NO333754B1

NO333754B1 - Sensor med flere driftsmodi for miljodatamalinger

Info

Publication number: NO333754B1
Application number: NO20014461A
Authority: NO
Inventors: Frank Mayo; Ben W Jones; Scott T Dupuie; Jeffrey A Blackburn; Richard A Johnson; Michael L Abrams; James Broseghini; Mauricio A Zavaleta; Mark E Burchfield; Roger Maher; Burton A Devolk
Original assignee: Ion Geophysical Corp
Priority date: 1999-03-17
Filing date: 2001-09-14
Publication date: 2013-09-09
Also published as: JP2002539444A; EP1169657A1; WO2000055638A1; CA2368127C; JP5420127B2; EP2410344A3; WO2000055652A1; NO20014463D0; EP1674873B1; EP1192419B1; EP1847850A2; AU3631700A; AU3933900A; CA2367983A1; EP1177451B1; DE60034451D1; NO20014461L; EP1169896B8; NO20014464D0; AU3751100A

Abstract

Et system for innsamling miljøinformasjonsmålinger. Systemet (100) benytter en føler (205), en frontkrets (310), et sløyfefilter (315), en bryterstyreenhet (206) og en redusert ordens sløyfestyrekrets for å tilveiebringe pålitelige datamålinger samtidig som det tilveiebringes robust systemoppførsel. Systemet omfatter videre en følersimulator (330) for simulering av følerens (205) drift og testing av driften av frontkretsen (310) og sløyfefilteret(315).

Description

Bakgrunn for oppfinnelsen

Oppfinnelsen angår generelt datamåling, og mer spesielt et styresystem for datamåling.

Sensor- eller følerutstyr benyttes ved mange forskjellige anvendelser for å innsamle miljødatamålinger. Den eksisterende teknologi for innsamling av datamålinger lider av en rekke begrensninger. For eksempel kan den eksisterende teknologi lide av en forringelse av> systemytelse som et resultat av systemoppstarting, systemoverbelastning, eller spredekapasitet i systemet. Videre er testing av utgangssignalet fra en følerstyreenhet med den eksisterende teknologi tidkrevende og kostbar.

Den foreliggende oppfinnelse er rettet på å overvinne en eller flere av begrensningene ved den eksisterende teknologi for innsamling av miljødatamålinger.

Av tidligere kjent teknikk nevnes:

US5631602A omhandler apparat og fremgangsmåte vedrørende en sensor, en diagnostiserende testkrets med eget testmodus og anordninger som sammenligner signalene fra normal modus med signalene fra testmodus for å sikre at systemet fungerer optimalt.

US5596496A fremlegger en vibrasjonsføler og et overvåknings-system for en automatisk giroverføring, og en styreenhet som sammenligner signalene fra føleren med fastsatte karakteristika for å gi en indikasjon på den operative tilstanden for giroverføringen.

US2852242A fremlegger et bevegelsessensorsystem som kan settes i flere tilstander av en liten datamaskin som opererer med en bestemt klokkefrekvens.

US5637798A presenterer et aksellerasjonssensorsystem som også omfatter svitsjer styrt av logiske enheter, dataminne, en styreanordning som også kan motta testsignaler, og en komparator. Testsignalet brukes av systemet for automatisk å overvåke og teste systemets pålitelighet.

Sammendrag av oppfinnelsen

Ifølge én utførelse av den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt et følersystem for registrering av miljødatamålinger som omfatter en føler for deteksjon av miljødata, en styreenhet for styring av driften av føleren, hvilken styreenhet omfatter en frontkrets som er koplet til føleren, et sløyfefilter som er koplet til frontkretsen, en flerfase-taktgenerator som er koplet til frontkretsen og sløyfefilteret, og en oppstartingssekvensstyreenhet som er koplet til sløyfefilteret, og et kommunikasjonsgrensesnitt for sammenkopling av føleren og styreenheten.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en styreenhet for styring av driften av en føler og som omfatter en frontkrets som er koplet til føleren, et sløyfefilter som er koplet til frontkretsen, en flerfase-taktgenerator som er koplet til frontkretsen og sløyfefilteret, en oppstartings-sekvensstyreenhet som er koplet til sløyfefilteret og flerfase-taktgeneratoren, en følersimulator for simulering av funksjonen til føleren som er koplet til oppstartings-sekvensstyreenheten, flerfase-taktgeneratoren og frontkretsen, og en overbelastningsdeteksjonsanordning som er koplet til sløyfefilteret og oppstartings-sekvensstyreenheten.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en styreenhet for styring av driften av en føler, og som omfatter en frontkrets som er koplet til føleren, et sløyfefilter som er koplet til frontkretsen, en flerfase-taktgenerator som er koplet til frontkretsen og sløyfefilteret, en oppstgartings-sekvensstyreenhet som er koplet til sløyfefilteret og flerfase-taktgeneratoren, og en overbelastningsdeteksjonsanordning som er koplet til sløyfefilteret og oppstartings-sekvensstyreenheten.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en frontkrets for tilveiebringelse av elektrostatiske krefter og posisjonsavføling for en målemasse i en føler, og som omfatter et antall brytere for styring av driften av føleren og en føleforsterker for avføling av posisjonen av målemassen i føleren.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt et sløyfefilter for tilveiebringelse av styring til et følersystem, og som omfatter en eller flere integratorer for tilveiebringelse av et signal for styring av følersystemet, en eller flere derivatstyreenheter for tilveiebringelse av et signal for styring av følersystemet, en eller flere proposjonal-styreenheter for tilveiebringelse av et signal for styring av følersystemet, og en summerer for kombinasjon av signalene fra intergratorene, derivatstyreenhetene og proposjonalstyreenhetene.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for drift av et sløyfefilter i et følersystem, hvor fremgangsmåten omfatter de trinn å sende et signal til sløyfefilteret som indikerer en driftsmodus for følersystemet, å drive sløyfefilteret i en modus med redusert orden mens følersystemet arbeider i en oppstartingsmodus, å drive sløyfefilteret i modusen med redusert orden i en forutbestemt tidsperiode etter at følersystemet går over fra oppstartings-driftsmodusen til en sigma-delta-driftsmodus, og å drive sløyfefilteret i en normal modus under sigma-delta-driftsmodusen etter den forutbestemte tidsperiode under hvilken sløyfefilteret arbeider i modusen med redusert orden.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for drift av et sløyfefilter i et følersystem, hvilken fremgangsmåte omfatter de trinn å sende et signal til sløyfefilteret som indikerer en driftsmodus av følersystemet, å drive sløyfeilteret i en modus med redusert orden mens følersystemet arbeider i en oppstartingsmodus, å drive sløyfefilteret i modusen med redusert orden i en forutbestemt tidsperiode etter at følersystemet veksler fra oppstartings-driftsmodusen til en sigma-delta-driftsmodus, å drive sløyfefilteret i en normal modus mens følersystemet arbeider i sigma-delta-driftsmodusen etter den forutbestemte tidsperiode under hvilken sløyfefilteret arbeider i modusen med redusert orden.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for styring av driften innenfor et følersystem i et sløyfefilter som omfatter en eller flere integratorer, en proporsjonal-styreenhet og en derivat-styreenhet, hvor fremgangsmåten omfatter de trinn

å sende et signal til sløyefilteret som indikerer følersystemets driftsmodus,

å holde integratorene i en nullstillingsmodus for å plassere sløyfefilteret i en driftsmodus med redusert orden når følersystemet arbeider i en oppstartingsmodus, og

å ta integratorene ut av nullstillingsmodusen for å plassere sløyfefilteret i en normal driftsmodus når følersystemet arbeider i en sigma-delta-driftsmodus.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for plassering av et sløyfefilter som omfatter en eller flere integratorer, en proposjonalstyreenhet og en derivat-styreenhet, i en driftsmodus med redusert orden, hvor fremgangsmåten omfatter de trinn

å sende et signal til sløyfefilteret for å styre sløyfefilterets driftsmodus, og

å holde integratorene i sløyfefilteret i en nullstillingsmodus for å plassere sløyfefilteret i driftsmodusen med redusert orden.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for tilveiebringelse av styring til en følermontasje, hvor fremgangsmåten omfatter de trinn

å bestemme en driftsmodus for følermontasjen, og å innstille en driftsmodus for et sløyfefilter i følermontasjen,

å tilveiebringe en tilbakekoplingssløyfekompensasjon til følermontasjen under en oppstartings-driftsmodus for følermontasjen, og

å tilveiebringe støy forming til følermontasjen under en sigma-delta-driftsmodus for følermontasjen.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en flerfasetaktgenerator for tilveiebringelse av taktsignaler for styring av driften av et følersystem, hvor taktgeneratoren omfatter en digital signalgenerator og en datauavhengig taktresynkroniseringskrets som er koplet til den digitale signalgenerator.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en følersimulator for simulering av driften av en føler, og som omfatter et filter som er tilpasset til å motta ett eller flere inngangssignaler og generere et utgangssignal som representerer følerens driftstilstand, og en inngangssignalvelger som er operativt koplet til filteret og er innrettet til på styrbar måte å velge inngangssignalene som en funksjon av følerens simulerte driftstilstand.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt et system for testing av driften av en styreenhet i et følersystem, og som omfatter en følersimulator for simulering av driften av en føler, og en styreenhet som er koplet til simulatoren.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for styring av driften av et følersystem, hvor fremgangsmåten omfatter de trinn

å benytte en styreenhet til å påføre elektrostatiske krefter på en føler for å frembringe en eller flere følerdriftstilstander, og fortløpende å anordne driftstilstandene i hvilke føleren plasseres, for å frembringe en eller flere driftsmodi for følersystemet.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt et tilbakekoplingsstyresystem for tilveiebringelse av styring til et følersystem, og som omfatter en oppstartings-sekvensstyreenhet for utvelgelse av driftsmodusen for tilbakekoplingsstyresystemet, og et sløyfefilter som er koplet til oppstartings-sekvensstyreenheten.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en flerfasetaktgenerator for generering av taktsignaler for anvendelse i et følersystem, hvor taktgeneratoren omfatter en digital signalgenerator for generering av et første taktsignal, og en takt-resynkroniseringskrets som er koplet til den digitale signalgenerator for å motta det første taktsignal fra den digitale signalgenerator og omsample det første taktsignal for å generere et andre taktsignal.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en taktresynkroniseringskrets for omsampling av taktsignaler, og som omfatter et antall invertere, et antall NELLER-porter som er koplet til inverterne, et antall NOG-porter som er koplet til inverterne, et antall XNELLER-porter som er koplet til NOG-portene og inverterne, et antall asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper som er koplet til NELLER-portene, og et antall asynkrone nullstillings-dobbelflankevipper som er koplet til NELLER-portene.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en anordning for omsampling av et inngangssignal på en stigende flanke og en fallende flanke av et taktsignal, hvor anordningen omfatter et antall transmisjonsporter, en eller flere NELLER-porter som er koplet til transmisjonsportene, og et antall invertere som er koplet til NELLER-portene og transmisjonsportene.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en anordning for omsampling av et inngangssignal på en stigende flanke og en fallende flanke av et taktsignal, hvor anordningen omfatter et antall transmisjonsporter, en eller flere NOG-porter som er koplet til transmisjonsportene, og et antall invertere som er koplet til NOG-portene og transmisjonsportene.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for generering av et taktsignal for en følermontasje, hvor fremgangsmåten omfatter generering av et første taktsignal og omsampling av det første taktsignal for å generere et andre taktsignal for å gjenopperette signalintegritet og tilveiebringe en takt- eller tidsstyringsrelasjon.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for omsampling av et inngangssignal, hvor fremgangsmåten omfatter omsampling av inngangssignalet i en første nivåfølsom holdekrets som omfatter en eller flere transmisjonsporter, en eller flere NELLER-porter og en eller flere invertere, på den ene flanke av et taktinngangssignal, og omsampling av inngangssignalet i en andre nivåfølsom holdekrets som omfatter en eller flere invertere som virker i parallell med den første nivåfølsomme holdekrets, på en annen flanke av taktinngangssignalet.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for omsampling av et inngangssignal, hvor fremgangsmåten omfatter omsampling av inngangssignalet i en første nivåfølsom holdekrets som omfatter en eller flere transmisjonsporter, en eller flere NOG-porter, og en eller flere invertere, på den ene flanke av et taktinngangssignal, og omsampling av inngangssignalet i en andre nivåfølsom holdekrets som omfatter en eller flere transmisjonsporter, en eller flere NOG-porter, og en eller flere invertere som virker i parallell med den første nivåfølsomme holdekrets, på en annen flanke av taktinngangssignalet.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for drift av en analog styrekrets, hvor fremgangsmåten omfatter generering av et første taktsignal, omsampling av det første taktsignal for å generere et andre taktsignal for å gjenopprette signalintegritet og tilveiebringe en passende tidsstyringsrelasjon, og driving av den analoge styrekrets ved benyttelse av det andre taktsignal.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en styrings- eller styreenhetsmontasje som omfatter en føler, en følersimulator for simulering av driften av føleren, en styreenhet for styring av føleren og følersimulatoren, og en bryter for kopling av styreenheten til føleren eller følersimulatoren.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for testing av en styreenhet i en styreenhetsmontasje, hvor fremgangsmåten omfatter tilkopling av en følersimulator til styreenheten, tilførsel av et inngangssignal med en kjent verdi til følersimulatoren, omforming av inngangsdataene til følersimulatoren til en utgangsstrøm fra følersimulatoren, sending av utgangsstrømmen fra følersimulatoren til styreenheten, behandling av utgangsstrømmen fra følersimulatoren i styreenheten for å frembringe en utgangsstrøm fra styreenheten, og analysering av utmatingen fra styreenheten for å bestemme nøyaktigheten av styreenheten.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for fremstilling av en styreenhetsmontasje for en føler, hvor fremgangsmåten omfatter tilveiebringelse av et substrat, fremstilling av en eller flere styreenheter på substratet, fremstilling av en eller flere følersimulatorer på substratet, og tilkopling av styreenheten og følersimulatoren.

Ifølge en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for å kompensere for virkningene av ytre akselerasjonskrefter på en føler, hvor fremgangsmåten omfatter anvendelse av elektrostatiske krefter på føleren for å kompensere for virkningene av akselerasjonskraften.

De foreliggende utførelser av oppfinnelsen tilveiebringer et system for innsamling av miljøinformasjonsmålinger, idet det benyttes en føler, en frontkrets, et sløyfefilter, en bryterstyreenhet, og en redusert ordenssløyfestyrekrets for å tilveiebringe pålitelige datamålinger samtidig som det tilveiebringes robust systemoppførsel. Systemet omfatter videre en følersimulator for simulering av driften av føleren og testing av operasjonen av frontkretsen og sløyfefilteret.

Kort beskrivelse av tegningene

Fig. 1 viser en utførelse av et system for innsamling av milj ødatamålinger,

fig. 2 viser en utførelse av en føler og en styreenhet for anvendelse i systemet på fig. 1,

fig. 3 viser en utførelse av føleren og styreenheten på fig. 2,

fig. 4 viser en utførelse av en frontkrets som benyttes i styreenheten på fig. 3,

fig. 5 viser en utførelse av sløyfefilteret som benyttes i styreenheten på fig. 3,

fig. 6 viser en utførelse av flerfase-taktgeneratoren som benyttes i styreenheten på fig. 3,

fig. 7 viser en utførelse av oppstartings-sekvensstyreenheten som inngår i styreenheten på fig. 3,

fig. 8 viser en utførelse av overbelastningsdeteksjonsanordningen som benyttes i styreenheten på fig. 3,

fig.9 viser en utførelse av føleren som benyttes i systemet på fig. 1,

fig. 10 viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i en

BLINDKRAFT-NEDTILSTAND,

fig. 11 viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i en

BLINDKRAFT- OPPTILSTAND,

fig. 12a viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i en

FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND,

fig. 12b viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i en

ANDRE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND,

fig. 12c viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i en

FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND,

fig. 12c viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i en

ANDRE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND,

fig. 13 viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i en

RETUR-TIL-NULL-TILSTAND,

fig. 14 viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i en

GRAVITASJONS-ANNULLERINGSTILSTAND,

fig. 15 viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i en

SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTAND,

fig. 16a viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i en

FØLE(LADNINGS SUMAS JONS)-TILSTAND 1,

fig. 16b viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i en

FØLE(LADNTNGSSUMASJONS)-TILSTAND 2,

fig. 17 er et diagram som angir posisjonen av brytere i frontkretsen på fig. 4 under de forskjellige eksempler på driftstilstander av føleren,

fig. 18 viser en utførelse av et taktstyringsdiagram for føleren på fig.

9 i DRIFTSMODUS 1,

fig. 19a viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i den ANDRE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den ANDRE

MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND under DRIFTSMODUS 1,

fig. 19b viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i

SPENNTNGSUTJEVNINGSTILSTANDEN under DRIFTSMODUS 1,

fig. 19c viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i FØLETILSTAND 2 under DRIFTSMODUS 1,

fig. 20 viser en utførelse av et taktdiagram for føleren på fig. 9 i

DRIFTSMODUS 2,

fig. 21a viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN under DRIFTSMODUS 2,

fig. 21b viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i

GRAVITASJONS-ANNULERINGSTILSTANDEN under DRIFTSMODUS 2,

fig. 21c viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i

SPENNTNGSUTJEVNINGSTILSTANDEN under DRIFTSMODUS 2,

fig. 2ld viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i FØLETILSTAND 1 under DRIFTSMODUS 2,

fig. 22 viser en utførelse av føleren på fig. 9 som omfatter spredekapasiteter,

fig. 23 a viser en utførelse av plasseringen eller innstillingen av en målemasse i føleren på fig. 9,

fig. 23b viser en utførelse av innstillingen av målemassen på fig.

23 a i føleren på fig. 9 som inneholder spredekapasiteter,

fig. 24 viser en utførelse av et taktdiagram for føleren på fig. 9 i

DRIFTSMODUS 3,

fig. 25a viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i BLINDKRAFT-NEDTILSTAND under DRIFTSMODUS 3,

fig. 25b viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i BLINDKRAFT-OPPTILSTAND under DRIFTSMODUS 3,

fig. 25c viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i

GRAVITASJONS-ANNULERINGSTILSTANDEN under DRIFTSMODUS 3,

fig. 25d viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i

SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN under DRIFTSMODUS 3,

fig. 25e viser en utførelse av føleren på fig. 9 som arbeider i FØLETILSTAND 1 under DRIFTSMODUS 3,

fig. 26 viser en utførelse av et taktstyringsdiagram for føleren på fig.

9 under DRIFTSMODUS 4.1,

fig. 27 viser en utførelse av et taktstyringsdiagram for føleren på fig.

9 under DRIFTSMODUS 4.2,

fig. 28 viser en utførelse av et taktstyringsdiagram for føleren på fig.

9 under DRIFTSMODUS 4.3,

fig. 29 viser en utførelse av et taktstyringsdiagram for føleren på fig.

9 under DRIFTSMODUS 4.4,

fig. 30 viser en utførelse av et taktstyringsdiagram for føleren på fig.

9 under DRIFTSMODUS 4.5,

fig. 31 viser en utførelse av et taktstyringsdiagram for føleren på fig.

9 under DRIFTSMODUS 4.6,

fig. 32 viser en utførelse av et taktstyringsdiagram for føleren på fig.

9 under DRIFTSMODUS 4.7,

fig. 33 viser en utførelse av et taktstyringsdiagram for føleren på fig.

9 under DRIFTSMODUS 4.8,

fig. 34 viser en utførelse av en oppstartingssekvens for føleren og styreenheten på fig. 2 uten noe spredekapasitets-kalibreringstrinn,

fig. 35 viser en utførelse av en oppstartingssekvens for føleren og styreenheten på fig. 2 omfattende et spredekapasitets-kalibreringstrinn,

fig. 36 viser en utførelse av en oppstartingssekvens for føleren og styreenheten på fig. 2 uten noe spredekapasitetstrinn hvor styreenheten forblir i en analog utgangsmodus,

fig. 37 viser en utførelse av en oppstartingssekvens for føleren og styreenheten på fig. 2 omfattende et spredekapasitetstrinn hvor styreenheten forblir i en analog utgangsmodus,

fig. 38 viser en utførelse av føleren og styreenheten på fig. 2 som er anbrakt på opprettstående måte og utsettes for en nedadrettet akselerasj onskraft,

fig. 39 viser en nedadrettet elektrostatisk kraft som anvendes på den opprettstående føler på fig. 38 ved hjelp av styreenheten for å kompensere for virkningene av den nedadrettede akselerasj onskraft,

fig. 40 viser en utførelse av føleren og styreenheten på fig. 2 som er anbrakt på en opp-ned-måte og utsettes for en nedadrettet akselerasj onskraft,

fig. 41 viser en nedadrettet elektrostatisk kraft som anvendes på opp-ned-føleren på fig. 38 ved hjelp av styreenheten for å kompensere for virkningene av den nedadrettede akselerasj onskraft,

fig. 42 viser en utførelse av sløyfefilteret på fig. 5 som arbeider i en modus med redusert orden,

fig. 43 viser en utførelse av en metode for å tilveiebringe styring for følersystemet på fig. 1,

fig. 44 viser en foretrukket utførelse av flerfase-taktgeneratoren på fig. 6,

fig. 45a viser en del av en utførelse av en taktresynkroniseringskrets som benyttes i flerfasetaktgeneratoren på fig. 44,

fig. 45b viser en annen del av taktresynkroniseringskretsen på fig. 45a,

fig. 45c viser en annen del av taktresynkroniseringskretsen på fig. 45a,

fig. 45d viser en annen del av taktresynkroniseringskretsen på fig. 45a,

fig. 45e viser en annen del av taktresynkroniseringskretsen på fig. 45a,

fig. 46 viser en utførelse av en innstillings-dobbeltflankevippe som benyttes i flerfasetaktgeneratoren på fig. 44,

fig. 47 viser utførelse av en nullstillings-dobbeltflankevippe som benyttes i flerfasetaktgeneratoren på fig. 44,

fig. 48 viser en utførelse av et tidsinnstillingsdiagram for taktresynkroniseringskretsen på fig. 45a,

fig. 49 viser en utførelse av et annet tidsinnstillingsdiagram for taktresynkroniseringskretsen på fig. 45a,

fig. 50 viser en utførelse av en metode for styring av driften av frontkretsen på fig. 4,

fig. 51 viser en utførelse av et system for testing av driften av styreenheten på fig. 2,

fig. 52 viser en utførelse av en følersimulator som benyttes i systemet på fig. 51,

fig. 53 viser en utførelse av en metode for testing av utgangssignalet fra styreenheten på fig. 2,

fig. 54a viser en utførelse av systemet på fig. 51 når systemet arbeider i en normal driftsmodus,

fig. 54b viser en utførelse av systemet på fig. 51 når systemet arbeider i en testmodus,

fig. 55 viser en utførelse av en metode for frembringelse av en sty reenhetsmontasj e,

fig. 56 viser en utførelse av en styreenhetsmontasje for anvendelse ved metoden ifølge fig. 55, og

fig. 57 viser en utførelse av en metode for frembringelse av en følermontasje.

Nærmere beskrivelse av de illustrerende utførelser

Idet det henvises til fig. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 og 8, skal et system for innsamling av miljødatamålinger nå beskrives.

Idet det først henvises til fig. 1, er det der vist en foretrukket utførelse av et følersystem 100 for innsamling av miljødatamålinger. Systemet 100 omfatter fortrinnsvis en måleanordning 105 for deteksjon av miljødatamålinger, en styreenhet 110 for styring av måleanordningen 105, og et kommunikasjonsgrensesnitt 115 for sammenkopling av måleanordningen 105 og styreenheten 110.

Måleanordningen 105 er fortrinnsvis innrettet til å detektere miljødatamålinger. I en foretrukket utførelse er måleanordningen 105 koplet til styreenheten 110 ved hjelp av kommunikasjonsgrensesnittet 115. Måleanordningen 105 kan omfatte hvilket som helst antall av konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige måleanordninger som er egnet for innsamling av miljødatamålinger. Som vist på fig. 2, omfatter måleanordningen 105 i en foretrukket utførelse en føler 205, en styreenhet 206 og et grensesnitt 207 for sammenkopling av føleren 205 og styreenheten 206.

Føleren 205 kan omfatte hvilket som helst antall følere som er egnet for deteksjon og registrering av miljødatamålinger, så som f.eks. en geofon, en hydrofon, en trykkføler, en temperaturføler eller et akselerometer. I en foretrukket utførelse er føleren 205 et akselerometer. Akselerometeret 205 kan være mikromaskinert av skiver som er fremstilt av hvilket som helst antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige materialer som er egnet for frembringelse av en føler, så som f.eks. silisium, polysilisium, germanium, kvarts, pyrex, galliumarsenid, galliumfosfat eller pletterte metaller. I en foretrukket utførelse er akselerometeret 205 mikromaskinert av silisium.

Konstruksjonen av føleren 205 er fortrinnsvis i hovedsaken slik som beskrevet i US-patentsøknad nr fullmektigreferanse 14737.737, innlevert ..., og slik som beskrevet i US-patent nr. 5 852 242 hvis innhold innlemmes i den foreliggende beskrivelse ved henvisning. I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 3 og 4, omfatter føleren 205 ledende plater 305, 306, 307 og 308, en målemasse 309, og fjærer 301 for understøttelse av målemassen 309 inne i føleren 205.

I en foretrukket utførelse er de ledende plater 305, 306, 307 og 308 i hovedsaken identiske. Platene 305, 306, 307 og 308 kan være dannet av hvilket som helst antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige materialer som er egnet for forming av ledende plater. I en foretrukket utførelse er platene 305, 306, 307 og 308 anordnet i hovedsaken slik som beskrevet i en eller flere av følgende: US-patent 5 852 242, US-patent 5 652 384, US-patent 5 777 226 og US-patentsøknad nr.fullmektigreferanse 14737.737, innlevert ..., hvis innhold innlemmes i den foreliggende beskrivelse ved henvisning. Platene 305, 306, 307 og 308 kan være anordnet i føleren 205 på hvilken som helst måte som er egnet for å innlede vekselvirkningen mellom platene 305, 306, 307 og 308 som er nødvendig for å frembringe en føler. I en foretrukket utførelse er platen 305 anbrakt i hovedsaken overfor platen 306, og platen 307 er anbrakt i hovedsaken overfor platen 308.

Målemassen 309 kan være dannet av hvilket som helst antall av konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige materialer, så som f.eks. silisium, polysilisium, germanium, kvarts, pyrex, galliumarsenid, galliumfosfat eller pletterte metaller. I en foretrukket utførelse er målemassen 309 mikromaskinert av silisium.

Fjærene 301 er fortrinnsvis tilpasset til å kople målemassen 309 til føleren 205, og til å understøtte målemassen 309 i føleren 205. Fjærene 301 tilveiebringer videre fortrinnsvis elektriske forbindelser mellom målemassen 309 og føleren 205. Konstruksjonen av fjærene 301 er fortrinnsvis i hovedsaken slik som beskrevet i US-patent 5 652 384 eller US-patent 5 777 226 hvis innhold innlemmes i den foreliggende beskrivelse ved henvisning.

Styreenheten 206 kan omfatte hvilket som helst antall av styreenheter som er egnet for styring av driften av føleren 205, så som f.eks. en frekvens/amplitude-modulasjonsstyreenhet eller en anvendelsesspesifikk, integrert krets (ASIC). I en foretrukket utførelse er styreenheten 206 en ASIC. I en foretrukket utførelse er styreenheten 206 en sigma-delta-ASIC-styreenhet. I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 3, omfatter styreenheten 206 en frontkrets (engelsk: front-end circuit) 310, en sløyfefilterkrets 315, en flerfasetaktgenerator 320, en oppstartings- sekvensstyreenhet 325, en følersimulator 330 og en overbelastningsdeteksj onsanordning 335.

I en foretrukket utførelse danner frontkretsen 310 et grensesnitt mot føleren 205 og er egnet til å sørge for elektrostatisk driving og posisjonsavføling for målemassen 309 i føleren 205. I en foretrukket utførelse er frontkretsen 310 operativt koplet til føleren 205 ved hjelp av grensesnittet 207. Frontkretsen 310 er også fortrinnsvis operativt koplet til sløyfefilteret 315, flerfasetaktgeneratoren 320 og følersimulatoren 330. Frontkretsen 310 kan omfatte hvilket som helst antall kretser som er egnet for å tilveiebringe elektrostatisk driving og posisjonsavføling for føleren 205.1 en foretrukket utførelse er frontkretsen 310 en analog krets. Som vist på fig. 4, omfatter frontkretsen 310 fortrinnsvis brytere phsul, phsu2, phul, phu2, phdl, phd2, phgl, phtc, phbc, phg2, phsg, phs, phf, phloop, phsim, phxbuf, phz og pha for tilkopling av føleren 205 til en rekke forskjellige spenningskilder, og en føleforsterker 405 for avføling av posisjonen av målemassen 309 i føleren 205.

Bryterne phsul, phsu2, phul, phu2, phdl, phd2, phgl, phtc, phbc, phg2, phsg, phs, phf, phloop, phsim, phxbuf, phz og pha kan være hvilket som helst antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige brytere som er egnet for tilkopling av føleren 205 til en rekke forskjellige spenningskilder.

Føleforsterkeren 405 kan være hvilket som helst antall føleforsterkere som er egnet for avføling av posisjonen av målemassen 309 i føleren 205. I en foretrukket utførelse er føleforsterkeren 405 en svitsjet kondensatorkrets. I en foretrukket utførelse er utgangssignalet Vx fra føleforsterkeren 405 i frontkretsen 310 en spenning som representerer posisjonen av målemassen 309 i føleren 205. Posisjonen av målemassen 309 i føleren 205 kan representere størrelsen av en akselerasj onskraft som oppleves av målemassen 309.

Sløyfefilteret 315 er fortrinnsvis tilpasset til å motta utgangssignalet Vx fra føleforsterkeren 405 og frembringe utgangsstrømmer for tilveiebringelse av tilbakekoplingssløyfekompensasjon og støyforming for føleren 205. I en foretrukket utførelse er sløyfefilteret 315 operativt koplet til frontkretsen 310, flerfasetaktgeneratoren 320, oppstartings-sekvensstyreenheten 325 og overbelastningsdeteksjonsanordningen 335. I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 5, omfatter sløyfefilteret 315 en eller flere integratorer 505, en derivatstyreenhet 510, en proporsjonalstyreenhet 515, summerere 520 og 525, en komparator 530, en buffer 535 og skaleringsanordninger 507. I en foretrukket utførelse er sløyfefilteret 315 en analog krets.

I en foretrukket utførelse benyttes integratorene 505 til å sørge for styring for føleren 205. Integratorene 505 genererer fortrinnsvis tredje, fjerde og femte integral-ledd for femte-ordens støyforming av 1 -bits kvantiseringsstøy. Integratorene 505 kan omfatte hvilket som helst antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige integratorer som er egnet for tilveiebringelse av integralstyring for føleren 205.1 en foretrukket utførelse er integratorene 505 svitsjede kondensatorkretser.

Skaleringsanordningene 507 skalerer fortrinnsvis utgangsstrømmene fra integratorene 505. Skaleringsanordningene 507 kan være hvilket som helst antall anordninger som er egnet for skalering av utgangsstrømmene fra integratorene 505. I en foretrukket utførelse er skaleringsanordningene 507 svitsjede kondensatorkretser.

Derivat-styreenheten 510 tilveiebringer fortrinnsvis derivatstyring for føleren 205.1 en foretrukket utførelse tilveiebringer derivat-styreenheten 510 derivatstyring for føleren 205 ved å generere et hastighetsledd som det første akslerasjonsintegral ved å benytte en derivert av x-posisjonen av målemassen 309 i føleren 205. Derivat-styreenheten 510 kan være hvilket som helst antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige styreenheter som er egnet for tilveiebringelse av derivatstyring for føleren 205. I en foretrukket utførelse er derivat-styreenheten 510 en svitsjet kondensatorkrets.

Proporsjonal-styreenheten 515 tilveiebringer fortrinnsvis ytterligere styring for føleren 205. I en foretrukket utførelse tilveiebringer proporsjonalstyreenheten 515 proporsjonalstyring for føleren 205 ved å generere et forskyvningsledd som et andre integral av den akselerasj onskraft som oppleves av føleren 205. Proporsjonalstyreenheten 515 kan være hvilket som helst antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige styreenheter som er egnet for tilveiebringelse av proporsjonalstyring for føleren 205. I en foretrukket utførelse er proporsjonalstyreenheten 515 en svitsjet kondensatorkrets.

Summererne 520 mottar fortrinnsvis utgangsstrømmene fra integratorene 505 og kombinerer strømmene til en eneste utgangsdatastrøm. I en foretrukket utførelse mottar summererne 520 de skalerte utgangsstrømmer fra skaleringsanordningene 507 og kombinerer disse til en eneste utgangsdatastrøm. I en foretrukket utførelse sendes utgangsdatastrømmene fra summererne 520 til den neste integrator 505. Summererne 520 kan være hvilket som helst antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige anordninger som er egnet for å kombinere datastrømmer fra integratorene 505 til en eneste utgangsdatastrøm. I en foretrukket utførelse er summererne 520 svitsjede kondensatorkretser.

Summereren 525 mottar fortrinnsvis utgangsstrømmene fra skaleringsanordningene 507, derivatstyreenheten 510 og proporsjonalstyreenheten 515, og kombinerer strømmene til en eneste utgangsdatastrøm. I en foretrukket utførelse driver utgangsdatastrømmen fra summereren 525 komparatoren 530.1 en annen foretrukket utførelse driver utgangssignalet fra summereren 525 bufferen 535. Summereren 525 kan være hvilket som helst antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige anordninger som er egnet for å kombinere datastrømmer fra skaleringsanordningene 507, derivatstyreenheten 510 og proporsjonalstyreenheten 515 til en eneste utgangsdatastrøm. I en foretrukket utførelse er summereren 525 en svitsjet kondensatorkrets.

Komparatoren 530 tilveiebringer fortrinnsvis et tilbakekoplingssignal til frontkretsen 310 når systemet 100 arbeider i en normal sigma-delta-driftsmodus. I en foretrukket utførelse er utgangsstrømmen IMOD fra komparatoren 530 en digital 1 -bits representasjon av utgangssignalet fra sløyfefilteret 315. I en foretrukket utførelse er inngangssignalet til sløyfefilteret 315 utgangssignalet Vx fra frontkretsen 310 som er representativt for posisjonen av målemassen 309 i føleren 205. Posisjonen av målemassen 309 varierer fortrinnsvis etter hvert som akselerasjonskrefter anvendes på føleren 205. Komparatoren 530 kan være hvilket som helst antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige komparatorer. I en foretrukket utførelse er komparatoren 530 en analog krets.

Bufferen 535 tilveiebringer fortrinnsvis et tilbakekoplingssignal til frontkretsen 310 under oppstartingen av systemet 100. I en foretrukket utførelse er utgangsstrømmen Vsum fra bufferen 535 en spenningsrepresentasjon av den akselerasjon som oppleves av føleren 205.1 en foretrukket utførelse er inngangssignalet til sløyfefilteret 315 utgangssignalet Vx fra frontkretsen 310, hvilket representerer posisjonen av målemassen 309 i føleren 205. Bufferen 535 kan omfatte hvilket som helst antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige buffere. I en foretrukket utførelse har bufferen 535 en analog krets.

I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 6, er flerfasetaktgeneratoren 320 tilpasset til å motta inngangsdatastrømmer og omforme inngangsstrømmene til utgangstaktsignaler som benyttes til å styre bryterne i frontkretsen 310 og sløyfefilteret 315. Inngangsstrømmene som mottas av flerfasetaktgeneratoren 320, kan omfatte f.eks. utgangsstrømmen IMOD fra sløyfefilteret 315, et ytre testsignal XTST, en teststrøm TEST som er utformet for å kombineres med utgangsstrømmen IMOD fra sløyfefilteret 315 dersom verdien av det ytre testsignal XTST er høy, et hovedtaktsignal CLK, og et styresignal CTRL for angivelse av følerens 205 driftsmodus. I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 3, er flerfasetaktgeneratoren 320 operativt koplet til frontkretsen 310, sløyfefilteret 315, oppstartings-sekvensstyreenheten 325 og følersimulatoren 330. Flerfasetaktgeneratoren 320 kan være hvilket som helst antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige taktgeneratorer som er egnet for styring av brytere i frontkretsen 310 og sløyfefilteret 315. I en foretrukket utførelse er flerfasetaktgeneratoren 320 en digital krets.

Oppstartings-sekvensstyreenheten 325 er fortrinnsvis tilpasset til å tilveiebringe stabilitet til føleren 205 under oppstartingen av systemet 100. Oppstartings-sekvensstyreenheten 325 benyttes også fortrinnsvis til å hjelpe føleren 205 til å håndtere høynivå-inngangssignaler og komme seg av uventede overbelastninger. I en foretrukket utførelse styrer oppstartings-sekvensstyreenheten 325 de forskjellige driftsmodi som benyttes av styreenheten 206 for oppstarting og kalibrering av føleren 205. I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 3, er oppstartings-sekvensstyreenheten 325 operativt koplet til sløyfefilteret 315, flerfasetaktgeneratoren 320, følersimulatoren 330 og overbelastningsdeteksjonsanordningen 335. I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 7, er inngangsstrømmene til oppstartings-sekvensstyreenheten 325 hovedtaktsignalet CLK og et overbelastningsdeteksjonssignal OVL. Utgangsstrømmene fra oppstartings-sekvensstyreenheten 325 er fortrinnsvis styresignalet CTRL for indikering av følerens 205 driftsmodus, det digitale signal XTST for indikering av at styreenheten 206 skal benytte en ekstern testbitstrøm, og et nullstillingssignal RST for nullstilling av integratorene 505 i sløyfefilteret 315, føleforsterkeren 405 i frontkretsen 310 og flerfasetaktgeneratoren 320. Oppstartings-sekvensstyreenheten 325 kan være hvilket som helst antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige kretser som er egnet for å hjelpe føleren 205 med å håndtere høynivå-inngangssignaler og komme seg av uventende belastninger. I en foretrukket utførelse er oppstartings-sekvensstyreenheten 325 en digital krets.

Følersimulatoren 330 benyttes fortrinnsvis til i det vesentlige å duplisere følerens 205 funksjonskarakteristikker for å teste driften av styreenheten 206. I en foretrukket utførelse er følersimulatoren 330 operativt koplet til frontkretsen 310, flerfasetaktgeneratoren 320 og oppstartings-sekvensstyreenheten 325. Følersimulatoren 330 kan være hvilket som helst antall anordninger som er egnet for duplisering av følerens 205 funksjonskarakteristikker, så som f.eks. operasjonsforsterkere, kondensatorer, brytere, motstander eller transistorer.

Overbelastningsdeteksjonsanordningen 335 tilveiebringer fortrinnsvis deteksjon av høynivå-inngangssignaler og overbelastninger av systemet 100. I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 3, er overbelastningsdeteksjonsanordningen 335 operativt koplet til sløyfefilteret 315 og oppstartings-sekvensstyreenheten 325. Som vist på fig. 8, kan inngangsstrømmene til overbelastningsdeteksjonsanordningen 335 omfatte f.eks. utgangsstrømmen IMOD fra sløyfefilteret 315, den ytre teststrøm XTST og et testoverbelastningssignal TESTOVL. Utgangsstrømmen OVL fra overbelastningsdeteksjonsanordningen sendes fortrinnsvis til oppstartings-sekvensstyreenheten 325 når en overbelastning i systemet 100 er blitt detektert. Overbelastningsdeteksjonsanordningen 335 kan være hvilket som helst antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige anordninger som er egnet for å tilveiebringe overbelastningsdeteksjon for styreenheten 206. I en foretrukket utførelse er overbelastningsdeteksjonsanordningen 335 en digital tellerkrets.

I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 2, kopler grensesnittet 207 føleren 205 til styreenheten 206. Grensesnittet kan være hvilket som helst antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige grensesnitt som er egnet for sammenkopling av føleren 205 og styreenheten 206, så som f.eks. fiberoptikk eller trådløs telemetri. I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 4, omfatter grensesnittet 207 elektriske kabler som strekker seg fra de ledende plater 305, 306, 307 og 308 som er anbrakt i føleren 205.

I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 9, er den ledende plate 306 anbrakt i føleren 205 på en øvre overflate av målemassen 309, i hovedsaken overfor den ledende plate 305. De ledende plater 305 og 306 vekselvirker fortrinnsvis for å danne en variabel kondensator Cl i føleren 305.1 en foretrukket utførelse er den ledende plate 307 anbrakt i føleren 205 på en nedre overflate av målemassen 309, i hovedsaken overfor den ledende plate 308. De ledende plater 307 og 308 vekselvirker fortrinnsvis for å danne en variabel kondensator C2 i føleren 205.

Idet det henvises til fig. 4, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 og 17, skal virkemåten av måleanordningen 105 nå beskrives. I en foretrukket utførelse vekselvirker frontkretsen 310 med føleren 205 for å anbringe føleren 205 i en rekke forskjellige driftstilstander. De forskjellige driftstilstander i hvilke føleren 205 anbringes, omfatter fortrinnsvis (1) en BLINDKPvAFT-NEDTILSTAND, (2) en BLINDKRAFT-OPPTILSTAND, (3) en FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND, (4) en ANDRE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND, (5) en FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND, (6) en ANDRE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND, (7) en RETUR-TIL-NULL-TILSTAND, (8) en

GRAVITASJONS-ANNULLERrNGSTILSTAND, (9) en SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTAND, (10) en FØLE

(LADNINGSSUMMASJONS)-TILSTAND 1, og (11) en

FØLETILSTAND 2.

I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 4, 10 og 17, anbringer styreenheten 206 føleren 205 i BLINDKRAFT-NEDTILSTANDEN ved å påtrykke en negativ referansespenning -Vrefpå de ledende plater 305, 306 og 307, og en positiv referansespenning +Vref på den ledende plate 308. Den negative referansespenning -Vrefpåtrykkes fortrinnsvis på de ledende plater 305, 306 og 307 ved å skru på bryterne phdl og phtc for å tilkople platene 305, 306 og 307 til kilden for den negative referansespenning -Vref. Den positive referansespenning +Vrefpåtrykkes fortrinnsvis på den ledende plate 308 ved å skru på bryteren phd2 for å tilkople platen 308 til kilden for den positive referansespenning +Vref.

Den positive referansespenning +Vrefpå den ledende plate 308 kombinert med den negative referansespenning -Vrefpå platen 307 på målemassen 309 resulterer fortrinnsvis i en elektrostatisk tiltrekning mellom målemassen 309 og den ledende plate 308. Nettovirkningen av tiltrekningskreftene som frembringes i føleren 205, er å utøve en elektrostatisk kraft på målemassen 309.1 en foretrukket utførelse utøver den elektrostatiske kraft en nedadrettet kraft på måleanordningen 309 under

BLINDKRAFT-NEDTILSTANDEN.

I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 4, 11 og 17, anbringer styreenheten 206 føleren 205 i BLINDKRAFT-OPPTILSTANDEN ved å påtrykke en positiv referansespenning +Vrefpå den ledende plate 305 og en negativ referansespenning -Vrefpå de ledende plater 306, 307 og 308. Den positive referansespenning +Vrefpåtrykkes fortrinnsvis på den ledende plate 305 ved å skru på bryteren phul for å tilkople platen 305 til kilden for den positive referansespenning +Vref. Den negative referansespenning -Vrefpåtrykkes fortrinnsvis på de ledende plater 306, 307 og 308 ved å skru på bryterne phu2 og phbc for å tilkople platene 306, 307 og 308 til kilden for den negative referansespenning -Vref.

Den positive referansespenning +Vrefpå den ledende plate 305 kombinert med den negative referansespenning -Vrefpå platen 306 på målemassen 309 resulterer fortrinnsvis i en elektrostatisk tiltrekning mellom målemassen 309 og den ledende plate 305. Nettovirkningen av tiltrekningskreftene som frembringes i føleren 205, er å utøve en elektrostatisk kraft på målemassen 309.1 en foretrukket utførelse utøver den elektrostatiske kraft en oppadrettet kraft på målemassen 309 under

BLINDKRAFT-OPPTILSTANDEN.

I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 4, 12a og 17, anbringer styreenheten 206 føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND under den normale sigma-delta-driftsmodus ved å påtrykke en positiv referansespenning +Vrefpå den ledende plate 305 og en negativ referansespenning -Vrefpå de ledende plater 306, 307 og 308. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND når utgangsstrømmen IMOD fra sløyfefilteret 315 har en negativ verdi. Den positive referansespenning +Vrefpåtrykkes fortrinnsvis på den ledende plate 305 ved å skru på bryteren phul for å tilkople platen 305 til kilden for den positive referansespenning +Vref. Den negative referansespenning -Vrefpåtrykkes fortrinnsvis på de ledende plater 306, 307 og 308 ved å skru på bryterne phu2 og phbc for å tilkople platene 306, 307 og 308 til kilden for den negative referansespenning -Vref.

Den positive referansespenning +Vrefpå den ledende plate 305 kombinert med den negative referansespenning -Vrefpå platen 306 på målemassen 309 resulterer fortrinnsvis i en elektrostatisk tiltrekning mellom målemassen 309 og den ledende plate 305. Nettovirkningen av tiltrekningskreftene som frembringes i føleren 205, er å utøve en elektrostatisk kraft på målemassen 309.1 en foretrukket utførelse utøver den elektrostatiske kraft en oppadrettet kraft på målemassen 309 under den

FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND.

I en annen foretrukket utførelse, som vist på fig. 4, 12b og 17, anbringer styreenheten 206 føleren 205 i den ANDRE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND under oppstarting av systemet 100 ved å påtrykke en spenning VDDApå den ledende plate 305, påtrykke en spenning Vssapå den ledende plate 308, og påtrykke utgangssignalet Vsum fra redusert-ordens-sløyfefilteret 315 på platene 306 og 307 på målemassen 309.1 en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i den ANDRE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND når utgangsstrømmen Vsum fra redusert-ordens-sløyfefilteret 315 har en verdi på mindre enn null volt. Spenningen VDDApåtrykkes fortrinnsvis på den ledende plate 305 ved å skru på bryteren phsul for å tilkople platen 305 til kilden for spenningen Vdda- Spenningen VSsapåtrykkes fortrinnsvis på den ledende plate 308 ved å skru på bryteren phsu2 for å tilkople platen 308 til kilden for spenningen Vssa- Spenningen Vsum påtrykkes fortrinnsvis på platene 306 og 307 ved å skru på bryteren phloop for å tilkople platene 306 og 307 til utgangssignalet Vsum fra redusert-ordens-sløyfefilteret 315.

Spenningen VDdapå den ledende plate 305 kombinert med spenningen Vsum på platen 306 på målemassen 309 resulterer fortrinnsvis i en elektrostatisk tiltrekning mellom målemassen 309 og den ledende plate 305. Spenningen Vssapå den ledende plate 308 kombinert med spenningen Vsum på platen 307 på målemassen 309 resulterer fortrinnsvis i en elektrostatisk tiltrekning mellom målemassen 309 og den ledende plate 308. De netto tiltrekningskrefter kan f.eks. bevege målemassen 309 oppover eller nedover. I en foretrukket utførelse er nettovirkningen av tiltrekningskreftene som frembringes i føleren 205, å utøve en nettokraft oppover på målemassen 309 under den ANDRE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND. Graden av oppadrettet kraft som utøves på målemassen 309, avhenger fortrinnsvis av nivået av spenningen Vsum (< 0V).

I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 4, 12c og 17, anbringer styreenheten 206 føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND under normal sigma-delta-driftsmodus ved å påtrykke en negativ referansespenning -Vrefpå de ledende plater 305, 306 og 307, og en positiv referansespenning +Vrefpå den ledende plate 308. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND når utgangsstrømmen IMOD fra sløyfefilteret 315 har en positiv verdi. Den negative referansespenning -Vrefpåtrykkes fortrinnsvis på de ledende plater 305, 306 og 307 ved å skru på bryterne phdl og phtc for å tilkople platene 305, 306 og 307 til kilden for den negative referansespenning -Vref. Den positive referansespenning +Vrerpåtrykkes fortrinnsvis på den ledende plate 308 ved å skru på bryteren phd2 for å tilkople platen 308 til kilden for den positive referansespenning +Vref.

Den positive referansespenning +Vrefpå den ledende plate 308 kombinert med den negative referansespenning -Vrefpå platen 307 på målemassen 309 resulterer fortrinnsvis i en elektrostatisk tiltrekning mellom målemassen 309 og den ledende plate 308. Nettovirkningen av tiltrekningskreftene som frembringes i føleren 205, er å utøve en elektrostatisk kraft på målemassen 309.1 en foretrukket utførelse utøver den elektrostatiske kraft en nedadrettet kraft på målemassen 309 under den

FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND.

I en annen foretrukket utførelse, som vist på fig. 4, 12d og 17, anbringer styreenheten 206 føleren 205 i den ANDRE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND under oppstarting av systemet 100 ved å påtrykke en spenning VDDApå den ledene plate 305, påtrykke en spenning VSsapå den ledende plate 308, og påtrykke utgangssignalet Vsum fra sløyfefilteret 315 på platene 306 og 307 på målemassen 309. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i den ANDRE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND når utgangsstrømmen Vsum fra redusert-ordens-sløyfefilteret 315 har en verdi på mer enn null volt. Spenningen VDDApåtrykkes fortrinnsvis på den ledende plate 305 ved å skru på bryteren phsul for å tilkople platen 305 til kilden for spenningen VDda-Spenningen VSsapåtrykkes fortrinnsvis på den ledende plate 308 ved å skru på bryteren phsu2 for å tilkople platen 308 til kilden for spenningen Vssa-Spenningen Vsum påtrykkes fortrinnsvis på platene 306 og 307 ved å skru på bryteren phloop for å tilkople platene 306 og 307 til utgangssignalet Vsum fra redusert-ordens-sløyfefilteret 315.

Spenningen VDDApå den ledende plate 305 kombinert med spenningen Vsumpå platen 306 på målemassen 309 resulterer fortrinnsvis i en elektrostatisk tiltrekning mellom målemassen 309 og den ledende plate 305. Spenningen VSsapå den ledende plate 308 kombinert med spenningen Vsumpå platen 307 på målemassen 309 resulterer fortrinnsvis i en elektrostatisk tiltrekning mellom målemassen 309 og den ledende plate 308. De netto tiltrekningskrefter kan f.eks. bevege målemassen 309 oppover eller nedover. I en foretrukket utførelse er nettovirkningen av tiltrekningskreftene som frembringes i føleren 205, å utøve en nettokraft nedover på målemassen 309 under den ANDRE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND. Graden av nedadrettet kraft som utøves på målemassen 309, avhenger fortrinnsvis av nivået av spenningen Vsum (> 0V).

I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 4, 13 og 17, anbringer styreenheten 206 føleren 205 i en RETUR-TIL-NULL-TIL STAND ved jording av de ledende plater 305, 306, 307 og 308 for å redusere signalavhengig strømuttak fra referansekilder. I en foretrukket utførelse jordes den ledende plate 305 ved å skru på bryteren phgl for å tilkople den ledende plate 305 til en jordingskilde. I en foretrukket utførelse jordes de ledende plater 306 og 307 ved å skru på bryteren phsg for å tilkople de ledende plater 306 og 307 til en jordingskilde. I en foretrukket utførelse jordes den ledende plate 308 ved å skru på brytere phg2 for å tilkople den ledende plate 308 til en jordingskilde. I denne konfigurasjon er ladningene over kondensatorene Cl og C2 fortrinnsvis lik null. I en foretrukket utførelse utøves ingen netto, elektrostatisk kraft på målemassen 309 i

RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN.

I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 4, 14 og 17, anbringer styreenheten 206 føleren 205 i GRAVITASJONS-ANNULERINGSTILSTANDEN ved å påtrykke en positiv referansespenning +Vrefpå platen 305, påtrykke en negativ referansespenning -Vrefpå platen 308, og påtrykke en spenning Vdaceller Vsumpå platene 306 og 307. Den positive referansespenning +Vref påtrykkes fortrinnsvis på platen 305 ved å skru på bryteren phul for å tilkople den ledende plate 305 til kilden for den positive referansespenning +Vref. Den negative referansespenning -Vrefpåtrykkes fortrinnsvis på den ledende plate 308 ved å skru på bryteren phu2 for å tilkople den ledende plate 308 til kilden for den negative referansespenning -Vref. Spenningen Vdacpåtrykkes fortrinnsvis på de ledende plater 306 og 307 ved å skru på bryteren phf for å tilkople de ledende plater 306 og 307 til en kilde for spenningen Vdac. Spenningen Vsumpåtrykkes fortrinnsvis på de ledende plater 306 og 307 ved å skru på bryteren phloop for å tilkople de ledene plater 306 og 307 til en kilde for spenningen Vsum.

Den positive referansespenning +Vrefpå den ledende plate 305 kombinert med spenningen Vdaceller Vsumpå de ledende plater 306 og 307 resulterer fortrinnsvis i en elektrostatisk tiltrekning mellom målemassen 309 og den ledende plate 305. Den negative referansespenning -Vrefpå den ledende plate 308 kombinert med spenningen Vdaceller Vsumpå de ledende plater 306 og 307 resulterer fortrinnsvis i en elektrostatisk tiltrekning mellom målemassen 309 og den ledende plate 308. Nettovirkningen av tiltrekningskreftene som frembringes i føleren 205, er å utøve en elektrostatisk kraft på målemassen 309. Den elektrostatiske kraft som frembringes av tiltrekningskreftene, kan f.eks. bevege målemassen 309 oppover eller nedover. I en foretrukket utførelse opphever den elektrostatiske kraft på målemassen 309 under GRAVITASJONS-ANNULLEPJNGSTILSTANDEN i det vesentlige et statisk felt på lg som oppleves av føleren 205.

I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 4, 15 og 17, anbringer styreenheten 206 føleren 205 i SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN ved å påtrykke en positiv referansespenning +Vrcrpå platen 305, og påtrykke en negativ referansespenning -Vrefpå platen 308, og ved fortløpende å jorde platene 306 og 307 for å spre eller forbruke ladninger på platene 306 og 307, og deretter tilkople platene 306 og 307 til føleforsterkeren 405. Føleforsterkerens 405 inngangs-awiksspenning blir fortrinnsvis lagret for senere annullering. Den positive referansespenning +Vrefpåtrykkes fortrinnsvis på platen 305 ved å skru på bryteren phul for å tilkople den ledende plate 305 til kilden for den positive referansespenning +Vref. Den negative referansespenning -Vrefpåtrykkes fortrinnsvis på den ledende plate 308 ved å skru på bryteren phu2 for å tilkople den ledende plate 308 til kilden for den negative referansespenning -Vref. I en foretrukket utførelse jordes de ledende plater 306 og 307 ved å skru på bryteren phsg for å tilkople de ledende plater 306 og 307 til en jordingskilde. I en foretrukket utførelse påtrykkes den spenning som er lik føleforsterkerens avvik (engelsk: offset), på platene 306 og 307 ved å skru på bryteren phs for å tilkople de ledende plater 306 og 307 til føleforsterkeren 405.

I en foretrukket utførelse jordes de ledende plater 306 og 307 i begynnelsen mens den positive referansespenning +Vrefpåtrykkes på platen 305 og den negative referansespenning -Vrefpåtrykkes på den ledende plate 308. I en foretrukket utførelse anvendes ingen elektrostatiske krefter på føleren 205, og ladningene over kondensatorene Cl og C2 er fortrinnsvis i det vesentlige like.

Den spenning som er lik føleforsterkerens 405 avvik, påtrykkes deretter på platene 306 og 307 mens den positive referansespenning +Vrefpåtrykkes på platen 305 og den negative referansespenning -Vrefpåtrykkes på den ledende plate 308. I denne konfigurasjon utøves fortrinnsvis elektrostatiske krefter på føleren 205. De elektrostatiske krefter endrer ladningene over kondensatorene Cl og C2. Størrelsen i variasjonen i ladninger over kondensatorene Cl og C2 avhenger av størrelsen av føleforsterkerens 405 awiksspenning.

I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 4, 16a og 17, anbringer styreenheten 206 føleren 205 i FØLETILSTANDEN 1 (LADNINGSSUMMASJONSTILSTANDEN) ved å påtrykke den negative referansespenning -Vrefpå den ledende plate 305, og påtrykke den positive referansespenning +Vrefpå den ledende plate 308, og tilkople føleforsterkeren 405 til de ledende plater 306 og 307. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i FØLETILSTANDEN 1 etter SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN. Under FØLETILSTANDEN 1 måles ladningsforskjellen på kondensatorene Cl og C2 for å bestemme posisjonen av målemassen 309 i føleren 205. I en foretrukket utførelse påtrykkes den negative referansespenning -Vrefpå platen 305, den positive referansespenning +Vrefpåtrykkes på platen 308, og platene 306 og 307 tilkoples til føleforsterkeren 405. Den negative referansespenning -Vrefpåtrykkes fortrinnsvis på platen 305 ved å skru på bryteren phdl for å tilkople platen 305 til kilden for den negative referansespenning -Vref. Den positive referansespenning +Vrefpåtrykkes fortrinnsvis på platen 308 ved å skru på bryteren phd2 for å tilkople platen 308 til kilden for den positive referansespenning +Vref. Platene 306 og 307 tilkoples fortrinnsvis til føleforsterkeren ved å skru på bryteren phs for å tilkople platene 306 og 307 til føleforsterkerens 405 inverterende klemme.

I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 4, 16b og 17, anbringer styreenheten 206 føleren 205 i FØLETILSTANDEN 2 ved å jorde platene 305 og 308 mens platene 306 og 307 tilkoples til føleforsterkerens 405 inverterende klemme. Styreenheten 206 jorder fortrinnsvis platen 305 ved å skru på bryteren phgl for å tilkople platen 305 til jordingskilden. Styreenheten 206 jorder fortrinnvis platen 308 ved å skru på bryteren phg2 for å tilkople platen 308 til jordingskilden. Styreenheten 206 tilkopler fortrinnsvis platene 306 og 307 til føleforsterkeren 405 ved å skru på bryteren phs.

BLINDKRAFT-NEDTILSTANDEN, BLINDKRAFT-OPPTILSTANDEN, den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND, den ANDRE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND, den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND, den ANDRE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND, RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN, GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN, SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN, FØLETILSTANDEN 1 og FØLETILSTANDEN 2 kan benyttes i hvilken som helst kombinasjon for å frembringe hvilket som helst antall av driftsmodi for føleren 205. Hver driftsmodus realiseres fortrinnsvis ved å sette opp et tvangs- eller drivmønster (engelsk: forcing pattern) under seksten taktperioder av et taktsignal på 2 MHz. I en foretrukket utførelse er de seksten taktperioder av 2 MHz-taktsignalet nedbrutt i trettito halvperioder. I en foretrukket utførelse gjentas tvangsmønsteret periodisk med 128 kHz. I en foretrukket utførelse opplever føleren 205 fire typer av driftsmodi under styringen av styreenheten 206, nemlig en oppsettings-driftsmodus (DRIFTSMODUS 1) for målemassen 309, en gravitasjonsannullerings-driftsmodus (DRIFTSMODUS 2), en spredekapasitets-kalibreringsdriftsmodus (DRIFTSMODUS 3), og en sigma-delta-driftsmodus (DRIFTSMODUS 4). Gravitasjonsannulleringsmodusen (DRIFTSMODUS 2) og spredekapasitets-kalibreringsmodusen (DRIFTSMODUS 3) arbeider fortrinnsvis sammen for å oppheve virkningene av gravitasjon og spredekapasiteter på føleren 205.

Idet det henvises til fig. 18, 19a, 19b og 19c, skal DRIFTSMODUS 1 nå beskrives. Under DRIFTSMODUS 1 trekker styreenheten 206 fortrinnsvis målemassen 309 bort fra stoppere i føleren 205 og innstiller målemassen 309 slik at kondensatorene Cl og C2 er i hovedsaken like. Styreenheten 206 kan utnytte hvilken som helst av de elleve generiske driftstilstander som er beskrevet ovenfor, og variasjoner av disse, for å frembringe DRIFTSMODUS 1. I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 18, 19a, 19b og 19c, anbringer styreenheten 206 føleren 205 i

MODULATORTVANGSTILSTANDEN,

SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN og FØLETILSTANDEN under DRIFTSMODUS 1.

I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 19a, vekselvirker styreenheten 206 i begynnelsen med føleren 205 for å anbringe føleren 205 i en av modulatortvangstilstandene (engelsk: the modulator forcing states). I denne konfigurasjon arbeider systemet 100 fortrinnsvis i oppstartingsmodus, og sløyfefilteret 315 arbeider i modusen med redusert orden. Styreenheten 206 anbringer derfor fortrinnsvis føleren 205 i enten den ANDRE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den ANDRE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND, avhengig av verdien av utgangssignalet Vsum fra redusert-ordens-sløyfefilteret 315. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i den ANDRE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den ANDRE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor operasjons- eller driftssyklusen. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i den ANDRE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den ANDRE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND i taktperioder 1 til 14 av DRIFTSMODUS 1.

Deretter, som vist på fig. 19b, anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i SPENNTNGSUTJEVNINGSTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor operasjonssyklusen. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i spenningsutjevningstilstanden under taktperioden 15 av DRIFTSMODUS 1.

Til slutt, som vist på fig. 19c, fullfører styreenheten 206 fortrinnsvis DRIFTSMODUS 1 ved å anbringe føleren 205 i FØLETILSTANDEN 2. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i FØLETILSTANDEN 2 i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor operasjonssyklusen. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i FØLETILSTANDEN 2 under taktperioden 16 av

DRIFTSMODUS 1.

Idet det henvises til fig. 20, 21a, 21b, 21c og 21d, skal DRIFTSMODUS 2 nå beskrives. Under DRIFTSMODUS 2 opphever styreenheten 206 fortrinnsvis virkningene av gravitasjonskrefter på føleren 205 og kalibrerer spenningen VDAcsom påtrykkes på platene 306 og 307 under normal sigma-delta-modus, slik at driftsområdet for føleren 205 er tilnærmet +/- 0,1 g. Under DRIFTSMODUS 2 digitaliseres også spenningen Vsum for bruk under spredekapasitetskalibreringen av DRIFTSMODUS 3. Styreenheten 206 kan utnytte hvilken som helst av de elleve generiske driftstilstander, eller variasjoner av disse, for å frembringe DRIFTSMODUS 2. I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 20, 21a, 21b, 21c og 2ld, anbringer styreenheten 206 føleren 205 i RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN, GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN, SPENNINGSUTJEVNrNGSTILSTANDEN og FØLETILSTANDEN 1

under DRIFTSMODUS 2.

I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 20 og 21a, begynner styreenheten 206 DRIFTSMODUS 2 ved å anbringe føleren 205 i RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN for å fjerne eventuelle ladninger fra de ledende plater 305, 306, 307 og 308. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 2. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN i taktperioder 1 til 4 av DRIFTSMODUS 2.

Som vist på fig. 20 og 21b, anbringer styreenheten 206 deretter fortrinnsvis føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERTNGSTILSTANDEN for å oppheve virkningene av det statiske felt på 1 g fra det indre av føleren 205. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERTNGSTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 2. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN i taktperiodene 5 til 12 av DRIFTSMODUS 2.

Som vist på fig. 20 og 21c, anbringer styreenheten 206 deretter fortrinnsvis føleren 205 i SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN for å utjevne spenningen over kondensatorene Cl og C2 inne i føleren 205. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 2.1 en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i

SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN i taktperioder 13 og 14 av

DRIFTSMODUS 2.

Til slutt, som vist på fig. 20 og 2 ld, anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i FØLETILSTAND 1. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i FØLETILSTAND 1 i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 2.1 en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i FØLETILSTAND 1 i taktperioder 15 og 16 av DRIFTSMODUS 2.

Idet det henvises til fig. 22,23a, 23b, 24,25a, 25b, 25c, 25d og 25e, skal DRIFTSMODUS 3 nå beskrives. I en foretrukket utførelse opphever styreenheten 206 virkningene av spredekapasiteter i føleren 205 under DRIFTSMODUS 3.1 en foretrukket utførelse utnytter styreenheten 206 den digitaliserte spenning Vsum fra DRIFTSMODUS 2 under spredekapasitetskalibreringen av DRIFTSMODUS 3. I en foretrukket utførelse utføres spredekapasitetskalibreringen i det vesentlige slik som beskrevet i US-patentsøknad nr. 09/268 072 innlevert 12. mars 1999, hvis innhold innlemmes i den foreliggende beskrivelse ved henvisning.

I løpet av operasjonen av føleren 205 kan følerens 205 oppførsel påvirkes, f.eks. på grunn av eksterne faktorer som er kjent som spredekapasiteter. Spredekapasiteter kan forårsakes av et vilkårlig antall kilder, men to mekanismer som typisk er ansvarlige for spredekapasitetene, er prosessvariasjoner inne i føleren 205 og følerpakken, og eksterne virkninger som er relatert til sokkeltilkoplende PC-kortutforming. Som vist på fig. 22, er de eksterne spredekapasiteter klumpet sammen og betegnet som Cl se og C2se, og de interne spredekapasiteter er klumpet sammen og betegnet som Cl si og C2si.

I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 23a, er målemassen 309 sentrert tilnærmet ved det mekaniske sentrum x = 0 av føleren 205 under normale driftsforhold. Normale driftsforhold opptrer når spredekapasiteter Cl si, Cl se, C2si, C2se ikke er til stede i føleren 205, eller når spredekapasitetene Cl si og C2se er tilnærmet likt tilpasset med spredekapasitetene C2si og Cl se, slik at de opphever hverandre. Som vist på fig. 23b, kan imidlertid en mistilpasning i spredekapasitetene Cl si, Cl se over platen 305 og spredekapasitetene C2si, C2se over platen 308 resultere i en forskyvning i posisjonen x av målemassen 309 bort fra det mekaniske sentrum x = 0 av føleren 205. En forskyvning av målemassen 309 bort fra det mekaniske sentrum x = 0 av føleren 205 resulterer i en forringelse av følerens ytelse.

Under DRIFTSMODUS 3 utnytter styreenheten 206 fortrinnsvis virkningene av DRIFTSMODUS 2 til å kalibrere spenningen Vdac for 1-g-annulering og til å oppheve virkningene av spredekapasiteter i føleren 205. Styreenheten 206 kan utnytte hvilken som helst av de elleve generiske driftstilstander som er beskrevet foran, eller variasjoner av disse, til å frembringe DRIFTSMODUS 3. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i BLINDKRAFT-NEDTILSTANDEN,

BLINDKRAFT-OPPTILSTANDEN,

GRAVITASJONSANNULLERTNGSTILSTANDEN, SPENNTNGSUTJEVNINGSTILSTANDEN og FØLETILSTAND 1 under DRIFTSMODUS 3.

I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 24 og 25a, begynner styreenheten 206 DRIFTSMODUS 3 ved å anbringe føleren 205 i BLINDKRAFT-NEDTILSTANDEN for å tvinge målemassen 309 ned og bort fra platen 305 i retning mot platen 308. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i BLINDKRAFT-NEDTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 3. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i BLINDKRAFT-NEDTILSTANDEN i taktperioder 1 og 2 av DRIFTSMODUS 3.

Deretter, som vist på fig. 24 og 25b, anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i BLINDKRAFT-OPPTILSTANDEN for å tvinge målemassen 309 opp og bort fra platen 308 i retning mot platen 305. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i BLINDKRAFT-OPPTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 3. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i BLINDKRAFT-OPPTILSTANDEN i taktperioder 3 og 4 av DRIFTSMODUS 3.

Deretter, som vist på fig. 24 og 25c, anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 3. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i GRAVITASJONSANNULERINGS-

TILSTANDEN i taktperioder 5 til 11 av DRIFTSMODUS 3.

Deretter, som vist på fig. 24 og 25d, anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 3.1 en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN i taktperioder 13 og 14 av

DRIFTSMODUS 3.

Til slutt, som vist på fig. 24 og 25e, fullfører styreenheten 206 fortrinnsvis DRIFTSMODUS 3 ved å anbringe føleren 205 i FØLETILSTAND 1 for å måle differanseladningen på kondensatorene Cl og C2. Under FØLETILSTAND 1 analyserer styreenheten 206 fortrinnsvis differanseladningene for å bestemme posisjonen av målemassen 309 i føleren 205. Differanseladningene over kondensatorene Cl og C2 kan f.eks. være like eller ulike. Styreenheten 206 anbringer føleren 205 i FØLETILSTAND 1 i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 3. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i FØLETILSTAND 1 i taktperioder 15 og 16 av DRIFTSMODUS 3.

Idet det henvises til fig. 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32 og 33, skal DRIFTSMODUS 4 nå beskrives. Under DRIFTSMODUS 4 opererer føleren 205 fortrinnsvis i en sigma-delta-driftsmodus. Styreenheten 206 kan endre arrangementet av elleve generiske driftstilstander som er beskrevet foran, eller variasjoner av disse, for å frembringe et vilkårlig antall forskjellige sigma-delta-driftsmodi. I en foretrukket utførelse utnytter styreenheten 206 åtte forskjellige konfigurasjoner for å frembringe undermodi av DRIFTSMODUS 4, herunder (1) en lang tvangsmodus (forcing mode) med blindkrefter (dummy forces) i DRIFTSMODUS 4.1, (2) en lang tvangsmodus med blindkrefter og testbitinnfelling i DRIFTSMODUS 4.2, (3) en kort tvangsmodus med blindkrefter i DRIFTSMODUS 4.3, (4) en lang tvangsmodus med retur-til-null-krefter i DRIFTSMODUS 4.4, (5) en lang tvangsmodus med retur-til-null-krefter og testbitinnfelling i DRIFTSMODUS 4.5, (6) en kort tvangsmodus med retur-til-null-krefter i DRIFTSMODUS 4.6, (7) en kort tvangsmodus med retur-til-null-krefter og testbitinnfelling i DRIFTSMODUS 4.7, og (8) en meget lang tvangsmodus med retur-til-null-krefter i DRIFTSMODUS 4.8.

I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 26, utnytter styreenheten 206 en lang tvangsmodus med blindkrefter under DRIFTSMODUS 4.1. Styreenheten 206 kan utnytte hvilket som helst antall av de elleve generiske driftstilstander som er beskrevet foran, eller variasjoner av disse, for å frembringe DRIFTSMODUS 4.1. I en foretrukket utførelse utnytter styreenheten 206 BLINDKRAFT-NEDTILSTANDEN, den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND, BLINDKRAFT-OPPTILSTANDEN, GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN, SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN og FØLETILSTAND 1 for å

frembringe DRIFTSMODUS 4.1.

I en foretrukket utførelse begynner styreenheten 206 DRIFTSMODUS 4.1 ved å anbringe føleren 205 i BLINDKRAFT-NEDTILSTANDEN for å tvinge målemassen 309 nedover og bort fra platen 305 i retning mot platen 308. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i BLINDKRAFT-NEDTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.1. I en foretrukket utførelse, i DRIFTSMODUS 4.1, anbringer styreenheten 206 føleren 205 i BLINDKRAFT-NEDTILSTANDEN i taktperioden 1 av DRIFTSMODUS 4.1.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND for å tvinge målemassen 309 som funksjon av posisjonen av målemassen 309 i føleren 205. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.1. I en foretrukket utførelse, i DRIFTSMODUS 4.1, anbringer styreenheten 206 føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND i taktperiodene 2 og 3 av DRIFTSMODUS 4.1.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i BLINDKRAFT-OPPTILSTANDEN for å tvinge målemassen 309 oppover og bort fra platen 308 i retning mot platen 305. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i BLINDKRAFT-OPPTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.1. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i BLINDKRAFT-OPPTILSTANDEN i taktperioden 4 av DRIFTSMODUS 4.1.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.1.1 en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN i taktpulsene 5 til 12 av DRIFTSMODUS 4.1.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i SPENNTNGSUTJEVNrNGSTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.1. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i SPENNTNGSUTJEVNINGSTILSTANDEN i taktperiodene 13 og 14 av DRIFTSMODUS 4.1.

Til slutt anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i FØLETILSTAND 1. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i FØLETILSTAND 1 i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.1. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i FØLETILSTAND 1 i taktperiodene 15 og 16 av DRIFTSMODUS 4.1.

I en annen foretrukket utførelse, som vist på fig. 27, benytter styreenheten 206 en lang tvangsmodus med blindkrefter og testbitinnfelling under DRIFTSMODUS 4.2. Styreenheten 206 kan benytte hvilket som helst antall av de elleve generiske driftstilstander som er beskrevet foran, eller variasjoner av disse, for å frembringe DRIFTSMODUS 4.2.1 en foretrukket utførelse benytter styreenheten 206 BLINDKRAFT-NEDTILSTANDEN, den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND, en testkrafttilstand,

BLINDKRAFT-OPPTILSTANDEN,

GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN, SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN og FØLETILSTAND 1 for å

frembringe DRIFTSMODUS 4.2.

I en foretrukket utførelse begynner styreenheten 206 DRIFTSMODUS 4.2 ved å anbringe føleren 205 i BLINDKRAFT-NEDTILSTANDEN for å tvinge målemassen 309 ned og bort fra platen 305 i retning mot platen 308. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i BLINDKRAFT-NEDTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktpulser innenfor DRIFTSMODUS 4.2. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i BLINDKRAFT-NEDTILSTANDEN i taktperioden 1 av DRIFTSMODUS 4.2.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND for å tvinge målemassen 309 som funksjon av stillingen av målemassen 309 i føleren 205. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.2. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND i taktperioden 2 av DRIFTSMODUS 4.2.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i en testtvangstilstand. Styreenheten 206 frembringer fortrinnsvis testtilstanden ved å innfelle en testbitinnmating i datastrømmen i stedet for den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND, avhengig av verdien av utgangsstrømmen IMOD fra sløyfefilteret 315. I en foretrukket utførelse innfeller styreenheten 206 testbitstrømmen i det vesentlige slik som beskrevet i US-patent nr. 6 023 960 hvis innhold innlemmes i den foreliggende beskrivelse ved henvisning. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i testtvangstilstanden i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.2. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i testtvangstilstanden i taktperioden 3 av DRIFTSMODUS 4.2.

Deretter anbringer styreenheten 206 i føleren 205 i BLINDKRAFT-OPPTILSTANDEN for å tvinge målemassen 309 opp og bort fra platen 308 i retning mot platen 305. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i BLrNDKRAFT-OPPTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.2. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 205 føleren 205 i BLrNDKRAFT-OPPTILSTANDEN i taktperioden 4 av DRIFTSMODUS 4.2.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.2.1 en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN i taktperiodene 5 til 12 av DRIFTSMODUS 4.2.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i SPENNTNGSUTJEVNINGSTILSTANDEN. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i SPENNTNGSUTJEVNrNGSTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.2.1 en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN i taktperiodene 13 og 14 av DRIFTSMODUS 4.2.

Til slutt anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i FØLETILSTAND 1. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i FØLETILSTAND 1 i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.2. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i FØLETILSTAND 1 i taktperiodene 15 og 16 av DRIFTSMODUS 4.2.

I en annen foretrukket utførelse, som vist på fig. 28, benytter styreenheten 206 en kort tvangsmodus med blindkrefter under DRIFTSMODUS 4.3. Styreenheten 206 kan benytte hvilket som helst antall av de elleve generiske driftstilstander som er beskrevet foran, eller variasjoner av disse, for å frembringe DRIFTSMODUS 4.3.1 en foretrukket utførelse benytter styreenheten 206 BLINDKRAFT-NEDTILSTANDEN, den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND,BLTNDKRAFT-OPPTILSTANDEN, GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN, SPENNrNGSUTJEVNINGSTILSTANDEN og FØLETILSTAND 1 for å frembringe DRIFTSMODUS 4.3.

I en foretrukket utførelse begynner styreenheten 206 DRIFTSMODUS 4.3 ved å anbringe føleren 205 i BLINDKRAFT-NEDTILSTANDEN for å tvinge målemassen 309 nedover og bort fra platen 305 i retning mot platen 308. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i BLINDKRAFT-NEDTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.3. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i BLINDKRAFT-NEDTILSTANDEN i taktperioden 1 og den første halvdel av taktperioden 2 av DRIFTSMODUS 4.3.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND for å tvinge målemassen 309 som funksjon av stillingen av målemassen 309 i føleren 205. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.3. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT- NEDTILSTAND i den andre halvdel av taktperioden 2 og den første halvdel av taktperioden 3 innenfor DRIFTSMODUS 4.3.

Deretter anbringer styreenheten 206 i føleren 205 i BLINDKRAFT-OPPTILSTANDEN for å tvinge målemassen 309 opp og bort fra platen 308 i retning mot platen 305. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i BLINDKRAFT-OPPTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.3. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i BLINDKRAFT-OPPTILSTANDEN i den andre halvdel av taktperioden 3 og taktperioden 4 av DRIFTSMODUS 4.3.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERTNGSTILSTANDEN. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.3.1 en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERTNGSTILSTANDEN i taktperiodene 5 til 12 av DRIFTSMODUS 4.3.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i SPENNTNGSUTJEVNINGSTILSTANDEN. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i SPENNTNGSUTJEVNINGSTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.3.1 en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i SPENNTNGSUTJEVNINGSTILSTANDEN i taktperiodene 13 og 14 av DRIFTSMODUS 4.3.

Til slutt anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i FØLETILSTAND 1. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i FØLETILSTAND 1 i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.3. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i FØLETILSTAND 1 i taktperiodene 15 og 16 av DRIFTSMODUS 4.3.

I en annen foretrukket utførelse, som vist på fig. 20, benytter styreenheten 206 en lang tvangsmodus med retur-til-null-krefter under DRIFTSMODUS 4.4. Styreenheten 206 kan benytte hvilket som helst antall av de elleve generiske driftstilstander som er beskrevet foran, eller variasjoner av disse, for å frembringe DRIFTSMODUS 4.4.1 en foretrukket utførelse benytter styreenheten 206 RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN, den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE

MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND,

GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN,

SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN og FØLETILSTAND 1 for å

frembringe DRIFTSMODUS 4.4.

I en foretrukket utførelse begynner styreenheten 206 DRIFTSMODUS 4.4 ved å anbringe føleren 205 i RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN for å fjerne ladninger fra de ledende plater 305, 306, 307 og 308. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.4.1 en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN i taktperiodene 1 og 4 av DRIFTSMODUS 4.4.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND for å tvinge målemassen 309 som funksjon av stillingen av målemassen 309 i føleren 205. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.4. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND i taktperiodene 2 og 3 av DRIFTSMODUS 4.4.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.4.1 en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERTNGSTILSTANDEN i taktperiodene 5 til 12 av DRIFTSMODUS 4.4.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i SPENNTNGSUTJEVNINGSTILSTANDEN. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.4.1 en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN i taktperiodene 13 og 14 av DRIFTSMODUS 4.4.

Til slutt anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i FØLETILSTAND 1. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i FØLETILSTAND 1 i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.4. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i FØLETILSTAND 1 i taktperiodene 15 og 16 av DRIFTSMODUS 4.4.

I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 30, benytter styreenheten 206 en lang tvangsmodus med retur-til-null-krefter og testbitinnfelling under DRIFTSMODUS 4.5. Styreenheten 206 kan benytte hvilket som helst antall av de elleve generiske driftstilstander som er beskrevet foran, eller variasjoner av disse, for å frembringe DRIFTSMODUS 4.5.1 en foretrukket utførelse benytter styreenheten 206 RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN, den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND, testtvangstilstanden,

GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN,

SPENNTNGSUTJEVNrNGSTILSTANDEN og FØLETILSTAND 1 for å frembringe DRIFTSMODUS 4.5.

I en foretrukket utførelse begynner styreenheten 206 DRIFTSMODUS 4.5 ved å anbringe føleren 205 i RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN for fjerne ladninger fra de ledende plater 305, 306, 307 og 308. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.5.1 en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN i taktperioden 1, den første halvdel av taktperioden 3 og den andre halvdel av taktperioden 4 av DRIFTSMODUS 4.5.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND for å tvinge målemassen 309 som funksjon av stillingen av målemassen 309 i føleren 205. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.5. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND i taktperioden 2 av DRIFTSMODUS 4.5.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i testtvangstilstanden. Styreenheten frembringer fortrinnsvis testtilstanden ved å innfelle en testbitinnmating i datastrømmen i stedet for den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND, avhengig av verdien av inngangsstrømmen IMOD fra sløyfefilteret 315. I en foretrukket utførelse innfeller styreenheten 206 testbitstrømmen i det vesentlige slik som beskrevet i US-patent 6 023 690 hvis innhold innlemmes i den foreliggende beskrivelse ved henvisning. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i testtvangstilstanden i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.5. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i testtvangstilstanden i den andre halvdel av taktperioden 3 og den første halvdel av taktperioden 4 av DRIFTSMODUS 4.5.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERJNGSTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.5.1 en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN i taktperiodene 5 til 12 av DRIFTSMODUS 4.5.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i SPENNTNGSUTJEVNINGSTILSTANDEN. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.5.1 en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i SPENNTNGSUTJEVNINGSTILSTANDEN i taktperiodene 13 og 14 av DRIFTSMODUS 4.5.

Til slutt anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i FØLETILSTAND 1. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i FØLETILSTAND 1 i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.5. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i FØLETILSTAND 1 i taktperiodene 15 og 16 av DRIFTSMODUS 4.5.

I en annen foretrukket utførelse, som vist på fig. 31, benytter styreenheten 206 en kort tvangsmodus med retur-til-null-krefter under DRIFTSMODUS 4.6. Styreenheten 206 kan benytte hvilket som helst antall av de elleve generiske driftstilstander som er beskrevet foran, eller variasjoner av disse, for å frembringe DRIFTSMODUS 4.6.1 en foretrukket utførelse benytter styreenheten 206 RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN, den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE

MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND,

GRAVITASJONSANNULLERTNGSTILSTANDEN, SPENNTNGSUTJEVNINGSTILSTANDEN og FØLETILSTAND 1 for å

frembringe DRIFTSMODUS 4.6.

I en foretrukket utførelse begynner styreenheten 206 DRIFTSMODUS 4.6 ved å anbringe føleren 205 i RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN for å fjerne ladninger fra de ledende plater 305, 306, 307 og 308. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.6.1 en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN i taktperiodene 1, 3 og 4 av DRIFTSMODUS 4.6.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND for å tvinge målemassen 309 som funksjon av stillingen av målemassen 309 i føleren 205. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.6. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND i taktperioden 2 av DRIFTSMODUS 4.6.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.6.1 en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERTNGSTILSTANDEN i taktperiodene 5 til 12 av DRIFTSMODUS 4.6.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN i hvilken som helst av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.6. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN i taktperiodene 13 og 14 av DRIFTSMODUS 4.6.

Til slutt anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i FØLETILSTAND 1. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i FØLETILSTAND 1 i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.6. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i FØLETILSTAND 1 i taktperiodene 15 og 16 av DRIFTSMODUS 4.6.

I en annen foretrukket utførelse, som vist på fig. 32, benytter styreenheten 206 en kort tvangsmodus med retur-til-null-krefter og testbitinnfelling under DRIFTSMODUS 4.7. Styreenheten 206 kan benytte hvilket som helst antall av de elleve generiske driftstilstander som er beskrevet foran, eller variasjoner av disse, for å frembringe DRIFTSMODUS 4.7. I en foretrukket utførelse benytter styreenheten 206

RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN, den FØRSTE

MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND, testtvangstilstanden,

GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN,

SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN og FØLETILSTAND 1 for å

frembringe DRIFTSMODUS 4.7.

I en foretrukket utførelse begynner styreenheten 206 DRIFTSMODUS 4.7 ved å anbringe føleren 205 i RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN for å fjerne ladninger fra de ledende plater 305, 306, 307 og 308. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.7.1 en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN i taktperioden 1, den første halvdel av taktperioden 3 og den andre halvdel av taktperioden 4 av DRIFTSMODUS 4.7.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND for å tvinge målemassen 309 som funksjon av stillingen av målemassen 309 i føleren 205. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.7. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND i taktperioden 2 av DRIFTSMODUS 4.7.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i testtvangstilstanden. Styreenheten 206 frembringer fortrinnsvis testtilstanden ved å innfelle en testbitinnmating i datastrømmen i stedet for den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND, avhengig av verdien av utgangsstrømmen IMOD. I en foretrukket utførelse innfeller styreenheten 206 testbitstrømmen i det vesentlige slik som beskrevet i US-patent nr. 6 023 960 hvis innhold innlemmes i den foreliggende beskrivelse ved henvisning. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i testtvangstilstanden i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.7. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i testtvangstilstanden i den andre halvdel av taktperioden 3 og den første halvdel av taktperioden 4 av DRIFTSMODUS 4.7.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.7.1 en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN i taktperiodene 5 til 12 av DRIFTSMODUS 4.7.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i SPENNTNGSUTJEVNrNGSTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.7. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i SPENNTNGSUTJEVNINGSTILSTANDEN i taktperiodene 13 og 14 av DRIFTSMODUS 4.7.

Til slutt anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i FØLETILSTAND 1. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i FØLETILSTAND 1 i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.7. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i FØLETILSTAND 1 i taktperiodene 15 og 16 av DRIFTSMODUS 4.7.

I en annen foretrukket utførelse, som vist på fig. 33, benytter styreenheten 206 en meget lang tvangsmodus med retur-til-null-krefter under DRIFTSMODUS 4.8. Styreenheten 206 kan benytte hvilket som helst antall av de elleve generiske driftstilstander som er beskrevet foran, eller variasjoner av disse, for å frembringe DRIFTSMODUS 4.8.1 en foretrukket utførelse benytter styreenheten 206 RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN, den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND, SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN og FØLETILSTAND 1 for å frembringe DRIFTSMODUS 4.8.

I en foretrukket utførelse begynner styreenheten 206 DRIFTSMODUS 4.8 ved å anbringe føleren 205 i RETUR-TIL-NULL-

TILSTANDEN for å fjerne ladninger fra de ledende plater 305, 306, 307 og 308. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.8.1 en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i RETUR-TIL-NULL-TILSTANDEN i taktperiodene 1, 10, 11 og 12 av DRIFTSMODUS 4.8.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND for å tvinge målemassen 309 som funksjon av stillingen av målemassen 309 i føleren 205. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.8. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND eller den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND i taktperiodene 2 til 9 av DRIFTSMODUS 4.8.

Deretter anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i SPENNINGSUTJEVNINGSTILSTANDEN. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i SPENNTNGSUTJEVNINGSTILSTANDEN i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.8.1 en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i SPENNrNGSUTJEVNTNGSTILSTANDEN i taktperiodene 13 og 14 av DRIFTSMODUS 4.8.

Til slutt anbringer styreenheten 206 fortrinnsvis føleren 205 i FØLETILSTAND 1. Styreenheten 206 kan anbringe føleren 205 i FØLETILSTAND 1 i hvilket som helst antall av de seksten taktperioder innenfor DRIFTSMODUS 4.8. I en foretrukket utførelse anbringer styreenheten 206 føleren 205 i FØLETILSTAND 1 i taktperiodene 15 og 16 av DRIFTSMODUS 4.8

Styreenheten 206 benytter fortrinnsvis DRIFTSMODUS 1, DRIFTSMODUS 2, DRIFTSMODUS 3 og DRIFTSMODUS 4 for å frembringe en oppstartingssekvens for systemet 100. Styreenheten 206 kan anordne DRIFTSMODUS 1, DRIFTSMODUS 2, DRIFTSMODUS 3 og DRIFTSMODUS 4 i hvilket som helst antall av kombinasjoner sm er egnet for frembringelse av en oppstartingssekvens for følersystemet 100. Styreenheten 206 anvender fortrinnsvis DRIFTSMODUS 1, DRIFTMODUS 2, DRIFTSMODUS 3 og DRIFTSMODUS 4 i fire arrangementer for å frembringe fire forskjellige oppstartingssekvenser, innbefattet (1) en oppstartingssekvens 3400 uten spredekapasitetskalibrering, (2) en oppstartingssekvens 3500 med spredekapasitetskalibrering, (3) en oppstartingssekvens 3600 uten spredekapasitetskalibrering hvor styreenheten 206 forblir i en analog utgangsmodus, og (4) en oppstartingssekvens 3700 med spredekapasitetskalibrering hvor styreenheten 206 forblir i en analog utgangsmodus.

Idet det henvises til fig. 34, skal en oppstartingssekvens 3400 uten spredekapasitetskalibrering beskrives. I en foretrukket utførelse omfatter oppstartingssekvensen 3400 benyttelse av DRIFTSMODUS 1 til å oppstille eller montere målemassen 309 i føleren 205 i et trinn 3405, benyttelse av DRIFTSMODUS 3 til å kalibrere føleren 205 i et trinn 3410, og benyttelse av DRIFTSMODUS 4 til å kjøre styreenheten 206 med føleren 205 innenfor en delta-sigma-modulatorsløyfe i et trinn 3415.

I en foretrukket utførelse begynner styreenheten 206 i trinnet 3405 oppstartingssekvensen 3400 ved utnyttelse av DRIFTSMODUS 1. Styreenheten 206 benytter fortrinnsvis DRIFTSMODUS 1 til å trekke målemassen 309 bort fra en hvilestilling i føleren 205, og til å innstille målemassen 309 i føleren 205 slik at ladningene over kondensatoren Cl og kondensatoren C2 er i hovedsaken like i størrelse.

Deretter, i trinnet 3410, utnytter styreenheten 206 fortrinnsvis DRIFTSMODUS 3 til å oppheve virkningene av gravitasjonskrefter på føleren 205, og til å kalibrere føleren 205. I en foretrukket utførelse kalibrerer styreenheten 206 føleren 205 slik at følerens driftsområde er omtrent +/- 0,lg.

Til slutt, i trinnet 3415, avslutter styreenheten 206 fortrinnsvis oppstartingssekvensen 3400 ved å operere følersystemet 100 i DRIFTSMODUS 4. I en foretrukket utførelse opererer styreenheten 206 følersystemet 100 i en sigma-delta-driftsmodus under DRIFTSMODUS 4. Styreenheten 206 kan utnytte hvilken som helst av de åtte undermodi av DRIFTSMODUS 4 som er beskrevet foran, så som f.eks. DRIFTSMODUS 4.1, DRIFTSMODUS 4.2, DRIFTSMODUS 4.3, DRIFTSMODUS 4.4, DRIFTSMODUS 4.5, DRIFTSMODUS 4.6, DRIFTSMODUS 4.7 eller DRIFTSMODUS 4.8.1 en foretrukket utførelse, under DRIFTSMODUS 4, anvender styreenheten 206 elektrostatiske krefter på føleren 205 som er utformet for å kompensere for virkningene av ytre akselerasj onskrefter som oppleves av føleren 205.

Idet det henvises til fig. 35, skal en oppstartingssekvens 3500 med spredekapasitetskalibrering nå beskrives. I en foretrukket utførelse omfatter oppstartingssekvensen 3500 benyttelse av DRIFTSMODUS 1 til å oppstille eller montere målemassen 309 i føleren 205 i et trinn 3505, benyttelse av DRIFTSMODUS 2 til å kalibrere føleren 205 i et trinn 3410, anvendelse av DRIFTSMODUS 3 til å oppheve virkningene av spredekapasiteter i føleren 205 i et trinn 3515, og benyttelse av DRIFTSMODUS 4 til å kjøre styreenheten 206 med føleren 205 innenfor en delta-sigma-modulatorsløyfe i et trinn 3520.

I en foretrukket utførelse begynner styreenheten 206 i trinnet 3505 oppstartingssekvensen 3500 ved å utnytte DRIFTSMODUS 1. Styreenheten 206 benytter fortrinnsvis DRIFTSMODUS 1 til å trekke målemassen 309 bort fra en hvilestilling i føleren 205, og til å innstille målemassen 309 i føleren 205 slik at kondensatoren Cl og kondensatoren C2 er i hovedsaken like i størrelse.

Deretter, i trinnet 3510, utnytter styreenheten 206 fortrinnsvis DRIFTSMODUS 2 til å oppheve virkningene av gravitasjonskrefter på føleren 205, og til å kalibrere føleren 205. I en foretrukket utførelse kalibrerer styreenheten 206 føleren 205 slik at følerens driftsområde er omtrent +/- 0,lg.

Deretter, i trinnet 3515, utnytter styreenheten 206 fortrinnsvis DRIFTSMODUS 3 til å optimere følerens 205 ytelse ved å oppheve virkningene av spredekapasiteter i føleren 205. Styreenheten 206 utnytter fortrinnsvis DRIFTSMODUS 2 og DRIFTSMODUS 3 sammen for å kalibrere føleren 205 og oppheve virkningene av gravitasjon og spredekapasiteter på føleren 205.

Til slutt, i trinnet 3520, avslutter styreenheten 206 fortrinnsvis oppstartingssekvensen 3500 ved å operere følersystemet 100 i DRIFTSMODUS 4. I en foretrukket utførelse opererer styreenheten 206 følersystemet 100 i en sigma-delta-driftsmodus under DRIFTSMODUS 4. Styreenheten 206 kan utnytte hvilken som helst av de åtte undermodi av DRIFTSMODUS 4 som er beskrevet ovenfor, så som f.eks. DRIFTSMODUS 4.1, DRIFTSMODUS 4.2, DRIFTSMODUS 4.3, DRIFTSMODUS 4.4, DRIFTSMODUS 4.5, DRIFTSMODUS 4.6, DRIFTSMODUS 4.7 eller DRIFTSMODUS 4.8.1 en foretrukket utførelse, under DRIFTSMODUS 4, anvender styreenheten 206 elektrostatiske krefter på føleren 205 som er innrettet til å kompensere for virkningene av ytre akselerasjonskrefter som oppleves av føleren 205.

Idet det henvises til fig. 36, skal det nå beskrives en oppstartingssekvens 3600 uten spredekapasitetskalibrering hvor styreenheten 206 forblir i en analog utgangsmodus. I en foretrukket utførelse omfatter oppstartingssekvensen 3600 benyttelse av DRIFTSMODUS 1 til å montere målemassen 309 i føleren 205 i et trinn 3605, og anvendelse av en DRIFTSMODUS 2 Utvidet til kontinuerlig å servopåvirke målemassen 309 til senterstillingen mellom platene 305 og 308 som reaksjon på ytre akselerasjoner i et trinn 3610. Oppstartingssekvensen 3600 benyttes fortrinnsvis når føleren 205 skal arbeide som et analogt utgangsakselerometer med et driftsområde på omtrent +/- 2g.

I en foretrukket utførelse, i trinnet 3605, begynner styreenheten 206 oppstartingssekvensen 3600 ved utnyttelse av DRIFTSMODUS 1. Styreenheten 206 benytter fortrinnsvis DRIFTSMODUS 1 til å trekke målemassen 309 bort fra en hvilestilling i føleren 205, og til å innstille målemassen 309 i føleren 205 slik at kondensatoren Cl og kondensatoren C2 er i hovedsaken like i størrelse.

I trinnet 3610 avslutter styreenheten 206 fortrinnsvis oppstartingssekvensen 3600 ved å utnytte en utvidet versjon av DRIFTSMODUS 2. I en foretrukket utførelse, opphever den utvidede versjon av DRIFTSMODUS 2 virkningene av ytre akselerasjonskrefter på føleren 205 innenfor et område på omtrent +/- 2g.

Idet det henvises til fig. 37, skal det nå beskreives en oppstartingssekvens 3700 med spredekapasitetskalibrering hvor styreenheten 206 forblir i en analog utgangsmodus. I en foretrukket utførelse omfatter oppstartingssekvensen 3700 benyttelse av DRIFTSMODUS 1 til å oppstille målemassen 309 i føleren 205 i et trinn 3705, benyttelse av DRIFTSMODUS 2 til å kalibrere føleren 205 i et trinn 3710, anvendelse av DRIFTSMODUS 3 til å oppheve virkningene av spredekapasitet i føleren 205 i et trinn 3715, og benyttelse av DRIFTSMODUS 2 Utvidet til kontinuerlig å servopåvirke målemassen 309 til senterstillingen mellom platene 305 og 308 som reaksjon på ytre akselerasjoner i et trinn 3720.

I en foretrukket utførelse begynner styreenheten 206 i trinnet 3705 oppstartingssekvensen 3700 ved utnyttelse av DRIFTSMODUS 1. Styreenheten 206 benytter fortrinnsvis DRIFTSMODUS 1 til å trekke målemassen 309 bort fra en hvilestilling i føleren 205, og til å innstille målemassen 309 i føleren 205 slik at kondensatoren Cl og kondensatoren C2 er i hovedsaken like i størrelse.

Deretter, i trinnet 3710, utnytter styreenheten 206 fortrinnsvis DRIFTSMODUS 2 til å oppheve virkningene av gravitasjonskrefter på føleren 205 og til å kalibrere føleren 205. I en foretrukket utførelse kalibrerer styreenheten 206 føleren 205 slik at følerens driftsområde er omtrent+/- 0,lg.

Deretter, i trinnet 3715, utnytter styreenheten 206 fortrinnsvis DRIFTSMODUS 3 til å optimere følerens ytelse ved å oppheve virkningene av spredekapasiteter i føleren 205. Styreenheten 206 utnytter fortrinnsvis DRIFTSMODUS 2 og DRIFTSMODUS 3 sammen for å kalibrere føleren 205 og oppheve virkningene av gravitasjon og spredekapasiteter på føleren 205.

Til slutt, i trinnet 3720, avslutter styreenheten 206 fortrinnsvis oppstartingssekvensen 3700 ved utnyttelse av en utvidet versjon av DRIFTSMODUS 2. I en foretrukket utførelse opphever den utvidede versjon av DRIFTSMODUS 2 virkningene av ytre akselerasjonskrefter på føleren 205 innenfor et område på omtrent +/- 2g.

Under normal drift av følersystemet 100 opplever føleren 205 fortrinnsvis ytre akselerasj onskrefter som forårsaker at målemassen 309 beveger seg rundt omkring inne i føleren 205. I en foretrukket utførelse opphever styreenheten 206 virkningene av akselerasj onskrefter som oppleves av føleren 205, ved å utnytte DRIFTSMODUS 4 under normal sigma-delta-drift. Styreenheten 206 kan oppheve virkningene av akselerasjonskrefter på føleren 205 under DRIFTSMODUS 4 ved å benytte hvilket som helst antall metoder som er egnet for opphevelse av akselerasjonskreftene, så som f.eks. pulsbreddemodulasjon eller multi-bits sigma-delta-modulasjon. I en foretrukket utførelse benytter styreenheten 206 en 1 -bits sigma-delta-modulert, dynamisk akselerasjonsopphevelseskraft til å oppheve virkningene av akselerasjon på føleren 205.

Idet det henvises til fig. 38, 39, 40 og 41, skal den dynamiske akselerasj onsopphevelseskraft nå beskrives. I en foretrukket utførelse benytter den dynamiske akselerasj onsopphevelseskraft orienteringsuavhengig, elektrostatisk tvang (engelsk: forcing) til å kompensere for virkningene av akselerasjonskrefter på føleren 205.

I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 38, er føleren 205 anbrakt på oppreist måte og en nedadrettet akselerasjonskraft anvendes på føleren 205. Stillingen av de ledende plater 305, 306, 307 og 308 i føleren 205 frembringer fortrinnsvis de variable kondensatorer Cl og C2 inne i føleren. I en foretrukket utførelse vekselvirker de ledende plater 305 og 306 for å frembringe kondensatoren Cl. I en foretrukket utførelse vekselvirker de ledende plater 307 og 308 for å danne kondensatoren C2. I en foretrukket utførelse forårsaker den nedadrettede akselerasjonskraft som anvendes på den oppreiste føler 205, at målemassen 309 beveger seg oppover. Den oppadrettede bevegelse av målemassen 309 bringer den ledende plate 306 til å bevege seg i retning mot den ledende plate 305, og den ledende plate 307 til å bevege seg bort fra den ledende plate 308. Som et resultat, når den oppreiste føler 205 kommer ut for en nedadrettet akselerasjonskraft, blir kapasiteten over kondensatoren Cl større enn kapasiteten over kondensatoren C2. Føleforsterkeren 405 avføler fortrinnsvis kapasiteten over kondensatorene Cl og C2 når styreenheten 206 arbeider i en følemodus. Når kondensatoren Cl er større enn kondensatoren C2, er utmatingen Vxfra føleforsterkeren 405 i frontkretsen 310 fortrinnsvis positiv.

I en foretrukket utførelse, under sigma-delta-drift, sendes den positive utmating Vxfra føleforsterkeren 405 i frontkretsen 310 til sløyfefilteret 315. Sløyfefilteret 315 mottar fortrinnsvis den positive utmating Vxfra føleforsterkeren 405 og omformer denne til et utgangssignal IMOD. Utgangssignalet IMOD fra sløyfefilteret 315 tilføres fortrinnsvis ved hjelp av komparatoren 530. Når utmatingen Vxfra føleforsterkeren 405 er positiv, er utgangssignalet IMOD fra sløyfefilteret 315 fortrinnsvis lik null i gjennomsnitt. I en foretrukket utførelse, når utgangssignalet IMOD er lik null, veksler styreenheten 206 fra følemodusen til en tvangsmodus og anvender den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND på føleren 205.1 en foretrukket utførelse, som vist på fig. 39, frembringes den FØRSTE MODULATORKRAFT-NEDTILSTAND ved å påtrykke den positive referansespenning +Vrefpå den ledende plate 305, den positive referansespenning +Vrefpå de ledende plater 306 og 307 på målemassen 309, og den negative referansespenning -Vrefpå den ledende plate 308. Den elektrostatiske kraft som skriver seg fra spenningene +Vrefog -Vref, beveger fortrinnsvis målemassen 309 nedover bort fra den ledende plate 305 og i retning mot den ledende plate 308, idet den opphever den oppadrettede bevegelse av målemassen 309 som forårsakes av den nedadrettede akselerasjonskraft på føleren 205. Størrelsen av den elektrostatiske kraft, Fl, som benyttes til å oppheve virkningene av den nedadrettede akselerasjon på den oppreiste føler 205, er fortrinnsvis gitt ved:

hvor

e = dielektrisitetskonstanten i mellomrommene mellom platene 305, 306,307 og 308,

A = areal av platene 305, 306, 307 og 308,

Vp = størrelse av den positive referansespenning som påtrykkes på de ledende plater 305, 306 og 307,

Vn= størrelse av den negative referansespenning som påtrykkes på den ledende plate 308, og

D = avstand mellom sentrum av målemassen 309 og den ledende plate 308, som vist på fig. 39.

I en annen foretrukket utførelse, som vist på fig. 40 og 41, er føleren 205 anbrakt på en omsnudd måte, og en nedadrettet akselerasjonskraft anvendes på føleren. Stillingen av de ledende plater 305, 306, 307 og 308 i føleren 205 frembringer fortrinnsvis variable kondensatorer Cl og C2 i føleren 205.1 en foretrukket utførelse påvirker de ledende plater 305 og 306 hverandre for å frembringe kondensatoren Cl. I en foretrukket utførelse påvirker de ledende plater 307 og 308 hverandre for å danne kondensatoren C2.1 en foretrukket utførelse forårsaker den nedadrettede akselerasjonskraft som anvendes på opp-ned-føleren 205, at målemassen 309 beveger seg oppover, hvilket svarer til en nedadrettet bevegelse av målemassen 309 i en opprettstående føler 205. Den oppadrettede bevegelse av målemassen 309 forårsaker at den ledende plate 307 beveger seg i retning mot den ledende plate 308, og at den ledende plate 306 beveger seg bort fra den ledende plate 305. Når opp-ned-føleren 205 opplever en nedadrettet akselerasjonskraft, blir derfor kapasiteten over kondensatoren C2 større enn kapasiteten over kondensatoren Cl. Føleforsterkeren 405 avføler fortrinnsvis kapasitetene over kondensatorene Cl og C2 når styreenheten 206 arbeider i følemodusen. Når kondensatoren C2 er større enn kondensatoren Cl, er utmatingen Vxfra føleforsterkeren 405 fortrinnsvis negativ.

I en foretrukket utførelse, under sigma-delta-drift, sendes den negative utmating Vxfra føleforsterkeren 405 i frontkretsen 310 til sløyfefilteret 315. Sløyfefilteret 315 mottar fortrinnsvis den negative utmating Vxfra føleforsterkeren 405 og omformer denne til et utgangssignal IMOD. Utgangssignalet IMOD fra sløyfefilteret 315 tilføres fortrinnsvis ved hjelp av komparatoren 530. Når utmatingen Vxfra føleforsterkeren 405 er negativ, er utgangssignalet IMOD fra sløyfefilteret 315 fortrinnsvis lik én, i gjennomsnitt. I en foretrukket utførelse, når utgangssignalet IMOD fra sløyfefilteret 315 er lik én, veksler styreenheten 206 fra følemodusen til tvangsmodusen og anvender den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND på føleren 205.1 en foretrukket utførelse, som vist på fig.

41, frembringes den FØRSTE MODULATORKRAFT-OPPTILSTAND ved å påtrykke den positive referansespenning +Vrefpå platen 305, den negative referansespenning -Vrefpå platene 306 og 307 på målemassen 309, og den negative referansespenning -Vrefpå platen 308. Den elektrostatiske kraft som er et resultat av påtrykningen av spenningene +Vrefog -Vref, beveger fortrinnsvis målemassen 309 nedover bort fra platen 308 og i retning mot platen 305, idet den opphever den oppadrettede bevegelse av målemassen 309 forårsaket av akselerasjonskraften på føleren 205. Størrelsen av den elektrostatiske kraft, F2, som benyttes til å oppheve virkningene av den nedadrettede akselerasjon som anvendes på opp-ned-føleren 205, er fortrinnsvis gitt ved:

hvor:

e = dielektrisitetskonstant i mellomrommene mellom platene 305, 306, 307 og 308,

A = areal av platene 305, 306, 307 og 308,

Vp = størrelse av den positive referansespenning som påtrykkes på den ledende plate 305,

Vn= størrelse av den negative referansespenning som påtrykkes på de ledende plater 306, 307 og 308, og

D = avstand mellom sentrum av målemassen 309 og den ledende plate 308, som vist på fig. 41.

I en foretrukket utførelse er størrelsen av den elektrostatiske kraft F2 som anvendes for å oppheve virkningene av den nedadrettede akselerasjonskraft på opp-ned-føleren 205, i hovedsaken den samme som den elektrostatiske kraft Fl som anvendes for å oppheve virkningene av en oppadrettet akselerasjonskraft av samme størrelse på den opprettstående føler 205. Likeledes er den elektrostatiske kraft som anvendes for å oppheve virkningene av den oppadrettede akselerasjonskraft på opp-ned-føleren 205, fortrinnsvis i hovedsaken identisk med den kraft som anvendes for å oppheve virkningene av en nedadrettet akselerasjonskraft av samme størrelse på den opprettstående føler 205.1 en foretrukket utførelse er derfor de elektrostatiske krefter som kreves for å kompensere for virkningene av akselerasjonskrefter på føleren 205, avhengige av retningsbevegelsen av målemassen 309 i forhold til de ledende plater 305, 306, 307 og 308, og er uavhengige av orienteringen av føleren 205.

Idet det henvises til fig. 5, 42 og 43, skal virkemåten av sløyfefilteret 315 i styreenheten 206 nå beskrives. Virkemåten av sløyfefilteret 315 kan f.eks. variere som funksjon av følerens 205 driftsmodus. Sløyfefilteret 315 kan f.eks. arbeide i en normal driftsmodus eller i en modus med redusert orden. I en foretrukket utførelse arbeider sløyfefilteret 315 i modusen med redusert orden under DRIFTSMODUS 1, DRIFTSMODUS 2, DRIFTSMODUS 3 og deler av DRIFTSMODUS 4. I en foretrukket utførelse arbeider sløyfefilteret 315 i den normale driftsmodus under deler av DRIFTSMODUS 4.

I en foretrukket utførelse arbeider sløyfefilteret 315 fortrinnsvis i normal driftsmodus og tilveiebringer støyforming for føleren 205 under sigma-delta-drift (DRIFTSMODUS 4). Sløyfefilteret 315 kan tilveiebringe støyforming for føleren 205 ved benyttelse av hvilket som helst antall metoder som er egnet for tilveiebringelse av støyforming for en måleanordning, så som f.eks. n'te ordens 1 -bits sigma-delta-modulasjon eller n'te ordens multi-bits sigma-delta-modulasjon. I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 5, tilveiebringer sløyfefilteret 315 støyforming for føleren 205 ved å utnytte de utgangsstrømmer som tilføres av integratorene 505, derivat-styreenheten 510 og proporsjonal-styreenheten 515. I en foretrukket utførelse mottar sløyfefilteret 315 utmatingen Vx fra føleforsterkeren 405 i frontkretsen 310 som innmating til sløyfefilteret 315. Derivat-styreenheten 510 genererer fortrinnsvis et hastighetsledd som den første deriverte av x-posisjonen av målemassen 309 slik som bestemt av utmatingen Vx fra føleforsterkeren 405. Proporsjonal-styreenheten 515 genererer fortrinnsvis et forskyvningsledd ved å tilføre en proporsjonalkonstant til utmatingen Vx fra føleforsterkeren 405. Integratorene 505 benytter fortrinnsvis utmatingen Vx fra føleforsterkeren 405 til å generere et tredje, fjerde og femte integralledd for femte-ordens støyforming av 1-bits-kvantiseringsstøyen. Utmatingsstrømmene fra integratorene 505, derivat-styreenheten 510 og proporsjonal-styreenheten 515 er fortrinnsvis skalert etter behov og mottas av summereren 525. Summereren 525 kombinerer fortrinnsvis utgangsstrømmene fra integratorene 505, derivat-styreenheten 510 og proporsjonal-styreenheten 515 til en eneste utgangsstrøm. Under den normale sigma-delta-driftsmodus (DRIFTSMODUS 4) sendes utgangsstrømmen fra summereren 525 fortrinnsvis til komparatoren 530. Komparatoren 530 omformer fortrinnsvis utgangsstrømmen fra summereren 525 til en utgangsstrøm IMOD fra sløyfefilteret 315. I en foretrukket utførelse er utmatingen IMOD fra sløyfefilteret 315 et sigma-delta-modulert 1 -bits signal som representerer de eksterne akselerasjonskrefter på føleren 205, idet det statiske felt på omtrent 1-g utelukkes. I en foretrukket utførelse er utmatingen IMOD fra sløyfefilteret 315 i gjennomsnitt lik enten null eller en.

I en annen foretrukket utførelse arbeider sløyfefilteret 315 fortrinnsvis i redusert-ordens modus og tilveiebringer tilbakekoplingssløyfekompensasjon for føleren 205 under DRIFTSMODUS 1, DRIFTSMODUS 2 og DRIFTSMODUS 3, og støyforming under deler av DRIFTSMODUS 4. Sløyfefilteret 315 kan tilveiebringe tilbakekoplingssløyfestyring eller støyforming for føleren 205 ved å benytte hvilket som helst antall metoder for tilveiebringelse av tilbakekoplingssløyfestyring eller støyforming for en føler. Sløyfefilteret 315 tilveiebringer fortrinnsvis tilbakekoplingssløyfestyring til føleren 205 ved å arbeide i modusen med redusert orden. I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 42, arbeider sløyfefilteret 315 i redusert-ordens modus ved å holde integratorene 505 i nullstilling og utnytte utgangsstrømmene som tilføres av derivat-styreenheten 510 og proporsjonal-styreenheten 515. I en foretrukket utførelse mottar sløyfefilteret 315 utmatingen Vx fra føleforsterkeren 405 i frontkretsen 310 som innmating til sløyfefilteret 315. Derivat-styreenheten 510 genererer fortrinnvis et hastighetsledd som den første deriverte av x-posisjonen av målemassen 309 slik som bestemt av utmatingen Vx fra føleforsterkeren 405. Proporsjonal-styreenheten 515 genererer fortrinnsvis et forskyvningsledd ved å tilføre en proporsjonalkonstant til utmatingen Vx fra føleforsterkeren 405. Utgangsstrømmene fra derivat-styreenheten 510 og proporsjonal-styreenheten 515 er fortrinnsvis skalert etter behov og mottas av summereren 525. Summereren 525 kombinerer fortrinnsvis utgangsstrømmene fra derivat-styreenheten 510 og proporsjonal-styreenheten 515 til en eneste utgangsstrøm. Under DRIFTSMODUS 1, DRIFTSMODUS 2 og DRIFTSMODUS 3 sendes utgangsstrømmen fra summereren 525 fortrinnsvis til bufferen 535. Bufferen 535 omformer fortrinnsvis utgangsstrømmen fra summereren 525 til en utgangsstrøm Vsum fra bufferen 535. I en foretrukket utførelse anvendes utmatingen Vsum fra bufferen 535 på platene 306 og 307 under

GRAVITASJONSANNULLERINGSTILSTANDEN.

I en foretrukket utførelse arbeider sløyfefilteret 315 i modusen med redusert orden mens systemet 100 veksler fra en system- oppstartingsdriftsmodus til systemets sigma-delta-driftsmodus. I en foretrukket utførelse arbeider sløyfefilteret 315 videre i modusen med redusert orden i en forutbestemt tid etter at systemet 100 veksler til sigma-delta-driftsmodus. Redusert-orden-sløyfefilteret 315 kan f.eks. redusere falske ustabiliteter som opptrer under systemets 100 overgang fra oppstartingsdriftsmodusen til sigma-delta-driftsmodusen.

Idet det henvises til fig. 43, skal en metode 4300 for tilveiebringelse av styring til følersystemet 100 nå beskrives. I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 43, omfatter metoden 4300 for tilveiebringelse av styring av følersystemet 100 bestemmelse av driftsmodusen for følersystemet 100 i et trinn 4305, innstilling av driftsmodusen for sløyfefilteret 315 i et trinn 4310, tilveiebringelse av tilbakekoplingssløyfekompensasjon for følersystemet 100 under DRIFTSMODUS 1, DRIFTSMODUS 2, DRIFTSMODUS 3 og deler av DRIFTSMODUS 4 i et trinn 4315, og tilveiebringelse av støyforming for følersystemet 100 under deler av DRIFTSMODUS 4 i et trinn 4320.

I en foretrukket utførelse bestemmes driftsmodusen for følersystemet 100 i trinnet 4305. Systemet 100 kan f.eks. arbeide i en oppstartingsmodus (DRIFTSMODUS 1, DRIFTSMODUS 2 og DRIFTSMODUS 3) eller i en normal sigma-delta-modus (DRIFTSMODUS 4). I en foretrukket utførelse benyttes oppstartings-sekvensstyreenheten 325 til å bestemme følersystemets 100 driftsmodus. Oppstartings-sekvensstyreenheten 325 kan bestemme systemets 100 driftstilstand ved å benytte hvilket som helst antall av metoder som er egnet for bestemmelse av systemets 100 driftsmodus. I en foretrukket utførelse bestemmer oppstartings-sekvensstyreenheten 325 systemets 100 driftstilstand ved å benytte en tilstandsmaskin som er realisert i digital logikk.

I en foretrukket utførelse inntiller oppstartings-sekvensstyreenheten 325 i trinn 4310 sløyfefilterets 315 driftsmodus. Oppstartings-sekvensstyreenheten 325 kan f.eks. anbringe sløyfefilteret 315 i en redusert ordens modus for å tillate sløyfefilteret 315 å arbeide i normal driftsmodus. Når oppstartings-sekvensstyreenheten 325 detekterer at systemet 100 er i DRIFTSMODUS 1, DRIFTSMODUS 2 eller DRIFTSMODUS 3, sender oppstartings-sekvensstyreenheten 325 fortrinnsvis et signal til sløyfefilteret 315 som holder integratorene 505 i sløyfefilteret 315 i nullstilling og anbringer sløyfefilteret 315 i redusert ordens modus.

Oppstartings-sekvensstyreenheten 325 kan f.eks. også gi signal til sløyfefilteret 315 om å arbeide i den reduserte ordens modus når systemet 100 er i normal sigma-delta-modus under DRIFTSMODUS 4. Sløyfefilteret 315 holder fortrinnsvis integratorene 505 i nullstilling når sløyfefilteret 315 arbeider i den reduserte ordens modus. Integratorene 505 er typisk en kilde til ustabilitet i systemet 100 på grunn av at integratorene 505 har en tendens til å overbelastes når innmatingen i systemet 100 overskrider en grense for systemet. Ved å holde integratorene 505 i nullstilling, tilveiebringer sløyfefilteret 315 fortrinnsvis ytterligere stabilitet til systemet 100 ved å eliminere en mulig kilde til ustabilitet. Sløyfefilteret 315 arbeider derfor fortrinnsvis i redusert ordens modus mens systemet 100 arbeider i sigma-delta-modus under DRIFTSMODUS 4 for å hjelpe systemet 100 til å komme seg fra en uventet overbelastning av systemet 100. I en annen foretrukket utførelse arbeider sløyfefilteret 315 i redusert ordens modus mens systemet 100 arbeider i sigma-delta-modus under DRIFTSMODUS 4, for å hindre ustabilitet i systemet 100 når høye inngangsnivåer til systemet forventes.

Oppstartings-sekvensstyreenheten 325 tillater sløyfefilteret 315 å arbeide i den normale driftsmodus når oppstartings-sekvensstyreenheten 325 detekterer at systemet 100 arbeider i normal sigma-delta-modus under DRIFTSMODUS 4 uten høye inngangsnivåer eller overbelastning av systemet 100. Når oppstartings-sekvensstyreenheten 325 stopper sending av signalet til sløyfefilteret 315, tar sløyfefilteret fortrinnsvis integratorene 505 ut av nullstilling og arbeider i den normale driftsmodus.

I en foretrukket utførelse tilveiebringes tilbakekoplingssløyfekompensasjon til systemet 100 i trinnet 4315. Tilbakekoplingssløyfekompensasjonen kan tilveiebringes ved å benytte hvilket som helst antall av metoder som er egnet for å tilføre tilbakekoplingssløyfekompensasjon til systemet 100. I en foretrukket utførelse tilveiebringes tilbakekoplingssløyfekompensasjonen av sløyfefilteret 315 når sløyfefilteret arbeider i den reduserte ordens modus. I en foretrukket utførelse holder oppstartings-sekvensstyreenheten 325 integratorene 505 i nullstilling under den reduserte ordens driftsmodus, og sløyfefilteret 315 tilveiebringer tilbakekoplingssløyfekompensasjon til systemet 100.

I en foretrukket utførelse tilveiebringes støyforming til systemet 100 i trinnet 4320. Støyformingen tilveiebringes fortrinnsvis når systemet 100 arbeider i normal sigma-delta-modus. Støyformingen kan tilveiebringes ved å benytte hvilket som helst antall av metoder for tilveiebringelse av støyforming til systemet 100. I en foretrukket utførelse tilveiebringes støyforming av sløyfefilteret 315 som arbeider i normal driftsmodus når systemet 100 arbeider i normal sigma-delta-modus under DRIFTSMODUS 4. I en annen foretrukket utførelse tilveiebringes støyforming av sløyfefilteret 315 som arbeider i redusert ordens modus når systemet 100 arbeider i normal sigma-delta-modus under DRIFTSMODUS 4. I en foretrukket utførelse utnytter sløyfefilteret 315 integratorene 505, derivat-styreenheten 510 og proporsjonal-styreenheten 515 for å tilføre støyforming til systemet 100.

Idet det henvises til fig. 44, 45a, 45b, 45c, 45d, 45e, 46, 47, 48, 49 og 50, skal en foretrukket utførelse av driften av flerfasetaktgeneratoren 320 i styreenheten 206 nå beskrives. Flerfasetaktgeneratoren 320 tilveiebringer fortrinnsvis taktsignaler som benyttes til å styre bryterne phsul, phsu2, phul, phu2, phdl, phd2, phgl, phtc, phbc, phg2, phsg, phs, phf, phloop, phsim, phxbuf, phz og pha i frontkretsen 310.

I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 44, omfatter flerfasetaktgeneratoren 320 en digital signalgenerator 4403, en taktresynkroniseringskrets 4405, et kommunikasjonsgrensesnitt 4410 og et substrat 4415.

Den digitale signalgenerator 4403 genererer fortrinnsvis originale taktsignaler. I en foretrukket utførelse er den digitale signalgenerator 4403 anbrakt på substratet 4415. Den digitale signalgenerator 4403 er fortrinnsvis operativt koplet til taktresynkroniseringskretsen 4405 ved hjelp av kommunikasjonsgrensesnittet 4410. Den digitale signalgenerator 4403 kan omfatte hvilket som helst antall av konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige signalgeneratorer som er egnet for generering av taktsignaler for følersystemet 100, så som f.eks. en tilstandsmaskin, en multipleksdekoder eller en digital dekoder. I en foretrukket utførelse er den digitale signalgenerator 4403 en tilstandsmaskin.

I en foretrukket utførelse omsampler taktresynkroniseringskretsen 4405 taktsignalene som genereres av den digitale signalgenerator 4403, idet den benytter en forsinket taktreferanse for frontkretsen 310. Taktresynkroniseringskretsen 4405 er fortrinnsvis anbrakt på substratet 4415. I en foretrukket utførelse er taktresynkroniseringskretsen 4405 operativt koplet til den digitale signalgenerator 4403 ved hjelp av kommunikasjonsgrensesnittet 4410. Taktresynkroniseringskretsen 4405 kan omfatte hvilket som helst antall av kretser som er egnet for omsampling av taktsignalene som benyttes til å styre bryterne phsul, phsu2, phul, phu2, phdl, phd2, phgl, phtc, phbc, phg2, phsg, phs, phf, phloop, phsim, phxbuf, phz og pha i frontkretsen 310. I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 45a, 45b, 45c, 45d og 45e, omfatter taktresynkroniseringskretsen 4405 en signalgenerator 4520, invertere 4510a, 4510b, 4510c, 451 Od, 451 Oe, 451 Of, 4510g, 4510h, 4510i, 4510j, 4510k, 45101, 4510m, 4510n, 4510o, 4510p, 4510q, 451 Or, 451 Os, 451 Ot, 4510u, 4510v, 4510w, 4510x, 4510y, 4510z, 4510aa, 4510bb, 4510cc, 451 Odd, 4510ee, 451 Off, 4510gg, 4510hh, 4510H, 4510jj, 4510kk, 451011, 4510mm, 4510nn, 4510oo, 4510pp, 4510qq og 4510rr, NOG-porter 4515a, 4515b, 4515c, 4515d, 4515e, 4515f, 4515g og 4515h, NOG-porter 4525a, 4525c, 4525d, 4525e, 4525f, 4525g, 4525h, 4525i, 4525j, 4525k, 45251, 4525m, 4525n, 4525o, 4525p, 4525q, 4525r, 4525s, 4525t, 4525u, 4525v, 4525x, 4525y, 4525z, 4525aa, 4525bb, 4525cc, 4525dd og 4525ee, XNELLER-porter 4525b og 4525w, asynkrone nullstillings-dobbeltkantvipper 4530a, 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f, 4530g og 4530h, og asynkrone innstillings-dobbeltkantvipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i.

Signalgeneratoren 4520 mottar fortrinnsvis ett eller flere inngangssignaler og genererer et utgangssignal signalout for benyttelse i taktresynkroniseringskretsen 4405. Signalgeneratoren 4520 kan omfatte hvilket som helst antall signalgeneratorer som er egnet for anvendelse i taktresynkroniseringskretsen 4405. I en foretrukket utførelse er signalgeneratoren 4520 en komplementær metalloksid-halvleder (CMOS).

Inverterne 4510a, 4510b, 4510c, 451 Od, 451 Oe, 451 Of, 451 Og, 4510h, 4510i, 4510j, 4510k, 45101, 4510m, 4510n, 4510o, 4510p, 4510q, 4510r, 4510s, 4510t, 4510u, 4510v, 4510w, 4510x, 4510y, 4510z, 4510aa, 4510bb, 4510cc, 4510dd, 4510ee, 4510ff, 4510gg, 4510hh, 4510ii, 4510jj, 451 Okk, 451011, 4510mm, 451 Onn, 4510oo, 451 Opp, 4510qq og 451 Orr benyttes fortrinnsvis til å oppnå en passende drivstyrke for forskjellige bryterbelastninger og metallsporbelastninger på substratet 4415. Inverterne 4510a, 4510b, 4510c, 4510d, 4510e, 4510f, 4510g, 4510h, 451 Oi, 4510j, 4510k, 45101, 4510m, 4510n, 4510o, 4510p, 4510q, 4510r, 4510s, 4510t, 4510u, 4510v, 4510w, 4510x, 4510y, 4510z, 4510aa, 4510bb, 4510cc, 4510dd, 4510ee, 4510ff, 4510gg, 4510hh, 4510ii, 4510jj, 4510kk, 451011, 4510mm, 451 Onn, 4510oo, 451 Opp, 4510qq og 451 Orr kan være hvilket som helst antall av konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige invertere som er egnet for anvendelse i taktresynkroniseringskretsen 4405. I en foretrukket utførelse er inverterne 4510a, 4510b, 4510c, 4510d, 4510e, 4510f, 4510g, 4510h, 4510i, 4510j, 4510k, 45101, 4510m, 4510n, 4510o, 4510p, 4510q, 451 Or, 451 Os, 451 Ot, 4510u, 4510v, 4510w, 4510x, 4510y, 4510z, 4510aa, 4510bb, 4510cc, 4510dd, 4510ee, 4510ff, 4510gg, 4510hh, 4510ii, 4510jj, 451 Okk, 451011, 4510mm, 451 Onn, 4510oo, 451 Opp, 4510qq og 451 Orr CMOS-kretser.

NOG-portene 4515a, 4515b, 4515c, 4515d, 4515e, 4515f, 4515g og 4515h benyttes fortrinnsvis til å utføre en nødvendig digital funksjonalitet i taktresynkroniseringskretsen 4405. NOG-portene 4515a, 4515b, 4515c, 4515d, 4515e, 4515f, 4515g og 4515h kan være hvilket som helst antall av konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige NOG-porter som er egnet for anvendelse i taktresynkroniseringskretsen 4405.1 en foretrukket utførelse er NOG-portene 4515a, 4515b, 4515c, 4515d, 4515e, 4515f, 4515g og 4515h CMOS-kretser.

NELLER-portene 4525a, 4525c, 4525d, 4525e, 4525f, 4525g, 4525h, 4525i, 4525j, 4525k, 45251, 4525m, 4525n, 4525o, 4525p, 4525q, 4525r, 4525s, 4525t, 4525u, 4525v, 4525x, 4525y, 4525z, 4525aa, 4525bb, 4525cc, 4525dd og 4525ee benyttes fortrinnsvis til å utføre en nødvendig digital funksjonalitet i taktresynkroniseringskretsen 4405. NELLER-portene 4525a, 4525c, 4525d, 4525e, 4525f, 4525g, 4525h, 4525i, 4525j, 4525k, 45251, 4525m, 4525n, 4525o, 4525p, 4525q, 4525r, 4525s, 4525t, 4525u, 4525v, 4525x, 4525y, 4525z, 4525aa, 4525bb, 4525cc, 4525dd og 4525ee kan være hvilket som helst antall av konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige NELLER-porter som er egnet for anvendelse i taktresynkroniseringskretsen 4405. I en foretrukket utførelse er NELLER-portene 4525a, 4525c, 4525d, 4525e, 4525f, 4525g, 4525h, 4525i, 4525j, 4525k, 45251, 4525m, 4525n, 4525o, 4525p, 4525q, 4525r, 4525s, 4525t, 4525u, 4525v, 4525x, 4525y, 4525z, 4525aa, 4525bb, 4525cc, 4525dd og 4525ee CMOS-kretser.

XNELLER-portene 4525b og 4525w benyttes fortrinnsvis til å utføre en nødvendig digital funksjonalitet i taktresynkroniseringskretsen 4405. XNELLER-portene 4525b og 4525w kan være hvilket som helst antall av konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige XNELLER-porter som er egnet for anvendelse i taktresynkroniseringskretsen 4405.1 en foretrukket utførelse er XNELLER-portene 4525b og 4525w CMOS-kretser.

De asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i er fortrinnsvis D-vipper som overfører data på begge taktflanker med asynkrone innstillingsinnmatinger. I en foretrukket utførelse benyttes de asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i til å omsample taktsignaler. De asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i tillater fortrinnsvis taktresynkroniseringskretsen 4405 å taktstyre data gjennom kretsen 4405 med tilnærmet den dobbelte hastighet av en konvensjonell enkeltflankevippe. I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 46, omfatter de asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i invertere 4610a, 4610b, 4610c, 461 Od og 461 Oe, NELLER-porter 4615a og 4516b, og transmisjonsporter 4620a, 4620b, 4620c, 4620d, 4620e og 4620f.

Inverterne 4610a, 4610b, 4610c, 461 Od og 461 Oe kan være hvilket som helst antall av invertere som er egnet for benyttelse i de asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i. I en foretrukket utførelse er inverterne 4610a, 4610b, 4610c, 4610d og 4610e CMOS-kretser.

NELLER-portene 4615a og 4615b kan være hvilket som helst antall av NELLER-porter som er egnet for anvendelse i de asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535L I en foretrukket utførelse er NELLER-portene 4615a og 4615b CMOS-kretser.

Transmisjonsportene 4620a, 4620b, 4620c, 4620d, 4620e og 4620f kan være hvilket som helst antall av transmisjonsporter som er egnet for anvendelse i de asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i. I en foretrukket utførelse er transmisjonsportene 4620a, 4620b, 4620c, 4620d, 4620e og 4620f CMOS-kretser.

De asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530a, 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f, 4530g og 4530h er fortrinnsvis D-vipper som overfører data på begge taktflanker med asynkrone nullstillingsinnmatinger. I en foretrukket utførelse benyttes de asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530a, 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f, 4530g og 4530h til å omsample taktsignaler. De asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530a, 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f, 4530g og 4530h tillater fortrinnsvis taktresynkroniseringskretsen 4405 å taktstyre data gjennom kretsen med tilnærmet den dobbelte hastighet av en normal enkeltflankevippe. I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 47, omfatter de asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530a, 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f, 4530g og 4530h invertere 4710a, 4710b, 4710c, 4710d, 4710e og 471 Of, NELLER-porter 4715a og 4715b, og transmisjonsporter 4720a, 4720b, 4720c, 4720d, 4720e og 4720f.

Inverterne 4710a, 4710b, 4710c, 471 Od, 471 Oe og 471 Of kan være hvilket som helst antall av invertere som er egnet for anvendelse i de asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530a, 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f, 4530g og 4530h. I en foretrukket utførelse er inverterne 4710a, 4710b, 4710c, 471 Od, 471 Oe og 471 Of CMOS-kretser.

NELLER-portene 4715a og 4715b kan være hvilket antall av NELLER-porter som er egnet for anvendelse i de asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530a, 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f, 4530g og 4530h. I en foretrukket utførelse er NELLER-portene 4715a og 4715b CMOS-kretser.

Transmisjonsportene 4720a, 4720b, 4720c, 4720d, 4720e og 4720f kan være hvilket som helst antall av transmisjonsporter som er egnet for anvendelse i de asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530a, 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f, 4530g og 4530h. I en foretrukket utførelse er transmisjonsportene 4720a, 4720b, 4720c, 4720d, 4720e og 4720f CMOS-kretser.

De forskjellige komponenter i taktresynkroniseringskretsen 4405 kan påvirke hverandre gjensidig for å utføre hvilket som helst antall funksjoner.

I en foretrukket utførelse mottar signalgeneratoren 4520 et eller flere inngangssignaler og genererer et utgangssignal signal_out for benyttelse i taktresynkroniseringskretsen 4405. Signalgeneratoren 4520 kan motta hvilket som helst antall inngangssignaler. I en foretrukket utførelse omfatter inngangssignalene til signalgeneratoren 4520 et inngangs-nullstillingssignal POR fra en effekt-på-nullstillingskrets, et inngangs-nullstillingssignal som er nullstilt fra en tilstandssekvensstyreenhet, og et inngangstaktsignal xclk_fe_rst. Utgangssignalet signal_out fra signalgeneratoren 4520 sendes fortrinnsvis til NELLER-porten 4525a sammen med et signal rstmcgb. Signalet rst_mcgb er fortrinnsvis et nullstillingssignal som genereres av flerfasetaktgeneratoren 320. NELLER-porten 4525a behandler fortrinnsvis inngangssignalene signal out og rstjncgb for å frembringe et utgangssignal resetb_advanced. I en foretrukket utførelse sendes utgangssignalet resetb_advanced til NOG-portene 4515d og 4515h. I en annen foretrukket utførelse sendes utgangssignalet resetb advanced til inverterne 4510o,4510k, 45101, 451 Om og 4510n. Inverterne 4510o,4510k, 45101, 4510m og 4510n styrker fortrinnsvis drivegenskapene til utgangssignalet resetb_advanced for å frembringe et inngangssignal synchreset for de asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i og de asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530a, 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f, 4530g og 4530h. Inngangssignalet synchreset nullstiller fortrinnsvis de asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530a, 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f, 4530g og 4530h og innstiller de asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i på en stigende flanke av inngangstaktsignalet xclk_fe_rst. Inngangssignalet synch_reset utløser fortrinnsvis de asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530a, 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f, 4530g og 4530h og de asynkrone innstillings-dobbeltflankvipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i på en fallende flanke av inngangstaktsignalet xclk_fe_rst.

I en foretrukket utførelse vekselvirker NELLER-portene 4515g og 4515h, inverterne 4510dd, 4510ee og 4510ff, den asynkrone nullstillings-dobbeltflankevippe 4530g og XNELLER-porten 4525w i taktresynkroniseringskretsen 4405 for å generere konstantbreddepulser rise_delay og rise_delayb. Konstantbreddepulsene rise delay og rise_delayb genereres fortrinnsvis ved benyttelse av et taktsignal XCLK. Taktsignalet XCLK kan være hvilket som helst antall taktsignaler som er egnet for benyttelse i taktresynkroniseringskretsen 4405.1 en foretrukket utførelse er taktsignalet XCLK et 2 MHz taktsignal med en relativ innkoplingstid eller pulslengde på 50 %. Konstantbreddepulsene rise_delay og rise_delayb kan være hvilket som helst antall konstantbreddepulser som er egnet for benyttelse i taktresynkroniseringskretsen 4405.

Bredden av konstantbreddepulsene rise_delay og rise_delayb kan bestemmes ved hjelp av hvilket som helst antall faktorer som påvirker bredden av konstantbreddepulsene. I en foretrukket utførelse bestemmes breddene av konstantbreddepulsene rise_delay og rise_delayb av en forplantningsforsinkelse gjennom den asynkrone nullstillings-dobbeltflankevippe 4530g og NELLER-porten 4515h. Forplantningsforsinkelsen kan økes etter behov for å øke bredden av konstantbreddepulsene rise_delay og rise_delayb. I en foretrukket utførelse økes forplantningsforsinkelsen ved å tilføye ytterligere forsinkelsesbuffere på en inngang A til NELLER-porten 4515h. XNELLER-porten 4525w sikrer fortrinnsvis at konstantbreddepulsen rise_delay returnerer til det tidligere nivå etter fullførelsen av forplantningsforsinkelsen.

Under genereringen av konstantbreddepulsene rise_delay og rise_delayb sendes fortrinnsvis et signal rise_delay_latched på en tilbakekoplingstråd fra NELLER-porten 4515h til en inngang B til NELLER-porten 4515g og inverteren 451 Odd. Signalet rise_delay_latched på tilbakekoplingstråden benyttes fortrinnsvis til å forberede en inngang D til den asynkrone nullstillings-dobbeltflankevippe 4530g på å motta den neste taktflanke. Den neste taktflanke kan omfatte hvilket som helst antall taktflanker som er egnet for benyttelse i taktresynkroniseringskretsen 4405. I en foretrukket utførelse er den neste taktflanke utformet i motsatt retning av den tidligere taktflanke som mottas av den asynkrone nullstillings-dobbeltflankevippe 453Og.

I en foretrukket utførelse vekselvirker NOG-portene 4515c og 4515d, inverterne 451 Op, 4510q og 451 Or, den asynkrone nullstillings-dobbeltflankevippe 4530a og XNELLER-porten 4525b for å generere konstantbredde-forsinkelsespulser rise_delay_plus and rise_delayb_plus. Konstantbredde-forsinkelsespulsene rise_delay_plus og rise_delayb_plus genereres fortrinnsvis ved å benytte en taktpuls XCLK_delayed. Taktpulsen XCLK_delayed kan være hvilket som helst antall taktpulser som er egnet for benyttelse i taktresynkroniseringskretsen 4405. I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 48 og 49, forsinkes taktpulsen XCLK delayed ytterligere fra taktpulsreferansen XCLK. Den ekstra taktpulsforsinkelse kan genereres ved benyttelse av hvilken som helst metode for frembringelse av en ekstra taktpulsforsinkelse. I en foretrukket utførelse genereres den ekstra taktpulsforsinkelse ved å mate taktsignalet XCLK gjennom NOG-portene 4515a og 4515b og inverterne 4510a, 4510b, 4510c, 451 Od, 451 Oe, 451 Of, 451 Og, 4510h, 451 Oi og 4510j. Den ekstra taktpulsforsinkelse tillater fortrinnsvis de to sett av konstante, forsinkede, ikke-overlappende taktpulser XCLK og XCLK_delayed å genereres på hver taktflanke av en inngangstaktpuls. De to sett av konstante, forsinkede taktpulser XCLK og XCLK_delayed benyttes fortrinnsvis til å oppnå det taktstyringssystem som benyttes i frontkretsen 310.

Konstantbreddepulsene rise_delay og risedelayb og konstantbredde-forsinkelsespulsene rise_delay_plus og rise_delayb_plus kan benyttes for hvilket som helst passende formål i taktresynkroniseringskretsen 4405. I en foretrukket utførelse benyttes konstantbreddepulsene rise_delay og rise delayb og konstantbredde-forsinkelsespulsene rise_delay_plus og rise_delayb_plus fortrinnsvis til å sikre at bryterne i frontkretsen 310 har tilstrekkelig tid til å skru seg av før ytterligere brytere i frontkretsen 310 skrus på.

I en foretrukket utførelse mottar taktresynkroniseringskretsen 4405 videre inngangstaktsignaler phadbin, phsb_in, phsibin og phzb in fra flerfasetaktgeneratoren 4403. Inngangstaktsignalene phadb_in, phsb_in, phsib_in og phzb_in kan benyttes for hvilket som helst passende formål i taktresynkroniseringskretsen 4405. I en foretrukket utførelse låses inngangstaktsignalene phadb in, phsb_in, phsib in og phzb in i respektive av dobbeltflankevippene 4535g, 4535h, 4535i og 4530h på hver stigende flanke og fallende flanke i inngangstaktsignalet XCLK for å frembringe låste taktsignaler phadb__latched, phsb_latched, phsib_latched og phzblatched. I en foretrukket utførelse låses inngangstaktsignalene phadb_in, phsb_in, phsib_in og phzb_in i dobbeltflankevippene 453 5g, 4535h, 4535i og 4530h for å fjerne støyspisser fra inngangstaktsignalene phadb_in, phsb_in, phsib_in og phzb_in.

De låste taktsignaler phadblatched, phsb latched, phsib latched og phzb_latcehd kan benyttes for hvilket som helst passende formål i taktresynkroniseringskretsen 4405. I en foretrukket utførelse tilveiebringer de låste taktsignaler phadb_latched, phsbjatched, phsib_latched og phzb_latched stabile signaler for taktresynkroniseringskretsen 4405. I en foretrukket utførelse sendes de låste taktsignaler phadblatched, phsb_latched, phsib_latched og phzb_latched til respektive NELLER-port-tilbakekoplingspar 4525x og 4525y, 4525z og 4525aa, 4525bb og 4525cc, og 4525dd og 4525ee, sammen med konstantbreddepulsen rise_delayb. NELLER-port-tilbakekoplingsparene 4525x og 4525y, 4525z og 4525aa, 4525bb og 4525cc, og 4525dd og 4525ee omformer fortrinnsvis de låste inngangssignaler phadbjatched, phsb_latched, phsiblatched og phzb latched til signaler phad delayed, phs_delayed, phsi_delayed og phzdelayed. Signalene phad_delayed, phs_delayed, phsi_delayed og phzdelayed behandles fortrinnsvis i taktresynkroniseringskretsen 4405 for å frembringe utgangssignalene phad_delayed, phsb_delayed, phsibdelayed og phzb_delayed. Utgangssignalene phadb_delayed, phsib_delayed og phzb_delayed benyttes fortrinnsvis av taktresynkroniseringskretsen 4405 til å styre respektive av bryterne pha, phs og phz i frontkretsen 310. NELLER-port-tilbakekoplingsparene 4525x og 4525y, 4525z og 4525aa, 4525bb og 4525cc, og 4525dd og 4525ee utnytter fortrinnsvis konstantbreddepulsen rise delayb til å sikre at utgangssignalene phadb delayed, phsib delayed og phzb_delayed skrur av bryterne pha, phs og phz i frontkretsen 310, om nødvendig, før taktresynkroniseringskretsen 4405 sender et eller flere signaler for å skru på brytere i frontkretsen 310. I en foretrukket utførelse sendes de låste taktsignaler phadb_latched, phsb_latched, phsib latched og phzb_latched til en inngang A til NELLER-portene 4525y, 4525aa, 4525cc og 4525ee i respektive av NELLER-port-tilbakekoplingsparene 4525x og 4525y, 4525z og 4525aa, 4525bb og 4525cc, og 4525dd og 4525ee. Dessuten sendes signaler inter_nodel2, inter_nodel3, inter_nodel4 og inter_nodel5 fortrinnsvis fra en utgang Y fra NELLER-portene 4525x, 4525x, 4525bb og 4525dd til en inngang B til NELLER-portene 4525y, 4525aa, 4525cc og 4525ee. Signalene inter_nodel2, inter_nodel3, inter_nodel4 og inter_nodel5 kan være hvilket som helst antall signaler som er egnet for benyttelse i taktresynkroniseringskretsen 4405. NELLER-portene 4525y, 4525aa, 4525cc og 4525ee behandler fortrinnsvis de låste taktsignaler phadb latched, phsb latched, phsib latched og phzb latched sammen med signalene inter_nodel2, inter_nodel3, inter_nodel4 og inter_nodel5 for å frembringe signalene phad_delayed, phs_delayed, phsi_delayed og phz_delayed.

Under behandlingen av de låste inngangssignaler phadb_latched, phsb latched, phsibjatched og phzbjatched sendes tilbakekoplingssignaler 4540a, 4540b, 4540c og 4540d fortrinnsvis fra NELLER-portene 4525y, 4525aa, 4525cc og 4525ee til respektive av NELLER-portene 4525x, 4525z, 4525bb og 4525dd. Tilbakekoplingssignalene 4540a, 4540b, 4540c og 4540d svarer fortrinnsvis til signalene phad_delayed, phs_delayed, phsi delayed og phz delayed. Tilbakekoplingssignalene 4540a, 4540b, 4540c og 4540d fra NELLER-portene 4525y, 4525aa, 4525cc og 4525ee til NELLER-portene 4525x, 4525z, 4525bb og 4525dd kan benyttes for hvilket som helst passende formål i taktresynkroniseringskretsen 4405. I en foretrukket utførelse tilveiebringes tilbakekoplingssignalene 4540a, 4540b, 4540c og 4540d for å sikre at brytere i frontkretsen 310 forblir uendret når de aktuelle låste inngangssignaler phadb_latched, phsb_latched, phsibjatched og phzb latched til NELLER-portene 4525y, 4525aa, 4525cc og 4525ee er de samme som de tidligere låste inngangssignaler phadb_latched, phsbjatched, phsibjatched og phzbjatched til 4525y, 4525aa, 4525cc og 4525ee.

I en foretrukket utførelse mottar taktresynkroniseringskretsen 4405 videre inngangstaktsignaler phdb in, phubjn, phjcbjn, ph bcbjn, phgbjn, phsubJn, phsimjn, phxbufb in, phloopbJn phfbjn og phsgb in fra den digitale signalgenerator 4403. Inngangstaktsignalene phdbjn, phubjn, phjcb in, ph bcb in, phgbjn, phsub in, phsimjn, phxbufbjn, phloopbjn phfbjn og phsgbjn kan benyttes for hvilket som helst passende formål i taktresynkroniseringskretsen 4405. I en foretrukket utførelse låses inngangstaktsignalene phdbjn, phubjn, ph tcbjn, ph_bcbjn, phgbjn, phsubjn, phsimjn, phxbufbjn, phloopbjn phfbjn og phsgbjn i dobbeltflankevippene 4535a, 4535b, 4530b, 4530c, 4530d, 4535c, 4530e, 4535d, 4535e, 4535f og 4530f på hver stigende flanke og fallende flanke av taktsignalet XCLK delayed for å frembringe låste taktsignaler phdbjatched, phub latched, ph tcbjatched, ph_bcb latched, ph_bcblatched, phgblatched, phsubjatched, phsimlatched, phxbufbjatched, phloopbjatched, phfbjatched og phsgbjatched.

De låste taktsignaler phdb_latched, phublatched, ph_tcb_latched, ph_bcb_latched, ph_bcb_latched, phgb_latched, phsublatched, phsimlatched, phxbufb_latched, phloopb_latched, phfb_latched og phsgb_latched kan benyttes for hvilket som helst passende formål i taktresynkroniseringskretsen 4405.1 en foretrukket utførelse sendes de låste taktsignaler phdb_latched, phub_latched, ph_tcb_latched, ph_bcb_latched, ph_bcb_latched, phgb_latched, phsub_latched, phsimlatched, phxbufblatched, phloopb latched, phfblatched og phsgb latched til respektive NELLER-port-tilbakekoplingspar 4525c og 4525d, 4525e og 4525f, 4525g og 4525h, 4525i og 4525j, 4525k og 45251, 4525m og 4525n, 45250og 4525p, 4525q og 4525r, 4525s og 4525t, og 4525u og 4525v, sammen med konstantbreddepulsen rise_delayb_plus. NELLER-port-tilbakekoplingsparene 4525c og 4525d, 4525e og 4525f, 4525g og 4525h, 45251 og 4525j, 4525k og 45251, 4525m og 4525n, 4525o og 4525p, 4525q og 4525r, 4525s og 4525t, og 4525u og 4525v omformer fortrinnsvis de låste inngangssignaler phdb_latched, phublatched, ph_tcb_latched, ph_bcb_latched, ph_bcb_latched, phgb_latched, phsublatched, phsim_latched, phxbufblatched, phloopb_latched, phfb_latched og phsgb_latched til signaler phd_delayed, phudelayed, ph_tc_delayed, ph_bc_delayed, phg_delayed, phsu_delayed, phxbuf_delayed, phloop delayed, phf_delayed og phsg_delayed. Signalene phd_delayed, phu delayed, ph_tc_delayed, ph_bc_delayed, phg_delayed, phsu_delayed, phxbuf_delayed, phloop_delayed, phf_delayed og phsg_delayed behandles deretter fortrinnsvis i taktresynkroniseringskretsen 4405 for å frembringe utgangssignalene phdb_delayed, phub_delayed, ph_tcb_delayed, ph_bcb_delayed, phgb_delayed, phsub_delayed, phxbufbdelayed, phloopb_delayed, phfb_delayed og phsgbdelayed. Taktresynkroniseringskretsen 4405 benytter fortrinnsvis utgangssignalene phdb_delayed, phub_delayed, ph_tcb_delayed, ph_bcb_delayed, phgb_delayed, phsub_delayed, phxbufb_delayed, phloopbdelayed, phfb_delayed og phsgb_delayed til å styre respektive av bryterne phdl og phd2, phul og phu2, phtc, phbc, phgl og phg2, phsul og phsu2, phxbuf, phloop, phf og phsg i frontkretsen 310.1 en foretrukket utførelse sendes det låste taktsignal phsim latched til et NOG-port-tilbakekoplingspar 4515e og 4515f sammen med konstantbreddeforsinkelsespulsen rise_delay_plus. NOG-port-tilbakekoplingsparet 4515e og 4515f omformer fortrinnsvis det låste signal phsimlatched til et utgangssignal phsimdelayed. Utgangssignalet phsim_delayed benyttes fortrinnsvis av taktresynkroniseringskretsen 4405 til å styre bryteren phsim i frontkretsen 310. NELLER-port-tilbakekoplingsparene 4525c og 4525d, 4525e og 4525f, 4525g og 4525h, 4525i og 4525j, 4525k og 45251, 4525m og 4525n, 4525o og 4525p, 4525q og 4525r, 4525s og 4525t, og 4525u og 4525v utnytter fortrinnsvis konstantbreddepulsen rise_delayb_plus til å sikre at utgangssignalene phdb_delayed, phub_delayed, ph_tcb_delayed, ph_bcb_delayed, phgb_delayed, phsub_delayed, phxbufb_delayed, phloopb_delayed, phfb delayed og phsgb_delayed skrur av de relevante brytere i frontkretsen 310 før taktresynkroniseringskretsen 4405 sender et signal om å skru på relevante brytere i frontkretsen 310. NOG-port-tilkoplingsparet 4515e og 4515f utnytter fortrinnsvis konstantbreddeforsinkelsespulsen rise_delay_plus til å sikre at utgangssignalet phsim_delayed skrur av den relevante bryter i frontkretsen 310 før taktresynkroniseringskretsen 4405 sender et signal om å skru på andre relevante brytere i frontkretsen 310.

I en foretrukket utførelse sendes de låste taktsignaler phdb latched, phub_latched, ph_tcb_latched, ph_bcb_latched, ph_bcb_latched, phgb_latched, phsub_latched, phsim_latched, phxbufb_latched, phloopblatched, phfb latched og phsgb_latched til en inngang A til NELLER-portene 4525d, 4525f, 4525h, 4525j, 45251, 4525m, 4525p, 4525r, 4525t og 4525v i respektive av NELLER-port-tilbakekoplingsparene 4525c og 4525d, 4525e og 4525f, 4525g og 4525h, 4525i og 4525j, 4525k og 45251, 4525m og 4525n, 4525o og 4525p, 4525q og 4525r, 4525s og 4525t, og 4525u og 4525v. Dessuten sender signalene inter_nodel, inter_node2, inter_node3, inter_node4, inter_node5, inter_node6, inter_node8, inter_node9, internodelO og inter_nodell fortrinnsvis fra en utgang Y fra NELLER-portene 4525c, 4525e, 4525g, 4525i, 4525k, 4525m, 4525o, 4525q, 4525s og 4525u til en inngang B i respektive av NELLER-portene 4525d, 4525f, 4525h, 4525j, 45251, 4525m, 4525p, 4525r, 4525t og 4525v. Signalene internodel, inter_node2, inter_node3, inter_node4, inter_node5, inter_node6, inter_node8, inter_node9, inter nodelO og inter_nodell kan være hvilket som helst antall av signaler som er egnet for anvendelse i taktresynkroniseringskretsen 4405. NELLER-portene 4525d, 4525f, 4525h, 4525j, 45251, 4525m, 4525p, 4525r, 4525t og 4525v behandler fortrinnsvis de låste signaler phdb_latched, phub_latched, phjcblatched, ph_bcb_latched, ph_bcb_latched, phgb_latched, phsub_latched, phsim_latched, phxbufblatched, phloopblatched, phfb_latched og phsgb_latched sammen med respektive av signalene internodel, inter_node2, inter_node3, inter_node4, inter_node5, inter_node6, inter_node8, inter_node9, inter_nodel0 og inter_nodell, for å frembringe signalene phd_delayed, phu_delayed, phtcdelayed, ph_bc_delayed, phgdelayed, phsu_delayed, phxbufdelayed, phloop_delayed, phfdelayed og phsg_delayed.

Under behandlingen av de låste inngangssignaler phdblatched, phub_latched, ph_tcb_latched, ph_bcb_latched, ph_bcb_latched, phgb_latched, phsub_latched, phsim_latched, phxbufblatched, phloopb latched, phfb latched og phsgb latched sendes fortrinnsvis tilbakekoplingssignaler 4540e, 4540f, 4540g, 4540h, 4540i, 4540j, 4540k, 45401, 4540m og 4540n fra NELLER-portene 4525d, 4525f, 4525h, 4525j, 45251, 4525m, 4525p, 4525r, 4525t og 4525v til respektive av NELLER-portene 4525c, 4525e, 4525g, 4525i, 4525k, 4525m, 4525o, 4525q, 4525s og 4525u. Tilbakekoplingssignalene 4540e, 4540f, 4540g, 4540h, 4540i, 4540j, 4540k, 45401, 4540m og 4540n svarer fortrinnsvis til respektive av signalene phd delayed, phu_delayed, ph_tc_delayed, ph_bc_delayed, phg delayed, phsu_delayed, phxbuf delayed, phloop_delayed, phf delayed og phsg_delayed. Tilbakekoplingssignalene 4540e, 4540f, 4540g, 4540h, 4540i, 4540j, 4540k, 45401, 4540m og 4540n fra NELLER-portene 4525d, 4525f, 4525h, 4525j, 45251, 4525m, 4525p, 4525r, 4525t og 4525v til NELLER-portene 4525c, 4525e, 4525g, 4525i, 4525k, 4525m, 4525o, 4525q, 4525s og 4525u kan benyttes for hvilket som helst passende formål i taktresynkroniseringskretsen 4405. I en foretrukket utførelse tilveiebringes tilbakekoplingssignalene 4540e, 4540f, 4540g, 4540h, 4540i, 4540j, 4540k, 45401, 4540m og 4540n for å sikre at brytere i frontkretsen 310 forblir uforandret når de aktuelle låste inngangssignaler phdblatched, phub_latched, phtcblatched, ph_bcb_latched, ph_bcb_latched, phgblatched, phsub_latched, phsimlatched, phxbufblatched, phloopb_latched, phfbjatched og phsgb_latched til NELLER-portene 4525d, 4525f, 4525h, 4525j, 45251, 4525m, 4525p, 4525r, 4525t og 4525v er de samme som de tidligere låste inngangssignaler phdb latched, phubjatched, ph_tcb_latched, ph_bcb_latched, ph_bcb_latched, phgblatched, phsub_latched, phsim_latched, phxbufb_latched, phloopb_latched, phfb latched og phsgb_latched til NELLER-portene 4525d, 4525f, 4525h, 4525j, 45251,4525m, 4525p, 4525r, 4525t og 4525v.

I en foretrukket utførelse sendes det låste taktsignal phsim_latched til en inngang A til NOG-porten 4515f i NOG-port-tilbakekoplingsparet 4515e og 4515f. Dessuten sendes fortrinnsvis et signal inter_node7 fra en utgang Y fra NOG-porten 4515e til en inngang B til NOG-porten 4515f. Signalet inter_node7 kan være hvilket som helst antall av signaler som er egnet for anvendelse i taktresynkroniseringskretsen 4405. NOG-porten 4515f behandler fortrinnsvis det låste taktsignal phsim_latched sammen med signalet inter_node7 for å frembringe et utgangssignal phsim_delayed.

Under behandlingen av det låste inngangssignal phsimlatched sendes fortrinnsvis et tilbakekoplingssignal 4540o fra NOG-porten 4515f til NOG-porten 4515e. Tilbakekoplingssignalet 4540o svarer fortrinnsvis til signalet phsim_delayed. Tilbakekoplingssignalet 4540o fra NOG-porten 4515f til NOG-porten 4515e kan benyttes for hvilket som helst formål i taktresynkroniseringskretsen 4405. I en foretrukket utførelse tilveiebringes tilbakekoplingssignalet 4540o for å sikre at bryteren phsim i frontkretsen 310 forblir uendret når det aktuelle låste inngangssignal phsim_latched til NOG-porten 4515f er det samme som det tidligere låste inngangssignal phsim latched til NOG-porten 4515f.

De asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i kan behandle inngangssignaler ved å benytte hvilken som helst metode som er egnet for behandling av inngangssignaler. I en foretrukket utførelse er operasjonen av de asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i avhengig av nivået av inngangstaktsignalet CLK. Når inngangstaktsignalet CLK er innstilt høyt, er transmisjonsportene 4620a, 4620e og 4620f fortrinnsvis skrudd av mens transmisjonsportene 4620b, 4620c og 4620d fortrinnsvis er skrudd på.

Inverteren 4610a og transmisjonsporten 4620b tilveiebringer fortrinnsvis lokal tilbakekopling for NELLER-porten 4615a. Når en innstillingsinnmating S og inngangstaktsignalet CLK til de asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i er innstilt høyt, tilveiebringer fortrinnsvis tilbakekoplingen fra transmisjonsporten 4620b til NELLER-porten 4615a en innmating B til NELLER-porten 4615a. Innstillings-innmatingen S kan være hvilket som helst antall av innmatinger som er egnet for anvendelse i de asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i. I en foretrukket utførelse er innstillingsinnmatingen S inngangssignalet synch_reset. I en foretrukket utførelse sørger innstillingsinnmatingen S for at innmatingen B passer til en inngang A til NELLER-porten 4615a. Når innstillingsinnmatingen S er lav og inngangstaktsignalet CLK er lavt, forsterker tilbakekoplingen fra transmisjonsporten 4620b fortrinnsvis en innmating D til NELLER-porten 4615a etter stigeflanken av taktinnmatingen CLK. Innmatingene D til de asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i svarer fortrinnsvis til respektive av inngangssignalene phdb_in, phub_in, phsub_in, phxbufb_in, phloopb_in, phfbin, phadb_in, phsb_in og phsib in.

På den stigende flanke av taktinnmatingen CLK skrus transmisjonsportene 4620a, 4620f og 4620e fortrinnsvis av i hovedsaken på samme tid som transmisjonsportene 4620b, 4620c og 4620d skrus på. Som et resultat blir innmatingen D til de asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i fortrinnsvis frakoplet fra NELLER-portens 4615a inngang B i hovedsaken på samme tid som inverterens 4610a utgang Y tilkoples til inngangen B. I denne utførelse danner NELLER-porten 4615a, inverteren 4610a og transmisjonsportene 4620a og 4620b fortrinnsvis en nivåfølsom låse- eller holdekrets J. Innmatingen B til NELLER-porten 4615a i den nivåfølsomme holdekrets J tilveiebringes fortrinnsvis som en tilbakekoplingsstrøm fra inverteren 4610a og transmisjonsporten 4620b når inngangstaktsignalet CLK er høyt. Utmatingen Y fra inverteren 4610a kan benyttes for hvilket som helst passende formål i de asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i. I en foretrukket utførelse forsterker utmatingen Y fra inverteren 4610a innstillingsinnmatingen S til dobbeltflankevippen 4535a når innmatingen S er høy. I en annen foretrukket utførelse forsterker utmatingen Y fra inverteren 4610a innmatingen D til dobbelflankevippen 4535a når innstillingsinnmatingen S er lav. Utmatingen fra den nivåfølsomme holdekrets J ledes fortrinnsvis gjennom transmisjonsporten 4620c når inngangstaktsignalet CLK er høyt, og tilveiebringes til inngangen A til inverteren 4610b. Inverteren 4610b omformer fortrinnsvis utmatingen fra den nivåfølsomme holdekrets J til utmatingen Q. Utmatingen Q holdes fortrinnsvis i hovedsaken konstant inntil den neste taktflanke av taktinnmatingen CLK.

På den fallende flanke av taktsignalet CLK skrus transmisjonsporten 4620d fortrinnsvis av, idet den frakopler innmatingen D til de asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i fra inngangen B til NELLER-porten 4615b. Transmisjonsporten 4620c skrus fortrinnsvis av, idet den frakopler NELLER-porten 4615a i den nivåfølsomme holdekrets J fra å drive utgangen Q. Transmisjonsportene 4620e og 4620f skrus fortrinnsvis på. I en foretrukket utførelse arbeider NELLER-porten 4615b, inverteren 4610c og transmisjonsportene 4620d og 4620e sammen for å virke som en andre nivåfølsom holdekrets K i parallell med den nivåfølsomme holdekrets J. Holdekretsen K arbeider fortrinnsvis på en invertert versjon av taktsignalet CLK på hvilket holdekretsen J arbeider. Utmatingen fra den nivåfølsomme holdekrets K ledes fortrinnsvis gjennom transmisjonsporten 4620f når inngangstaktsignalet CLK er lavt, og tilveiebringes til inngangen A til inverteren 4610b. Inverteren 4610b omformer fortrinnsvis utmatingen fra den nivåfølsomme holdekrets K til utmatingen Q. Utmatingen Q holdes fortrinnsvis i hovedsaken konstant inntil den neste taktflanke av taktinnmatingen CLK.

Innmatingen D til de asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i omformes fortrinnsvis til utmatingen Q på hver flanke av taktinnmatingen CLK når innstillingsinnmatingen S er lav.

Utmatingene Q fra de asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i svarer fortrinnsvis til respektive av de låste signaler phdb_latched, phub_latched, phsubjatched, phxbufbjatched, phloopb_latched, phfbjatched, phadb_latched, phsb latched og phsibjatched.

De asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530a, 4535b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f, 4530g og 4530h mottar fortrinnsvis nullstillingsinnmatinger R og digitale datainnmatinger D, og tilveiebringer digitale datautmatinger Q. Nullstillingsinnmatingene R kan være hvilket som helst antall av innmatinger som er egnet for benyttelse i de asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530a, 4535b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f, 4530g og 4530h. I en foretrukket utførelse er nullstillingsinnmatingen R inngangssignalet synch reset. De digitale datainnmatinger D kan være hvilket som helst antall av innmatinger som er egnet for benyttelse i de asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f og 4530h. I en foretrukket utførelse svarer de digitale datainnmatinger D til de asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f og 4530h til inngangssignalene ph_tcb_in, ph_bcb_in, phgbjn, phsimjn, phsgbjn og phzbjn. De asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530a, 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f, 4530g og 4530h kan behandle inngangssignalene D og R ved benyttelse av hvilken som helst metode som er egnet for behandling av inngangssignaler i en dobbeltflankevippe. I en foretrukket utførelse avhenger operasjonen av de asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530a, 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f, 4530g og 4530h er avhengig av nivået av inngangstaktsignalet CLK.

Inverteren 4710a og transmisjonsporten 4720b tilveiebringer fortrinnsvis lokal tilbakekopling for NOG-porten 4715a. Når nullstillingsinnmatingen R og inngangstaktsignalet CLK er høye, tilveiebringer tilbakekoplingen fra transmisjonsporten 4720b til NOG-porten 4715a fortrinnsvis en innmating B til NOG-porten 4715a. I en foretrukket utførelse sørger nullstillingsinnmatingen R for at innmatingen B passer til en innmating A til NOG-porten 4715a. Når nullstillingsinnmatingen R er lav og inngangstaktsignalet CLK er lavt, forsterker tilbakekoplingen fra transmisjonsporten 4720b fortrinnsvis innmatingen D til NOG-porten 4715a etter den stigende flanke av taktinnmatingen CLK.

På den stigende flanke av taktinnmatingen CLK skrus transmisjonsportene 4720a, 4720f og 4720e fortrinnsvis av på i hovedsaken samme tidspunkt som transmisjonsportene 4720b, 4720c og 4720d skrus på. Som et resultat frakoples innmatingen D til den asynkrone nullstillings-dobbeltflankevippe 4530a fortrinnsvis fra NOG-portens 4715a inngang B på i hovedsaken sammen tid som inverterens 4710a utgang Y tilkoples til inngangen B. I denne utførelse danner NOG-porten 4715a, inverteren 4710a og transmisjonsportene 4720a og 4720b fortrinnsvis en nivåfølsom låse-eller holdekrets L. Innmatingen B til NOG-porten 4715a i den nivåfølsomme holdekrets L tilveiebringes fortrinnsvis som en tilbakekoplingsstrøm fra inverteren 4710a og transmisjonsporten 4720b når inngangstaktsignalet CLK er høyt. Utmatingen Y fra inverteren 4710a kan benyttes for hvilket som helst passende formål i de asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530a, 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f, 4530g og 4530h. I en foretrukket utførelse forsterker utmatingen Y fra inverteren 4710a nullstillingsinnmatingen R til den asynkrone nullstillings-dobbeltflankevippe 4535a når innmatingen R er høy. I en annen foretrukket utførelse forsterker utmatingen Y fra inverteren 4710a innmatingen D til den asynkrone nullstillings-dobbeltflankevippe 4530a når nullstillingsinnmatingen R er lav. Utmatingen fra den nivåfølsomme holdekrets L ledes fortrinnsvis gjennom transmisjonsporten 4720c når inngangstaktsignalet CLK er høyt, og tilveiebringes til inngangen A til inverteren 4710b. Inverteren 4710b omformer fortrinnsvis utmatingen fra den nivåfølsomme holdekrets L til utmatingen Q. Utmatingen Q holdes fortrinnsvis i hovedsaken konstant inntil den neste taktflanke av taktinnmatingen CLK.

På den fallende flanke av taktsignalet CLK skrus transmisjonsporten 4720d fortrinnsvis av, idet den frakopler inngangen D til den asynkrone nullstillings-dobbeltflankevippe 4530a fra inngangen B til NOG-porten 4715b. Transmisjonsporten 4720c skrus fortrinnsvis av, idet den frakopler NOG-porten 4715a i den nivåfølsomme holdekrets L fra å drive utgangen Q. Transmisjonsportene 4720e og 4720f skrus fortrinnsvis på. I en foretrukket utførelse arbeider NOG-porten 4715b, inverteren 4710c og transmisjonsportene 4720d og 4720e sammen for å virke som en andre nivåfølsom holdekrets M i parallell med den nivåfølsomme holdekrets L. Holdekretsen M arbeider fortrinnsvis på en invertert versjon av taktsignalet CLK på hvilket holdekretsen L arbeider. Utmatingen fra den nivåfølsomme holdekrets M ledes fortrinnsvis gjennom transmisjonsporten 4720f når inngangstaktsignalet CLK er lavt, og tilveiebringes til inngangen A til inverteren 4710b. Inverteren 4710b omformer fortrinnsvis utmatingen fra den nivåfølsomme holdekrets M til utmatingen Q. Utmatingen Q holdes fortrinnsvis i hovedsaken konstant inntil den neste taktflanke av taktinnmatingen CLK.

Innmatingen D til de asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530a, 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f, 4530g og 4530h omformes fortrinnsvis til utmatingen Q på hver flanke av taktinnmatingen CLK når nullstillingsinnmatingen R er lav.

I en foretrukket utførelse svarer utmatingene Q fra de asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f og 4530h til respektive av de låste signaler ph_tcb_latched, ph_bcb_latched, phgb_latched, phsimjatched, phsgb latched og phzbjatched.

Kommunikasjonsgrensesnittet 4410 sammenkopler fortrinnsvis operativt taktresynkroniseringskretsen 4405 og den digitale signalgenerator 4403. Kommunikasjonsgrensesnittet 4410 kan omfatte hvilket som helst antall av konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige kommunikasjonsgrensesnitt som er egnet for overføring av taktsignalene fra den digitale signalgenerator 4403 til taktresynkroniseringskretsen 4405.1 en foretrukket utførelse omfatter kommunikasjonsgrensesnittet et antall metallspor som strekker seg over substratet 4415.

Substratet 4415 kan omfatte hvilket som helst antall av konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige materialer som er egnet for forming av et substrat av hvilket taktresynkroniseringskretsen 4405 og den digitale signalgenerator 4403 kan fremstilles. I en foretrukket utførelse er substratet 4415 et silisiumsubstrat av p-typen.

For kretser med tidsdelt multipleksing av analoge signaler må den relative innkoplingstid eller pulsforholdet for hvert signal fortrinnsvis være fast samtidig som det tilveiebringer ikke-overlappingen av signalkilder. Den konvensjonelle måte for tilveiebringelse av ikke-overlappende taktsignaler er ved benyttelse av krysskoplede porter. For taktstyringssignaler som omfatter data, forårsaker benyttelse av krysskoplede porter typisk at de ikke-overlappende signaler har et dataavhengig pulsforhold. Et dataavhengig pulsforhold er typisk ikke kritisk for de fleste svitsjede kondensatorkretser, så lenge en tilfredsstillende innsvingningstid tilveiebringes for kretsen. For kretser som frembringer en signalstyrke eller signalreaksjon som står i forhold til den tid i hvilken den analoge bryter er aktivert eller innkoplet, kan imidlertid et dataavhengig pulsforhold typisk frembringe forvrengning i signalet eller reaksjonen. Mindre endringer i pulsforhold for de taktsignaler som driver brytere på en krets med en analog frontende (AFE = analog front-end), så som f.eks. frontkretsen 310, kan typisk forårsake signalforvrengning. De ikke-overlappende taktsignaler må typisk være faste i forhold til en taktflanke med høy presisjon og lav dirring, slik at pulsforholdet for de tidsdelte, multipleksede taktsignaler ikke er dataavhengig. Taktsignalene som driver de analoge brytere, så som f.eks. bryterne phsul, phsu2, phul, phu2, phdl, phd2, phgl, phtc, phbc, phg2, phsg, phs, phf, phloop, phsim, phxbuf, phz og pha i frontkretsen 310, må typisk være lavstøysignaler som har både et fast pulsforhold og skarpe flanker. De opprinnelige signaler kan genereres i et digitalt område, så som f.eks. den digitale signalgenerator 4403, hvor substratstøy typisk er mindre kritisk. Taktresynkroniseringskretsen 4405 kan f.eks. benyttes til å omsample taktsignalene som genereres i den digitale signalgenerator 4403, frembringe det faste pulsforholds ikke-overlapping, og drive bryterne phsul, phsu2, phul, phu2, phdl, phd2, phgl, phtc, phbc, phg2, phsg, phs, phf, phloop, phsim, phxbuf, phz og pha med signalene med skarpe flanker. Ved å resynkronisere signalene i taktresynkroniseringskretsen 4405 ved benyttelse av forskjellige tilførsler, er det fortrinnsvis mindre sannsynlig at likespenningen på verdier av taktsignalene skal ha digital støy fra enten tilførselen eller substratet 4415.

Den digitale signalgenerator 4403 benytter fortrinnsvis krysskoplede porter for å generere de ikke-overlappende taktsignaler. Taktsignalene kan f.eks. endre seg på enten en stigende eller fallende flanke av taktpulsen, noe som typisk gjør dem følsomme for støyspisser ved taktgenereringen når taktsignalene genereres ved benyttelse av nivåfølsomme holdekretser. Taktsignalene fra den digitale signalgenerator 4403 dirigeres fortrinnsvis tvers over substratet 4415 til taktresynkroniseringskretsen 4405. Dirigeringen av taktsignalene over substratet 4415 innfører typisk støyspisser eller støy i taktsignalene. For å hjelpe til å dempe problemet med støyspisser og støy i taktsignalene, benytter taktresynkroniseringskretsen 4405 fortrinnsvis de asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530a, 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f, 4530g, 4530h og de asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h, 4535i til å gjenopprette signalintegritet.

De asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530a, 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f, 4530g, 4530h og de asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h, 4535i sampler fortrinnsvis signalene på både den stigende flanke og den fallende flanke av en forsinket taktpuls for å tilveiebringe signalinnretting og redusere signalstøyspisser som forårsaker signalintegritetsproblemer. I en foretrukket utførelse benyttes en taktflanke til å skru av bryterne phsul, phsu2, phul, phu2, phdl, phd2, phgl, phtc, phbc, phg2, phsg, phs, phf, phloop, phsim, phxbuf, phz og/eller pha i frontkretsen 315. I en foretrukket utførelse benyttes en fast forsinkelse fra taktflanken til å skru på bryterne phsul, phsu2, phul, phu2, phdl, phd2, phgl, phtc, phbc, phg2, phsg, phs, phf, phloop, phsim, phxbuf, phz og/eller pha i frontkretsen 315. Benyttelse av taktflanken og den faste forsinkelse sikrer fortrinnsvis en ikke-overlapping og et fast pulsforhold for hvert taktsignal. For signaler som krever en kaskadevirkning av ikke-overlapping, omfatter på lignende måte forsinkelsestaktpulsen fortrinnsvis en større lokal forsinkelse og driver den samme type av ikke-overlappende samplingskrets.

I en foretrukket utførelse resynkroniserer de asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530a, 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f, 4530g og 4530h og de asynkroneinnstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i inngangssignaler for å frembringe ikke-overlappende signaler med fast forsinkelse. Den faste forsinkelse genereres fortrinnsvis ved å frembringe konstantbreddepulsene rise delay og rise_delay_plus. Konstantbreddepulsene rise_delay og rise_delay_plus benyttes fortrinnsvis til å bestemme hvor stor den faste ikke-overlappingsforsinkelse må være i forhold til den innkommende taktflanke. De samplede signaler som benyttes til å skru av bryterne phsul, phsu2, phul, phu2, phdl, phd2, phgl, phtc, phbc, phg2, phsg, phs, phf, phloop, phsim, phxbuf, phz og/eller pha, drives fortrinnsvis til av-stillingen på de stigende flanker av konstantbreddepulsene rise_delay og rise_delay_plus. De samplede signaler som benyttes til å skru på bryterne phsul, phsu2, phul, phu2, phdl, phd2, phgl, phtc, phbc, phg2, phsg, phs, phf, phloop, phsim, phxbuf, phz og pha, drives fortrinnsvis til på-stillingen på de fallende flanker av konstantbreddepulsene rise_delay og rise_delay_plus.

Idet det henvises til fig. 45a, 45b, 45c, 45d, 45e og 48, skal et utførelseseksempel på frembringelsen og benyttelsen av et ikke-overlappende signal med fast forsinkelse nå beskrives. I en foretrukket utførelse mottas inngangssignalet ph_tcb_in av den asynkrone nullstillings-dobbeltflankevippe 4530b i taktresynkroniseringskretsen 4405 på en flanke av taktsignalet XCLK_delayed. Inngangssignalet ph_tcb_in behandles fortrinnsvis i taktresynkroniseringskretsen 4405 sammen med konstantbredde-forsinkelsespulsen rise_delay_plus for å frembringe utgangssignalet ph_tcb_delayed. I en foretrukket utførelse benyttes utgangssignalet ph_tcb_delayed til å styre bryteren phtc i frontkretsen 310 ved å drive bryteren phtc til en på- eller av-stilling. Når det er nødvendig, driver utgangssignalet ph_tcb_delayed fortrinnsvis bryteren phtc i frontkretsen 310 til av-stillingen på den stigende flanke av konstantbredde-forsinkelsespulsen rise_delay_plus. Når det er nødvendig, driver utgangssignalet phtcbdelayed fortrinnsvis bryteren phtc i frontkretsen 310 til på-stillingen på den fallende flanke av konstantbredde-forsinkelsespulsen rise_delay_plus. En i hovedsaken identisk prosess benyttes for å behandle inngangssignalene phdb_in, phub_in, ph_bcb_in, phgb_in, phsub_in, phsim_in, phxbufb_in, phloopb_in, phfbjn og phsgb in for å frembringe respektive av utgangssignalene phdb_delayed, phub_delayed, ph_bcb_delayed, phgb_delayed, phsub_delayed, phsimdelayed, phxbufb_delayed, phloopb_delayed, phfb_delayed og phsgbdelayed. Utgangssignalene phdb_delayed, phubdelayed, ph_bcb_delayed, phgb_delayed, phsubdelayed, phsim_delayed, phxbufbdelayed, phloopb_delayed, phfbdelayed og phsgb delayed benyttes fortrinnsvis til å styre bryterne phdl og phd2, phul og phu2, phbc, phgl og phg2, phsul og phsu2, phsim, phxbuf, phloop, phf og phsg i frontkretsen 310. Tidsforløpet mellom de stigende og fallende flanker av konstantbredde-forsinkelsespulsen rise_delay_plus frembringer fortrinnsvis en forsinkelse i overføringen av utgangssignalene phdbdelayed, phubdelayed, ph_bcb_delayed, phgb_delayed, phsub_delayed, phsimdelayed, phxbufb_delayed, phloopb_delayed, phfb delayed og phsgb_delayed fra taktresynkroniseringskretsen 4405 til frontkretsen 310. Forsinkelsen sikrer fortrinnsvis at de signaler som benyttes til å skru på de relevante brytere i frontkretsen 310, er ikke-overlappende i forhold til de signaler som benyttes til å skru av de relevante brytere i frontkretsen 310. Graden av ikke-overlapping mellom de signaler som benyttes til å skru på de relevante brytere i frontkretsen 310 og skru av de relevante brytere i frontkretsen 310, bestemmes fortrinnsvis av bredden av konstantbredde-forsinkelsespulsen rise_delay_plus. I en foretrukket utførelse innstilles bredden av konstantbredde-forsinkelsespulsen rise_delay_plus ved å benytte ekstra porter i tilbakekoplings-sammenligningsbanen.

Idet det henvises til fig. 45a, 45b, 45c, 45d, 45e og 49, skal et annet utførelseseksempel på frembringelsen av et ikke-overlappende signal med fast forsinkelse nå beskrives. I en foretrukket utførelse mottas inngangssignalet phsib_in av den asynkrone innstillings-dobbeltflankevippe 4535i i taktresynkroniseringskretsen 4405 på en flanke av taktsignalet XCLK. Inngangssignalet phsib_in behandles fortrinnsvis i taktresynkroniseringskretsen 4405 sammen med konstantbredde-forsinkelsespulsen rise_delay for å frembringe et utgangssignal phsib_delayed. I en foretrukket utførelse benyttes utgangssignalet phsib_delayed til å styre bryteren phs i frontkretsen 310. Når det er nødvendig, driver utgangssignalet phsib_delayed fortrinnsvis bryteren phs i frontkretsen 310 til en av-stilling på den stigende flanke av konstantbreddepulsen rise_delay. Når det er nødvendig, driver utgangssignalet phsib_delayed fortrinnsvis bryteren phs i frontkretsen 310 til en på-stilling på den fallende flanke av konstantbreddepulsen rise_delay. En i hovedsaken identisk prosess benyttes for å behandle inngangssignalene phab_in, phsb_in og phzb_in i taktresynkroniseringskretsen 4405 for å frembringe respektive av utgangssignalene phab delayed, phsb_delayed og phzb_delayed. Utgangssignalene phab_delayed og phzb_delayed styrer fortrinnsvis bryterne pha hhv. phz i frontkretsen 310. Tidsforløpet mellom de stigende og fallende flanker av konstantbreddepulsen rise_delay frembringer fortrinnsvis en forsinkelse i overføringen av utgangssignalene phsb_delayed, phab_delayed, phsib_delayed og phzb_delayed fra taktresynkroniseringskretsen 4405 til frontkretsen 310. Forsinkelsen sikrer fortrinnsvis at de signaler som benyttes til å skru av de relevante brytere i frontkretsen 310, er ikke-overlappende i forhold til de signaler som benyttes til å skru på de relevante brytere i frontkretsen 310. Graden av ikke-overlapping mellom de signaler som benyttes til å skru av de relevante brytere i frontkretsen 310, og til å skru på de relevante brytere i frontkretsen 310, bestemmes fortrinnsvis av bredden av konstantbreddepulsen risedelay. I en foretrukket utførelse innstilles bredden av konstantbreddepulsen rise_delay ved å benytte ekstra porter i tilbakekoplings-sammenligningsbanen.

Idet det henvises til fig. 50, skal en metode 5000 for styring av driften av frontkretsen 310 nå beskrives. I en foretrukket utførelse benyttes tidsdelt multipleksing for å styre frontkretsen 310.1 en foretrukket utførelse omfatter metoden 5000 generering av et første taktsignal i et trinn 5005, omsampling av det første taktsignal for å generere et andre taktsignal i et trinn 5010, og driving av frontkretsen 310 ved benyttelse av det andre taktsignal i et trinn 5015.

I en foretrukket utførelse genereres et første taktsignal i trinnet 5005. Det første taktsignal kan genereres ved å benytte hvilket som helst antall konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige metoder for generering av et første taktsignal, så som f.eks. benyttelse av en tilstandsmaskin eller en dekoder. I en foretrukket utførelse genereres de første taktsignaler i den digitale signalgenerator 4403 i flerfasetaktgeneratoren 320.

I en foretrukket utførelse omsamples det første taktsignal som genereres av den digitale signalgenerator 4403 i trinnet 5010, av taktresynkroniseringskretsen 4405 for å generere et andre taktsignal. I en foretrukket utførelse overføres det første taktsignal fra den digitale signalgenerator 4403 til en analog signalgenerator som omsampler det første taktsignal. Den analoge signalgenerator kan omfatte hvilket som helst antall av konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige signalgeneratorer som er egnet for generering av det andre taktsignal. I en foretrukket utførelse er den analoge signalgenerator taktresynkroniseringskretsen 4405. Taktresynkroniseringskretsen 4405 omfatter fortrinnsvis flankefølsomme dobbeltflankevipper som sampler signalet på både den stigende flanke og den fallende flanke av en forsinket taktpuls for å redusere sannsynligheten for signalstøyspisser som forårsaker signalintegritetsproblemer. I en foretrukket utførelse omfatter dobbeltflankevippene de asynkrone nullstillings-dobbeltflankevipper 4530a, 4530b, 4530c, 4530d, 4530e, 4530f, 4530g og 4530h og de asynkrone innstillings-dobbeltflankevipper 4535a, 4535b, 4535c, 4535d, 4535e, 4535f, 4535g, 4535h og 4535i.

I en foretrukket utførelse benyttes det andre taktsignal i trinnet 5015 til å drive frontkretsen 310. I en foretrukket utførelse sender taktresynkroniseringskretsen 4405 det samplede signal til frontkretsen 310 som det andre taktsignal. I en foretrukket utførelse benyttes en taktflanke til å skru av bryterne i frontkretsen 310, og en fast forsinkelse fra taktflanken benyttes til å skru på bryterne i frontkretsen 310.1 en foretrukket utførelse er signalene ikke-overlappende signaler med et fast pulsforhold.

Idet det henvises til fig. 51 og 52, skal et system 5100 for simulering av utmatingen fra føleren 205 nå beskrives. I en foretrukket utførelse omfatter systemet 5100 føleren 205, styreenheten 206, følersimulatoren 330 og en bryter 5105 for på styrbar måte å tilkople føleren 205 til styreenheten 206 eller følersimulatoren 330.

Føleren 205 omformer fortrinnsvis en fysisk størrelse av interesse til en elektrisk størrelse. Den fysiske størrelse av interesse kan omfatte hvilken som helst fysisk størrelse, så som f.eks. akselerasjon, trykk eller temperatur. I en foretrukket utførelse er den fysiske størrelse av interesse akselerasjon. Den elektriske størrelse til hvilken den fysiske størrelse av interesse omformes, kan være hvilken som helst elektrisk størrelse, så som f.eks. motstand, kapasitet, ladning, spenning eller strøm. I en foretrukket utførelse er den elektriske størrelse kapasitet/kapasitans.

I en foretrukket utførelse er føleren 205 koplet til styreenheten 206 under normal drift. Føleren 205 kan omfatte hvilken som helst kombinasjon av ikke-elektriske anordninger, integrerte kretskomponenter og diskrete kretskomponenter. Føleren 205 kan omfatte hvilket som helst antall av konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige transdusere som er egnet for omforming av fysiske data til en elektrisk størrelse, så som f.eks. integrerte trykkfølere eller integrerte temperaturfølere. I en foretrukket utførelse er føleren 205 et mikromaskinert akselerometer med kapasitiv posisjonsavføling og elektrostatisk tilbakekoplingstvang, og med en konstruksjon som er tilveiebrakt i hovedsaken slik som beskrevet i en eller flere av følgende: US patent nr. 5 852 242 og US-patentsøknad nr. fullmektigreferanse 14737.737, hvis teknikker innlemmes i den forliggende beskrivelse ved henvisning.

Styreenheten 206 er fortrinnsvis koplet til føleren 205 og styrer føleren 205 under normal drift. Styreenheten 206 er fortrinnsvis koplet til følersimulatoren 330 og styrer følersimulatoren 330 under en testmodusoperasjon. Styreenheten 206 kan omfatte hvilken som helst kombinasjon av integrerte kretskomponenter og diskrete kretskomponenter. Styreenheten 206 kan omfatte hvilket som helst antall av konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige styreenheter som er egnet for omforming av elektrisk innmating til en mer hensiktsmessig utgangsdataform, så som f.eks. en amplitude/frekvens-modulasjon, en PID-styreenhet eller en sigma-delta-styreenhet. I en foretrukket utførelse er styreenheten 206 tilveiebrakt i hovedsaken slik som beskrevet foran med henvisning til fig. 1-50.

I en foretrukket utførelse, under normal drift, bestemmer styreenheten 206 posisjonen av målemassen 309 i føleren 205 ved å påtrykke spenninger og elektrostatiske krefter på føleren 205 og måle virkningene av spenningene og de elektrostatiske krefter på de variable kondensatorer Cl og C2 i føleren 205. I en foretrukket utførelse viser posisjonen av målemassen 309 i føleren 205 i det vesentlige de akselerasjonskrefter som oppleves av føleren 205. Posisjonen av målemassen 309 i føleren 205 overføres fortrinnsvis til styreenheten 206 i form av en elektrisk størrelse. I en foretrukket utførelse omformer styreenheten 206 den elektriske størrelse som viser målemassens 309 posisjon i føleren 205, til et utgangssignal med passende størrelse, fase og form, så som f.eks. spenning, strøm eller digitale data. I en foretrukket utførelse omformer styreenheten 206 den elektriske størrelse som indikerer målemassens 309 posisjon i føleren 205, til spenningen IMOD.

Følersimulatoren 330 simulerer fortrinnsvis inngangs/utgangsrelasjonene til føleren 205. I en foretrukket utførelse er følersimulatoren 330 koplet til styreenheten 206 under en testmodusoperasjon. Følersimulatoren 330 kan omfatte hvilken som helst kombinasjon av integrerte kretskomponenter og diskrete kretskomponenter. I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 52, omfatter følersimulatoren 330 et filter 5205 og en inngangssignalvelger 5210.

Filteret 5205 mottar fortrinnsvis et eller flere inngangssignaler og genererer et utgangssignal Vsim som er representativt for følerens 205 driftsmodus. Filteret 5205 kan omfatte hvilket som helst antall av konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige filtre, så som f.eks. et tidskontinuerlig analogt filter, et svitsjet kondensatorfilter eller et digitalt filter. I en foretrukket utførelse er filteret 5205 et andre-ordens lavpassfilter som er realisert som et tidsdiskret svitsjet kondensatorfilter.

Inngangssignalvelgeren 5210 velger fortrinnsvis inngangssignalet som en funksjon av den driftsmodus som simuleres av filteret 5205. I en foretrukket utførelse er utmatingen fra inngangssignalvelgeren 5210 avhengig av den driftsmodus som spesifiseres av filteret 5205. I en foretrukket utførelse er inngangssignalvelgeren 5210 en elektrisk bryter.

Idet det henvises til fig. 53, 54a og 54b, skal en metode 5300 for testing av utmatingen fra styreenheten 206 nå beskrives. I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 53, omfatter metoden 5300 for testing av utmatingen fra styreenheten 206 tilkopling av følersimulatoren 330 til styreenheten 206 i et trinn 5305, tilførsel av elektrisk innmating til følesimulatoren 330 i et trinn 5310, omforming av innmatingen til følersimulatoren 330 til elektrisk utmating i et trinn 5315, sending av utmatingen fra følersimulatoren 330 til styreenheten 206 i et trinn 5320, oppnåelse av utmatingen IMOD fra styreenheten 206 i et trinn 5325, og sammenligning av utmatingen IMOD fra styreenheten 206 med den forventede utmating i et trinn 5330.

I en foretrukket utførelse tilkoples følersimulatoren 330 til styreenheten 206 i trinnet 5305. Følersimulatoren 330 kan tilkoples til styreenheten 206 ved benyttelse av hvilket som helst antall metoder som er egnet for tilkopling av følersimulatoren 330 til styreenheten 206. I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 54a og 54b, tilkoples følersimulatoren 330 elektrisk til styreenheten 206 ved hjelp av den elektriske bryter 5105.1 en foretrukket utførelse, som vist på fig. 54a, tilkopler bryteren 5105 føleren 205 til styreenheten 206 under normal drift av føleren 205. I en annen foretrukket utførelse, som vist på fig. 54b, tilkopler bryteren 5105 følersimulatoren 330 til styreenheten 206 under testmodusoperasjonen. Bryteren 5105 kan være hvilket som helst antall av konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige brytere som er egnet for tilkopling av føleren 205 eller følersimulatoren 330 til styreenheten 206, så som f.eks. en DG613 analog bryter eller en SST211 MOSFET.

I en foretrukket utførelse tilføres innmating til følersimulatoren 330 i trinnet 5310. Innmatingen kan tilføres ved hjelp av hvilket som helst antall kilder som er egnet for tilførsel av inngangsdata til følersimulatoren 330, så som f.eks. en analog oscillator, en ekstern testkilde, eller et digitalt signal i et minne. I en foretrukket utførelse mottar følersimulatoren 330 inngangsdata fra en ekstern testkilde og mottar tilbakekoplingsinformasjon fra styreenheten 206. I en foretrukket utførelse mottar filteret 5205 fortrinnsvis ett eller flere inngangsdatasignaler og benytter signalene til å bestemme følerens 205 driftstilstand. Filteret 5205 genererer da fortrinnsvis et nytt signal som indikerer følerens 205 driftstilstand og overfører informasjonen til styreenheten 206. Inngangssignalvelgeren 5210 utvelger fortrinnsvis på styrt måte inngangssignaler som funksjon av den driftsmodus som indikeres av oppstartings-sekvensstyreenheten 325.

I en foretrukket utførelse omformer følersimulatoren 330 i trinnet 5315 innmatingen som mottas i trinnet 5310, til en elektrisk utmating Vsim. I en foretrukket utførelse avhenger utmatingen Vsim fra følersimulatoren 330 av den driftstilstand som indikeres av filteret 5205. Følersimulatorens 330 utmating Vsim kan være hvilken som helst form av elektrisk størrelse, så som f.eks. motstand, kapasitans, ladning, spenning eller strøm. I en foretrukket utførelse er følersimulatorens 330 utmating Vsim i form av en spenning. I en foretrukket utførelse er den elektriske innmating og overføringsfunksjonen til følersimulatoren 330 tilnærmet matematisk ekvivalent med innmatingen og overføringsfunksjonen til en typisk føler. Følersimulatorens 330 oppførsel etterligner derfor fortrinnsvis tilnærmet oppførselen til føleren 205. Utmatingen Vsim fra følersimulatoren 330 varierer avhengig av følerens 205 driftsmodus. Følerens 205 driftsmodi omfatter målemassens 309 oppstillingsmodus (DRIFTSMODUS 1), gravitasjonsannulleringsmodusen (DRIFTSMODUS 2), spredekapasitets-kalibreringsmodusen (DRIFTSMODUS 3), og sigma-delta-driftsmodusen (DRIFTSMODUS 4). I en foretrukket utførelse er z-transformasjonen Vc(z) av simulatorens 330 utgangsspenning Vsim under de fire driftsmodi

DRIFTSMODUS 1, DRIFTSMODUS 2, DRIFTSMODUS 3 OG

DRIFTSMODUS 4 gitt ved:

under DRIFTSMODUS 1, under DRIFTSMODUS 2 og DRIFTSMODUS 3, og

under DRIFTSMODUS 4, hvor

Vc(z) = z-transformasjon av simulatorutgangsspenningen Vsim, H(z) = z-transformasjon av den tidsdiskrete følermodell,

m = prøvemasse (proof mass) av føleren 205,

d = luftspalteavstand mellom kondensatorplatene i Cl og C2, VR = referansespenning som tilføres av frontkretsen 310, VDD= kraftforsyningsspenning som tilføres av systemets effektinnmating,

C0= nominell platekapasitet for Cl og C2 på fig. 9,

DGS) = nyttefaktor for 1-g-annulleringskraft i DRIFTSMODUS 1, Dgs23= nyttefaktor for 1-g-annulleringskraft i DRIFTSMODUS 2 og DRIFTSMODUS 3,

DG4 = nyttefaktor for en 1-g-annulleringskraft i DRIFTSMODUS 4,

DF4= nyttefaktor for modulatortilbakekoplingstvang i

DRIFTSMODUS 4,

Vac(z) = z-transformasjon av et spenningsekvivalent inngangsakselerasjons-testsignal som tilføres av en ekstern signalinnmating,

Vsum(z) = z-transformasjon av tilbakekoplingsspenning i DRIFTSMODI 1,2 og 3, og

D0(z) = z-transformasjon av en tilbakekoplingsbitstrøm.

For en føleroverføringsfunksjon H(s) som er gitt ved:

hvor B er en dempningskoeffisient og K er en effektiv fjærkonstant, er den "trinn-invariante" z-transformasjon av H(s) fortrinnsvis gitt ved:

hvor

K0 = m_,

K

A = e"aTsec<|>cos(G)T-(|>),

B = 2e"aTcosa>T,

C = e2aT,

<|) = tan"<1><*>sett inn ligning nederst s. 91 eng. tekst a = B , og

2m

I en foretrukket utførelse er verdiene av de variabler som er knyttet til Ligning (7), gitt ved:

T = sampel intervall,

m = prøvemasse av føleren 205,

K = fjærkonstant,

Q = kvalitetsfaktor, og

De variable plugges inn i ligningene (3), (4) eller (5) sammen med andre variabler og konstanter for å oppnå verdien av utmatingen Vsim fra følersimulatoren 330.

I en foretrukket utførelse overføres utmatingen Vsim fra følersimulatoren 330 til styreenheten 206 i trinnet 5320. Utmatingen Vsim kan sendes fra simulatoren 330 til styreenheten 206 ved benyttelse av hvilket som helst antall av konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige metoder for sending av utmatingen Vsim fra simulatoren 330 til styreenheten 206. I en foretrukket utførelse sendes utmatingen Vsim fra simulatoren 330 til styreenheten 206 ved hjelp av en elektrisk bryter. I en foretrukket utførelse er utmatingen Vsim fra simulatoren 330 i form av en spenning.

I en foretrukket utførelse mottar styreenheten 206 innmatingen fra følersimulatoren 330 i trinnet 5325 og omformer denne til et utgangssignal med passende størrelse, fase og form, så som f.eks. spenning, strøm eller digitale data. I en foretrukket utførelse er utmatingen IMOD fra styreenheten 206 i form av en spenning. Utmatingen Vsim fra følersimulatoren 330 kan behandles av styreenheten 206 ved benyttelse av hvilket som helst antall prosesser som er egnet for omforming av utgangsdataene Vsim fra følersimulatoren 330 til en mer passende form, så som f.eks. analog filtrering eller amplitudemodulasjon. I en foretrukket utførelse skjer behandlingen i styreenheten 206 ved hjelp av svitsjet kondensatorfiltrering og sigma-delta-modulasjon.

I en foretrukket utførelse analyseres utmatingen IMOD fra styreenheten 206 i trinnet 5330 for å bestemme om styreenheten 206 arbeider på riktig måte. Utmatingen IMOD fra styreenheten 206 kan analyseres ved benyttelse av hvilket som helst antall av metoder som er egnet for bestemmelse av nøyaktigheten av styreenhetens 206 utmating IMOD. I en foretrukket utførelse analyseres styreenhetens 206 utmating IMOD for å kontrollere stabiliteten av lukket-sløyfe-systemet ved å spektralanalysere bitstrømutmatingene fra styreenheten 206 og sammenligne bitstrømutmatingene IMOD fra styreenheten 206 med kjente frekvensresponsegenskaper til virksomme sigma-delta-modulatorer. Dersom utmatingen IMOD fra styreenheten 206 er inkonsistent eller uforenlig med den forventede utmating, identifiseres styreenheten 206 som en mulig feilkilde i systemet 100.

Idet det henvises til fig. 55 og 56, skal en metode 5500 for frembringelse av en styreenhetsmontasje 5600 nå beskrives. I en foretrukket utførelse, som vist på fig. 55, omfatter metoden 5500 for frembringelse av styreenhetsmontasjen 5600 tilveiebringelse av et substrat 5605 for styreenhetsmontasjen 5600 i et trinn 5505, fremstilling av styreenheten 206 på substratet 5605 i et trinn 5510, fremstilling av følersimulatoren 330 på substratet 5605 i et trinn 5515, og sammenkopling av styreenheten 206 og følersimulatoren 330 i et trinn 5520.

I en foretrukket utførelse tilveiebringes substratet 5605 på hvilket styreenhetsmontasjen 5600 realiseres, i trinnet 5505. Substratet 5605 kan omfatte hvilket som helst antall av konvensjonelle, kommersielt tilgjengelige materialer som er egnet til å virke som et substrat for styreenhetsmontasjen 5600. I en foretrukket utførelse er substratet 5605 silisium.

I en foretrukket utførelse fremstilles styreenheten 206 på substratet 5605 i trinnet 5510. Styreenheten 206 kan fremstilles på substratet 5605 ved benyttelse av hvilket som helst antall metoder som er egnet for fremstilling av en styreenhet på et substrat. I en foretrukket utførelse fremstilles styreenheten 206 på substratet 5605 ved benyttelse av en prosess med en 1,5 (im dobbeltpolet, dobbeltmetall-CMOS med svake dobbeltpoler (engelsk: 1,5 micron double poly, double metal CMOS process with weak bipolars).

I en foretrukket utførelse fremstilles følersimulatoren 330 på substratet 5605 i trinnet 5515. Følersimulatoren 330 kan fremstilles på substratet 5605 ved benyttelse av hvilket som helst antall metoder for fremstilling av en simulator på et substrat. I en foretrukket utførelse fremstilles følersimulatoren 330 på substratet 5605 ved benyttelse av en prosess med en 1,5 um dobbeltspolet, dobbeltmetall-CMOS med svake dobbeltpoler.

I en foretrukket utførelse tilkoples styreenheten 206 til følersimulatoren 330 i trinnet 5520. Styreenheten 206 og følersimulatoren 330 kan sammenkoples ved benyttelse av hvilket som helst antall metoder som er egnet for sammenkopling av elektroniske komponenter. I en foretrukket utførelse benyttes den elektriske bryter 5105 til å sammenkople styreenheten 206 og simulatoren 330.1 en annen foretrukket utførelse skrus bryteren 5105 av for å frakople styreenheten 206 og følersimulatoren 330, og skrus på for å sammenkople styreenheten 206 og føleren 205. På denne måte kan f.eks. driften av styreenheten 206 testes uten å montere hele følersystemet 100.

I en annen foretrukket utførelse fremstilles et antall styreenheter 206 på substratet 5605 i trinnet 5510, og et antall følersimulatorer 330 fremstilles på substratet 5605 i trinnet 5515. I trinnet 5520 blir antallet av styreenheter 206 og antallet av følersimulatorer 330 fortrinnsvis sammenkoplet, slik at det frembringes et antall styreenhetsmontasjer 5600 og et eneste substrat 5605.1 denne konfigurasjon kan f.eks. virkemåten av et antall styreenheter 206 testes ved å benytte et eneste substrat 5605, slik at behovet for å benytte flere substrater 5605 elimineres.

Idet det henvises til fig. 57, skal en metode 5700 for frembringelse av følersystemet 100 nå beskrives. I en foretrukket utførelse omfatter metoden 5700 for frembringelse av følersystemet 100 frembringelse av en styreenhetsmontasje i et trinn 5705, testing av styreenhetsmontasjen i et trinn 5710, og tilkopling av styreenhetsmontasjen til en føler 205 i et trinn 5715.

I en foretrukket utførelse frembringes styreenhetsmontasjen i trinnet 5705. Styreenhetsmontasjen omfatter fortrinnsvis følersimulatoren 330, styreenheten 206 og substratet 5605. Styreenhetsmontasjen kan frembringes ved benyttelse av hvilken som helst metode som er egnet for frembringelse av en styreenhetsmontasje. I en foretrukket utførelse frembringes styreenhetsmontasjen ved å fremstille følersimulatoren 330 og styreenheten 206 på substratet 5605, i det vesentlige slik som beskrevet ved metoden 5500 for frembringelse av styreenhetsmontasjen 5600. I en foretrukket utførelse omfatter styreenhetsmontasjen 5600 styreenheten 206 og følersimulatoren 330 som er implementert som en anvendelsesspesifikk integrert krets (ASIC).

I en foretrukket utførelse testes virkemåten av styreenhetsmontasjen 5600 i trinnet 5710. Virkemåten av styreenhetsmontasjen 5600 kan testes ved benyttelse av hvilket som helst antall metoder som er egnet for testing av en styreenhet. I en foretrukket utførelse testes virkemåten av styreenhetsmontasjen 5600 ved å kontrollere stabiliteten av et lukket-sløyfe-system ved å spektralanalysere bitstrømutmatingene IMOD fra styreenheten 206 og sammenligne disse med kjente frekvensresponsegenskaper til virksomme sigma-delta-modulatorer. Styreenheten 206 behandler fortrinnsvis utmatingen Vsim fra følersimulatoren 330 og frembringer styreenhetens 206 utmating IMOD. Utmatingen IMOD fra styreenheten 206 sammenlignes fortrinnsvis med den forventede utmating som er knyttet til den kjente utmating Vsim fra følersimulatoren 330. Dersom den virkelige utmating IMOD fra styreenheten 206 og den forventede utmating fra styreenheten 206 er like, arbeider styreenhetsmontasjen 5600 på riktig måte.

I en foretrukket utførelse koples styreenhetsmontasjen 5600 til føleren 205 i trinnet 5715. I en foretrukket utførelse koples styreenhetsmontasjen 5600 til føleren 205 etter at styreenhetsmontasjen 5600 er funnet å arbeide på riktig måte i trinnet 5710. Føleren 205 og styreenhetsmontasjen 5600 kan sammenkoples ved benyttelse av hvilket som helst antall metoder som er egnet for tilkopling av en føler til en styreenhet. I en foretrukket utførelse sammenkoples føleren 205 og styreenhetsmontasjen 5600 ved benyttelse av den elektriske bryter 5105.

Selv om illustrerende utførelser av oppfinnelsen er blitt vist og beskrevet, overveies et vidt område av modifikasjoner, endringer og substitusjoner i den foregående redegjørelse. I noen tilfeller kan enkelte trekk ved oppfinnelsen benyttes uten noen tilsvarende anvendelse av de andre trekk. Det er følgelig hensiktsmessig at de vedheftede krav tolkes bredt og på en måte som er forenlig med rammen av oppfinnelsen.

Claims

1 Apparat for registrering av miljødatamålinger, omfattende: en sensor for deteksjon av miljødata og en styreenhet for styring av driften av sensoren, hvilken drift av sensoren omfatter flere driftsmodi automatisk valgt av styreenheten, hvor apparatet erkarakterisert ved: o en frontkrets som er koplet til sensoren, o et sløyfefilter som er koplet til frontkretsen, o en flerfase-taktgenerator som er koplet til frontkretsen og sløyfefilteret, o en oppstartings-sekvensstyreenhet som er koplet til sløyfefilteret og flerfase-taktgeneratoren, og o sensorsimulator for simulering av sensorens ytelse og som er koplet til oppstartings-sekvensstyreenheten, flerfase-taktgeneratoren og frontkretsen.

2 Apparat ifølge krav 1, videre omfattende sensoren overbelastningsdeteksjonsanordning som er koplet til sløyfefilteret og oppstartings-sekvensstyreenheten.

3 Apparat ifølge krav 1, hvor oppstartings-sekvensstyreenheten i det miste delvis brukes til å velge en driftsmodus til et tilbakekoplingsstyresystem for tilveiebringelse av styring til apparatet.

4 Apparat ifølge krav 1, hvor flerfase-taktgeneratoren omfatter en digital signalgenerator og en datauavhengig taktresynkroniseringskrets som er koplet til den digitale signalgeneratoren for omsampling av taktsignaler.

5 Apparat ifølge krav 1, hvor sensorsimulatoren omfatter et sensorsimulatorfilter tilpasset til å motta ett eller flere inngangssignaler og til å generere et utgangssignal som representerer en driftstilstand for sensoren og en inngangssignalvelger driftsmessig koplet til sensorsimulatorfilteret tilpasset til styrbart å velge de ett eller flere inngangssignalene som funksjon av en simulert driftstilstand for sensoren.

6 Fremgangsmåte for registrering av miljødatamålinger, omfattende: å detektere miljødata ved bruk av en sensor og å styre driften av sensoren ved automatisk å velge en eller flere av flere driftsmodi ved bruk av en styreenhet, hvor fremgangsmåten erkarakterisert ved: o å kople en frontkrets til sensoren, å kople et sløyfefilter til frontkretsen, å kople en flerfase-taktgenerator til frontkretsen og sløyfefilteret, å kople en oppstartings-sekvensstyreenhet til sløyfefilteret og flerfase-taktgeneratoren, å kople en overbelastningsdeteksjonsanordning til sløyfefilteret og opp-startingssekvensstyreenheten, og o å simulere sensorens ytelse ved bruk av en sensorsimulator som er koplet til oppstartings-sekvensstyreenheten, flerfase-taktgeneratoren og frontkretsen.

7 Fremgangsmåte ifølge krav 6, videre omfattende å velge en driftsmodus til et tilbakekoplingsstyresystem for registrering av miljødatamålinger ved i det minste delvis å bruke oppstartings-sekvensstyreenheten.

8 Fremgangsmåte ifølge krav 6, hvor flerfase-taktgeneratoren omfatter en digital signalgenerator og en datauavhengig taktresynkroniseringskrets som er koplet til den digitale signalgeneratoren, hvor fremgangsmåten videre omfatter omsampling av taktsignaler ved bruk av flerfase-taktgeneratoren.

9 Fremgangsmåte ifølge krav 6, hvor sensorsimulatoren omfatter et sensorsimulatorfilter og en inngangssignalvelger driftsmessig koplet til sensorsimulatorfilteret, hvor fremgangsmåten videre omfatter: o å motta ett eller flere inngangssignaler og å generere et utgangssignal som representerer en driftstilstand for sensoren ved bruk av sensorsimulatorfilteret, og o styrbart å velge de ett eller flere inngangssignalene som funksjon av en simulert driftstilstand for sensoren ved bruk av inngangssignalvelgeren.