DE102020213441B4 - Verfahren zum Testen einer elektronischen Schaltung - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Testen einer elektronischen Schaltung (1) zum Erzeugen eines Strompulses, wobei die elektronische Schaltung (1) einen Spannungsversorgungsanschluss (11), einen Masseanschluss (12), einen Ladungskondensatoranschluss (13), eine regelbare Gleichspannungsquelle (2), einen Speicher (3) und einen Digital-Analog-Umsetzer (4) aufweist, wobei die regelbare Gleichspannungsquelle (2) eingerichtet ist, eine Gleichspannung zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Ladungskondensatoranschluss (13) anzulegen, wobei die Gleichspannungsquelle (2) eingerichtet ist, einen Wert der Gleichspannung aus einer im Speicher (3) abgelegten Zielspannung zu ermitteln, mit den folgenden Schritten:
- Anschluss eines Ladungskondensators (101) mit einer vorgegebenen Kapazität zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Ladungskondensatoranschluss (13);
- Schalten wenigstens eines Strompfades (5, 51, 52) zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Ladungskondensatoranschluss (13);
- Anlegen eines vorgegebenen Messparameters zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Ladungskondensatoranschluss (13);
- Bestimmen einer Messgröße zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Ladungskondensatoranschluss (13);
- Ermitteln der Zielspannung aus der Messgröße;
- Ablegen der Zielspannung im Speicher (3).

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Testen einer elektronischen Schaltung sowie eine elektronische Schaltung.
• Stand der Technik
• Elektronische Schaltungen zur Bereitstellung eines Strompulses sind aus dem Stand der Technik bekannt. Mittels dieses Strompulses können beispielsweise Rücksetz-Spulen eines Magnetometers derart bestromt werden, dass ein magnetischer Zustand eines Magnetfeld-Umsetzers zurückgesetzt wird. Solche Schaltungen beinhalten im Allgemeinen eine Ladungspumpe, mit der Ladung von einer Spannungsquelle in einen Ladungskondensator transferiert werden kann, und einen Low-Drop-Out-Spannungsregler, mit dem Rippel geglättet werden können. Der Ladungskondensator ist im Allgemeinen zusammen mit den anderen Bauelementen innerhalb der elektronischen Schaltung verbaut, wobei die gesamte elektronische Schaltung insbesondere als integrierter Schaltkreis ausgestaltet sein kann. Der integrierte Ladungskondensator kann dabei Kapazitäten im Bereich weniger hundert Picofarad (pF) aufweisen. Diese elektronischen Schaltungen werden im Allgemeinen mit einem festen Sollspannungswert am Ladungskondensator betrieben.
• Des Weiteren beschreibt die DE 11 2010 002 675 T5 eine Kondensatorkapazitäts-Diagnoseeinrichtung, welche folgendes aufweist: eine Stromversorgung, die zum Laden eines Kondensators dient, eine Entladungsschaltung, die dem Kondensator parallelgeschaltet ist, um Energie des Kondensators zu entladen, eine Widerstandsteilerschaltung, die zum Messen eines Spannungsabfallwerts während der Entladung dient, eine Messschaltung, die die geteilte Spannung misst, und eine Diagnoseschaltung, die die Angemessenheit der Kondensatorkapazität anhand einer zeitlichen Spannungsänderung aufgrund der Entladung feststellt.
• Offenbarung der Erfindung
• Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektronische Schaltung mit einem externen Ladungskondensator betreibbar zu machen und dabei eine für den Ladungskondensator vorgesehene Zielspannung in einem Testverfahren vorab zu ermitteln, wobei die Zielspannung anschließend in einem Speicher der elektronischen Schaltung abgelegt wird. Die Zielspannung wird dabei anhand einer Strom-Spannungs-Charakteristik von Strompfaden für die Strompulse ermittelt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektronische Schaltung anzugeben, die mit diesem Verfahren genutzt werden kann.
• Diese Aufgaben werden mit den Gegenständen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
• Eine elektronische Schaltung zum Erzeugen eines Strompulses weist einen Spannungsversorgungsanschluss, einen Masseanschluss, einen Ladungskondensatoranschluss, eine regelbare Gleichspannungsquelle, einen Speicher und einen Digital-Analog-Umsetzer auf. Die regelbare Gleichspannungsquelle ist eingerichtet, eine Gleichspannung zwischen dem Masseanschluss und dem Ladungskondensatoranschluss anzulegen. Die Gleichspannungsquelle ist ferner eingerichtet, einen Wert der Gleichspannung aus einer im Speicher abgelegten Zielspannung zu ermitteln. Dabei wurde die Zielspannung anhand des im Folgenden beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt und im Speicher abgelegt. Zusätzlich kann eine Information über eine Nennkapazität eines Ladungskondensators bereitgestellt werden, wobei im Betrieb der elektronischen Schaltung ein Ladungskondensator mit dieser Nennkapazität zwischen dem Masseanschluss und dem Ladungskondensatoranschluss angeschlossen wird.
• Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Digitalwert der Zielspannung aus dem Speicher ausgelesen wird, dieser Digitalwert mit dem Digital-Analog-Umsetzer in einen Analogwert der Zielspannung umgesetzt wird und die Gleichspannungsquelle einen Eingang für den Analogwert aufweist und eingerichtet ist, die Gleichspannung zwischen dem Masseanschluss und dem Ladungskondensatoranschluss anzulegen. Ferner kann zwischen Speicher und Digital-Analog-Umsetzer eine Recheneinheit angeordnet sein, mit der die aus dem Speicher entnommene Zielspannung weiterbearbeitet wird und gegebenenfalls anhand von weiteren Parametern verändert wird, bevor die Zielspannung an den Digital-Analog-Umsetzer weitergegeben wird. Die Gleichspannungsquelle kann eine Ladungspumpe beinhalten.
• Ein Verfahren zum Testen der elektronischen Schaltung zum Erzeugen eines Strompulses umfasst folgende Schritte:
• - Anschluss eines Ladungskondensators mit einer vorgegebenen Kapazität zwischen dem Masseanschluss und dem Ladungskondensatoranschluss;
• - Schalten wenigstens eines Strompfades zwischen dem Masseanschluss und dem Ladungskondensatoranschluss;
• - Anlegen eines vorgegebenen Messparameters zwischen dem Masseanschluss und dem Ladungskondensatoranschluss;
• - Bestimmen einer Messgröße zwischen dem Masseanschluss und dem Ladungskondensatoranschluss;
• - Ermitteln der Zielspannung aus der Messgröße;
• - Ablegen der Zielspannung im Speicher.
• Der zu Erzeugende Strompuls kann dabei insbesondere durch den während des Verfahrens geschalteten Strompfad fließen. So kann für jede elektronische Schaltung nach der Herstellung das Verfahren zum Testen der elektronischen Schaltung durchgeführt werden und anschließend die Zielspannung im Speicher abgelegt werden. Es kann vorgesehen sein, dass der Wert der Gleichspannung einem Wert der Zielspannung entspricht. In anderen Ausführungsformen kann jedoch auch eine andere Relation vorgesehen sein. Die vorgegebene Kapazität kann der Nennkapazität für den Ladungskondensator für den Betrieb der elektronischen Schaltung entsprechen.
• Der Strompuls kann dabei mittels einer Konstantstromquelle erzeugt werden, bei der ein Strom als vorgegebener konstanter Messparameter angelegt wird und eine resultierende Spannung als Messgröße gemessen wird. Alternativ kann der Strompuls mittels einer Konstantspannungsquelle erzeugt werden, bei der eine Spannung als vorgegebener konstanter Messparameter angelegt wird und ein resultierender Strom als Messgröße gemessen wird. Der Messparameter kann dabei einen vorgegebenen, fixen Wert aufweisen, während die Messgröße einen veränderlichen Wert darstellt.
• In einer Ausführungsform der elektronischen Schaltung weist diese ferner einen Umsetzer eines Magnetometers und mehrere Magnetspulen auf, wobei die Magnetspulen Teil des wenigstens einen Strompfades sind. Die Magnetspulen können beispielsweise Rücksetz-Spulen des Magnetometers sein. Die Strompulse können dann dazu dienen, einen magnetischen Zustand des Magnetfeld-Umsetzers zurückzusetzen. Im Verfahren zum Testen der elektronischen Schaltung können dann Strom-Spannungs-Charakteristiken der Strompfade mit den Magnetspulen zur Ermittlung der Zielspannung genutzt werden.
• Grundsätzlich können zwei unterschiedliche Betriebsmodi für das Verfahren zum Testen der elektronischen Schaltung genutzt werden. Dabei kann eine vorgegebene Stromstärke am Ladungskondensatoranschluss in die elektronische Schaltung eingebracht und als Messgröße ein Spannungsabfall zwischen Masseanschluss und Ladungskondensatoranschluss betrachtet werden. Alternativ kann eine vorgegebene Spannung zwischen Masseanschluss und Ladungskondensatoranschluss angelegt und die durch den Ladungskondensatoranschluss fließende Stromstärke als Messparameter betrachtet werden. Ferner können innerhalb der elektronischen Schaltung mehrere Strompfade parallel geschaltet sein.
• In einer Ausführungsform des Verfahrens zum Testen der elektronischen Schaltung ist der Messparameter eine am Ladungskondensatoranschluss vorgegebene Stromstärke und die Messgröße eine Spannung.
• In einer Ausführungsform des Verfahrens zum Testen der elektronischen Schaltung werden mehrere Strompfade nacheinander leitend geschalten. Die am Ladungskondensatoranschluss vorgegebene ist Stromstärke größer als eine Zielstromstärke. Die als Messgröße bestimmte Spannung zwischen dem Masseanschluss und dem Ladungskondensatoranschluss wird für jeden Strompfad bestimmt. Die Zielspannung entspricht dem Maximum der für die verschiedenen Strompfade ermittelten Spannungen. Die elektronische Schaltung kann dabei so ausgestaltet sein, dass elektrische Verbraucher innerhalb der Strompfade, beispielsweise die Magnetspulen des Magnetometers, angeordnet sind und jeder der Strompfade einzeln leitend geschaltet werden kann. Die Magnetspulen können auch als Rücksetzspulen bezeichnet werden.
• Durch dieses Verfahren kann erreicht werden, dass in den verschiedenen Strompfaden angeordnete Verbraucher, die den Magnetspulen des Magnetometers entsprechen können, jeweils derart bestromt werden, dass eine genügend große Stromstärke des Strompulses zur Verfügung steht. Dies erfolgt dadurch, dass die während des Testens ermittelte maximale Spannung für einen der Strompfade als Zielspannung gewählt wird.
• In einer Ausführungsform weist die elektronische Schaltung einen Testanschluss auf. Der Testanschluss kann jeweils mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende eines der Strompfade verbunden werden. Das Verfahren zum Testen der elektronischen Schaltung erfolgt dann derart, dass mehrere Strompfade parallel leitend geschalten werden und umfasst die folgenden Schritte:
• - Anlegen einer vorgegebenen Stromstärke am Ladungskondensatoranschluss, die größer als eine Zielstromstärke ist;
• - Messen der zugehörigen Spannung zwischen dem Masseanschluss und dem Ladungskondensatoranschluss;
• - Verbinden des Testanschlusses mit dem ersten Ende des Strompfades;
• - Messen eines ersten Spannungsabfalls zwischen dem Ladungskondensatoranschluss und dem Testanschluss;
• - Verbinden des Testanschlusses mit dem zweiten Ende des Strompfades;
• - Messen eines zweiten Spannungsabfalls zwischen dem Masseanschluss und dem Testanschluss;
• - Wechseln zum nächsten Strompfad;
• - Ermitteln der Zielspannung aus der für jeden Strompfad gemessenen Spannung sowie dem für jeden Strompfad gemessenen ersten Spannungsabfall und zweiten Spannungsabfall.
• In dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass in einem Normalbertrieb der elektronischen Schaltung mehrere Strompfade mit mehreren elektrischen Verbrauchern, beispielsweise den Magnetspulen des Magnetometers, gleichzeitig leiten. Um die Zielspannung zu bestimmen, wird der zusätzliche Testanschluss verwendet, mit dem sich Charakteristika einzelner Strompfade bestimmen lassen.
• Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Strompfade in einem Normalbetrieb parallel leitend geschaltet werden, bei der Durchführung des Verfahrens jedoch einzeln leitend geschaltet werden. In diesem Fall wird jeder Strompfad einzeln leitend geschaltet und das Verfahren wie beschrieben für jeden der Strompfade einzeln durchgeführt.
• In einer Ausführungsform des Verfahrens zum Testen der elektronischen Schaltung entspricht die Zielspannung einer Summe aus einer für einen Strompfad gemessenen Spannung und einer Summe der ersten Spannungsabfälle und der zweiten Spannungsabfälle der weiteren Strompfade, wobei die im Strompfad gemessene Spannung dem Maximum der für die verschiedenen Strompfade ermittelten Spannungen ist. Dies stellt eine einfache Möglichkeit zur Bestimmung der Zielspannung dar.
• In einer Ausführungsform des Verfahrens zum Testen der elektronischen Schaltung wird die Zielspannung für vorgegebene geometrische Anordnungen der Strompfade reduziert. Dies kann insbesondere nützlich sein, wenn das Maximum der für die verschiedenen Strompfade ermittelten Spannungen sehr viel größer ist als die in den restlichen Strompfaden ermittelten Spannungen und beispielsweise im Falle des Magnetometers andere Magnetspulen in anderen Strompfaden vorhanden sind, mit denen die reduzierte Zielspannung kompensiert werden kann.
• In einer Ausführungsform des Verfahrens zum Testen der elektronischen Schaltung ist der Messparameter eine Spannung und die Messgröße eine Stromstärke.
• In einer Ausführungsform des Verfahrens zum Testen der elektronischen Schaltung wird für einen der Strompfade eine erste vorgegebene Spannung zwischen dem Masseanschluss und dem Ladungskondensatoranschluss angelegt. Anschließend wird der jeweilige Strompfad für eine vorgegebene Zeitdauer leitend geschaltet. Daran anschließend wird die verbleibende Spannung zwischen dem Masseanschluss und dem Ladungskondensatoranschluss gemessen und hieraus der geflossene Strom berechnet. Dieser geflossene Strom kann als erster Stromflusswert bezeichnet werden. Anschließend wird eine zweite vorgegebene Spannung zwischen dem Masseanschluss und dem Ladungskondensatoranschluss angelegt. Anschließend wird der jeweilige Strompfad für eine vorgegebene Zeitdauer leitend geschaltet. Daran anschließend wird die verbleibende Spannung zwischen dem Masseanschluss und dem Ladungskondensatoranschluss gemessen und hieraus der geflossene Strom berechnet. Dieser geflossene Strom kann als zweiter Stromflusswert bezeichnet werden. Aus den geflossenen Strömen wird ein Sollwert einer Kondensatorspannung berechnet. Daran anschließend werden die beschriebenen Verfahrensschritte für die weiteren Strompfade wiederholt, wobei die Zielspannung einem Maximalwert der Sollwerte der Kondensatorspannungen entspricht. Die elektronische Schaltung kann dabei so ausgestaltet sein, dass Verbraucher innerhalb der Strompfade, beispielsweise die Magnetspulen des Magnetometers, angeordnet sind und jeder der Strompfade einzeln leitend geschaltet werden kann. Dies ermöglicht, für jeden Strompfad mehrere vorgegebene Spannungen zu testen und beispielsweise mittels Dichotomie-Verfahren oder Extrapolations-Verfahren die Zielspannung zu ermitteln. Diese Schritte können für weitere vorgegebene Spannungen wiederholt werden, bis ein Stromflusswert erreicht wird, der nahe an der Zielstromstärke ist. Die hierbei angelegte vorgegebene Spannung entspricht dann der Zielspannung.
• In einer Ausführungsform des Verfahrens zum Testen der elektronischen Schaltung wird jeder Strompfad für jede vorgegebene Spannung mehrmals für die vorgegebene Zeitdauer leitend geschaltet, wobei die vorgegebene Spannung jeweils nur am Anfang angelegt wird. Dadurch ergeben sich mehrere erste Stromflusswerte beziehungsweise mehrere zweite Stromflusswerte, aus denen jeweils eine beste Schätzung des ersten Stromflusswerts beziehungsweise des zweiten Stromflusswerts in Abhängigkeit von der jeweils vorgegebenen Spannung berechnet werden. Dadurch kann eine genauere Bestimmung der Zielspannung erfolgen.
• In einer Ausführungsform des Verfahrens zum Testen der elektronischen Schaltung werden die Strompfade gleichzeitig leitend geschalten. Anschließend wird eine erste vorgegebene Spannung zwischen dem Masseanschluss und dem Ladungskondensatoranschluss angelegt und daran anschließend werden die Strompfade für eine vorgegebene Zeitdauer leitend geschaltet. Daran anschließend wird die verbleibende Spannung zwischen dem Masseanschluss und dem Ladungskondensatoranschluss gemessen und hieraus der geflossene Strom berechnet. Dieser geflossene Strom kann als erster Stromflusswert bezeichnet werden. Anschließend wird eine zweite vorgegebene Spannung zwischen dem Masseanschluss und dem Ladungskondensatoranschluss angelegt und daran anschließend werden die Strompfade für eine vorgegebene Zeitdauer leitend geschaltet. Anschließend wird die verbleibende Spannung zwischen dem Masseanschluss und dem Ladungskondensatoranschluss gemessen und hieraus der geflossene Strom berechnet. Dieser geflossene Strom kann als zweiter Stromflusswert bezeichnet werden. Aus den geflossenen Strömen wird dann ein Sollwert einer Kondensatorspannung berechnet, wobei die Zielspannung anhand des Sollwerts ermittelt wird. Für jede der vorgegebenen Spannungen können die Strompfade auch mehrmals für die vorgegebene Zeitdauer leitend geschaltet werden, wobei die vorgegebene Spannung jeweils nur am Anfang angelegt wird. Dadurch ergeben sich mehrere erste Stromflusswerte beziehungsweise mehrere zweite Stromflusswerte, aus denen jeweils eine beste Schätzung des ersten Stromflusswerts beziehungsweise des zweiten Stromflusswerts in Abhängigkeit von der jeweils vorgegebenen Spannung berechnet werden. Dadurch kann eine genauere Bestimmung der Zielspannung erfolgen.
• In dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass in einem Normalbertrieb der elektronischen Schaltung mehrere Strompfade mit mehreren elektrischen Verbrauchern, beispielsweise den Magnetspulen des Magnetometers, gleichzeitig leiten.
• In einer Ausführungsform enthält die elektronische Schaltung einen Temperatursensor. Die Gleichspannungsquelle ist eingerichtet, bei der Ermittlung des Wertes der Gleichspannung die Zielspannung und die Temperatur zu berücksichtigen. Im Verfahren zum Testen der elektronischen Schaltung wird dann die Zielspannung derart angepasst, dass in einem vorgegebenen Temperaturbereich eine angepasste Zielspannung für alle Temperaturen oberhalb der durch das Verfahren ermittelten Zielspannung ist. Dadurch können im Betrieb Temperaturabweichungen der elektronischen Schaltung verglichen mit den während dem Testverfahren vorliegenden Temperarturen berücksichtigt und kompensiert werden.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der folgenden Zeichnungen erläutert. In der schematischen Zeichnung zeigen:
• 1 eine elektronische Schaltung;
• 2 eine weitere elektronische Schaltung;
• 3 eine weitere elektronische Schaltung;
• 4 eine weitere elektronische Schaltung;
• 5 eine weitere elektronische Schaltung;
• 6 eine weitere elektronische Schaltung; und
• 7 ein Temperaturverlaufsdiagramm.
• 1 zeigt eine elektronische Schaltung 1 zum Erzeugen eines Strompulses mit einem Spannungsversorgungsanschluss 11, einem Masseanschluss 12, einem Ladungskondensatoranschluss 13, einer regelbaren Gleichspannungsquelle 2, einem Speicher 3 und einem Digital-Analog-Umsetzer. Die regelbare Gleichspannungsquelle 2 ist eingerichtet, eine Gleichspannung zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13 anzulegen. Ferner ist die Gleichspannungsquelle 2 eingerichtet, einen Wert der Gleichspannung aus einer im Speicher 3 abgelegten Zielspannung zu ermitteln. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Digitalwert der Zielspannung aus dem Speicher 3 ausgelesen wird, dieser Digitalwert mit dem Digital-Analog-Umsetzer 4 in einen Analogwert der Zielspannung umgesetzt wird und die Gleichspannungsquelle 2 einen Eingang 21 für den Analogwert aufweist und eingerichtet ist, die Gleichspannung zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13 anzulegen. Zwischen dem Speicher 3 und dem Digital-Analog-Umsetzer 4 ist eine optionale Recheneinheit 31 angeordnet, mit der die aus dem Speicher 3 entnommene Zielspannung weiterbearbeitet wird und gegebenenfalls anhand von weiteren Parametern verändert wird, bevor die Zielspannung an den Digital-Analog-Umsetzer 4 weitergegeben wird. Die elektronische Schaltung 1 kann dabei als integrierte Schaltung, beispielsweise in einem Chip, ausgestaltet sein.
• Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein Digitalwert der Zielspannung aus dem Speicher 3 ausgelesen wird, dieser Digitalwert mit dem Digital-Analog-Umsetzer 4 in einen Analogwert der Zielspannung umgesetzt wird und die Gleichspannungsquelle 2 einen Eingang 21 für den Analogwert aufweist und eingerichtet ist, die Gleichspannung zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13 anzulegen. Die Gleichspannungsquelle 2 kann eine Ladungspumpe beinhalten.
• Nach der Produktion der elektronischen Schaltung 1 kann ein Verfahren zum Testen der elektronischen Schaltung 1 durchgeführt werden. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
• - Anschluss eines Ladungskondensators 101 mit einer vorgegebenen Kapazität zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13;
• - Schalten eines Strompfades 5 zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13;
• - Anlegen eines vorgegebenen Messparameters zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13;
• - Bestimmen einer Messgröße zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13;
• - Ermitteln der Zielspannung aus der Messgröße;
• - Ablegen der Zielspannung im Speicher 3.
• Die elektronische Schaltung 1 kann die anhand des Verfahrens ermittelte und im Speicher 3 abgelegte Zielspannung umfassen. Um den Strompfad 5 zu schalten kann die elektronische Schaltung 1 wie in 1 gezeigt, einen Schalter 6 und eine Schaltersteuerung 61 aufweisen. Ferner ist ein erster Kondensatoranschluss 111 und ein zweiter Kondensatoranschluss 112 des Ladungskondensators 101 gezeigt, wobei der Messparameter über die Kondensatoranschlüsse 111, 112 eingebracht und die Messgröße an den Kondensatoranschlüssen 111, 112 gemessen werden kann. Die Schalter 6 können beispielsweise als Transistoren ausgestaltet sein. Der Ladungskondensator 101 kann dabei eine Kapazität aufweisen, die nicht kostengünstig in eine integrierte Schaltung integriert werden kann, beispielsweise für Hochleistungspulse. Die Kapazität kann mindestens 1 µF, also ein Mikrofarad, betragen. Der Ladungskondensator 101 und die Kondensatoranschlüsse 111, 112 können nicht Teil der erfindungsgegenständlichen elektronischen Schaltung 1 sein.
• Optional in 1 dargestellt ist ein Umsetzer 72 eines Magnetometers 7 und eine Magnetspule 71, wobei die Magnetspule 71 Teil des Strompfades 5 ist. Grundsätzlich kann die Erfindung gut für ein solches Magnetometer 7 verwendet werden, es sind jedoch auch andere Verwendungen, bei denen definierte Stromimpulse durch einen Strompfad 5 fließen sollen, denkbar. Die Magnetspulen 71 können beispielsweise Rücksetz-Spulen des Magnetometers 7 sein. Die Strompulse können dann dazu dienen, einen magnetischen Zustand des Umsetzers 72 zurückzusetzen. Im Verfahren zum Testen der elektronischen Schaltung 1 können dann Strom-Spannungs-Charakteristiken des Strompfads 5 mit der Magnetspule 71 zur Ermittlung der Zielspannung genutzt werden.
• 2 zeigt eine elektronische Schaltung 1, die der elektronischen Schaltung 1 der 1 entspricht, sofern im Folgenden keine Unterschiede beschrieben sind. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die elektronische Schaltung 1 zwei Strompfade 5, einen ersten Strompfad 51 und einen zweiten Strompfad 52. Beide Strompfade 5 weisen jeweils einen Schalter 6 auf, der jeweils mittels der Schaltersteuerung 61 geschaltet werden kann. Somit kann jeder Strompfad einzeln für sich leitend geschaltet werden. Es können auch mehr als zwei Strompfade vorgesehen sein. In jedem der Strompfade 5 können Magnetspulen 71 analog zu 1 angeordnet sein, wenn die elektronische Schaltung 1 ein Magnetometer 7 aufweist.
• Grundsätzlich können zwei unterschiedliche Betriebsmodi für das Verfahren zum Testen der elektronischen Schaltung 1 genutzt werden. Dabei kann eine vorgegebene Stromstärke am Ladungskondensatoranschluss 13 in die elektronische Schaltung 1 eingebracht und als Messgröße ein Spannungsabfall zwischen Masseanschluss 12 und Ladungskondensatoranschluss 13 betrachtet werden. Alternativ kann eine vorgegebene Spannung zwischen Masseanschluss 12 und Ladungskondensatoranschluss 13 angelegt und die durch den Ladungskondensatoranschluss 13 fließende Stromstärke als Messparameter betrachtet werden. Dies kann jeweils durch Nutzung des ersten Kondensatoranschlusses 111 und des zweiten Kondensatoranschlusses 112 erreicht werden.
• Ferner können zwei Anwendungsfälle unterschieden werden. In einem ersten Anwendungsfall werden die Strompfade 5 im Normalbetrieb zeitlich hintereinander betrieben und können deshalb einzeln geschaltet werden. Dieser Anwendungsfall wird im Folgenden beschrieben.
• In einem Ausführungsbeispiel ist der Messparameter eine am Ladungskondensatoranschluss 13 vorgegebene Stromstärke und die Messgröße eine Spannung zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13. Es werden mehrere Strompfade 5, beispielsweise der erste Strompfad 51 und dann der zweite Strompfad 52, nacheinander leitend geschalten. Die am Ladungskondensatoranschluss 13 vorgegebene Stromstärke ist größer als eine Zielstromstärke. Die als Messgröße bestimmte Spannung zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13 wird für jeden Strompfad 5 bestimmt. Die Zielspannung entspricht dem Maximum der für die verschiedenen Strompfade 5 ermittelten Spannungen.
• Dabei kann der folgende Algorithmus zum Einsatz kommen:
• für i = 1 bis N (N ist die Anzahl der Strompfade 5)
  • - Leitend Schalten eines i-ten Strompfades 5 zwischen Ladungskondensatoranschluss 13 zum Masseanschluss 12;
  • - Anlegen der vorgegebenen Stromstärke am Ladungskondensatoranschluss 13, beispielsweise mittels des zweiten Kondensatoranschlusses 112 (dabei kann ein Sicherheitszuschlag derart erfolgen, dass die vorgegebene Stromstärke größer als die Zielstromstärke ist);
  • - Messen der Spannung zwischen Masseanschluss 12 und Ladungskondensatoranschluss 13, beispielsweise an den Kondensatoranschlüssen 111, 112
  • - Stoppen des angelegten Stroms;
  • - Sperrend Schalten des i-ten Strompfades 5;
• Wechsel zum nächsten i, also zum nächsten Strompfad 5; Nachdem alle N Zyklen durchlaufen sind, erfolgt ein Berechnen der Zielspannung, die dem Maximum der gemessenen Spannungen über alle i aus dem Intervall [1; N] ist.
• In einem Ausführungsbeispiel ist der Messparameter eine Spannung zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13 und die Messgröße eine durch den Ladungskondensatoranschluss 13 fließende Stromstärke. Hier wäre zwar eine direkte Messung möglich, es wird jedoch bevorzugt auf eine indirekte Messung der Stromstärke zurückgegriffen, wie im Folgenden beschrieben, da so eine Dauer der angelegten Strompulse reduziert werden kann und dadurch eine Belastung der Strompfade 5 reduziert werden kann und so ein Einfluss des Testverfahrens auf die elektronische Schaltung 1 reduziert werden kann.
• Für einen der Strompfade 5, beispielsweise den ersten Strompfad 51, wird eine erste vorgegebene Spannung zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13 angelegt. Anschließend wird der erste Strompfad 51 für eine vorgegebene Zeitdauer leitend geschaltet. Nach Ablauf dieser Zeitdauer wird die verbleibende Spannung zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13 gemessen und hieraus der geflossene Strom berechnet. Anschließend wird eine zweite vorgegebene Spannung zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13 angelegt Anschließend wird der erste Strompfad 51 für eine vorgegebene Zeitdauer leitend geschaltet. Nach Ablauf dieser Zeitdauer wird die verbleibende Spannung zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13 gemessen und hieraus der geflossene Strom berechnet. Aus den geflossenen Strömen wird ein Sollwert einer Kondensatorspannung berechnet. Die beschriebenen Verfahrensschritte werden nun für die weiteren Strompfade 5, hier beispielsweise den zweiten Strompfad 52, wiederholt. Die Zielspannung entspricht nun einem Maximalwert der Sollwerte der Kondensatorspannungen. Die Sollwerte der Kondensatorspannung können dabei mittels eines Dichotomie-Algorithmus ermittelt werden.
• In einem Ausführungsbeispiel wird jeder Strompfad 5 für jede der vorgegebenen Spannungen mehrmals leitend geschaltet und jeweils der geflossene Strom berechnet, wobei die berechneten Ströme bei der Bestimmung des Sollwerts der Kondensatorspannung berücksichtigt werden.
• Dabei kann der folgende Algorithmus zum Einsatz kommen:
• für i = 1 bis N (N ist die Anzahl der Strompfade 5)
  • - Aufrufen eines Testmodus, der den jeweiligen i-ten Strompfad 5 vom Ladungskondensatoranschluss 13 zum Masseanschluss 12 derart konfiguriert, dass der i-te Strompfad jeweils für eine vorgegebene Zeitdauer Δt leitend geschaltet werden kann;
  • - für j = 1 bis P (Suchalgorithmus mit P vorgegebenen Spannungen, beispielsweise Dichotomie-Algorithmus, wobei angenommen wird, dass P Zyklen ausreichend sind);
    • ◯ Anlegen einer j-ten vorgegebenen Testspannung V_S,j (i) zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13;
    • ◯ Messen der Spannung V_S,j,0 (i) zwischen Masseanschluss 12 und Ladungskondensatoranschluss 13 (für j=1 entspricht die gemessene Spannung der vorgegebenen Testspannung);
    • ◯ für k = 1 bis Q (Q Berechnungspunkte für die Stromstärke, Q kann grundsätzlich auch 1 sein);
      • ▪ Leitend Schalten eines i-ten Strompfades 5 zwischen Ladungskondensatoranschluss 13 und Masseanschluss 12
      • ▪ Abwarten eines Zeitintervalls Δt;
      • ▪ Sperrend Schalten des i-ten Strompfades 5;
      • ▪ Messen der Spannung V_S,j,k (i) zwischen Masseanschluss 12 und Ladungskondensatoranschluss 13;
      • ▪ Berechnen des dem Ladungskondensator 101 entnommenen Stroms:
        • I_S,j,k (i) = C_EXT [V_S,j,k (i) - V_S,j,k-1 (i)] / Δt (C_EXT ist dabei die Kapazität des Ladungskondensators 101);
    • ◯ Wechsel zum nächsten k, also zum nächsten Berechnungspunkt der Stromstärke;
    • ◯ Basierend auf den Q Messpunkten des Stroms, bestimme eine Beststromabschätzung I_S,j (i) für die vorgegebene Spannung V_S,j (i);
    • ◯ Falls sowohl I_S,j (i) > I_tgt,0 (i) und |I_S,j (i) - I_S,j-1 (i) |< E_I, wobei I_tgt,0 (i) der Zielstromstärke entspricht und E_I ein maximal tolerierbarer Fehler ist, ist der Sollwert einer Kondensatorspannung V_S (i) = V_S,j (i) und keine weiteren j müssen betrachtet werden;
• - Ansonsten wird die nächste vorgegebene Testspannung des Suchalgorithmus verwendet und die Ausführung des Algorithmus wird mit dem nächsten j fortgeführt;
• Nun kann die Zielspannung V_tgt,0 als das Maximum der Sollwerte der Kondensatorspannungen V_S (i) für alle i im Intervall [1; N] berechnet werden.
• In einem zweiten Anwendungsfall ist vorgesehen, dass die Strompfade 5 im Normalbetrieb gleichzeitig betrieben werden. Während der Durchführung des Verfahrens können die Strompfade 5 dann individuell betrieben werden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Strompfade 5 auch während der Durchführung des Verfahrens parallel betrieben werden, beispielsweise indem die Schalter 6 parallel leitend oder sperrend geschaltet werden.
• 3 zeigt eine elektronische Schaltung 1, die der elektronischen Schaltung 1 der 2 entspricht, sofern im Folgenden keine Unterschiede beschrieben sind. Die Strompfade 51 und 52 sind parallel geschaltet und weisen einen gemeinsamen Schalter 6 auf, so dass der erste Strompfad 51 und der zweite Strompfad 52 nur gleichzeitig leitend oder sperrend geschaltet werden können, jedoch nicht unabhängig voneinander. Es können auch mehr als zwei Strompfade vorgesehen sein. In jedem der Strompfade 5 können Magnetspulen 71 analog zu 1 angeordnet sein, wenn die elektronische Schaltung 1 ein Magnetometer 7 aufweist. Grundsätzlich können auch hier wieder die zwei unterschiedlichen Betriebsmodi für das Verfahren zum Testen der elektronischen Schaltung 1 genutzt werden. Dabei kann eine vorgegebene Stromstärke am Ladungskondensatoranschluss 13 in die elektronische Schaltung 1 eingebracht und als Messgröße ein Spannungsabfall zwischen Masseanschluss 12 und Ladungskondensatoranschluss 13 betrachtet werden. Alternativ kann eine vorgegebene Spannung zwischen Masseanschluss 12 und Ladungskondensatoranschluss 13 angelegt und die durch den Ladungskondensatoranschluss 13 fließende Stromstärke als Messparameter betrachtet werden. Dies kann jeweils durch Nutzung des ersten Kondensatoranschlusses 111 und des zweiten Kondensatoranschlusses erreicht werden.
• In einem Ausführungsbeispiel ist der Messparameter eine Spannung zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13 und die Messgröße eine durch den Ladungskondensatoranschluss 13 fließende Stromstärke. Hier wäre eine direkte Messung wiederum möglich, eine indirekte Messung der Stromstärke ist jedoch wiederum bevorzugt aufgrund der kürzeren Zeitdauer der Strompulse, wie bereits weiter oben ausgeführt. Das Verfahren wird durchgeführt wie im Folgenden beschrieben.
• Eine erste vorgegebene Spannung wird zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13 angelegt. Anschließend werden die Strompfade 5, also sowohl der erste Strompfad 51 als auch der zweite Strompfad 52, für eine vorgegebene Zeitdauer leitend geschaltet und daran anschließend wird die verbleibende Spannung zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13 gemessen und hieraus der geflossene Strom berechnet. Anschließend wird eine zweite vorgegebene Spannung zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13 angelegt. Anschließend werden die Strompfade 5 für eine vorgegebene Zeitdauer leitend geschaltet und daran anschließend wird die verbleibende Spannung zwischen dem Masseanschluss und dem Ladungskondensatoranschluss gemessen und hieraus der geflossene Strom berechnet. Aus den geflossenen Strömen wird ein Sollwert einer Kondensatorspannung berechnet, wobei die Zielspannung anhand des Sollwerts ermittelt wird.
• In einem Ausführungsbeispiel werden die Strompfade 5 für jede der vorgegebenen Spannungen mehrmals leitend geschaltet und jeweils der geflossene Strom berechnet, wobei die berechneten Ströme bei der Bestimmung des Sollwerts der Kondensatorspannung berücksichtigt werden.
• Anstelle der elektrischen Schaltung 1 der 3 kann dieses Verfahren auch in der elektrischen Schaltung der 2 zum Einsatz kommen, wenn während der Durchführung des Verfahrens immer alle Schalter 6 gleichzeitig leitend oder sperrend geschalten werden.
• Dabei kann der folgende Algorithmus zum Einsatz kommen:
• Aufrufen eines Testmodus, der die Strompfade 5 vom Ladungskondensatoranschluss 13 zum Masseanschluss 12 derart konfiguriert, dass die Strompfade 5 jeweils für eine vorgegebene Zeitdauer Δt gleichzeitig leitend sein können; für j = 1 bis P (Suchalgorithmus mit P vorgegebenen Spannungen, beispielsweise Dichotomie-Algorithmus, wobei angenommen wird, dass P Zyklen ausreichend sind);
  • - Anlegen einer j-ten vorgegebenen Testspannung V_S,j zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13;
  • - Messen der Spannung zwischen Masseanschluss 12 und Ladungskondensatoranschluss 13 (für j=1 entspricht die gemessene Spannung der vorgegebenen Testspannung);
  • - für k = 1 bis Q (Q Berechnungspunkte für die Stromstärke, Q kann grundsätzlich auch 1 sein);
    • ◯ Leitend Schalten der Strompfade 5 zwischen Ladungskondensatoranschluss 13 und Masseanschluss 12;
    • ◯ Abwarten eines Zeitintervalls Δt;
    • ◯ Sperrend Schalten der Strompfade 5;
    • ◯ Messen der Spannung V_S,j,k zwischen Masseanschluss 12 und Ladungskondensatoranschluss 13;
    • ◯ Berechnen des dem Ladungskondensator 101 entnommenen Stroms: I_S,j,k = C_EXT [V_S,j,k - V_S,j,k-1] / Δt (C_EXT ist dabei die Kapazität des Ladungskondensators 101);
  • - Wechsel zum nächsten k, also zum nächsten Berechnungspunkt der Stromstärke;
  • - Basierend auf den Q Messpunkten des Stroms, bestimme eine Beststromabschätzung I_S,j für die vorgegebene Spannung V_S,j;
  • - Falls sowohl I_S,j > I_tgt,0 und |I_S,j - I_S,j-i| < E_I, wobei I_tgt,0 der Zielstromstärke entspricht und E_I ein maximal tolerierbarer Fehler ist, ist der Sollwert einer Kondensatorspannung V_S = V_S,j und keine weiteren j müssen betrachtet werden;
• Ansonsten wird die nächste vorgegebene Testspannung des Suchalgorithmus verwendet und die Ausführung des Algorithmus wird mit dem nächsten j fortgeführt; Nun kann die Zielspannung V_tgt,0 als das Maximum der Sollwerte der zuvor bestimmten Kondensatorspannungen Vs (i) für alle i im Intervall [1; N] berechnet werden.
• 4 zeigt eine elektronische Schaltung 1, die der elektronischen Schaltung 1 der 3 entspricht, sofern im Folgenden keine Unterschiede beschrieben sind. Die elektronische Schaltung 1 weist einen Testanschluss 14 auf. Der Testanschluss 14 kann jeweils mit einem ersten Ende 53 und einem zweiten Ende 54 der Strompfade 5 verbunden werden. Dies erfolgt über einen Umschalter 8 mit drei Schaltelementen 81, die jeweils mittels einer Schaltersteuerung geschaltet werden können. Die Schaltelemente 81 können dabei Transistoren sein. Wie in 3 gezeigt sind der erste Strompfad 51 und der zweite Strompfad 52 über einen gemeinsamen Schalter 6 schaltbar. Im Verfahren zum Testen der elektronischen Schaltung 1 der 4 ist der Messparameter eine am Ladungskondensatoranschluss 13 vorgegebene Stromstärke und die Messgröße eine Spannung zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13.
• 5 zeigt eine elektronische Schaltung 1, die der elektronischen Schaltung 1 der 3 entspricht, sofern im Folgenden keine Unterschiede beschrieben sind. Die elektronische Schaltung 1 weist hier jeweils einen Schalter 6 in jedem der Strompfade 5 auf, wie auch im Zusammenhang mit 2 erläutert. Die zweiten Enden 54 der Strompfade 5 sind hier unterhalb der Schalter 6 angeordnet.
• Es werden die folgenden Schritte durchgeführt:
• - Anlegen einer vorgegebenen Stromstärke am Ladungskondensatoranschluss 13, die größer als eine Zielstromstärke ist;
• - Messen der zugehörigen Spannung zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13;
• - Verbinden des Testanschlusses 14 mit dem ersten Ende 53 des Strompfades 5;
• - Messen eines ersten Spannungsabfalls zwischen dem Ladungskondensatoranschluss 13 und dem Testanschluss 14;
• - Verbinden des Testanschlusses 14 mit dem zweiten Ende 54 des Strompfades 5;
• - Messen eines zweiten Spannungsabfalls zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Testanschluss 14;
• - Wechseln zum nächsten Strompfad 5;
• - Ermitteln der Zielspannung aus der für jeden Strompfad 5 gemessenen Spannung sowie dem für jeden Strompfad 5 gemessenen ersten Spannungsabfall und zweiten Spannungsabfall.
• Das Verfahren kann also nacheinander für den ersten Strompfad 51 und dann für den zweiten Strompfad 52 durchgeführt werden, wobei für jeden der Strompfade 51, 52 und gegebenenfalls für weitere Strompfade 5 der erste Spannungsabfall zwischen dem Ladungskondensatoranschluss 13 und dem Testanschluss 14 und der zweite Spannungsabfall zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Testanschluss 14 gemessen wird.
• In einem Ausführungsbeispiel entspricht die Zielspannung einer Summe aus einer für einen Strompfad 5 gemessenen Spannung und einer Summe der ersten Spannungsabfälle und der zweiten Spannungsabfälle der weiteren Strompfade 5, wobei die im Strompfad 5 gemessene Spannung dem Maximum der für die verschiedenen Strompfade ermittelten Spannungen ist.
• Es ist möglich, dass eine Zielstromstärke für jeden Strompfad 5 unterschiedlich ist. Es kann der folgende Algorithmus zum Einsatz kommen:
• für i = 1 bis N (N ist die Anzahl der Strompfade 5);
  • - Anlegen der vorgegebenen Stromstärke am Ladungskondensatoranschluss 13, beispielsweise mittels des zweiten Kondensatoranschlusses 112 (dabei kann ein Sicherheitszuschlag derart erfolgen, dass die vorgegebene Stromstärke größer als die Zielstromstärke ist)
  • - Messen der Spannung Vs (i) zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13;
  • - Verbinden des Testanschlusses 14 mit dem ersten Ende 53 des i-ten Strompfades 5;
  • - Messen des ersten Spannungsabfalls V_dropCAP (i) zwischen dem Testanschluss 14 und dem Ladungskondensatoranschluss 13;
  • - Verbinden des Testanschlusses 14 mit dem zweiten Ende 54 des i-ten Strompfades 5;
  • - Messen des zweiten Spannungsabfalls V_dropGND (i) zwischen dem Testanschluss 14 und dem Masseanschluss 12;
  • - Stoppen des angelegten Stromes;
  • - Öffnen der Verbindung zum Testanschluss 14, beispielsweise durch Öffnen der Schaltelemente 81;
• Wechsel zum nächsten i, also zum nächsten Strompfad 5; Berechnen der Zielspannung V_tgt,0 aus der für jeden Strompfad 5 gemessenen Spannung, dem ersten Spannungsabfall und dem zweiten Spannungsabfall gemessen für jeden Strompfad 5.
• Das Verfahren kann also zunächst für den ersten Strompfad 51 und anschließend für den zweiten Strompfad 52 und danach für gegebenenfalls weitere vorhandene Strompfade 5 durchgeführt werden. Für jeden der Strompfade 5, 51, 52 wird dabei der erste Spannungsabfall und der zweite Spannungsabfall gemessen.
• Die Zielspannung V_tgt,0 kann das Maximum der gemessenen Spannungen V_S (i) für alle Strompfade 5 sein (wobei i=M für das Maximum gelten soll), wobei vorgesehen sein kann zum Maximum der gemessenen Spannungen V_S (i) jeweils eine Summe der ersten Spannungsabfälle für alle anderen Strompfade (Σ_i≠M V_dropcAP (i)) und eine Summe der zweiten Spannungsabfälle für alle anderen Strompfade (Σ_i≠M V_dropGND (i)) zu addieren, wobei V_dropcAP für den ersten Spannungsabfall am Ladungskondensatoranschluss 13 und V_dropGND für den zweiten Spannungsabfall am Masseanschluss 12 steht.
• Wenn der Testanschluss 14 mit dem ersten Ende 53 des i-ten Strompfades 5 verbunden ist, kann beim Messen des ersten Spannungsabfalls V_dropcAP (i) zwischen dem Testanschluss 14 und dem Ladungskondensatoranschluss 13 ein Spannungsabfall zwischen dem Ladungskondensatoranschluss 13 und dem ersten Ende des i-ten Strompfades 5 ermittelt werden. Wenn der Testanschluss 14 mit dem zweiten Ende 54 des i-ten Strompfades 5 verbunden ist, kann beim Messen des zweiten Spannungsabfalls V_dropGND (i) zwischen dem Testanschluss 14 und dem Masseanschluss 12 ein Spannungsabfall zwischen dem Masseanschluss 12 und dem zweiten Ende 54 des i-ten Strompfades 5 ermittelt werden.
• Es kann sein, dass die Zielstromstärke für jeden Strompfad 5 unterschiedlich ist. Dann kann der folgende Algorithmus zum Einsatz kommen:
• für i = 1 bis N (N ist die Anzahl der Strompfade 5);
  • - Schalten des Schalters 6 derart, dass der i-te Strompfad leitend ist;
  • - Anlegen der vorgegebenen Stromstärke am Ladungskondensatoranschluss 13, beispielsweise mittels des zweiten Kondensatoranschlusses 112 (dabei kann ein Sicherheitszuschlag derart erfolgen, dass die vorgegebene Stromstärke größer als die Zielstromstärke ist)
  • - Messen der Spannung Vs (i) zwischen dem Masseanschluss 12 und dem Ladungskondensatoranschluss 13;
  • - Verbinden des Testanschlusses 14 mit dem ersten Ende 53 des i-ten Strompfades 5;
  • - Messen des ersten Spannungsabfalls V_dropCAP (i) zwischen dem Testanschluss 14 und dem Ladungskondensatoranschluss 13;
  • - Verbinden des Testanschlusses 14 mit dem zweiten Ende 54 des i-ten Strompfades 5;
  • - Messen des zweiten Spannungsabfalls V_dropGND (i) zwischen dem Testanschluss 14 und dem Masseanschluss 12;
  • - Stoppen des angelegten Stromes;
  • - Schalten des Schalters 6 derart, dass der i-te Strompfad nicht mehr leitend ist;
  • - Öffnen der Verbindung zum Testanschluss, beispielsweise durch Öffnen der Schaltelemente 81;
• Wechsel zum nächsten i, also zum nächsten Strompfad 5; Nach der Durchführung der N Zyklen wird die Zielspannung V_tgt,0 als das Maximum der gemessenen Spannungen Vs (i) für alle Strompfade 5 berechnet (wobei i=M für das Maximum gelten soll), wobei vorgesehen sein kann zum Maximum der gemessenen Spannungen Vs (i) jeweils eine Summe der ersten Spannungsabfälle für alle anderen Strompfade (Σ_i≠M V_dropcAP (i)) und eine Summe der zweiten Spannungsabfälle für alle anderen Strompfade (Σ_i≠M V_dropGND (i)) zu addieren, wobei V_dropcAP für den ersten Spannungsabfall am Ladungskondensatoranschluss 13 und V_dropGND für den zweiten Spannungsabfall am Masseanschluss 12 steht.
• Wenn der Testanschluss 14 mit dem ersten Ende 53 des i-ten Strompfades 5 verbunden ist, kann beim Messen des ersten Spannungsabfalls V_dropcAP (i) zwischen dem Testanschluss 14 und dem Ladungskondensatoranschluss 13 ein Spannungsabfall zwischen dem Ladungskondensatoranschluss 13 und dem ersten Ende des i-ten Strompfades 5 ermittelt werden. Wenn der Testanschluss 14 mit dem zweiten Ende 54 des i-ten Strompfades 5 verbunden ist, kann beim Messen des zweiten Spannungsabfalls V_dropGND (i) zwischen dem Testanschluss 14 und dem Masseanschluss 12 ein Spannungsabfall zwischen dem Masseanschluss 12 und dem zweiten Ende 54 des i-ten Strompfades 5 ermittelt werden.
• In einem Ausführungsbeispiel wird die Zielspannung für vorgegebene geometrische Anordnungen der Strompfade 5 reduziert. Dies kann insbesondere nützlich sein, wenn das Maximum der für die verschiedenen Strompfade 5 ermittelten Spannungen sehr viel größer ist als die in den restlichen Strompfaden 5 ermittelten Spannungen und beispielsweise im Falle des Magnetometers 7 andere Magnetspulen 71 in anderen Strompfaden 5 vorhanden sind, mit denen die reduzierte Zielspannung kompensiert werden kann.
• Dabei kann der folgende Algorithmus zum Einsatz kommen:
• Falls $${\text{V}}_{\text{s}}\left(\text{M}\right)>{\text{V}}_{\text{s}}\left(\text{j}\right)+\Delta \text{V}\left(\text{j}\right){\text{ und V}}_{\text{s}}\left(\text{j}\right)+\Delta \text{V}\left(\text{j}\right)>{\text{V}}_{\text{s}}\left(\text{i}\right);$$

  

  wobei
• - j zu einer vorgegebenen Teilmenge J der Strompfade 5 gehört;
• - i nicht der Strompfad mit der maximalen Spannung ist;
ist V_S (M) auf den Wert V_S (j) + ΔV(j) zu setzen, wobei dieser Wert dann bei der Berechnung der Zielspannung genutzt werden kann.
• Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn ein zur Teilmenge J gehörender j-ter Strompfad 5 genutzt werden kann, um den im M-ten Strompfad reduzierten Strom zu kompensieren, beispielsweise wenn die Magnetspule 71 des j-ten Strompfades 5 und die Magnetspule 71 des M-ten Strompfads räumlich nahe beieinander angeordnet sind und das Magnetfeld dann eine Überlagerung der Magnetfelder der beiden Spulen umfasst.
• 6 zeigt eine elektronische Schaltung 1, die der elektronischen Schaltung 1 der 4 entspricht, sofern im Folgenden keine Unterschiede beschrieben sind. Die elektronische Schaltung 1 weist einen mit der Recheneinheit 31 verbundenen Temperatursensor 9 auf. Die Gleichspannungsquelle 2 kann bei der Ermittlung des Wertes der Gleichspannung die Zielspannung und die Temperatur zu berücksichtigen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Recheneinheit 31 die Zielspannung abhängig von der Temperatur verändert. Ferner kann auch schon während des Testverfahrens die ermittelte Zielspannung derart verändert werden, dass in einem vorgegebenen Temperaturbereich eine angepasste Zielspannung für alle Temperaturen oberhalb der durch das Verfahren ermittelten Zielspannung ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Zielspannung bei einer Normtemperatur ermittelt wird und für alle anderen Temperaturen um vorgegebenen Temperaturbereich die Zielspannung aus der bei der Normtemperatur ermittelten Zielspannung mittels eines modellbasierten und/oder experimentell ermittelten Wissen über die Strompfade 5 berechnet wird. Dabei kann auch vorgesehen sein, Parameter der elektrischen Verbraucher, beispielsweise der Magnetspulen 71 zu berücksichtigen.
• 7 zeigt ein Diagramm 120 mit einer Temperaturachse 121 und einer Zielspannungsachse 122, in dem ein Verlauf 133 einer Zielspannung 131 eingezeichnet ist. Der Verlauf 133 der Zielspannung 131 ist dabei zwischen einer Minimaltemperatur 123 und einer Maximaltemperatur 124 aufgetragen, wobei eine Normtemperatur 125 beispielsweise der bei der Durchführung des beschriebenen Verfahrens vorliegenden Temperatur entsprechen kann. Ferner ist ein Verlauf 134 einer eine angepassten Zielspannung 132 dargestellt, der für alle Temperaturen zwischen der Minimaltemperatur 123 und der Maximaltemperatur 124 oberhalb des Verlaufs 133 der Zielspannung 131 ist. Der Verlauf 134 der angepassten Zielspannung 132 ist dabei eine Gerade, kann jedoch auch anders ausgestaltet sein.
• Für alle der beschriebenen Verfahren kann die angepasste Zielspannung 132 aus der Zielspannung 131 bei der Normtemperatur 125 ermittelt werden. Für Temperaturen zwischen der Minimaltemperatur 123 und einer Maximaltemperatur 124 kann der Verlauf 134 der angepassten Zielspannung 132 derart aus der bei der Normtemperatur 125 ermittelten Zielspannung 131 mittels eines modellbasierten und/oder experimentell ermittelten Wissen über die Strompfade 5 berechnet werden, dass der Verlauf 134 der angepassten Zielspannung 132 für alle Temperaturen zwischen der Minimaltemperatur 123 und einer Maximaltemperatur 124 oberhalb des Verlaufs 133 der Zielspannung 131 liegt, wobei der Verlauf 133 der Zielspannung 131 gegebenenfalls mittels eines modellbasierten und/oder experimentell ermittelten Wissen über die Strompfade 5 berechnet wird. Eine Zielstromstärke hängt von einer Leitfähigkeit des Strompfades 5 und der Zielspannung ab, und kann ihrerseits temperaturabhängig sein. Die Leitfähigkeit des Strompfades 5 kann von der Zielspannung und ebenfalls von der Temperatur abhängen. Die Zielstromstärke I_tgt,0 für die Normtemperatur T₀ (Bezugszeichen 125 in 7) kann mittels der folgenden Formel berechnet werden, wobei G die Leitfähigkeit und V_tgt,0 die Zielspannung bei Normtemperatur T₀ ist: $${\text{I}}_{\text{tgt}\mathrm{,0}}=\text{G}\left({\text{V}}_{\text{tgt}\mathrm{,0}},{\text{ T}}_0\right){\text{V}}_{\text{tgt}\mathrm{,0}}$$

  
• Die Zielstromstärke in Abhängigkeit von der Temperatur kann mittels der folgenden Gleichung beschrieben werden: $${\text{I}}_{\text{tgt}}\left(\text{T}\right)={\text{I}}_{\text{tgt}\mathrm{,0}}\left(1+{\text{f}}_{\text{I}}\left(\text{T}-{\text{T}}_0\right)\right)$$

  
• Somit ergibt sich für die Leitfähigkeit: $$\text{G}\left(\text{V},\text{T}\right)=\text{G}\left({\text{V}}_{\text{tgt}\mathrm{,0}},{\text{T}}_0\right)(1+{\text{f}}_{\text{G}}\left(\text{V}-{\text{V}}_{\text{tgt}\mathrm{,0}},\text{T}-{\text{T}}_0\right))$$

  
• Somit ist auch die Zielspannung abhängig von der Temperatur: $$\begin{array}{l}{\text{V}}_{\text{tgt}}\left(\text{T}\right)={\text{I}}_{\text{tgt}}\left(\text{T}\right)/\text{G}\left({\text{V}}_{\text{tgt}},\text{T}\right)\\ ={\text{I}}_{\text{tgt}}(1+{\text{f}}_{\text{I}}\left(\text{T}-{\text{T}}_0\right))/G\left({\text{V}}_{\text{tgt}\text{,0}},{\text{T}}_0\right)(1+{\text{f}}_{\text{G}}\left({\text{V}}_{\text{tgt}}-{\text{V}}_{\text{tgt}\text{,0}},\text{T}-{\text{T}}_0\right))\\ ={\text{V}}_{\text{tgt}\text{,0}}(1+{\text{f}}_{\text{V}}\left({\text{V}}_{\text{tgt}}-{\text{V}}_{\text{tgt}\text{,0}},\text{T}-{\text{T}}_0\right))\end{array}$$

  
• Die Funktionen f_I und f_G können mittels Charakterisierung und Simulation ermittelt werden. Dann ist es möglich, eine einfache (beispielsweise lineare) Funktion zu finden: $${\text{V}}_{\text{tgt}}*\left(\text{T}\right)={\text{V}}_{\text{tgt}\mathrm{,0}}(1+\text{A}\left(\text{T}-{\text{T}}_0\right))$$

  

  so dass: $${\text{V}}_{\text{tgt}}*\left(\text{T}\right)\ge {\text{V}}_{\text{tgt}}\left(\text{T}\right)$$

  

  für alle Temperaturen zwischen der Minimaltemperatur und der Maximaltemperatur gilt. Die temperaturkompensierte Zielspannung, der Funktion von V_tgt* (T) entspricht, kann dann bestimmt werden, indem ein ausreichender Zuschlag zu V_tgt (T) gewählt wird und der Koeffizient A mittels der Funktion V_tgt (T) evaluiert wird. Daraus kann sich die Darstellung der 7 ergeben.
• Das im Zusammenhang mit den 6 und 7 beschriebene Verfahren kann auch auf die elektronischen Schaltungen 1 der 1 bis 3 sowie 5 angewendet werden und ist nicht auf die elektronische Schaltung 1 der 4 beschränkt.
• Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen hieraus können vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (16)

1. Verfahren zum Testen einer elektronischen Schaltung (1) zum Erzeugen eines Strompulses, wobei die elektronische Schaltung (1) einen Spannungsversorgungsanschluss (11), einen Masseanschluss (12), einen Ladungskondensatoranschluss (13), eine regelbare Gleichspannungsquelle (2), einen Speicher (3) und einen Digital-Analog-Umsetzer (4) aufweist, wobei die regelbare Gleichspannungsquelle (2) eingerichtet ist, eine Gleichspannung zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Ladungskondensatoranschluss (13) anzulegen, wobei die Gleichspannungsquelle (2) eingerichtet ist, einen Wert der Gleichspannung aus einer im Speicher (3) abgelegten Zielspannung zu ermitteln, mit den folgenden Schritten: - Anschluss eines Ladungskondensators (101) mit einer vorgegebenen Kapazität zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Ladungskondensatoranschluss (13); - Schalten wenigstens eines Strompfades (5, 51, 52) zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Ladungskondensatoranschluss (13); - Anlegen eines vorgegebenen Messparameters zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Ladungskondensatoranschluss (13); - Bestimmen einer Messgröße zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Ladungskondensatoranschluss (13); - Ermitteln der Zielspannung aus der Messgröße; - Ablegen der Zielspannung im Speicher (3).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die elektronische Schaltung (1) ferner einen Umsetzer (72) eines Magnetometers (7) und mehrere Magnetspulen (71) aufweist, wobei die Magnetspulen (71) Teil des wenigstens einen Strompfades (5, 51, 52) sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Messparameter eine am Ladungskondensatoranschluss (13) vorgegebene Stromstärke ist und wobei die Messgröße eine Spannung ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei mehrere Strompfade (5, 51, 52) nacheinander leitend geschalten werden, wobei die am Ladungskondensatoranschluss (13) vorgegebene Stromstärke größer als eine Zielstromstärke ist, wobei die als Messgröße bestimmte Spannung zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Ladungskondensatoranschluss (13) für jeden Strompfad (5, 51, 52) bestimmt wird und wobei die Zielspannung dem Maximum der für die verschiedenen Strompfade (5, 51, 52) ermittelten Spannungen entspricht.
5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die elektronische Schaltung (1) ferner einen Testanschluss (14) aufweist, wobei der Testanschluss (14) jeweils mit einem ersten Ende (53) und einem zweiten Ende (54) eines der Strompfade (5, 51, 52) verbunden werden kann, wobei mehrere Strompfade (5, 51, 52) parallel leitend geschalten werden mit den folgenden Schritten: - Anlegen einer vorgegebenen Stromstärke am Ladungskondensatoranschluss (13), die größer als eine Zielstromstärke ist; - Messen der zugehörigen Spannung zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Ladungskondensatoranschluss (13); - Verbinden des Testanschlusses (14) mit dem ersten Ende (53) des Strompfades (5, 51, 52); - Messen eines ersten Spannungsabfalls zwischen dem Ladungskondensatoranschluss (13) und dem Testanschluss (14); - Verbinden des Testanschlusses (14) mit dem zweiten Ende (54) des Strompfades (5, 51, 52); - Messen eines zweiten Spannungsabfalls zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Testanschluss (14); - Wechseln zum nächsten Strompfad (5, 51, 52); - Ermitteln der Zielspannung aus der für jeden Strompfad (5, 51, 52) gemessenen Spannung sowie dem für jeden Strompfad (5, 51, 52) gemessenen ersten Spannungsabfall und zweiten Spannungsabfall.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Zielspannung einer Summe aus einer für einen Strompfad (5, 51, 52) gemessenen Spannung und einer Summe der ersten Spannungsabfälle und der zweiten Spannungsabfälle der weiteren Strompfade (5, 51, 52) entspricht, wobei die im Strompfad (5, 51, 52) gemessene Spannung dem Maximum der für die verschiedenen Strompfade (5, 51, 52) ermittelten Spannungen ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Zielspannung für vorgegebene geometrische Anordnungen der Strompfade (5, 51, 52) reduziert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Messparameter eine Spannung ist und wobei die Messgröße eine Stromstärke ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei für einen der Strompfade (5, 51, 52) eine erste vorgegebene Spannung zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Ladungskondensatoranschluss (13) angelegt wird, anschließend der jeweilige Strompfad (5, 51, 52) für eine vorgegebene Zeitdauer leitend geschaltet wird, anschließend die verbleibende Spannung zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Ladungskondensatoranschluss (13) gemessen und hieraus der geflossene Strom berechnet wird, wobei anschließend eine zweite vorgegebene Spannung zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Ladungskondensatoranschluss (13) angelegt wird, anschließend der jeweilige Strompfad (5, 51, 52) für eine vorgegebene Zeitdauer leitend geschaltet wird, anschließend die verbleibende Spannung zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Ladungskondensatoranschluss (13) gemessen und hieraus der geflossene Strom berechnet wird, wobei aus den geflossenen Strömen ein Sollwert einer Kondensatorspannung berechnet wird, wobei die beschriebenen Verfahrensschritte für die weiteren Strompfade (5, 51, 52) wiederholt werden, wobei die Zielspannung einem Maximalwert der Sollwerte der Kondensatorspannungen entspricht.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei jeder Strompfad (5, 51, 52) für jede vorgegebene Spannung mehrmals für die vorgegebene Zeitdauer leitend geschaltet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Strompfade (5, 51, 52) gleichzeitig leitend geschalten werden, wobei eine erste vorgegebene Spannung zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Ladungskondensatoranschluss (13) angelegt wird, anschließend die Strompfade (5, 51, 52) für eine vorgegebene Zeitdauer leitend geschaltet werden, anschließend die verbleibende Spannung zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Ladungskondensatoranschluss (13) gemessen und hieraus der geflossene Strom berechnet wird, wobei anschließend eine zweite vorgegebene Spannung zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Ladungskondensatoranschluss (13) angelegt wird, anschließend die Strompfade (5, 51, 52) für eine vorgegebene Zeitdauer leitend geschaltet werden, anschließend die verbleibende Spannung zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Ladungskondensatoranschluss (13) gemessen und hieraus der geflossene Strom berechnet wird, wobei aus den geflossenen Strömen ein Sollwert einer Kondensatorspannung berechnet wird, wobei die Zielspannung anhand des Sollwerts ermittelt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Zielspannung derart angepasst wird, dass in einem vorgegebenen Temperaturbereich eine angepasste Zielspannung für alle Temperaturen oberhalb der durch das Verfahren ermittelten Zielspannung ist.
13. Elektronische Schaltung (1) zum Erzeugen eines Strompulses, aufweisend einen Spannungsversorgungsanschluss (11), eine regelbare Gleichspannungsquelle (2), einen Masseanschluss (12), einen Ladungskondensatoranschluss (13), einen Speicher (3) und einen Digital-Analog-Umsetzer (4), wobei die regelbare Gleichspannungsquelle (2) eingerichtet ist, eine Gleichspannung zwischen dem Masseanschluss (12) und dem Ladungskondensatoranschluss (13) anzulegen, wobei die Gleichspannungsquelle (2) eingerichtet ist, einen Wert der Gleichspannung aus einer im Speicher (3) abgelegten Zielspannung zu ermitteln, wobei die Zielspannung anhand des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche ermittelt und im Speicher (3) abgelegt wurde.
14. Elektronische Schaltung (1) nach Anspruch 13, ferner aufweisend einen Umsetzer (72) eines Magnetometers (7) und mehrere Magnetspulen (71), wobei die Magnetspulen (71) Teil wenigstens eines Strompfades (5, 51, 52) sind.
15. Elektronische Schaltung (1) nach Anspruch 13 oder 14, ferner aufweisend einen Testanschluss (14), wobei der Testanschluss (14) jeweils mit einem ersten Ende (53) und einem zweiten Ende (54) eines der Strompfade (5, 51, 52) verbunden werden kann.
16. Elektronische Schaltung (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die elektronische Schaltung (1) einen Temperatursensor (9) enthält, wobei die Gleichspannungsquelle (2) bei der Ermittlung des Wertes der Gleichspannung die Zielspannung und die Temperatur zu berücksichtigen kann.

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