DE112008001758T5

DE112008001758T5 - Integrierte Schaltung mit eingebauten Selbstprüfungsmerkmalen

Info

Publication number: DE112008001758T5
Application number: DE112008001758T
Authority: DE
Inventors: Andreas P. Friedrich; Andrea Foletto; P. Karl Scheller; Paul David
Original assignee: Allegro Microsystems Inc
Current assignee: Allegro Microsystems Inc
Priority date: 2007-07-13
Filing date: 2008-06-04
Publication date: 2010-05-20
Anticipated expiration: 2028-06-05
Also published as: JP2010533838A; JP5416698B2; WO2009011983A1; US7800389B2; US20090019330A1; DE112008001758B4

Abstract

Integrierte Schaltung, welche folgendes umfasst:
einen Fühler zur Lieferung eines Fühlerausgangssignales; und
eine diagnostische Schaltung, welche mit dem Fühler gekoppelt ist, um ein selbstdiagnostisches Signal zu liefern, wobei das selbstdiagnostische Signal während einer ersten Zeitdauer das Fühlerausgangssignal enthält und während einer zweiten unterschiedlichen Zeitdauer ein invertiertes Fühlerausgangssignal enthält.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein integrierte Schaltungen und mehr im Einzelnen integrierte Schaltungen, welche eingebaute Selbstprüfungsmerkmale haben.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bekanntermaßen haben einige integrierte Schaltungen interne eingebaute Selbstprüfungsfähigkeiten (BIST). Eine eingebaute Selbstprüfung ist eine Funktion, welche sämtliche oder einen Teil der internen Funktionen einer integrierten Schaltung überprüfen kann. Einige Arten integrierter Schaltungen haben eingebaute Selbstprüfungsschaltungen, welche unmittelbar auf dem integrierten Schaltungschip vorgesehen sind. Typischerweise wird die eingebaute Selbstprüfung durch äußere Mittel aktiviert, beispielsweise ein Signal, welches von außerhalb der integrierten Schaltung zu entsprechend zugeordneten Stiften oder Anschlüssen auf der integrierten Schaltung übertragen wird. Eine integrierte Schaltung besitzt z. B. einen Speicherteil, welcher eine eingebaute Selbstprüfungsschaltung enthalten kann, die durch ein Selbstprüfungssignal aktiviert werden kann, das von außerhalb der integrierten Schaltung zugeführt wird. Die eingebaute Selbstprüfungsschaltung kann den Speicherteil der integrierten Schaltung in Reaktion auf das Selbstprüfungssignal prüfen.
Herkömmliche eingebaute Selbstprüfungsschaltungen erlauben es nicht, dass die integrierte Schaltung ihre beabsichtigte Funktion durchführt, während die eingebaute Selbstprüfung ausgeführt wird. Vielmehr lässt während der eingebauten Selbstprüfung die eingebaute Selbstprüfungsschaltung sämtliche oder Teile der Schaltungen auf der integrierten Schaltung in besonderer Weise tätig werden, welche nicht notwendig einen gleichlaufenden Betrieb von Funktionen zulässt, welche die integrierte Schaltung bestimmungsgemäß durchführt. Aus diesem Grunde wird die eingebaute Selbstprüfung typischerweise nur beispielsweise einmal nach dem Hochfahren der integrierten Schaltung oder von Zeit zu Zeit aktiviert. Zu anderen Zeiten ruht die eingebaute Selbstprüfungsschaltung und ihre Funktion und die integrierte Schaltung kann ihre bestimmungsgemäße Funktion ausführen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine integrierte Schaltung einen Fühler zur Lieferung eines Fühlerausgangssignals und eine Diagnoseschaltung, welche mit dem Fühler gekoppelt ist, um ein Selbstdiagnosesignal zu erzeugen. Das Selbstdiagnosesignal umfasst das Fühlerausgangssignal während einer ersten Zeitdauer und ein invertiertes Fühlerausgangssignal während einer zweiten, unterschiedlichen Zeitdauer.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht ein Schaltungsbetriebsverfahren in einer integrierten Schaltung die Erzeugung eines Fühlerausgangssignals von einem Fühler vor. Das Verfahren umfasst auch die Erzeugung eines Selbstdiagnosesignals. Das Selbstdiagnosesignal umfasst das Fühlerausgangssignal während einer ersten Zeitdauer und ein invertiertes Fühlerausgangssignals während einer zweiten, unterschiedlichen Zeitdauer.
Mit diesen Maßnahmen kann eine integrierte Schaltung ein Ausgangssignal liefern, welches ein Selbstdiagnosesignal darstellt. Das Ausgangssignal hat Signaleigenschaften, welche eine ordnungsgemäß funktionierende integrierte Schaltung melden, oder alternativ, Signaleigenschaften, welche eine Fehlerhaftigkeit der integrierten Schaltung anzeigen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorgenannten Merkmale der Erfindung sowie diese selbst werden voll umfänglicher aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Zeichnungen verständlich, in welchen:
1 ein Blockschaltbild zeigt, welches eine integrierte Schaltung mit eingebautem Selbstprüfungseigenschaften gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ein Blockschaltbild zeigt, das eine bestimmte Ausführungsform der integrierten Schaltung nach 1 wiedergibt;
3 ein Diagramm ist, welches Ausgänge von der integrierten Schaltung nach 2 zeigt, wobei einige Ausgänge eine ordnungsgemäß funktionierende integrierte Schaltung melden und andere Ausgänge eine Fehlerhaftigkeit der integrierten Schaltung anzeigen;
4 ein Diagramm ist, welches weitere Einzelheiten des Betriebs der integrierten Schaltung von 2 darstellt, wenn die integrierte Schaltung als Schalter konfiguriert ist;
5 ein Diagramm ist, welches weitere Einzelheiten des Betriebs der integrierten Schaltung von 2 darstellt, wenn die integrierte Schaltung als Haltekreis konfiguriert ist;
6 ein Blockschaltbild zeigt, welches eine andere besondere Ausführungsform einer integrierten Schaltung darstellt, welche einige Eigenschaften der integrierten Schaltung von 2 hat; und
7 ein Diagramm ist, welches Eingänge zu und Ein- und Ausgang von der integrierten Schaltung von 6 erkennen lässt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Vor einer Beschreibung der vorliegenden Erfindung werden einige einführende Konzepte und die Terminologie erklärt. Gemäß der Übung in der vorliegenden Be schreibung dient der Ausdruck ”Fühler” zur Beschreibung eines Geräts, welches in der Lage ist, ein Ausgangssignal zu liefern, das eine physikalische Kenngröße anzeigt. Einige Arten von Fühlern sind Wandler, welche in der Lage sind, eine Energieart in eine andere Energieart umzuformen.
Während elektronische Geräte mit drei Geräteschaltungsknoten in den anliegenden Zeichnungen gezeigt sind, von denen einer der Schaltungsknotenpunkte ein Ausgangsschaltungsknotenpunkt ist, versteht es sich, dass in einigen anderen Ausführungsformen auch zwei Schaltungsknotenpunkte anstelle von drei solchen verwendet werden können. Für diese Ausführungsformen hat ein Schaltungsknotenpunkt einen doppelten Zweck. Beispielsweise kann ein Schaltungsknotenpunkt eine Leistungsspeisespannung zu dem Gerät liefern und das Gerät kann einen veränderlichen Strom von demselben Schaltungsknotenpunkt zur Lieferung des Ausgangssignals ziehen.
Es sei nun auf 1 Bezug genommen. Eine beispielsweise integrierte Schaltung 10 enthält einen Leistungsschaltungsknotenpunkt 12, einen Erdungsschaltungsknotenpunkt 14 und einen Ausgangsschaltungsknotenpunkt 16. Die integrierte Schaltung 10 kann auch einen Spannungsregler 20 enthalten, der so verbunden ist, dass er eine Leistungsspeisespannung (Vcc) 18 von dem Leistungsschaltungsknotenpunkt 12 empfängt. Der Spannungsregler 20 kann so konfiguriert sein, dass er eine geregelte Spannung 22 für die verschiedenen Schaltungen innerhalb der integrierten Schaltung 10 erzeugt.
Die integrierte Schaltung 10 enthält ein Fühlerelement 24 (oder einen Fühler), welches beispielsweise ein Magnetfeld-Fühlerelement sein kann, welches, ohne hierauf beschränkt zu sein, ein Halleffektelement oder ein magnetoresistives Element enthält. Es können jedoch ebenfalls andere Arten von Fühlern verwendet werden. Beispielsweise kann das Fühlerelement 24 ein Drucksensor, ein Lichtsensor, ein Spannungsfühler oder ein Temperaturfühler sein.
Das Fühlerelement 24 erzeugt ein Fühlerausgangssignal (nicht dargestellt). Das Fühlerelement 24 in Kombination mit einem Schaltungsschaltkreis 26 erzeugt ein Selbstdiagnosesignal 28 mit Eigenschaften, welche weiter unten näher erläutert werden.
Die integrierte Schaltung 10 kann einen Verstärker 30 enthalten, welcher aus einem Verstärker oder mehreren Verstärkern gebildet ist und welcher eine automatische Verstärkungsgradsteuerung, eine Versatzeinstellung, Zerhackerstabilisierung und/oder andere Signalverarbeitungsmerkmale enthalten kann oder auch nicht. Der Verstärker 30 ist so geschaltet, dass er das Selbstdiagnosesignal 28 aufnimmt, und ist so ausgebildet, dass er ein verstärktes Signal 23 erzeugt.
Die integrierte Schaltung 10 kann auch einen Filter oder mehrere Filter 34 enthalten, beispielsweise Tiefpassfilter 34, welche so geschaltet sind, dass sie das verstärkte Signal 32 aufnehmen, und welche so ausgebildet sind, dass sie ein gefiltertes Signal 36 erzeugen.
Die integrierte Schaltung 10 kann auch eine Vergleicherschaltung 38 enthalten, die so geschaltet ist, dass sie das gefilterte Signal 36 empfängt, und welche so ausgebildet ist, dass sie ein Ausgangssignal 40 an dem Ausgangsschaltungsknotenpunkt 16 erzeugt.
Die integrierte Schaltung 10 kann auch eine diagnostische logische Schaltung 42 enthalten, welche beispielsweise ein Oszillator ist. Der Oszillator 42 kann ein Taktsignal 44 erzeugen, welches erste und zweite Zustände mit jeweils unterschiedlicher Dauer hat.
Auch kann die integrierte Schaltung 10 ein Schaltungsmodul 46 und ein Schaltungsmodul 48 enthalten, die invertierende Schaltungsmodule sein können und die so geschaltet sein können, dass sie das Taktsignal 44 aufnehmen, und welche so ausgebildet sind, dass sie jeweilige Taktsignale 50, 52 erzeugen, welche durch den Schaltungsschaltkreis 26 bzw. durch die Vergleicherschaltung 38 aufgenommen werden.
Nunmehr sei 2 betrachtet. Eine integrierte Schaltung 60 enthält einen Leistungsschaltungsknotenpunkt 62, einen Erdungsschaltungsknotenpunkt 64 und einen Ausgangsschaltungsknotenpunkt 66. Die integrierte Schaltung 60 kann einen Spannungsregler 72 enthalten, der so geschaltet ist, dass er eine Leistungsspeisespannung (Vcc) 70 von dem Leistungsschaltungsknotenpunkt 62 aufnimmt. Der Spannungsregler 42 kann so ausgebildet sein, dass er eine geregelte Spannung 74 für die verschiedenen Schaltungen innerhalb der integrierten Schaltung 60 erzeugt.
Die integrierte Schaltung 60 enthält ein Fühlerelement 76, welches hier als ein Hallelement 76 dargestellt ist. Während das Fühlerelement 76 als Hallelement gezeigt ist, versteht es sich, dass eine Vielfalt anderer Arten von Fühlern anstelle des Hallelements 76 verwendet werden kann, einschließlich Fühlern, welche nicht auf der integrierten Schaltung 60 angeordnet sind, sondern mit der integrierten Schaltung 60 an anderen Schaltungsknotenpunkten (nicht dargestellt) gekoppelt sind. Andere Arten von Fühlern sind oben in Verbindung mit 1 genannt.
Das Fühlerelement 76 erzeugt ein differentielles Fühlerelementausgangssignal 76a, 76b, welches, wie sich aus der folgenden Diskussion ergibt, ein Selbstdiagnosesignal sein kann. Ein Schaltungsschaltkreis 78a, 78b kann so gekoppelt sein, dass er ein Treibersignal 76c, 76d an das Fühlerelement 76 liefert. Die Betätigung des Schaltungsschaltkreises 78a, 78b wird weiter unten genauer beschrieben.
Die integrierte Schaltung 60 kann einen Verstärker 82 enthalten, der von einem Verstärker oder mehreren Verstärkern gebildet ist und der eine automatische Verstärkungsgradsteuerung, eine Versatzeinstellung, eine Zerhackerstabilisierung und/oder andere Signalverarbeitungsmerkmale umfassen kann oder auch nicht. Der Verstärker 82 ist so geschaltet, dass er das differentielle Fühlerelementausgangssignal 76a, 76b (oder das Selbstdiagnosesignal) empfängt, und ist so ausgebildet, dass er ein verstärktes Signal 84 erzeugt.
Die integrierte Schaltung 60 kann auch einen Filter oder mehrere Filter 86, beispielsweise Tiefpassfilter 86 enthalten, welche so geschaltet sind, dass sie das verstärkte Signal 84 empfangen, und welche so ausgebildet sind, dass sie ein gefiltertes Signal 88 erzeugen.
Die integrierte Schaltung 60 kann auch eine Vergleicherschaltung 90 enthalten, die so geschaltet ist, dass sie das gefilterte Signal 88 aufnimmt, und die so ausgebildet ist, dass sie ein Ausgangssignal 92 an dem Ausgangsschaltungsknotenpunkt 66 erzeugt. Die Vergleicherschaltung 90 kann zwei Schwellwerte (nicht dargestellt, erster Schwellwert und zweiter Schwellwert) haben, wobei die Differenz zwischen diesen Schwellwerten einer Hysterese entspricht. Die ersten und zweiten Schwellwerte können eine erste bzw. zweite Schwellwertgröße oder eine dritte bzw. vierte Schwellwertgröße entsprechend den beiden Zuständen des Taktsignals 112 haben.
Gemäß der Übung in der vorliegenden Beschreibung wird der Ausdruck ”Betriebspunkt” (OP) zur Beschreibung eines Magnetfelds (BOP) verwendet, welchem das Fühlerelement 76 ausgesetzt ist, was dem ersten (oberen) der beiden Schwellwerte entspricht, und welches hier als der erste BOP-Schwellwert bezeichnet wird. Gemäß der Übung in dieser Beschreibung dient der Ausdruck ”Freigabepunkt” (RP) zur Beschreibung eines Magnetfelds (BRP), welchem das Fühlerelement 76 ausgesetzt ist und welches einem zweiten (niedrigeren) der beiden Schwellwerte entspricht, welcher hier als der zweite Schwellwert oder BRP-Schwellwert bezeichnet wird. Der BOP-Schwellwert und der BRP-Schwellwert haben jeweilige Schwellwertgrößen.
Die integrierte Schaltung 60 kann auch eine diagnostische logische Schaltung 102 enthalten, welche beispielsweise ein Oszillator ist. Der Oszillator 102 kann ein Taktsignal 104 erzeugen, das erste und zweite Zustände mit jeweils unterschiedlicher Dauer hat.
Die integrierte Schaltung 60 kann auch ein Schaltungsmodul 106 und ein Schaltungsmodul 108 enthalten, welche invertierende Schaltungsmodule sein können, welche so geschaltet sein können, dass sie das Taktsignal 104 aufnehmen, und welche so ausgebildet sein können, dass sie jeweilige Taktsignale 110, 112 erzeugen, welche durch einen Schaltungsschaltkreis 78a, 78b bzw. die Vergleicherschaltung 90 empfangen werden.
Die integrierte Schaltung 60 kann weiter eine Stromquelle 80 enthalten, welche über den Schaltungsschaltkreis 78a, 78b mit dem Fühler 76 verbunden ist.
Im Betrieb kann das Taktsignal 110 den Schaltungsschaltkreis 78a, 78b dazu veranlassen, eine erste Schaltstellung einzunehmen, wenn das Taktsignal 110 sich in dem ersten Zustand befindet, und eine zweite Schaltposition einzunehmen, wenn das Taktsignal 110 sich in dem zweiten Zustand befindet. In der ersten Schaltstellung fließt Strom von der Stromquelle 80 zu dem Fühler 76 in einer Richtung und in der zweiten Schaltstellung fließt Strom von der Stromquelle 80 über den Fühler 76 in der anderen Richtung. Der Schaltungsschaltkreis 78a, 78b veranlasst den Fühler 76 dazu, ein nicht invertiertes Fehlerausgangssignal 76a, 76b zu erzeugen, wenn der Schaltungsschaltkreis 78a, 78b sich in der ersten Schaltstellung befindet, und ein invertiertes Fühlerausgangssignal 76a, 76b zu erzeugen, wenn sich der Schaltungsschaltkreis 78a, 78b in der zweiten Schaltstellung befindet. Wie weiter unten behandelt kann das Vorhandensein des invertierten Fühlerausgangssignals das Ergebnis der Anzeige einer ordnungsgemäß funktionierenden integrierten Schaltung haben.
Bei einigen Ausführungsformen, welche weiter unten vollständiger in Verbindung mit 5 beschrieben werden, haben die BOP- und BRP-Schwellwerte, welche der Vergleicherschaltung 90 zugeordnet sind, erste und zweite vorbestimmte Schwellwertgrößen und werden nicht durch das Taktsignal 112 beeinflusst. Es wird aus der Diskussion von 5 weiter unten verständlich, dass diese Anordnung der BOP- und BRP-Schwellwerte das Ergebnis hat, dass die integrierte Schaltung 60 als Haltekreis arbeitet.
In einigen anderen Ausführungsformen kann das Taktsignal 112 die Vergleicherschaltung 90, und insbesondere die BOP- und BRP-Schwellwerte (nicht dargestellt), welche der Vergleicherschaltung 90 zugeordnet sind, dazu veranlassen, entweder die ersten und zweiten Schwellwertgrößen oder die dritten und vierten unterschiedlichen Schwellwertgrößen entsprechend den beiden Zuständen des Taktsignals 112 anzuneh men. Die ersten und zweiten Schwellwerte nehmen die erste bzw. zweite Schwellwertgröße in Abhängigkeit von dem Taktsignal 112 an, welches in dem ersten Zustand ist, und die ersten und zweiten Schwellwertgrößen nehmen die dritten bzw. vierten unterschiedlichen Schwellwertgrößen in Abhängigkeit von dem Taktsignal 112 an, welches sich in dem zweiten Zustand befindet. Es wird aus der folgenden Diskussion im Zusammenhang mit 4 deutlicher, dass diese Anordnung der BOP- und BRP-Schwellwerte das Ergebnis hat, dass die integrierte Schaltung 60 als ein Schalter arbeitet.
Gemäß der hier gepflegten Übung dient der Ausdruck ”Fühlerausgangssignalruhewert” (V_q) zur Beschreibung eines Ausgangs von dem Fühler 76, wenn sich Fühler 76 nicht in der Gegenwart eines betriebsmäßigen Magnetfelds befindet sondern in der Gegenwart des Erdmagnetfelds.
Bei einigen Ausführungsformen, für welche die Spannung Vcc an dem Leistungsschaltungsknotenpunkt 12 einen Wert von 5,0 Volt hat, ist der Fühlerausgangssignalruhewert V_q ein unterschiedliches Spannungssignal 76a, 76b von annähernd 2,5 Volt.
Bei einigen Anordnungen hat die oben beschriebene erste Schwellwertgröße (dem BOP-Schwellwert zugeordnet) eine erste vorbestimmte Größe oberhalb des Fühlerausgangssignalruhewerts V_q (beispielsweise bei 3,5 Volt), die oben beschriebene zweite Schwellwertgröße (dem BRP-Schwellwert zugeordnet) hat einen zweiten vorbestimmten Wert oberhalb des Fühlerausgangssignalruhewerts V_q (beispielsweise bei 3,0 Volt), die oben beschriebene dritte Schwellwertgröße (dem BOP-Schwellwert an einer anderen Position zugeordnet) ist annähernd die zweite vorbestimmte Größe unterhalb des Fühlerausgangssignalsruhewerts V_q (beispielsweise bei 2,0 Volt), und die oben beschriebene vierte Schwellwertgröße (dem BRP-Schwellwert an einer neuen Position zugeordnet) ist annähernd die erste vorbestimmte Größe unterhalb dem Fühlerausgangssignalruhewert V_q (beispielsweise bei 1,5 Volt). Bei einigen anderen Ausführungsformen können die ersten, zweiten, dritten und vierten vorbestimmten Beträge relativ zu einer Gleichspannung gelegen sein, welche verschieden von dem Fühlerausgangssignalruhewert V_q ist. Eine Bewegung der BOP- und BRP-Schwellwerte wird noch deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den 4 und 5.
Bei einigen Ausführungen kann der Verstärker 82 so vorgespannt sein, dass dann, wenn das Fühlerelement 76 entfernt wird (oder weggebrochen ist), die verstärkte Spannung 84 sich beispielsweise zu einem Wert nahe 0 Volt verschiebt.
Die integrierte Schaltung 60 kann in Verwendungen eingesetzt werden, bei welchen das magnetische Feld, welches auf den Fühler 76 wirkt, Null Gauss (oder nur das Erdmagnetfeld) zu bestimmten Zeiten ist, und zu anderen Zeiten ein anderes magnetisches Feld herrscht, wie dies beispielsweise durch einen Permanentmagneten erzeugt wird, der sich zu bestimmten Zeiten entfernt von dem Fühler und zu anderen Zeiten nahe an dem Fühler 76 befindet. Eine solche Anwendung ist eine Anwendung im Automobil, bei welcher die integrierte Schaltung 60 zum Detektieren einer Position eines Mobilteils, beispielsweise eines Getriebeschalthebels dient, in dessen Nähe sie angeordnet ist und welcher einen an dem Hebel angeordneten Permanentmagneten aufweist. Für diese Anwendungen können die oben beschriebenen ersten und zweiten Schwellwerte so gewählt werden, dass sich eine Schaltfunktion ergibt, die unten beispielsweise in Verbindung mit 4 beschrieben wird.
Die integrierte Schaltung 60 kann auch in Anwendungen verwendet werden, bei welchen das magnetische Feld, welches auf den Fühler 76 einwirkt, zu bestimmten Zeiten in einer Richtung orientiert ist und zu anderen Zeiten in entgegengesetzter Richtung orientiert ist, wie dies beispielsweise durch einen rotierenden Ringmagneten in der Nähe des Fühlerelements 76 verursacht wird, der Segmente aufweist, die um den Umfang des Ringmagneten herum alternierend magnetisiert sind. Eine solche Anwendung dient zum Detektieren einer Drehung eines Automobil-Scheibenantriebsmotors. Für diese Anwendungen können die oben beschriebenen ersten und zweiten Schwellwerte so gewählt werden, dass sich die Funktion eines Haltekreises ergibt, wie weiter unten beispielsweise in Verbindung mit 5 beschrieben wird.
Es sei nun auf 3 Bezug genommen. Eine Graphik 120 weist eine linke vertikale Achse, welche Spannungsgrößen in beliebigen Einheiten aufweist, eine horizontale Achse, welche Zeitgrößen in beliebigen Einheiten aufweist, und eine rechte Achse auf, welche Einheiten zeigt, die den Tastungszyklus in Prozent anzeigen.
Die Signale 122 bis 132 zeigen verschiedene Ausgangssignale 92 (2) an, welche beispielsweise an dem Ausgangsschaltungsknotenpunkt 66 der integrierten Schaltung 60 von 2 abgenommen werden können, wenn die oben beschriebenen BOP- und BRP-Schwellwerte gewählt sind, um die integrierte Schaltung 60 nach 2 dazu zu veranlassen, als ein Schalter zu arbeiten. Diese besondere Anordnung der BOP- und BRP-Schwellwerte wird weiter unten im Einzelnen in Verbindung mit 4 beschrieben.
Das Signal 122 bezeichnet ein Ausgangssignal 92 am Ausgangsknotenpunkt 66, wenn die integrierte Schaltung 60 (2) ordnungsgemäß arbeitet und wenn der Fühler 76 (2) keinem magnetischen Feld (oder nur dem erdmagnetischen Feld) ausgesetzt ist. Das Signal 122 hat hohe Signalzustände und niedrige Signalzustände entsprechend der Umschaltung, welche durch die Taktsignale 110 und 112 von 2 verursacht wird. Die hohen und niedrigen Signalzustände haben unterschiedliche Dauer. Die länger dauernden Zustände, nämlich die hohen Signalzustände, des Signals 122 repräsentieren einen ”Betriebsmodus” der integrierten Schaltung 60 und zeigen an, dass die integrierte Schaltung 60 von 2 sich im ”AUS”-Zustand befindet, was bedeutet, dass der Fühler 76 nicht von einem Magnetfeld oder nur von dem erdmagnetischen Feld beaufschlagt wird. Die Zustände kürzerer Dauer, nämlich die niedrigen Signalzustände des Signals 122 zeigen einen ”Diagnosemodus” der integrierten Schaltung 60 an, während welchem das Fehlerausgangssignal 76a, 76b (2) invertiert ist. Die niedrigen Signalzustände zeigen jedoch auch an, dass sich die integrierte Schaltung 60 von 2 im ”AUS”-Zustand befindet, da sie lediglich eine invertierte Version der hohen Signalzustände sind. In einigen Ausführungsformen können die hohen Signalzustände des Signals 122 kleiner als die volle regulierte Spannung 74 (2) sein (beispielsweise annähernd 0,5 Volt unterhalb der regulierten Spannung 74) und/oder die niedrigen Signalzustände des Signals 122 können größer als Erdpotential (beispielsweise annähernd 0,5 Volt oberhalb Erdpotential) sein.
Das Signal 124 zeigt das Ausgangssignal 92 am Ausgangsknotenpunkt 66 an, wenn die integrierte Schaltung 60 (2) ordnungsgemäß arbeitet und wenn der Fühler 76 (2) unter dem Einfluss eines Magnetfelds (welches das Erdmagnetfeld enthalten kann) steht, beispielsweise unter dem Einfluss eines Magnetfelds, welches durch einen Permanentmagneten erzeugt wird, der sich in der Nähe des Fühlers 76 von 2 befindet. Das Signal 122 besitzt hohe Signalzustände und niedrige Signalzustände in Entsprechung mit der Umschaltung, welche durch die Taktsignale 110 und 112 von 2 veranlasst wird. Die hohen und niedrigen Signalzustände haben unterschiedliche Dauer. Die Zustände längerer Dauer, nämlich die niedrigen Signalzustände, des Signals 124 sind repräsentativ für den Betriebsmodus der integrierten Schaltung 60 und zeigen an, dass die integrierte Schaltung 60 von 2 sich im ”EIN”-Zustand befindet, was bedeutet, dass der Fühler 76 unter dem Einfluss eines Magnetfelds mindestens einer bestimmten Stärke steht, beispielsweise von einem Permanentmagneten. Die Signalzustände kürzerer Dauer, nämlich die hohen Signalzustände des Signals 124 zeigen den Diagnosemodus der integrierten Schaltung 60 an, wobei während dieser Zeit das Fühlerausgangssignal 76a, 76b (2) invertiert ist. Die hohen Signalzustände zeigen jedoch auch an, dass die integrierte Schaltung 60 von 2 sich im ”EIN”-Zustand befindet, da sie lediglich eine invertierte Version der niedrigen Signalzustände sind. Bei einigen Ausführungsformen können die hohen Signalzustände des Signals 124 niedriger sein als die geregelte Spannung 74 (2) (beispielsweise annähernd 0,5 Volt unter der geregelten Spannung 74) und/oder die niedrigen Signalzustände des Signals 124 können größer sein als Erdpotential (beispielsweise annähernd 0,5 Volt über Erdpotential).
Es versteht sich, dass die Übergänge der Signale 122 und 124 mit den Übergängen des Taktsignals 104 von 2 zusammenfallen.
Man erkennt, dass die Signalzustände längerer Dauer der Signale 122, 124 repräsentativ für das Ausgangssignal 92 sind, welches von der integrierten Schaltung 60 erzeugt würde, wenn die integrierte Schaltung 60 nicht den Schaltungsschaltkreis 78a, 78b oder das logische Taktdiagnosemodul 102 enthielte. Im Gegensatz hierzu sind die Signalzustände kürzerer Dauer der Signale 122, 124 eine Darstellung des Ausgangssignals 92, welches durch die integrierte Schaltung 60 aufgrund des Schaltungsschaltkrei ses 78a, 78b und des diagnostischen logischen Taktmoduls 102 erzeugt wird, wobei während dieser Zeit das Fühlerausgangssignal 76a, 76b (2) invertiert ist. Mit anderen Worten, die Signalzustände kürzerer Dauer sind repräsentativ für den Diagnosemodus des Betriebs. Es ist jedoch die Gesamtheit der Umschaltungsart der Signale 122 und 124, welche für eine ordnungsgemäß funktionierende integrierte Schaltung repräsentativ ist.
Bei einigen Ausführungsformen nehmen die Signalzustände kürzerer Dauer etwa 15% einer Periode der Signale 122, 124 ein und daher ist der Tastzyklus des Signals 122 etwa 85% (100 – 15), und der Tastzyklus des Signals 127 ist etwa 15% entsprechend der rechten Koordinatenachse des Diagramms 120. Das Tastungsverhältnis oder die Tastungsperiode der Signalzustände kürzerer Dauer kann jedoch ein beliebiger Prozentsatz sein, einschließlich Prozentsätzen größer als 50% (, in welchem Falle sie die Signalzustände längerer Dauer wären), solange sie von den Signalzuständen anderer Dauer unterscheidbar sind.
Bei dieser Anordnung, bei welcher das Fühlersignal 76a, 76b periodisch invertiert wird, ist es wahrscheinlicher, dass eine Fehlerhaftigkeit der integrierten Schaltung 60 detektiert werden kann. Dies beruht darauf, dass die Umschaltung bewirkt, dass viele der Schaltungsteile der integrierten Schaltung 60 beansprucht werden, wobei diese Beanspruchung anzeigt, dass die integrierte Schaltung 60 ordnungsgemäß und ohne Fehler funktioniert.
Das Signal 126 mit einem statischen niedrigen Signalzustand ist eine Anzeige des Ausgangssignals 92 an dem Ausgangsschaltungsknotenpunkt 66 für das Auftreten einer Fehlerhaftigkeit der integrierten Schaltung 60 (2). Es wird aus den Signalen 122 und 124 verständlich, dass dann, wenn ein ordnungsgemäßer Betrieb vorliegt, die integrierte Schaltung 60 eines der beiden Ausgangssignale 122, 124 hat, welche fortwährend zwischen hohen und niedrigen Signalzuständen umschalten. Jedwedes nicht umschaltende Ausgangssignal ist eine Anzeige für eine Fehlerhaftigkeit. Bei bestimmten Ausführungsformen kann der niedrige Signalzustand des Signals 126 höher sein als Erdpotential (beispielsweise annähernd 0,5 Volt über Erdpotential).
In entsprechender Weise ist das Signal 128 mit einem statischen hohen Signalzustand eine Anzeige des Ausgangssignals 92 an dem Ausgangsschaltungsknotenpunkt 66 der integrierten Schaltung 60 (2), für das Auftreten einer Fehlerhaftigkeit der integrierten Schaltung 60. Der hohe Signalzustand des Signals 128 kann eine Anzeige für denselben Fehler sein wie der niedrige Signalzustand des Signals 126, oder es kann sich um die Anzeige eines anderen Fehlers handeln. Bei einigen Ausführungsformen kann der hohe Signalzustand des Signals 128 niedriger als die volle geregelte Spannung 74 (2) sein (beispielsweise annähernd 0,5 Volt unter der geregelten Spannung 74).
Die Signale 126 und 128 können als Anzeige von Fehlerhaftigkeiten innerhalb der integrierten Schaltung 60 von 2 dienen. Dies steht im Gegensatz zu den Signalen 130 und 132, welche unten beschrieben werden und welche andere Arten von Fehlern der integrierten Schaltung 60 anzeigen können, oder Fehler (d. h., Kurzschlüsse oder Stromunterbrechungen) in Drähten, welche die integrierte Schaltung mit anderen Schaltungen verbinden.
Das Signal 130 mit einem statischen niedrigen Signalzustand ist eine Anzeige des Ausgangssignals 92 an dem Ausgangsschaltungsknotenpunkt 66 der integrierten Schaltung 60 (2), für das Auftreten einer Fehlerhaftigkeit der integrierten Schaltung 60 oder der Verdrahtung, welche die integrierte Schaltung 60 mit anderen Schaltungen verbindet. Bei einigen Ausführungsformen kann der niedrige Signalzustand des Signals 30 sich bei oder nahe Erdpotential befinden.
In entsprechender Weise ist das Signal 132 mit einem statischen hohen Signalzustand eine Anzeige des Ausgangssignals 92 an dem Ausgangsschaltungsknotenpunkt 66 der integrierten Schaltung 60 (2) für das Auftreten einer Fehlerhaftigkeit der integrierten Schaltung 60 oder der Verdrahtung, welche die integrierte Schaltung 60 mit anderen Schaltungen verbindet. In einigen Ausführungsformen kann der hohe Signalzustand des Signals 132 bei oder nahe der regulierten Spannung 74 (2) oder bei irgendeiner anderen Spannung liegen, beispielsweise Vcc (2).
Es sei nun auf 4 Bezug genommen. Ein Diagramm 200 enthält eine Vertikalachse mit Größen der Spannung in beliebigen Einheiten und einer Horizontalachse mit Größen der Zeit in beliebigen Einheiten. Verschiedene Signale sind in der Graphik 200 dargestellt.
Ein Signal 202 ist repräsentativ für ein nicht invertiertes Signal, beispielsweise das differentielle Fühlersignal 76a, 76b von 2, oder das verstärkte Signal 84 von 2 oder das gefilterte Signal 88 von 2, wenn sich der Schaltungsschaltkreis 78a, 78b in der oben beschriebenen ersten Schaltposition befindet, welche in einem nicht invertierten Fühlerelementausgangssignal 76a, 76b resultiert. Ein Signal 204 ist für ein invertiertes Signal repräsentativ, beispielsweise das differentielle Signal 76a, 76b von 2, oder das verstärkte Signale 84 von 2 oder das gefilterte Signal 88 von 2, wenn sich der Schaltungsschaltkreis 78a, 78b in der oben beschriebenen zweiten Schaltposition befindet, welche in einem invertierten Fühlerelementausgangssignal 76a, 76b resultiert.
Wie oben diskutiert, veranlasst der Schaltungsschaltkreis 78a, 78b von 2, dass die Richtung des Stroms durch den Fühler 76 periodisch wechselt, was in entsprechenden Umkehrungen der Polarität, d. h., Inversionen, des Fühlerelementausgangssignals 76a, 76b resultiert. Somit wird das Fühlerelementausgangssignal 76a, 76b zu bestimmten Zeiten durch das Signal 202, und zu anderen Zeiten durch das Signal 204 dargeboten, was in vertikalen Übergängen von einem solchen Signal zu dem anderen resultiert. Die vertikalen Übergänge sind aus Klarheitsgründen für die meisten der Signale in 4 weggelassen. Man erkennt, dass die vertikalen Übergänge nach den Übergängen des Taktsignals 104 von 2 auftreten. Das Umschalten des invertierten Signals 204 hat eine kürzere Dauer als das Umschalten des nicht invertierten Signals, und daher ist das invertierte Signal 204 in unterbrochener Linie dargestellt.
Sowohl das Signal 202 als auch das Signal 204 haben ihre Nulldurchgänge nicht bei Null Volt, sonder an dem oben beschriebenen Fühlerausgangssignalruhewert, welcher hier mit V_q bezeichnet ist. Somit ist das Signal 202 repräsentativ für ein Magnetfeld in der Nähe des Fühlers 76 von 2 in einer Richtung, wenn das Signal 202 über den Fühlerausgangssignalruhewert V_q ansteigt, und für ein Magnetfeld in der Nähe des Fühlers 76 von 2 in der entgegengesetzten Richtung, wenn das Signal 202 unter dem Fehlerausgangssignalruhewert V_q abnimmt. Wenn das Signal 202 den Wert von V annimmt, dann ist der Fühler 76 von 2 keinem Magnetfeld ausgesetzt (oder nur dem Erdmagnetfeld).
In einigen Anwendungen ist anzumerken, dass das Magnetfeld seine Richtung nicht umkehrt. Vielmehr nähert sich ein Magnet dem Fühler 76 von 2 an, oder bewegt sich von dem Fühler 76 von 2 weg, wie dies der Fall ist, wenn beispielsweise die integrierte Schaltung 60 von 2 dazu dient, die Position eines Getriebeschalthebels in einem Automobil zu detektieren. In diesen Anwendungsfällen ist es offenbar so, dass das Diagramm 200 den Betrieb der integrierten Schaltung 60 als Schalter beschreibt, welcher seinen Schaltzustand ändert, wenn das magnetische Feld zunimmt, und welcher seinen Zustand wieder ändert, wenn das Magnetfeld zu dem Fühlerausgangssignalruhewert V_q zurückkehrt.
Wie oben beschrieben sind die Signale 202 und 204 repräsentativ für ein Magnetfeld, welches erst in der einen Richtung und dann in der anderen Richtung an dem Hall-Element 76 von 2 mit Sinusverlauf wirksam ist.
Die BOP- und BRP-Schwellwerte mit den ersten und zweiten Schwellwertgrößen 206 bzw. 208 sind dargestellt. Die BOP- und BRP-Schwellwerte haben die erste Schwellwertgröße 206 bzw. die zweite Schwellwertgröße 208, wenn das Fühlerelementausgangssignal 76a, 76b durch das nicht invertierte Signal 202 bereitgestellt wird. Die BOP- und BRP-Schwellwerte mit den dritten bzw. vierten Schwellwertgrößen 210 bzw. 212 sind ebenfalls dargestellt (sie sind mit den Symbolen BOP' und BRP' bezeichnet). Die BOP- und BRP-Schwellwerte haben die dritte bzw. vierte Schwellwertgröße 210 bzw. 212, wenn das Fühlerelementausgangssignal 76a, 76b durch das invertierte Signal 204 bereitgestellt wird. Die BOP- und BRP-Schwellwerte schalten in Entsprechung mit den Signalzuständen des Taktsignals (beispielsweise 112, 2) zwischen den ersten und zweiten Schwellwertgrößen 206 bzw. 208 und den dritten und vierten Schwellwertgrößen 210 bzw. 212 hin und her.
Die Signale 202 und 204 sowie die BOP- und BRP-Schwellwertgrößen 206, 208, 210 und 212 sind mit beliebiger Spannungsbemaßstabung dargestellt. Der relative Maßstab der Signale 202, 204 mit den BOP- und BRP-Schwellwertgrößen 206, 208, 210, 212 ist jedoch ein Beispiel für eine relative Maßstabswahl.
Ein Ausgangssignal 214 (beispielsweise 92, 2) schaltet zwischen zwei Zuständen in Entsprechung mit dem Taktsignal 110 von 2 hin- und her (gezeigt sind vertikale Übergänge). Das Signal 214 ist aus Übersichtlichkeitsgründen in einem beliebigen Spannungsmaßstab gezeichnet und steht nicht in Beziehung zu den Spannungsmaßstäben der anderen Signale. Zwischen den Zeiten t1 und t2 hat das Ausgangssignal 214 ein niedriges Tastungsverhältnis und ist dem Signal 122 von 3 ähnlich. Nach der Zeit t2 hat das Ausgangssignal 214 ein höheres Tastungsverhältnis und ist dem Signal 124 von 3 ähnlich.
Wie oben beschrieben ist das Schalten des Ausgangssignals 214 eine Anzeige für ein ordnungsgemäßes funktionieren der integrierten Schaltung.
Wie oben beschrieben kann bei einigen Anordnungen der Verstärker 82 von 2 so vorgespannt sein, dass dann, wenn das Fühlerelement 76 entfernt (oder abgebrochen) ist, das verstärkte Signal 84 sich auf beispielsweise nahe null Volt verschiebt. In diesem Falle hört das Ausgangssignal 214 (92 von 2) auf, umzuschalten, was eine Anzeige für eine Fehlerhaftigkeit der integrierten Schaltung 60 von 3 ist. Das Ausgangssignal 214 kann auch im Falle anderer Fehlerhaftigkeiten aufhören umzuschalten, beispielsweise bei einem Fehler anderer Bauteile der integrierten Schaltung 60 von 2.
Es sei nun auf 5 Bezug genommen. Das Diagram 240 enthält einen vertikalen Spannungsmaßstab in beliebigen Einheiten und einen horizontalen Zeitmaßstab in beliebigen Einheiten. Vielerlei Signale sind in dem Diagram 240 enthalten. Vertikale Übergänge von den verschiedenen Signalen sind aus Übersichtlichkeitsgründen weggelassen.
Ein Signal 242 repräsentiert ein nichtinvertiertes Signal, beispielsweise das Differenzialsignal 76a, 76b von 2, oder das verstärkte Signal 84 von 2 oder das gefilterte Signal 88 von 2, wenn sich der Schaltungsschaltkreis 78a, 78b in der oben beschriebenen ersten Schaltposition befindet, welche in einem nichtinvertierten Fühlerelementausgangssignal 76a, 76b resultiert. Ein Signal 244 repräsentiert ein invertiertes Signal, beispielsweise das Differenzialsignal 76a, 76b von 2, oder das verstärkte Signal 84 von 2, oder das gefilterte Signal 88 von 2, wenn sich der Schaltungsschaltkreis 78a, 78b in der oben beschriebenen zweiten Schaltposition befindet, welche in einem invertierten Fühlerelementausgangssignal 76a, 76b resultiert.
Wie oben diskutiert veranlasst der Schaltungsschaltkreis 78a, 78b von 2 eine periodische Umkehr der Richtung des Stromes durch das Fühlerelement 76, was entsprechende Umkehrungen der Polarität, d. h., Inversionen, des Fühlerelementausgangssignals 76a, 76b zur Folge hat. Das Fühlerelementausgangssignal 76a, 76b wird also zu bestimmten Zeiten durch das Signal 242 dargeboten, und zu anderen Zeiten durch das Signal 244 dargeboten, was vertikalen Übergänge von dem einen genannten Signal zu dem anderen bewirkt. Die vertikalen Übergänge sind für die meisten Signale in 5 aus Klarheitsgründen weggelassen. Es sei angemerkt, dass die vertikalen Übergänge bei Übergängen des Taktsignals 104 von 2 auftreten. Die Umschaltung des invertierten Signals 204 hat eine kürzere Dauer als die Umschaltung des nichtinvertierten Signals und daher ist das invertierte Signal 244 als unterbrochene Linie eingezeichnet.
Sowohl das Signal 242 als auch das Signal 244 haben „Nulldurchgänge” nicht bei null Volt, sondern bei dem oben beschriebenen Fühlerausgangssignalruhewert, welcher hier mit V_q bezeichnet ist. Das Signal 242 ist somit repräsentativ für ein Magnetfeld in der Nähe des Fühlers 76 von 2 in der einen Richtung, wenn das Signal 242 über den Fühlerausgangssignalruhewert V_q zunimmt, und für ein Magnetfeld in der Nähe des Fühlers 76 von 2 in der entgegengesetzten Richtung, wenn das Signal 242 unter den Fühlerausgangssignalruhewert V_q abnimmt. Wenn das Signal 242 V_q annimmt, dann ist der Fühler 76 von 2 keinem Magnetfeld (oder nur dem Erdmagnetfeld) ausgesetzt.
Wie oben beschrieben ist bei einigen Anwendungen zu beachten, dass das Magnetfeld seine Richtung nicht umkehrt. Vielmehr kann sich ein Magnet dem Fühler 76 von 2 annähern oder sich von dem Fühler 76 von 2 entfernen, wie dies der Fall ist, wenn die integrierte Schaltung 60 von 2 beispielsweise zum Detektieren der Position eines Getriebeschalthebels in einem Automobil verwendet wird. Bei diesen Anwendungen versteht es sich, dass das Diagram 240 den Betrieb der integrierten Schaltung 60 als Haltekreis (nicht als Schalter wie in 4) beschreibt, welcher den Zustand ändert, wenn das magnetische Feld zunimmt und seinen Zustand nicht neuerlich ändert, wenn das magnetische Feld zurück in Richtung auf den Fühlerausgangssignalruhewert V_q abnimmt. In einigen Anwendungen, beispielsweise der oben beschriebenen Anwendung, bei der ein rotierender segmentierter Ringmagnet in der Nähe des Fühlers 76 von 2 verwendet wird, kehrt jedoch das magnetische Feld, welches auf den Fühler 76 einwirkt, seine Richtung um.
Es sind BOP- und BRP-Schwellwerte mit ersten bzw. zweiten Schwellwertgrößen 246 bzw. 248 gezeigt. Die BOP- und BRP-Schwellwerte haben die erste Schwellwertgröße 246 bzw. die zweite Schwellwertgröße 248, wenn das Fühlerelementausgangssignal 76a, 76b durch das nichtinvertierte Signal 242 dargeboten wird. Die BOP- und BRP-Schwellwerte mit der dritten Schwellwertgröße 250 bzw. der vierten Schwellwertgröße 252 sind ebenfalls gezeigt (und sind mit den Symbolen BOP' und BRP' gekennzeichnet). Die BOP- und BRP-Schwellwerte haben die dritte Schwellwertgröße 250 bzw. die vierte Schwellwertgröße 252, wenn das Fühlerelementausgangssignal 76a, 76b durch das invertierte Signal 244 dargeboten wird. Die BOP- und BRP-Schwellwerte schalten zwischen der ersten bzw. zweiten Schwellwertgröße 246 bzw. 248 und der dritten bzw. vierten Schwellwertgröße 250 bzw. 250 in Entsprechung mit den Zuständen des Taktsignals (beispielsweise 112, 2) hin- und her.
Bei einigen Anordnungen kann die Bewegung von den ersten und zweiten Schwellwertgrößen zu den dritten und vierten Schwellwertgrößen von 4 und 5 durch einen zweistufigen Prozess erreicht werden. Anfänglich sind der erste bzw. zweite Schwellwert BOP, BRP auf die ersten und zweiten Schwellwertgrößen gestellt.
Als ein erster Schritt werden die ersten und zweiten Schwellwerte auf Zwischenschwellwertgrößen gestellt, welche Spiegelbilder der anfänglichen Schwellwertgrößen um den Fühlerausgangssignalruhewert V_q sind. Bezugnehmend zunächst auf 4 werden die ersten und zweiten Schwellwertgrößen 206, 208 an dem Wert V_q gespiegelt. Die Bewegung resultiert in BOP- und BRP-Schwellwertgrößen 210, 212, welche unter dem Fühlerausgangssignalruhewert V_q liegen, jedoch an Positionen, die gegenüber den dargestellten vertauscht sind. Als ein zweiter Schritt werden die ersten und zweiten Schwellwertgrößen ausgetauscht, was in BOP- und BRP-Schwellwertgrößen 210, 212 resultiert, wie sie dargestellt sind. Dieselben zwei Schritte können die Schwellwertgrößen nach 5 liefern, welche sich im Wesentlichen nicht bewegen.
Die Signale 242 und 244 sowie die BOP- und BRP-Schwellwertgrößen 246, 248, 250, 252 sind in beliebigen Spannungsmaßstäben dargestellt. Die relative Bemaßstabung der Signale 242, 244 mit den BOP- und BRP-Schwellwertgrößen 246, 248, 250, 252 ist jedoch eine Darstellung eines Beispiels einer relativen Bemaßstabung.
Ein Ausgangssignal 254 (beispielsweise 92 von 2) schaltet zwischen zwei Zuständen in Entsprechung mit dem Taktsignal 110 von 2 hin- und her (Vertikalübergänge sind gezeigt). Das Signal 254 ist aus Übersichtlichkeitsgründen in einer willkürlichen Spannungsbemaßstabung gezeigt, welche nicht mit den Spannungsmaßstäben der anderen Signale in Beziehung steht. Zwischen den Zeiten t1 und t2 hat das Ausgangssignal 254 ein niedriges Tastungsverhältnis und ist ähnlich dem Signal 122 von 3. Nach der Zeit t2 hat das Ausgangssignal 254 ein höheres Tastungsverhältnis und ist ähnlich dem Signal 124 von 3.
In den oben beschriebenen Anwendungen, bei welchen das Magnetfeld seine Richtung nicht umkehrt, können andere Mittel eingesetzt werden, um die integrierte Schaltung 60 von 2 zu veranlassen, den einmal festgehaltenen Zustand umzukehren. Beispielsweise kann die integrierte Schaltung abgeschaltet und dann wieder eingeschaltet werden oder es können Schaltungen dazu dienen, den Zustand mittels eines handbetätigten Tastschalters oder dergleichen rückzustellen.
Wie oben beschrieben ist das Umschalten des Ausgangssignals 254 eine Anzeige für eine ordnungsgemäß funktionierende integrierte Schaltung. Für die Haltekreisausführung gemäß 5 versteht es sich, dass das Ausgangssignal 254 seine Umschaltung beendet, wenn beispielsweise das Fühlerelementausgangssignal 76a, 76b von 2 an dem Fühlerausgangssignalruhewert V_q hängen bleibt. Die Wahl der BOP- und BRP-Schwellwerte von 5 resultiert somit in einer integrierten Schaltung, welche ein Ausgangssignal liefern kann, mit welchem es möglich ist, Fehler in dem Fühlerelement 76 von 3 zu identifizieren.
Wie oben beschrieben kann bei einigen Anordnungen der Verstärker 82 von 2 so vorgespannt werden, dass dann, wenn das Fühlerelement 76 entfernt oder weggebrochen ist, das verstärkte Signal 84 sich beispielsweise nahe an null Volt verschieben kann. In diesem Falle hört das Ausgangssignal 254 (92 von 2) auf umzuschalten, was einen Fehler der integrierten Schaltung von 2 anzeigt. Das Ausgangssignal 255 kann auch sein Umschalten beenden, wenn andere Fehler, beispielsweise ein Fehler an anderen Elementen der integrierten Schaltung 60 von 2, auftreten.
Es sei nun 6 betrachtet. Eine integrierte Schaltung 280 enthält einen Leistungsschaltungsknotenpunkt 282, einen Erdungsschaltungsknotenpunkt 284 und einen Ausgangsschaltungsknotenpunkt 286. Abweichend von den integrierten Schaltungen 10 bzw. 60 von 1 bzw. von 2 liefert die integrierte Schaltung 280 ein analoges Ausgangssignal, wie noch verständlich wird.
Die integrierte Schaltung 280 enthält ein Fühlerelement 288, welches hier als Hallelement 288 dargestellt ist. Während das Fühlerelement 288 als ein Hallelement gezeigt ist, versteht es sich, dass eine Vielfalt anderer Arten von Fühlern anstelle des Hallelements 288 verwendet werden kann, einschließlich Fühlern, welche nicht auf der integrierten Schaltung 280 angeordnet sind, sondern welche mit der integrierten Schaltung 280 an anderen (nicht dargestellten) Schaltungsknotenpunkten gekoppelt sind. Andere Arten von Fühlern sind oben in Verbindung mit 1 erwähnt.
Das Fühlerelement 288 erzeugt ein differenzielles Fühlerelementausgangssignal 288a, 288b, welches, wie sich aus der nachfolgenden Diskussion ergibt, ein Selbstdiagnosesignal sein kann. Ein Schaltungsschaltkreis 290, 290b kann so gekoppelt sein, dass er ein Treibersignal 288c, 288d an das Fühlerelement 288 liefert. Der Betrieb des Schaltungsschaltkreises 288a, 288b wird weiter unten im Einzelnen beschrieben.
Die integrierte Schaltung 288 kann einen Verstärker 302 enthalten, der von einem Verstärker oder mehreren Verstärkern gebildet werden kann und welcher eine automatische Verstärkungsgradsteuerung, eine Versatzeinstellung, eine Zerhackerstabilisierung und/oder andere Signalverarbeitungsmerkmale umfassen kann oder auch nicht. Der Verstärker 302 ist so geschaltet, dass er das differenzielle Fühlersignal 288a, 288b (oder das Selbstdiagnosesignal) empfängt, und ist so ausgebildet, dass er ein verstärktes Signal 304 erzeugt.
Die integrierte Schaltung 280 kann auch einen Filter oder mehrere Filter 306 enthalten, beispielsweise Tiefpassfilter 306, welche so gekoppelt sind, dass sie das verstärkte Signal 304 empfangen, und welche so ausgebildet sind, dass sie ein gefiltertes Signal 308 erzeugen.
Die integrierte Schaltung 280 kann auch einen Verstärker 310 enthalten, welcher so gekoppelt ist, dass er das gefilterte Signal 308 empfängt, und welcher so ausgebildet ist, dass er ein Ausgangssignal 312 an dem Ausgangsschaltungsknotenpunkt 286 abgibt. Abweichend von den Schaltungen 10 und 60 nach den 1 bzw. 2 enthält die integrierte Schaltung 280 keinen Vergleicher und aus diesem Grunde ist das Ausgangssignal 312 ein analoges Ausgangssignal.
Die integrierte Schaltung 280 kann auch eine diagnostische logische Schaltung 314 enthalten, welche beispielsweise ein Oszillator ist. Der Oszillator 314 kann ein Taktsignal 316 erzeugen, das erste und zweite Zustände mit unterschiedlicher Dauer aufweist.
Die integrierte Schaltung 280 kann auch ein Schaltungsmodul 318 enthalten, welches ein invertierendes Schaltungsmodul sein kann, das so gekoppelt ist, dass es das Taktsignal 316 empfängt, und welches so ausgebildet ist, dass es ein Taktsignal 322 erzeugt, das von einem Schaltungsschaltkreis 290a, 290b aufgenommen wird.
Die integrierte Schaltung 280 kann auch einen Versatzblock (oder ein Versatzmodul) 320 enthalten, welcher bzw. welches so gekoppelt ist, dass er das Taktsignal 316 empfängt, und welcher so ausgebildet ist, dass er ein Versatzsignal 324 darbietet, das einen Versatzwert für den Verstärker 302 während eines von zwei Zuständen des Taktsignals 316 hat.
Die integrierte Schaltung 280 kann weiter eine Stromquelle 300 enthalten, welche mit dem Fühler 288 über den Schaltungsschaltkreis 290a, 290b gekoppelt ist.
Im Betrieb kann das Taktsignal 322 den Schaltungsschaltkreis 290a, 290b dazu veranlassen, eine erste Schaltposition einzunehmen, wenn sich das Taktsignal 322 in dem ersten Zustand befindet, und eine zweite Schaltposition einzunehmen, wenn sich das Schaltsignal 322 in dem zweiten Zustand befindet. In der ersten Schaltposition fließt Strom von der Stromquelle 300 über den Fühler 288 in einer Richtung, und in der zweiten Schaltposition fließt Strom von der Stromquelle 300 über den Fühler 288 in der anderen Richtung. Der Schaltungsschaltkreis 290a, 290b und der resultierende Stromflusswechsel veranlasst den Fühler 288 zur Erzeugung eines nichtinvertierten Fühlerausgangssignals 288a, 288b, wenn sich der Schaltungsschaltkreis 290a, 290b in der ersten Schaltungsposition befindet, und zur Erzeugung eines invertierten Fühlerausgangssignals 288a, 288b, wenn sich der Schaltungsschaltkreis 290a, 290b in der zweiten Schaltposition befindet. Wie oben diskutiert kann das Vorhandensein des invertierten Fühlerausgangssignals in einer Anzeige einer ordnungsgemäß funktionierenden integrierten Schaltung resultieren.
In einigen Ausführungsformen, welche weiter unten genauer in Verbindung mit 7 beschrieben werden, erzeugt das Versatzmodul 320 das Versatzsignal 324, mit einem Versatzsignalwert während nur eines der beiden Zustände des Taktsignals 316, beispielsweise während des zweiten Zustands. Das Versatzsignal 324 mit dem Versatzwert kann beispielsweise erzeugt werden, wenn der Schaltungsschaltkreis 290a, 290b die zweite Schaltposition annimmt, wobei während dieser Zeit das Fühlerelement 288 das oben beschriebene invertierte Fühlerausgangssignal 288a, 288b erzeugt. Das Versatzsignal 304 wird daher zu dem invertierten Fühlerausgangssignal 288a, 288b hinzugegeben, nicht jedoch zu dem nicht invertierten Fühlerausgangssignal 288a, 288b, welches erhalten wird, wenn sich der Schaltungsschaltkreis 290a, 290b in der ersten Schaltposition befindet.
Die integrierte Schaltung 280 kann in Anwendungen verwendet werden, bei welchen das Magnetfeld, das auf den Fühler 288 einwirkt, zu bestimmten Zeit null Gauss (oder nur das Erdmagnetfeld) ist, und irgendein anderes veränderliches Magnetfeld zu anderen Zeiten einwirkt, wie es beispielsweise durch einen Permanentmagneten erzeugt wird, der sich auf den Fühler 288 hin bewegt. Eine solche Anwendung besteht im Automobilbau, wobei die integrierte Schaltung 280 dazu dient, die Position eines Automobilteiles zu detektieren, nahe welchem sie angeordnet ist, beispielsweise einem Getriebeschalthebel, an welchem ein Permanentmagnet angeordnet ist.
Die integrierte Schaltung 280 kann auch in Anwendungen eingesetzt werden, bei welchen das auf den Sensor 288 einwirkende Magnetfeld sich zu bestimmten Zeiten in einer Richtung ändert und sich zu anderen Zeiten in der entgegengesetzten Richtung ändert, wie dies beispielsweise durch einen rotierenden Magnetring in der Nähe des Fühlerelements 288 erzeugt wird, wobei der Magnetring abwechselnd um den Umfang des Ringmagneten herum verschieden polarisierte Segmente aufweist. Eine solche Anwendung dient zum Detektieren der Drehung eines Kraftfahrzeugrads, wie es in einem Antiblockier-Bremssystem (ABS) verwendet wird.
Es sei nun auf 7 Bezug genommen. Das Diagram 340 enthält einen Vertikalmaßstab mit verschiedenen Bereichen, nämlich einem ersten Bereich (oberen Bereich) in Einheiten des Magnetfeldes in Gauss, und zweiten bis vierten Bereichen in Einheiten der Spannung in Volt. Das Diagram 340 enthält auch einen horizontalen Zeitmaßstab in willkürlichen Einheiten.
Ein Signal 342 ist repräsentativ für ein Magnetfeld, das beispielsweise auf den Fühler 288 von 6 wirkt. Das Magnetfeldsignal 342 erreicht einen Scheitel in der einen Richtung und dann einen Scheitel in der anderen Richtung usw.
Ein Signal 344 ist repräsentativ für das Differenzial-Fühlerelementausgangssignal 288a, 288b von 6 (ein nichtinvertiertes Signal), wenn der Schaltungsschaltkreis 290a, 290b von 6 in der ersten Schaltposition festgehalten ist. Ein Signal 346 ist repräsentativ für das Differenzial-Fühlerelementausgangssignal 288a, 288b von 6 (ein invertiertes Signal), wenn der Schaltungsschaltkreis 290a, 290b von 6 in der zweiten Schaltstellung festgehalten wird. Es versteht sich jedoch, dass in der integrierten Schaltung 280 von 6 keines der Signale 344 oder 346 als ein kontinuierliches Signal der dargestellten Art existiert. Das Signal 346 enthält eine kleine Versatzspannung (kaum sichtbar), wie sie durch den Versatzblock 320 von 6 erzeugt würde. Das Signal 344 enthält diese Versatzspannung nicht.
Ein Signal 348 ist repräsentativ für ein Signal, das zwischen den Signalen 344 und 346 in Entsprechung mit dem Taktsignal 316 von 6 hin- und herschaltet. Das Signal 348 ist repräsentativ für das verstärkte Signal 304 von 6, das gefilterte Signal 308 von 6 oder das Ausgangssignal 312 von 6.
Das Signal 348, welches zwischen den Signalen 344 und 346 hin- und herschaltet ist eine Anzeige für eine ordnungsgemäß funktionierende integrierte Schaltung (beispielsweise 218, 6). Im Einzelnen ist die kleine Versatzspannung, welche während der kürzeren Schaltungsdauern (beispielsweise 348a) des Signals 346 vorhanden ist, eine Anzeige für den ordnungsgemäßen Betrieb der integrierten Schaltung 280 zumindest zurück zu dem Verstärker 302. Wenn das Ausgangssignal 348 (312 von 6) keine solche Umschaltung aufweist, dann ist das Ausgangssignal 348 eine Anzeige für eine Fehlerhaftigkeit der integrierten Schaltung.
In einigen Anordnungen kann der Verstärker 302 von 6 so vorgespannt werden, dass dann, wenn das Fühlerelement 288 entfernt, oder abgebrochen ist, das ver stärkte Signal 304 sich beispielsweise nahe an null Volt verschiebt. In diesem Falle hört das Ausgangssignal 348 auf umzuschalten, was eine Anzeige für eine Fehlerhaftigkeit der integrierten Schaltung 280 von 6 ist. Das Ausgangssignal 348 kann auch seine Umschaltung im Falle von anderen Fehlern beenden, beispielsweise eine Fehlerhaftigkeit anderer Elemente der integrierten Schaltung 280 von 6.
Hier angezogene Materialien seien durch die Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hier eingeführt.
Nach der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung wird für die Fachleute auf diesem Gebiete deutlich, dass andere Ausführungsformen, welche das Konzept beinhalten, verwendet werden können. Es ist daher davon auszugehen, dass diese Ausführungsformen nicht auf die im Einzelnen hier offenbarten Ausführungsformen beschränkt sind, sondern nur eine Beschränkung durch die Definition der anliegenden Ansprüche gegeben ist.
Zusammenfassung
Eine integriere Schaltung enhält einen Fühler zur Lieferung eines Fühlerausgangssignales und eine diagnostische Schaltung, welche mit dem Fühler gekoppelt ist, um ein Selbstdiagnosesignal zu liefern. Das Selbstdiagnosesignal enthält das Fühlerausgangssignal während einer ersten Zeitdauer und ein invertiertes Fühlerausgangssignal während einer zweiten, unterschiedlichen Zeitdauer. Mit dieser Anordnung ist es wahrscheinlicher, dass eine Fehlerhaftigkeit der integrierten Schaltung detektiert werden kann.

Claims

Integrierte Schaltung, welche folgendes umfasst: einen Fühler zur Lieferung eines Fühlerausgangssignales; und eine diagnostische Schaltung, welche mit dem Fühler gekoppelt ist, um ein selbstdiagnostisches Signal zu liefern, wobei das selbstdiagnostische Signal während einer ersten Zeitdauer das Fühlerausgangssignal enthält und während einer zweiten unterschiedlichen Zeitdauer ein invertiertes Fühlerausgangssignal enthält.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, bei welcher das invertierte Fühlerausgangsignal ein Gleichstromversatzsignal enthält.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, bei welcher der Fühler einen Magnetfeldfühler enthält, welcher einen Einganganschluss und einen Ausgangsanschluss aufweist, an welchem das Fühlerausgangssignal dargeboten wird.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 1, bei welcher die diagnostische Schaltung folgendes umfasst: einen Oszillator zur Lieferung eines Oszillatorausgangssignales, das einen ersten und einen zweiten Zustand aufweist, wobei der erste und der zweite Zustand des Oszillatorausgangsignales ungleiche Zeitdauer haben; und einen Schaltungsschaltkreis, welcher mit dem Fühler und dem Oszillator gekoppelt ist, wobei der Schaltungsschaltkreis eine erste Schaltstellung annimmt, wenn das Fühlerausgangssignal den ersten Zustand hat und wobei der Schaltungsschaltkreis eine zweite Schaltstellung annimmt, wenn das Oszillatorausgangssignal in dem zweiten Zustand ist, wobei der Schaltungsschaltkreis so ausgebildet ist, dass er den Fühler dazu veranlasst, das Fühlerausgangssignal zu erzeugen, wenn der Schaltungsschaltkreis die erste Schaltstellung hat und wobei der Schaltungsschaltkreis so ausgebildet ist, dass er den Fühler dazu veranlasst, das invertierte Fühlerausgangssignal zu erzeugen, wenn der Schaltungsschaltkreis die zweite Schaltstellung hat.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 4, bei welcher der Fühler einen Magnetfeldfühler aufweist, welcher einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss aufweist, an welchem das Fühlerausgangssignal dargeboten wird.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 4, welche weiter eine Vergleicherschaltung enthält, welche so gekoppelt ist, dass sie ein Vergleicherschaltungseingangssignal entsprechend dem Selbstdiagnosesignal empfängt, wobei die Vergleicherschaltung ein Vergleicherschaltungsausgangssignal liefert, welche einen ersten Zustand in Abhängigkeit von dem Selbstdiagnosesignal hat, das als Sensorausgangssignal erzeugt wird, und wobei das Vergleicherschaltungsausgangssignal einen zweiten Zustand in Abhängigkeit von dem Selbstdiagnosesignal hat, das als das invertierte Fühlersignal erzeugt wird.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 6, bei welcher die Vergleicherschaltung einen ersten Schwellwert und einen zweiten Schwellwert hat, wobei ein Unterschied zwischen dem ersten Schwellwert und dem zweiten Schwellwert einer Hysterese entspricht.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 7, bei welcher der Fühler einen Magnetfeldfühler umfasst, welcher einen Ausgangsanschluss aufweist, an welchem das Fühlerausgangssignal dargeboten wird.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 7, bei welcher der erste Schwellwert und der zweite Schwellwert eine erste Schwellwertgröße bzw. eine zweite Schwellwertgröße in Abhängigkeit von dem Oszillatorausgangssignal annehmen, welches sich in dem ersten Zustand befindet, und wobei der erste Schwellwert und der zweite Schwellwert eine dritte Schwellwertgröße bzw. eine vierte Schwellwertgröße in Abhängigkeit von dem Oszillatorausgangssignal annehmen, das den zweiten Zustand hat, wobei die dritte Schwellwertgröße und die vierte Schwellwertgröße durch Spiegelung der ersten Schwellwertgröße bzw. der zweiten Schwellwertgröße an einem vorbestimmten Gleichstromwert erzeugt werden, um erste und zweite Zwischenschwellwertgrößen zu erhalten und dann die ersten und zweiten Zwischenschwellwertgrößen auszutauschen.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 7, bei welcher die Vergleicherschaltung außerdem einen Steuerschaltungsknotenpunkt enthält, der so gekoppelt ist, das er das Oszillatorausgangssignal aufnimmt, wobei der erste und der zweite Schwellwert erste bzw. Schwellwertgrößen in Abhängigkeit davon annehmen, dass das Oszillatorausgangssignal den ersten Zustand hat, und wobei der erste und der zweite Schwellwert die dritte bzw. vierte Schwellwertgröße in Abhängigkeit davon annehmen, dass das Oszillatorausgangssignal den zweiten Zustand hat.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 10, bei welcher der Fühler einen Magnetfeldfühler enthält, welcher einen Ausgangsanschluss aufweist, an welchem das Fühlerausgangssignal dargeboten wird.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 10, bei welcher das Fühlerausgangssignal einen Fühlerausgangssignalruhewert aufweist, wobei die erste Schwellwertgröße ein erste vorbestimmte Betrag oberhalb des Fühlerausgangssignalruhewertes ist, wobei die zweite Schwellwertgröße ein zweiter vorbestimmter Betrag oberhalb des Fühlerausgangssignalruhewertes ist, wobei die dritte Schwellwertgröße annähernd dem zweiten vorbestimmten Betrag unterhalb des Fühlerausgangssignalruhewertes ist und wobei die vierte Schwellwertgröße annähernd dem ersten vorbestimmten Betrag unterhalb des Fühlerausgangssignalruhewertes ist.
Schaltungsverfahren in einer integrierten Schaltung, welches folgendes umfasst: Erzeugen eines Fühlerausgangssignales von einem Fühler; und Erzeugen eines Selbstdiagnosesignales, welches ein Fühlerausgangssignal während einer ersten Zeitdauer enthält und welches ein invertiertes Fühlerausgangssignal während einer zweiten unterschiedlichen Zeitdauer enthält.
Verfahren nach Anspruch 13, welches weiter das Hinzufügen eines Gleichstromversatzsignales zu dem invertierten Fühlersignal enthält.
Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem der Fühler einen Magnetfeldfühler aufweist, welcher einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss aufweist, an welchem das Fühlerausgangssignal dargeboten wird.
Verfahren nach Anspruch 13, bei welchem das Erzeugen des selbstdiagnostischen Signales folgendes umfasst: Erzeugen eines Oszillatorausgangsignales von einem Oszillator mit einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand, wobei der erste und der zweite Zustand des Oszillatorausgangssignales ungleiche Zeitdauer aufweisen; und Übermitteln des Oszillatorausgangssignales zu einem Schaltungsschaltkreis, welcher mit dem Fühler und dem Oszillator gekoppelt ist, wobei der Schaltungsschaltkreis eine erste Schaltstellung annimmt, wenn das Oszillatorausgangssignal den ersten Zustand hat, und wobei der Schaltungsschaltkreis eine zweite Schaltstellung annimmt, wenn das Oszillatorausgangssignal den zweiten Zustand hat; Erzeugen des Fühlerausgangssignales, wenn der Schaltungsschaltkreis die erste Schaltstellung hat; und Erzeugen des invertierten Fühlerausgangssignales, wenn der Schaltungsschaltkreis die zweite Schaltstellung hat.
Verfahren nach Anspruch 16, bei welchem der Fühler einen Magnetfeldfühler umfasst, welcher einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss aufweist, an welchem das Fühlerausgangssignal dargeboten wird.
Verfahren nach Anspruch 16, welches weiter folgendes umfasst: Erzeugen erster und zweiter Schwellwerte, wobei eine Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Schwellwert einer Hysterese entspricht; Vergleichen eines dem Selbstdiagnosesignal entsprechenden Signales mit dem ersten und dem zweiten Schwellwert; und Erzeugen eines Vergleicherausgangssignales in Entsprechung mit dem Vergleich, wobei das Vergleichsausgangssignal einen ersten Zustand in Abhängigkeit von dem Selbstdiagnosesignal hat, das als Fühlerausgangssignal geliefert wird, und wobei das Vergleicherausgangssignal einen zweiten Zustand in Abhängigkeit von dem Selbstdiagnosesignal hat, das als invertiertes Fühlerausgangssignal dargeboten wird.
Verfahren nach Anspruch 18, bei welchem der Fühler einen Magnetfeldfühler enthält, welcher einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss aufweist, an welchem das Fühlerausgangssignal dargeboten wird.
Verfahren nach Anspruch 18, bei welchem die Erzeugung des ersten und des zweiten Schwellwertes folgendes umfasst: Erzeugen des ersten und zweiten Schwellwertes mit der ersten bzw. zweiten Schwellwertgröße in Abhängigkeit von dem Oszillatorausgangssignal, welches sich in dem ersten Zustand befindet; und Erzeugen des ersten und zweiten Schwellwertes mit der dritten bzw. vierten Schwellwertgröße in Abhängigkeit von dem Oszillatorausgangssignal, welches den zweiten Zustand hat, wobei die Erzeugung der dritten und vierten Schwellwertgrößen folgendes umfasst: Spiegeln der ersten und zweiten Schwellwertgrößen an einem vorbestimmten jeweiligen Gleichstromwert, um erste und zweite Zwischenschwellwertgrößen zu erhalten; und Austauschen der ersten und zweiten Zwischenschwellwertgrößen.
Verfahren nach Anspruch 18, bei welchem die Erzeugung des ersten und zweiten Schwellwertes folgendes umfasst: Erzeugen des ersten und zweiten Schwellwertes mit der ersten bzw. zweiten Schwellwertgröße in Abhängigkeit von dem Oszillatorausgangssignal, welches den ersten Zustand hat; und Erzeugen des ersten und zweiten Schwellwertes mit der dritten bzw. vierten Schwellwertgröße in Abhängigkeit von dem Oszillatorausgangssignal, welches den zweiten Zustand hat.
Verfahren nach Anspruch 21, bei welchem der Fühler einen Magnetfeldfühler enthält, welcher einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss aufweist, an welchem das Fühlerausgangssignal dargeboten wird.
Verfahren nach Anspruch 21, bei welchem das Fühlerausgangssignal einen Fühlerausgangssignalruhewert aufweist und bei welchem die Erzeugung des ersten und zweiten Schwellwertes folgendes umfasst: Erzeugen der ersten Schwellwertgröße in einem ersten vorbestimmten Betrag oberhalb des Fühlerausgangssignalruhewertes; Erzeugen der zweiten Schwellwertgröße in einem zweiten vorbestimmten Betrag oberhalb des Fühlerausgangssignalruhewertes; Erzeugen der dritten Schwellwertgröße annähernd gleich dem zweiten vorbestimmten Betrag unterhalb des Fühlerausgangssignalruhewertes; und Erzeugen der vierten Schwellwertgröße annährend gleich dem ersten vorbestimmten Betrag unterhalb des Fühlerausgangssignalruhewertes.