmten Frequenz moduliert wird; eine Versatzkom pensationsladungs-Halteeinrichtung zum Erzeugen und Hal ten einer Versatzladung zum Kompensieren eines Versatzes des Spannungssignals; eine Ausgabeeinrichtung zum Kombi nieren und Wandeln der Ladung und der Versatzladung, um ein Spannungssignal auszugeben, das dem Eingangsspan nungssignal entspricht.

Gemäß einem fünfundzwanzigsten Aspekt der vorliegen den Erfindung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß den dreiundzwanzigsten und vierundzwanzigsten Aspekten geschaffen, wobei die Ausgabeeinrichtung eine Ladungskombinier- und -halteeinrichtung zum Kombinieren und Halten der Ladung und der Versatzladung; und eine Wandler- und Ausgabeeinrichtung zum Aufnehmen und Wandeln der kombinierten Ladung von der Ladungskombinier- und -halteeinrichtung zu dem Ausgangsspannungssignal auf weist.

Gemäß einem sechsundzwanzigsten Aspekt der vorliegen den Erfindung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß den dreiundzwanzigsten und vierundzwanzigsten Aspekten geschaffen, wobei die Ausgabeeinrichtung eine Ladungskombinier- und -halteeinrichtung zum Kombinieren und Halten der Ladung und der Versatzladung und zum Wan deln der kombinierten Ladung zu dem Ausgangsspannungs signal aufweist.

Gemäß einem siebenundzwanzigsten Aspekt der vorlie genden Erfindung wird eine Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß den ersten, zweiten, achtzehnten und neunzehnten Aspekten geschaffen, wobei die Versatzkompensationsla dungs-Halteeinrichtung einen Speicher zum Speichern von digitalen Daten, die dem Versatz entsprechen, und einen D/A-Wandler zum D/A-Wandeln der digitalen Daten aufweist, um die Versatzladung zu erzeugen.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beilie gende Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer Signalverar beitungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Zeitablaufdiagramm der Funktionsweise der in Fig. 1 gezeigten Signalverarbeitungsvorrichtung;

Fig. 3 ein schematisches Schaltbild einer in den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen der vorliegen den Erfindung verwendeten veränderlichen Span nungsquelle;

Fig. 4 ein schematisches Schaltbild einer anderen in den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen der vor liegenden Erfindung verwendeten veränderlichen Spannungsquelle;

Fig. 5 ein schematisches Schaltbild einer Signalverar beitungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ein Zeitablaufdiagramm der Funktionsweise der in Fig. 5 gezeigten Signalverarbeitungsvorrichtung;

Fig. 7 ein schematisches Schaltbild einer Signalverar beitungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 8 ein schematisches Schaltbild einer Signalverar beitungsvorrichtung gemäß einem vierten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Die gleichen oder entsprechende Elemente oder Teile sind durchgängig durch die Zeichnung mit gleichen Bezugs zeichen bezeichnet.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Signalverarbeitungsvorrichtung ge mäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung. Fig. 2 zeigt ein Zeitablaufdiagramm der Funkti onsweise der Signalverarbeitungsvorrichtung.

Die Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist als eine Kapazitätsänderungs-Erfassungsvorrichtung ausgebil det, die eine differentielle veränderliche Kondensator einheit 1, eine C/V-Wandlerschaltung 2, erste und zweite Ladungshalteschaltungen 3 und 4, eine Versatzeinstell-La dungshalteschaltung 5, eine Schaltung 6 zum Halten einer kombinierten Ladung, eine Ausgabeschaltung und eine Steu erschaltung 8 beinhaltet, um eine Kapazitätsänderung der differentiellen veränderlichen Kondensatoreinheit 1 zu erfassen.

Die differentielle veränderliche Kondensatoreinheit 1 beinhaltet Kondensatoren Cs1 und Cs2, die zwischen An schlüssen für Trägersignale Vp1 und Vp2 von der Steuer schaltung 8 in Reihe geschaltet sind. Die Trägersignale Vp1 und Vp2 weisen zueinander eine gegenphasige Beziehung auf. Kapazitäten der differentiellen veränderlichen Kon densatoreinheit 1 ändern sich mit einer physikalischen Größe, wie zum Beispiel einer Beschleunigung oder einem Druck.

Die C/V-Wandlerschaltung 2 ist als eine geschaltete Kondensatorschaltung ausgebildet, um eine Ladung zu wan deln, die einer Differenz zwischen den Kapazitäten (der Kondenstoren Cs1 und Cs2) in der differentiellen verän derlichen Kondensatoreinheit 1 entspricht, die durch eine Phasenumkehr in den Trägersignalen Vp1 und Vp2 erzeugt wird. In der C/V-Wandlerschaltung 2 ist der Zwischenan schluß (Abgriff) der differentiellen veränderlichen Kon densatorschaltung 1 mit einem invertierenden Eingangsan schluß des Operationsverstärkers 21 verbunden und an den nichtinvertierende Eingangsanschluß des Operationsver stärkers 21 wird eine Referenzspannung RV (zum Beispiel 2,5 V oder Massepotential) angelegt. Weiterhin sind ein Schalter 22 und ein Kondensator (Cf) 23 zwischen den in vertierenden Eingangsanschluß und den Ausgangsanschluß des Operationsverstärkers 21 parallel geschaltet.

Die erste Ladungshalteschaltung 3 beinhaltet einen Kondensator (C1) 31, einen Schalter 32 zum Schalten einer Verbindung von einer Elektrode (Eingangsseite) des Kon densators C1 zu entweder einem Ausgang des Operationsver stärkers 21 oder zu Masse und einen Schalter 33 zum Schalten einer Verbindung der anderen Elektrode (Ausgangsseite) des Kondensators C1 zu entweder einem Ausgang der C/V-Wandlerschaltung 2 oder zu Masse. Die er ste Ladungshalteschaltung 3 hält eine Versatzspannung des Operationsverstärkers 21 in der C/V-Wandlerschaltung 2 in dem Kondensator 31 durch Ein- und Ausschalten der Schal ter 32 und 33 als Reaktion auf die Steuersignale a und b von der Steuerschaltung 8.

Die zweite Ladungshalteschaltung 4 beinhaltet einen Kondensator (C2) 41, einen Schalter 42, der zum umschal tenden Verbinden des Ausgangs des Operationsverstärkers 21 zu einer Elektrode des Kondensators C2 (die andere Elektrode des Kondensators C2 ist an Masse gelegt) auf ein Steuersignal reagiert und einen Schalter 43, der zum umschaltenden Verbinden einer Elektrode des Kondensators C2 zu dem Ausgang der zweiten Ladungshalteschaltung 4 auf das Steuersignal reagiert. Die zweite Ladungshalteschal tung 4 hält eine Spannung, die durch Wandeln der Kapazi tätsänderung der differentiellen veränderlichen Kondensa torschaltung 1 durch die C/V-Wandlerschaltung 2 abgelei tet wird, durch Ein- und Ausschalten der Schalter 42 und 43 als Reaktion auf die Steuersignale c und a von der Steuerschaltung 8 in dem Kondensator 41.

Die Versatzeinstell-Ladungshalteschaltung 5 beinhal tet einen Kondensator (C3) 51, einen Schalter 52, der zum Anlegen einer Versatzspannung Voff an eine Elektrode des Kondensators C3 (die andere Elektrode des Kondensators C3 ist an Masse gelegt) auf das Steuersignal c reagiert, und einen Schalter 53 zum umschaltenden Verbinden einer Elek trode des Kondensators C3 mit dem Ausgang der Versatzein stell-Ladungshalteschaltung 5. Die Versatzeinstell-La dungshalteschaltung 5 hält eine Ladung, die aus der Ver satzspannung Voff erzeugt wird, durch Ein- und Ausschal ten der Schalter 52 und 53 als Reaktion auf die Steuer signale c und a von der Steuerschaltung 8 in dem Konden sator 51.

Die Versatzspannung Voff kann durch eine veränderli che Spannungsquelle erzeugt werden. Weiterhin kann die Versatzspannung erzeugt werden, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Diese Schaltung beinhaltet einen Speicher 91 und ei nen D/A-Wandler 92. Digitale Werte (Daten), die der Ver satzspannung Voff entsprechen, werden in dem Speicher 91 gespeichert. Die gelesenen Daten werden von dem D/A-Wand ler 92 gewandelt, um die Versatzspannung Voff auszugeben. Weiterhin kann die Versatzspannung Voff durch eine Schal tung erzeugt werden, die einen Abstimmwiderstand 93 und ein Impedanzwandlerelement 94, wie zum Beispiel einen Operationsverstärker, beinhaltet. Ein Abstimmen des Ab stimmwiderstands 93 stellt den Wert der Versatzspannung Voff ein.

Die Schaltung 6 zum Halten einer kombinierten Ladung beinhaltet einen Operationsverstärker 61, einen Kondensa tor (C4) 62 und Schalter 63 bis 65 und hält Ladungen, die gleichzeitig von den Kondensatoren 31, 41 und 51 zuge führt werden, in dem Kondensator 62. Bei diesem Vorgang werden die Ladungen aus den Kondensatoren 31, 41 und 51 dem Kondensator 62 derart zugeführt, daß die Ladungen in den Kondensatoren 31 und 51 von der Ladung in dem Konden sator 41 subtrahiert werden. Der Kondensator 62 hält die sich ergebende Ladung, d. h. die kombinierte Ladung oder die Differenzladung.

Die Ausgabeschaltung 7 beinhaltet einen Operations verstärker 71 und einen Kondensator (Ch) 72. Die Ladung in dem Kondensator 62 wird zu dem Kondensator 72 ver teilt. Die verteilte Ladung wird zu einer Ausgangsspan nung gewandelt.

Die Steuerschaltung 8 erzeugt die Trägersignale Vp1 und Vp2, die Steuersignale a bis f zum Steuern der Schal ter 22, 32, 33, 42, 43, 52, 53 und 63 bis 65, die zu den Trägersignalen Vp1 und Vp2 synchronisiert sind, wie es in Fig. 2 gezeigt ist.

Die Schalter 22, 32, 33, 42, 43, 52, 53 und 63 bis 65 beinhalten Schaltelemente, die mit Halbleiterelementen ausgebildet sind, und schalten sich ein, wenn sich die Steuersignale jeweils an hohen Pegeln befinden, und schalten sich aus, wenn sich die Steuersignale an jeweils niedrigen Pegeln befinden. Die Referenzen a bis f, die in der Zeichnung jeweiligen Schaltern zugewiesen sind, zei gen an, daß die Schalter als Reaktion auf die jeweiligen Steuersignale a bis f arbeiten. Die Schalter 32 und 33 werden geöffnet, wenn die Steuersignale a bzw. b nicht ausgegeben werden. Auf ähnliche Weise werden die Schalter 63 und 64 geöffnet, wenn die Steuersignale e bzw. d nicht ausgegeben werden.

Im Betrieb werden die Trägersignale Vp1 und Vp2, die die gegenphasige Beziehung aufweisen, an die veränderli che Kondensatoreinheit 1 angelegt. Wenn das Steuersignal a ein hoher Pegel wird, während das Trägersignal Vp1 ein hoher Pegel ist, wird der Schalter 22 in der C/V-Wandler schaltung 2 vorübergehend eingeschaltet. In diesem Zu stand wirkt die C/V-Wandlerschaltung 2 als eine Span nungsfolgerschaltung und daher wird die Ladung in dem Kondensator 23 entladen und wird ein Potential an dem Zwischenabgriff der veränderlichen Kondensatoreinheit 1 zu der Referenzspannung RV abgeglichen.

Dann wird der Schalter 22 geöffnet, aber das Poten tial an dem Zwischenabgriff der veränderlichen Kondensa toreinheit 1 wird durch die Wirkung des Operationsver stärkers 21 an dem gleichen Potential wie die Referenz spannung RV gehalten, und daher wird eine Versatzspannung V1 des Operationsverstärkers 21 von der C/V-Wandlerschal tung 2 ausgegeben. Als nächstes wird das Steuersignal b ein hoher Pegel und wird der Kondensator 31 in der ersten Ladungshalteschaltung 3 auf die Versatzspannung V1 gela den. Die Ladung Q1, die in dem Kondensator 31 geladen ist, ist gegeben durch:

Q1 = C1.V1 (1)

Als nächstes werden die Trägersignale Vp1 und Vp2 in vertiert, wodurch die C/V-Wandlerschaltung 2 eine Span nung V2 in Übereinstimmung mit der Differenz zwischen den Kapazitäten in der veränderlichen Kondensatoreinheit 1 und der Amplitude Vp der Trägersignale Vp1 und Vp2 aus gibt. Die Spannung V2 ist gegeben durch:

V2 = Vp.(Cs1-Cs2)/Cf (2)

Als nächstes wird, wenn das Steuersignal c ein hoher Pegel wird, der Kondensator 41 in der zweiten Ladungshal teschaltung 4 auf die Spannung V2 geladen. Die Spannung, die in dem Kondensator 41 gespeichert ist, ist gegeben durch:

Q2 = C2.V2 (3)

Gleichzeitig wird der Kondensator 51 in der Versatz einstell-Ladungshalteschaltung 5 auf die Versatzspannung Voff geladen. Die Ladung Q3, die in dem Kondensator 51 gespeichert ist, ist gegeben durch:

Q3 = C3.Voff (4)

Als nächstes werden, wenn das Steuersignal a ein ho her Pegel wird, die Ladungen, die in den Kondensatoren 31, 41 und 51 gespeichert sind, dem Kondensator 62 in der Schaltung 6 zum Halten einer kombinierten Ladung zuge führt. Bei diesem Vorgang werden Zwischenverbindungen in den ersten und zweiten Ladungshalteschaltungen 3 und 4 und der Versatzladungs-Halteschaltung 5 derart vorgese hen, daß eine Differenz der Ladungen zwischen dem Konden sator 31 und den Kondensatoren 41 und 51 dem Kondensator C4 in der Schaltung 6 zum Halten einer kombinierten La dung zugeführt wird. Die Ladung Q4, die in dem Kondensa tor C4 gespeichert ist, ist gegeben durch:

Q4 = (Q1-Q2)-Q3 = C1.V1-C2.V2-C3.Voff (5)

Das heißt, die Differenz zwischen Q1 und Q2 wird vor gesehen und die Differenz zwischen dem Ergebnis und Q3 wird ebenso vorgesehen.

Dann ist die Ausgangsspannung V4 des Operationsver stärkers 61 in der Schaltung 6 zum Halten einer kombi nierten Ladung gegeben durch:

V4 = Q4/C4 = (C1.V1-C2.V2-C3.Voff)/C4 (6)

Hierbei ist unter der Annahme, daß C1-C2-C3 = C und V1-V2 = ΔV ist, die Spannung V4 gegeben durch:

V4 = (ΔV-Voff).C/C4 (7)

Wie es in Gleichung 6 gezeigt ist, ist die Spannung V4 durch C/C4-mal der Spannung gegeben, die durch Subtra hieren der Versatzspannung Voff von der Ausgangsspannung ΔV der C/V-Wandlerschaltung 2 abgeleitet wird.

Das heißt, Q2 = C2.V2 beinhaltet die Ladung, die der Versatzspannung des Operationsverstärkers 21 ent spricht, und Q1 entspricht der Versatzspannung V1 des Operationsverstärkers 21, so daß die Ladung der Versatz spannung in C.ΔV aufgehoben wird. Jedoch verbleibt der Versatz aufgrund eines Ungleichgewichts der veränderli chen Kapazitäten Cs1 und Cs2 in C.ΔV. Dann wird die Versatzladung aufgrund eines Ungleichgewichts der verän derlichen Kapazitäten Cs1 und Cs2 durch C.Voff aufge hoben.

Die Ladung, die in dem Kondensator 62 gespeichert ist, wird zu dem Kondensator 72 der Ausgabeschaltung 7 verteilt, so daß die Spannung V4 an die Ausgabeschaltung 7 angelegt wird. Ein Verteilen der Ladung von dem Konden sator 62 zu dem Kondensator 72 sieht einen Tiefpaßfilter effekt erster Ordnung vor. Die Grenzfrequenz wird durch ein Verhältnis zwischen der Kapazität Ch des Kondensators 72 und der Kapazität C4 des Kondensators 62 und Schalt frequenzen der Schalter 63 und 64 bestimmt.

Wie es zuvor erwähnt worden ist, wird die Ausgangs spannung der C/V-Wandlerschaltung 2 als Ladungen gehal ten, werden die Versatzspannungen mit Ladungen aufgehoben und wird die Signalkomponente mit einem Verhältnis der Kapazitäten verstärkt, so daß die Signalkomponente ver stärkt werden kann, die keine Versatzkomponenten beinhal tet.

Wenn die Ausgangsspannung direkt ohne Aufheben der Versatzkomponenten verstärkt wird, gibt es die Möglich keit, daß das Ausgangssignal der Ausgabeschaltung gesät tigt wird. Jedoch kann gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, obgleich der Versatz groß ist, der Versatz aufgehoben werden, so daß der dynamische Bereich der Signalverarbeitungsschaltung verbessert wird. Das heißt, das Eingangssignal (die Ladung) kann bis zu der oberen Grenze des dynamischen Bereichs der Signalver arbeitungsschaltung verstärkt werden.

Weiterhin sind in der zuvor erwähnten Signalverarbei tungsschaltung die Schaltung 6 zum Halten der kombinier ten Ladung und die Ausgabeschaltung 7 durch die Schalter 63 und 64 voneinander getrennt, so daß ein Fehler der La dung in dem Operationsverstärker 71 in der Ausgabeschal tung 7 beseitigt werden kann, wodurch eine hohe Genauig keit beim Verstärken vorgesehen werden kann.

Ein Einstellen der Versatzspannung Voff wird wie folgt durchgeführt:
In einem derartigen statischen Zustand, daß sich die veränderliche Kondensatoreinheit 1 nicht als Reaktion auf einen äußeren Faktor (eine physikalische Größe, wie zum Beispiel eine Beschleunigung) ändert, werden die Träger signale Vp1 und Vp2 angelegt. Die Versatzspannung Voff wird derart bestimmt, daß das Ausgangssignal der Ausgabe schaltung 7 0 Volt wird.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5 zeigt eine Signalverarbeitungsvorrichtung ge mäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung und Fig. 6 zeigt ein Zeitablaufdiagramm der Sig nalverarbeitungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Die Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist im wesentlichen die gleiche Struktur wie die des ersten Aus führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung auf. Der Un terschied besteht darin, daß eine veränderliche Kondensa toreinheit 11, die einen einzigen veränderlichen Konden sator beinhaltet, die veränderliche Kondensatoreinheit 1 ersetzt und lediglich ein Trägersignal Vp1 von der Steu erschaltung 8 an die eine Elektrode der veränderlichen Kapazität Cs1 angelegt wird. Weiterhin gibt die Steuer schaltung 8 das Trägersignal Vp1 und die Steuersignale a bis f aus.

Wenn die einzige veränderliche Kapazität Cs1 als der Sensor verwendet wird und die Anfangsladung nicht aufge hoben wird, wird die Anfangsladung in der veränderlichen Kapazität Cs1 auf das Ausgangssignal der C/V-Wandler schaltung 2 überlagert. Daher könnte der Verstärkungsfak tor der Schaltungen nach einer C/V-Wandlung bei der Span nungssignalverarbeitung nicht hoch gemacht werden. Ande rerseits wird in der Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung die Ausgangsspannung der C/V-Wandlerschaltung 2 als Ladungen gehalten und werden die Versatzkomponenten durch Versatzladungen beseitigt, so daß das Eingangssignal mit einem hohen Verstärkungsfaktor verstärkt werden kann.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 7 zeigt eine Signalverarbeitungsvorrichtung ge mäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung. Die Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist im wesentlichen die gleiche Struktur wie die des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung auf. Der Unterschied besteht darin, daß die Ausgabeschal tung 7 weggelassen ist und daher die Schaltung 6' zum Halten einer kombinierten Ladung abgewandelt ist, um eine Ausgabefunktion zu vorzusehen, um die Spannung auszuge ben, die der physikalischen Größe entspricht. Daher bein haltet die Schaltung 6' zum Halten einer kombinierten La dung den Operationsverstärker 61, einen Kondensator (C4) 62, die Schalter 63 und 64 und einen Kondensator (Ch) 66. Die Schaltung 6' zum Halten einer kombinierten Ladung wirkt ebenso als ein Tiefpaßfilter. Die Schalter 63 und 64 werden als Reaktion auf die Steuersignale a und b ge steuert. Die Steuerschaltung 8 erzeugt die Trägersignale Vp1 und Vp2 und die Steuersignale a bis c.

Bei der Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Abtrennen der Schaltung 6' zum Halten einer kom binierten Ladung von der Ausgabeschaltung durch die Schalter 63 und 64 nicht bewirkt. Daher kann, wenn Rau schen während eines Übertragens von Ladungen von den er sten und zweiten Ladungshalteschaltungen 3 und 4 und der Versatzeinstell-Ladungshalteschaltung 5 entwickelt wird, ein Fehler in der Höhe der gehaltenen Ladungen auftreten. Jedoch ist diese Struktur durch eine einfache Schal tungsstruktur gekennzeichnet, da die Anzahl von Operati onsverstärkern und anderen zugehörigen Schaltungselemen ten verringert wird.

Weiterhin ist es bei diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung möglich, den einzelnen veränderli chen Kondensator auf die gleiche Weise wie bei dem zwei ten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu verwenden.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 8 zeigt eine Signalverarbeitungsvorrichtung ge mäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung.

Die Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist im wesentlichen die gleiche Struktur wie die des ersten Aus führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung auf. Der Un terschied besteht darin, daß die differentielle veränder liche Kondensatoreinheit 1 und die C/V-Wandlerschaltung 2 weggelassen sind und ein Eingangssignal einer Amplituden modulation an einer vorbestimmten Frequenz unterzogen wird.

Bei dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Signalverarbeitungsvorrichtung nicht zum Erfassen einer Kapazitätsänderung, sondern zum Erfas sen einer geringfügigen Änderung eines Widerstands oder einer Induktivität oder dergleichen vorgesehen. Daher wird das Eingangssignal, das als ein Wechselgrößensignal moduliert ist, verstärkt und dann zu einem Gleichgrößen signal demoduliert. Weiterhin kann, wenn es einen Versatz in dem Widerstand oder der Induktivität oder dergleichen gibt, der Versatz aufgehoben werden.

Genauer gesagt beinhaltet die Signalverarbeitungsvor richtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, erste und zweite Ladungshalteschaltungen 3 und 4 zum Halten von Ladungen entsprechend dem modulierten Signal (Eingangs signal) Vin, eine Versatzeinstell-Ladungshalteschaltung 5 zum Halten einer Ladung zum Einstellen des Versatzes in dem Eingangssignal, eine Schaltung 6 zum Halten einer kombinierten Ladung und eine Ausgabeschaltung 7. Die Steuerschaltung 8 gibt die Steuersignale a bis f aus.

Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegen den Erfindung wird genau wie bei dem ersten Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung das modulierte Signal als Ladungen gehalten und wird die Versatzkomponente durch Einstellen von Ladungen beseitigt, so daß ein hoher Verstärkungsfaktor vorgesehen wird.

Das Eingangssignal ist an der vorbestimmten Frequenz in der Amplitude moduliert, und jeweilige Halteschaltungen 2 bis 6 arbeiten an der vorbestimmten Frequenz. Anders ausgedrückt ist das Eingangssignal an der vorbestimmten Frequenz in der Amplitude moduliert, an welcher jeweilige Halteschaltungen 2 bis 6 arbeiten.

Bei diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung ist es möglich, die Ausgabeschaltung 7 wegzulas sen, um das Ausgangssignal für die Schaltung 6 zum Halten einer kombinierten Ladung ähnlich dem zweiten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu erzielen.

Bei dem zuvor erwähnten Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung kann, wenn der Versatz verhältnismä ßig niedrig ist und wenn kein derart hoher Verstärkungs faktor erforderlich ist, daß das Ausgangssignal gesättigt wird, die Versatzeinstell-Ladungshalteschaltung weggelas sen werden. Das heißt, die Versatzeinstell-Ladungshalte schaltungen 5 in den Fig. 1, 3, 5, 7 und 8 können ge legentlich weggelassen werden.

Weiterhin kann, wenn die Ladung, die in der ersten Ladungshalteschaltung 3 gespeichert ist, stabil ist, die erste Ladungshalteschaltung 3 anstelle der Versatzein stell-Ladungshalteschaltung 5 weggelassen werden. In die sem Fall hält die Versatzeinstell-Ladehaltungsschaltung 5 die Versatzladungen der differentiellen veränderlichen Kondensatoreinheit 1 und der C/V-Wandlerschaltung 2.

Weiterhin ist bei den ersten und zweiten Ausführungs beispielen der vorliegenden Erfindung das Tiefpaßfilter erster Ordnung durch die Schaltung 6 zum Halten einer kombinierten Ladung und die Ausgabeschaltung 7 ausgebil det und bildet bei dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Schaltung 6' zum Halten einer kombinierten Ladung ein Tiefpaßfilter erster Ordnung. Je doch ist es ebenso möglich, daß ein Filtern mit einer an deren Filterstruktur nach einem Kombinieren von Ladungen bewirkt wird.

Bei den zuvor erwähnten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sind in den ersten und zweiten La dungshalteschaltungen 3 und 5 und der Versatzeinstell-La dehalteschaltung 5 eine Elektrode oder beide Elektroden mit einer Referenzspannung (zum Beispiel dem Massepoten tial) verbunden. Hierbei ist es erwünscht, daß die Refe renzspannungen der Ladungshalteschaltungen mit einem ge meinsamen Anschluß verbunden sind. Dies beseitigt, daß das Ausgangssignal durch die Referenzspannung an den La dungsschaltungen beeinträchtigt wird. Das heißt, es ist wichtig, daß der Referenzspannungsanschluß, der mit den Kondensatoren verbunden ist, gemeinsam ist. Dieser Punkt ist beim Ausführen der vorliegenden Erfindung wichtig.

Wie es zuvor beschrieben worden ist, ändern sich eine oder mehrere Kapazitäten von einem oder mehreren verän derlichen Kondensatoren mit einer physikalischen Größe. Eine C/V-Wandlerschaltung wandelt eine Kapazitätsänderung zu einem Spannungssignal. Erste und zweite Ladungshalte schaltungen halten das Spannungssignal zu unterschiedli chen Zeitpunkten als erste bzw. zweite Ladungen. Eine Versatzkompensationsladungs-Halteschaltung erzeugt und hält eine Versatzladung zum Kompensieren eines Versatzes des Spannungssignals. Eine Ladungskombinier- und -halte schaltung kombiniert und hält die ersten und zweiten La dungen und die Versatzladung. Eine Ausgabeschaltung nimmt die kombinierte Ladung von der Ladungskombinier- und -halteschaltung auf und gibt ein Ausgangsspannungssignal, das der physikalischen Größe entspricht, in Übereinstim mung mit der aufgenommenen Ladung aus. Die Ausgabeschal tung, die Versatzkompensationsladungs-Halteschaltung und die C/V-Wandlerschaltung können weggelassen werden. Der veränderliche Kondensator kann einen Kondensator oder ei nen differentiellen Kondensator beinhalten.

Claims

1. Signalverarbeitungsvorrichtung, die aufweist:
eine veränderliche Kondensatoreinrichtung, deren Ka pazität sich mit einer physikalischen Größe ändert;
eine C/V-Wandlerschaltung zum Wandeln einer Kapazi tätsänderung zu einem Spannungssignal;
erste und zweite Ladungshalteeinrichtungen zum Halten des Spannungssignals zu unterschiedlichen Zeitpunkten als erste bzw. zweite Ladungen;
eine Versatzkompensationsladungs-Halteeinrichtung zum Erzeugen und Halten einer Versatzladung zum Kompensieren eines Versatzes des Spannungssignals;
eine Ladungskombinier- und -halteeinrichtung zum Kom binieren und Halten der ersten und zweiten Ladungen und der Versatzladung; und
eine Ausgabeeinrichtung zum Aufnehmen der kombinier ten Ladung von der Ladungskombinier- und -halteeinrichtung und zum Ausgeben eines Ausgangsspan nungssignals, das der physikalischen Größe entspricht, in Übereinstimmung mit der aufgenommenen Ladung.

2. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin eine Ladungsübertragungseinrichtung zum gleichzeitigen Übertragen der ersten und zweiten Ladungen und der Versatzladung zu der Ladungskombinier- und -halteeinrichtung aufweist.

3. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Ladungshalteeinrichtung das Spannungs signal als die erste Ladung hält, die einer Versatzspan nung der C/V-Wandlerschaltung entspricht, die zweite La dungshalteeinrichtung das Spannungssignal als die zweite Ladung hält, die die Kapazitätsänderung darstellt, und die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung die kombi nierte Ladung hält, die durch Subtrahieren der ersten La dung und der Versatzladung von der zweiten Ladung abge leitet wird.

4. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei jede der ersten und zweiten Ladungshalteeinrichtun gen mindestens einen ersten Kondensator und eine erste Schalteinrichtung zum Laden und Entladen des ersten Kon densators aufweist, die Ladungskombinier- und -halteein richtung einen zweiten Kondensator zum Halten der kombi nierten Ladung, eine zweite Schalteinrichtung zum Laden und Entladen der kombinierten Ladung und einen ersten Operationsverstärker zum Wandeln der kombinierten Ladung zu dem Spannungssignal aufweist, und die Ausgabeeinrich tung einen dritten Kondensator zum Aufnehmen und Halten der kombinierten Ladung von dem zweiten Kondensator und einen zweiten Operationsverstärker zum Wandeln der aufge nommenen Ladung von dem dritten Kondensator zu einem Aus gangsspannungssignal aufweist.

5. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die zweite Schalteinrichtung zwischen ersten und zweiten Zuständen schaltet, wobei in dem ersten Zustand der zweite Kondensator zwischen einen Ausgang und einen nichtinvertierenden Eingangsanschluß des ersten Opera tionsverstärkers geschaltet ist und in dem zweiten Zu stand der zweite Kondensator parallel zu dem dritten Kon densator geschaltet ist.

6. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei eine Kapazität des ersten Kondensators größer als eine Kapazität des zweiten Kondensators ist.

7. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung und die Ausgabeeinrichtung ein Tiefpaßfilter ausbilden.

8. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung und die Ausgabeeinrichtung ein Tiefpaßfilter ausbilden.

9. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die veränderliche Kondensatoreinrichtung eine dif ferentielle veränderliche Kondensatoreinheit aufweist, die im wesentlichen äquivalente Kondensatoren aufweist, die in Reihe geschaltet sind.

10. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die C/V-Wandlerschaltung eine geschaltete Kondensa torschaltung aufweist.

11. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin eine Steuerschaltung zum Erzeugen eines Trägersignals, das an die veränderliche Kondensatorein richtung angelegt wird, um das Spannungssignal aus der C/V-Wandlerschaltung auszugeben und zum Erzeugen von Steuersignalen aufweist, die an die ersten und zweiten Ladungshalteeinrichtungen, die Versatzkompensationsla dungs-Halteeinrichtung und die Ladungskombinier- und - halteeinrichtung angelegt werden.

12. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Versatzkompensationsladungs-Halteeinrichtung einen Speicher zum Speichern von digitalen Daten, die dem Versatz entsprechen, und einen D/A-Wandler zum D/A-Wan deln der digitalen Daten aufweist, um die Versatzladung zu erzeugen.

13. Signalverarbeitungsvorrichtung, die aufweist:
eine veränderliche Kondensatoreinrichtung, deren Ka pazität sich mit einer physikalischen Größe ändert;
eine C/V-Wandlerschaltung zum Wandeln einer Kapazi tätsänderung zu einem Spannungssignal;
erste und zweite Ladungshalteeinrichtungen zum Halten des Spannungssignals zu unterschiedlichen Zeitpunkten als erste bzw. zweite Ladungen;
eine Versatzkompensationsladungs-Halteeinrichtung zum Erzeugen und Halten einer Versatzladung zum Kompensieren eines Versatzes des Spannungssignals; und
eine Ladungskombinier- und -halteeinrichtung zum Kom binieren und Halten der ersten und zweiten Ladungen und der Versatzladung als die kombinierte Ladung und zum Wan deln der kombinierten Ladung zu einem Ausgangsspannungs signal, das die physikalische Größe anzeigt.

14. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 13, die weiterhin eine Ladungsübertragungseinrichtung zum gleichzeitigen Übertragen der ersten und zweiten Ladungen und der Versatzladung zu der Ladungskombinier- und -halteeinrichtung aufweist.

15. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 13, wobei die erste Ladungshalteeinrichtung das Spannungs signal als die erste Ladung hält, die einer Versatzspan nung der C/V-Wandlerschaltung entspricht, die zweite La dungshalteeinrichtung das Spannungssignal als die zweite Ladung hält, die eine Kapazitätsänderung darstellt, und die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung die kombi nierte Ladung hält, die durch Subtrahieren der ersten La dung und der Versatzladung von der zweiten Ladung abge leitet wird.

16. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 13, wobei jede der ersten und zweiten Ladungshalteeinrichtun gen mindestens einen ersten Kondensator und eine Schalt einrichtung zum Laden und Entladen des ersten Kondensa tors aufweist und die Ladungskombinier- und -halteein richtung einen zweiten Kondensator zum Halten der kombi nierten Ladung, eine Schalteinrichtung zum Laden und Ent laden der kombinierten Ladung und einen Operationsver stärker zum Wandeln der kombinierten Ladung zu dm Aus gangsspannungssignal aufweist.

17. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 16, wobei eine Kapazität des ersten Kondensators größer als eine Kapazität des zweiten Kondensators ist.

18. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung eine Tiefpaßfiltereinrichtung aufweist.

19. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung eine Tiefpaßfiltereinrichtung aufweist.

20. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 13, wobei die veränderliche Kondensatoreinrichtung eine dif ferentielle veränderliche Kondensatoreinrichtung auf weist, die im wesentlichen äquivalente Kapazitäten auf weist, die in Reihe geschaltet sind.

21. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 13, wobei die C/V-Wandlerschaltung eine geschaltete Kondensa torschaltung aufweist.

22. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 13, die weiterhin eine Steuerschaltung zum Erzeugen eines Trägersignals aufweist, das an die veränderliche Konden satoreinrichtung angelegt wird, um das Spannungssignal aus der C/V-Wandlerschaltung auszugeben und zum Erzeugen von Steuersignalen aufweist, die an die ersten und zwei ten Ladungshalteeinrichtungen, die Versatzkompensations ladungs-Halteeinrichtung und die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung angelegt werden.

23. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Versatzkompensationsladungs-Halteeinrichtung einen Speicher zum Speichern von digitalen Daten, die dem Versatz entsprechen, und einen D/A-Wandler zum D/A-Wan deln der digitalen Daten aufweist, um die Versatzladung zu erzeugen.

24. Signalverarbeitungsvorrichtung, die aufweist:
eine veränderliche Kondensatoreinrichtung, deren Ka pazität sich mit einer physikalischen Größe ändert;
eine C/V-Wandlerschaltung zum Wandeln einer Kapazi tätsänderung zu einem Spannungssignal;
erste und zweite Ladungshalteeinrichtungen zum Halten des Spannungssignals zu unterschiedlichen Zeitpunkten als erste bzw. zweite Ladungen;
eine Ladungskombinier- und -halteeinrichtung zum Kom binieren und Halten der ersten und zweiten Ladungswerte; und
eine Ausgabeeinrichtung zum Aufnehmen der kombinier ten Ladung und zum Ausgeben eines Ausgangsspannungs signals in Übereinstimmung mit der aufgenommenen Ladung, die der physikalischen Größe entspricht.

25. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 24, die weiterhin eine Ladungsübertragungseinrichtung zum gleichzeitigen Übertragen der ersten und zweiten Ladungen zu der Ladungskombinier- und -halteeinrichtung aufweist.

26. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 24, wobei die erste Ladungshalteeinrichtung das Spannungs signal als die erste Ladung hält, die einer Versatzspan nung der C/V-Wandlerschaltung entspricht, die zweite La dungshalteeinrichtung das Spannungssignal als die zweite Ladung hält, das eine Kapazitätsänderung darstellt, und die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung die kombi nierte Ladung hält, die durch Subtrahieren der ersten La dung von der zweiten Ladung abgeleitet wird.

27. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 24, wobei jede der ersten und zweiten Ladungshalteeinrichtun gen mindestens einen ersten Kondensator und eine erste Schalteinrichtung zum Laden und Entladen des ersten Kon densators aufweist, die Ladungskombinier- und -halteein richtung einen zweiten Kondensator zum Halten der kombi nierten Ladung, eine zweite Schalteinrichtung zum Laden und Entladen der kombinierten Ladung, und einen ersten Operationsverstärker zum Wandeln der kombinierten Ladung zu einer Spannung aufweist, und die Ausgabeeinrichtung einen dritten Kondensator zum Aufnehmen und Halten der kombinierten Ladung von dem zweiten Kondensator und einen zweiten Operationsverstärker zum Wandeln der kombinierten Ladung von dem dritten Kondensator zu einem Ausgangsspan nungssignal aufweist.

28. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 27, wobei die zweite Schalteinrichtung zwischen ersten und zweiten Zuständen schaltet, wobei in dem ersten Zustand der zweite Kondensator zwischen einen Ausgang und einen nichtinvertierenden Eingang des ersten Operationsverstär kers geschaltet ist und in dem zweiten Zustand der zweite Kondensator parallel zu dem dritten Kondensator geschal tet ist.

29. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 27, wobei eine Kapazität des ersten Kondensators größer als eine Kapazität des zweiten Kondensators ist.

30. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 27, wobei die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung und die Ausgabeeinrichtung ein Tiefpaßfilter ausbilden.

31. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 24, wobei die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung und die Ausgabeeinrichtung ein Tiefpaßfilter ausbilden.

32. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 24, wobei die veränderliche Kondensatoreinrichtung eine dif ferentielle veränderliche Kondensatoreinheit aufweist, die im wesentlichen äquivalente Kapazitäten aufweist, die in Reihe geschaltet sind.

33. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 24, wobei die C/V-Wandlerschaltung eine geschaltete Kondensa torschaltung aufweist.

34. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 24, die weiterhin eine Steuerschaltung zum Erzeugen eines Trägersignals, das an die veränderliche Kondensatorein richtung angelegt wird, um das Spannungssignal aus der C/V-Wandlerschaltung auszugeben und zum Erzeugen von Steuersignale aufweist, die an die ersten und zweiten La dungshalteeinrichtungen und die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung angelegt werden.

35. Signalverarbeitungsvorrichtung, die aufweist:
eine veränderliche Kondensatoreinrichtung, deren Ka pazität sich mit einer physikalischen Größe ändert;
eine C/V-Wandlerschaltung zum Wandeln einer Kapazi tätsänderung zu einem Spannungssignal;
erste und zweite Ladungshalteeinrichtungen zum Halten des Spannungssignals zu unterschiedlichen Zeitpunkten als erste bzw. zweite Ladungen; und
eine Ladungskombinier- und -halteeinrichtung zum Kom binieren und Halten der ersten und zweiten Ladungen und zum Wandeln einer kombinierten Ladung zu einem Ausgangs spannungssignal, das der physikalischen Größe entspricht.

36. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 35, die weiterhin eine Ladungsübertragungseinrichtung zum gleichzeitigen Übertragen der ersten und zweiten Ladungen zu der Ladungskombinier- und -halteeinrichtung aufweist.

37. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 35, wobei die erste Ladungshalteeinrichtung das Spannungs signal als die erste Ladung hält, die einer Versatzspan nung der C/V-Wandlerhaltung entspricht, die zweite La dungshalteeinrichtung das Spannungssignal als die zweite Ladung hält, das eine Kapazitätsänderung darstellt, und die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung die kombi nierte Ladung hält, die durch Subtrahieren der ersten La dung von der zweiten Ladung abgeleitet wird.

38. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 35, wobei jede der ersten und zweiten Ladungshalteeinrichtun gen mindestens einen ersten Kondensator und eine Schalt einrichtung zum Laden und Entladen des ersten Kondensa tors aufweist, und die Ladungskombinier- und -halteein richtung einen zweiten Kondensator zum Halten der kombi nierten Ladung, eine Schalteinrichtung zum Laden und Ent laden der kombinierten Ladung und einen Operationsver stärker zum Wandeln der kombinierten Ladung zu dem Aus gangsspannungssignal aufweist.

39. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 38, wobei eine Kapazität des ersten Kondensators größer als eine Kapazität des zweiten Kondensators ist.

40. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 38, wobei die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung eine Tiefpaßfiltereinrichtung aufweist.

41. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 35, wobei die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung eine Tiefpaßfiltereinrichtung aufweist.

42. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 35, wobei die veränderliche Kondensatoreinrichtung eine dif ferentielle veränderliche Kondensatoreinheit aufweist, die im wesentlichen äquivalente Kapazitäten aufweist, die in Reihe geschaltet sind.

43. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 35, wobei die C/V-Wandlerschaltung eine geschaltete Kondensa torschaltung aufweist.

44. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 35, die weiterhin eine Steuerschaltung zum Erzeugen eines Trägersignals, das an die veränderliche Kondensatorein richtung angelegt wird, um das Spannungssignal aus der C/V-Wandlerschaltung auszugeben, und zum Erzeugen von Steuersignalen aufweist, die an die ersten und zweiten Ladungshalteeinrichtungen und die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung angelegt werden.

45. Signalverarbeitungsvorrichtung, die aufweist:
erste und zweite Ladungshalteeinrichtungen zum Halten eines Eingangssignals als erste bzw. zweite Ladungen zu unterschiedlichen Zeitpunkten;
eine Versatzkompensationsladungs-Halteeinrichtung zum Erzeugen und Halten einer Versatzladung;
eine Ladungskombinier- und -halteeinrichtung zum Kom binieren und Halten der ersten und zweiten Ladungen und der Versatzladung; und
eine Ausgabeeinrichtung zum Aufnehmen der kombinier ten Ladung und zum Ausgeben einer Spannung, die dem Ein gangssignal entspricht, in Übereinstimmung mit der aufge nommenen Ladung.

46. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 45, wobei das Eingangssignal einer Amplitudenmodulation an einer vorbestimmten Frequenz unterzogen wird und die er sten und zweiten Ladungshalteeinrichtungen, die Versatz kompensationsladungs-Halteeinrichtung und die Ladungskom binier- und -halteeinrichtung an der vorbestimmten Fre quenz arbeiten.

47. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 45, wobei die Versatzkompensationsladungs-Halteeinrichtung einen Speicher zum Speichern von digitalen Daten, die dem Versatz entsprechen, und einen D/A-Wandler zum D/A-Wan deln der digitalen Daten aufweist, um die Versatzladung zu erzeugen.

48. Signalverarbeitungsvorrichtung, die aufweist:
erste und zweite Ladungshalteeinrichtungen zum Halten eines Eingangssignals zu unterschiedlichen Zeitpunkten als erste bzw. zweite Ladungen;
eine Versatzkompensationsladungs-Halteeinrichtung zum Erzeugen und Halten einer Versatzladung; und
eine Ladungskombinier- und -halteeinrichtung zum Kom binieren und Halten der ersten und zweiten Ladungen und der Versatzladung als eine kombinierte Ladung und zum Wandeln der kombinierten Ladung zu einer Ausgangsspan nung, die dem Eingangssignal entspricht.

49. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 48, wobei das Eingangssignal einer Amplitudenmodulation an einer vorbestimmten Frequenz unterzogen wird und die er sten und zweiten Ladungshalteeinrichtungen, die Versatz kompensationsladungs-Halteeinrichtung und die Ladungskom binier- und -halteeinrichtung an der vorbestimmten Fre quenz arbeiten.

50. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 48, wobei die Versatzkompensationsladungs-Halteeinrichtung einen Speicher zum Speichern von digitalen Daten, die dem Versatz entsprechen, und einen D/A-Wandler zum D/A-Wan deln der digitalen Daten aufweist, um die Versatzladung zu erzeugen.

51. Signalverarbeitungsvorrichtung, die aufweist:
erste und zweite Ladungshalteeinrichtungen zum Halten eines Eingangssignals zu unterschiedlichen Zeitpunkten als erste bzw. zweite Ladungen;
eine Ladungskombinier- und -halteeinrichtung zum Kom binieren und Halten der ersten und zweiten Ladungen; und
eine Ausgabeeinrichtung zum Aufnehmen der kombinier ten Ladung und zum Ausgeben einer Spannung, die dem Ein gangssignal entspricht, in Übereinstimmung mit der aufge nommenen Ladung.

52. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 51, wobei das Eingangssignal einer Amplitudenmodulation an einer vorbestimmten Frequenz unterzogen wird und die er sten und zweiten Ladungshalteeinrichtungen und die La dungskombinier- und -halteeinrichtung an der vorbestimm ten Frequenz arbeiten.

53. Signalverarbeitungsvorrichtung, die aufweist:
erste und zweite Ladungshalteeinrichtungen zum Halten eines Eingangssignals zu unterschiedlichen Zeitpunkten als erste bzw. zweite Ladungen; und
eine Ladungskombinier- und -halteeinrichtung zum Kom binieren und Halten der ersten und zweiten Ladungen und der Versatzladung als eine kombinierte Ladung, wobei die Ladungskombinier- und -halteeinrichtung die kombinierte Ladung zu einer Ausgangsspannung wandelt, die dem Ein gangssignal entspricht.

54. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 53, wobei das Eingangssignal einer Amplitudenmodulation an einer vorbestimmten Frequenz unterzogen wird und die er sten und zweiten Ladungshalteeinrichtungen und die La dungskombinier- und -halteeinrichtung an der vorbestimm ten Frequenz arbeiten.

55. Signalverarbeitungsvorrichtung, die aufweist:
eine veränderliche Kondensatoreinrichtung, deren Ka pazität sich mit einer physikalischen Größe ändert;
eine C/V-Wandlerschaltung zum Wandeln einer Kapazi tätsänderung zu einem Spannungssignal;
mindestens eine Ladungshalteeinrichtung zum Halten des Spannungssignals als eine Ladung;
eine Versatzkompensationsladungs-Halteeinrichtung zum Erzeugen und Halten einer Versatzladung zum Kompensieren eines Versatzes des Spannungssignals; und
eine Ausgabeeinrichtung zum Kombinieren und Wandeln der Ladung und der Versatzladung, um ein Spannungssignal auszugeben, das der physikalischen Größe entspricht.

56. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 55, wobei die Ausgabeeinrichtung aufweist:
eine Ladungskombinier- und -halteeinrichtung zum Kom binieren und Halten der Ladung und der Versatzladung; und
eine Wandlungs- und Ausgabeeinrichtung zum Aufnehmen und Wandeln einer kombinieren Ladung von der Ladungskom binier- und -halteeinrichtung zu dem Ausgangsspannungs signal.

57. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 55, wobei die Ausgabeeinrichtung eine Ladungskombinier- und -halteeinrichtung zum Kombinieren und Halten der Ladung und der Versatzladung und zum Wandeln der kombinierten Ladung zu dem Ausgangsspannungssignal aufweist.

58. Signalverarbeitungsvorrichtung, die aufweist:
mindestens eine Ladungshalteeinrichtung zum Halten eines Eingangsspannungssignals als eine Ladung, wobei das Eingangsspannungssignal an einer vorbestimmten Frequenz moduliert ist;
eine Versatzkompensationsladungs-Halteeinrichtung zum Erzeugen und Halten einer Versatzladung zum Kompensieren eines Versatzes des Spannungssignals; und
eine Ausgabeeinrichtung zum Kombinieren und Wandeln der Ladung und der Versatzladung, um ein Spannungssignal auszugeben, das dem Eingangsspannungssignal entspricht.

59. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 58, wobei die Ausgabeeinrichtung aufweist:
eine Ladungskombinier- und -halteeinrichtung zum Kom binieren und Halten der Ladung und der Versatzladung; und
eine Wandlungs- und Ausgabeeinrichtung zum Aufnehmen und Wandeln der kombinierten Ladung von der Ladungskombi nier- und -halteeinrichtung zu dem Ausgangsspannungs signal.

60. Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 58, wobei die Ausgabeeinrichtung eine Ladungskombinier- und -halteeinrichtung zum Kombinieren und Halten der Ladung und der Versatzladung und zum Wandeln der kombinierten Ladung zu dem Ausgangsspannungssignal aufweist.