DE112008001889T5

DE112008001889T5 - Integrierte Schaltung mit eingebauten Selbstprüfungseigenschaften

Info

Publication number: DE112008001889T5
Application number: DE112008001889T
Authority: DE
Inventors: Washington Lamar; Glenn A. Forrest
Original assignee: Allegro Microsystems Inc
Current assignee: Allegro Microsystems Inc
Priority date: 2007-07-18
Filing date: 2008-06-16
Publication date: 2010-05-20
Also published as: JP2010533864A; JP5300091B2; WO2009012006A1; JP2013140184A; JP5436708B2; US7694200B2; US20090024889A1

Abstract

Verfahren für die eingebaute Selbstprüfung in einer integrierten Schaltung, welches Folgendes umfasst:
Übertragen eines Steuersignals für die eingebaute Selbstprüfung zu der integrierten Schaltung;
Erzeugen eines analogen Selbstprüfungssignals oder mehrerer analoger Selbstprüfungssignale innerhalb der integrierten Schaltung; und
Ankoppeln des einen analogen Selbstprüfungssignals oder der mehreren analogen Selbstprüfungssignale an jeweils einen Versatzsteuer-Schaltungsknotenpunkt oder mehrerer Versatzsteuer-Schaltungsknotenpunkte innerhalb der integrierten Schaltung in Abhängigkeit von der Übertragung.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein integrierte Schaltungen und im Einzelnen integrierte Schaltungen mit eingebauten Selbstprüfungseigenschaften.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Annäherungsdetektoren zum Detektieren ferromagnetischer Gegenstände sind schon bekannt. In Annäherungsdetektoren wird das magnetische Feld, das dem ferromagnetischen Gegenstand zugeordnet ist, durch einen Magnetfeld-/Spannungswandler (hier auch als ein Magnetfeld-Fühlerelement bezeichnet), beispielsweise ein Hallelement oder ein magnetoresitives Element detektiert, welches ein Signal (d. h., ein Magnetfeldsignal) proportional zu einem detektierten Magnetfeld liefert.
Einige Annäherungsdetektoren liefern lediglich ein Ausgangssignal, welches die Nähe des ferromagnetischen Artikels repräsentiert. Andere Annäherungsdetektoren, d. h., Rotationsdetektoren, liefern ein Ausgangssignal entsprechend der Annäherung und Entfernung jedes Zahnes eines rotierenden ferromagnetischen Zahnrades oder jedes Segmentes eines segmentierten Ringmagneten, welcher Segmente abwechselnder Polarität aufweist. Der Annäherungsdetektor (Rotationsdetektor) verarbeitet das Magnetfeldsignal zur Erzeugung eines Ausgangssignals, welches seinen Zustand jedes Mal ändert, wenn das Magnetfeldsignal entweder einen Scheitelwert (positiven oder negativen Scheitelwert) erreicht oder einen Schwellwertpegel überkreuzt. Aus diesem Grunde ist das Ausgangssignal, welches eine Flankengeschwindigkeit oder Periode aufweist, mindestens eine Anzeige einer Drehung und einer Drehgeschwindigkeit des ferromagnetischen Zahnrades oder des Magnetrings.
In einer Art eines Annäherungsdetektors (Rotationsdetektors), welche manchmal als Scheitelwert-Zu-Scheitelwert-Prozentualdetektor (oder Schwellwertdetektor) bezeichnet wird, ist ein Schwellwertpegel gleich einem Prozentsatz des Magnetfeldsignals von Scheitel zu Scheitel. Ein solcher Scheitelwert-Zu-Scheitelwert-Prozentualdetektor ist in dem US-Patent 5,917,320 mit dem Titel „Detektierung der Bewegung magnetischer Gegenstände unter periodischer Anpassung eines Detektierungsschwellwertes”, übertragen an den Inhaber der vorliegenden Erfindung und hier durch Bezugnahme eingeführt, beschrieben.
Eine andere Art eines Annäherungsdetektors (Rotationsdetektors), welche manchmal als ein neigungsaktivierter Detektor oder als ein scheitelwertbezogener Detektor (oder Scheitelwertdetektor) bezeichnet wird, ist in dem US-Patent 6,091,239 mit dem Titel „Detektierung der Bewegung magnetischer Gegenstände mit einem scheitelwertbezogenen Schwellwertdetektor”, welches auf den Inhaber der vorliegenden Erfindung übertragen ist, beschrieben. Ein anderer derartiger scheitelwertbezogener Annäherungsdetektor ist in dem US-Patent 6,693,419 mit dem Titel „Annäherungsdetektor”, welches auf den Inhaber der vorliegenden Erfindung übertragen ist und hier durch Bezugnahme eingeführt wird, beschrieben. Wieder ein anderer solcher scheitelwertbezogener Annäherungsdetektor ist in dem US-Patent 7,199,579 mit dem Titel „Annäherungsdetektor”, beschrieben, welches auf den Inhaber der vorliegenden Erfindung übertragen ist und hier durch Bezugnahme eingeführt sei. In dem scheitelwertbezogenen Annäherungsdetektor unterscheidet sich das Schwellwertsignal von den positiven und negativen Scheitelwerten (d. h., den Scheitelwerten und den Tälern) des Magnetfeldsignals durch einen vorbestimmte Größe. Somit ändert bei dieser Art eines Annäherungsdetektors das Ausgangssignal den Zustand, wenn das Magnetfeldsignal sich von einem Scheitelwert oder einem Tal durch die Größe entfernt.
Es versteht sich, dass da der oben beschriebene Scheitelwert-Zu-Scheitelwert-Prozentualdetektor und der oben erwähnte scheitelwertbezogene Detektor beide Schaltungen aufweisen, welche die positiven und negativen Scheitelwerte eines Magnetfeldsignals identifizieren können, der Scheitelwert-Zu-Scheitelwert-Prozentualdetektor und der scheitelwertbezogene Detektor beide eine Scheitelwertdetektorschaltung enthalten, welche dazu ausgebildet ist, einen positiven Scheitelwert und einen negativen Scheitelwert des Magnetfeldsignals zu detektieren. Jeder Detektor verwendet jedoch die Scheitelwerte in unterschiedlicher Weise.
Um genau die positiven und negativen Scheitelwerte eines Magnetfeldsignals zu detektieren, sind einige Annäherungsdetektoren, d. h., Rotationsdetektoren, in der Lage, zumindest einen Teil des Magnetfeldsignals zu verfolgen. Zu diesem Zwecke kann ein Digital-/Analog-Umformer oder können mehrere Digital-/Analog-Umformer (DACs) verwendet werden, um ein Verfolgungssignal zu erzeugen, welches das Magnetfeldsignal verfolgt. Beispielsweise werden in den oben erwähnten US-Patenten 5,917,320 und 6,091,239 zwei DACs verwendet, nämlich einer (PDAC) zum Detektieren der positiven Scheitelwerte des Magnetfeldsignals und ein anderer (NDAC) zum Detektieren der negativen Scheitelwerte des Magnetfeldsignals.
Einige Annäherungsdetektoren sind so ausgebildet, dass sie eine Vibration identifizieren können, beispielsweise entweder eine Rotationsvibration oder eine lineare Vibration eines Zahnrades oder eines Ringmagneten, wobei die Vibration Signale von einem Magnetfeldfühlerelement (Magnetfeldsignale) erzeugen kann, welche ähnlich Signalen erscheinen, welche während einer Rotation des Zahnrades oder Ringmagneten im Normalbetrieb erzeugt würden. Annäherungsdetektoren mit Vibrationsprozessoren, welche eine Vibration detektieren können, sind in der US-Patentanmeldung Nr. 10/942,577, eingereicht am 16. September 2004, mit dem Titel „Verfahren und Einrichtung zur Vibrationsdetektierung” und in der US-Patentanmeldung Nr. 11/085,648, eingereicht am 21. März 2005, mit dem Titel „Annäherungsdetektor mit einer sequentiellen Flusszustandsmaschine” beschrieben, wobei beide Anmeldungen auf den Inhaber der vorliegenden Erfindung übertragen sind und hier durch Bezugnahme eingeführt seien.
Wie bekannt ist, haben einige integrierte Schaltungen eingebaute Selbstprüfungseigenschaften (BIST). Eine eingebaute Selbstprüfungseigenschaft ist eine Funktion, welche sämtliche oder einen Teil der internen Funktionalität einer integrierten Schaltung verwirklichen kann. Einige Arten von integrierten Schaltungen haben eingebaute Selbstprüfungsschaltungen, welche direkt auf dem integrierten Schaltungschip gebildet sind. Typischerweise wird die eingebaute Selbstprüfung durch äußere Maßnahmen, beispielsweise ein Signal, aktiviert, das von außerhalb der integrierten Schaltung zu entsprechend zugeordneten Stiften oder Anschlüssen auf der integrierten Schaltung geliefert wird. Beispielsweise kann eine integrierte Schaltung, welche einen Speicherbereich aufweist, eine eingebaute Selbstprüfungsschaltung enthalten, welche durch ein Selbstprüfungssignal aktiviert wird, das von außerhalb der integrierten Schaltung zugeführt wird. Die eingebaute Selbstprüfungsschaltung kann den Speicherbereich der integrierten Schaltung in Abhängigkeit von dem Selbstprüfungssignal prüfen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung verwendet einen Versatzsteuerungs-Schaltungsknotenpunkt und Versatzfunktionen bei einer integrierten Schaltung, um ein Signal der eingebauten Selbstprüfung zu übertragen und zu verteilen. Das Signal der eingebauten Selbstprüfung kann in Wettstreit mit Signalen innerhalb der integrierten Schaltung während des Normalbetriebs treten und/oder das Signal der eingebauten Selbstprüfung kann andere Signaleigenschaften aufweisen, die repräsentativ für Signale sind, die von den Signalen innerhalb der integrierten Schaltung während des Normalbetriebs verschieden sind.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Verfahren der eingebauten Selbstprüfung in einer integrierten Schaltung die Übertragung eines Steuersignals der eingebauten Selbstprüfung an die integrierte Schaltung, die Erzeugung eines analogen Selbstprüfungssignals oder mehrerer analoger Selbstprüfungssignale innerhalb der integrierten Schaltung und die Kopplung des einen analogen Selbstprüfungssignals oder der mehreren analogen Selbstprüfungssignale an jeweils einen oder mehrere Versatzsteuerungs-Schaltungsknotenpunkte innerhalb der integrierten Schaltung in Abhängigkeit von der genannten Übertragung.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine integrierte Schaltung einen Generator für eingebaute Selbstprüfungssignale oder mehrere Genera toren für eingebaute Selbstprüfungssignale zur Erzeugung jeweils eines digitalen Selbstprüfungssignals oder mehrerer digitaler Selbstprüfungssignale. Die integrierte Schaltung enthält auch einen Digital-/Analog-Umformer oder mehrere Digital-/Analog-Umformer, welche jeweils mit einem Generator für eingebaute Selbstprüfungssignale oder mehreren Generatoren für eingebaute Selbstprüfungssignale gekoppelt ist bzw. sind, wobei der eine Digital-/Analog-Umformer oder die mehreren Digital-/Analog-Umformer zur Erzeugung eines jeweiligen einen analogen Selbstprüfungssignals oder der mehreren analogen Selbstprüfungssignale in Abhängigkeit von dem einen digitalen Selbstprüfungssignal oder den mehreren digitalen Selbstprüfungssignalen dienen. Die integrierte Schaltung enthält auch einen Steuerungs-Schaltungsknotenpunkt für die eingebaute Selbstprüfung zur Aufnahme eines Steuersignals der eingebauten Selbstprüfung. Die integrierte Schaltung enthält auch einen Versatzsteuerungs-Schaltungsknotenpunkt oder mehrere Versatzsteuerungs-Schaltungsknotenpunkte, welche so gekoppelt sind, dass sie jeweils das eine analoge Selbstprüfungssignal oder die mehreren analogen Selbstprüfungssignale in Abhängigkeit von dem Steuersignal für die eingebaute Selbstprüfung empfangen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehenden Merkmale der Erfindung sowie diese selbst werden noch vollumfänglicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Zeichnungen verständlich, in welchen:
1 ein Blockschaltbild ist, welches eine integrierte Schaltung mit einem Signalgenerator für die eingebaute Selbstprüfung (BIST) zeigt;
2 ein Blockschaltbild ist, welches eine andere integrierte Schaltung darstellt, welche einen Signalgenerator für die eingebaute Selbstprüfung (BIST) aufweist;
3 ein Blockschaltbild wiedergibt, welches wiederum eine andere integrierte Schaltung zeigt, welche zwei Signalgeneratoren für die eingebaute Selbstprüfung (BIST) enthält;
4 ein Blockschaltbild ist, welches einen Signalgenerator für die eingebaute Selbstprüfung (BIST) darstellt, welcher in den integrierten Schaltungen nach den 1 bis 3 verwendet werden kann;
4A ein Blockschaltbild darstellt, welches einen anderen Signalgenerator für die eingebaute Selbstprüfung (BIST) darstellt, der in den integrierten Schaltungen nach den 1 bis 3 verwendet werden kann;
4B ein Blockschaltbild ist, welches wieder einen anderen Signalgenerator für die eingebaute Selbstprüfung (BIST) zeigt, der in den integrierten Schaltungen nach den 1 bis 3 verwendet werden kann; und
4C ein Blockschaltbild ist, welches abermals einen anderen Signalgenerator für die eingebaute Selbstprüfung (BIST) zeigt, der in den integrierten Schaltungen nach den 1 bis 3 verwendbar ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Vor der Beschreibung der vorliegenden Erfindung seien einige einführende Konzepte und Terminologien erläutert. Gemäß dem hier geübten Gebrauch dient der Ausdruck „digital” zur Beschreibung eines numerisch dargestellten Signals. Das Digitalsignal kann ein binäres Signal mit einem oder mehreren „Bits” sein, wobei jedes Bit zwei Zustände hat oder es kann sich um ein nicht-binäres Signal handeln, welches eines oder mehrere „Bits” hat, von denen jedes Bit mehr als zwei Zustände hat.
Es sei auf 1 Bezug genommen. Eine integrierte Schaltung 10 enthält ein Magnetfeld-Fühlerelement 12. Das Magnetfeld-Fühlerelement 12 kann eines aus einer Vielzahl von Arten von Magnetfeld-Fühlerelementen sein, einschließlich, jedoch nicht im beschränkenden Sinne, einem Halleffektelement und einem magnetoresitiven Element. Das Magnetfeld-Fühlerelement 12 erzeugt ein Fühlerelementausgangssignal 14a, 14b (oder, einfacher gesagt ein Fühlerausgangssignal), welches vorliegend als ein differenzielles Fühlerausgangssignal 14a, 14b dargestellt ist.
Die integrierte Schaltung kann auch einen Vorverstärker 16 enthalten, welches so beschaltet ist, dass er das Fühlerausgangssignal 14a, 14b aufnimmt, und welcher so ausgebildet ist, dass er ein verstärktes Signal 18 erzeugt, welches auch manchmal als ein Magnetfeldsignal bezeichnet wird. Die integrierte Schaltung 10 kann auch eine Summationsschaltung 20 enthalten, welche so geschaltet ist, dass sie das verstärkte Signal 18 aufnimmt. Die Summationsschaltung oder Additionsschaltung 20 ist so ausgebildet, dass sie ein Summationssignal 22 erzeugt. Die integrierte Schaltung 10 kann auch einen Vergleicher 24 (oder in einer anderen Anordnung einen Verstärker 24) enthalten, welcher so geschaltet ist, dass er das Summationssignal 22 aufnimmt und welcher so ausgebildet ist, dass er ein Ausgangssignal 26 erzeugt.
Die integrierte Schaltung 10 kann auch eine primäre Versatzsteuereinrichtung 30 enthalten, welche so ausgebildet ist, dass sie ein Versatzsignal 32 erzeugt. Die integrierte Schaltung 10 kann auch einen Signalgenerator 42 für eine eingebaute Selbstprüfung (BIST) enthalten, welcher so ausgebildet ist, dass er ein digitales Selbstprüfungssignal 44 erzeugt. Die integrierte Schaltung 10 kann auch eine logische Schaltung 34 enthalten, welche hier in Gestalt eines Multiplexers 34 dargestellt ist, welche so ausgebildet ist, dass sie das Versatzsignal 32 und das digitale Selbstprüfungssignal 44 empfängt und so ausgebildet ist, dass sie ein Multiplexerausgangssignal 36 in Form des digitalen Selbstprüfungssignals 44 und/oder des Versatzsignals 32 erzeugt. Die Auswahl darüber, ob das digitale Selbstprüfungssignal 44 oder das Versatzsignal 32 das Multiplexerausgangssignal 36 bilden soll, wird durch den Zustand eines Steuersignal 48 für die eingebaute Selbstprüfung getroffen, welches an einem Steuerschaltungsknotenpunkt oder Anschlussstift 50 für die eingebaute Selbstprüfung empfangen wird und an einen Steueranschluss 34a am Multiplexer 34 übertragen wird.
Die integrierte Schaltung 10 kann auch einen Digital/Analog-Umfomer 38 empfangen, welcher so geschaltet ist, dass er das Multiplexerausgangssignal 36 empfängt, welches entweder das digitale Selbstprüfungssignal 44 oder das Versatzsignal 32 ist. Der Digital-/Analog-Umformer 38 ist so ausgebildet, dass er ein analoges Selbstprüfungssignal 40 in Abhängigkeit vom Empfang des digitalen Selbstprüfungssignals 44 erzeugt. Die Summationsschaltung 20 ist weiter so geschaltet, dass sie das analoge Selbstprüfungssignal 40 an einem Versatzsteueranschluss 20a empfängt und das analoge Selbstprüfungssignal 40 mit dem verstärkten Signal 18 aufsummiert, um das Summationssignal 22 zu liefern.
Wie oben beschrieben dient der Steuerschaltungsknotenpunkt (oder Anschlussstift) 50 für die eingebaute Selbstprüfung zum Empfang des Steuersignals 48 für die eingebaute Selbstprüfung und zur Übertragung des Steuersignals 48 für die Selbstprüfung an den Steuerschaltungsknotenpunkt 34a des Multiplexers 34 und auch an den Steuerschaltungsknotenpunkt 42a des Signalgenerators 42 für die eingebaute Selbstprüfung. Das Steuersignal 48 für die eingebaute Selbstprüfung kann mindestens zwei Zustände haben, beispielsweise einen hohen Signalzustand und einen niedrigen Signalzustand.
In einem normalen Betriebsmodus ohne Selbstprüfung ermöglicht es der Multiplexer 34 in Abhängigkeit von einem der Zustände des Steuersignals 48 für die eingebaute Selbstprüfung, beispielsweise in Abhängigkeit von einem hohen Zustand dem Versatzsignal 32, zu dem Digital-/Analog-Umformer 38 zu kommen. In diesem Betriebsmodus ist das Signal 40 lediglich ein analoges Versatzsignal, welches durch die primäre Versatzsteuereinrichtung 30 ausgewählt ist, um das Summationssignal 22 auf eine gewünschte Gleichspannung zu zentrieren.
Im Selbstprüfbetrieb kann der Signalgenerator 42 für die eingebaute Selbstprüfung in Abhängigkeit von einem anderen Zustand des Steuersignals 48 für die eingebaute Selbstprüfung, beispielsweise einem niedrigen Signalzustand, damit beginnen, dass digitale Selbstprüfungssignal 44 zu erzeugen. Auch kann in Abhängigkeit von demselben Signalzustand des Selbstprüfungssteuersignals 48 der Multiplexer Signal wege schalten, um es dem digitalen Selbstprüfungssignal 44 zu ermöglichen zu dem Digital-/Analog-Umformer 38 zu gelangen, nämlich anstelle von oder zusätzlich zu dem Versatzsignal 32.
In Abhängigkeit davon erzeugt der Digital-/Analog-Umformer 38 das analoge Selbstprüfungssignal 40. In anderen Anordnungen erzeugt der Signalgenerator 42 für die eingebaute Selbstprüfung das digitale Selbstprüfungssignal 44 kontinuierlich unabhängig von dem Signalzustand des Steuersignals 48 für die eingebaute Selbstprüfung, doch wird das digitale Selbstprüfungssignal 44 an dem Digital-/Analog-Umformer 38 nur in Entsprechung mit dem Signalzustand des Steuersignals 48 für die eingebaute Selbstprüfung empfangen. In einigen Anordnungen wird die Versatzsteuereinrichtung 30 nicht verwendet, in welchem Falle der Multiplexer 44 durch einen elektronischen Schalter ersetzt werden kann.
Zwar ist die Summationsschaltung 20 so ausgebildet, dass sie während der eingebauten Selbstprüfung sowohl das analoge Selbstprüfungssignal 40 als auch das verstärkte Signal 18 empfängt, doch kann das verstärkte Signal 18 geringen oder gar keinen Signalinhalt haben, d. h. es kann ein Gleichstromsignal sein. Das verstärkte Signal 18, (d. h. das Magnetfeldsignal) kann jedoch auch Wechselstrom-Signalkomponenten während der eingebauten Selbstprüfung haben.
In einigen Ausführungen kann das analoge Selbstprüfungssignal 40 ein Signal sein, welches im Wettstreit mit einem Magnetfeldsignal 18 steht, welches die integrierte Schaltung 10 bei normalen Betrieb in Gegenwart eines Magnetfeldes erzeugt, entweder als Gleichstromsignal oder als Wechselstromsignal. Aus diesem Grunde kann das analoge Selbstprüfungssignal 40 Teile der integrierten Schaltung 10 in einer Weise prüfen, in welcher die betreffenden Teile tatsächlich verwendet werden.
In anderen Ausführungen kann das analoge Selbstprüfungssignal 40 irgendein Signal sein, welches besondere Aspekte der integrierten Schaltung 10 zur Darstellung bringt. Beispielsweise kann das analoge Selbstprüfungssignal 40 eine maximale oder minimale Signalamplitude umfassen, welche repräsentativ für einen Amplitudenbereich des Magnetfeldsignals 18 sind, das die integrierte Schaltung 10 erwartungsgemäß erzeugt. Gemäß einem anderen Beispiel kann das analoge Selbstprüfungssignal 40 eine Frequenzkomponente enthalten, welche repräsentativ für einen Frequenzbereich des Magnetfeldsignales 18 ist, das die integrierte Schaltung 10 erwartungsgemäß erzeugt. Gemäß einem anderen Beispiel kann das analoge Selbstprüfungssignal 40 Störkomponenten oder Rauschkomponenten enthalten, welche repräsentativ für eine Phasenstörung oder eine Amplitudenstörung sind.
Durch Beobachten des Ausgangssignals 26, während das analoge Selbstprüfungssignal 40 zumindest teilweise durch das digitale Selbstprüfungssignal 44 dargeboten wird, kann bestimmt werden, ob die integrierte Schaltung 10 ordnungsgemäß funktioniert oder ob die integrierte Schaltung 10 eine Fehlerhaftigkeit aufweist.
Der Signalgenerator 42 für die eingebaute Selbstprüfung kann das digitale Selbstprüfungssignal 44 erzeugen, was in einem analogen Selbstprüfungssignal 44 mit einem Aspekt resultiert, beispielsweise einer Frequenz oder einer Amplitude oder es kann das analoge Selbstprüfungssignal 40 mit einer Mehrzahl von Aspekten erzeugt werden, nämlich einem nach dem anderen oder zusammen gleichzeitig. Beispielsweise kann der Signalgenerator 42 für die eingebaute Selbstprüfung das analoge Selbstprüfungssignal 40 mit einer Mehrzahl von Frequenzen erzeugen, welche jeweils unterschiedliche Amplitude haben oder welche dieselbe Amplitude haben. In einigen Ausführungen kann der Signalgenerator 42 für die eingebaute Selbstprüfung auch das analoge Selbstprüfungssignal 40 mit Störungen erzeugen, entweder mit Phasenstörungen oder mit Amplitudenstörungen oder mit beiden Störungen.
Während einer Phase der eingebauten Selbstprüfung kann der Signalgenerator 42 für die eingebaute Selbstprüfung das digitale Selbstprüfungssignal 44 und somit das analoge Selbstprüfungssignal 40 und somit weiter das Summationssignal 22 so erzeugen, dass sie eine Signalcharakteristik entsprechend dem Magnetfeldsignal 18 haben, das erzeugt wird, wenn das Fühlerelement 12 sich unter dem Einfluß eines Magnetfeldes während des Normalbetriebs befindet. Aus diesem Grunde kann der Signalgenerator 42 für die eingebaute Selbstprüfung das analoge Selbstprüfungssignal 40 so erzeu gen, dass es im Wettstreit mit dem Normalbetrieb der integrierten Schaltung 10 steht, wenn diese sich in der Gegenwart des Magnetfeldes befindet. Beispielsweise kann die Signalcharakteristik repräsentativ für einen ferromagnetischen Gegenstand in der Nähe des Magnetfeld-Fühlerelementes 12 sein. Zu diesem Zwecke kann das analoge Selbstprüfungssignal 40 im Wesentlichen ein Gleichstromsignal oder ein sich langsam änderndes Signal sein. Gemäß einem anderen Beispiel kann die Signalcharakteristik repräsentativ für eine Drehung des ferromagnetischen Gegenstandes, beispielsweise eines rotierenden Zahnrades oder eines segmentierten Ringmagnetes in der Nähe des Magnetfeld-Fühlelementes 12 sein. Zu diesem Zwecke kann das analoge Selbstprüfungssignal 40 ein Wechselstromsignal sein. Gemäß einem anderen Beispiel kann die Signalcharakteristik repräsentativ für eine Vibration sein, beispielsweise eine Drehvibration oder eine lineare Vibration des Zahnrades oder des Ringmagneten. Für diesen Zwecke kann das analoge Selbstprüfungssignal 40 eine Phasenänderung enthalten, beispielsweise eine Phasenstörung und/oder eine Amplitudenmodulation, etwa eine Amplitudenstörung.
Es sei nun auf 2 Bezug genommen, in welcher gleiche Bauteile wie in 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Eine integrierte Schaltung 60 kann die Gestalt eines Rotationsfühlers haben, welcher in einigen Anwendungsfällen sich in der Nähe eines drehenden Zahnrades 86 befindet, das Zähne 86a–86 aufweist. In einigen anderen Anwendungen jedoch befindet sich die integrierte Schaltung 60 vielmehr in der Nähe eines segmentierten Ringmagnetes mit abwechselnd polarisierten Segmenten um seinen Umfang herum.
Die integrierte Schaltung 60 kann einen Schwellwertdetektor 78 und/oder einen Scheitelwertdetektor 80 enthalten, welche beide so geschaltet sind, dass sie ein Signal 72 aufnehmen, das eine verstärkte oder gepufferte Version eines Summationssignales 70 ist und welches daher hier als ein gepuffertes Summationssignal 72 bezeichnet wird. Das Summationssignal 70 ist gleich oder ähnlich dem Summationssignal 22 nach 1 Wie jedoch aus der nachfolgenden Diskussion deutlich wird, kann das Summationssignal 70 auch unterschiedliche Signalcharakteristiken gegenüber dem Summationssignal 22 haben.
Der Schwellwertdetektor 74 ist so ausgebildet, dass er ein Ausgangssignal 76 erzeugt, und der Scheitelwertdetektor ist so ausgebildet, dass er ein Ausgangssignal 82 erzeugt, wobei beide Signale Rechteckwellen sein können, wie weiter unter genauer ausgeführt wird. Ein Ausgangs-Protokollprozessor 78 kann die Ausgangssignale 76, 82 kombinieren, um ein Ausgangssignal 84 von der integrierten Schaltung 60 zu erzeugen. Das Ausgangssignal 84 kann ebenfalls eine Rechteckwelle mit einer Frequenz sein, welche gleich der Frequenz eines Wechselstrom-Magnetfeldes ist, welches von dem Magnetfeld-Fühlerelement 12 aufgrund einer Rotation des Zahnrades 86 detektiert wird.
Es versteht sich insbesondere im Hinblick auf die oben erwähnten Patente und Patentanmeldungen, dass die integrierte Schaltung 60 beispielsweise eine Rotation des Zahnrades 86 detektieren kann. Im Wesentlichen sind die Ausgangssignale 76 und 82 sowie das Ausgangssignal 84 Rechteckwellen, wenn der Magnetfeldfühler sich in der Nähe des rotierenden Zahnrades 86 befindet. Jede Ausgangssignal-Rechteckwelle hat eine Frequenz, welche mit der Frequenz in Beziehung steht, mit welcher die Zahnradzähne 86a–86c an dem Magnetfeldsensor 12 vorbei laufen.
Wie oben beschrieben sind die Schwellwertdetektoren und Scheitelwertdetektoren bekannt. Während einer normalen Betriebsweise ohne Selbstprüfung ist das gepufferte Summationssignal 72 repräsentativ für ein Wechselstrom-Magnetfeldsignal 18, und das Ausgangssignal 82, welches durch den Schwellwertdetektor 80 erzeugt wird, hat Flanken, welche im allgemeinen ausgerichtet auf die positiven und negativen Scheitelwerte des gepufferten Summationssignals 72 sind, d. h., ausgerichtet auf die positiven und negativen Scheitelwerte des Magnetfeldsignals 18. Im Gegensatz hierzu hat das Ausgangssignal 76, welches durch den Schwellwertdetektor 74 erzeugt wird, Flaken, die im allgemeinen ausgerichtet auf einen Schwellwert oder zwei Schwellwerte sind, welche durch das gepufferte Summationssignal 72 überkreuzt werden.
Die integrierte Schaltung 60 kann auch einen Signalgenerator 62 für die eingebaute Selbstprüfung enthalten, welcher so ausgebildet ist, dass er ein digitales Selbstprüfungssignal 46 erzeugt, welches in einem analogen Selbstprüfungssignal 68 resultiert. Demgemäß ist die Summationsschaltung 20 so ausgebildet, dass sie das Summati onssignal 72 erzeugt. Der Signalgenerator 62 für die eingebaute Selbstprüfung kann gleich oder ähnlich dem Signalgenerator 42 für die eingebaute Selbstprüfung gemäß 1 sein. Der Signalgenerator 62 für die eingebaute Selbstprüfung kann jedoch auch verschieden von dem Signalgenerator 42 für die eingebaute Selbstprüfung sein.
In einigen Anordnungen kann das analoge Selbstprüfungssignal 68 ein Signal sein, welches in Wettstreit mit einem Magnetfeldsignal 18 steht, das die integrierte Schaltung 60 im Normalbetrieb erzeugt, beispielsweise in Abhängigkeit vom Vorbeilauf der Zahnradzähne 86a bis 86c. Aus diesem Grunde kann das analoge Selbstprüfungssignal 68 Teile der integrierten Schaltung 60 in einer Weise prüfen, in welcher die Teile tatsächlich verwendet werden.
In anderen Anordnungen kann das Selbstprüfungssignal 68 ein Signal sein, das bestimmte Aspekte der integrierten Schaltung 60 durchführt. Beispielsweise kann das analoge Selbstprüfungssignal 40 eine maximale oder minimale Signalamplitude entsprechend einem Amplitudenbereich des Magnetfeldsignals 18 haben, welches die integrierte Schaltung 60 erwartungsgemäß erzeugt. Gemäß einem anderen Beispiel kann das analoge Selbstprüfungssignal 68 eine Frequenzkomponente entsprechend einem Frequenzbereich des Magnetfeldsignals 18 enthalten, welches die integrierte Schaltung 60 erwartungsgemäß erzeugt. Gemäß wiederum einem anderen Beispiel kann das analoge Selbstprüfungssignal 68 Störungskomponenten entsprechend einer Phasenstörung oder Amplitudenstörung enthalten.
Durch Beobachten des Ausgangssignals 84 während der Erzeugung des analogen Selbstprüfungssignals 68 mindestens teilweise durch das digitale Selbstprüfungssignal 64 kann bestimmt werden, ob die integrierte Schaltung 60 ordnungsgemäß funktioniert, oder ob die integrierte Schaltung 60 eine Fehlerhaftigkeit aufweist.
Der Signalgenerator 62 für die eingebaute Selbstprüfung kann das digitale Selbstprüfungssignal 64 erzeugen, was in dem analogen Selbstprüfungssignal 68 mit einem Aspekt resultiert, beispielsweise einer Frequenz oder einer Amplitude, oder er kann das analoge Selbstprüfungssignal 68 erzeugen, das eine Mehrzahl von Aspekten aufweist, nämlich einen nach dem anderen oder alle zusammen gleichzeitig. Beispielsweise kann der Signalgenerator 62 für die eingebaute Selbstprüfung das analoge Selbstprüfungssignal 68 erzeugen, welches eine Mehrzahl von Frequenzen besitzt, die jeweils unterschiedliche Amplituden haben oder die jeweils gleiche Amplitude haben. In einigen Anordnungen kann der Signalgenerator 62 für die eingebaute Selbstprüfung auch das analoge Selbstprüfungssignal 62 mit Störung erzeugen, entweder mit Phasenstörung oder Amplitudenstörung oder mit beiden Störungen.
Während einer eingebauten Selbstprüfung kann der Signalgenerator 62 für die eingebaute Selbstprüfung das digitale Selbstprüfungssignal 64 erzeugen und daher haben das analoge Selbstprüfungssignal 68 und somit das Summationssignal 72 Signaleigenschaften, welche repräsentativ für das Magnetfeldsignal 18 sind, welches erzeugt wird, wenn das Fühlerelement 12 einem Magnetfeld während des Normalbetriebs ausgesetzt ist. Aus diesem Grunde kann der Signalgenerator 62 für die eingebaute Selbstprüfung das analoge Selbstprüfungssignal 68 so erzeugen, dass es in Wettstreit mit dem Normalbetrieb der integrierten Schaltung 60 steht, wenn ein Magnetfeld vorhanden ist. Beispielsweise kann die Signalcharakteristik repräsentativ für eine Drehung des ferromagnetischen Gegenstands sein, beispielsweise des rotierenden Zahnrads 86 oder eines segmentierten Magnetrings in der Nähe des Magnetfeld-Fühlerelements 12.
Zu diesem Zwecke kann das analoge Selbstprüfungssignal 40 ein Wechselstromsignal sein. Gemäß einem anderen Beispiel kann die Signalcharakteristik repräsentativ für eine Vibration, beispielsweise eine Drehvibration oder lineare Vibration des Zahnrads 86 sein. Zu diesem Zwecke kann die Signalcharakteristik eine Phasenänderung, beispielsweise eine Phasenstörung, des analogen Selbstprüfungssignals 40, und/oder eine Amplitudenmodulation, beispielsweise eine Amplitudenstörung, des analogen Selbstprüfungssignals 68 enthalten.
Es sei nun auf 3 Bezug genommen, in welcher gleiche Bauteile wie in 1 und in 2 auch mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Eine integrierte Schaltung 100 kann zwei Kanäle aufweisen, welche gleich oder ähnlich einem Kanal in der integrierten Schaltung nach 2 sind. Einige der Komponenten von 1 und 2 sind mit gleichen Bezugszeichen dargestellt, jedoch mit nachfolgenden Buchstaben, beispielsweise die Summationsschaltungen 20a, 20b. Die angehängten Buchstaben zeigen nur an, dass gesonderte Kanäle vorhanden sind, doch können die zugeordneten Komponenten dieselben oder ähnlich denjenigen sein, welche in den 1 und 2 entsprechend bezeichnet sind.
Die integrierte Schaltung 100 kann die Gestalt eines Drehfühlers haben, welcher in einigen Anwendungsfällen sich in der Nähe eines Zahnrads 86 mit Zahnradzähnen 86a bis 86c befindet. In einigen anderen Anwendungen jedoch befindet sich die integrierte Schaltung 100 vielmehr in der Nähe eines segmentierten Ringmagneten, welcher abwechselnd polarisierte Segmente um seinen Umfang herum aufweist.
Die integrierte Schaltung kann Vorverstärker 104a, 104b enthalten, welche jeweils so geschaltet sind, dass sie Fühlerelementsignale von zwei der Fühlerelemente 12a, 12b und 12c empfangen. Die Vorverstärker 104a, 104b liefern also jeweils Differenzsignale (DIFF) 106a, 106b, welche jeweils die Differenz von Signalen sind, die durch die Magnetfeld-Fühlerelemente 12a bis 12c geliefert werden, die jeweils mit den Vorverstärkern 104a und 104b gekoppelt sind.
Die Summationsschaltungen 20a, 20b können so geschaltet sein, dass sie jeweils die Differenzsignale 106a, 106b aufnehmen, und sind so ausgebildet, dass sie Summationssignale 108a, 108b erzeugen.
Die Verstärker (oder Puffer) 24a, 24b können so geschaltet sein, dass sie jeweils die Summationssignale 108a, 108b aufnehmen, und sind so ausgebildet, dass sie jeweils gepufferte Summationssignale 110a, 110b erzeugen. Das gepufferte Summationssignal 110a kann durch den Schwellwertdetektor 74a und durch den Scheitelwertdetektor 80a aufgenommen werden, welche so ausgebildet sind, dass sie jeweils Ausgangssignale 112a bzw. 114a erzeugen. In entsprechender Weise kann das gepufferte Summationssignal 110b durch den Schwellwertdetektor 74b und den Scheitelwertdetektor 80b empfangen werden, welche so ausgebildet sind, dass sie Ausgangssignale 112b bzw. 114b erzeugen.
Ein Vibrationsprozessor 116 ist so geschaltet, dass er die Ausgangssignale 112a, 112b, 114a, 114b empfängt, und ist so ausgebildet, dass er ein Vibrationsausgangssignal 118 erzeugt. Ein Ausgangsprotokollprozessor 120 ist ebenfalls so geschaltet, dass er die Ausgangssignale 112a, 112b, 114a, 114b empfängt und ist so ausgebildet, dass er ein Ausgangssignal 124 erzeugt.
Es versteht sich, insbesondere unter Berücksichtigung der oben erwähnten Patente und Patentanmeldungen, dass die integrierte Schaltung 100 eine Drehung des Zahnrads 86 detektieren kann. Im Wesentlichen sind die Ausgangssignale 112a, 112b, 114a und 114b sowie das Ausgangssignal 124 Rechteckwellen, wenn sich die Magnetfeld-Fühlerelemente 12a bis 12c in der Nähe des rotierenden Zahnrads 86 befinden. Jede Ausgangssignal-Rechteckwelle hat eine Frequenz, die zu der Frequenz in Beziehung steht, mit welcher die Zahnradzähne 86a bis 86c an den Magnetfeldfühlern 12a bis 12c vorbeilaufen.
Da zusätzlich die integrierte Schaltung 102 Kanäle besitzt, kann die integrierte Schaltung 100 eine Drehrichtung des Zahnrads feststellen, beispielsweise aufgrund einer relativen Phase zwischen den Signale 112a und 112b oder einer relativen Phase zwischen den Signalen 114a oder 114b. Zusätzlich kann eine Richtungsänderung der Drehung des Zahnrads 86 entsprechend als eine Änderung der relativen Phase identifiziert haben. Bei einer Richtung der Drehung des Zahnrads 86 kann beispielsweise die Phase des Ausgangssignals 112a der Phase des Ausgangssignals 112b voreilen und/oder die Phase des Ausgangssignals 114a der Phase des Ausgangssignals 114b voreilen. In der anderen Drehrichtung jedoch kann die Phase des Ausgangssignals 112b der Phase des Ausgangssignals 112a voreilen und/oder die Phase des Ausgangssignals 114b kann der Phase des Ausgangssignals 114a voreilen. Die Drehrichtung kann in das Ausgangssignal 124 in vielerlei Weise eincodiert werden.
Es versteht sich ferner, insbesondere unter Berücksichtigung der oben erwähnten Patente und Patentanmeldungen, dass der Vibrationsprozessor 116 Rotationsvibrationen und/oder translatorische Vibrationen des Zahnrads 86 und/oder der Magnetfeld-Fühler elemente 112a bis 112c detektieren kann. Näherungsdetektoren, welche eine Vibration detektieren können, sind in der US-Patentanmeldung 10/942,577, eingereicht am 16. September 2004, mit dem Titel ”Verfahren und Einrichtung zur Vibrationsdetektierung”, und in der US-Patentanmeldung Nr. 11/085,648, eingereicht am 21. März 2005, mit dem Titel ”Annäherungsdetektor mit einer sequentiellen Flusszustandmaschine” beschrieben. In Abhängigkeit von der detektierten Vibration kann der Vibrationsprozessor 116 die Codierung des Ausgangssignals 124 ändern. In einigen besonderen Anwendungen arbeitet der Vibrationsdetektor 116, wenn eine Vibration detektiert wird, in der Weise, dass er das Ausgangssignal 124 durch das Vibrationssignal 118 stillsetzt oder löscht.
Die integrierte Schaltung 100 kann auch Signalgeneratoren für die eingebaute Selbstprüfung 130a, 130b enthalten, welche so ausgebildet sind, dass sie digitale Selbstprüfungssignale 132a, 132b erzeugen, was in jeweiligen analogen Selbstprüfungssignalen 136a, 136b resultiert. Die Signalgeneratoren für die eingebaute Selbstprüfung 130a, 130b können gleich oder ähnlich den Signalgeneratoren 42 bzw. 62 nach den 1 und 2 sein. Die Signalgeneratoren für die eingebaute Selbstprüfung 130a, 130b können jedoch auch verschieden von den Signalgeneratoren für die eingebaute Selbstprüfung 42 bzw. 62 sein. Beispielsweise können die Signalgeneratoren 130a, 130b für die eingebaute Selbstprüfung so ausgebildet sein, dass sie jeweils Rückkopplungssignale 126a, 126b empfangen, welche für das Ausgangssignal 124 repräsentativ sind. Die Funktion der Rückkopplungssignale 126a, 126b wird weiter unten im Einzelnen beschrieben.
In einigen Ausführungen können die analogen Selbstprüfungssignale 136a, 136b Signale sein, welche in Wettstreit mit den DIFF-Signalen 106a, 106b stehen, welche die integrierte Schaltung 100 im Normalbetrieb der Zahnradzähne 86a bis 86c erzeugt. Aus diesem Grunde können die analogen Selbstprüfungssignale 136a, 136b Teile der integrierten Schaltung 100 in einer Weise prüfen, in welcher die Teile tatsächlich verwendet werden.
In anderen Ausführungen können die analogen Selbstprüfungssignale 136a, 136b irgendwelche Signale sein, welche bestimmte Aspekte der integrierten Schaltung 100 ausführen. Beispielsweise können die analogen Selbstprüfungssignale 136a, 136b eine maximale oder minimale Signalamplitude enthalten, welche repräsentativ für einen Amplitudenbereich der DIFF-Signale 106a, 106b ist, welche die integrierte Schaltung 100 erwartungsgemäß erzeugt. Gemäß einem anderen Beispiel können die analogen Selbstprüfungssignale 136a, 136b Frequenzkomponenten enthalten, welche repräsentativ für einen Frequenzbereich der DIFF-Signale 106a, 106b sind, welche die integrierte Schaltung 100 erwartungsgemäß erzeugt. In wieder einem anderen Beispiel können die analogen Selbstprüfungssignale 136a, 136b Störungskomponenten enthalten, welche repräsentativ für eine Phasenstörung oder Amplitudenstörung sind.
Durch Beobachten des Ausgangssignals 124 während der Lieferung der analogen Selbstprüfungssignale 136a, 136b mindestens teilweise durch die digitalen Selbstprüfungssignale 132a bzw. 132b kann bestimmt werden, ob die integrierte Schaltung 100 ordnungsgemäß funktioniert, oder ob die integrierte Schaltung 100 eine Fehlerhaftigkeit erleidet.
Die Signalgeneratoren 130a, 130b für die eingebaute Selbstprüfung können die digitalen Selbstprüfungssignale 132a, 132b erzeugen, was in den analogen Selbstprüfungssignalen 136a, 136b resultiert, welche jeweils einem Aspekt zugeordnet sind, beispielsweise einer Frequenz oder einer Amplitude oder sie können das analoge Selbstprüfungssignal 136a, 136b mit Zuordnung zu einer Mehrzahl von Aspekten erzeugen, nämlich einem nach dem anderen oder zusammen gleichzeitig. Beispielsweise können die Signalgeneratoren 130a, 130b für die eingebaute Selbstprüfung das analoge Selbstprüfungssignal 136a, 136b erzeugen, welches jeweils eine Mehrzahl von Frequenzen aufweist, wobei jede Frequenz eine unterschiedliche Amplitude hat oder die gleiche Amplitude hat. In einigen Ausführungen können die Signalgeneratoren 130a, 130b für die eingebaute Selbstprüfung auch das analoge Selbstprüfungssignal 136a, 136b mit einer Störung erzeugen, nämlich entweder einer Phasenstörung, einer Amplitudenstörung oder mit beiden Störungen.
Während einer eingebauten Selbstprüfung können die Signalgeneratoren 130a, 130b für die eingebaute Selbstprüfung die digitalen Selbstprüfungssignale 132a, 132b erzeugen und daher die analogen Selbstprüfungssignale 136a, 136b und demzufolge die Summationssignale 108a und 108b, so dass diese eine Signalcharakteristik entsprechend dem DIFF-Signalen 106a, 106b haben, welche erzeugt werden, wenn die Magnetfeld-Fühlerelemente 12a bis 12c unter der Einwirkung eines Magnetfeldes während des Normalbetriebes stehen. Aus diesem Grunde können die Signalgeneratoren 130a, 130b für die eingebaute Selbstprüfung jeweils ein Selbstprüfungssignal erzeugen, das in Konkurrenz mit dem Normalbetrieb der integrierten Schaltunge 100 steht, wenn das Magnetfeld vorhanden ist. Beispielsweise kann die Signalcharakterstik repräsentativ für eine Drehung des ferromagnetischen Gegenstandes, beispielsweise des rotierenden Zahnrades 86 oder des segmentierten Magnetringes in der Nähe der Magnetfeld-Fühlerelemente 12a bis 12c sein. Zu diesem Zwecke können die analogen Selbstprüfungssignale 136a, 136b Wechselstromsignale sein. Gemäß einem anderen Beispiel kann die Signalcharakteristik repräsentativ für eine Drehrichtung des Zahnrades 86 sein. Zu diesem Zwecke können die analogen Selbstprüfungssignale 136a, 136b Wechselstromsignale mit einer relativen Phasenauftrennung sein. Gemäß einem anderen Beispiel kann die Signalcharakteristik repräsentativ für eine Drehrichtungsänderung des Zahnrades 86 sein. Zu diesem Zwecke können die analogen Selbstprüfungssignale 136a, 136b Wechselstromsignale sein und die Charakteristik kann eine relative Phasenänderung zwischen den analogen Selbstprüfungssignalen 136a, 136b enthalten. Gemäß einem anderen Beispiel kann die Signalcharakteristik repräsentativ für eine Vibration, beispielsweise eine Rotationsvibration oder eine lineare Vibration, des Zahnrades 86 sein. Zu diesem Zwecke kann die Signalcharakteristik eine Phasenänderung, beispielsweise eine Phasenstörung mindestens eines der analogen Selbstprüfungssignale 136a, 136b und/oder eine Amplitudenmodulation, beispielsweise eine Amplitudenstörung mindesens eines der analogen Selbstprüfungssignale 136a, 136b, enthalten.
Wie oben beschrieben können die analogen Selbstprüfungssignale 136a, 136d einer Signalcharakteristik oder einer Vielfalt von Signalcharakteristiken nach Empfang des Steuersignals 48 für die eingebaute Selbstprüfung im Wesentlichen in einer vorbestimmten Weise folgen. In einigen Ausführungsformen jedoch können die Signalgene ratoren 130a, 130b für die eingebaute Selbstprüfung die Rückkopplungssignale 126a, 126b empfangen und können die analogen Selbstprüfungssignale 136a, 136b in Abhängigkeit von den Rückkopplungssignalen 126a, 126b ändern. Wenn beispielsweise die Signalgeneratoren 130a, 130b für die eingebaute Selbstprüfung eine bestimmte Anzahl von Flankenübergängen in den Rückkopplungssignalen 126a, 126b empfangen, dann können die Signalgeneratoren 130a, 130b für die eingebaute Selbstprüfung die analogen Selbstprüfungssignale 136a, 136b ändern, beispielsweise die relative Phase ändern.
Es sei nun auf 4 Bezug genommen. Ein Signalgenerator 150 für die eingebaute Selbstprüfung kann gleich oder ähnlich einem der Signalgeneratoren 42, 62 oder 130a und 130b nach den 1 und 3 für die eingebaute Selbstprüfung sein. Der Signalgenerator 150 für die eingebaute Selbstprüfung ist jedoch nicht so ausgebildet, dass er die Rückkopplungssignale 126a, 126b gemäß 3 empfängt.
Der Signalgenerator 150 für die eingebaute Selbstprüfung kann einen Taktgenerator 152 enthalten, welcher so ausgebildet ist, dass er ein digitales Taktsignal 154 erzeugt. Der Signalgenerator für die eingebaute Selbstprüfung kann auch einen Zähler 156 enthalten, welcher ein Aufwärts-/Abwärts-Zähler sein kann, der so geschaltet ist, dass er das digitale Taktsignal 154 empfängt, und welcher so ausgebildet ist, dass er ein digitales Selbstprüfungssignal 158 erzeugt. Das digitale Selbstprüfungssignal 158 kann gleich oder ähnlich irgendeinem der digitalen Selbstprüfungssignale 44, 64 bzw. 132a und 132b nach den 1 bis 3 sein.
Der Zähler 156 kann ein Übertragssignal 162 erzeugen, wenn der Zähler 156 einen Zählerendstand erreicht, und der Zähler 156 kann ein Ausleihsignal 160 erzeugen, wenn der Zähler 156 einen Minimalzählerstand erreicht. Der Signalgenerator 150 für die eingebaute Selbstprüfung kann auch ein logisches Schalttor 166, beispielsweise ein FLIP-FLOP enthalten, welches so geschaltet ist, dass es das Übertragssignal und das Ausleihsignal 162 empfängt, und welches so ausgebildet ist, dass es ein Zählrichtungsssteuersignal 168 erzeugt. Der Zähler 156 dreht abhängig von einem Zustand des Zählrichtungssteuersignals 168 die Zählrichtung um.
Der Signalgenerator 150 für die eingebaute Selbstprüfung kann auch einen Steuerknotenpunkt 170 enthalten, welcher gleich oder ähnlich irgendeinem der Schaltungsknotenpunkte 42a, 62a oder 132a und 132b nach den 1 bis 3 sein kann. Der Steuerschaltungsknotenpunkt 170 ist so geschaltet, dass er das Steuersignal 48 für die eingebaute Selbstprüfung nach den 1 bis 3 empfangen kann. Im Betrieb erzeugt der Signalgenerator für die eingebaute Selbstprüfung das digitale Selbstprüfungssignal 158 während eines bestimmten Signalzustandes des Steuersignals 48 für die eingebaute Selbstprüfung, welches an dem Steuerschaltungsknotenpunkt 170 erscheint. Aus diesem Grunde kann der Signalgenerator 150 für die eingebaute Selbstprüfung durch den Zustand des Steuersignals 48 für die eingebaute Selbstprüfung eingeschaltet oder ausgeschaltet werden.
Wenn der Signalgenerator 150 für die eingebaute Selbstprüfung eingeschaltet wird, dann besteht das digitale Selbstprüfungssignal 158 aus Digitalwerten, welche periodisch bis zu einem Endzählerstand des Zählers 156 hochzählen und dann bis zu einem Minimalzählerstand des Zählers 156 herunterzählen, bis der Signalgenerator für die eingebaute Selbstprüfung durch das Steuersignal 48 für die eingebaute Selbstprüfung ausgeschaltet wird. Wenn das Signal 158 für die eingebaute Selbstprüfung in eines der analogen Selbstprüfungssignale 60, 68, 136a, 136b nach den 1 bis 3 umgewandelt wird, dann steigt das analoge Selbstprüfungssignal periodisch an und fällt ab, was repräsentativ für jeweils eine Art des analogen Selbstprüfungssignals ist.
Es sei nun auf 4A Bezug genommen. Ein anderer Signalgenerator 180 für die eingebaute Selbstprüfung kann gleich oder ähnlich irgendeinem der Signalgeneratoren für die eingebaute Selbstprüfung 42, 62 oder 130a und 130b nach den 1 bis 3 sein. Der Signalgenerator 180 für die eingebaute Selbstprüfung ist so ausgebildet, dass er die Rückkopplungssignale 126a, 126b gemäß 3 an einem Rückkopplungs-Schaltungsknotenpunkt 198 empfängt.
Der Signalgenerator 180 für die eingebaute Selbstprüfung kann einen Taktgenerator 162 enthalten, welcher so ausgebildet ist, dass er ein digitales Taktsignal 184 erzeugt. Der Signalgenerator 180 für die eingebaute Selbstprüfung kann auch eine Zu standsmaschine 186 enthalten, die so geschaltet ist, dass sie das digitale Taktsignal 184 empfängt und die so ausgebildet ist, dass sie ein Zustandsmaschinentaktsignal 188 erzeugt, und welche auch so ausgebildet ist, dass sie ein Zählrichtungssteuersignal 194 erzeugt. Der Signalgenerator 180 für die eingebaute Selbstprüfung kann auch einen Zähler 190 enthalten, welcher ein Aufwärts-/Abwärts-Zähler sein kann, der so geschaltet ist, dass er das Zustandsmaschinentaktsignal 188 und das Zählrichtungssteuersignal 194 empfängt, und der so ausgebildet ist, dass er ein digitales Selbstprüfungssignal 192 erzeugt. Das digitale Selbstprüfungssignal 192 kann gleich oder ählich irgendeinem der digitalen Selbstprüfungssignale 44, 64 oder 132a und 132b jeweils nach den 1 bis 3 sein.
Der Signalgenerator für die einebaute Selbstprüfung kann auch einen Steuerschaltungsknotenpunkt 196 enthalten, welcher gleich oder ähnlich irgendeinem der Schaltungsknotenpunkte 42a, 62a oder 132a und 132b jeweils nach den 1 bis 3 ist. Der Steuerschaltungsknotenpunkt 196 ist so geschaltet, dass er das Steuersignal 48 für die eingebaute Selbstprüfung gemäß den 1 bis 3 empfängt.
Im Betrieb erzeugt der Signalgenerator 180 für die eingebaute Selbstprüfung das digitale Selbstprüfungssignal 192 während eines bestimmten Signalzustandes des Steuersignals 48 für die eingebaute Selbstprüfung, welches an dem Steuerschaltungsknotenpunkt 196 erscheint. Aus diesem Grunde kann der Signalgenerator 180 für die eingebaute Selbstprüfung durch den Zustand des Steuersignals 48 für die eingebaute Selbstprüfung eingeschaltet oder ausgeschaltet werden.
Wenn der Signalgenerator 180 für die eingebaute Selbstprüfung eingeschaltet wird, dann besteht das digitale Selbstprüfungssignal 192 aus Digitalwerten, welche in irgendeiner Weise auf-/und abwärts zählen, welche durch die Zustandsmaschine 186 bestimmt wird, bis der Signalgenerator 180 für die eingebaute Selbstprüfung durch das Steuersignal 48 für die eingebaute Selbstprüfung ausgeschaltet wird. Wenn das digitale Selbstprüfungssignal 192 in eines der analogen Selbstprüfungssignale 60, 68, 136a oder 136b nach den 1 bis 3 umgeformt wird, kann das analoge Selbstprüfungssignal irgendeine durch die Zustandsmaschine 186 bestimmte Form haben. Weiter können, wie oben in Verbindung mit 3 beschrieben wurde, die resultierenden analogen Selbstprüfungssignale 60, 68, 136a oder 136b teilweise durch das Rückkopplungssignal bestimmt werden, welches an dem Rückkopplungs-Schaltungsknotenpunkt 198 erscheint.
Der Signalgenerator 180 für die eingebaute Selbstprüfung ist in der Lage, die digitalen Selbstprüfungssignale 192 zu erzeugen, welche in dem analogen Selbstprüfungssignalen 60, 68, 136a oder 136b nach den 1 bis 3 resultieren, welche eine der oben beschriebenen Charakteristiken besitzen. Wenn beispielsweise ein Kanal verwendet wird, wie in den 1 und 2 gezeigt ist, dann können die analogen Selbstprüfungssignale 60, 68 eine Signalcharakteristik umfassen, welche repräsentativ für die Nähe eines fernmagnetischen Gegenstandes ist, eine Signalcharakteristik, welche repräsentativ für eine Drehung des ferromagnetischen Gegenstandes ist und/oder eine Signalcharakteristik, die repräsentativ für eine Rotationsstörung oder translatorische Störung des ferromagnetischen Gegenstandes ist. Wenn zwei Kanäle verwendet werden, wie in 3 dargestellt ist, dann können die analogen Selbstprüfungssignale 136a, 136b, eine Signalcharakteristik umfassen, welche repräsentativ für die Nähe eines ferromagnetischen Gegenstandes ist, eine Signalcharakteristik umfassen, welche repräsentativ für die Rotation des ferromagnetischen Gegenstandes ist, eine Signalcharakteristik umfassen, welche repräsentativ für eine Drehrichtung des ferromagnetischen Gegenstandes ist, eine Signalcharakteristik umfassen, welche repräsentativ für eine Drehrichtungsänderung des ferromagnetischen Gegenstandes ist, und/oder eine Signalcharakteristik umfassen, welche repräsentativ für eine Rotationsstörung oder translatorische Störung des ferromagnetischen Gegenstandes ist.
Es sei nun auf 4B Bezug genommen. Ein anderer Signalgenerator 210 für die eingebaute Selbstprüfung kann gleich oder ähnlich irgendeinem der Signalgeneratoren 42, 62 oder 130a und 130b jeweils nach den 1 bis 3, für die eingebaute Selbstprüfung sein. Der Signalgenerator 210 für die eingebaute Selbstprüfung ist so ausgebildet, dass er die Rückkopplungssignale 126a, 126b gemäß 3 an dem Rückkopplungs-Schaltungsknotenpunkt 232 aufnimmt.
Der Signalgenerator 210 für die eingebaute Selbstprüfung kann einen Taktgenerator 212 enthalten, welcher zur Erzeugung eines digitalen Taktsignals 214 ausgebildet ist. Der Signalgenerator 210 für die eingebaute Selbstprüfung kann auch eine Zustandsmaschine 216 enthalten, welche so geschaltet ist, dass sie das digitale Taktsignal 214 aufnimmt und welche so ausgebildet ist, dass sie ein Zustandsmaschinen-Taktsignal 222, ein Zählrichtungs-Steuersignal 228, ein digitales Belastungszählsignal 220 und ein Voreinstellungssignal 218 erzeugt.
Der Signalgenerator 210 für die eingebaute Selbstprüfung kann auch einen Zähler 224 enthalten, welcher ein Aufwärts-/Abwärts-Zähler sein kann, der so geschaltet ist, dass er das Zustandsmaschinentaktsignal 222, das Zählrichtungs-Steuersignal 228, das digitale Belastungszählsignal 220 und das Voreinstellungssignal 218 empfängt. Der Zähler 224 ist so ausgebildet, dass er ein digitales Selbstprüfungssignal 228 erzeugt. Das digitale Selbstprüfungssignal 228 kann gleich oder ähnlich irgendeinem der digitalen Selbstprüfungsignale 44, 64 oder 132a und 132b jeweils nach den 1 bis 3 sein.
Der Signalgenerator 210 für die eingebaute Selbstprüfung kann auch einen Steuerschaltungsknotenpunkt 130 enthalten, welcher gleich oder ähnlich irgendeinem der Schaltungsknotenpunkte 42a, 62a oder 132a und 132b nach den 1 bis 3 ist. Der Steuerschaltungsknotenpunkt 230 ist so geschaltet, dass er das Steuersignal 48 für die eingebaute Selbstprüfung nach den 1 bis 3 aufnimmt.
Im Betrieb erzeugt der Signalgenerator 210 für die eingebaute Selbstprüfung das digitale Selbstprüfungssignal 228 während eines bestimmten Zustandes des Steuersignales 48 für die eingebaute Selbstprüfung, welches an dem Steuerschaltungsknotenpunkt 230 erscheint. Aus diesem Grunde kann der Signalgenerator 210 für die eingebaute Selbstprüfung durch den Signalzustand des Steuersignales 48 für die eingebaute Selbstprüfung eingeschaltet oder ausgeschaltet werden.
Wenn der Signalgenerator 210 für die eingebaute Selbstprüfung eingeschaltet ist, dann besteht das digitale Selbstprüfungssignal 226 aus Digitalwerten, welche in einer Weise aufwärts oder abwärts zählen, welche durch die Zustandsmaschine 216 bestimmt wird, bis der Signalgenerator 210 für die eingebaute Selbstprüfung durch das Steuersignal 48 ausgeschaltet wird. Im Unterschied zu dem Signalgenerator 180 für die eingebaute Selbstprüfung gemäß 4A kann der Signalgenerator 210 für die eingebaute Selbstprüfung den Zähler 224 mit einem Wert vorbelasten, welcher als Belastungszählwert 220 zu irgendeiner Zeit synchron mit dem Taktsignal 214 dargeboten wird. Aus diesem Grunde ist der Signalgenerator 210 für die eingebaute Selbstprüfung in der Lage, den digitalen Zählwert 226 mit großen oder kleinen Wertesprüngen zu erzeugen.
Bei Umwandlung in eines der analogen Selbstprüfungssignale 60, 68, 136a oder 136b nach den 1 bis 3 kann das analoge Selbstprüfungssignal irgendeine Form haben, welche durch die Zustandsmaschine 216 bestimmt wird. Weiter können, wie oben in Verbindung mit 3 beschrieben wurde, die resultierenden analogen Selbstprüfungssignale 60, 68, 136a oder 136b teilweise durch das Rückkopplungssignal bestimmt werden, welches an dem Rückkopplungs-Schaltungsknotenpunkt 232 erscheint.
Der Signalgenerator 210 ist in der Lage, die digitalen Selbstprüfungssignale 226 zu erzeugen, welche in den analogen Selbstprüfungssignalen 60, 68, 136a oder 136b nach den 1 bis 3 resultieren, welche irgendwelche der oben beschriebenen Charakteristiken haben. Wenn beispielsweise ein Kanal verwendet wird, wie in den 1 und 2 gezeigt ist, dann können die analogen Selbstprüfungssignale 60, 68, 136a oder 136b eine Signalcharakteristik enthalten, welche repräsentativ für die Nähe eines ferromagnetischen Gegenstandes ist, eine Signalcharakteristik enthalten, welche repräsentativ für eine Drehung des ferromagnetischen Gegenstandes ist, und/oder eine Signalcharakteristik enthalten, welche repräsentativ für eine Rotationsstörung oder translatorische Störung des ferromagnetischen Gegenstandes ist. Wenn zwei Kanäle verwendet werden, wie in 3 gezeigt ist, dann können die analogen Selbstprüfungssignale 136a, 136b eine Signalcharakteristik enthalten, welche repräsentativ für die Nähe des ferromagnetischen Gegenstandes ist, eine Signalcharakteristik enthalten, welche repräsentativ für eine Drehung des ferromagnetischen Gegenstandes ist, eine Signalcharakteristik enthalten, welche repräsentativ für eine Drehrichtung des ferromagnetischen Gegenstandes ist, eine Signalcharakteristik enthalten, welche repräsentativ für eine Drehrichtunsände rung des ferromagnetischen Gegenstandes ist, und/oder eine Signalcharakteristik enthalten, welche repräsentativ für eine Rotationsstörung oder eine tranlatorische Störung des ferromagnetischen Gegenstandes ist.
Es sei nun auf 4C Bezug genommen, in welcher ein anderer Signalgenerator 250 für die eingebaute Selbstprüfung gezeigt ist, welcher gleich oder ähnlich irgendeinem der Signalgeneratoren 42, 62 oder 130a und 130b jeweils nach den 1 bis 3 ist. Der Signalgenerator 250 ist jedoch insbesondere für die Verwendung in der zwei Kanäle aufweisenden integrierten Schaltung 100 nach 3 geeignet. Der Signalgenerator 250 für die eingebaute Selbstprüfung ist so ausgebildet, dass er die Rückkopplungssignale 126a, 126b gemäß 3 an einem Rückkopplungs-Schaltungsknotenpunkt 268 empfängt.
Der Signalgenerator 250 für die eingebaute Selbstprüfung kann einen Taktgenerator 252 enthalten, welcher so ausgebildet ist, dass er ein digitales Taktsignal 254 erzeugt. Der Signalgenerator 250 für die eingebaute Selbstprüfung kann auch eine Zustandsmaschine 256 enthalten, welches so geschaltet ist, dass sie das digitale Taktsignal 254 empfängt und welche so ausgebildet ist, dass sie ein Zustandsmaschinen-Taktsignal 258, ein weiteres Zustandsmaschinen-Taktsignal 260, ein Zählrichtungs-Steuersignal 264 und ein weiteres Zählrichtungssteuersignal 262 erzeugt.
Der Signalgenerator 250 für die eingebaute Selbstprüfung kann auch einen ersten Zähler 266a enthalten, welcher ein Aufwärts-/Abwärtszähler sein kann, der so geschaltet ist, dass er das Zustandsmaschinen-Taktsignal 258 und das Zählrichtungssteuersignal 264 empfängt. Der erste Zähler 266a ist so ausgebildet, dass er ein digitales Selbstprüfungssignal 268a erzeugt. Das digitale Selbstprüfungssignal 268a kann gleich oder ähnlich irgendeinem der digitalen Selbstprüfungssignale 44, 64 oder 132a und 132b jeweils nach den 1 bis 3 sein, ist aber besonders geeignet gleich oder ähnlich dem digitalen Selbstprüfungssignal 132a nach 3 zu sein.
Der Signalgenerator 250 für die digitale Selbstprüfung kann auch einen zweiten Zähler 266b enthalten, welcher ein Aufwärts-/Abwärts-Zähler sein kann und so ge schaltet ist, dass er das Zustandsmaschinen-Taktsignal 260 und das Zählrichtungs-Steuersignal 262 empfängt. Der zweite Zähler 266a ist so ausgebildet, dass er ein digitales Selbstprüfungssignal 268b erzeugt. Das digitale Selbstprüfungssignal 268b kann gleich oder ähnlich irgendeinem der digitalen Selbstprüfungssignale 44, 64 oder 132a und 132b jeweils nach den 1 und 3 sein, ist aber besonders geeignet, gleich oder ähnlich dem digitalen Selbstprüfungssignal 132b nach 3 zu sein.
Der digitale Signalgenerator 250 für die eingebaute Selbstprüfung kann auch einen Steuerschaltungsknotenpunkt 272 enthalten, welcher gleich oder ähnlich irgendeinem der Schaltungsknotenpunkte 42a, 62a oder 132a und 132b nach den 1 bis 3 sein kann. Der Steuerschaltungsknotenpunkt 272 ist so geschaltet, dass er das Steuersignal 48 für die eingebaute Selbstprüfung nach den 1 bis 3 empfängt.
Im Betrieb erzeugt der Signalgenerator 250 für die eingebaute Selbstprüfung die digitalen Selbstprüfungssignale 266a, 266b während eines bestimmten Zustandes des Steuersignals 48 für die eingebaute Selbstprüfung, welches an dem Steuerschaltungsknotenpunkt 272 erscheint. Aus diesem Grunde kann der Signalgenerator 250 für die eingebaute Selbstprüfung durch den Zustand des Steuersignals 48 für die eingebaute Selbstprüfung eingeschaltet oder ausgeschaltet werden.
Wenn der Signalgenerator 250 für die eingebaute Selbstprüfung eingeschaltet wird, dann bestehen die digitalen Selbstprüfungssignale 266a, 266b jeweils aus jeweiligen Digitalwerten, welche aufwärts oder abwärts in irgendeiner Weise zählen, welche durch die Zustandsmaschine 256 bestimmt wird, bis der Signalgenerator 250 für die eingebaute Selbstprüfung durch das Steuersignal 48 für die eingebaute Selbstprüfung abgeschaltet wird. Die digitalen Selbstprüfungssignale 266a, 266b können aus gleichen Zählwerten zur gleichen Zeit oder aus unterschiedlichen Zählwerten bestehen. Bei dieser besonderen Anordnung können die digitalen Selbstprüfungssignale 266a, 266b Signalcharakteristiken haben, welche miteinander synchronisiert sind. Beispielweise können die digitalen Selbstprüfungssignale 266a, 266b Signalcharakteristiken haben, welche in einer relativen Phasendifferenz zwischen den analogen Selbstprüfungssignalen 136a, 136b nach 3 resultieren, oder in einer Phasenänderung zwischen den analo gen Selbstprüfungssignalen 136a, 136b. Aus der obigen Diskussion im Zusammenhang mit 3 wird verständlich, dass die relative Phasendifferenz repräsentativ für eine Drehrichtung des Zahnrades 86 von 3 ist und die Änderung der Phasendifferenz repräsentativ für eine Drehrichtungsänderung des Zahnrades 86 ist.
Wenn das eine der digitalen Selbstprüfungssignale 268a, 268b in eines der analogen Selbstprüfungssignale 60, 68, 136a oder 136b nach den 1 bis 3 umgewandelt wird, dann kann das analoge Selbstprüfungssignal irgendeine Form haben, welche durch die Zustandsmaschine 256 bestimmt wird. Wie weiterhin oben in Verbindung mit 3 beschrieben wurde kann das resultierende analoge Selbstprüfungssignal 60, 68, 136a, 136b teilweise durch das Rückkopplungssignal bestimmt sein, welches an dem Rückkopplungs-Schaltungsknotenpunkt 270 erscheint.
Der Signalgenerator 250 für die eingebaute Selbstprüfung ist in der Lage, die digitalen Selbstprüfungssignale 266a, 266b, welche in den analogen Selbstprüfungssignalen 60, 68, 136a oder 136b nach den 1 bis 3 resultieren, so zu erzeugen, dass sie irgendeine der oben beschriebenen Signalcharakteristiken haben. Wenn beispielsweise nur ein Kanal verwendet wird, wie in den 1 und 2 gezeigt ist, dann können die analogen Selbstprüfungssignale 60, 68, 136a oder 136b eine Signalcharakteristik haben, welche repräsentativ für die Nähe eines ferromagnetischen Gegenstandes ist, eine Signalcharakteristik aufweisen, welche repräsentativ für eine Drehung des ferromagnetischen Gegenstandes ist, und/oder eine Signalcharakteristik haben, welche repräsentativ für eine Rotationsstörung oder translatorische Störung des ferromagnetischen Gegenstand ist. Wenn zwei Kanale verwendet werden, wie dies in 3 gezeigt ist, dann können Selbstprüfungssignale 136a, 136b eine Signalcharakteristik enthalten, welche repräsentativ für die Nähe des ferromagnetischen Gegenstandes ist, eine Signalcharakteristik enthalten, welches repräsentativ für eine Drehung des ferromagnetischen Gegenstandes ist, eine Signalcharakteristik enthalten, welche repräsentativ für eine Drehrichtung des ferromagnetischen Gegenstandes ist, eine Signalcharakteristik enthalten, welche repräsentativ für eine Drehrichtungsänderung des ferrogmagnetischen Gegenstandes ist, und/oder eine Signalcharakteristik enthalten, welche repräsentativ für eine Rotationsstörung oder eine translatorische Störung des ferromagnetischen Körpers ist.
Bei Verwendung in einer Anordnung mit zwei Kanälen, welche eine Drehrichtung oder eine Drehrichtungsänderung detektieren kann, wie dies in 3 dargstellt ist, kann jeder der Generatoren 150, 180, 210, 250 für die eingebaute Selbstprüfung gemäß den 4 bis 4C jeweils digitale Selbstprüfungssignale (beispielsweise 132a, 132b gemäß 3) erzeugen, welche in analogen Selbstprüfungssignalen resultieren (beispielsweise 136a, 136b gemäß 3), welche leicht unterschiedliche Frequenzen haben und welche daher phasenmäßig aneinander vorbeilaufen. Bei dieser Anordnung eilt eines der analogen Selbstprüfungssignale dem anderen in der Phase voraus und dann kehrt sich die Phasenbeziehung periodisch um. Es versteht sich, dass diese analogen Selbstprüfungssignale repräsentativ für periodische Umkehrungen der Drehrichtung des Zahnrades 86 nach 3 sind.
Die Zustandsmaschinen 186, 210, 256 nach den 4A bis 4C können jeweils durch eine Vielfalt elektronischer Komponenten gebildet werden. Beispielsweise bestehen bei einigen Ausführungsformen die Zustandsmaschinen 186, 216, 256 aus Speichergeräten, beispielsweise Festwertspeichergeräten oder programmierbaren Festwertspeichergeräten. In anderen Ausführungsformen bestehen die Zustandsmaschinen 186, 216, 256 aus programmierbaren logischen Geräten, beispielsweise programmierbaren Torschaltergruppen. In wiederum anderen Ausführungsformen bestehen die Zustandsmaschinen 186, 216, 256 aus Mikrocontrollern.
Alle hier erwähnten angezogenen Dokumente werden hier in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeführt.
Nach der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformer der Erfindung versteht es sich für die Fachleute, dass andere Ausführungsformen, welche die beschriebenen Konzepte beinhalten, verwendet werden können. Es versteht sich daher, dass diese Ausführungsformen nicht auf die hier offenbarten Ausführungsformen beschränkt sind, sondern nur im Rahmen der anliegenden Ansprüche definiert sind.
Zusammenfassung
Eine integrierte Schaltung (10) und ein Verfahren der eingebauten Selbstprüfung in einer integrierten Schaltung machen Gebrauch von einem Versatzsteuerungs-Schaltungsknotenpunkt und Versatzmöglichkeiten innerhalb der integrierten Schaltung, um ein eingebautes Selbstprüfungssignal zu übertragen und zu verteilen. Das eingebaute Selbstprüfungssignal kann in Wettbewerb mit Signalen innerhalb der integrierten Schaltung während des Normalbetriebs sein und/oder das eingebaute Selbstprüfungssignal kann andere Signaleigenschaften haben, welche für Signale repräsentativ sind, welche verschieden von denjenigen Signalen sind, die innerhalb der integrierten Schaltung während des Normalbetriebs wirksam sind. In einigen Ausführungsformen wird die eingebaute Selbstprüfung in einer Schaltung verwirklicht, welche einen Annäherungsdetektor enthält, der dazu ausgebildet ist, einen ferromagnetischen Gegenstand zu detektieren. In diesen Ausführungsformen kann das Selbstprüfungssignal Information enthalten, welche repräsentativ für eine erwartete Wirkungsweise des Annäherungsdetektors ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 5917320 [0004, 0007]
- US 6091239 [0005, 0007]
- US 6693419 [0005]
- US 7199579 [0005]

Claims

Verfahren für die eingebaute Selbstprüfung in einer integrierten Schaltung, welches Folgendes umfasst: Übertragen eines Steuersignals für die eingebaute Selbstprüfung zu der integrierten Schaltung; Erzeugen eines analogen Selbstprüfungssignals oder mehrerer analoger Selbstprüfungssignale innerhalb der integrierten Schaltung; und Ankoppeln des einen analogen Selbstprüfungssignals oder der mehreren analogen Selbstprüfungssignale an jeweils einen Versatzsteuer-Schaltungsknotenpunkt oder mehrerer Versatzsteuer-Schaltungsknotenpunkte innerhalb der integrierten Schaltung in Abhängigkeit von der Übertragung.
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiter die Darstellung einer Nähe eines ferromagnetischen Gegenstandes durch eine Signaleigenschaft mindestens eines der analogen Selbstprüfungssignale umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiter die Darstellung einer Rotation eines ferromagnetischen Gegenstandes durch eine Signaleigenschaft mindestens eines der analogen Selbstprüfungssignale umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem das eine analoge Selbstprüfungssignal oder die mehreren analogen Selbstprüfungssignale ein erstes analoges Selbstprüfungssignal und ein zweites analoges Selbstprüfungssignal umfassen, wobei das Verfahren weiter die Darstellung einer Drehrichtung des ferromagnetischen Ge genstandes durch eine relative Phase zwischen dem ersten und dem zweiten analogen Selbstprüfungssignal umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Verfahren weiter die Darstellung einer Drehrichtungsänderung des ferromagnetischen Gegenstandes durch eine relative Phasenänderung zwischen dem ersten und dem zweiten analogen Selbstprüfungssignal umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiter die Darstellung einer Vibration eines ferromagnetischen Gegenstandes durch eine Signaleigenschaft mindestens eines der analogen Selbstprüfungssignale umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem das eine analoge Selbstprüfungssignal oder die mehreren analogen Selbstprüfungssignale ein erstens analoges Selbstprüfungssignal und ein zweites analoges Selbstprüfungssignal umfasst bzw. umfassen, wobei die Signaleigenschaft eine relative Phasenänderung zwischen dem ersten und dem zweiten analogen Selbstprüfungssignal umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem die Signaleigenschaft eine Amplitudenmodulation des mindestens einen analogen Selbstprüfungssignals bzw. der mehreren analogen Selbstprüfungssignale umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiter Folgendes umfasst: Erzeugen eines Magnetfeldsignals oder mehrerer Magnetfeldsignale mit einem entsprechendem einen Magnetfeld-Fühlerelement oder mehreren Magnetfeld-Fühlerelementen, wobei das Ankoppeln des einen analogen Selbstprüfungssignals oder der mehreren analogen Selbstprüfungssignale an den entsprechenden einen Versatzsteuer-Schaltungsknotenpunkt oder die mehreren Versatzsteuer-Schaltungsknotenpunkte das Summieren der analogen Selbstprüfungssignale mit dem jeweiligen einen Magnetfeldsignal oder den jeweiligen mehreren Magnetfeldsignalen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, welches weiter Folgendes umfasst: Erzeugen eines ersten Magnetfeldsignals mit einem ersten Paar von Magnetfeld-Fühlerelementen; und Erzeugen eines zweiten Magnetfeldsignals mit einem zweiten Paar von Magnetfeld-Fühlerelementen, wobei das Ankoppeln des einen analogen Selbstprüfungssignals oder der mehreren anlogen Selbstprüfungssignale an den jeweiligen einen Versatzsteuer-Schaltungsknotenpunkt oder die mehreren Versatzsteuerungs-Schaltungsknotenpunkte Folgendes umfasst: Summieren eines ersten analogen Selbstprüfungssignals oder eines der mehreren analogen Selbstprüfungssignale mit dem ersten Magnetfeldsignal; und Summieren eines zweiten analogen Selbstprüfungssignals oder eines zweiten der mehreren analogen Selbstprüfungssignale mit dem zweiten Magnetfeldsignal.
Integrierte Schaltung, welche Folgendes umfasst: einen oder mehrere Signalgeneratoren für die eingebaute Selbstprüfung zum Erzeugen eines jeweiligen oder mehrerer digitaler Selbstprüfungssignale; einen oder mehrere Digital-/Analog-Umformer, welche jeweils mit dem einen oder den mehreren eingebauten Selbstprüfungssignalgeneratoren gekoppelt sind, wobei der eine oder die mehreren Digital-/Analog-Umformer zur Erzeugung eines jeweils einen oder mehrerer analoger Selbstprüfungssignale in Abhängigkeit von dem einen oder den mehreren digitalen Selbstprüfungssignalen dienen; einen Steuerschaltungsknotenpunkt für die eingebaute Selbstprüfung zum Empfang eines Steuersignals für die eingebaute Selbstprüfung; und einen oder mehrere Versatzsteuer-Schaltungsknotenpunkte, welche jeweils so geschaltet sind, dass sie den jeweils einen oder die mehreren analogen Selbstprüfungssignale in Abhängigkeit von dem Steuersignal für die eingebaute Selbstprüfung empfangen.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 11, bei welcher eine Signaleigenschaft mindestens eines der analogen Selbstprüfungssignale repräsentativ für eine Nähe eines ferromagnetischen Gegenstandes ist.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 11, bei welcher eine Signaleigenschaft mindestes eines der analogen Selbstprüfungssignale repräsentativ für eine Drehung eines ferromagnetischen Gegenstandes ist.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 13, bei welcher das eine oder die mehreren analogen Selbstprüfungssignale ein erstes analoges Selbstprüfungssignal und ein zweites analoges Selbstprüfungssignal umfasst bzw. umfassen, wobei eine relative Phase zwischen dem ersten und dem zweiten analogen Selbstprüfungssignal repräsentativ für eine Drehrichtung des ferromagnetischen Gegenstandes ist.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 14, bei welcher eine relative Phase zwischen dem ersten und dem zweiten analogen Selbstprüfungssignal repräsentativ für eine Drehrichtungsänderung des ferromagnetischen Gegenstandes ist.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 11, bei welcher eine Signaleigenschaft mindestens eines der analogen Selbstprüfungssignale repräsentativ für eine Vibration eines ferromagnetischen Gegenstandes ist.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 16, bei welcher das eine oder die mehreren analogen Selbstprüfungssignale ein erstes analoges Selbstprüfungssignal und ein zweites analoges Selbstprüfungssignal enthält bzw. enthalten, wobei die Signaleigenschaft eine relative Phasenänderung zwischen dem ersten und dem zweiten analogen Selbstprüfungssignal umfasst.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 16, bei welcher die Signaleigenschaft eine Amplitudenmodulation des mindestens einen oder mindestens eines der mehreren analogen Selbstprüfungssignale umfasst.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 11, welche weiter einen oder mehrere Magnetfeld-Fühlerelemente zur Erzeugung eines jeweiligen einen oder mehrerer Magnetfeldsignale enthält, wobei das eine oder die mehreren Versatzsteuer-Schaltungsknotenpunkte weiter so geschaltet sind, dass sie das jeweilige eine oder die mehreren Magnetfeldsignale empfangen, um jeweilige Summen des einen oder der mehreren Magnetfeldsignale und des einen oder der mehreren analogen Selbstprüfungssignale zu liefern.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 11, bei welcher der eine oder die mehreren Signalgeneratoren für die eingebaute Selbstprüfung Folgendes umfassen: einen oder mehrere jeweilige Taktgeneratoren zur Erzeugung eines oder mehrerer jeweiliger Taktsignale; und einen oder mehrere jeweilige Aufwärts-/Abwärtszähler, welche jeweils mit dem einen oder den mehreren Taktgeneratoren gekoppelt sind, wobei der eine oder die mehreren Aufwärts-/Abwärtszähler zur Erzeugung des einen oder der mehreren digitalen Selbstprüfungssignale dienen und wobei der eine oder die mehreren Digital-/Analog-Umformer so geschaltet sind, dass sie jeweils das eine oder die mehreren digitalen Selbstprüfungssignale empfangen.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 20, bei welcher der eine oder die mehreren Signalgeneratoren für die eingebaute Selbstprüfung weiter eine jeweilige oder mehrere logische Schaltungen enthält bzw. enthalten, welche jeweils mit dem einen oder den mehreren Aufwärts-/Abwärtszählern gekoppelt ist bzw. sind, um eine Zählrichtung umzukehren.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 20, wobei der eine oder die mehreren Signalgeneratoren für die eingebaute Selbstprüfung weiter eine jeweilige oder mehrere Zustandsmaschinen enthält bzw. enthalten, welche jeweils zwischen den einen oder die mehreren Taktgeneratoren und den einen oder die mehreren Aufwärts-/Abwärtszähler gekoppelt ist bzw. sind.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 11, welche weiter einen oder mehrere logische Schaltungen enthält, welche jeweils zwischen den einen oder die mehreren Signalgeneratoren für die eingebaute Selbstprüfung und den einen oder die mehreren Digital-/Analog-Umformer gekoppelt ist bzw. sind, wobei der eine oder die mehreren logischen Schaltungen einen jeweiligen oder mehrere Logikschaltungs-Steuerschaltungsknotenpunkte enthält bzw. enthalten, welche mit dem Steuerschaltungsknotenpunkt für die eingebaute Selbstprüfung gekoppelt ist bzw. sind, wobei der eine oder die mehreren Logikschaltungs-Steuerschaltungsknotenpunkte zur Steuerung der Kopplung des einen oder der mehreren analogen Selbstprüfungssignale an den jeweiligen einen oder die mehreren Versatzsteuer-Schaltungsknotenpunkte dient bzw. dienen.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 11, welche weiter Folgendes umfasst: ein erstes Paar von Magnetfeldfühlerelementen zur Erzeugung eines ersten Magnetfeldsignals; und ein zweites Paar von Magnetfeldfühlerelementen zur Erzeugung eines zweiten Magnetfeldsignals, wobei der eine oder die mehreren Versatzsteuer-Schaltungsknotenpunkte Folgendes umfasst bzw. umfassen: einen ersten Versatzsteuer-Schaltungsknotenpunkt zum Summieren eines ersten des einen oder der mehreren analogen Selbstprüfungssignale mit dem ersten Magnetfeldsignal; und einen zweiten Versatzsteuer-Schaltungsknotenpunkt zum Summieren eines zweiten des einen oder der mehreren analogen Selbstprüfungssignale mit dem zweiten Magnetfeldsignal.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 11, welche weiter eine Schwellwertdetektorschaltung, welche mit dem einen Versatzsteuer-Schaltungsknotenpunkt oder einem der mehreren Versatzsteuer-Schaltungsknotenpunkte gekoppelt ist, um einen Scheitelwert eines ersten Signals zu detektieren, welches repräsentativ für ein ausgewähltes des einen oder der mehreren analogen Selbstprüfungssignals ist, und/oder eine Schwellwertdetektorschaltung enthält, welche mit einem von dem einen oder der mehreren Versatzsteuer-Schaltungsknotenpunkte gekoppelt ist, um einen Schwellwertübergang des ersten Signals zu detektieren, welches repräsentativ für das ausgewählte eine aus dem einem oder den mehreren analogen Selbstprüfungssignalen ist.
Integrierte Schaltung nach Anspruch 25, welche weiter einen Vibrationsprozessor enthält, welcher mit der Scheitelwertdetektorschaltung und/oder der Schwellwertdetektorschaltung gekoppelt ist, um ein erstes Vibrationssignal in dem ersten Signal, welches repräsentativ für das ausgewählte eine aus dem einen oder den mehreren analogen Selbstprüfungssignalen ist, und/oder ein zweites Vibrationssignal in einem zweiten Signal zu detektieren, welches repräsentativ für ein anderes ausgewähltes eines von dem einen oder den mehreren analogen Selbstprüfungssignalen ist.