DE102016120182B4

DE102016120182B4 - Magnetsensor

Info

Publication number: DE102016120182B4
Application number: DE102016120182.0A
Authority: DE
Inventors: Mario Motz; Leneesh Raghavan
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2015-11-09
Filing date: 2016-10-24
Publication date: 2022-06-23
Anticipated expiration: 2036-10-25
Also published as: CN106908744A; DE102016120182A1; CN106908744B; US10261137B2; US20170131366A1

Abstract

Sensor (100), der Folgendes umfasst:eine Erfassungseinrichtung (110), die eingerichtet ist,eine oder mehrere Umgebungsbedingungen zu erfassen undein Sensorsignal auf Basis der erfassten einen odermehreren Umgebungsbedingungen zu erzeugen; undeinen Prozessor (105), der mit derErfassungseinrichtung (110) gekoppelt ist und zu Folgendem eingerichtet ist:einen Verstärkungsmodus des Sensors (100) zu bestimmen;einen Nullpunktmodus des Sensors (100) zu bestimmen;ein erstes Ausgangssignal des Sensors (100) auf Basis des Sensorsignals und der Verstärkungs- undNullpunktmodi des Sensors (100) zu erzeugen;ein zweites Ausgangssignal des Sensors (100) auf Basis des Nullpunktmodus des Sensors (100) zu erzeugen;eine ratiometrische Spannung auf Basis einer Versorgungsspannung des Sensors (100) zu erzeugen; undeine geregelte Spannung auf Basis derVersorgungsspannung des Sensors (100) zu erzeugen;eine der Spannungen, die ratiometrische Spannung oderdie geregelte Spannung, auszuwählen, um den Verstärkungsmodus zu bestimmen; undeine der Spannungen, die ratiometrische Spannung oderdie geregelte Spannung, auszuwählen, um den Nullpunktmodus zu bestimmen.

Description

HINTERGRUND
Gebiet
Die hier beschriebene Ausführungsform bezieht sich im Allgemeinen auf Sensoren, einschließlich Magnetsensoren mit ratiometrischen Konfigurationen und/oder Konfigurationen mit festem Nullpunkt und/oder Verstärkungskonfigurationen.
Verwandte Technik
Hall-Effekt-Bauelemente sind elektronische Festkörperbauelemente, die auf Basis des Hall-Effekt-Prinzips als Reaktion auf ein Magnetfeld arbeiten, ein Phänomen, durch das bei Vorhandensein eines Magnetfelds ein Spannungsgefälle über einem elektrisch leitenden Körper erzeugt wird. Konventionelle Hall-Effekt-Bauelemente können eine planare Struktur enthalten, bekannt als ein Hall-Plättchen, das dazu ausgelegt ist, ein Ausgangssignal (z. B. entweder Spannung oder Strom) entsprechend einem angelegten Magnetfeld zu erzeugen. Es ist eine Aufgabe, verbesserte Möglichkeiten für den Betrieb von Sensoren bereitzustellen.
WO 16/ 161 357 A1 beschreibt magnetische Sensorsysteme unter Verwendung von Graphen-Hall-Sensoren, bei denen eine einstellbare Gatespannung verwendet wird, um basierend auf einem Steuerungseingang die Feldempfindlichkeit des Hall-Sensors einzustellen.
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US 2013 / 0 093 412 A1 , US 2009 / 0 128 131 A1 und US 2012 / 0 086 442 A1 offenbaren jeweils Sensoren mit Verstärkungsmodus und Nullpunktmodus.
KURZFASSUNG
Es wird ein Sensor nach Anspruch 1 oder 8 bereitgestellt. Die Unteransprüche definieren weitere Ausführungsformen. Umgebungsbedingungen können daher Zustände, physikalische Größen etc. in der Umgebung des Sensors sein.
Figurenliste
Die zugehörigen Zeichnungen, die hier einbezogen sind und einen Teil der Spezifikation bilden, veranschaulichen die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und dienen weiterhin zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Ausführungsformen zu erklären und es Fachleuten des einschlägigen Fachgebiets zu ermöglichen, die Ausführungsformen herzustellen und zu verwenden.

1 veranschaulicht einen Sensor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
2A - 2C veranschaulichen Sensorkonfigurationen gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung.
3A - 3G veranschaulichen Sensoren gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung.
4A - 4D veranschaulichen Sensoren gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Offenbarung.
5 veranschaulicht ein Modus-Auswahl-Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.

Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben werden. Die Zeichnung, in der ein Element zuerst auftaucht, wird typischerweise durch die in der entsprechenden Referenzzahl am weitesten links liegende(n) Ziffer(n) angegeben.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezifische Details dargelegt, um ein gründliches Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. Für Fachleute wird allerdings offensichtlich sein, dass die Ausführungsformen, einschließlich Strukturen, Systeme und Verfahren, ohne diese spezifischen Details umgesetzt werden können. Die Beschreibung und die Darstellung hier sind die üblicherweise von erfahrenen oder ausgebildeten Fachleuten verwendeten Mittel, um anderen Fachleuten das Wesentliche ihrer Arbeit am effektivsten zu übermitteln. In anderen Beispielen sind wohlbekannte Verfahren, Prozeduren, Komponenten und Schaltkreise nicht ausführlich beschrieben worden, um zu vermeiden, Ausführungsformen der Offenbarung unverständlich zu machen.
1 veranschaulicht einen Sensor 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Der Sensor 100 kann eine Erfassungseinrichtung 110 enthalten, die elektrisch (und auch kommunizierend) mit dem Prozessor 105 verbunden ist.
Die Erfassungseinrichtung 110 kann Prozessorschaltkreise enthalten, die dazu ausgelegt sind, eine oder mehrere Umgebungsbedingungen zu erfassen oder zu detektieren und eines oder mehrere Signale auf Basis der erfassten/detektierten Umgebungsbedingungen zu erzeugen. Zum Beispiel kann die Erfassungseinrichtung 110 eine Magnetfeld-Erfassungseinrichtung sein, wie zum Beispiel eine Hall-Effekt-Einrichtung (z. B. Hall-Plättchen), die dazu ausgelegt ist, ein Sensorsignal als Reaktion auf das Vorhandensein eines Magnetfelds (B) zu erzeugen. Zum Beispiel kann die Erfassungseinrichtung 110 eine Magnetfeld-Erfassungseinrichtung sein, die dazu ausgelegt ist, ein Spannungsgefälle bei Vorhandensein des Magnetfelds zu erzeugen. Im Betrieb kann das Spannungsgefälle proportional zum angelegten Magnetfeld sein. Die Erfassungseinrichtung 110 kann dem Prozessor 105 das erzeugte Sensorsignal bereitstellen. Weiterhin kann die Erfassungseinrichtung 110 dazu ausgelegt sein, eines oder mehrere Signale aus dem Prozessor 105 zu empfangen, um den Betrieb der Erfassungseinrichtung 110 zu steuern. Für diese Erörterung wird die Erfassungseinrichtung 110 als die Magnetfeld-Erfassungseinrichtung 110 bezeichnet werden, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Im Betrieb erzeugt die Magnetfeld-Erfassungseinrichtung 110 eine Nullfeld-Ausgangsspannung (V_zero) , die der Ausgangsspannung entspricht, wenn kein Magnetfeld vorhanden ist. Die Nullfeld-Ausgangsspannung (V_zero) kann auch als der „Nullpunkt“, die „Nullpunktspannung“ oder der „Spannungs-Offset“ bezeichnet werden. In Ausführungsbeispielen kann die Nullfeld-Ausgangsspannung (V_zero) programmierbar sein und einen Bereich von zum Beispiel 3 % bis 19 % der Versorgungsspannung (V_DD) des Sensors, 40 % bis 60 % von V_DD oder einen anderen, zu V_DD proportionalen Bereich aufweisen, wie sich für Fachleute aus den maßgeblichen Fachbereichen versteht. Die Nullfeld-Ausgangsspannung (V_zero) kann auch zum Beispiel 50 % der V_DD sein. In anderen Ausführungsformen kann die Nullfeld-Ausgangsspannung (V_zero) eine feste (z. B. geregelte) Spannung, unabhängig von V_DD sein. In einem Ausführungsbeispiel kann der Wert der Nullfeld-Ausgangsspannung (V_zero) eine extern bereitgestellte Spannung sein, die vom Prozessor 105 über den Ein-/Ausgang (E/A) 115 empfangen wird. Zum Beispiel kann eine Einrichtung (z. B. ein Mikroprozessor der Einrichtung), die den Sensor 100 umsetzt, den externen V_zero-Wert bereitstellen. In einem Ausführungsbeispiel kann ein Referenzausgangssignal eines externen Mikroprozessors V_zero bereitstellen, wobei dieser Mikroprozessor ebenfalls das Ausgangssignal 112 empfangen kann.
Der Prozessor 105 kann Prozessorschaltkreise enthalten, die dazu ausgelegt sind, eines oder mehrere Sensorsignale, die von der Magnetfeld-Erfassungseinrichtung 110 empfangen werden, zu verarbeiten und eines oder mehrere Ausgangssignale auf Basis des bzw. der empfangenen Sensorsignal(e) zu erzeugen. Die Prozessorschaltkreise können dazu ausgelegt sein, den Gesamtbetrieb des Sensors 100 zu steuern, wie zum Beispiel den Betrieb der Magnetfeld-Erfassungseinrichtung 110 und/oder den Betrieb des Prozessors 105. Der Prozessor 105 kann zum Beispiel ein Signalprozessor sein, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
In Ausführungsbeispielen kann der Prozessor 105 dazu ausgelegt sein, Erfassungs-/Sensorsignale von der Magnetfeld-Erfassungseinrichtung 110 zu verarbeiten, um eines oder mehrere Ausgangssignale zu erzeugen, die entsprechende Nullfeld-Ausgangsspannungs- (V_zero-) Komponenten aufweisen, wozu Folgende zählen: ratiometrische, feste oder im Wesentlichen feste und/oder extern bereitgestellte. Zum Beispiel kann der Prozessor 105 dazu ausgelegt sein, ein Ausgangssignal zu erzeugen, das Folgendes aufweist: eine ratiometrische Nullfeld-Ausgangsspannung (V_zero) , die proportional zu V_DD ist, eine feste oder im Wesentlichen feste V_zero oder eine V_zero, die einer extern bereitgestellten Spannung (V_external) entspricht, die vom Prozessor 105 über den Ein-/Ausgang (E/A) 115 empfangen wird. Das heißt: Der Sensor 100 kann einen ratiometrischen Nullpunkt, einen festen oder im Wesentlichen festen Nullpunkt oder einen extern bereitgestellten Nullpunkt aufweisen. In diesen Beispielen kann der Betriebsmodus des Sensors 100 als ein Modus mit ratiometrischem Nullpunkt, ein Modus mit festem oder im Wesentlichen festem Nullpunkt bzw. ein Modus mit extern bereitgestelltem Nullpunkt bezeichnet werden.
Der Prozessor 105 kann auch dazu ausgelegt sein, Erfassungssignale von der Magnetfeld-Erfassungseinrichtung 110 zu verarbeiten, um eines oder mehrere Ausgangssignale zu erzeugen, die entsprechende Verstärkungskomponenten aufweisen, wozu Folgende zählen: ratiometrische, feste oder im Wesentlichen feste und/oder extern bereitgestellte. Zum Beispiel kann der Prozessor 105 dazu ausgelegt sein, ein Ausgangssignal zu erzeugen, das Folgendes aufweist: eine ratiometrische Verstärkung, die proportional zu V_DD ist, eine feste oder im Wesentlichen feste Verstärkung oder eine Verstärkung, die auf Basis einer extern bereitgestellten Spannung (V_external) bestimmt wird, die vom Prozessor 105 über den Ein-/Ausgang (E/A) 115 empfangen wird. Das heißt: Der Sensor 100 kann eine ratiometrische Verstärkung, eine feste oder im Wesentlichen feste Verstärkung oder eine extern bereitgestellte Verstärkung aufweisen. In diesen Beispielen kann der Betriebsmodus des Sensors 100 als ein Modus mit ratiometrischer Verstärkung, ein Modus mit fester oder im Wesentlichen fester Verstärkung bzw. ein Modus mit extern bereitgestellter Verstärkung bezeichnet werden. Für diese Offenbarung kann die Verstärkung auch als „Empfindlichkeit“ des Sensors 100 oder als die „Steilheit“ des vom Sensor 100 erzeugten Ausgangssignals bezeichnet werden.
In einem Ausführungsbeispiel kann der Prozessor 105 den Nullpunktmodus und den Verstärkungsmodus des Sensors 100 steuern. Im Betrieb können der Nullpunktmodus und der Verstärkungsmodus unabhängig voneinander gesteuert werden. Das heißt: Der Sensor 100 kann mit irgendeinem der Nullpunktmodi in Kombination mit irgendeinem der Verstärkungsmodi betrieben werden. Die Betriebsmodi des Sensors 100 werden ausführlicher in Bezug auf die 2A - 2C beschrieben.
2A veranschaulicht beispielhafte Ausgangssignale des Sensors 100, der dazu ausgelegt ist, in Modi mit ratiometrischem Nullpunkt und ratiometrischer Verstärkung zu arbeiten. 2A beinhaltet zwei Signale 205 und 215, die zwei Eingangsspannungswerten (V_DD) von zum Beispiel 3 V bzw. 5 V entsprechen. Die Eingangsspannungen des Sensors 100 sind nicht auf diese beispielhaften Werte beschränkt und können andere Spannungen sein, wie sich für Fachleute aus den maßgeblichen Fachgebieten versteht.
Das Signal 205 weist einen Nullpunkt 210 bei zum Beispiel 50 % der entsprechenden V_DD auf (z. B. 1,5 V). Gleichermaßen weist das Signal 215 einen Nullpunkt 220 bei zum Beispiel 50 % der entsprechenden V_DD auf (z. B. 2,5 V). Wie veranschaulicht wird, sind die Nullpunktwerte ratiometrisch und proportional zur entsprechenden V_DD.
Die Verstärkungs- (Steilheits-) Werte der Signale 205 und 215 sind ebenfalls ratiometrisch und proportional zu den entsprechenden Eingangsspannungswerten V_DD. Zum Beispiel ist die Steilheit des Signals 215, das der V_DD von 5 V entspricht, größer als die Steilheit des Signals 205, das der V_DD von 3 V entspricht. In diesem Beispiel erfüllt die Verstärkung (Steilheit) des Signals 215 die folgende Gleichung: $G a i n_{215} = \frac{V D D_{215}}{V D D_{205}} \times G a i n_{205}$
wobei gilt: Gain₂₁₅ ist die Verstärkung des Signals 215, Gain₂₀₅ ist die Verstärkung des Signals 205, VDD₂₁₅ ist der Eingangsspannungswert des Signals 215, und VDD₂₀₅ ist die Eingangsspannung des Signals 205.
2B veranschaulicht beispielhafte Ausgangssignale des Sensors 100, der dazu ausgelegt ist, in einem Modus mit ratiometrischem Nullpunkt und einem Modus mit fester Verstärkung zu arbeiten. 2B beinhaltet zwei Signale 225 und 235, die zwei Eingangsspannungswerten (V_DD) von zum Beispiel 3 V bzw. 5 V entsprechen.
Das Signal 225 weist einen Nullpunkt 230 bei zum Beispiel 50 % der entsprechenden V_DD auf (z. B. 1,5 V). Gleichermaßen weist das Signal 235 einen Nullpunkt 240 bei zum Beispiel 50 % der entsprechenden V_DD auf (z. B. 2,5 V). Wie veranschaulicht wird, sind die Nullpunktwerte ratiometrisch und proportional zur entsprechenden V_DD.
Im Unterschied zu den in 2A veranschaulichten Signalen sind die Verstärkungs- (Steilheits-) Werte der Signale 225 und 235 fest. Das heißt: Die Verstärkungswerte der Signale sind unabhängig von den entsprechenden Eingangsspannungswerten V_DD.
2C veranschaulicht beispielhafte Ausgangssignale des Sensors 100, der dazu ausgelegt ist, in einem Modus mit festem Nullpunkt und einem Modus mit ratiometrischer Verstärkung zu arbeiten. 2C beinhaltet zwei Signale 245 und 250, die zwei Eingangsspannungswerten (V_DD) von zum Beispiel 3 V bzw. 5 V entsprechen.
Die Signale 245 und 250 weisen einen gemeinsamen und festen Nullpunkt 255 auf. Die Verstärkungs-(Steilheits-) Werte der Signale 245 und 250 sind ratiometrisch und proportional zu den entsprechenden Eingangsspannungswerten V_DD. Zum Beispiel ist die Steilheit des Signals 250, das der V_DD von 5 V entspricht, größer als die Steilheit des Signals 245, das der V_DD von 3 V entspricht. In diesem Beispiel erfüllt die Verstärkung (Steilheit) des Signals 250 die folgende Gleichung: $G a i n_{250} = \frac{V D D_{250}}{V D D_{245}} \times G a i n_{245}$
wobei gilt: Gain₂₅₀ ist die Verstärkung des Signals 250, Gain₂₄₅ ist die Verstärkung des Signals 245, VDD₂₅₀ ist der Eingangsspannungswert des Signals 250, und VDD₂₄₅ ist die Eingangsspannung des Signals 245.
3A veranschaulicht den Sensor 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Wie oben erörtert wird, kann der Sensor 100 die Erfassungseinrichtung 110 enthalten, das elektrisch (und/oder kommunizierend) mit dem Prozessor 105 verbunden ist.
In einem Ausführungsbeispiel kann der Prozessor 105 einen Nullfeld-Ausgangsspannungs- (V_zero-) Generator 315, eine Verstärkungssteuerung 320, einen Transkonduktanzverstärker (Operational Transconductance Amplifier, OTA) 325, einen Operationsverstärker 330, einen Pufferspeicher 335 und die Schalter 350, 355, 360 und 365 enthalten. Wie in 3A veranschaulicht und nachstehend ausführlich erörtert wird, befinden sich die Schalter 350 und 355 in der Stellung für die Modi mit festem Nullpunkt und fester Verstärkung. Der Schalter 360 befindet sich in der Stellung, dass dem Schalter 365 eine geregelte Spannung V_reg bereitgestellt wird, die vom V_zero-Generator 315 bereitgestellt wird, und der Schalter 365 befindet sich in der Ausgabestellung, dass der Ein-/Ausgang (E/A) 115 als ein Ausgang des Sensors 100 ausgelegt wird. In diesem Beispiel kann die geregelte Spannung V_reg auch vom E/A 115 ausgegeben werden. In einem Ausführungsbeispiel wird ein Differenzausgang des Sensors 100 durch die Ausgabe der geregelten Spannung V_reg zum E/A 115 und den Ausgang 112 (Ausgang des Operationsverstärkers 330) definiert.
Die Schalter 350, 355, 360 und/oder 365 können Multiplexer oder Demultiplexer sein. Die Multiplexer können jeweils dazu ausgelegt sein, mehrere Eingaben zu empfangen und eine ausgewählte der Eingaben als eine einzige Ausgabe weiterzuleiten. Die Demultiplexer können jeweils dazu ausgelegt sein, eine Eingabe zu empfangen und die Eingabe als eine ausgewählte Ausgabe von mehreren Ausgaben weiterzuleiten. Die Auswahl kann auf einem oder mehreren Steuersignalen basieren, die vom Prozessor 105 zum Beispiel über den Ein-/Ausgang (E/A) 115 empfangen werden. In einem Ausführungsbeispiel kann ein Programmierbetrieb durchgeführt werden, um die Stellungen der Schalter 350, 355, 360 und/oder 365 auszuwählen. In einem Ausführungsbeispiel kann der Programmierbetrieb des Sensors 100 vor seinen normalen Operationen (z. B. den Magnetfeld-Erfassungsoperationen) durchgeführt werden. Der Programmierbetrieb kann eine Kalibrierungsoperation beinhalten, um eine oder mehrere Komponenten des Sensors 100 zu kalibrieren, einschließlich zum Beispiel die Magnetfeld-Erfassungseinrichtung 110, den V_zero-Generator 315, die Verstärkungssteuerung 320, den Transkonduktanzverstärker 325, den Operationsverstärker 330 und/oder den Pufferspeicher 335. In einem Ausführungsbeispiel kann der Sensor 100 (z. B. der Prozessor 105) einen Speicher enthalten, der programmierte Auswahl(en) speichern kann. Zum Beispiel können die programmierten Auswahlen vom Nutzer und/oder dem Hersteller (z. B. mit einer Default-Einstellung) gespeichert werden. Im Betrieb ist der E/A 115 als ein Ausgang ausgelegt, wenn sich der Schalter 365 in einer Abwärtsstellung befindet, wie in den 3A - 3D veranschaulicht wird. Umgekehrt ist der E/A 115 als ein Eingang ausgelegt, wenn sich der Schalter 365 in einer Aufwärtsstellung befindet, wie in den 3E - 3G veranschaulicht wird.
Der Pufferspeicher 335 kann Prozessorschaltkreise enthalten, die dazu ausgelegt sind, die Umformung elektrischer Impedanz zwischen zwei oder mehr Schaltungen bereitzustellen. Der Pufferspeicher 335 kann ein Spannungspufferspeicher und/oder ein Strompufferspeicher sein, der dazu ausgelegt ist, Spannung und/oder Strom aus einer ersten Schaltung (die z. B. eine hohe Ausgangsimpedanz aufweist) in eine zweite Schaltung (die z. B. eine niedrige Eingangsimpedanz aufweist) zu übertragen. In einem Ausführungsbeispiel enthält der Pufferspeicher 335 einen Operationsverstärker, der als ein Pufferverstärker mit Einheitsverstärkung ausgelegt ist. In diesem Beispiel dient der nicht invertierte Eingang des Pufferspeichers 335 als der Eingang (ist z. B. mit dem Schalter 360 verbunden), und der invertierte Eingang ist mit dem Ausgang des Pufferspeichers 335 verbunden (z. B. kurzgeschlossen). Der Ausgang des Pufferspeichers 335 ist mit dem Ein-/Ausgang (E/A) 115 über den Schalter 365 verbunden.
Der V_zero-Generator 315 kann Prozessorschaltkreise enthalten, die dazu ausgelegt sind, eine oder mehrere Nullfeld-Ausgangsspannungen zu erzeugen. In einem Ausführungsbeispiel kann der V_zero-Generator 315 einen Spannungsregler 317 enthalten, der dazu ausgelegt ist, eine feste oder im Wesentlichen feste, geregelte Spannung V_reg auf Basis einer Eingangsspannung (z. B. V_DD) als eine der Nullfeld-Ausgangsspannungen zu erzeugen. Der Spannungsregler 317 kann Prozessorschaltkreise enthalten, die dazu ausgelegt sind, eine Eingangsspannung zu regeln, um eine geregelte Spannung V_reg zu erzeugen. Zum Beispiel kann der Spannungsregler 317 ein Mitkopplungsregler, ein Gegenkopplungsregler, ein Linearregler, ein Schaltregler oder ein anderer Regler sein, wie sich für Fachleute aus den maßgeblichen Fachgebieten versteht.
Der V_zero-Generator 315 kann auch dazu ausgelegt sein, eine ratiometrische Spannung V_ratio auf Basis einer Eingangsspannung (z. B. V_DD) als eine der Nullfeld-Ausgangsspannungen zu erzeugen. In diesem Beispiel ist die ratiometrische Spannung V_ratio proportional zur Eingangsspannung. Zum Beispiel kann der V_zero-Generator 315 einen Spannungsteiler enthalten, der den ersten und zweiten Widerstand R₁ und R₂ enthält, die in Reihe zwischen V_DD und Masse verbunden sind. In diesem Beispiel ist die ratiometrische Spannung V_ratio die Spannung am Knoten zwischen den Widerständen R₁ und R₂, wobei V_ratio die folgende Gleichung erfüllt: $V_{r a t i o} = \frac{R_{2}}{R_{1} + R_{2}} \times V_{D D}$
Der V_zero-Generator 315 kann dazu ausgelegt sein, die Verstärkungssteuerung 320 über den Schalter 350, mit dem nicht invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 über den Schalter 355 und mit dem Ein-/Ausgang (E/A) 115 über den Schalter 360, den Pufferspeicher 335 und den Schalter 365 zu verbinden. Im Betrieb kann der V_zero-Generator 315 dazu ausgelegt sein, die geregelte Spannung V_reg der Verstärkungssteuerung 320, dem nicht invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 und/oder dem E/A 115 über den Pufferspeicher 335 bereitzustellen. Der V_zero-Generator 315 kann auch dazu ausgelegt sein, die ratiometrische Spannung V_ratio der Verstärkungssteuerung 320, dem nicht invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 und/oder dem E/A 115 über den Pufferspeicher 335 bereitzustellen.
Die Verstärkungssteuerung 320 kann Prozessorschaltkreise enthalten, die dazu ausgelegt sind, die Verstärkung des Prozessors 105 zu steuern. Im Betrieb kann die Verstärkungssteuerung 320 ein Verstärkungssignal auf Basis einer oder mehrerer Eingangsspannungen erzeugen. Zum Beispiel kann die Verstärkungssteuerung 320 als einen Eingang die geregelte Spannung V_reg und/oder die ratiometrische Spannung V_ratio vom V_zero-Generator 315 empfangen. Die Verstärkungssteuerung 320 kann als einen Eingang eine extern bereitgestellte Spannung (V_external) empfangen, die vom Prozessor 105 über den Ein-/Ausgang (E/A) 115 empfangen wird. Im Betrieb kann der Eingang der Verstärkungssteuerung 320 auf der Stellung des Schalters 350 basieren, die dazu ausgelegt werden kann, die Verstärkungssteuerung 320 mit dem Ausgang des Spannungsreglers 317 des V_zero-Generators 315 (z. B. die geregelte Spannung V_reg), mit dem Ausgang des Spannungsteilers des V_zero-Generators 315 (z. B. die ratiometrische Spannung V_ratio) oder der externen Spannung (V_external) zu verbinden. Die Stellung des Schalters 350 kann durch eines oder mehrere Steuersignale gesteuert werden, die vom Prozessor 105 über den Ein-/Ausgang (E/A) 115 empfangen werden.
Die Verstärkungssteuerung 320 kann dazu ausgelegt sein, das erzeugte Verstärkungssignal einer oder mehreren Komponenten des Sensors 100 bereitzustellen, und es kann zum Steuern der Verstärkung des Sensors 100 verwendet werden. Zum Beispiel kann die Verstärkungssteuerung 320 das Verstärkungssignal der Magnetfeld-Erfassungseinrichtung 110 bereitstellen, insbesondere einer Stromquelle, die die Magnetfeld-Erfassungseinrichtung 110, den OTA 325 und/oder den Operationsverstärker 330 antreibt. Im Betrieb kann der von der Stromquelle erzeugte Strom auf Basis des Verstärkungssignals eingestellt werden, um die Verstärkung der Magnetfeld-Erfassungseinrichtung 110 einzustellen. Die Transkonduktanz des OTA 325 kann auch auf Basis des Verstärkungssignals eingestellt werden, um die Verstärkung des OTA 325 einzustellen. Ein Rückkopplungswiderstand R_G kann zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers 330 und dem invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 verbunden sein. Der Widerstandswert des Rückkopplungswiderstands R_G kann auf Basis des Verstärkungssignals eingestellt werden, um die Verstärkungskomponente des Sensors 100, die vom Operationsverstärker 330 beeinflusst wird, einzustellen.
In diesen Beispielen kann die Verstärkung des Sensors 100 Verstärkungskomponenten von der Magnetfeld-Erfassungseinrichtung 110, dem OTA 325 und/oder dem Operationsverstärker 330 beinhalten. Im Betrieb können eine oder mehrere der Verstärkungskomponenten dieser Einrichtungen eingestellt werden, um die Gesamtverstärkung des Sensors 100 zu steuern.
Der OTA 325 kann Prozessorschaltkreise enthalten, die dazu ausgelegt sind, eines oder mehrere Sensorsignale, die von der Magnetfeld-Erfassungseinrichtung 110 erzeugt werden, zu empfangen und ein Ausgangssignal auf Basis des bzw. der empfangenen Sensorsignal(e) zu erzeugen. Zum Beispiel kann die Magnetfeld-Erfassungseinrichtung 110 einen ersten und zweiten Ausgang enthalten, die jeweils ein Spannungssignal bereitstellen; wenn sie zusammen genommen werden, stellen sie ein von der Magnetfeld-Erfassungseinrichtung 110 erzeugtes Spannungsgefälle dar. Der erste und zweite Ausgang der Magnetfeld-Erfassungseinrichtung 110 können mit dem nicht invertierten Eingang bzw. dem invertierten Eingang des OTA 325 verbunden sein. Der OTA 325 kann ein Ausgangsstromsignal auf Basis der von der Magnetfeld-Erfassungseinrichtung 110 bereitgestellten Spannungen erzeugen und kann das Ausgangstromsignal dem invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 bereitstellen. Wie oben erörtert wird, kann die Verstärkung des OTA 325 auf Basis des von der Verstärkungssteuerung 320 erzeugten Verstärkungssignals eingestellt werden, indem die Transkonduktanz des OTA 325 eingestellt wird. In einem Ausführungsbeispiel kann der OTA 325 so ausgelegt sein, dass der Ausgang (I_gm) des OTA 325 die folgende Gleichung erfüllt: $I_{g m} = \frac{Δ V_{i n}}{R_{s}}$
wobei gilt: ΔV_in ist die Differenzeingangsspannung des OTA 325, und R_s ist der Sensorwiderstandswert des Sensorwiderstands des OTA 325.
Der Operationsverstärker 330 kann Prozessorschaltkreise enthalten, die dazu ausgelegt sind, eine Differenzeingabe zu empfangen (am invertierten und nicht invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330) und eine Ausgabe auf Basis der Differenzeingabe zu erzeugen. In einem Ausführungsbeispiel ist der invertierte Eingang des Operationsverstärkers 330 mit dem Ausgang des OTA 325 verbunden. Der nicht invertierte Eingang des Operationsverstärkers 330 ist mit dem Schalter 355 verbunden, um den nicht invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 selektiv mit der geregelten Spannung V_reg, die vom V_zero-Generator 315 ausgegeben wird, der ratiometrischen Spannung V_ratio, die vom V_zero-Generator 315 ausgegeben wird, oder einer extern bereitgestellten Spannung (V_external), die vom Prozessor 105 über den Ein-/Ausgang (E/A) 115 empfangen wird, zu verbinden. Ein Rückkopplungswiderstand R_G kann zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers 330 und dem invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 verbunden sein. Die Verstärkung des Operationsverstärkers 330 kann auf Basis des Widerstandswerts des Rückkopplungswiderstands R_G eingestellt werden. Der Widerstandswert des Rückkopplungswiderstands R_G kann durch ein von der Verstärkungssteuerung 320 erzeugtes Verstärkungssignal eingestellt werden.
Wie in 3A veranschaulicht wird, ist der Sensor 100 mit Modi mit festem Nullpunkt und fester Verstärkung ausgelegt. Zum Beispiel befinden sich der Schalter 350 und der Schalter 355 in der Stellung, dass die Verstärkungssteuerung 320 und der nicht invertierte Eingang des Operationsverstärkers 330 mit der geregelten Ausgangsspannung V_reg des Reglers 317 verbunden wird. Der Schalter 360 befindet sich in der Stellung, dass die geregelte Ausgangsspannung V_reg des Reglers 317 dem Schalter 365 bereitgestellt wird, und der Schalter 365 befindet sich in der Stellung, dass die geregelte Ausgangsspannung V_reg des Reglers 317 dem E/A 115 über den Pufferspeicher 335 bereitgestellt wird. In diesem Beispiel wird der Differenzausgang des Sensors 100 durch die Ausgabe der geregelten Spannung V_reg am E/A 115 und am Ausgang 112 (Ausgang des Operationsverstärkers 330) definiert.
3B veranschaulicht den Sensor 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Die Ausführungsform ist ähnlich wie der in 3A veranschaulichte Sensor 100, jedoch ist der Sensor 100 für Modi mit ratiometrischem Nullpunkt und ratiometrischer Verstärkung ausgelegt. In diesem Beispiel werden die Ausgangssignale am Ausgang 112 ähnlich den in 2A veranschaulichten, beispielhaften Ausgangssignalen sein.
Im Betrieb befinden sich der Schalter 350 und der Schalter 355 in der Stellung, dass die Verstärkungssteuerung 320 bzw. der nicht invertierte Eingang des Operationsverstärkers 330 mit der ratiometrischen Ausgangsspannung V_ratio des V_zero-Generators 315 verbunden wird. Der Schalter 360 befindet sich in der Stellung, dass die ratiometrische Ausgangsspannung V_ratio des V_zero-Generators 315 dem Schalter 365 bereitgestellt wird, und der Schalter 365 befindet sich in der Stellung, dass die ratiometrische Ausgangsspannung V_ratio des V_zero-Generators 315 dem E/A 115 über den Pufferspeicher 335 bereitgestellt wird. In diesem Beispiel wird der Differenzausgang des Sensors 100 durch die ratiometrische Ausgangsspannung V_ratio am E/A 115 und am Ausgang 112 (Ausgang des Operationsverstärkers 330) definiert. In einer ähnlichen Konfiguration könnte der Schalter 360 sich in der Stellung befinden, dass stattdessen die geregelte Spannung V_reg des Reglers 317 dem E/A 115 bereitgestellt wird.
3C veranschaulicht den Sensor 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Die Ausführungsform ist ähnlich wie der in den 3A - 3B veranschaulichte Sensor 100, jedoch ist der Sensor 100 für Modi mit ratiometrischem Nullpunkt und fester Verstärkung ausgelegt. In diesem Beispiel werden die Ausgangssignale am Ausgang 112 ähnlich den in 2B veranschaulichten, beispielhaften Ausgangssignalen sein.
Im Betrieb befindet sich der Schalter 350 in der Stellung, dass die Verstärkungssteuerung 320 mit der geregelten Ausgangsspannung V_reg des Reglers 317 verbunden wird. Der Schalter 355 befindet sich in der Stellung, dass der nicht invertierte Eingang des Operationsverstärkers 330 mit der ratiometrischen Ausgangsspannung V_ratio des V_zero-Generators 315 verbunden wird. Der Schalter 360 befindet sich in der Stellung, dass die ratiometrische Ausgangsspannung V_ratio des V_zero-Generators 315 dem Schalter 365 bereitgestellt wird, und der Schalter 365 befindet sich in der Stellung, dass die ratiometrische Ausgangsspannung V_ratio des V_zero-Generators 315 dem E/A 115 über den Pufferspeicher 335 bereitgestellt wird. In einer ähnlichen Konfiguration könnte der Schalter 360 sich in der Stellung befinden, dass stattdessen die geregelte Spannung V_reg des Reglers 317 dem E/A 115 bereitgestellt wird.
3D veranschaulicht den Sensor 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Die Ausführungsform ist ähnlich wie der in den 3A - 3C veranschaulichte Sensor 100, jedoch ist der Sensor 100 für Modi mit festem Nullpunkt und ratiometrischer Verstärkung ausgelegt. In diesem Beispiel werden die Ausgangssignale am Ausgang 112 ähnlich den in 2C veranschaulichten, beispielhaften Ausgangssignalen sein.
Im Betrieb befindet sich der Schalter 350 in der Stellung, dass die Verstärkungssteuerung 320 mit der ratiometrischen Ausgangsspannung V_reg des V_zero-Generators 315 verbunden wird. Der Schalter 355 befindet sich in der Stellung, dass der nicht invertierte Eingang des Operationsverstärkers 330 mit der geregelten Ausgangsspannung V_reg des Reglers 317 verbunden wird. Der Schalter 360 befindet sich in der Stellung, dass die ratiometrische Ausgangsspannung V_ratio des V_zero-Generators 315 dem Schalter 365 bereitgestellt wird, und der Schalter 365 befindet sich in der Stellung, dass die ratiometrische Ausgangsspannung V_ratio des V_zero-Generators 315 dem E/A 115 über den Pufferspeicher 335 bereitgestellt wird. In einer ähnlichen Konfiguration könnte der Schalter 360 sich in der Stellung befinden, dass stattdessen die geregelte Spannung V_reg des Reglers 317 dem E/A 115 bereitgestellt wird.
3E veranschaulicht den Sensor 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Die Ausführungsform ist ähnlich wie der in den 3A - 3D veranschaulichte Sensor 100, jedoch ist der Sensor 100 für Modi mit Nullpunkt und Verstärkung ausgelegt, die auf Basis einer extern bereitgestellten Spannung (V_external) bestimmt werden, die vom Prozessor 105 über den Ein-/Ausgang (E/A) 115 empfangen wird.
Im Betrieb befindet sich der Schalter 350 in der Stellung, dass die Verstärkungssteuerung 320 mit dem E/A 115 über die Schalter 355 und 365 verbunden wird. Gleichermaßen befindet sich der Schalter 355 in der Stellung, dass der nicht invertierte Eingang des Operationsverstärkers 330 mit dem E/A 115 über den Schalter 365 verbunden wird. In diesem Beispiel können der Ausgang 112 (Ausgang des Operationsverstärkers 330) und die extern bereitgestellte Spannung (V_external) am E/A 115 eine Differenzausgabe des Sensors 100 definieren.
3F veranschaulicht den Sensor 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Die Ausführungsform ist ähnlich wie der in den 3A - 3E veranschaulichte Sensor 100, jedoch ist der Sensor 100 für den Modus mit ratiometrischem Nullpunkt und einem Modus mit Verstärkung ausgelegt, die auf Basis einer extern bereitgestellten Spannung (V_external) bestimmt wird, die vom Prozessor 105 über den Ein-/Ausgang (E/A) 115 empfangen wird.
Im Betrieb befindet sich der Schalter 350 in der Stellung, dass die Verstärkungssteuerung 320 mit dem E/A 115 über die Schalter 355 und 365 verbunden wird. Der Schalter 355 befindet sich in der Stellung, dass der nicht invertierte Eingang des Operationsverstärkers 330 mit der ratiometrischen Ausgangsspannung V_ratio des V_zero-Generators 315 verbunden wird. In diesem Beispiel ist der Nullpunkt des Sensors 100 proportional zur Eingangsspannung V_DD, während die Verstärkung auf Basis der dem Sensor 100 bereitgestellten Spannung (V_external) bestimmt wird. In einer ähnlichen Konfiguration könnte der Schalter 355 sich in der Stellung befinden, dass der nicht invertierte Eingang des Operationsverstärkers 330 mit der geregelten Ausgangsspannung V_reg des Reglers 317 verbunden wird, um so den Sensor 100 in einem Modus mit festem Nullpunkt zu betreiben.
3G veranschaulicht den Sensor 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Die Ausführungsform ist ähnlich wie der in den 3A - 3F veranschaulichte Sensor 100, jedoch ist der Sensor 100 für den Modus mit ratiometrischer Verstärkung und den Modus mit dem Nullpunkt ausgelegt, der auf Basis einer extern bereitgestellten Spannung (V_external) bestimmt wird, die vom Prozessor 105 über den Ein-/Ausgang (E/A) 115 empfangen wird.
Im Betrieb befindet sich der Schalter 350 in der Stellung, dass die Verstärkungssteuerung 320 mit der ratiometrischen Ausgangsspannung V_reg des V_zero-Generators 315 verbunden wird. Der Schalter 355 befindet sich in der Stellung, dass der nicht invertierte Eingang des Operationsverstärkers 330 mit dem E/A 115 über die Schalter 355 und 365 verbunden wird.
In diesem Beispiel ist die Verstärkung des Sensors 100 proportional zur Eingangsspannung V_DD, während der Nullpunkt auf Basis der dem Sensor 100 bereitgestellten Spannung (V_external) bestimmt wird. In einer ähnlichen Konfiguration könnte der Schalter 350 sich in der Stellung befinden, dass er die Verstärkungssteuerung 320 mit der geregelten Ausgangsspannung V_reg des Reglers 317 verbindet, um so den Sensor 100 in einem Modus mit fester Verstärkung zu betreiben.
Obwohl in den 3A - 3G beispielhafte Konfigurationen des Sensors 100 veranschaulicht werden, ist der Sensor 100 nicht auf diese Konfigurationen beschränkt, und der Sensor 100 kann dazu ausgelegt sein, in irgendeiner Kombination von Modi mit fester, ratiometrischer und/oder extern bereitgestellter Nullpunkt- und/oder Verstärkungskonfiguration des Sensors 100 zu arbeiten.
4A veranschaulicht den Sensor 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Die Ausführungsform ist ähnlich dem Sensor 100, der in den 3A - 3G veranschaulicht wird, und die Erörterung von gemeinsamen Elementen und/oder Funktionen kann der Kürze halber weggelassen worden sein.
In einem Ausführungsbeispiel ist der in 4A veranschaulichte Sensor 100 ein Differentialsensor, wobei der Differenzausgang des Sensors 100 durch die Ausgabe des Pufferspeichers 335 am E/A 115 und die Ausgabe 112 (Ausgang des Operationsverstärkers 330) definiert wird.
Wie in 4A veranschaulicht wird, kann der Sensor 100 einen Stromteiler 405 enthalten, der zwischen dem Ausgang des Transkonduktanzverstärkers (OTA) 325 und dem invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 verbunden ist. In einem beispielhaften Aspekt kann der Stromteiler 405 ein programmierbarer Stromteiler sein. Der Stromteiler 405 kann Prozessorschaltkreise beinhalten, die dazu ausgelegt sind, einen Ausgangsstrom zu erzeugen und den Ausgangsstrom dem invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 bereitzustellen. Der Ausgangsstrom wird auf Basis des vom OTA 325 erzeugten Ausgangssignals (z. B. dem Ausgangsstrom) erzeugt. In einem Ausführungsbeispiel ist der Ausgangsstrom des Stromteilers 405 ein Verhältnis (z. B. ein Bruchteil) des Eingangsstroms. In einem Ausführungsbeispiel kann bzw. können der bzw. die vom Stromteiler 405 ausgegebene(n) Strom bzw. Ströme eingestellt werden, um die Verstärkung des Sensors 100 einzustellen.
Der Stromteiler 405 kann einen zweiten Ausgang enthalten, der mit dem nicht invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 verbunden sein kann. In einem Ausführungsbeispiel kann der zweite Ausgang des Stromteilers 405 mit dem nicht invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 über einen Operationsverstärker 410 verbunden sein. In diesem Beispiel kann der zweite Ausgang des Stromteilers 405 mit dem invertierten Eingang und dem Ausgang des Operationsverstärkers 410 verbunden sein. Der nicht invertierte Eingang des Operationsverstärkers 410 kann mit dem Schalter 355 und dem nicht invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 verbunden sein. In einem Ausführungsbeispiel enthält der Operationsverstärker 410 Prozessorschaltkreise, die dazu ausgelegt sind, die Operationen und/oder Funktionen des Operationsverstärkers 410 durchzuführen.
In einem Ausführungsbeispiel kann der Operationsverstärker 410 weggelassen sein, und der Pufferspeicher 335 kann dazu ausgelegt sein, die Operationen/Funktionen des Operationsverstärkers 410 durchzuführen. In diesem Beispiel kann der Sensor 100 einen oder mehrere Schalter enthalten, die dazu ausgelegt sind, den Ausgang des Stromteilers 405 und die Schalter 355, 360 und/oder 365 selektiv mit dem Pufferspeicher 335 zu verbinden. Im Betrieb ermöglichen es der eine oder die mehreren Schalter, dass der Pufferspeicher 335 die Funktionen des hier beschriebenen Pufferspeichers 335 ebenso durchführt wie die Funktionen/Operationen des Operationsverstärkers 410.
4 B veranschaulicht den Sensor 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Die Ausführungsform ist ähnlich dem Sensor 100, der in 4A veranschaulicht wird, und die Erörterung von gemeinsamen Elementen und/oder Funktionen kann der Kürze halber weggelassen worden sein.
In einem Ausführungsbeispiel ist der in 4B veranschaulichte Sensor 100 ein Differentialsensor, wobei der Differenzausgang des Sensors 100 durch die Ausgabe des Pufferspeichers 335 am E/A 115 und die Ausgabe 112 (Ausgang des Operationsverstärkers 330) definiert wird.
Ähnlich wie der in 4A veranschaulichte Sensor 100 enthält auch der in 4B veranschaulichte Sensor den Stromteiler 405 und den Operationsverstärker 410. Im Sensor 100 aus 4B ist der invertierte Eingang des Pufferspeichers 335 mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 330 über einen Spannungsteiler verbunden, der durch die Widerstände R_B1 und R_B2 gebildet wird. Im Betrieb können die Werte der Widerstände R_B1 und R_B2 eingestellt werden, um die Spannung am invertierten Eingang des Pufferspeichers 335 einzustellen. Die Einstellung der Widerstände R_B1 und R_B2 kann auch die Verstärkung des Sensors 100 einstellen. In einem Ausführungsbeispiel kann bzw. können der bzw. die vom Stromteiler 405 ausgegebene(n) Strom bzw. Ströme eingestellt werden, um die Verstärkung des Sensors 100 einzustellen.
4C veranschaulicht den Sensor 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Die Ausführungsform ist ähnlich dem Sensor 100, der in den 4A und 4B veranschaulicht wird, und die Erörterung von gemeinsamen Elementen und/oder Funktionen kann der Kürze halber weggelassen worden sein.
In einem Ausführungsbeispiel ist der in 4C veranschaulichte Sensor 100 ein Differentialsensor, wobei der Differenzausgang des Sensors 100 durch die Ausgabe des Pufferspeichers 335 am E/A 115 und die Ausgabe 112 (Ausgang des Operationsverstärkers 330) definiert wird. In einem Ausführungsbeispiel erfüllt der Ausgang 112 (V_out) die folgende Gleichung: $V_{o u t} = \frac{Δ V_{i n}}{R_{s}} \times R_{G}$
wobei gilt: ΔV_in ist die Differenzeingangsspannung des OTA 325, R_s ist der Sensorwiderstandswert des Sensorwiderstands des OTA 325, und R_G ist der Widerstandswert des Rückkopplungswiderstands R_G.
Wie in 4C veranschaulicht wird, ist der Transkonduktanzverstärker (OTA) 325 dazu ausgelegt, eine erste und zweite Ausgabe zu erzeugen, wobei die erste Ausgabe dem invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 zugeführt wird und die zweite Ausgabe dem invertierten Eingang des Pufferspeichers 335 zugeführt wird.
Der Sensor 100 aus 4C kann einen Stromteiler 415 enthalten, der zwischen den Ausgängen des Transkonduktanzverstärkers (OTA) 325 und des Operationsverstärkers 330 und des Pufferspeichers 335 verbunden ist. Das heißt: Der erste Ausgang ist mit dem Operationsverstärker 330 über den Stromteiler 415 verbunden, und der zweite Ausgang ist mit dem Pufferspeicher 335 über den Stromteiler 415 verbunden. In einem beispielhaften Aspekt kann der Stromteiler 415 ein programmierbarer Stromteiler sein. Der Stromteiler 415 kann Prozessorschaltkreise beinhalten, die dazu ausgelegt sind, ein ersten und zweiten Ausgangsstrom zu erzeugen und den ersten und zweiten Ausgangsstrom dem invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 bzw. dem invertierten Eingang des Pufferspeichers bereitzustellen. Die Ausgangsströme werden auf Basis der vom OTA 325 erzeugten Ausgangssignale (z. B. den Ausgangsströmen) erzeugt. In einem Ausführungsbeispiel sind die Ausgangsströme des Stromteilers 415 Verhältnisse (z. B. Bruchteile) des Eingangsstroms. In einem Ausführungsbeispiel kann bzw. können der bzw. die vom Stromteiler 415 ausgegebene(n) Strom bzw. Ströme eingestellt werden, um die Verstärkung des Sensors 100 einzustellen.
In einem Ausführungsbeispiel kann der Prozessor 105 einen Welligkeitskompensations-Digital-Analog-Umwandler (DAU) 420 enthalten, der dazu ausgelegt ist, durch Chopping erzeugte Welligkeit zu reduzieren. In diesem Beispiel kann der Welligkeitskompensations-DAU 420 dazu ausgelegt sein, den Offset des OTA 325 zu reduzieren, wodurch die Welligkeit am Ausgang des OTA 325 reduziert wird. Der Welligkeitskompensations-DAU 420 kann zum Steuern der Welligkeit des OTA 325 zwei Ausgänge enthalten, die über dem Sensorwiderstand R_S des OTA 325 verbunden sind. Weiterhin kann der Welligkeitskompensations-DAU 420 in einer oder mehreren Ausführungsformen des hier beschriebenen Sensors 100 enthalten sein, obwohl dies möglicherweise nicht dargestellt wird.
Wie in 4C veranschaulicht wird, ist der Schalter 355 mit dem nicht invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 und dem nicht invertierten Eingang des Pufferspeichers 335 verbunden. Der Pufferspeicher 335 kann auch einen Widerstand R_B2 in einem Rückkopplungssignalpfad vom Ausgang des Pufferspeichers 335 zum invertierten Eingang des Pufferspeichers 335 enthalten. Der Widerstandswert des Widerstands R_B2 kann eingestellt werden, um die Verstärkung des Sensors 100 einzustellen. Der Rückkopplungspfad des Pufferspeichers 335 kann auch einen Kondensator C_Buf enthalten, der zwischen dem Ausgang des Pufferspeichers 335 zum invertierten Eingang des Pufferspeichers 335 verbunden ist. Gleichermaßen kann der Rückkopplungspfad des Operationsverstärkers 330 auch einen Kondensator C_OA enthalten, der zwischen dem Ausgang des Operationsverstärkers 330 zum invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 verbunden ist. Der Kondensator C_Buf und/oder der Kondensator C_OA können dazu ausgelegt sein, erhöhte Stabilität und/oder reduziertes Rauschen im Sensor 100 bereitzustellen. Die Kapazitanz des Kondensators C_Buf und/oder des Kondensators C_OA können eingestellt werden, wie sich für Fachleute aus den maßgeblichen Fachbereichen versteht. Weiterhin können der Kondensator C_Buf und/oder der Kondensator C_OA in einer oder mehreren Ausführungsformen des hier beschriebenen Sensors 100 enthalten sein, obwohl die Kondensatoren möglicherweise nicht dargestellt sind.
In einem Ausführungsbeispiel kann die Verstärkung des Sensors 100 grob und fein eingestellt werden. Zum Beispiel kann die Verstärkung des Sensors 100 auf Basis der Stromteilung des Stromteilers 415 grob eingestellt und auf Basis des Widerstandswerts des Rückkopplungswiderstands R_B2 im Rückkopplungspfad des Pufferspeichers 335 fein eingestellt werden.
4D veranschaulicht den Sensor 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Die Ausführungsform ist ähnlich dem Sensor 100, der in den 4A - 4C veranschaulicht wird, und die Erörterung von gemeinsamen Elementen und/oder Funktionen kann der Kürze halber weggelassen worden sein.
In einem Ausführungsbeispiel ist der in 4D veranschaulichte Sensor 100 ein Differentialsensor, wobei der Differenzausgang des Sensors 100 durch die Ausgaben des Operationsverstärkers 330 am E/A 115 und am Ausgang 112 definiert wird.
Wie in 4D veranschaulicht wird ist der Transkonduktanzverstärker (OTA) 325 dazu ausgelegt, eine erste und zweite Ausgabe zu erzeugen, wobei die erste Ausgabe dem invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 über den Stromteiler 415 zugeführt wird und die zweite Ausgabe dem nicht invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 über den Stromteiler 415 zugeführt wird. Das heißt: Der Sensor 100 aus 4C kann einen Stromteiler 415 enthalten, der zwischen den Ausgängen des Transkonduktanzverstärkers (OTA) 325 und den Eingängen des Operationsverstärkers 330 verbunden ist.
In einem beispielhaften Aspekt kann der Stromteiler 415 ein programmierbarer Stromteiler sein. Der Stromteiler 415 kann Prozessorschaltkreise beinhalten, die dazu ausgelegt sind, einen ersten und zweiten Ausgangsstrom zu erzeugen und den ersten und zweiten Ausgangsstrom den Eingängen des Operationsverstärkers 330 bereitzustellen. Die Ausgangsströme werden auf Basis der vom OTA 325 erzeugten Ausgangssignale (z. B. den Ausgangsströmen) erzeugt. In einem Ausführungsbeispiel sind die Ausgangsströme des Stromteilers 415 Verhältnisse (z. B. Bruchteile) des Eingangsstroms. In einem Ausführungsbeispiel kann bzw. können der bzw. die vom Stromteiler 415 ausgegebene(n) Strom bzw. Ströme eingestellt werden, um die Verstärkung des Sensors 100 einzustellen.
In einem Ausführungsbeispiel enthält der Operationsverstärker 330 einen ersten und zweiten Ausgang, wobei der erste Ausgang mit dem Ausgang 112 verbunden ist und der zweite Ausgang mit dem E/A 115 verbunden ist. Ein Rückkopplungswiderstand R_G kann zwischen dem ersten Ausgang des Operationsverstärkers 330 und dem invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 verbunden sein. Gleichermaßen kann ein Rückkopplungswiderstand R_G2 zwischen dem zweiten Ausgang des Operationsverstärkers 330 und dem nicht invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 verbunden sein. Im Betrieb können die Widerstandswerte des Rückkopplungswiderstands R_G und/oder R_G2 eingestellt werden, um die Verstärkungskomponente des Sensors 100, die vom Operationsverstärker 330 beeinflusst wird, einzustellen.
Wie in 4D veranschaulicht wird, kann der Sensor 100 einen Gleichtaktregler 420 enthalten. Der Gleichtaktregler 420 kann den in einer oder mehreren Ausführungsformen vorhandenen Pufferspeicher 335 ersetzen. Der Gleichtaktregler 420 kann Prozessorschaltkreise enthalten, die dazu ausgelegt sind, Gleichtaktregelung eines oder mehrerer Ausgänge des Operationsverstärkers 330 auf Basis der über den Schalter 355 zugeführten Spannung durchzuführen. Zum Beispiel kann der Gleichtaktregler 420 dazu ausgelegt sein, den zweiten Ausgang des Operationsverstärkers 330 (z. B. E/A 115) zu empfangen und den invertierten und/oder nicht invertierten Eingängen des Operationsverstärkers 330 eine geregelte Ausgabe bereitzustellen. Im Betrieb kann die Regelung zum Beispiel auf der Spannung basieren, die dem Gleichtaktregler 420 über den Schalter 355 zugeführt wird (z. B. V_reg, V_ratio) . In einem Ausführungsbeispiel kann die Gleichtaktregelung dazu verwendet werden, die Verstärkung des Sensors 100 einzustellen.
5 veranschaulicht ein Flussdiagramm des Modus-Auswahl-Verfahrens 500 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung. Das Flussdiagramm wird unter fortgesetzter Bezugnahme auf die 1 - 3G beschrieben. Die Schritte des Verfahrens sind nicht auf die nachstehend beschriebene Reihenfolge beschränkt, und die verschiedenen Schritte können in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden. Weiterhin können zwei oder mehr Schritte des Verfahrens zeitgleich zueinander ausgeführt werden.
Das Verfahren des Flussdiagramms 500 beginnt im Schritt 505 und geht zum Schritt 510 über, wo die Ein-/Ausgangskonfiguration des Ein-/Ausgangs (E/A) 115 bestimmt wird. Zum Beispiel wird bestimmt, ob der E/A 115 als ein Eingang ausgelegt werden soll oder ob der E/A 115 als ein Ausgang ausgelegt werden soll. In einem Ausführungsbeispiel kann der Prozessor 105 die Konfiguration des E/A 115 auf Basis eines oder mehrerer Steuersignale bestimmen, die vom Prozessor 105 zum Beispiel über den E/A 115 empfangen werden.
Falls der E/A 115 als ein Eingang ausgelegt werden soll, geht das Flussdiagramm 500 zum Schritt 515 über. Falls der E/A 115 als ein Ausgang ausgelegt werden soll, geht das Flussdiagramm 500 zum Schritt 530 über.
Im Schritt 515 wird der E/A 115 als ein Eingang ausgelegt. In einem Ausführungsbeispiel kann der Prozessor 105 die Stellung des Schalters 365 auf eine Stellung Eingang setzen (z. B. die „Aufwärts“-Stellung, wie in den 3E - 3G). Zum Beispiel kann die Stellung des Schalters 365 auf einem oder mehreren Steuersignalen basieren, die vom Prozessor 105 über den E/A 115 empfangen werden.
Nach dem Schritt 515 geht das Flussdiagramm 500 zum Schritt 520 über, wo der Verstärkungsmodus bestimmt wird (z. B. wird der Eingang der Verstärkungssteuerung 320 ausgewählt). Zum Beispiel kann der Prozessor 105 bestimmen, ob der Eingang der Verstärkungssteuerung 320 selektiv mit Folgenden verbunden werden soll: einem geregelten Spannungsausgang V_reg des V_zero-Generators 315, einem ratiometrischen Spannungsausgang V_ratio des V_zero-Generators 315 oder dem E/A 115, der als ein Eingang ausgelegt ist und der dazu betrieben werden kann, eine extern bereitgestellte Spannung (V_external) zu empfangen. In einem Ausführungsbeispiel kann der Prozessor 105 die Stellung des Schalters 350 setzen, um selektiv die Verstärkungssteuerung 350 mit dem entsprechenden Eingang zu verbinden.
Nach dem Schritt 520 geht das Flussdiagramm 500 zum Schritt 525 über, wo der Nullpunktmodus bestimmt wird (z. B. wird der nicht invertierte Eingang des Operationsverstärkers 330 ausgewählt). Zum Beispiel kann der Prozessor 105 bestimmen, ob der nicht invertierte Eingang des Operationsverstärkers 330 selektiv mit Folgenden verbunden werden soll: einem geregelten Spannungsausgang V_reg des V_zero-Generators 315, einem ratiometrischen Spannungsausgang V_ratio des V_zero-Generators 315 oder dem E/A 115, der als ein Eingang ausgelegt ist und der dazu betrieben werden kann, eine extern bereitgestellte Spannung (V_external) zu empfangen. In einem Ausführungsbeispiel kann der Prozessor 105 die Stellung des Schalters 355 setzen, um selektiv den nicht invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 mit dem entsprechenden Eingang zu verbinden.
Im Schritt 530 wird der E/A 115 als ein Eingang ausgelegt. In einem Ausführungsbeispiel kann der Prozessor 105 die Stellung des Schalters 365 auf eine Stellung Eingang setzen (z. B. die „Aufwärts“-Stellung, wie in den 3E - 3G). Zum Beispiel kann die Stellung des Schalters 365 auf einem oder mehreren Steuersignalen basieren, die vom Prozessor 105 über den E/A 115 empfangen werden.
Nach dem Schritt 530 geht das Flussdiagramm 500 zum Schritt 535 über, wo der Verstärkungsmodus bestimmt wird (z. B. wird der Eingang der Verstärkungssteuerung 320 ausgewählt). Zum Beispiel kann der Prozessor 105 bestimmen, ob der Eingang der Verstärkungssteuerung 320 selektiv mit Folgenden verbunden werden soll: einem geregelten Spannungsausgang V_reg des V_zero-Generators 315 oder einem ratiometrischen Spannungsausgang V_ratio des V_zero-Generators 315. In einem Ausführungsbeispiel kann der Prozessor 105 die Stellung des Schalters 350 setzen, um selektiv die Verstärkungssteuerung 350 mit dem entsprechenden Eingang zu verbinden. Die Stellung des Schalters 350 kann auf einem oder mehreren Steuersignalen basieren, die vom Prozessor 105 über den E/A 115 empfangen werden.
Nach dem Schritt 535 geht das Flussdiagramm 500 zum Schritt 540 über, wo der Nullpunktmodus bestimmt wird (z. B. wird der nicht invertierte Eingang des Operationsverstärkers 330 ausgewählt). Zum Beispiel kann der Prozessor 105 bestimmen, ob der nicht invertierte Eingang des Operationsverstärkers 330 selektiv mit Folgenden verbunden werden soll: einem geregelten Spannungsausgang V_reg des V_zero-Generators 315 oder einem ratiometrischen Spannungsausgang V_ratio des V_zero-Generators 315. In einem Ausführungsbeispiel kann der Prozessor 105 die Stellung des Schalters 355 setzen, um selektiv den nicht invertierten Eingang des Operationsverstärkers 330 mit dem entsprechenden Eingang zu verbinden. Die Stellung des Schalters 355 kann auf einem oder mehreren Steuersignalen basieren, die vom Prozessor 105 über den E/A 115 empfangen werden.
Nach dem Schritt 540 geht das Flussdiagramm 500 zum Schritt 545 über, wo der Nullpunktausgabemodus bestimmt wird (z. B. wird der Ausgang des V_zero-Generators 315 bestimmt, der über den E/A 115 ausgegeben werden soll). Zum Beispiel kann der Prozessor 105 bestimmen, ob ein geregelter Spannungsausgang V_reg des V_zero-Generators 315 oder ein ratiometrischer Spannungsausgang V_ratio des V_zero-Generators 315 dem E/A 115 als eine Ausgabe des Sensors 100 bereitgestellt werden soll. In einem Ausführungsbeispiel kann der Prozessor 105 die Stellung des Schalters 360 setzen, um selektiv den E/A 115 mit dem entsprechenden Spannungsausgang vom V_zero-Generator 315 zu verbinden. Die Stellung des Schalters 360 kann auf einem oder mehreren Steuersignalen basieren, die vom Prozessor 105 über den E/A 115 empfangen werden.
Nach dem Schritt 545 geht das Flussdiagramm 500 zum Schritt 550 über, wo der E/A 115 als ein Ausgang ausgelegt wird. In einem Ausführungsbeispiel kann der Prozessor 105 die Stellung des Schalters 365 auf eine Stellung Ausgang setzen (z. B. die „Abwärts“-Stellung, wie in den 3A - 3D). Zum Beispiel kann die Stellung des Schalters 365 auf einem oder mehreren Steuersignalen basieren, die vom Prozessor 105 über den E/A 115 empfangen werden.
Nach den Schritten 525 oder 550 geht das Flussdiagramm 500 zum Schritt 555 über, wo das Flussdiagramm 500 endet. Das Flussdiagramm 500 kann ein Mal oder mehrere Male wiederholt werden.
Schlussfolgerung
Ausführungsformen können in Hardware (z. B. Schaltungen), Firmware, Software oder irgendeiner Kombination daraus umgesetzt werden. Ausführungsformen können auch als Anweisungen umgesetzt werden, die auf einem maschinenlesbaren Medium gespeichert sind, das von einem oder mehreren Prozessoren gelesen und ausgewertet werden kann. Ein maschinenlesbares Medium kann irgendeinen Mechanismus zum Speichern oder Übertragen von Informationen in einer von einer Maschine (z. B. einer Computereinrichtung) lesbaren Form enthalten. Zum Beispiel kann ein maschinenlesbares Medium Nur-Lese-Speicher (ROM, Read-Only Memory), Direktzugriffspeicher (RAM, Random Access Memory), Magnetplattenspeichermedien, optische Speichermedien, Flash-Speichereinrichtungen, elektrische, optische, akustische oder andere Arten von übertragenen Signalen (z. B. Trägerwellen, Infrarotsignale, Digitalsignale usw.) und andere enthalten. Weiterhin können Firmware, Software, Routinen, Anweisungen hier als gewisse Aktionen durchführend beschrieben werden. Es versteht sich allerdings, dass solche Beschreibungen lediglich der Anwenderfreundlichkeit dienen und dass solche Aktionen eigentlich auf Computereinrichtungen, Prozessoren, Steuerungen oder anderen Einrichtungen zurückzuführen sind, die die Firmware, Software, Routinen, Anweisungen usw. ausführen. Weiterhin kann irgendeine der Umsetzungsvarianten von einem Universalcomputer ausgeführt werden.
Für diese Erörterung ist der Begriff „Prozessorschaltkreise“ als Schaltung(en), Prozessor(en), Logik oder eine Kombination daraus zu verstehen. Zum Beispiel kann eine Schaltung eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung, Zustandsmaschinenlogik, andere elektronische strukturelle Hardware oder eine Kombination daraus enthalten. Ein Prozessor kann einen Mikroprozessor, einen Digital-Signal-Prozessor (DSP) oder einen anderen Hardware-Prozessor enthalten. Der Prozessor kann mit Anweisungen „fest programmiert“ sein, um die entsprechende(n) Funktion(en) gemäß den hier beschriebenen Ausführungsformen durchzuführen. Alternativ kann der Prozessor auf einen internen und/oder externen Speicher zugreifen, um im Speicher gespeicherte Anweisungen abzurufen, die, wenn sie vom Prozessor ausgeführt werden, die entsprechende(n), mit dem Prozessor verknüpfte(n) Funktion(en) und/oder eine oder mehrere Funktionen und/oder Operationen, die in Beziehung zum Betrieb einer Komponente stehen, in der der Prozessor enthalten ist, durchführen.
In einem oder mehreren der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele können Prozessorschaltkreise Speicher enthalten, der Daten und/oder Anweisungen speichert. Der Speicher kann irgendein allgemein bekannter flüchtiger und/oder nichtflüchtiger Speicher sein, einschließlich zum Beispiel Nur-Lese-Speicher (ROM), Direktzugriffspeicher (RAM), Flash-Speicher, ein Magnetspeichermedium, eine optische Disc, löschbarer programmierbarer ROM (EPROM) und programmierbarer Nur-Lese-Speicher (PROM). Der Speicher kann nicht auswechselbar, auswechselbar oder eine Kombination aus beidem sein.

Claims

Sensor (100), der Folgendes umfasst: eine Erfassungseinrichtung (110), die eingerichtet ist, eine oder mehrere Umgebungsbedingungen zu erfassen und ein Sensorsignal auf Basis der erfassten einen oder mehreren Umgebungsbedingungen zu erzeugen; und einen Prozessor (105), der mit der Erfassungseinrichtung (110) gekoppelt ist und zu Folgendem eingerichtet ist: einen Verstärkungsmodus des Sensors (100) zu bestimmen; einen Nullpunktmodus des Sensors (100) zu bestimmen; ein erstes Ausgangssignal des Sensors (100) auf Basis des Sensorsignals und der Verstärkungs- und Nullpunktmodi des Sensors (100) zu erzeugen; ein zweites Ausgangssignal des Sensors (100) auf Basis des Nullpunktmodus des Sensors (100) zu erzeugen; eine ratiometrische Spannung auf Basis einer Versorgungsspannung des Sensors (100) zu erzeugen; und eine geregelte Spannung auf Basis der Versorgungsspannung des Sensors (100) zu erzeugen; eine der Spannungen, die ratiometrische Spannung oder die geregelte Spannung, auszuwählen, um den Verstärkungsmodus zu bestimmen; und eine der Spannungen, die ratiometrische Spannung oder die geregelte Spannung, auszuwählen, um den Nullpunktmodus zu bestimmen.
Sensor (100) nach Anspruch 1, wobei der Prozessor weiterhin zu Folgendem eingerichtet ist: eine der Spannungen, die ratiometrische Spannung oder die geregelte Spannung, auszuwählen, wobei die Erzeugung des zweiten Ausgangssignals auf der Auswahl basiert.
Sensor (100) nach Anspruch 2, wobei der Prozessor (105) eingerichtet ist, ein Differenzsignal auf Basis des ersten Ausgangssignals und des zweiten Ausgangssignals bereitzustellen.
Sensor (100) nach einem der Ansprüche 1-3, wobei der Prozessor (105) Folgendes umfasst: einen Nullfeld-Ausgangsspannungsgenerator (315), der eingerichtet ist, die geregelte Spannung und die ratiometrische Spannung zu erzeugen.
Sensor (100) nach Anspruch 4, wobei der Nullfeld-Ausgangsspannungsgenerator (315) Folgendes umfasst: einen Spannungsregler (317), der eingerichtet ist, die geregelte Spannung zu erzeugen.
Sensor (100) nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Nullfeld-Ausgangsspannungsgenerator (315) Folgendes umfasst: einen ersten und zweiten Widerstand, die einen Spannungsteiler bilden, der zum Erzeugen der ratiometrischen Spannung ausgelegt ist.
Sensor (100) nach einem der Ansprüche 1-6, wobei die Erfassungseinrichtung (110) eine Magnetfelderfassungseinrichtung umfasst und wobei die eine oder die mehreren Umgebungsbedingungen ein oder mehrere Magnetfelder umfassen.
Sensor (100), der Folgendes umfasst: eine Erfassungseinrichtung (110), die eingerichtet ist, eine oder mehrere Umgebungsbedingungen zu erfassen und ein Sensorsignal auf Basis der erfassten einen oder mehreren Umgebungsbedingungen zu erzeugen; und einen Prozessor (105), der mit der Erfassungseinrichtung (110) gekoppelt ist und zu Folgendem eingerichtet ist: ein externes Signal zu empfangen; einen Verstärkungsmodus des Sensors (100) zu bestimmen; einen Nullpunktmodus des Sensors (100) zu bestimmen, wobei wenigstens eine Bestimmung, die des Verstärkungsmodus oder die des Nullpunktmodus, auf dem empfangenen externen Signal basiert; und ein erstes Ausgangssignal des Sensors auf Basis des Sensorsignals und der Verstärkungs- und Nullpunktmodi des Sensors (100) zu erzeugen; eine ratiometrische Spannung auf Basis einer Versorgungsspannung des Sensors (100) zu erzeugen; eine geregelte Spannung auf Basis der Versorgungsspannung des Sensors (100) zu erzeugen; eines der Folgenden auszuwählen, die ratiometrische Spannung, die geregelte Spannung oder das externe Signal, um den Verstärkungsmodus zu bestimmen; und eines der Folgenden auszuwählen, die ratiometrische Spannung, die geregelte Spannung oder das externe Signal, um den Nullpunktmodus zu bestimmen.
Sensor (100) nach Anspruch 8, wobei der Prozessor (105) weiterhin dazu ausgelegt ist, ein oder mehrere Modusauswahlsignale zu empfangen, wobei die Auswahl des einen der Folgenden, der ratiometrischen Spannung, der geregelten Spannung oder der externen Spannung zum Bestimmen des Verstärkungsmodus, auf dem einen oder den mehreren Modusauswahlsignalen basiert, und wobei die Auswahl des einen der Folgenden, der ratiometrischen Spannung, der geregelten Spannung oder der externen Spannung zum Bestimmen des Nullpunktmodus, auf dem einen oder den mehreren Modusauswahlsignalen basiert.
Sensor (100) nach Anspruch 9, wobei das eine oder die mehreren Modusauswahlsignale und das externe Signal über einen gleichen Eingang (115) des Sensors (100) empfangen werden.
Sensor (100) nach einem der Ansprüche 8-10, wobei der Prozessor (105) Folgendes umfasst: einen Nullfeld-Ausgangsspannungsgenerator (315), der eingerichtet ist, die geregelte Spannung und die ratiometrische Spannung zu erzeugen.
Sensor (100) nach Anspruch 11, wobei der Nullfeld-Ausgangsspannungsgenerator (315) Folgendes umfasst: einen Spannungsregler (317), der eingerichtet ist, die geregelte Spannung zu erzeugen.
Sensor (100) nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Nullfeld-Ausgangsspannungsgenerator (315) Folgendes umfasst: einen ersten und zweiten Widerstand, die einen Spannungsteiler bilden, der zum Erzeugen der ratiometrischen Spannung ausgelegt ist.
Sensor (100) nach einem der Ansprüche 8-13, wobei das erste Ausgangssignal und das empfangene Signal ein Differenzsignal bilden können.
Sensor (100) nach einem der Ansprüche 8-14, wobei die Erfassungseinrichtung (110) eine Magnetfelderfassungseinrichtung umfasst und wobei die eine oder die mehreren Umgebungsbedingungen ein oder mehrere Magnetfelder umfassen.
Sensor (100) nach einem der Ansprüche 8-15, wobei das externe Signal von einer Einrichtung empfangen wird, die außerhalb des Sensors (100) liegt.