DE102010031290B4 - Circuit device with integrator circuits - Google Patents
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Abstract
Schaltungseinrichtung (6), die mindestens zwei, in aufeinander folgenden Taktphasen (T1, T2, T3) sukzessive getaktete Integrator-Schaltungen (20, 22, 24) aufweist,wobei jede Integrator-Schaltung (20, 22, 24) einen Operationsverstärker (8) und weitere Komponenten (Cin1; Cin2; Cin3; Cfb1; Cfb2; Cfb3; Ccomp; SW1; SW2; SW3; SW4) aufweist,dadurch gekennzeichnet, dassmindestens ein Operationsverstärker (8) in mindestens zwei in unterschiedlichen Taktphasen getakteten Integrator-Schaltungen (20, 22, 24) gemeinsam eingesetzt ist, wobei die mehreren Integrator-Schaltungen (20, 22, 24) jeweils vollständig aus dem gemeinsamen Operationsverstärker (8) und einer SC-Struktur aus Kapazitäten (Cin1; Cin2; Cin3; Cfb1; Cfb2; Cfb3; Ccomp) und Schaltern (SW1; SW2; SW3; SW4) gebildet sind, wobei die SC-Struktur aufweist:- eine Eingangs-SC-Struktur (10) mit Schaltern (SW1, SW2_3), mindestens einer Eingangs-Kapazität (Cin1) und Eingangs-Anschlüssen (19a, 19b, 19c, 19d) für eine Eingangs-Spannung (Uin) und eine Referenzspannung (Vref1),- eine Rückkopplungs-SC-Struktur (12) mit Rückkopplungs-Kapazitäten (Cfb1, Cfb2, Cfb3), Eingangs-Kapazitäten (Cin2, Cin3) und Schaltern (SW1, SW2, SW3), und- eine Ausgangs-SC-Struktur (14) mit mindestens einer Vergleichs-Kapazität (Ccomp) und Schaltern (SW1, SW2, SW3), wobei, die Vergleichskapazitäten (Ccomp) einer Ausgangs-SC-Struktur (14) mit ihren beiden Anschlüssen jeweils- zum einen über einen zweiten Schalter (SW2) an einen der beiden Rückkopplungs-Teile (12a, 12b) und einen Anschluss eines Quantisierers (16), und- zum anderen über einen ersten Schalter (SW1) an einen Eingangs-Anschluss (19a, 19b) der Eingangsspannung (Uin) angeschlossen sind.Circuit device (6) which has at least two integrator circuits (20, 22, 24) which are clocked successively in successive clock phases (T1, T2, T3), each integrator circuit (20, 22, 24) having an operational amplifier (8th ) and further components (Cin1; Cin2; Cin3; Cfb1; Cfb2; Cfb3; Ccomp; SW1; SW2; SW3; SW4), characterized in that at least one operational amplifier (8) in at least two integrator circuits (20th , 22, 24) is used jointly, the plurality of integrator circuits (20, 22, 24) each consisting entirely of the common operational amplifier (8) and an SC structure of capacitances (Cin1; Cin2; Cin3; Cfb1; Cfb2; Cfb3 ; Ccomp) and switches (SW1; SW2; SW3; SW4), the SC structure having:- an input SC structure (10) with switches (SW1, SW2_3), at least one input capacitance (Cin1) and input terminals (19a, 19b, 19c, 19d) for an input voltage (Uin) and ei ne reference voltage (Vref1),- a feedback SC structure (12) with feedback capacitances (Cfb1, Cfb2, Cfb3), input capacitances (Cin2, Cin3) and switches (SW1, SW2, SW3), and- an output -SC structure (14) with at least one comparison capacitance (Ccomp) and switches (SW1, SW2, SW3), wherein the comparison capacitances (Ccomp) of an output SC structure (14) with its two connections each- on the one hand via a second switch (SW2) to one of the two feedback parts (12a, 12b) and a connection of a quantizer (16), and- on the other hand via a first switch (SW1) to an input connection (19a, 19b) of input voltage (Uin) are connected.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Schaltungseinrichtung mit mehreren, sukzessive getakteten Integrator-Schaltungen, wobei die Schaltungseinrichtung insbesondere ein Delta-Sigma-Wandler sein kann.The invention relates to a circuit device with a plurality of successively clocked integrator circuits, in which case the circuit device can in particular be a delta-sigma converter.
Delta-Sigma-Wandler werden insbesondere zur AD (Analog-Digital)-Wandlung eingesetzt und weisen im Wesentlichen Integratoren und Quantisierer auf. Quantisierer werden üblicherweise mit Latched-Komparatoren realisiert und sind als solche bekannt; ihre Leistungsaufnahme ist relativ gering. Ein Großteil der Leistungsaufnahme von Delta-Sigma-Wandlern wird somit durch die Integratoren verursacht.Delta-sigma converters are used in particular for AD (analog-to-digital) conversion and essentially have integrators and quantizers. Quantizers are usually implemented with latched comparators and are known as such; their power consumption is relatively low. A large part of the power consumption of delta-sigma converters is thus caused by the integrators.
Die Integratoren werden üblicherweise jeweils durch eine Schaltung mit einem Operationsverstärker, Schaltern und Kondensatoren ausgelegt; derartige Schaltungen werden auch SC (switch, capacity)- Strukturen genannt und kommen insbesondere ohne Widerstände aus. Die Schalter können z. B. als MOSFETS ausgelegt sein und dienen insbesondere dazu, die Ladezyklen der Kondensatoren bzw. Kapazitäten entsprechend fest zu legen.The integrators are usually each designed by a circuit with an operational amplifier, switches and capacitors; Such circuits are also called SC (switch, capacity) structures and, in particular, manage without resistors. The switches can B. be designed as MOSFETS and are used in particular to set the charging cycles of the capacitors or capacities accordingly.
Das Dokument
Die Schrift
In
In der nachfolgenden Taktphase T2 sind SW2 und SW4 geschlossen, wobei der Operationsverstärker 2 aktiv wird. Durch einen Ladungsaustausch wird die zuvor auf die Eingangskapazität Cin übertragene Ladung auf die Feedback-Kapazität (Rückkopplungskapazität) Cfb übertragen; hierfür verstärkt der Operationsverstärker 2 die an seinen Eingangsanschlüssen 2a, 2b auftretende Spannung, wodurch ein Stromfluss am Ausgang 2c des Operationsverstärkers 2 auftritt.In the subsequent clock phase T2, SW2 and SW4 are closed,
Bei dem in
Bei mehrstufigen Operationsverstärkern werden insbesondere MASH (multi stage noise shaping) - Strukturen eingesetzt, die gegenüber einfachen single loop-Strukturen wesentlich stabiler sind. So kann ein Delta-Sigma-Wandler 5 dritter Ordnung wie in
Die drei Integratoren 5-1, 5-2, 5-3 können dann sukzessive getaktet werden. Hierbei weist der erste Integrator 5-1 z. B. eine Offset-Kompensation und die beiden folgenden Integratoren 5-2, 5-3 keine Offset-Kompensation auf. Da die Genauigkeit im Wesentlichen vom Rauschen des ersten Integrators 5-1 abhängig ist, besitzt dieser die größten Kapazitätswerte. Dies liegt daran, dass die Rauschleistung umgekehrt proportional zur Kapazität ist. Das Rauschen des zweiten und dritten Integrators 5-2 und 5-3 wird durch das noise shaping-Verhalten des Wandlers in die oberen Frequenzbereiche verschoben und beeinflusst die Performance bzw. Leistungseigenschaften des Tiefpass-Wandlers nur unwesentlich.The three integrators 5-1, 5-2, 5-3 can then be clocked successively. Here, the first integrator 5-1 z. B. an offset compensation and the two following integrators 5-2, 5-3 no offset compensation. Since the accuracy essentially depends on the noise of the first integrator 5-1, this has the largest capacitance values. This is because noise power is inversely proportional to capacitance. The noise of the second and third integrators 5-2 and 5-3 is shifted into the upper frequency ranges by the noise shaping behavior of the converter and only insignificantly influences the performance or power properties of the low-pass converter.
Aufgrund der unterschiedlichen Lastkapazitäten wird bei einem derartigen dreistufigen Delta-Sigma-Wandler 5 in MASH-Struktur der erste Operationsverstärker 4-1 für gewöhnlich größer dimensioniert als die Operationsverstärker 4-2, 4-3 der zweiten und dritten Stufe. Somit kann z. B. der erste Verstärker einen Querstrom von 600 µa aufweisen und die beiden anderen jeweils mit 200 µa auskommen.Due to the different load capacitances, in such a three-stage delta-sigma converter 5 in MASH structure, the first operational amplifier 4-1 is usually dimensioned larger than the operational amplifiers 4-2, 4-3 of the second and third stage. Thus e.g. B. the first amplifier have a cross current of 600 uA and the other two get along with 200 uA.
Nachteilhaft an derartigen Delta-Sigma-Wandlem ist ihr Energieverbrauch, insbesondere durch die in den Integratoren eingesetzten Operationsverstärker 4-1, 4-2, 4-3.A disadvantage of such delta-sigma converters is their energy consumption, in particular due to the operational amplifiers 4-1, 4-2, 4-3 used in the integrators.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Erfindungsgemäß wird bei einer Schaltungseinrichtung mit mehreren, sukzessive getakteten Integratoren zumindest ein Operationsverstärker mehrfach, d. h. für mindestens zwei Integratoren benutzt. Die Schaltungseinrichtung kann insbesondere ein mehrstufiger Delta-Sigma-Wandler-Einrichtung sein.According to the invention, in a circuit device with a plurality of successively clocked integrators, at least one operational amplifier is multiply, i. H. used for at least two integrators. The circuit device can in particular be a multi-stage delta-sigma converter device.
Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, dass bei einem Delta-Sigma- Wandler höherer Ordnung die Integratoren der aufeinander folgenden Stufen nicht bzw. nicht unbedingt gleichzeitig benutzt werden, aber die Operationsverstärker in den Taktphasen, in denen sie nicht aktiv tätig sind bzw. zum Treiben einer Ausgangslast dienen, dennoch einen nicht vernachlässigbaren Querstrom verbrauchen, der den Gesamtverbrauch der Schaltung bestimmt. The invention is based on the idea that in a higher-order delta-sigma converter, the integrators of the successive stages are not or not necessarily used simultaneously, but the operational amplifiers in the clock phases in which they are not actively working or for serve to drive an output load, yet consume a non-negligible cross-current, which determines the overall consumption of the circuit.
Erfindungsgemäß wird erkannt, dass durch eine geeignete Beschattung eine Mehrfachnutzung eines Operationsverstärkers möglich ist. Hierzu sind geeignete Schalter vorzusehen; bei einer Delta-Sigma-Wandler-Einrichtung mit SC-Struktur sind ohnehin bereits Schalter vorgesehen, die in den entsprechenden Taktphasen geschaltet werden; der erfindungsgemäße Mehraufwand liegt somit allenfalls bzw. im Wesentlichen in zusätzlichen Schaltern, um die Ein- und Ausgänge des Operationsverstärkers jeweils an die in der entsprechenden Taktphase relevanten Struktur-Teile anzuschließen.According to the invention, it is recognized that multiple use of an operational amplifier is possible through suitable shading. Suitable switches are to be provided for this; in the case of a delta-sigma converter device with an SC structure, switches are already provided which are switched in the corresponding clock phases; the additional outlay according to the invention therefore lies at most or essentially in additional switches in order to connect the inputs and outputs of the operational amplifier to the relevant structural parts in the corresponding clock phase.
Es zeigt sich, dass bei derartigen erfindungsgemäßen Lösungen der tatsächliche Mehraufwand für zusätzliche Schalter gering ist und Mehrfachnutzungen möglich sind, so dass hardwaremäßig nicht nur mindestens ein Operationsverstärker eingespart werden kann, sondern gegebenenfalls auch weitere Bauelemente der jeweiligen SC-Strukturen.It has been shown that with such solutions according to the invention, the actual additional expense for additional switches is low and multiple uses are possible, so that not only at least one operational amplifier can be saved in terms of hardware, but possibly also further components of the respective SC structures.
Somit kann erfindungsgemäß nicht nur eine Senkung des Energieverbrauchs, sondern auch eine deutliche hardwaremäßige Einsparung erreicht und somit die Hardware-Kosten gesenkt und die Integration erhöht werden.Thus, according to the invention, not only can energy consumption be reduced, but also significant savings in terms of hardware can be achieved, and the hardware costs can thus be reduced and integration increased.
Erfindungsgemäß kann ein Operationsverstärker auch für mehr als zwei Integratoren, z. B. für drei bzw. sämtliche Integratoren eines Delta-Sigma-Wandlers verwendet werden. Somit kann z. B. ein Delta-Sigma-Wandler dritter Ordnung mit lediglich einem Operationsverstärker und geeigneter Beschattung ausgestattet werden; in dem Operationsverstärker sind dann z. B. mehrere Rückkopplungskapazitäten parallel geschaltet und werden durch entsprechende Schalter in den jeweiligen Taktphasen geeignet an- bzw. abgeschaltet.According to the invention, an operational amplifier for more than two integrators, z. B. be used for three or all integrators of a delta-sigma converter. Thus e.g. B. a third-order delta-sigma converter can be equipped with only one operational amplifier and suitable shading; in the operational amplifier are then z. B. several feedback capacitors are connected in parallel and are suitably switched on or off by appropriate switches in the respective clock phases.
Erfindungsgemäß wird vorzugsweise die Zeit für den Wandelvorgang in drei Zeitabschnitte bzw. Taktphasen unterteilt. Die Länge der einzelnen Taktphasen bzw. Taktphasen kann aus dem Verhältnis der Länge der zu berechnenden Taktphase zur Gesamtzeit aller Taktphasen ermittelt werden.According to the invention, the time for the conversion process is preferably divided into three time segments or clock phases. The length of the individual clock phases or clock phases can be determined from the ratio of the length of the clock phase to be calculated to the total time of all clock phases.
Erfindungsgemäß kann weiterhin auch z. B. ein gemeinsamer Quantisierer anstelle von zwei Quantisierern eingesetzt werden, die in herkömmlichen 2-1 MASH-Strukturen eingesetzt sind. Hierzu können geeignete Steuersignale zur Ansteuerung des einen Quantisierers am Ende der entsprechenden Taktphasen eingegeben werden.According to the invention, z. B. a common quantizer can be used instead of two quantizers used in conventional 2-1 MASH structures. For this purpose, suitable control signals for controlling one quantizer can be input at the end of the corresponding clock phases.
Figurenlistecharacter list
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1 zeigt die Funktionsweise eines herkömmlichen SC-Integrators;1 shows how a conventional SC integrator works; -
2 zeigt die Funktionsweise eines herkömmlichen SC-Integrators mit Offset-Kompensation;2 shows the operation of a conventional SC integrator with offset compensation; -
3 den prinzipiellen, stark schematisierten Aufbau einer Schaltungsstruktur eines herkömmlichen Delta-Sigma-Wandlers dritter Ordnung;3 the basic, highly schematic design of a circuit structure of a conventional third-order delta-sigma converter; -
4 eine DSC-Schaltungsstruktur eines erfindungsgemäßen Delta-Sigma-Wandlers dritter Ordnung;4 a DSC circuit structure of a third-order delta-sigma converter according to the invention; -
5 das Taktschema der SC-Struktur aus4 ;5 the timing scheme of theSC structure 4 ; -
6 die relevante Struktur aus4 während der Taktphase 1;6 therelevant structure 4 during clock phase 1; -
7 die relevante Struktur aus4 während der Taktphase 2;7 therelevant structure 4 duringclock phase 2; -
8 die relevante Struktur aus4 während der Taktphase 3.8th therelevant structure 4 during theclock phase 3.
Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments
Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Delta-Sigma-Wandlers wird ausdrücklich auch auf die bereits zum Stand der Technik beschriebene Funktionalität der Schaltungen aus
In den Zeichnungen beschreiben gleiche oder ähnliche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Merkmale bzw. gleiche oder ähnliche Funktionen.In the drawings, the same or similar reference symbols describe the same or similar features or the same or similar functions.
Im Folgenden wird zunächst detaillierter der Aufbau des Delta-Sigma-Wandlers 6 aus
Die Eingangs-SC-Struktur 10 weist Eingangsanschlüsse 19a, 19b für die Eingangsspannung Uin (+) und Uin (-) auf, wobei an beiden Eingangsanschlüssen 19a, 19b beide Polungen zulässig sind, weiterhin Eingangs-Anschlüsse 19c und 19d für die positive und negative erste Referenzspannung Vref, d.h. somit Anschlüsse für +Vref1 und -Vref1. Masseanschlüsse sind in üblicher Weise gekennzeichnet. Weiterhin sind Schalter SW1 zur Ansteuerung mit dem Taktsignal T1, SW2 zur Ansteuerung mit dem Steuersignal T2, und SW3 zur Ansteuerung mit dem Taktsignal T3 vorgesehen, wobei jeder dieser Schalter bei dem HIGH-Pegel des ansteuernden Taktsignals T1, T2, T3 schließt. Weiterhin sind Schalter SW2_3 zur Ansteuerung mit sowohl dem Taktsignal T2 als auch T3 vorgesehen, die somit bei T2 HIGH ODER T3 HIGH schließen. Der Übersichtlichkeit halbe sind die Schalter auch z.T. nur in üblicher Weise durch das schließende Taktsignal bezeichnet.The
Die mittlere SC-Struktur bzw. Rückkopplungs- SC-Struktur 12 weist im Prinzip eine Parallelschaltung einiger Kapazitäten auf, die wahlweise durch geeignete Schalter mit den Eingangsanschlüssen 8a und 8b des OTA 8, den Ausgangsanschlüssen 8c, 8d des OTA 8, oder gegen Masse oder eine Referenzspannung geschlossen werden, um die Kapazitäten (Kondensatoren) jeweils geeignet auf ein Potenzial zu setzen oder sie gegenüber Masse oder einer Referenzspannung aufzuladen.The middle SC structure or
In der Rückkopplungs- SC-Struktur 12 sind in symmetrischer Weise (in
Hierbei weisen oben und unten die inneren drei Rückkopplungs-Zweige jeweils eine Reihenschaltung von einer Rückkopplungs-Kapazität mit einem Schalter auf, d.h. Cfb1 und SW1, Cfb 2 und SW2, Cfb 3 und SW3, in grundsätzlich ähnlicher funktioneller Weise wie in
- - wie in
4 gezeigt ganz trennen, oder - - zum Aufladen an ein Bezugspotential, d.h. Masse oder +Vref2 oder -Vref2 legen, oder
- - an
einen 8b oder einenEingang 8a oderAusgang 8c oder 8d desOTA 8 und somit auch an eine parallel geschaltete Rückkopplungskapazität Cfb1, Cfb2, Cfb3 legen.
- - as in
4 shown entirely separate, or - - connect to a reference potential for charging, ie ground or +Vref2 or -Vref2, or
- - Connect to an
8a or 8b or aninput 8c or 8d of theoutput OTA 8 and thus also to a feedback capacitance Cfb1, Cfb2, Cfb3 connected in parallel.
Die Ausgangs-SC-Struktur 14 ist in symmetrische Ausbildung (in
Erfindungsgemäß werden die Steuersignale tad2 und tad3 zur Ansteuerung des Quantisierers 16 verwendet, wobei tad2 einem Steuersignal bzw. „HIGH“-Pegel am Ende der Taktphase T2 und entsprechend tad3 einem Steuersignal bzw. „HIGH“-Pegel am Ende der Taktphase T3 entspricht, wie nachfolgend bei der Beschreibung der Funktionalität der
Taktphase T1:Clock phase T1:
Während T1 = HIGH erfolgt die Ausbildung eines in
Taktphase T2:Clock phase T2:
In T2 wird die zuvor in der Taktphase T1 aufgeladene Kapazität Cin2 nunmehr über den in T2 geschlossenen Schalter SW2 gegen Masse geschaltet und somit auf die Rückkopplungs-Kapazität Cfb2 aufintegriert. Die hieraus resultierende Ausgangsspannung wird auf Ccomp gegeben. Die hieraus resultierende Spannung an den Eingängen der Komparatoren des Quantisierers 16 wird nun verwendet, um sie mit einer Bezugsspannung zu vergleichen. Nach Aktivierung des Quantisierers 16bzw. seiner Komparatoren durch tad2 erfolgt die Digitalisierung der analogen Spannung. Diese digitalen Daten werden anschließend als Ausgangssignal Sa1 ausgegeben an ein hier nicht gezeigtes digitales Dezimierfilter, das als solches bei Delta-Sigma-Wandlern bekannt ist. Zudem wird während der Taktphase T1 eine hierzu proportionale Spannung auf den Eingang des ersten Integrators, d. h. somit auf die Spannung Vref1, die an den Anschlüssen 19c, 19d anliegt, zurückgekoppelt. Erfindungsgemäß wird erkannt, dass diese Rückkopplung auf den ersten Integrator erfolgen kann, obwohl der erste Integrator 20 in
Taktphase T3:Clock phase T3:
Nachfolgend erfolgt die Taktphase T3 = HIGH, in der gemäß
Die Länge der einzelnen Taktphasen kann z. B. mit folgender Formel berechnet werden:
- Ti
- i= 1, 2
oder 3, Länge der zu berechnenden Taktphase T1, T2, T3
- Tges
- Gesamtzeit aller Taktphasen, d. h. Tges = T1 + T2 + T3
- Cges
- Summe aller Lastkapazitäten
- Ci,last
- Lastkapazität der zu berechnenden Taktphase.
- Ti
- i= 1, 2 or 3, length of the clock phase T1, T2, T3 to be calculated
- daily
- Total time of all clock phases, ie T tot = T1 + T2 + T3
- ctotal
- Sum of all load capacities
- Ci, last
- Load capacitance of the clock phase to be calculated.
Je größer die Kapazität Ci,last, desto mehr Zeit wird für den Umladevorgang benötigt. Hat z. B. die Kapazität des ersten Integrators 20 aus
Anschließend beginnt der Zyklus in Taktphase T1 wieder von vome. Falls zusätzliche eine Offset-Kompensation benötigt wird, können hierfür die dem Fachmann als solches bekannten zusätzlichen Maßnahmen bzw. Verfahren verwendet werden.The cycle then starts again from the beginning in clock phase T1. If additional offset compensation is required, the additional ones known per se to those skilled in the art can be used for this purpose certain measures or procedures are used.
In T2 und T3 bedeutet somit eine Reihenschaltung einer Kapazität mit einer Rückkopplungs -Kapazität Cfb2 oder Cfb3 immer einen Ladungstransfer auf diese Rückkopplungs -Kapazität Cfb2 bzw. Cfb3, was somit immer einer Integration auf dieser Rückkopplungs -Kapazität Cfb2 oder Cfb3 entspricht. Hierbei wird in T3 jedoch nicht zusätzlich am Ausgang aufgeladen, wie es in T2 der Fall ist.In T2 and T3, a series connection of a capacitance with a feedback capacitance Cfb2 or Cfb3 always means a charge transfer to this feedback capacitance Cfb2 or Cfb3, which therefore always corresponds to an integration on this feedback capacitance Cfb2 or Cfb3. However, there is no additional charging at the output in T3, as is the case in T2.
In
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07109977B2 (en) | 1986-12-18 | 1995-11-22 | 株式会社日立製作所 | SUITUCHI Tokiya Pashita Filter |
US5870048A (en) | 1997-08-13 | 1999-02-09 | National Science Council | Oversampling sigma-delta modulator |
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-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07109977B2 (en) | 1986-12-18 | 1995-11-22 | 株式会社日立製作所 | SUITUCHI Tokiya Pashita Filter |
US5870048A (en) | 1997-08-13 | 1999-02-09 | National Science Council | Oversampling sigma-delta modulator |
US20080258951A1 (en) | 2007-04-23 | 2008-10-23 | Taxas Instruments Incorporated | Hybrid Delta-Sigma/SAR Analog to Digital Converter and Methods for Using Such |
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Legal Events
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |