KR20190137138A - 요 레이트 센서 및 요 레이트 센서를 작동시키기 위한 방법 - Google Patents

요 레이트 센서 및 요 레이트 센서를 작동시키기 위한 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190137138A
KR20190137138A KR1020197032840A KR20197032840A KR20190137138A KR 20190137138 A KR20190137138 A KR 20190137138A KR 1020197032840 A KR1020197032840 A KR 1020197032840A KR 20197032840 A KR20197032840 A KR 20197032840A KR 20190137138 A KR20190137138 A KR 20190137138A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
amplifier circuit
yaw rate
rate sensor
field effect
detector
Prior art date
Application number
KR1020197032840A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102400405B1 (ko
Inventor
광차오 장
프란체스코 디아치
루슬란 칼릴율린
안드레아 비스콘티
Original Assignee
로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 로베르트 보쉬 게엠베하
Publication of KR20190137138A publication Critical patent/KR20190137138A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102400405B1 publication Critical patent/KR102400405B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/5776—Signal processing not specific to any of the devices covered by groups G01C19/5607 - G01C19/5719
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/58—Turn-sensitive devices without moving masses
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/02—Rotary gyroscopes
    • G01C19/04—Details
    • G01C19/06—Rotors
    • G01C19/08—Rotors electrically driven
    • G01C19/10—Power supply
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/5705—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using masses driven in reciprocating rotary motion about an axis
    • G01C19/5712—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using masses driven in reciprocating rotary motion about an axis the devices involving a micromechanical structure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

본 발명은, 하나 이상의 구동 증폭기 회로를 구비한 진동 매스(oscillatory mass)의 진동을 여기하기 위한 구동부와; 하나 이상의 검출기 증폭기 회로를 구비한 진동 매스의 편향을 검출하기 위한 검출기;를 갖는 요 레이트 센서에 관한 것으로, 본 발명에 따라 선택적으로, 구동 증폭기 회로 및/또는 검출기 증폭기 회로를 절전 모드에서 작동시키기 위해 더 낮은 대기 전류가 설정될 수 있거나, 구동 증폭기 회로 및/또는 검출기 증폭기 회로를 정상 모드에서 작동시키기 위해 더 높은 대기 전류가 설정될 수 있다.

Description

요 레이트 센서 및 요 레이트 센서를 작동시키기 위한 방법
본 발명은, 청구항 1의 전제부에 따른 요 레이트 센서 및 청구항 8의 전제부에 따른 요 레이트 센서의 작동 방법에 관한 것이다.
이와 같은 요 레이트 센서는, 전형적으로 하나 이상의 구동 증폭기 회로를 구비한 진동 매스(oscillatory mass)의 진동을 여기하기 위한 구동부를 포함한다. 검출기를 통해 진동 매스의 편향이 검출될 수 있다. 검출기는 통상적으로 하나 이상의 검출기 증폭기 회로를 구비한다. 또한, 일반적으로 요 레이트 센서 내에는 구동 증폭기 회로 및/또는 검출기 증폭기 회로를 위한 기준 전류를 발생시키기 위한 기준 전류 발생기가 제공된다. 요 레이트 센서는, 예를 들어 미세 전자 기계 시스템(MEMS)으로서 설계될 수 있다.
이와 같은 요 레이트 센서는 보통 이동 단말기에서 사용되는데, 상기 이동 단말기는 배터리에 의해 작동되기 때문에 상기와 같은 요 레이트 센서를 작동시키기 위해서는 제한된 에너지 비축량만을 제공할 수 있다. 이와 같은 요 레이트 센서의 에너지 소비를 줄이기 위해, 요 레이트 센서를 주기적으로 스위치 온/오프(switch on/off)하는 방식이 공지되어 있다. 요 레이트 센서의 스위치 온 상태에서는 측정이 수행될 수 있다. 그런 다음에, 요 레이트 센서는 스위치 오프 상태로 바뀐다. 이와 같은 방식으로, 이동 단말기에서 상기와 같은 요 레이트 센서의 작동을 가능하게 하는 낮은 전력 소비가 설정될 수 있다.
하지만, 요 레이트 센서의 스위치 온 시, 다시 말해 스위치 오프 상태로부터 스위치 온 상태로의 전환 시, 충분히 정확한 측정이 가능할 때까지 먼저 소정의 웜업 시간이 경과해야 한다는 단점이 확인되었다. 이와 같은 웜업 시간은, 예컨대 진동 매스가 원하는 진동 상태로 임의로 신속하게 전환될 수 없다는 데 기인한다.
상기와 같은 내용을 배경으로 하는 본 발명의 과제는, 웜업 시간이 감소된 이동 단말기 내에서 요 레이트 센서의 작동을 가능하게 하는 것이다.
본 발명에 따른 요 레이트 센서 및 독립 청구항들에 따라 요 레이트 센서를 작동시키기 위한 본 발명에 따른 방법은 종래 기술에 비해, 선택적으로, 구동 증폭기 회로 및/또는 검출기 증폭기 회로를 절전 모드에서 작동시키기 위해 더 낮은 대기 전류가 설정될 수 있거나, 구동 증폭기 회로 및/또는 검출기 증폭기 회로를 정상 모드에서 작동시키기 위해 더 높은 대기 전류가 설정될 수 있다는 장점을 갖는다. 더 낮은 대기 전류로 인해, 구동 증폭기 회로 및/또는 검출기 증폭기 회로는 절전 모드에서 더 낮은 대역폭 및 더 높은 잡음을 갖는다. 대기 전류를 통해 증폭기 회로의 개별 분기 내에서 전류가 동일한 방식으로 감소하기 때문에, 절전 모드에서는 개별 증폭기 회로의 극점 및 영점이 아주 약간만 변동될 뿐이다. 따라서, 절전 모드로부터 정상 모드로의 전환이 증폭기 회로의 안정성에 미치는 영향은 매우 적다. 이와 관련하여, 구동 증폭기 회로 및/또는 검출기 증폭기 회로는 절전 모드에서 더 낮은 성능으로 활성화된다. 요 레이트 센서의 전력 소비와 성능 간에 교환이 이루어진다. 정상 모드로 전환 시, 증폭기 회로가 비교적 신속하게 자신의 정상 작동 상태로 전환될 수 있다. 그렇기 때문에, 요 레이트 센서의 긴 웜업 시간을 기다릴 필요가 없다.
본 발명의 실시예들은 각각의 도면에 도시되며, 이하에서 더 상세하게 설명된다.
본 발명의 한 바람직한 실시예에 따르면, 요 레이트 센서는, 제1 전계 효과 트랜지스터를 구비한 구동 증폭기 회로 및/또는 검출기 증폭기 회로를 위한 기준 전류를 발생시키기 위한 기준 전류 발생기를 포함하며, 이 경우 제1 전계 효과 트랜지스터는 대기 전류의 설정을 위해 변동될 수 있는 제1 채널 폭을 갖는다. 제1 채널 폭(channel width)이란, 전류 방향에 대해 수직인 제1 전계 효과 트랜지스터의 전류 가이드 채널의 연장부를 의미한다. 제1 전계 효과 트랜지스터의 채널 폭은 제1 전계 효과 트랜지스터에 의해 가이드되는 기준 전류에 비례한다. 제1 채널 폭의 설정을 통해, 제1 전계 효과 트랜지스터에 의해 가이드되는 기준 전류가 설정될 수 있다. 구동 증폭기 회로 및/또는 검출기 증폭기 회로 내에서는, 기준 전류로부터 개별 증폭기 회로의 대기 전류가 유도될 수 있다. 따라서, 대기 전류는 기준 전류 발생기에 의해 제공되는 기준 전류를 통해 설정될 수 있다. 제1 전계 효과 트랜지스터는 바람직하게 MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect-transistor)로서 또는 FinFET(fin field-effect-transistor)로서 형성된다. 대안적으로, 제1 전계 효과 트랜지스터는 JFET(junction field-effect-transistor)로서 형성될 수 있다. 제1 전계 효과 트랜지스터는 n-채널 전계 효과 트랜지스터 또는 p-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다.
이와 관련해서, 제1 전계 효과 트랜지스터가 복수의 제1 게이트 핑거를 구비하는 것이 바람직하며, 이 경우 대기 전류의 설정을 위해 하나 이상의 제1 게이트 핑거가 선택적으로 접속될 수 있거나 차단될 수 있다. 제1 전계 효과 트랜지스터의 제1 채널 폭은 제1 전계 효과 트랜지스터의 제1 게이트 전극의 폭에 좌우된다. 그렇기 때문에, 복수의 제1 게이트 핑거를 구비한 제1 게이트 전극을 갖는 제1 전계 효과 트랜지스터에서는, 하나 이상의 제1 게이트 핑거가 접속될 수 있거나 차단될 수 있게 제공되고, 그럼으로써 제1 게이트 핑거의 접속 또는 차단에 의해 제1 게이트 전극의 유효 폭이 설정될 수 있다. 바람직하게, 접속 가능하거나 차단 가능한 제1 게이트 핑거는 스위칭 요소, 예를 들어 전계 효과 트랜지스터와 연결되어 있다.
또 다른 바람직한 일 실시예는, 기준 전류 발생기가 병렬로 접속된 복수의 제1 트랜지스터를 구비하는 것을 제안하며, 이 경우 기준 전류의 설정을 위해 제1 트랜지스터들 중 하나 이상이 선택적으로 접속될 수 있거나 차단될 수 있다. 제1 트랜지스터의 병렬 접속에 의해 기준 전류가 증가될 수 있고, 제1 트랜지스터의 차단에 의해 기준 전류가 감소될 수 있다. 기준 전류가 증가되는 경우에는 구동 증폭기 회로 내에서 그리고/또는 검출기 증폭기 회로 내에서 증가된 대기 전류가 나타나며, 기준 전류가 감소되는 경우에는 구동 증폭기 회로 내에서 그리고/또는 검출기 증폭기 회로 내에서 감소된 대기 전류가 나타난다. 제1 트랜지스터는 바이폴라 트랜지스터 또는 전계 효과 트랜지스터일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 구동 증폭기 회로 및/또는 검출기 증폭기 회로가 제2 전계 효과 트랜지스터를 구비하는 구성이 제안되며, 이 경우 제2 전계 효과 트랜지스터는 대기 전류의 설정을 위해 변동될 수 있는 채널 폭을 갖는다. 제2 채널 폭(channel width)이란, 전류 방향에 대해 수직인 제2 전계 효과 트랜지스터의 전류 가이드 채널의 연장부를 의미한다. 제2 전계 효과 트랜지스터의 제2 채널 폭은 제2 전계 효과 트랜지스터에 의해 가이드되는 기준 전류에 비례한다. 그렇기 때문에, 제2 채널 폭의 설정을 통해, 제2 전계 효과 트랜지스터에 의해 가이드되는 기준 전류가 설정될 수 있다. 바람직하게는, 제2 트랜지스터에 의해 가이드되는 기준 전류가 전류 미러의 입력 전류이고, 대기 전류가 전류 미러의 출력 전류이며, 그럼으로써 제2 전계 효과 트랜지스터의 채널 폭의 확대에 의해 대기 전류가 감소할 수 있다. 그와 달리, 제2 전계 효과 트랜지스터의 채널 폭의 축소에 의해서는 대기 전류가 증가될 수 있다. 제2 전계 효과 트랜지스터는 바람직하게 MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect-transistor)로서 또는 FinFET(fin field-effect-transistor)로서 형성된다. 대안적으로, 제2 전계 효과 트랜지스터는 JFET(junction field-effect-transistor)로서 형성될 수 있다. 제2 전계 효과 트랜지스터는 n-채널 전계 효과 트랜지스터 또는 p-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다.
이와 관련해서, 제2 전계 효과 트랜지스터가 복수의 제2 게이트 핑거를 구비하는 것이 바람직하며, 이 경우 대기 전류의 설정을 위해 하나 이상의 제2 게이트 핑거가 선택적으로 접속될 수 있거나 차단될 수 있다. 제2 전계 효과 트랜지스터의 제2 채널 폭은 제2 전계 효과 트랜지스터의 게이트 전극의 폭에 좌우된다. 그렇기 때문에, 복수의 제2 게이트 핑거를 구비하는 제2 게이트 전극을 갖는 제2 전계 효과 트랜지스터에서는, 하나 이상의 제2 게이트 핑거가 접속될 수 있거나 차단될 수 있음으로써, 제2 게이트 핑거의 접속 또는 차단에 의해 제2 게이트 전극의 유효 폭이 설정될 수 있다. 바람직하게, 접속 가능하거나 차단 가능한 제2 게이트 핑거는 스위칭 요소, 예를 들어 전계 효과 트랜지스터와 연결되어 있다. 제2 트랜지스터에 의해 가이드되는 기준 전류가 전류 미러의 입력 전류이고 대기 전류가 전류 미러의 출력 전류인 경우에는, 제2 전계 효과 트랜지스터의 게이트 핑거의 접속에 의해 대기 전류가 감소할 수 있다. 그에 반해 제2 전계 효과 트랜지스터의 게이트 핑거의 차단에 의해서는 대기 전류가 증가할 수 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예는, 구동 증폭기 회로 및/또는 검출기 증폭기 회로가 병렬로 접속된 복수의 제2 트랜지스터를 구비하는 구성을 제안하며, 이 경우 대기 전류의 설정을 위해 제2 트랜지스터들 중 하나 이상이 선택적으로 접속될 수 있거나 차단될 수 있다. 제2 트랜지스터에 의해 가이드되는 기준 전류가 전류 미러의 입력 전류이고 대기 전류가 전류 미러의 출력 전류인 경우에는, 제2 트랜지스터의 병렬 접속에 의해 대기 전류가 감소할 수 있고, 제2 트랜지스터의 차단에 의해 대기 전류가 증가할 수 있다. 제2 트랜지스터는 바이폴라 트랜지스터 또는 전계 효과 트랜지스터일 수 있다.
본 발명에 따른 요 레이트 센서는, 바람직하게 요 레이트 센서에 전기 에너지를 공급하기 위한 에너지 저장 장치, 특히 배터리를 구비한 이동 단말기에서 사용된다.
본 발명에 따른 방법에서는, 절전 모드와 정상 모드 간의 전환이 제어 명령을 통해 수행될 수 있다. 제어 명령은 이동 단말기의 제어 유닛에 의해 요 레이트 센서에 전달될 수 있다. 제어 명령은 이동 단말기 사용자의 입력을 통해 트리거될 수 있다. 대안적으로, 제어 유닛이 이동 단말기의 상태 변수에 따라, 예를 들어 에너지 저장 장치의 충전 상태 또는 단말기의 기능 유닛의 작동 상태에 따라 제어 명령을, 특히 자동으로, 생성하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 방법에서, 요 레이트 센서와 관련하여 설명한 바람직한 특징들도 마찬가지로 적용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 세부 사항 및 장점은, 각각의 도면에 도시된 실시예들을 참조하여 이하에서 더욱 상세하게 설명된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 요 레이트 센서의 주요 전기 사용자 장치의 블록 다이어그램이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 요 레이트 센서의 기준 전류 발생기 및 구동 증폭기 회로 및/또는 검출기 증폭기 회로의 개략적인 회로도이다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 자이로스코프로서 형성된 요 레이트 센서(1)의 주요 전기 사용자 장치의 블록 다이어그램을 보여준다. 요 레이트 센서(1)는 MEMS 요 레이트 센서이다. 요 레이트 센서(1)는, 요 레이트 센서의 구동에 의해 진동 상태로 전환되어 진동 상태로 유지되는, 도면에 도시되지 않은 진동 매스를 구비한다. 요 레이트를 결정하기 위해, 요 레이트 센서의 검출기에 의해 진동 매스의 편향이 측정된다. 검출기는, 요 레이트 센서가 노출되어 있는 요 레이트에 좌우되는 출력 신호를 제공한다. 요 레이트 센서(1)의 중요한 전기 사용자 장치는, 구동부 내에 제공된 구동 증폭기 회로(3) 및 검출기 내에 제공된 검출기 증폭기 회로(4)이다. 구동 증폭기 회로(3) 및 검출기 증폭기 회로(4)는 예를 들어 차동 증폭기로서 형성될 수 있다. 이와 같은 차동 증폭기는 작동을 위해, 실질적으로 일정한 에너지 소비를 수반하는 실질적으로 일정한 대기 전류(101, 102, 103)(bias current)를 필요로 한다.
이하에서 더 설명되는 바와 같이, 상기 대기 전류(101, 102, 103)는 하나 또는 복수의 기준 전류 발생기(2)를 통해, 그리고 구동 증폭기 회로(3) 및/또는 검출기 증폭기 회로(4) 내에 배치된 전류 미러를 통해 제공될 수 있다. 일반적으로, 더 높은 대기 전류(101, 102, 103)에 의해, 구동 증폭기 회로(3) 및/또는 검출기 증폭기 회로(4)의 개선된 성능이 달성될 수 있고, 특히 더 높은 대역폭 및/또는 더 낮은 잡음이 달성될 수 있다. 하지만, 이와 같은 성능은 적지 않은 일정한 에너지 소비를 감수해야 한다.
본 실시예에 따른 요 레이트 센서(1)에서는, 에너지 소비를 감소시키면서도 이동 단말기 내에서 충분한 성능으로 요 레이트 센서(1)의 작동을 가능하게 하기 위한 특별한 조치들이 취해졌다. 상기 이동 단말기는 주로, 요 레이트 센서(1)에 전력을 공급하기 위해 배터리로서 형성된 에너지 저장 장치만을 구비한다. 본 발명에 따르면 선택적으로, 구동 증폭기 회로(3) 및/또는 검출기 증폭기 회로(4)를 절전 모드에서 작동시키기 위해 더 낮은 대기 전류(101, 102, 103)가 설정될 수 있거나, 구동 증폭기 회로(3) 및/또는 검출기 증폭기 회로(4)를 정상 모드에서 작동시키기 위해 더 높은 대기 전류(101, 102, 103)가 설정될 수 있다. 절전 모드에서 구동 증폭기 회로(3) 및/또는 검출기 증폭기 회로(4)는 더 낮은 대기 전류(101, 102, 103)로 인해 더 낮은 대역폭 및 더 높은 잡음을 갖는다. 하지만, 절전 모드로부터 정상 모드로의 전환이 구동 증폭기 회로(3) 및/또는 검출기 증폭기 회로(4)의 안정성에 끼치는 영향은 매우 적다. 정상 모드로의 전환 시, 구동 증폭기 회로(3) 및/또는 검출기 증폭기 회로(4)는 신속하게 자신의 정상 작동 모드로 전환될 수 있다. 그러므로 요 레이트 센서(1)의 긴 웜업 시간을 기다릴 필요가 없다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 요 레이트 센서(1)의 일 부분의 간소화된 회로도를 보여준다. 기준 전류 발생기(2); 그리고 구동 증폭기 회로 및/또는 검출기 증폭기 회로로서 형성될 수 있는 증폭기 회로(3, 4);가 도시되어 있다. 기준 전류 발생기를 통해 증폭기 회로(3, 4)에 제공될 기준 전류(100)가 발생된다.
본 실시예에 따른 기준 전류 발생기(2)는 전류 미러를 구비한다. 전류 미러는 전원(20) 및 상기 전원과 연결되고 전계 효과 트랜지스터로서 형성된 복수의 트랜지스터(21, 22, 23)를 포함한다. 도 2의 도면에 제1 전계 효과 트랜지스터는 기호 "22 및 23"으로 표시되어 있고, 제2 전계 효과 트랜지스터는 기호 "21"로 표시되어 있다. 제1 전계 효과 트랜지스터(22, 23)는 복수의 게이트 핑거를 구비하며, 이 경우 기호 "22"는 제1 게이트 핑거를 나타내고, 기호 "23"은 제2 게이트 핑거를 나타낸다. 그와 달리, 제1 전계 효과 트랜지스터(22, 23)는 또 다른 게이트 핑거를 구비할 수 있다. 또한, 대안적으로, 제1 전계 효과 트랜지스터(22, 23) 대신 병렬로 연결된 복수의 트랜지스터가 제공될 수 있다.
제1 전계 효과 트랜지스터(22, 23)는 대기 전류(101, 102, 103)의 설정을 위해 변동될 수 있는 제1 채널 폭을 갖는다. 이와 같은 채널 폭의 설정 가능성은, 본 실시예에 따라, 제1 전계 효과 트랜지스터의 제1 게이트 핑거(22)가 선택적으로 접속될 수 있거나 차단될 수 있음으로써 가능해진다. 이를 위해, 제1 게이트 핑거(22)의 게이트 전극과 전원(20) 사이의 연결 경로 내에 스위치(24)가 제공된다. 스위치(24)는 이동 단말기의 제어 유닛을 통해 제어될 수 있다. 스위치(24)는 트랜지스터로서, 예를 들어 전계 효과 트랜지스터로서 형성될 수 있다. 제1 게이트 핑거(22)의 접속 또는 차단에 의해 제1 게이트 전극의 유효 폭이 설정된다. 스위치(24)가 닫히면, 제1 게이트 핑거(22)가 접속된다. 제1 전계 효과 트랜지스터(22, 23)의 채널 폭이 증가된다. 따라서, 전계 효과 트랜지스터는 증가된 기준 전류(100)를 제공할 수 있다. 이와 같은 증가된 기준 전류(100)는, 증폭기 회로(3, 4)의 전류 미러를 통해 증폭기 회로의 대기 전류(101, 102, 103)에 미러링된다. 이와 같은 상태는 요 레이트 센서(1)의 정상 모드를 나타낸다. 스위치(24)가 열리면 게이트 핑거(22)가 차단된다. 제1 전계 효과 트랜지스터(22, 23)의 채널 폭이 감소된다. 기준 전류(100)가 감소된다. 감소된 기준 전류(100)는 증폭기 회로(3, 4)의 전류 미러를 통해 대기 전류(101, 102, 103)에 미러링된다. 이와 같은 상태는 요 레이트 센서(1)의 절전 모드를 나타낸다.
대기 전류(101, 102, 103)는 본 실시예에 따른 요 레이트 센서(1)에서 대안적으로 또는 추가로, 증폭기 회로(3, 4) 내에 배치된 제2 스위치(36)에 의해 영향을 받을 수 있다. 증폭기 회로(3, 4)는, 기준 전류(100)가 공급될 전류 미러를 구비한다. 전류 미러는, 개별 대기 전류(101, 102, 103)를 제공하는 복수의 미러 트랜지스터를 구비한다. 또한, 복수의 게이트 핑거를 구비한 제2 전계 효과 트랜지스터(31, 32)가 제공된다. 도 2의 도시에는, 제1 게이트 핑거(31) 및 제2 게이트 핑거(32)가 도시되어 있다. 그와 달리, 제2 전계 효과 트랜지스터는 또 다른 게이트 핑거를 구비할 수 있다. 또한, 대안적으로, 전계 효과 트랜지스터(31, 32) 대신 복수의 트랜지스터, 특히 전계 효과 트랜지스터들의 병렬 회로도 제공될 수 있다. 제1 게이트 핑거(32)는 스위치(36)를 통해 선택적으로 차단될 수 있거나 접속될 수 있다. 제2 게이트 핑거(32)의 접속 또는 차단에 의해, 제2 전계 효과 트랜지스터의 제2 게이트 전극의 유효 폭이 설정된다. 스위치(36)가 닫히면, 제1 게이트 핑거(32)가 접속된다. 제2 전계 효과 트랜지스터(31, 32)의 채널 폭이 증가한다. 그 결과, 미러링된 대기 전류(101, 102, 103)가 감소한다. 이와 같은 상태는 요 레이트 센서(1)의 절전 모드를 나타낸다. 제2 스위치(36)가 열리면, 제2 게이트 핑거(32)는 차단된다. 제2 전계 효과 트랜지스터(31, 32)의 채널 폭이 감소한다. 미러링된 대기 전류(101, 102, 103)가 증가한다. 이와 같은 상태는 요 레이트 센서(1)의 정상 모드를 나타낸다.
전술된 요 레이트 센서(1)는, 하나 이상의 구동 증폭기 회로(3)를 포함하는 진동 매스의 진동을 여기하기 위한 구동부를 구비한다. 또한, 이들 요 레이트 센서(1)는 하나 이상의 검출기 증폭기 회로(4)를 포함하는 진동 매스의 편향을 검출하기 위한 검출기를 구비한다. 웜업 시간이 감소한 이동 단말기에서 요 레이트 센서(1)의 작동을 가능하게 하기 위해, 선택적으로, 구동 증폭기 회로(3) 및/또는 검출기 증폭기 회로(4)를 절전 모드에서 작동시키기 위해 더 낮은 대기 전류(101, 102, 103)가 설정될 수 있거나, 구동 증폭기 회로(3) 및/또는 검출기 증폭기 회로(4)를 정상 모드에서 작동시키기 위해 더 높은 대기 전류(101, 102, 103)가 설정될 수 있다.
전술한 설명에서, 달리 명시되지 않는 한, 정관사 또는 부정관사의 사용은 하나의 명사와 함께 그 명사의 복수형도 내포한다. 상세한 설명부 및 청구범위에 기재된 용어 "제1" 및 "제2"는, 유사한 요소들 상호간의 구별을 가능하게 하고, 이들 요소의 특정 순서를 기술하지는 않는다. 또한, 이하에서 동일한 요소는 동일한 참조 부호로 표시된다.

Claims (10)

  1. 하나 이상의 구동 증폭기 회로(3)를 구비한 진동 매스의 진동을 여기하기 위한 구동부와, 하나 이상의 검출기 증폭기 회로(4)를 구비한 진동 매스의 편향을 검출하기 위한 검출기를 갖는 요 레이트 센서(1)에 있어서,
    선택적으로, 구동 증폭기 회로(3) 및/또는 검출기 증폭기 회로(4)를 절전 모드에서 작동시키기 위해 더 낮은 대기 전류(101, 102, 103)가 설정될 수 있거나, 구동 증폭기 회로(3) 및/또는 검출기 증폭기 회로(4)를 정상 모드에서 작동시키기 위해 더 높은 대기 전류(101, 102, 103)가 설정될 수 있는 것을 특징으로 하는, 요 레이트 센서(1).
  2. 제1항에 있어서, 요 레이트 센서(1)는, 제1 전계 효과 트랜지스터(22, 23), 특히 MOSFET를 구비한 구동 증폭기 회로(3) 및/또는 검출기 증폭기 회로(4)를 위한 기준 전류(100)를 발생시키기 위한 기준 전류 발생기(2)를 포함하며, 상기 제1 전계 효과 트랜지스터(22, 23)는 대기 전류(101, 102, 103)의 설정을 위해 변동될 수 있는 제1 채널 폭을 갖는 것을 특징으로 하는, 요 레이트 센서(1).
  3. 제2항에 있어서, 제1 전계 효과 트랜지스터(22, 23)가 복수의 제1 게이트 핑거를 구비하며, 대기 전류(101, 102, 103)의 설정을 위해 하나 이상의 제1 게이트 핑거(22)가 선택적으로 접속될 수 있거나 차단될 수 있는 것을 특징으로 하는, 요 레이트 센서(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 기준 전류 발생기(2)가 병렬로 접속된 복수의 제1 트랜지스터를 구비하며, 대기 전류(101, 102, 103)의 설정을 위해 제1 트랜지스터들 중 하나 이상이 선택적으로 접속될 수 있거나 차단될 수 있는 것을 특징으로 하는, 요 레이트 센서(1).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 구동 증폭기 회로(3) 및/또는 검출기 증폭기 회로(4)가 제2 전계 효과 트랜지스터(31, 32), 특히 MOSFET를 구비하며, 상기 제2 전계 효과 트랜지스터(31, 32)는 대기 전류(101, 102, 103)의 설정을 위해 변동될 수 있는 제2 채널 폭을 갖는 것을 특징으로 하는, 요 레이트 센서(1).
  6. 제5항에 있어서, 제2 전계 효과 트랜지스터(31, 32)가 복수의 제2 게이트 핑거를 구비하며, 대기 전류(101, 102, 103)의 설정을 위해 하나 이상의 제2 게이트 핑거(32)가 선택적으로 접속될 수 있거나 차단될 수 있는 것을 특징으로 하는, 요 레이트 센서(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 구동 증폭기 회로(3) 및/또는 검출기 증폭기 회로(4)가 병렬로 접속된 복수의 제2 트랜지스터를 구비하며, 대기 전류(101, 102, 103)의 설정을 위해 제2 트랜지스터들 중 하나 이상이 선택적으로 접속될 수 있거나 차단될 수 있는 것을 특징으로 하는, 요 레이트 센서(1).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 요 레이트 센서 및 상기 요 레이트 센서에 전기 에너지를 공급하기 위한 에너지 저장 장치를 갖는, 이동 단말기.
  9. 하나 이상의 구동 증폭기 회로(3)를 구비한 진동 매스의 진동을 여기하기 위한 구동부, 및 하나 이상의 검출기 증폭기 회로(4)를 구비한 진동 매스의 편향을 검출하기 위한 검출기를 갖는 요 레이트 센서(1)를 작동시키기 위한 방법에 있어서,
    선택적으로, 구동 증폭기 회로(3) 및/또는 검출기 증폭기 회로(4)를 절전 모드에서 작동시키기 위해 더 낮은 대기 전류(101, 102, 103)가 설정되거나, 구동 증폭기 회로(3) 및/또는 검출기 증폭기 회로(4)를 정상 모드에서 작동시키기 위해 더 높은 대기 전류(101, 102, 103)가 설정되는 것을 특징으로 하는, 요 레이트 센서의 작동 방법.
  10. 제9항에 있어서, 절전 모드와 정상 모드 간의 전환이 제어 명령을 통해 제어되는 것을 특징으로 하는, 요 레이트 센서의 작동 방법.
KR1020197032840A 2017-04-07 2018-03-01 요 레이트 센서 및 요 레이트 센서를 작동시키기 위한 방법 KR102400405B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017205984.2A DE102017205984A1 (de) 2017-04-07 2017-04-07 Drehratensensor und Verfahren zum Betrieb eines Drehratensensors
DE102017205984.2 2017-04-07
PCT/EP2018/055121 WO2018184771A1 (de) 2017-04-07 2018-03-01 Drehratensensor und verfahren zum betrieb eines drehratensensors

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190137138A true KR20190137138A (ko) 2019-12-10
KR102400405B1 KR102400405B1 (ko) 2022-05-23

Family

ID=61581278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197032840A KR102400405B1 (ko) 2017-04-07 2018-03-01 요 레이트 센서 및 요 레이트 센서를 작동시키기 위한 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10809063B2 (ko)
JP (1) JP6823733B2 (ko)
KR (1) KR102400405B1 (ko)
CN (1) CN110546458B (ko)
DE (1) DE102017205984A1 (ko)
WO (1) WO2018184771A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020091453A1 (ko) 2018-10-31 2020-05-07 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018220936A1 (de) 2018-12-04 2020-06-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Überprüfung eines Sensorwertes eines MEMS-Sensors
US11568121B2 (en) * 2020-06-19 2023-01-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. FinFET semiconductor device grouping
DE102020210270A1 (de) 2020-08-13 2022-02-17 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Ausleseschaltung für eine MEMS-Sensoreinheit
US11997127B2 (en) 2021-05-07 2024-05-28 Netskope, Inc. Policy based vulnerability identification, correlation, remediation, and mitigation

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002231811A (ja) * 2001-01-29 2002-08-16 Sanyo Electric Co Ltd 演算増幅器の設計資産の再利用方法、レイアウト作成装置およびレイアウト作成プログラム
JP2008122186A (ja) * 2006-11-10 2008-05-29 Seiko Epson Corp 検出装置、センサ及び電子機器
JP2009031007A (ja) * 2007-07-24 2009-02-12 Seiko Epson Corp 発振駆動回路、発振駆動装置、物理量測定回路、物理量測定装置および電子機器
KR20110137229A (ko) * 2010-06-16 2011-12-22 삼성전자주식회사 전압 제어 발진기
US20140260713A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Invensense, Inc. Duty-cycled gyroscope
JP2016189515A (ja) * 2015-03-30 2016-11-04 セイコーエプソン株式会社 回路装置、電子機器及び移動体

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05240874A (ja) * 1991-12-06 1993-09-21 Canon Inc 角速度センサ
US7551017B2 (en) * 2005-12-14 2009-06-23 Freescale Semiconductor, Inc. Level shifter and methods for use therewith
US7849744B2 (en) * 2006-08-02 2010-12-14 Seiko Epson Corporation Driving device, physical quantity measurement device, and electronic instrument
JP5034808B2 (ja) * 2006-10-17 2012-09-26 セイコーエプソン株式会社 駆動装置、物理量測定装置及び電子機器
US8026771B2 (en) * 2006-11-27 2011-09-27 Seiko Epson Corporation Driver device, physical quantity measuring device, and electronic instrument
JP4572350B2 (ja) * 2008-03-21 2010-11-04 セイコーエプソン株式会社 同期検波回路、検出回路、物理量測定装置、ジャイロセンサおよび電子機器
DE102008031609B4 (de) * 2008-07-07 2010-06-02 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Messvorrichtung mit einem mikroelektromechanischen kapazitiven Sensor
IT1397432B1 (it) * 2009-12-11 2013-01-10 St Microelectronics Rousset Circuito generatore di una grandezza elettrica di riferimento.
US8400818B2 (en) * 2010-06-16 2013-03-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Voltage-controlled oscillator and phase-locked loop circuit
DE102010044924B4 (de) * 2010-09-10 2021-09-16 Texas Instruments Deutschland Gmbh Elektronische Vorrichtung und Verfahren für diskrete lastadaptive Spannungsregelung
US10393552B1 (en) * 2013-01-07 2019-08-27 Maxim Integrated Products, Inc. Spot mode functionality for power saving in a sensor system
JP6197323B2 (ja) * 2013-03-22 2017-09-20 セイコーエプソン株式会社 検出装置、センサー、ジャイロセンサー、電子機器及び移動体
JP6307840B2 (ja) * 2013-11-07 2018-04-11 セイコーエプソン株式会社 検出装置、センサー、電子機器及び移動体
JP6241246B2 (ja) * 2013-12-10 2017-12-06 セイコーエプソン株式会社 検出装置、センサー、電子機器及び移動体
JP6369086B2 (ja) * 2014-03-25 2018-08-08 セイコーエプソン株式会社 物理量センサー、センサーユニット、電子機器及び移動体
EP3176669B1 (fr) * 2015-11-30 2019-01-09 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Circuit de génération d'une tension de référence
US10365104B2 (en) * 2016-05-11 2019-07-30 Murata Manufacturing Co., Ltd. Digital controller for a MEMS gyroscope
JP6687130B2 (ja) * 2016-05-11 2020-04-22 株式会社村田製作所 力フィードバック機能を備えた二次センスループ
JP6571064B2 (ja) * 2016-11-21 2019-09-04 株式会社東芝 検出装置およびセンサ装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002231811A (ja) * 2001-01-29 2002-08-16 Sanyo Electric Co Ltd 演算増幅器の設計資産の再利用方法、レイアウト作成装置およびレイアウト作成プログラム
JP2008122186A (ja) * 2006-11-10 2008-05-29 Seiko Epson Corp 検出装置、センサ及び電子機器
JP2009031007A (ja) * 2007-07-24 2009-02-12 Seiko Epson Corp 発振駆動回路、発振駆動装置、物理量測定回路、物理量測定装置および電子機器
KR20110137229A (ko) * 2010-06-16 2011-12-22 삼성전자주식회사 전압 제어 발진기
US20140260713A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Invensense, Inc. Duty-cycled gyroscope
KR20160007492A (ko) * 2013-03-14 2016-01-20 인벤센스, 인크. 듀티 사이클식 자이로스코프
JP2016189515A (ja) * 2015-03-30 2016-11-04 セイコーエプソン株式会社 回路装置、電子機器及び移動体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020091453A1 (ko) 2018-10-31 2020-05-07 주식회사 엘지화학 리튬 이차전지

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017205984A1 (de) 2018-10-11
CN110546458A (zh) 2019-12-06
US10809063B2 (en) 2020-10-20
WO2018184771A1 (de) 2018-10-11
JP6823733B2 (ja) 2021-02-03
US20190383613A1 (en) 2019-12-19
CN110546458B (zh) 2024-04-30
JP2020515866A (ja) 2020-05-28
KR102400405B1 (ko) 2022-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102400405B1 (ko) 요 레이트 센서 및 요 레이트 센서를 작동시키기 위한 방법
KR20190087414A (ko) 트랜지스터 파워 스위치를 위한 전류 감지 및 제어
US9787171B2 (en) Regulator for integrated circuit
JP5957479B2 (ja) バッテリーシステムのバッテリーブランチの制御回路及び制御方法
KR980004970A (ko) 내부 전원 전위 공급 회로
KR101714099B1 (ko) 볼티지 레귤레이터
US8531234B2 (en) Temperature detection device
JP4337709B2 (ja) 半導体集積回路装置
JP2005190381A (ja) 定電圧電源
KR19990055373A (ko) 반도체 소자의 내부전압 발생회로
KR20140079008A (ko) 파워 온 리셋 회로
JP2014138521A (ja) 半導体素子の駆動装置
JP2018088249A (ja) 電源制御回路および環境発電装置
US20150070085A1 (en) Reduction in on-resistance in pass device
US8330516B2 (en) Bandgap circuit and start circuit thereof
KR101288216B1 (ko) 전력 증폭기
EP0971280A1 (en) Voltage regulator and method of regulating voltage
TW202210988A (zh) 用於能帶間隙參考以減少開啟時間之關斷模式
US20080007299A1 (en) Power generation circuit
CN102621368A (zh) 振荡停止检测电路、半导体装置、钟表以及电子设备
KR20170063226A (ko) 전류 소모가 개선된 전압 레귤레이터
KR102168634B1 (ko) 음의 전력을 이용하여 리키지 전력 소모를 줄이는 저전력 회로
KR20000067250A (ko) 전하구동펌프회로 및 그를 채용한 위상동기루프
KR100363694B1 (ko) 반도체장치의내부전압발생기
KR20150018093A (ko) 반도체 장치의 드라이버 회로

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant