DE102018110578A1

DE102018110578A1 - Kalibrieren von internen widerständen in integrierten schaltungen

Info

Publication number: DE102018110578A1
Application number: DE102018110578.9A
Authority: DE
Inventors: GuangYang Qu; Leicheng Chen; Michael Looney
Original assignee: Analog Devices Global ULC
Current assignee: Analog Devices International ULC
Priority date: 2017-05-04
Filing date: 2018-05-03
Publication date: 2018-11-29
Anticipated expiration: 2038-05-04
Also published as: US20180321349A1; CN108802495A; TWI670490B; US10429483B2; JP2018190979A; DE102018110578B4; CN108802495B; JP6619471B2; TW201903401A

Abstract

Die Sensorschnittstellen-IC misst oder kalibriert einen Zielwiderstand, der als ein Gegenkopplungswiderstand für einen TIA-Verstärker in der Sensorschnittstellen-IC verwendet werden soll. Ein oder mehrere Erregerströme werden als Reaktion auf verschiedene vorgegebene Erregerspannungen, die an einen externen Kalibrierwiderstand mit einem vorgegebenen Kalibrierwiderstandswert angelegt werden, erzeugt. Antwortspannungen werden über dem Zielwiderstand gemessen, jeweils als Reaktion auf den entsprechenden unterschiedlichen einen oder die mehreren Erregerströme. Der Widerstandswert des Zielwiderstands wird bestimmt unter Verwendung einer Differenz zwischen den gemessenen Antwortspannungen, einer Differenz zwischen den vorgegebenen Erregerspannungen und dem vorgegebenen Kalibrierwiderstandswert.

Description

GEBIET DER OFFENBARUNG
Dieses Dokument betrifft im Allgemeinen, allerdings nicht durch Einschränkung, das Gebiet von integrierten Schaltungen, insbesondere Kalibrieren von internen Widerständen in integrierten Schaltungen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Um die Größe von Schaltungen zu verringern, können Schaltungskomponenten in ihrer Größe verringert werden, um in die Schaltung auf einer integrierten Schaltung zu passen. Dies kann zu ungenauen Komponentenwerten für die Schaltung führen. Beispielsweise sind die Widerstandswerte von integrierten Widerständen möglicherweise nicht so genau wie Widerstandswerte von externen Widerständen, in welchen der Widerstand für eine gewünschte Schaltungsleistungsfähigkeit genauer ausgewählt werden kann. Allerdings macht dies den Zweck des Versuchs zunichte, die Größe der Schaltung durch Integrieren der Komponenten zu verringern.
KURZDARSTELLUNG DER OFFENBARUNG
Die Erfinder haben unter anderem einen Bedarf dafür erkannt, interne Last- und Rückkopplungswiderstände zu messen und zu kalibrieren, während ein Sensor mit einer integrierten Sensorschaltung gekoppelt ist.
Ein Beispiel weist ein Verfahren des Messens eines Widerstandswerts eines Zielwiderstands einer integrierten Schaltung (IC) unter Verwendung eines Erregerstroms auf, der einer Verringerung durch einen externen Sensorleckstrom oder anderen Leckstrom ausgesetzt ist, bevor der Zielwiderstand erreicht wird. Das Verfahren weist Erzeugen eines ersten und eines davon verschiedenen zweiten Erregerstroms als Reaktion auf eine erste und eine davon verschiedene zweite vorgegebene Erregerspannung auf, die an einen Kalibrierwiderstand, der einen vorgegebenen Kalibrierwiderstandswert aufweist, angelegt werden. Eine erste und eine davon verschiedene zweite Antwortspannung werden über dem Zielwiderstand gemessen, jeweils als Reaktion auf den entsprechenden ersten und den davon verschiedenen zweiten Erregerstrom. Der Widerstandswert des Zielwiderstands der integrierten Schaltung wird bestimmt unter Verwendung einer Differenz zwischen der ersten und der zweiten gemessenen Antwortspannung, einer Differenz zwischen der ersten und der zweiten vorgegebenen Erregerspannung und dem vorgegebenen Kalibrierwiderstandswert.
Ein anderes Beispiel weist eine integrierte Schaltung (IC) einer Sensorschnittstelle zum Messen eines Widerstandswerts eines Zielwiderstands unter Verwendung eines Erregerstroms auf, der einer Verringerung durch einen externen Sensorleckstrom eines mit der IC gekoppelten Sensors ausgesetzt ist. Die Sensorschnittellen-IC weist eine Stromsensorschaltung auf, die mindestens einen Zielwiderstand zum Erfassen des durch den Sensor produzierten Antwortstroms aufweist. Eine Widerstandswertmessschaltung ist mit dem Zielwiderstand gekoppelt, um einen Widerstandswert des Zielwiderstands zu messen. Die Widerstandswertmessschaltung weist eine Spannungserregerschaltung auf, um eine oder mehrere vorgegebene Erregerspannungen an einen Kalibrierwiderstand anzulegen, der einen vorgegebenen Kalibrierwiderstandswert aufweist, zum Erzeugen, als Reaktion, eines jeweils unterschiedlichen Erregerstroms für jede vorgegebene Erregerspannung. Eine Spannungsmessschaltung misst jeweils als Reaktion auf jeden entsprechenden unterschiedlichen Erregerstrom jeweils eine andere Antwortspannung über dem Zielwiderstand. Eine Berechnungsschaltung bestimmt den Widerstandswert des Zielwiderstands unter Verwendung einer Differenz zwischen den jeweils unterschiedlichen gemessenen Antwortspannungen, einer Differenz zwischen der einen oder den mehreren vorgegebenen Erregerspannungen und dem vorgegebenen Kalibrierwiderstandswert.
Noch ein anderes Beispiel weist eine integrierte Schaltung (IC) einer Sensorschnittstelle zum Messen oder Kalibrieren eines Widerstandswerts eines Zielwiderstands unter Verwendung eines Erregerstroms auf, der einer Verringerung durch einen externen Sensorleckstrom eines mit der IC gekoppelten Sensors ausgesetzt ist. Die Sensorschnittellen-IC weist eine Stromsensorschaltung mit mindestens einem Zielwiderstand zum Erfassen des durch den Sensor produzierten Antwortstroms auf. Eine Widerstandswertmess- oder -kalibrierschaltung ist mit dem Zielwiderstand gekoppelt, um einen Widerstandswert des Zielwiderstands zu messen oder zu kalibrieren. Die Widerstandswertmess- oder -kalibrierschaltung weist eine Stromerregerschaltung zum Anlegen eines oder mehrerer vorgegebener Erregerströme durch einen Kalibrierwiderstand auf, der einen vorgegebenen Kalibrierwiderstandswert aufweist. Eine Spannungsmessschaltung misst jeweils als Reaktion auf jeden entsprechenden unterschiedlichen Erregerstrom jeweils eine andere Antwortspannung über dem Zielwiderstand. Eine Berechnungsschaltung bestimmt den Widerstandswert des Zielwiderstands unter Verwendung einer Differenz zwischen den jeweils unterschiedlichen gemessenen Antwortspannungen, einer Differenz zwischen dem einen oder den mehreren vorgegebenen Erregerspannungen und dem vorgegebenen Kalibrierwiderstandswert.
Dieser Abschnitt soll eine Übersicht über den Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung bereitstellen. Es ist nicht beabsichtigt, eine ausschließliche oder erschöpfende Erklärung der Erfindung bereitzustellen. Die Ausführliche Beschreibung ist zum Bereitstellen weiterer Informationen eingeschlossen.
Figurenliste
In den Zeichnungen, die nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind, können gleiche Ziffern ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Ansichten beschreiben. Gleiche Ziffern mit unterschiedlichen Buchstabenzusätzen können unterschiedliche Fälle von ähnlichen Komponenten repräsentieren. Die Zeichnungen veranschaulichen allgemein verschiedene in dem vorliegenden Dokument erörterte Ausführungsformen anhand von Beispielen und nicht anhand von Beschränkungen.

1 ist ein schematisches Diagramm eines Sensorsystems, wie etwa gemäß verschiedener Ausführungsformen.
2 ist ein Betriebsblockdiagramm des Sensorsystems für Kalibrierung eines internen Widerstands, wie etwa gemäß verschiedener Ausführungsformen.
3 ist ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens des Sensorsystems für Kalibrierung eines internen Widerstands einer integrierten Schaltung, wie etwa gemäß verschiedener Ausführungsformen.
4 ist ein schematisches Diagramm einer konfigurierbaren Architektur für R_LOAD und R_TIA, wie etwa gemäß verschiedener Ausführungsformen.
5 ist ein schematisches Diagramm der konfigurierbaren Architektur für R_LOAD und R_TIA in einer Beispielanfangskonfiguration eines Nennbetriebsmodus, wie etwa gemäß verschiedener Ausführungsformen.
6 ist ein schematisches Diagramm der konfigurierbaren Architektur für R_LOAD und R_TIA in einer anderen Beispielkonfiguration zum Messen von R_LOAD der Ausführungsform von 5, wie etwa gemäß verschiedener Ausführungsformen.
7 ist ein schematisches Diagramm der konfigurierbaren Architektur für R_LOAD und R_TIA in einer anderen Beispielkonfiguration zum Messen von R_LOAD + R_TIA von 5, wie etwa gemäß verschiedener Ausführungsformen.
8 ist ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens für Kalibrierung eines internen Widerstands einer integrierten Schaltung, wie etwa gemäß verschiedener Ausführungsformen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ein Sensorsystem kann einen mit einer Sensorschnittstelle einer integrierten Schaltung (IC) gekoppelten Sensor (z. B. einen Gassensor) beinhalten. Der Sensor kann nicht nur zum Detektieren des Vorhandenseins eines Gases sondern auch der Konzentration des Gases verwendet werden. Der Sensor kann verschiedene Sensorarten einschließen, wie etwa Photoionisation, Infrarot, elektrochemisch oder Halbleiter.
Elektrochemische Sensoren detektieren Gase durch eine chemische Reaktion, die abläuft, wenn das überwachte Gas durch das Rückteil der porösen Membrane zu der Arbeitselektrode in den Sensor diffundiert, wo es oxidiert oder reduziert wird. Diese elektrochemische Reaktion führt zu einem elektrischen Strom, der durch eine externe Schaltung hindurchgeht. Zusätzlich zum Messen, Verstärken und Durchführen von anderen Signalverarbeitungsfunktionen erhält die externe Schaltung die Spannung über dem Sensor zwischen der Arbeits- und der Gegenelektrode für einen Zweielektrodensensor oder zwischen der Arbeits- und der Referenzelektrode für eine Dreielektrodenzelle aufrecht. An der Gegenelektrode treten eine Gleich- und eine Gegenreaktion auf, so dass, falls die Arbeitselektrode eine Oxidation ist, die Gegenelektrode dann eine Reduktion ist. Halbleitersensoren werden gemeinhin zum Detektieren von Wasserstoff, Sauerstoff, Alkoholdampf und von gefährlichen Gasen, wie etwa Kohlenmonoxid, verwendet.
Die Sensorschnittstellen-IC ist verantwortlich für Messen der Stromänderung des Sensors, um das Vorhandensein und die Konzentration des überwachten Gases zu bestimmen. Die Sensor-IC kann dann eine Repräsentation des Vorhandenseins und der Konzentration des überwachten Gases entweder in digitalem oder analogem Format zur Anzeige oder an irgendein anderes Warnmittel ausgeben.
Die Sensor-IC weist eine Gleichstrommessschaltung bzw. DC-Messschaltung zum Messen des Sensorwiderstands auf, um das Vorhandensein oder die Konzentration des Gases zu bestimmen. Die Sensor-IC verwendet auch eine Wechselstrommessschaltung bzw. AC-Messschaltung zum Messen einer Impedanz des Sensors, um den Gesundheitszustand des Sensors selbst zu überwachen.
Ein Lastwiderstand (z. B. der Widerstand R_LOAD) und ein Widerstand eines Transimpedanzverstärkers (TIA) (z. B. der Widerstand R_TIA) sind Teil der DC-Messschaltung. Der Lastwiderstand R_LOAD kann als eine stromstabilisierende Last für den Sensor verwendet werden. Der TIA-Widerstand R_TIA kann als ein Gegenkopplungswiderstand für einen TIA-Verstärker verwendet werden und zum Umwandeln des Sensorstroms in ein Spannungssignal. Beide Widerstände werden nachfolgend ausführlicher beschrieben.
Manche Sensor-ICs verwenden Last- und TIA-Gegenkopplungswiderstände, die extern zum Sensor-IC angeordnet sind. Um die Größe der Sensorbeschaltung zu verringern, können R_LOAD und R_TIA in die IC integriert sein. Die integrierten Widerstände sind nicht so genau wie die externen Widerstände und somit würde es wünschenswert sein, einen oder mehrere dieser Widerstände zu messen oder zu kalibrieren, um zu versuchen, eine größere Genauigkeit bei Sensormessungen zu erreichen.
1 ist ein schematisches Diagramm eines Beispiels eines Sensorsystems, wie etwa gemäß verschiedener Ausführungsformen. Das System weist den Sensor 100 und die Sensor-IC 102 auf. Die Sensor-IC 102 weist eine DC-Messschaltung 108 und eine AC-Messschaltung 109 auf. Die DC-Messschaltung 108 weist einen Verstärker 111 auf, einen Verstärker-Gegenkopplungswiderstand 112, einen Analog-Digital-Wandler (ADC) 113, den R_LOAD- Widerstand, den R_TIA-Widerstand 101, einen TIA-Verstärker 120 und mehrere Schalter 140-144.
Zum Zwecke von Klarheit und Kürze sind nicht alle Komponenten der Sensor-IC 102 gezeigt oder beschrieben. Nur die für die Struktur und den Betrieb des Kalibrierens von internen integrierten Widerständen relevanten Komponenten werden beschrieben.
Abhängig von der Art des Sensors kann der Sensor 100 eine Referenzelektrode (RE), eine Gegenelektrode (CE) und eine Sensorelektrode (SE) beinhalten. Beispielsweise kann die Referenzelektrode durch die Sensor-IC 102 verwendet werden zum Aufrechterhalten eines festen Potentials an der Sensorelektrode während eines Sensorbetriebs. Die Gegenelektrode vervollständigt die Schaltung mit der Sensorelektrode durch Verringern mancher chemischer Spezies, falls die Sensorelektrode oxidierend ist. Dem Potential der Gegenelektrode kann freies Schweben und Ändern mit Ändern der Gaskonzentration gestattet sein. Das Potential der Gegenelektrode ist möglicherweise nicht wichtig, solange die Sensor-IC 102 ausreichend Spannung und Strom zum Halten der Sensorelektrode auf demselben Potential wie die Referenzelektrode liefert. Das Vorspannen und die Messungen des Sensors 100 werden durch den Status der mehreren Schalter 140-144 gesteuert.
Die DC-Messschaltung 108 ist mit dem Sensor 100 gekoppelt und wird zum Messen der durch den Sensor 100 gelieferten Sensorsignale verwendet. Die AC-Messschaltung 109 ist mit dem Sensor 100 gekoppelt und wird zum Messen des Gesundheitszustands des Sensors 100 durch Messen der Impedanz des Sensors 100 verwendet.
Der ADC 113 ist mit dem Verstärker 111 gekoppelt und liefert eine Analogspannung an den positiven Eingang des Verstärkers 111, welcher mindestens einen Gegenkopplungswiderstand 112 aufweist. Der Ausgang des Verstärkers 111 ist mit der Gegenelektrode des Sensors 100 gekoppelt, um eine Betriebsspannung für den Sensor 100 bereitzustellen. Die Referenzelektrode ist durch den Gegenkopplungswiderstand 112 mit dem invertierenden (beispielsweise negativen) Eingang des Verstärkers 111 gekoppelt. Die Sensorelektrode des Sensors 100 ist durch den Lastwiderstand 103 mit dem TIA-Verstärker 120 gekoppelt. Der Gegenkopplungswiderstand 101 für den TIA-Verstärker 120 weist einen Widerstandswert von R_TIA auf.
Die Widerstände R_TIA und R_LOAD 101, 103 sind als in die Sensor-IC 102 integriert gezeigt. Obgleich die Größe einer Schaltung, die die Sensor-IC und externe Widerstände aufweist, durch Integrieren des TIA-Gegenkopplungs- und des Lastwiderstands 101, 103 verringert ist, sind die integrierten Widerstände typischerweise nicht so genau wie ein externer Widerstand und sollten für genauen Betrieb des Sensors und der Sensor-IC kalibriert werden.
2 ist ein Betriebsblockdiagramm des Sensorsystems für Kalibrierung eines internen Widerstands, wie etwa gemäß verschiedener Ausführungsformen. Das System von 2 kann auch als eine Widerstandswertmess- oder -kalibrierschaltung bezeichnet werden. Das System weist eine Spannungs- oder Stromerregerschaltung 200 auf, einen TIA-Verstärker 120, einen Kalibrierwiderstand 211, einen Sensor 100, einen optionalen Schalter 290, eine AC-Messschaltung 109, einen RLOAD-Widerstand 103, einen RTIA-Widerstand 106 und eine Berechnungsschaltung mit einem ADC 250.
Um die internen Widerstände R_TIA und R_LOAD 101, 103 zu kalibrieren, wird ein Kalibrierstrom I_CAL durch einen externen Kalibrierwiderstand 211 erzeugt, der einen Widerstand R_CAL aufweist, indem eine durch die Spannungserregerschaltung 200 erzeugte Erregerspannung angelegt wird. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Block 200 eine Stromerregerschaltung. Ein Problem beim Kalibrieren der internen Widerstände R_TIA und R_LOAD 101, 103 besteht darin, dass, da der Sensor 100 mit der Sensor-IC 102 gekoppelt ist, ein Sensorstrom I_SENSOR an den Sensor 100 I_CAL verringert, so dass I_X durch die Widerstände 101, 103 nicht gleich I_CAL ist. Dies führt zu Fehlern beim Messen von Spannungen über den Widerständen 101, 103 und somit beim Bestimmen der Widerstandswerte von R_TIA und R_LOAD. Zusätzlich verringert gleichermaßen ein relativ kleiner (z. B. <0,1%) Leckstrom I_EAK zu anderen Blöcken (z. B. der AC-Messschaltung 109) I_CAL. In Serie mit dem Sensor 100 geschaltete Schalter müssen nicht verwendet werden, um den Sensor während Kalibrierung zu entfernen, aufgrund des relativ kleinen (z. B. 0-100 Ohm (Ω)) Werts des Widerstands R_LOAD 103 und eines relativ hohen (z. B. 5 kΩ) Schaltwiderstands. Die Erfinder haben ein Verfahren zum Kalibrieren und Messen der Widerstände R_CAL und R_LOAD 101, 103, während der Sensor 100 mit der Sensor-IC 102 verbunden bleibt, bestimmt.
3 ist ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens für Kalibrierung eines internen Widerstands einer integrierten Schaltung, wie etwa gemäß verschiedener Ausführungsformen. Beim Erörtern des Verfahrens von 3 wird auch Bezug auf das Betriebsblockdiagramm von 2 genommen. Das Verfahren von 3 veranschaulicht die beim Kalibrieren der Widerstände der internen Widerstände 101, 103 durchgeführten DC-Messungen.
In Block 303 werden ein erster und ein davon verschiedener zweiter Erregerstrom (I_CAL1 und I_CAL2) als Reaktion auf eine erste und eine davon verschiedene zweite an den Kalibrierwiderstand 211 angelegte Erregerspannung (V_X1 und V_X2) erzeugt. Die Spannungserregerschaltung 200 erzeugt die erste und die zweite Erregerspannung, die über den Kalibrierwiderstand 211 mit dem Widerstand R_CAL angelegt werden. Lediglich zu Veranschaulichungszwecken kann die erste Erregerspannung V_X1 10 mV betragen und die zweite Erregerspannung V_X2 kann 20 mV betragen. Andere Ausführungsformen können andere Spannungen oder mehr als zwei Spannungen verwenden. Bei noch anderen Ausführungsformen können anstelle einer Verwendung von Erregerspannungen eine oder mehrere Erregerströme durch den Kalibrierwiderstand 211 erzeugt werden.
Der Kalibrierwiderstand 211 ist extern zu der Sensor-IC 102 angeordnet. Der Wert von R_CAL kann irgendein beliebiger bekannter Widerstandswert sein, da er zum Bestimmen des ersten und des zweiten Stroms I_CAL durch den Kalibrierwiderstand 211 mittels Erzeugung durch die erste und zweite Erregerspannung verwendet wird.
Der Kalibrierstrom I_CAL kann folgendermaßen ausgedrückt werden: $I_{C A L} = I_{X} + I_{S E N S O R} + I_{L E A K},$
wobei I_x der zu kalibrierende Strom durch den einen oder die mehreren Zielwiderstände ist, I_SENSOR der Sensorstrom ist und I_LEAK der durch andere Blöcke der Sensor-IC verursachte Leckstrom ist. Unter Verwendung des Ohmschen Gesetzes kann diese Gleichung für I_CAL auch folgendermaßen ausgedrückt werden: $\frac{V_{e x c}}{R_{C A L}} = \frac{V_{X}}{R_{X}} + I_{S E N S O R} + I_{L E A K}$
wobei V_exc die Erregerspannung über R_CAL repräsentiert, V_X die über beide der Zielwiderstände 101, 103 als Ergebnis des entsprechenden Stroms I_X gemessene Antwortspannung repräsentiert und R_X entweder den Widerstand R_LOAD 103 oder den Widerstand R_TIA 101 repräsentiert. Der Widerstandswert R_X kann dann ausgedrückt werden als: $R_{X} = \frac{1}{1 - \frac{R_{C A L} \cdot I_{S E N S O R}}{V_{e x c}} - \frac{R_{C A L} \cdot I_{L E A K}}{V_{e x c}}} \cdot \frac{V_{X}}{V_{e x c}} \cdot R_{C A L}$
Der erste Term dieser Gleichung kann aufgrund der relativ großen Werte von I_SENSOR und I_LEAK vernachlässigt werden, so dass Bestimmen von R_X erreicht werden kann durch: $R_{X} = \frac{V_{X}}{V_{e x c}} \cdot R_{C A L}$
In Block 305 von 3 werden die erste und die davon verschiedene zweite Antwortspannung (V_X1 und V_X2) jeweils als Reaktion auf den entsprechenden ersten und den davon verschiedenen zweiten Erregerstrom (I_X1 und I_X2) über dem Zielwiderstand (R_X) gemessen. Die Spannungsmessungen können durch chipeigene Spannungsmessschaltungen 230 (z. B. ADC) vorgenommen werden. Die Spannungs-, Strom- oder Widerstandsmessungen können einer Berechnungsschaltung 250 (z. B. einschließlich des ADC) zum Durchführen der hier angeführten Berechnungen eingegeben werden. Durch Erregen von zwei oder mehr Spannungen können der Sensorstrom und der Leckstrom beseitigt werden: $I_{C A L 1} = I_{X 1} + I_{S E N S O R} + I_{L E A K}$
$I_{C A L 2} = I_{X 2} + I_{S E N S O R} + I_{L E A K}$
Wenn die Messungen von I_CAL1 und I_CAL2 subtrahiert werden: $Δ I_{C A L} = Δ I_{X}$
$\frac{Δ V_{C A L}}{R_{C A L}} = Δ I_{C A L} = Δ I_{X} = \frac{Δ V_{X}}{R_{X}}$
$R_{X} = \frac{Δ V_{X}}{Δ V_{e x c}} \cdot R_{C A L} .$
Somit erkennt man anhand des Obigen, dass der Widerstandswert des Zielwiderstands (R_X) durch Verwenden einer Differenz zwischen der ersten und der zweiten gemessenen Spannung (ΔV_X), einer Differenz zwischen der ersten und der zweiten Erregerspannung (ΔV_exc) oder eines oder mehrerer Erregerströme und des Kalibrierwiderstandswerts R_CAL bestimmt wird, wie man in Block 307 von 3 sieht. Der Wert R_X kann dann beim Anpassen des integrierten Widerstandswerts des Zielwiderstands unter Verwendung des bestimmten integrierten Widerstandswerts des Zielwiderstands verwendet werden. Der angepasste Widerstandswert kann dann während Sensormessungen entweder als Widerstandswert R_LOAD oder R_TIA verwendet werden.
Im Allgemeinen hängt der Sensorstrom I_SENSOR mit einer Gaskonzentration zusammen und wird sich wahrscheinlich nicht in dem Zeitraum, in dem die Vielzahl von DC-Messungen ausgeführt wird, um den R_X-Wert zu bestimmen, ändern. Allerdings kann bei einer anderen Ausführungsform eine mögliche Änderung von I_SENSOR berücksichtigt werden, indem man eine AC-Messung durchführt.
Während der AC-Messung verschwinden die Ströme I_SENSOR und I_LEAK bei einer spezifischen Frequenz. Die spezifische Frequenz kann durch empirisches Experimentieren mit dem Sensor oder bekannten Charakteristika des Sensors bestimmt werden. Somit können die erste und die zweite Erregerspannung eine erste und eine zweite Frequenz beinhalten. Die Spannungen über den Widerständen R_LOAD und R_TIA werden gemessen. Diese Spannungen werden zwei Komponenten aufweisen: eine ist mit einer Erregerfrequenz korreliert und die andere ist mit dem Sensorstrom korreliert. Allerdings ist das Energiespektrum bei unterschiedlichen Frequenzen unterschiedlich. Somit kann ein eine schnelle Fourier-Transformation nutzendes Bandpassfilter bzw. ein FFT-Bandpassfilter verwendet werden, um die gemessene Spannung bei der spezifischen Frequenz zu extrahieren. Bei bekannter Spannung und bekanntem Strom kann der Widerstandswert des Zielwiderstands unter Verwendung des Ohmschen Gesetzes bestimmt werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Sensor 100 mit der Sensorschnittstellen-IC 102 ohne einen Schalter verbunden. Bei einer anderen Ausführungsform kann der Sensor 100 durch einen optionalen Schalter 290 mit der Sensorschnittstellen-IC 102 gekoppelt sein. Bei dieser Ausführungsform kann der Sensor 100 während jeglicher Messungen zum Bestimmen des Zielwiderstandswiderstands durch Öffnen des Schalters 290 vom mit der Sensorschnittstellen-IC 102 gekoppelten Zustand entfernt werden.
Unter Bezugnahme auf 2 kann man sehen, dass die CE- und die RE-Elektrode des Sensors 100 während der Kalibrieroperation freischwebend bzw. potentialfrei sind. Der Sensor 100 wirkt als ein Kondensator mit einer relativ großen Kapazität. Variationen einer Summenknotenspannung V_SUM (z. B. Spannungserfassungsknoten) können eine Entladung der Sensorkapazität in die Sensor-IC verursachen, was folglich einen als I_SENSOR fließenden Strom verursacht. Wie zuvor beschrieben, ist jeglicher I_SENSOR-Strom aufgrund der beim Kalibrieren von entweder R_LOAD oder R_TIA verursachten Ungenauigkeiten unerwünscht. Somit wäre es wünschenswert, die V_SUM-Spannung an einer Änderung zu hindern, die aufgrund dessen, dass verschiedene Sensoren mit verschiedenen Charakteristika mit der Sensor-IC gekoppelt sind, verursacht wird. Die in 4-7 veranschaulichte Ausführungsform kann verwendet werden zum Kalibrieren von R_LOAD oder R_TIA, um die verschiedenen Sensoren und deren jeweilige Charakteristika zu berücksichtigen.
4 ist ein schematisches Diagramm einer konfigurierbaren Architektur für R_LOAD und R_TIA, wie etwa gemäß verschiedener Ausführungsformen. Diese Architektur ist Teil der Widerstandswertmess- und -kalibrierschaltung.
Die Architektur weist mehrere Widerstände 401-408 (beispielsweise ein Widerstandsnetz) und mehrere Schalter 410-422 auf, um das Widerstandsnetz schaltbar an den TIA-Verstärker 120 zu koppeln. Obgleich der Widerstand des Schalters Probleme verursachen kann, wie zuvor beschrieben wurde, wenn dieser zwischen R_LOAD oder R_TIA und dem Sensor platziert wird, tritt kein derartiges Problem auf, wenn der Schalter zwischen den Widerständen und dem Verstärker 120 platziert wird. Die Schalter 410-422 können auf verschiedene Weisen implementiert werden, wie etwa mit Transistoren, so dass, wenn ein Schalter geschlossen ist, der Transistor aktiviert ist und wenn der Schalter offen ist, der Transistor deaktiviert ist.
Das Widerstandsnetz ist in zwei Widerstandsgruppen aufgeteilt. Die erste Widerstandsgruppe ist schaltbar zwischen den invertierenden Eingang des TIA-Verstärkers 120 und den Sensor koppelbar. Die zweite Widerstandsgruppe ist schaltbar zwischen den Ausgang des TIA-Verstärkers 120 und invertierenden Eingang des TIA-Verstärkers 120 koppelbar.
Jedes angrenzende Widerstandspaar ist durch einen Knoten N1-N9 zusammengeschaltet. Mindestens ein Schalter ist mit einem jeweiligen Knoten und dem invertierenden Eingang des Verstärkers 120 und/oder dem Ausgang des Verstärkers 120 gekoppelt. Beispielsweise sind die Schalter 410, 411, 413, 415, 417 zwischen deren jeweiligen Knoten und den invertierenden Eingang des Verstärkers 120 geschaltet. Gleichermaßen sind die Schalter 412, 414, 416, 418-422 zwischen deren jeweiligen Knoten und den Ausgang des Verstärkers 120 geschaltet. Die Schalter werden durch den Steuerausgang der Berechnungsschaltung 250 gesteuert.
Um V_SUM an einer Änderung zu hindern, ist R_LOAD auf einen Widerstand von Null-Ohm eingestellt, so dass der V_SUM-Knoten direkt mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers 120 verbunden ist. Bevor allerdings R_LOAD auf Null-Ohm eingestellt wird, sollte zuerst R_TIA bestimmt werden, so dass das richtige Verhältnis zwischen R_LOAD und R_TIA erzielt wird. Ein genaues RTIA ist notwendig, um eine genaue Umwandlung des Stromsignals I_CAL in das Spannungssignal V_X sicherzustellen. Dies wird durch Einstellen der Schalter erreicht, um die Widerstandswerte von R_LOAD und R_TIA folgendermaßen abzuändern, um einen Widerstandswert der ersten Widerstandskomponente R_LOAD relativ zu einem Widerstandswert der zweiten Widerstandskomponente R_TIA zu variieren.
5 ist ein schematisches Diagramm der konfigurierbaren Architektur für R_LOAD und R_TIA in einer Beispielanfangskonfiguration eines Nennbetriebsmodus, wie etwa gemäß verschiedener Ausführungsformen. Die Ausgestaltung von 5 ist ein Ausgestaltungsbeispiel, in welchem R_LOAD durch Schließen des Schalter 413 auf irgendeinen Anfangswiderstand eingestellt wird und somit die Widerstände 401 und 402 zwischen den Knoten N1 und den Knoten N3 mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers 120 verbunden werden. Somit ist R_LOAD nunmehr die Summe dieser zwei Widerstände 401, 402. R_TIA wird durch Schließen von Schalter 420 eingestellt, so dass die Gesamtheit der Widerstände zwischen Knoten N3 und Knoten N7 der Widerstand für R_TIA ist. Die Anfangswiderstandswerte für R_LOAD und R_TIA werden auf der Grundlage der Sensorcharakteristika und der Sensoranforderungen an R_LOAD und R_TIA bestimmt.
6 ist ein schematisches Diagramm der konfigurierbaren Architektur für R_LOAD und R_TIA in einer anderen Beispielkonfiguration zum Messen von R_LOAD der Ausführungsform von 5, wie etwa gemäß verschiedener Ausführungsformen. Diese Ausgestaltung umgeht R_LOAD (setzt diesen beispielsweise auf Null-Ohm), so dass der invertierende Eingang des TIA-Verstärkers 120 direkt mit dem V_SUM Knoten verbunden ist. Somit ist R_TIA gleich dem vorherigen Widerstandswert für R_LOAD. Dies wird erreicht durch Schließen des Schalters 410, um den invertierenden Eingang des Verstärkers direkt mit dem V_SUM-Knoten zu verbinden, und Schließen des Schalters 414, um die Widerstände 401 und 402 als R_TIA, welcher der vorherige Widerstandswert für R_LOAD war, zwischen die Knoten N1 und N3 zu schalten. Da sich der neue R_TIA-Widerstand zwischen dem Ausgang und dem invertierenden Eingang des TIA⍰Verstärkers 120 befindet, kann der ursprüngliche R_LOAD-Widerstandswert durch Messen der Differenzspannung über dem neuen R_TIA gemessen werden. Diese Spannungsdifferenz ist das V_x in der obigen Gleichung. Da die V_exc und der R_CAL bekannt sind, kann nun der Widerstand R_X (R_LOAD) berechnet werden. Dieser Widerstand wird temporär als R_TEMP1 eingestellt.
7 ist ein schematisches Diagramm der konfigurierbaren Architektur für R_LOAD und R_TIA in einer anderen Beispielkonfiguration zum Messen von R_LOAD + R_TIA von 5, wie etwa gemäß verschiedener Ausführungsformen. R_TIA kann nun als der Gesamtwiderstand des anfänglichen R_LOAD plus dem anfänglichen R_TIA eingestellt werden. Dies kann durch R_TEMP2 = R_LOAD + R_TIA repräsentiert werden. Dies wird erreicht, wie in 7 veranschaulicht ist, indem R_LOAD durch Schließen des Schalters 410, um den V_SUM-Knoten direkt mit dem invertierenden Eingang des TIA⍰Verstärkers 120 zu verbinden, umgangen wird, und somit R_LOAD zu Null-Ohm gemacht wird. Der Schalter 420 wird geschlossen, so dass R_TIA mit dem Ausgang des Verstärkers 120 verbunden ist und die Gesamtheit aller Widerstände 401-406 zwischen Knoten N1 und Knoten N7 ist. Eine Messung kann nun durchgeführt werden, um diesen Gesamtwiderstand für R_TEMP2 zu messen.
Somit kann R_TIA durch Subtraktion von R_TEMP1 von R_TEMP2 bestimmt werden, um R_LOAD aus der Gleichung zu entfernen. Dies führt zur Bestimmung von R_TIA. Mit anderen Worten gilt R_TIA = R_TEMP2 - R_TEMP1.
8 ist ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens für Kalibrierung eines internen Widerstands einer integrierten Schaltung, wie etwa gemäß verschiedener Ausführungsformen. In Block 801 werden R_LOAD und R_TIA auf Anfangswerte eingestellt, wie sie anhand von Sensorcharakteristika bestimmt wurden. In Block 803 wird R_LOAD umgangen, so dass er auf Null-Ohm eingestellt wird, so dass ein neuer R_TIA auf den anfänglichen R_LOAD eingestellt wird. In Block 805 wird V_X über R_TIA gemessen und, auf der Grundlage bekannter V_exc und R_CAL, kann R_TEMP1 anhand der obigen R_X-Gleichung $(d .h . R_{X} = \frac{Δ V_{X}}{Δ V_{e x c}} \cdot R_{C A L})$
bestimmt werden. In Block 807 wird R_LOAD umgangen und der neue R_TIA wird auf den ursprünglichen R_LOAD + R_TIA aus der Anfangsausgestaltung eingestellt. In Block 809 wird V_X über R_TIA gemessen und, auf der Grundlage bekannter V_exc und R_CAL, kann R_TEMP2 anhand der obigen R_X-Gleichung bestimmt werden. In Block 811 kann der kalibrierte R_TIA durch R_TEMP2 - R_TEMP1 als der Endwert für die kalibrierte Schaltung bestimmt werden.
Die obige ausführliche Beschreibung enthält Bezugnahmen auf die begleitenden Zeichnungen, die einen Teil der ausführlichen Beschreibung bilden. Die Zeichnungen zeigen spezielle Ausführungsformen, in denen die Erfindung umgesetzt werden kann, als Veranschaulichung. Diese Ausführungsformen werden hier auch als „Beispiele“ bezeichnet. All Publikationen, Patente und Patentdokumente, auf die in diesem Dokument Bezug genommen wird, werden hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen so als würden sie einzeln durch Bezugnahme aufgenommen. Für den Fall inkonsistenten Gebrauchs zwischen diesem Dokument und jenen derart durch Bezugnahme aufgenommenen Dokumenten, sollte der Gebrauch in der(den) aufgenommenen Referenz(en) als Ergänzung zu der dieses Dokuments angesehen werden; für unüberwindbare Inkonsistenzen überwiegt der Gebrauch in diesem Dokument.
In diesem Dokument werden die Ausdrücke „ein“, „eine“ oder „einer“ so verwendet, wie in Patentdokumenten üblich ist, ein/eine/einen oder mehrere als eine/einen aufweisend, unabhängig von beliebigen anderen Instanzen oder Verwendungen von „mindestens einem“ oder „einem oder mehreren“. In diesem Dokument wird der Ausdruck „oder“ verwendet, um auf ein nicht ausschließendes oder zu verweisen, so dass „A oder B“ „A, aber nicht B“, „B, aber nicht A“ und „A und B“ umfasst, sofern nichts anderes angegeben ist. In den angehängten Ansprüchen werden die Ausdrücke „beinhaltend“ und „bei dem“ als die Äquivalente der jeweiligen Ausdrücke „aufweisend“ und „wobei“ in gewöhnlichem Deutsch verwendet. Außerdem sind die Ausdrücke „beinhaltend“ und „aufweisend“ in den folgenden Ansprüchen offene Ausdrücke, das heißt, ein System, eine Vorrichtung, ein Gegenstand oder ein Prozess, der/die/das Elemente zusätzlich zu jenen nach einem solchen Begriff aufgelisteten in einem Anspruch aufweist, wird immer noch als in den Schutzumfang dieses Anspruchs fallend erachtet. Zudem werden in den folgenden Ansprüchen die Begriffe „erster“, „zweiter“ und „dritter“ usw. lediglich als Kennzeichnungen verwendet und sollen keine numerischen Anforderungen hinsichtlich ihrer Objekte auferlegen. Hier beschriebene Verfahrensbeispiele können zumindest teilweise maschinen- oder computerimplementiert sein.
Die obige Beschreibung soll veranschaulichend und nicht beschränkend sein. Zum Beispiel können die oben beschriebenen Beispiele (oder ein oder mehrere Aspekte davon) in Kombination miteinander verwendet werden. Andere Ausführungsformen können, wie etwa von einem Durchschnittsfachmann, bei der Durchsicht der obigen Beschreibung verwendet werden. Die Zusammenfassung wird bereitgestellt, um dem Leser zu ermöglichen, schnell die Art der technischen Offenbarung festzustellen. Sie ist mit dem Verständnis vorgelegt, dass sie nicht verwendet wird, um den Schutzumfang oder die Bedeutung der Ansprüche zu interpretieren oder zu beschränken. Auch können bei der obigen Ausführlichen Beschreibung verschiedene Merkmale zusammen gruppiert werden, um die Offenbarung zu straffen. Dies sollte nicht als die Absicht interpretiert werden, dass ein nichtbeanspruchtes offenbartes Merkmal für einen beliebigen Anspruch wesentlich ist. Vielmehr kann der Erfindungsgegenstand in weniger als allen Merkmalen einer bestimmten offenbarten Ausführungsform liegen. Somit werden die folgenden Ansprüche hiermit in die Ausführliche Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch für sich als eine separate Ausführungsform steht. Der Schutzumfang der Erfindung sollte unter Bezugnahme auf die angehängten Ansprüche zusammen mit dem vollen Schutzumfang von Äquivalenten, zu welchen solche Ansprüche berechtigen, bestimmt werden.
Gemäß einem Aspekt misst oder kalibriert die Sensorschnittstellen-IC einen Zielwiderstand, der als ein Gegenkopplungswiderstand für einen TIA⍰Verstärker in der Sensorschnittstellen-IC verwendet werden soll. Ein oder mehrere Erregerströme werden als Reaktion auf verschiedene vorgegebene Erregerspannungen, die an einen externen Kalibrierwiderstand mit einem vorgegebenen Kalibrierwiderstandswert angelegt werden, erzeugt. Antwortspannungen werden über dem Zielwiderstand gemessen, jeweils als Reaktion auf den entsprechenden unterschiedlichen einen oder die mehreren Erregerströme. Der Widerstandswert des Zielwiderstands wird bestimmt unter Verwendung einer Differenz zwischen den gemessenen Antwortspannungen, einer Differenz zwischen den vorgegebenen Erregerspannungen und dem vorgegebenen Kalibrierwiderstandswert.

Claims

Verfahren zum Messen eines Widerstandswerts eines Zielwiderstands einer integrierten Schaltung (IC) unter Verwendung eines Erregerstroms, der einer Verringerung durch einen externen Sensorleckstrom oder anderen Leckstrom ausgesetzt ist, bevor der Zielwiderstand erreicht wird, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: Erzeugen eines ersten und eines davon verschiedenen zweiten Erregerstroms als Reaktion auf eine erste und eine davon verschiedene zweite vorgegebene Erregerspannung, die an einen Kalibrierwiderstand, der einen vorgegebenen Kalibrierwiderstandswert aufweist, angelegt werden; Messen einer ersten und einer davon verschiedenen zweiten Antwortspannung über dem Zielwiderstand, jeweils als Reaktion auf den entsprechenden ersten und den davon verschiedenen zweiten Erregerstrom; und Bestimmen des Widerstandswerts des Zielwiderstands der integrierten Schaltung unter Verwendung einer Differenz zwischen der ersten und der zweiten gemessenen Antwortspannung, einer Differenz zwischen der ersten und der zweiten vorgegebenen Erregerspannung und dem vorgegebenen Kalibrierwiderstandswert.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner aufweisend Kalibrieren des integrierten Widerstandswerts des Zielwiderstands, aufweisend Einstellen des integrierten Widerstandswerts des Zielwiderstands unter Verwendung des bestimmten integrierten Widerstandswerts des Zielwiderstands.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der integrierte Widerstandswert eine oder mehrere weitere Interaktionen des Erzeugens, des Messens und des Bestimmens aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste und die zweite vorgegebene Erregerspannung eine oder mehrere vorgegebene Frequenzen aufweist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Zielwiderstand mit einem zu der IC extern angeordneten Sensor gekoppelt ist, wobei die eine oder die mehreren vorgegebenen Frequenzen höher als eine Nennfrequenzantwort des Sensors auf einen durch den Sensor erfassten Parameter sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Zielwiderstand eine erste Widerstandskomponente, die einen Spannungserfassungsknoten mit einem Verstärkereingang einer Verstärkerschaltung koppelt, und eine zweite Widerstandskomponente, die einen Verstärkerausgang der Verstärkerschaltung dem Verstärkereingang zuführt, aufweist, das Verfahren ferner Variieren eines Widerstandswerts der ersten Widerstandskomponente relativ zu einem Widerstandswert der zweiten Widerstandskomponente aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Sensorelektrode (SE) des Sensors mit dem Zielwiderstand gekoppelt ist, das Verfahren ferner Potentialfreiheit einer Referenzelektrode (RE) und einer Gegenelektrode (CE) des Sensors aufweist.
Integrierte Schaltung (IC) einer Sensorschnittstelle zum Messen eines Widerstandswerts eines Zielwiderstands unter Verwendung eines Erregerstroms, der einer Verringerung durch einen externen Sensorleckstrom eines mit der IC gekoppelten Sensors ausgesetzt ist, wobei die Sensorschnittstellen-IC Folgendes aufweist: eine Stromsensorschaltung, die mindestens einen Zielwiderstand zum Erfassen des durch den Sensor produzierten Antwortstroms aufweist; und eine Widerstandswertmessschaltung, mit dem Zielwiderstand gekoppelt, um einen Widerstandswert des Zielwiderstands zu messen, wobei die Widerstandswertmessschaltung Folgendes aufweist: eine Spannungserregerschaltung, um eine oder mehrere vorgegebene Erregerspannungen an einen Kalibrierwiderstand anzulegen, der einen vorgegebenen Kalibrierwiderstandswert aufweist, zum Erzeugen, als Reaktion, eines jeweils unterschiedlichen Erregerstroms für jede vorgegebene Erregerspannung; eine Spannungsmessschaltung zum Messen, jeweils als Reaktion auf jeden entsprechenden unterschiedlichen Erregerstrom, jeweils einer anderen Antwortspannung über dem Zielwiderstand; und eine Berechnungsschaltung zum Bestimmen des Widerstandswerts des Zielwiderstands unter Verwendung einer Differenz zwischen den jeweils unterschiedlichen gemessenen Antwortspannungen, einer Differenz zwischen der einen oder den mehreren vorgegebenen Erregerspannungen und des vorgegebenen Kalibrierwiderstandswerts.
Sensorschnittstellen-IC nach Anspruch 8, ferner aufweisend einen mit dem Zielwiderstand verbundenen Sensor, wobei der Sensor gegenüber der Sensorschnittstellen-IC extern angeordnet ist.
Sensorschnittstellen-IC nach Anspruch 9, wobei der Sensor ferner mit dem Kalibrierwiderstand gekoppelt ist.
Sensorschnittstellen-IC nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Spannungsmessschaltung einen Analog-Digital-Wandler zum Erzeugen einer digitalen Repräsentation der gemessenen jeweiligen Antwortspannungen für die Berechnungsschaltung aufweist.
Sensorschnittstellen-IC nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der Kalibrierwiderstand extern an die Sensorschnittstellen-IC gekoppelt ist.
Sensorschnittstellen-IC nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die Berechnungsschaltung ausgebildet ist zum Durchführen einer Gleichstrommessung bzw. DC-Messung und einer Wechselstrommessung bzw. AC-Messung.
Sensorschnittstellen-IC nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei ein Sensor mit dem Zielwiderstand durch einen Schalter gekoppelt ist, der offen ist, wenn die Berechnungsschaltung den Widerstandswert des Zielwiderstands bestimmt.
Sensorschnittstellen-IC nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei die Berechnungsschaltung ausgebildet ist zum Bestimmen des Widerstandswerts des Zielwiderstands als Reaktion auf $R_{X} = \frac{Δ V_{X}}{Δ V_{e x c}} \cdot R_{C A L},$
wobei Rx der Widerstandswert des Zielwiderstands ist, ΔV_X die Differenz zwischen den gemessenen verschiedenen jeweiligen Antwortspannungen ist, ΔV_exc die Differenz zwischen der einen oder den mehreren vorgegebenen Erregerspannungen ist und R_CAL der vorgegebene Kalibrierwiderstandswert ist.
Integrierte Schaltung (IC) einer Sensorschnittstelle zum Messen oder Kalibrieren eines Widerstandswerts eines Zielwiderstands unter Verwendung eines Erregerstroms, der einer Verringerung durch einen externen Sensorleckstrom eines mit der IC gekoppelten Sensors ausgesetzt ist, wobei die Sensorschnittstellen-IC Folgendes aufweist: eine Stromsensorschaltung, die mindestens einen Zielwiderstand zum Erfassen des durch den Sensor produzierten Antwortstroms aufweist; und eine Widerstandswertmess- oder -kalibrierschaltung, mit dem Zielwiderstand gekoppelt, um einen Widerstandswert des Zielwiderstands zu messen oder zu kalibrieren, wobei die Widerstandswertmess- oder -kalibrierschaltung Folgendes aufweist: eine Stromerregerschaltung zum Anlegen eines oder mehrerer vorgegebener Erregerströme durch einen Kalibrierwiderstand, der einen vorgegebenen Kalibrierwiderstandswert aufweist; eine Spannungsmessschaltung zum Messen, jeweils als Reaktion auf jeden entsprechenden unterschiedlichen Erregerstrom, jeweils einer anderen Antwortspannung über dem Zielwiderstand; und eine Berechnungsschaltung zum Bestimmen des Widerstandswerts des Zielwiderstands unter Verwendung einer Differenz zwischen den jeweils unterschiedlichen gemessenen Antwortspannungen, einer Differenz zwischen der einen oder den mehreren vorgegebenen Erregerströmen und des vorgegebenen Kalibrierwiderstandswerts.
Sensorschnittstellen-IC nach Anspruch 16, wobei die Widerstandswertmess- oder -kalibrierschaltung ferner ein schaltbar mit einem Verstärker gekoppeltes Widerstandsnetz aufweist.
Sensorschnittstellen-IC nach Anspruch 17, wobei das Widerstandsnetz aufweist: eine erste Widerstandsgruppe, die schaltbar zwischen einen invertierenden Eingang des Verstärkers und den Sensor koppelbar ist; und eine zweite Widerstandsgruppe, die schaltbar zwischen einen Ausgang des Verstärkers und den invertierenden Eingang koppelbar ist.
Sensorschnittstellen-IC nach Anspruch 17 oder 18, wobei die Berechnungsschaltung ausgebildet ist zum Steuern der Schalter, die das Widerstandsnetz an den Verstärker koppeln, so dass der Sensor mit dem invertierenden Eingang verbunden ist und der Ausgang des Verstärkers mit dem invertierenden Eingang über mehrere Widerstände gekoppelt ist.
Sensorschnittstellen-IC nach Anspruch 19, wobei ein Gesamtwiderstand der mehreren Widerstände den Widerstandswert des Zielwiderstands aufweist.