利用負阻抗控制回路的諧振阻抗感測的制作方法
【專利摘要】在所描述的示例中，一種諧振阻抗感測系統(200)包括負阻抗控制回路，該負阻抗控制回路包含諧振器(210)作為回路濾波器，并且包括D類負阻抗級(221)和回路控制級(223)，該D類負阻抗級(221)利用D類比較器(232)來實現，該回路控制器(223)利用由D類比較器(232)記時(D_clk)的輸出比較器(244)來實現。D類比較器(232)接收諧振器振蕩電壓，并且產生與諧振器振蕩頻率同步的D類開關輸出。離散電流源(例如，電流DAC 233)通過由所述D類開關輸出切換的H橋(S1/S2)驅動諧振器(210)，使得離散驅動電流的時間平均值對應于諧振器振蕩振幅(215A)。基于諧振器振蕩振幅，輸出比較器(244)向離散電流源(233)提供離散回路控制信號(229)，從而利用平衡諧振阻抗的負阻抗驅動諧振器(210)，由此維持對應于穩態振蕩的恒定的諧振器振蕩振幅。
【專利說明】
利用負阻抗控制回路的諧振阻抗感測
技術領域
[0001 ]本發明總體涉及感應式傳感器，并且具體涉及諧振感應式傳感器和感測，例如其能夠被用在感測位置、鄰近性或者物理狀態或條件中。
【背景技術】
[0002]諧振傳感器包括被配置為在諧振狀態(諧振頻率和振幅)下操作的諧振器。傳感器電子設備通過與諧振器振蕩電壓同步的AC勵磁電流來驅動諧振器以維持諧振(穩態諧振)，從而克服由諧振器阻抗(例如串聯/并聯電阻Rs/Rp)表示的諧振器損耗因子。例如，在感應式感測的情況下，諧振器包括感應式感測線圈，其在諧振下操作時發射磁感測場。
[0003]諧振感測基于諧振狀態的變化，該諧振狀態的變化由諸如諧振器振幅和頻率的變化來表示，該諧振器振幅和頻率的變化是諧振器阻抗響應于傳導性目標而變化所產生的。例如，在感應式感測的情況下，諧振受到從感應式感測線圈輸出的發射磁通量能量的存儲或損失的影響，該存儲或損耗諸如由與傳導性目標相關聯的渦流效應引起。該傳感器響應表現為諧振器阻抗(損耗因子Rs/Rp)的變化。
【發明內容】
[0004]所描述的示例涉及使用諧振傳感器的感測的問題，例如用于感測位置、鄰近性或物理狀態或條件。所描述的示例包括用于通過負阻抗控制回路進行諧振阻抗感測的裝置和方法，該負阻抗控制回路包含諧振器作為回路濾波器，并且包括利用D類比較器實現的D類負阻抗級和利用由D類比較器同步的輸出比較器實現的控制回路級。
[0005]根據示例方面，一種諧振阻抗感測系統包括諧振器和電感到數字轉換(IDC)單元。諧振器以諧振器振蕩振幅和頻率為特征，并且在諧振時以響應于感測條件而變化的諧振阻抗(損耗因子)為特征。IDC電路包括負阻抗電路系統和回路控制電路系統。
[0006]負阻抗電路系統包括D類比較器和通過H橋電路系統聯接到諧振器的離散電流源。D類比較器被配置為接收諧振器振蕩電壓并且提供D類開關輸出D_clk，該D類開關輸出D_elk具有被同步到諧振器振蕩頻率的頻率。離散電流源被配置為基于對應于受控負阻抗的離散回路控制信號輸出具有離散電流電平的離散驅動電流。H橋電路系統由D_clk控制，以同步離散驅動電流和諧振器振蕩電壓，使得離散驅動電流的時間平均值對應于諧振器振蕩振幅。
[0007]回路控制電路系統包含諧振器作為回路濾波器，并且包括振幅采樣電路系統和輸出比較器，其均*D_clk記時。振幅采樣電路系統被配置為將諧振器振蕩振幅轉換為振幅樣本。輸出比較器被配置為基于振幅樣本和振幅基準的比較輸出離散回路控制信號，使得受控負阻抗基本上抵消諧振阻抗，由此維持對應于穩態振蕩的基本恒定的諧振器振蕩振幅。
【附圖說明】
[0008]圖1圖示說明了諧振感應式傳感器系統的示例實施例，其包括由電感到數字轉換器(IDC)驅動的LC諧振器，該電感到數字轉換器(IDC)包括D類負阻抗級并且具有同步控制回路，該D類負阻抗級利用負阻抗驅動勵磁電流，該同步控制回路響應于諧振器振蕩振幅并且包括諧振器作為回路濾波器。
[0009]圖2圖示說明了諧振感應式傳感器系統的示例實施例，其包括由電感到數字轉換器(IDC)驅動的LC諧振器(具有損耗因子為Rs)，該IDC包括D類負阻抗級和回路控制級，該D類負阻抗級具有通過接地基準H橋被聯接至諧振器的電流DAC，該接地基準H橋由D類比較器基于諧振器振蕩電壓來控制，該回路控制級具有由D類比較器同步的輸出比較器并且基于檢測的諧振器振蕩振幅提供離散回路控制信號，從而控制負電阻以平衡諧振器阻抗(損耗因子Rs)并維持恒定的諧振器振蕩振幅。
【具體實施方式】
[0010]示例實施例和應用通過負阻抗控制回路實現諧振阻抗感測的各種特點和優勢，該負阻抗控制回路包含諧振器作為回路濾波器，并且其包括通過D類比較器D類比較器實現的D類負阻抗級和通過由D類比較器記時的輸出比較器實現的控制回路級。術語“D類比較器”意味著實現D類功能所使用的比較器，并不意味著以驅動MOSFET開關的D類模式操作的比較器。
[0011]簡要概述，諧振阻抗感測系統的示例實施例包括電感到數字轉換單元(inductance-to-digital convers1n unit)，其包括D類負阻抗級和回路控制級。D類比較器接收諧振器振蕩電壓并且產生與諧振器振蕩頻率同步的D類開關輸出。離散電流源(例如電流DAC)通過由D類開關輸出切換的H橋來驅動諧振器，因此離散驅動電流的時間平均值對應于諧振器振蕩振幅。基于諧振器振蕩振幅，輸出比較器向離散電流源提供離散回路控制信號，使用平衡諧振阻抗的負阻抗來驅動諧振器，因此維持對應于穩態振蕩的恒定的諧振器振蕩振幅。
[0012]在示例實施例中，諧振感應式感測系統包括IDC單元和傳感器/諧振器，該傳感器/諧振器以諧振器振蕩振幅和頻率為特征，并且在振蕩時以響應于感測條件而變化的諧振阻抗(損耗因子)為特征。IDC單元包括負阻抗電路系統和回路控制電路系統。負阻抗電路系統被配置基于對應于受控負阻抗的離散回路控制信號利用具有離散電流電平的離散驅動電流來驅動諧振器。回路控制電路系統包含諧振器作為回路濾波器，并且其被配置為基于諧振器振蕩振幅產生離散回路控制信號，因此受控負阻抗基本上抵消諧振阻抗，從而維持對應于穩態振蕩的基本恒定的諧振器振蕩振幅。
[0013]在示例實施例中，負阻抗電路系統包括D類比較器和通過H橋電路系統聯接至諧振器的離散電流源。D類比較器被配置為接收諧振器振蕩電壓，并且提供具有被同步到諧振器振蕩頻率的頻率的D類開關輸出D_clk。離散電流源被配置為將離散回路控制信號轉換為離散驅動電流。H橋電路系統由D_clk控制以同步離散驅動電流與諧振器振蕩電壓，因此離散驅動電流的時間平均值對應于諧振器振蕩振幅。回路控制電路系統包括振幅采樣電路系統和輸出比較器，兩者均由D_clk記時。振幅采樣電路系統被配置為將諧振器振蕩振幅轉換為振幅樣本。輸出比較器被配置為基于振幅樣本和振幅基準的比較來輸出離散回路控制信號。
[0014]在示例實施例中，輸出比較器可以是單比特比較器，其輸出兩級gmjg/gm_高回路控制信號，并且離散電流源是電流DAC，其基于gmjS / 8!11_高控制信號輸出gmjS和8!11_高驅動電流電平。振幅采樣電路系統可以利用振幅檢測電路系統和采樣/維持電路系統來實現，該振幅檢測電路系統根據諧振器振蕩振幅產生檢測的振幅信號，該采樣/維持電路系統對檢測的振幅信號進行采樣，并提供諧振器振蕩振幅樣本。回路控制電路系統可以進一步包括緩沖電路，其被配置為緩存諧振器振蕩振幅以便輸入到振幅檢測電路系統。
[0015]在示例實施例中，IDC可以包括傳感器輸出電路系統，其被配置為輸出對應于離散回路控制信號的傳感器響應數據，該離散回路控制信號表示受控負阻抗。此外，IDC可以進一步包括頻率估計電路系統，其被配置為將0_(:11^轉換為對應于諧振器振蕩頻率的頻率信號，并且傳感器輸出電路系統可以被配置為輸出對應于離散回路控制信號的傳感器響應數據和頻率信號。
[0016]圖1圖示說明諧振感應式傳感器100的示例實施例。傳感器100包括具有由Rs表示的損耗因子的LC諧振器110和電感到數字轉換器(IDC)120。損耗因子Rs等同于等效并聯電阻/阻抗Rp。
[0017]在示例應用中，傳感器100可以被用于傳導性目標的鄰近性/位置感測。鄰近的傳導性目標(在傳感器100的感測范圍內)將會引起諧振阻抗(損耗因子Rs/Rp)的變化，其被IDC 120檢測。
[0018]IDC 120利用與諧振器的振蕩頻率同步的AC勵磁電流來驅動諧振器110 JDC 120包括負阻抗級121和回路控制級123，從而建立負阻抗控制回路，該負阻抗控制回路包括諧振器110作為低通回路濾波器。IDC負阻抗控制回路利用負阻抗來驅動諧振器110，以便維持諧振器振蕩振幅恒定(穩態振蕩)。
[0019]負阻抗級121利用回路受控負阻抗與諧振器振蕩電壓同步地驅動諧振器勵磁電流。回路控制級123監測諧振器振蕩振幅(115)并向負阻抗級121提供控制負阻抗的反饋回路控制信號129，以維持諧振器振蕩振幅恒定。恒定的諧振器振蕩振幅對應于穩態振蕩，其中負阻抗/電阻平衡諧振器阻抗/電阻(Rs/Rp損耗因子)。
[0020]負阻抗級121可以被實現為具有受控跨導納(gm)的跨導納放大器122。跨導納放大器122利用與諧振器振蕩電壓(到跨導納放大器的輸入)同步的勵磁/驅動電流來驅動諧振器110，其中負阻抗由來自回路控制級123的反饋gm_跨導納回路控制信號129控制。
[0021]回路控制級123可以由放大器124和整流器126表示。放大器124基于整流的諧振器振蕩振幅115A和振幅基準124A來提供8!11_導納回路控制信號129。也就是說，回路控制123響應于諧振器振蕩振幅115/115A，產生gmji幅控制信號129以調制/調諧放大器122的gm(導納)，從而控制負阻抗以維持諧振器振幅恒定。
[0022]IDC 120輸出對應于控制負阻抗(I/Rp，其中Rp = L(ORs))的gmji幅回路控制信號129的傳感器響應數據。傳感器響應數據量化對應于(例如由鄰近的傳導性目標產生的)諧振阻抗(Rs/Rp)的變化的負阻抗的變化。
[0023]圖2圖示說明了諧振感應式傳感器200的示例實施例。傳感器200包括具有由Rs表示的損耗因子的LC諧振器210和電感到數字轉換器(IDC)220。損耗因子Rs等同于等價并聯電阻/阻抗Rp。
[0024]在示例實施中，傳感器200被用于傳導性目標的鄰近性/位置感測。鄰近的傳導性目標(在傳感器100的感測范圍內)將會引起諧振阻抗(損耗因子Rs/Rp)的變化，該變化被IDC 220檢測。
[0025]IDC 220利用與諧振器振蕩電壓同步(即，被同步到在諧振狀態下操作的諧振器的振蕩頻率)的AC勵磁電流驅動諧振器210JDC 220建立負阻抗控制回路，其包括諧振器210作為低通回路濾波器，該負阻抗控制回路檢測由(例如由鄰近的傳導性目標所產生的)諧振阻抗(Rs/Rp)的變化引起的諧振器210的諧振狀態的變化。
[0026]IDC 220包括D類負阻抗級221和回路控制級223。0類負阻抗級221利用D類比較器232來實現。回路控制級223利用與來自D類比較器232的D類開關輸出(D_clk)同步的輸出比較器224 (輸出比較器由D_c I k記時)來實現。
[0027]D類負阻抗級221被實現為D類跨導納放大器，包括D類比較器232和通過以接地為基準的H橋S1/S2聯接到諧振器210的電流DAC 233。諧振器振蕩電壓被輸入到D類比較器232，該D類比較器232輸出使H橋S1/S2換向的D類開關脈沖序列(pulse train)，從而使來自電流DAC 233的驅動/勵磁電流(通過H橋被輸入)與諧振器振蕩電壓(被輸入到D類比較器)同步。
[0028]D類比較器232和H橋提供D類開關以同步驅動電流與諧振器振蕩電壓(諧振器振蕩頻率)。0類比較器232使H橋換向以提供正反饋，從而將諧振器210的正側連接到電流DAC233，并且將諧振器的負側連接到地。
[0029]D類比較器232的開關輸出也被輸出作為用來同步回路控制級223(與諧振器振蕩頻率同步)的0_(311
[0030]電流DAC233利用離散驅動/勵磁電流電平(8!11_低和8111_高)(通過H橋)驅動諧振器201。電流DAC 233由來自回路控制級223(輸出比較器244)的離散的兩級gmjg/gm_高反饋控制信號229控制。來自DAC 233的離散驅動電流由諧振器210進行時間平均，該諧振器210在IDC控制回路中充當低通回路濾波器。也就是說，從電流DAC 233到諧振器210中的離散電流電平(由D類比較器232同步到諧振器振蕩頻率)的時間平均值對應于被輸入到回路控制級233的諧振器振蕩振幅215A。
[0031]D類負阻抗級211可以利用接地基準H橋接口由D類OTA(運算跨導納放大器)來實現。將D類負阻抗級221實現為跨導納放大器允許由電阻器限定負阻抗，電阻器相對于晶體管具有低的溫度系數，從而減緩溫度漂移。同樣地，D類功能最小化諧振器210的功率消耗。
[0032]回路控制級223接收來自D類負阻抗級211的諧振器振蕩振幅215A和D類比較器232的0_(311^輸出。諧振器振幅215A通過Ix緩沖器被輸入至回路控制級223以避免加載諧振器210。
[0033]H橋S1/S2有效地整流被輸入到回路控制級223的諧振器電壓215A( S卩，提供如圖1中的126所示的整流hD—clk被用來同步回路控制級223與D類負阻抗級(兩者均被同步到諧振器振蕩頻率)。
[0034]回路控制級223包括由D_clk記時的輸出比較器244，并且產生控制電流DAC 233的離散反饋控制信號229。輸出比較器244可以是驅動單比特或多比特電流DAC的單比特或多比特輸出比較器。對于示例實施例，輸出比較器244是單比特比較器，其輸出離散的兩級gm_低/gm_高回路(振幅)控制信號229，該控制信號229控制(通過H橋)供應離散的gm_低和gm_高電流電平到諧振器210的兩級電流DAC 233。
[0035]輸出比較器244基于諧振器振蕩振幅215A產生離散兩級gmjg/gm_高控制信號229。振幅檢測器246檢測諧振器振幅215A，該諧振器振幅215A由通過D_clk記時的采樣/維持247進行采樣。處于D_clock頻率的諧振器振幅樣本被輸入至輸出比較器244。振幅檢測器246和采樣/維持247(和Ix緩沖器245)可以被實現為積分-清除濾波器。
[0036]被同步到0_(:11^的輸出比較器244將諧振器振幅樣本215A和振幅電壓基準VRef進行比較，并且產生離散的兩級gmjg/gm_高回路(振幅)控制信號229，該回路控制信號229被反饋到D類負阻抗級221中的電流DAC 233。也就是說，輸出比較器244的輸出電平對應于被電流DAC 233轉換為諧振器210的驅動電流的gmjg/gm_高導納水平。
[0037]gmjg/gm_高回路(振幅)控制信號229對應于用來抵消諧振器阻抗(損耗因子Rs/Rp)并維持恒定的諧振器振蕩振幅所需的負阻抗。也就是說，回路控制信號229對應于諧振傳感器210的感測響應(例如，對應于目標鄰近性/位置)，因為其表示用來維持諧振器振蕩振幅(215A)基本恒定所需的負阻抗(Ι/Rp)。這樣，回路控制信號229提供從IDC 220輸出的傳感器響應數據。
[0038]IDC 220包括頻率估計器251，其接收對應于諧振器振蕩頻率的D_clk。頻率估計器25U_D_clk轉換為從IDC 220輸出的頻率。
[0039]IDC 220輸出提供關于傳感器諧振器的量化信息的數據和頻率。例如，對于與傳導性目標一起使用的諧振感應式傳感器200(渦流感測)，該數據和/或頻率輸出可以被用來確定目標鄰近性/位置。
[0040]由具有D類和輸出比較器232和244的D類負阻抗級221和回路控制級233提供的IDC控制回路不需要積分或其他濾波。相反地，其包含諧振器210作為第一階低通濾波器以對輸出比較器的離散輸出進行平均。D類/輸出比較器232/244是僅有的有源組件，由此降低在傳感器諧振器中耗散的功率的功率損耗。
[0041]諧振器210在求和結點處被包括在IDC控制回路中，其中諧振器的正諧振阻抗與IDC控制回路(D類負阻抗級221)的負阻抗相比較。這種配置的優勢包括:(a)直接測量諧振阻抗而不是測量與其相關的參數；(b)抑制磁芯體的非線性，例如，因為傳感器的恒定的諧振器振蕩振幅暗示著由傳感器產生的磁通量的恒定的振幅；(c)優化傳感器的IDC瞬態響應，因為控制回路的瞬態響應跟蹤傳感器的瞬態響應;和(d)由傳感器衰減來自IDC的量化噪聲。
[0042]在權利要求的范圍內，對上述實施例的修改是可能的，并且其他實施例是可能的。
【主權項】
1.一種電感到數字轉換電路即IDC電路，其適用于諧振電感式感測，其中諧振器以諧振器振蕩振幅和諧振器振蕩頻率為特征，并且在諧振時以響應于感測條件而變化的諧振阻抗(損耗因子)為特征，所述電路包含: 負阻抗電路系統，其包括:D類比較器，其被配置為接收諧振器振蕩電壓并提供D類開關輸出D_clk，所述D類開關輸出D_clk具有被同步到所述諧振器振蕩頻率的頻率;離散電流源，其被配置為基于對應于受控負阻抗的離散回路控制信號輸出具有離散電流水平的離散驅動電流;和H橋電路系統，其被配置為聯接所述離散電流源至所述諧振器，并由D_clk控制以同步所述離散驅動電流與所述諧振器振蕩電壓，使得所述離散驅動電流的時間平均值對應于諧振器振蕩振幅;和 回路控制電路系統，其包含所述諧振器作為回路濾波器，并且包括:振幅采樣電路系統，其由D_clock記時，并且被配置為將所述諧振器振蕩振幅轉換為振幅樣本；以及輸出比較器，其由D_clock記時，并且被配置為基于所述振幅樣本和振幅基準的比較輸出所述離散回路控制信號，使得所述受控負阻抗基本上抵消諧振阻抗，由此維持對應于穩態振蕩的基本恒定的諧振器振蕩振幅。2.根據權利要求1所述的電路，其中所述輸出比較器是單比特比較器，其輸出兩級gm_低/ 8111_高回路控制信號，并且其中所述離散電流源基于所述gmjS/8!11_高控制信號輸出gm_低和8!11_高驅動電流電平。3.根據權利要求1所述的電路，其中所述離散電流源是電流DAC。4.根據權利要求1所述的電路，其中所述振幅采樣電路系統包括:振幅檢測電路系統，其產生對應于所述諧振器振蕩振幅的檢測的振幅信號;和采樣/維持電路系統，其對所述檢測的振幅信號進行采樣并提供所述振幅樣本。5.根據權利要求4所述的電路，其中所述回路控制電路系統進一步包括緩沖電路，其被配置為緩存所述諧振器振蕩振幅以便輸入至所述振幅檢測電路系統。6.根據權利要求1所述的電路，其進一步包含傳感器輸出電路系統，其被配置為輸出對應于所述離散回路控制信號的傳感器響應數據，所述離散回路控制信號表示所述受控負阻抗。7.根據權利要求6所述的電路，其進一步包含頻率估計電路系統，其被配置為將0_(:11^轉換為對應于諧振器振蕩頻率的頻率信號，其中所述傳感器輸出電路系統被配置為輸出對應于所述離散回路控制信號的傳感器響應數據和所述頻率信號。8.—種電感到數字轉換電路即IDC電路，其適用于諧振電感式感測，其中諧振器以諧振器振蕩振幅和諧振器振蕩頻率為特征，并且在諧振時以響應于感測條件而變化的諧振阻抗(損耗因子)為特征，所述電路包含: 負阻抗電路系統，其被配置為基于對應于受控負阻抗的離散回路控制信號使用具有離散電流電平的離散驅動電流來驅動所述諧振器;和 回路控制電路系統，其包含所述諧振器作為回路濾波器，并且被配置為基于諧振器振蕩振幅產生所述離散回路控制信號，使得所述受控負阻抗基本上抵消諧振阻抗，由此維持對應于穩態振蕩的基本恒定的諧振器振蕩振幅； 所述負阻抗電路系統包括:D類比較器，其被配置為接收諧振器振蕩電壓，并且提供D類開關輸aD_clk，所述D類開關輸出D_clk具有被同步到所述諧振器振蕩頻率的頻率;離散電流源，其被配置為將所述離散回路控制信號轉換為所述離散驅動電流；以及H橋電路系統，其被配置為聯接所述離散電流源至所述諧振器，并且SD_clk控制以將所述離散驅動電流與所述諧振器振蕩電壓同步，使得所述離散驅動電流的時間平均值對應于所述諧振器振蕩振幅;并且 所述回路控制電路系統包括:振幅采樣電路系統，其由D_clock記時并且被配置為將所述諧振器振蕩振幅轉換為振幅樣本；以及輸出比較器，其由D_clock記時并且被配置為基于所述振幅樣本和振幅基準之間的比較輸出所述離散回路控制信號。9.根據權利要求8所述的電路，其中所述輸出比較器是單比特比較器，其輸出兩級gm_低/ 8111_高回路控制信號，并且其中所述離散電流源基于所述gmjS/8!11_高控制信號輸出gm_低和8!11_高驅動電流電平。10.根據權利要求8所述的電路，其中所述離散電流源是電流DAC。11.根據權利要求8所述的電路，其中所述振幅采樣電路系統包括:振幅檢測電路系統，其根據所述諧振器振蕩振幅產生檢測的振幅信號；以及采樣/維持電路系統，其對所述檢測的振幅信號進行采樣并且提供所述諧振器振蕩振幅樣本。12.根據權利要求11所述的電路，其中所述回路控制電路系統進一步包括緩沖電路，其被配置為緩存所述諧振器振蕩振幅以便輸入至所述振幅檢測電路。13.根據權利要求8所述的電路，其進一步包含傳感器輸出電路系統，其被配置為輸出對應于所述離散回路控制信號的傳感器響應數據，所述離散回路控制信號表示所述受控負阻抗。14.根據權利要求13所述的電路，其進一步包含頻率估計電路系統，其被配置為將0_elk轉換為對應于所述諧振器振蕩頻率的頻率信號，其中所述傳感器輸出電路系統被配置為輸出對應于所述離散回路控制信號的傳感器響應數據和所述頻率信號。15.一種適用于諧振感應式感測的感應式感測系統，其包含: 諧振器，其以諧振器振蕩振幅和諧振器振蕩頻率為特征，并且在諧振時以響應于感測條件而變化的諧振阻抗(損耗因子)為特征;和 電感到數字轉換單元，其耦合到所述諧振器，所述電感到數字轉換單元包括負阻抗電路系統和回路控制電路系統； 其中所述負阻抗電路系統包括:D類比較器，其被配置為接收諧振器振蕩電壓，并且提供D類開關輸出D_clk，所述D類開關輸出D_clk具有被同步到所述諧振器振蕩頻率的頻率；離散電流源，其被配置為基于對應于受控負阻抗的離散回路控制信號輸出具有離散電流電平的離散驅動電路；以及H橋電路系統，其被配置為聯接所述離散電流源至所述諧振器，并且由D_clk控制以將所述離散驅動電流與所述諧振器振蕩電壓同步，使得所述離散驅動電流的時間平均值對應于所述諧振器振蕩振幅;并且 其中所述回路控制電路系統包含所述諧振器作為回路濾波器，并且包括:振幅采樣電路系統，其由D_clock記時并且被配置為將所述諧振器振蕩振幅轉換為振幅樣本；以及輸出比較器，其由D_clock記時并且被配置為基于所述振幅樣本和振幅基準的比較輸出所述離散回路控制信號，使得所述受控負阻抗基本上抵消諧振阻抗，由此維持對應于穩態振蕩的基本恒定的諧振器振蕩振幅。16.根據權利要求15所述的系統，其中所述輸出比較器是單比特比較器，其輸出兩級8!11_低/^111_高回路控制信號，并且其中所述離散電流源包含電流DAC，其基于所述gmjg/gm_高控制信號輸出gm_低和gm_高驅動電流電平。17.根據權利要求15所述的系統，其中所述振幅采樣電路系統包括:振幅檢測電路系統，其根據所述諧振器振蕩振幅產生檢測的振幅信號；以及采樣/維持電路系統，其對所述檢測的振幅信號進行采樣并且提供所述諧振器振蕩振幅樣本。18.根據權利要求17所述的系統，其中所述回路控制電路系統進一步包括緩沖電路，其被配置為緩存所述諧振器振蕩振幅以便輸入至所述振幅檢測電路系統。19.根據權利要求15所述的系統，其進一步包含傳感器輸出電路系統，其被配置為輸出對應于所述離散回路控制信號的傳感器響應數據，所述離散回路控制信號表示所述受控負阻抗。20.根據權利要求19所述的系統，其進一步包含頻率估計電路系統，其被配置為將0_elk轉換為對應于諧振器振蕩頻率的頻率信號，其中所述傳感器輸出電路系統被配置為輸出對應于所述離散回路控制信號的傳感器響應數據和所述頻率信號。
【文檔編號】G01R27/02GK105874339SQ201480071755
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年12月31日
【發明人】G·P·瑞茲瑪
【申請人】德克薩斯儀器股份有限公司