JP2012523565A - 寄生容量により誘導される誤差が減少されたセンサデバイス - Google Patents
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- B81B3/0086—Electrical characteristics, e.g. reducing driving voltage, improving resistance to peak voltage
Abstract
Description
Claims (20)
- デバイスであって、
第1駆動ノードおよび第1感知ノードを有するセンサ素子であって、駆動信号が前記第1駆動ノードに印加された時に、第1寄生電流が前記第1駆動ノードと前記第1感知ノードとの間に存在する、センサ素子と、
電圧源に接続された第1入力および前記第1感知ノードに接続された第1出力を有する容量性ネットワークであって、前記第1駆動信号と逆位相の第2駆動信号が前記第1入力に印加された時に、前記第1寄生電流を実質的に打ち消す容量性ネットワークと、
を備えたデバイス。 - 前記容量性ネットワークは第1容量性ネットワークであり、
前記センサ素子が第2駆動ノードおよび第2感知ノードを含み、前記駆動信号が前記第1駆動ノードと前記第2駆動ノードとの間に印加された時に、第2寄生電流が前記第2ノードと前記第2感知ノードとの間に存在し、
前記第1容量性ネットワークの前記第1入力は前記第2駆動ノードに接続され、
前記デバイスが、前記第1駆動ノードに接続された第2入力および前記第2感知ノードに接続された第2出力を有する第2容量性ネットワークをさらに備え、
前記第2容量性ネットワークが前記第2寄生電流を実質的に打ち消す、
請求項1記載のデバイス。 - 前記第1駆動ノードと前記第1感知ノードとの間に第1寄生容量が存在し、前記第2駆動ノードと前記第2感知ノードとの間に第2寄生容量が存在し、
前記第1容量性ネットワークは、前記第1寄生容量と実質的に等しい第1有効容量を供給するための第1調整可能なネットワークであり、
前記第2容量性ネットワークは、前記第2寄生容量と実質的に等しい第2有効容量を提供するための第1調整可能なネットワークである、
請求項2記載のデバイス。 - 前記第1寄生容量が前記第2寄生容量と異なり、前記第1制御可能容量性ネットワークおよび前記第2制御可能容量性ネットワークは、前記第1有効容量および前記第2有効容量を取得すべく、別々に調整される、
請求項3記載のデバイス。 - 前記センサ素子が、第1方向および第1方向と垂直な第2方向に振動するように適合された可動構造を備え、
前記可動構造の第1部分は第1駆動ノードと第2駆動ノードとの間に離間して配置され、
前記可動構造の第2部分は前記第1感知ノードと前記第2感知ノードとの間に離間して配置され、
前記第1駆動ノードおよび前記第2駆動ノードに印加された前記駆動信号は、前記可動構造の前記第1部分を前記第1方向に振動させ、
前記第1感知ノードおよび前記第2感知ノードは、前記第1部分の前記第1方向への振動に応答して生じた前記可動構造の前記第2部分の第2方向への動作を検出し、
前記第2方向への前記動作は、前記第1方向および前記第2方向と垂直な軸周りの回転によって生じたコリオリ力に応答する、
請求項2記載のデバイス。 - 前記容量性ネットワークは2つのポートを備えた容量性ネットワークである、
請求項1記載のデバイス。 - 前記第1駆動ノードと前記第1感知ノードとの間に寄生容量が存在し、前記容量性ネットワークが、前記寄生容量と実質的に等しい有効容量を生じるための並列に接続された複数の容量性回路を備える、
請求項1記載のデバイス。 - 少なくとも2つの前記容量性回路が、互いに異なる容量を有する、
請求項7記載のデバイス。 - 少なくとも1つの前記容量性回路が、前記寄生容量以下の容量を有する、
請求項7記載のデバイス。 - 前記容量は1フェムトファラド未満である、
請求項9記載のデバイス。 - 前記容量性回路の各々が、
第1容量性素子と、
第2容量性素子と、
第3容量性素子と、
前記第1容量性素子、前記第2容量性素子、前記第3容量素子は直列に接続されることと、
前記第1容量性素子と前記第2容量性素子との間に接続された第1端部および接地に接続された第2端部を有する第4容量性素子と、
前記第2容量性素子と前記第3容量性素子との間に接続された第3端部および前記接地に接続された第4端部を有する第5容量性素子と、
を備える、
請求項7記載のデバイス。 - 前記容量性ネットワークが、有効容量を生じるための並列に接続された複数の容量性回路を含み、
前記デバイスがさらに、
前記制御回路の各々が前記容量性回路の1つずつに接続された、複数の制御回路と、
有効容量を生じるために前記容量性回路の1つを選択的に含むように前記制御回路の各々に接続されたデジタル制御素子と、を備える、
請求項1記載のデバイス。 - 前記制御回路の各々が、前記容量性回路の1つと接地との間に配置されたスイッチ素子を備え、
前記デジタル制御素子が複数の論理ゲートを備え、前記論理ゲートの1つずつが前記各スイッチ素子に接続され、前記各論理素子が、
接地に短絡を提供すべく対応する前記スイッチ素子を作動させる前記第1状態、および
接地の前記短絡を除去すべく対応する前記スイッチ素子を停止する第2状態、
のうちの1つを有するビットを提供する、
請求項12記載のデバイス。 - 前記スイッチ素子が金属酸化半導体(MOS)トランジスタを含む、
請求項13記載のデバイス。 - デバイスにおける寄生電流を実質的に打ち消す方法において、該デバイスが、
第1駆動ノード、第2駆動ノード、第1感知ノード、および第2感知ノードを有するセンサ素子、
前記第2駆動ノードに接続された第1入力および前記第1感知ノードに接続された第1出力を有する第1容量性ネットワーク、および
前記第1駆動ノードに接続された第2入力および前記第2感知ノードに接続された第2出力を有する第2容量性ネットワークを備え、前記方法が、
前記第1駆動ノードと前記第1感知ノードとの間の第1の決定された寄生容量と実質的に等しい第1有効容量を供給するために前記第1容量性ネットワークを調整するステップであって、前記駆動信号を前記感知素子に印加すると、前記第1寄生容量が第1寄生電流を発生するステップと、
前記第2駆動ノードと前記第2感知ノードとの間の第2の決定された寄生容量と実質的に等しい第2有効容量を供給するために前記第2容量性ネットワークを調整するステップであって、前記駆動信号を前記感知素子に印加すると、前記第2寄生容量が第2寄生電流を発生することと、
前記感知素子を駆動するために、前記第1駆動ノードと前記第2駆動ノードに駆動信号を印加するステップであって、
前記第1寄生電流および前記第2寄生電流が実質的に打ち消されるように、前記第1容量性ネットワークを通り、第1寄生電流と実質的に等しく、第1寄生電流と位相が逆である第1補正電流を形成するために、かつ前記第2容量性ネットワークを通り、第2寄生電流と実質的に等しく、第2寄生電流と位相が逆である第2補正電流を形成するために、前記駆動信号が同時に第1および第2容量性ネットワークに印加されるステップと、
を含む方法。 - 前記第1容量性ネットワークおよび前記第2容量性ネットワークを調整するステップに先立って、前記方法が、
前記第1駆動ノードと前記第1感知ノードとの間の前記第1寄生容量を決定するステップと、
前記第2駆動ノードと前記第2感知ノードとの間前記第2寄生容量を決定するステップと、
をさらに含む、
請求項15記載の方法。 - 前記第1寄生容量は前記第2寄生容量と異なり、互いに異なる前記第1有効容量および前記第2有効容量を取得するために前記第1容量性ネットワークおよび前記第2容量性ネットワークは別々に調整可能である、
請求項15記載の方法。 - 前記第1容量性ネットワークが、前記第1有効容量を生じるために並列に接続された複数の第1容量性回路を含み、
前記第2容量性ネットワークが、前記第2有効容量を生じるために並列に接続された複数の容量性回路を含み、
前記第1容量性ネットワークを調整するステップが、前記第1有効容量を生じるために前記第1容量性回路の1つを選択的に含むようにデジタル制御を利用するステップを含み、
前記第2容量性ネットワークを調整するステップが、前記第2有効容量を生じるために前記第2容量性回路の1つを選択的に含むようにデジタル制御を利用するステップを含む、
請求項15記載の方法。 - デバイスであって、
第1駆動ノード、第2駆動、第1感知ノード、および第2感知ノードを有する共振器素子であって、第1寄生電流を生じさせるために前記第1駆動ノードと前記第1感知ノードとの間に第1寄生容量が存在し、前記第2駆動ノードと前記第2感知ノードとの間に第2寄生電流を生じさせるために前記第2駆動ノードと前記第2感知ノードとの間に第2寄生容量が存在し、前記第1駆動ノードと前記第2駆動ノードとの間に駆動信号が印加された時、前記第1寄生電流および前記第2寄生電流が存在する、共振器素子と、
前記第1寄生容量と実質的に等しい第1有効容量を生じるために並列に接続された複数の第1容量性回路を有する第1容量性ネットワークであって、
前記第1容量性ネットワークは、前記第2駆動ノードに接続された第1入力および前記第1感知ノードに接続された第1出力を有し、前記第1駆動ノードと前記第2駆動ノードとの間に前記駆動信号が印加された時に、前記第1容量性ネットワークが、前記第1寄生電流を実質的打ち消すための前記第1寄生電流と実質的に等しく前記第1寄生電流と位相が逆の第1補正電流を形成する、第1容量性ネットワークと、
第2寄生容量と実質的に等しい第2有効容量を生じるために並列に接続された複数の容量性回路を含む第2容量性ネットワークであって、
前記第2容量性ネットワークは、前記第1駆動ノードに接続された第2入力および前記第2感知ノードに接続された第2出力を有し、前記第1駆動ノードと前記第2駆動ノードとの間に前記駆動信号が印加された時に、前記第2容量性ネットワークが、前記第2寄生電流を実質的に打ち消すための前記第2寄生電流と実質的に等しく前記第2寄生電流と位相が逆の第2補正電流を形成する、第2容量性ネットワークと、
を備えたデバイス。 - 各々が前記第1容量性回路の各々に接続された複数の第1制御回路と、
前記第1有効容量を生じるために前記第1容量性回路の1つを選択的に含むように前記第1制御回路の各々に接続された第1デジタル制御素子と、
各々が前記第2容量性回路の各々に接続された複数の第2制御回路と、
前記第2有効容量を生じるために前記第2容量性回路の1つを選択的に含むように前記第2制御回路の各々に接続された第2デジタル制御素子と、
をさらに備えた、
請求項19記載のデバイス。
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