【手続補正書】
【提出日】平成18年11月20日(2006.11.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  測定スイッチング回路（３１５、５１５ａ、５１５ｂ）と、第１の位相経路（３１４ａ、５１４ａ）および第２の位相経路（３１４ｂ、５１４ｂ）を有するセット‐リセット回路（３１４、５１４）とを備え、出力（Ｆｏｓｃ′）を出力する弛張発振器（２５２、３１２、４５２、５１２）へ測定電流（Ｉ（Ｔ）、Ｉ（Ｔ）／Ｎ、Ｉ（Ｔ）Ｂ）を供給する測定電流源（３０６、３０８）を備えているＲＦトランスポンダ（１０２、２００、４００）において、
論理回路（５３１）と、
測定スイッチング回路内に配置されている測定コンデンサ（ＣFX、ＣP）と、
前記論理回路により制御され、測定コンデンサを充電する測定電流を測定コンデンサに供給する第１のトランジスタ（Ｐ９、Ｐ１１）と、
前記論理回路により制御されるトランジスタ（Ｐ１３、Ｎ１３、Ｐ１４、Ｎ１５）を有し、第２のトランジスタ（Ｎ９、Ｎ１１）内の測定電流を写して、測定コンデンサを放電する電流ミラー（Ｎ１０、Ｎ１２）とを備え、
前記論理回路は、測定制御信号（ＰＨＡＳＥ１ ＮＴ、ＰＨＡＳＥ２ ＮＴ、ＰＨＡＳＥ１ ＮＰ、ＰＨＡＳＥ２ ＮＰ）を供給し、セット‐リセット回路の位相を示す信号（ＰＨＡＳＥ１、ＰＨＡＳＥ２）をタイミング発生器（４４２）からの信号（ＣＡＰＴＵＲＥ ＮＴ、ＣＡＰＴＵＲＥ ＮＰ）に組合わせて、測定コンデンサの交番する充電と放電をセット‐リセット回路の位相に従って制御することを特徴とするＲＦトランスポンダ（１０２、２００、４００）。
【請求項２】  測定電流が測定されたパラメータを示し、
測定コンデンサが固定された容量値を持ち、弛張発振器の出力が測定されたパラメータを示す周波数を有する信号である、
ことを特徴とする請求項１に記載のＲＦトランスポンダ。
【請求項３】  測定されたパラメータが温度であることを特徴とする請求項２に記載のＲＦトランスポンダ。
【請求項４】  測定コンデンサが測定されたパラメータを示す変化する容量値を持ち、弛張発振器の出力が測定されたパラメータを示す周波数を有する信号である、
ことを特徴とする請求項１に記載のＲＦトランスポンダ。
【請求項５】  測定電流が第１の測定されたパラメータを示し、
測定コンデンサが第２の測定されたパラメータを示す変化する容量値を持ち、弛張発振器の出力が第１の測定されたパラメータと第２の測定されたパラメータを示す周波数を有する信号である、
ことを特徴とする請求項１に記載のＲＦトランスポンダ。
【請求項６】  第１の測定されたパラメータが温度であり、第２の測定されたパラメータが圧力であることを特徴とする請求項５に記載のＲＦトランスポンダ。
【請求項７】  弛張発振器に供給された測定電流をスケーリングする（Ｉ（Ｔ）Ｂ）ために測定電流源と弛張発振器の間に挿入されているプログラム可能な電流スケーリング回路（５１０）を備えていることを特徴とする請求項１に記載のＲＦトランスポンダ。
【請求項８】  プログラム可能な電流スケーリング回路が、
アナログ電圧源である電源（Ｖｃｃ）を備えていることを特徴とする請求項７に記載のＲＦトランスポンダ。
【請求項９】  第１の固定されている基準電圧（Ｖｂｇ）に接続されている負入力端子と、測定コンデンサの充電される側に接続されている正入力端子とを有する、第１の位相経路内の第１の比較器（５１６ａ）と、
第１の固定されている基準電圧より低い第２の固定されている基準電圧（Ｖｂｇ／２）に接続されている正入力端子と、測定コンデンサの充電される側に接続されている負入力端子とを有する、第２の位相経路内の第２の比較器（５１６ｂ）と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載のＲＦトランスポンダ。
【請求項１０】  論理回路により制御され、測定コンデンサを放電するために小さいバイアス電流（Ｉｂｉａｓ）を電流ミラーに接続するバイアス制御トランジスタ（Ｐ１０、Ｐ１２）を備えていることを特徴とする請求項１に記載のＲＦトランスポンダ。
【請求項１１】  第１の位相経路（３１４ａ、５１４ａ）および第２の位相経路（３１４ｂ、５１４ｂ）を有するセット‐リセット回路（３１４、５１４）を備え、出力（Ｆｏｓｃ′）を出力する弛張発振器（３１２、２５２、５１２、４５２）へ測定電流（Ｉ（Ｔ）、Ｉ（Ｔ）／Ｎ、Ｉ（Ｔ）Ｂ）を供給する測定電流源（３０６、３０８）を備えているＲＦトランスポンダ（１０２、２００、４００）において、
出力を有する第１の測定スイッチング回路（５１５ａ）および出力を有する第２の測定スイッチング回路（５１５ｂ）と、
論理回路（５３１）と、
第１の測定スイッチング回路（５１５ａ）の出力に配置されている第１の測定コンデンサ（ＣFX）と、
論理回路により制御され、第１の測定スイッチング回路の出力をセット‐リセット回路に接続する第１のスイッチ（ＳＴ２）と、
第２の測定スイッチング回路（５１５ｂ）の出力に配置されている第２の測定コンデンサ（ＣP）と、
論理回路により制御され、第２の測定スイッチング回路の出力をセット‐リセット回路に接続する第２のスイッチ（ＳＰ２）と、
論理回路により制御され、第１の測定コンデンサを充電する測定電流を第１の測定コンデンサに供給する第１のトランジスタ（Ｐ９）と、
論理回路により制御されるトランジスタ（Ｐ１３、Ｎ１３）を有し、第２のトランジスタ（Ｎ９）内の測定電流を写して、第１の測定コンデンサを放電する第１の電流ミラー（Ｎ１０）と、
論理回路により制御され、第２の測定コンデンサを充電する測定電流を第２の測定コンデンサに供給する第３のトランジスタ（Ｐ１１）と、
論理回路により制御されるトランジスタ（Ｐ１４、Ｎ１５）を有し、第４のトランジスタ（Ｎ１１）内の測定電流を写して、第２の測定コンデンサを放電する第２の電流ミラー（Ｎ１２）とを備え、
論理回路は、セット‐リセット回路の位相を示す信号（ＰＨＡＳＥ１、ＰＨＡＳＥ２）をタイミング発生器（４４２）からの信号（ＣＡＰＴＵＲＥ ＮＴ、ＣＡＰＴＵＲＥ ＮＰ）と組合わせて、第１の測定コンデンサの交番する充電と放電をセット‐リセット回路の位相に従って制御する第１の測定制御信号（ＰＨＡＳＥ１ ＮＴ、ＰＨＡＳＥ２ ＮＴ）を供給し、
論理回路は、セット‐リセット回路の位相を示す信号（ＰＨＡＳＥ１、ＰＨＡＳＥ２）をタイミング発生器（４４２）からの信号（ＣＡＰＴＵＲＥ ＮＴ、ＣＡＰＴＵＲＥ ＮＰ）と組合わせて、第２の測定コンデンサの交番する充電と放電をセット‐リセット回路の位相に従って制御する第２の測定制御信号（ＰＨＡＳＥ１ ＮＰ、ＰＨＡＳＥ２ ＮＰ）を供給し、
論理回路は、タイミング発生器（４４２）からの信号（ＣＡＰＴＵＲＥ ＮＴ、ＣＡＰＴＵＲＥ ＮＰ）を組合わせて、第１のスイッチと第２のスイッチの開閉を制御するコンデンサ選択信号（ＣＦＸ ＴＯ ＯＳＣ、ＣＰ ＴＯ ＯＳＣ）を供給することを特徴とするＲＦトランスポンダ（１０２、２００、４００）。
【請求項１２】  測定電流が測定されたパラメータを示し、
第１の測定コンデンサが固定された容量値を持ち、弛張発振器の出力が、第１のスイッチが閉じられ、第２のスイッチが開かれている時に、第１の測定されたパラメータを示す周波数を有する信号であり、
第２の測定コンデンサが第２の測定されたパラメータを示す、変化する容量値を持ち、弛張発振器の出力が、第１のスイッチが開かれ、第２のスイッチが閉じられている時に、第１の測定されたパラメータと第２の測定されたパラメータとを示す周波数を有する信号である、
ことを特徴とする請求項１１に記載のＲＦトランスポンダ。
【請求項１３】  弛張発振器に供給された測定電流をスケーリングする（Ｉ（Ｔ）Ｂ）ために測定電流源と弛張発振器の間に挿入されているプログラム可能な電流スケーリング回路（５１０）を備えていることを特徴とする請求項１１に記載のＲＦトランスポンダ。
【請求項１４】  第１の固定されている基準電圧（Ｖｂｇ）に接続されている負入力端子と、第１のスイッチと第２のスイッチとにより選択された、第１の測定コンデンサと第２の測定コンデンサとの充電される側に接続されている正入力端子とを有する、第１の位相経路内の第１の比較器（５１６ａ）と、
第１の固定されている基準電圧より低い第２の固定されている基準電圧（Ｖｂｇ／２）に接続されている正入力端子と、第１のスイッチと第２のスイッチとにより選択された、第１の測定コンデンサと第２の測定コンデンサとの充電される側に接続されている負入力端子とを有する、第２の位相経路内の第２の比較器（５１６ｂ）と、
を備えていることを特徴とする請求項１１に記載のＲＦトランスポンダ。
【請求項１５】  論理回路により制御され、第１の測定コンデンサを放電するために小さいバイアス電流（Ｉｂｉａｓ）を第１の電流ミラーに接続する第１のバイアス制御トランジスタ（Ｐ１０）と、
論理回路により制御され、第２の測定コンデンサを放電するために小さいバイアス電流（Ｉｂｉａｓ）を第２の電流ミラーに接続する第２のバイアス制御トランジスタ（Ｐ１２）とを備えていることを特徴とする請求項１１に記載のＲＦトランスポンダ。
【請求項１６】  少なくとも１つの測定スイッチング回路（３１５、５１５ａ、５１５ｂ）を有し、発振測定信号（Ｆｏｓｃ′）の周波数は測定されたパラメータ（Ｔ、Ｐ）を示す弛張発振器（３１２、２５２、５１２、４５２）を有する、ＲＦトランスポンダ（１０２、２００、４００）において発振測定信号（Ｆｏｓｃ′）を発生する方法において、
測定電流（Ｉ（Ｔ）、Ｉ（Ｔ）／Ｎ、Ｉ（Ｔ）Ｂ）を少なくとも１つの測定スイッチング回路に供給することと、
少なくとも１つの測定スイッチング回路（５１５ａ、５１５ｂ）の各１つに測定コンデンサ（ＣFX、ＣP）を設けることと、
測定コンデンサを充電するために測定コンデンサに測定電流を供給することと、測定コンデンサを放電するために測定コンデンサに写された測定電流を供給することとを交互に行うことと、
を備えていることを特徴とするＲＦトランスポンダ（１０２、２００、４００）において発振測定信号（Ｆｏｓｃ′）を発生する方法。
【請求項１７】  測定電流（Ｉ（Ｔ）Ｂ）をスケーリングすることを備え、電流スケーリング係数（Ｂ）はプログラムされた設定（ＴＲＩＭＢＩＴ ５．．ＴＲＩＭＢＩＴ ９）と測定されたパラメータの種類（Ｔ、Ｐ）とにより決定され、それにより、測定されたパラメータの指示値（ＮT、ＮP）を最適にするために発振測定信号の周波数を調整することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】  少なくとも１つの測定スイッチング回路が測定のために使用されていない間に測定コンデンサを放電するために小さいバイアス電流（Ｉｂｉａｓ）を写すことにより、少なくとも１つの測定スイッチング回路のおのおのが測定のために使用されていないときに、少なくとも１つの測定スイッチング回路のおのおのの測定コンデンサを定められた状態に置くことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】  少なくとも１つの測定スイッチング回路の出力をセット‐リセット回路（５１４）へ送ることと、
セット‐リセット回路が測定のために使用されていない間に、少なくとも１つの測定スイッチング回路の出力端子を接地することにより、セット‐リセット回路を測定のために使用されていない時の定められた状態に置くことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】  弛張発振器が始動した時刻と発振測定信号が測定カウンタ／レジスタ（２３０、２３２、２３４、４３２、４３４）へ送られた時刻との間に遅延を加えることにより、測定されたパラメータの読取りが開始される前に弛張発振器が安定できるようにすることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０２】
一般に、
カウント＝カウントされるウィンドウ時間（ｔ）＊周波数（Ｆ）
Ｈ＝１／周期
充電時間＝Ｖ×Ｃ／Ｉ
電流Ｉで電圧Ｖまで充電すべき容量がＣであるコンデンサに対して。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
周波数がＦｏｓｃ'の出力信号を持つ弛張発振器３１２の周期は、２つの位相経路３１４ａと３１４ｂ中の容量の充電時間の和であるので、ＣFX1とＣFX2を有するそのような弛張発振器からのカウントについての一般的な方程式を得るために上の式を取り扱うことができる。たとえば、
カウント＝ｔ／（Ｖ×ＣFX1／Ｉ＋ＣFX2／Ｉ）
＝ｔ×Ｉ／（Ｖ×（ＣFX1＋ＣFX2））
温度カウントと圧力カウントに値を代入すると
ＮT＝（ｔT×Ｉ（Ｔ）／ｎT）／（Ｖｂｇ×（ＣFX1＋ＣFX2））
・・・［式Ａ］
Ｎｐ＝（ｔP×Ｉ（Ｔ）／ｎP）／（Ｖｂｇ×（ＣFX1＋ＣFX2＋Ｃｐ））ここに、ｎTとｎPは、温度測定ウィンドウと圧力測定ウィンドウ中で異なることが有り得るスケールされた電流Ｉ（Ｔ）／Ｎ中の換算係数Ｎの値である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０４】
式ＮTをＮｐで除すと
ＮT／Ｎｐ＝（ｔT／ｔP）×（ｎT／ｎP）×（ＣFX1＋ＣFX2＋Ｃｐ）／（ＣFX1＋ＣFX2）
すなわち、
ＮT／Ｎｐ＝（ｔT／ｔP）×（ｎT／ｎP）×（１＋（Ｃｐ／（ＣFX1＋ＣFX2））                                                                
・・・［式Ｂ］
が得られる。この式Ｂの右辺の項は、圧力検出容量Ｃｐを除いて全て定められた定数であるから、ＮT／ＮｐとＣｐ（したがって、圧力）の間に直線関係が存在することがわかる。これは、ＮT／Ｎｐが圧力の関数だけであって、温度変化やコンデンサ充電電流の変動には左右されないことを意味する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０６】
ＮT／Ｎｐ＝１＋（Ｃｐ／２×ＣFX）
式Ａから、温度カウントＮTと電流Ｉ（Ｔ）（これは温度に比例する）の間に直線関係が既に存在することがわかる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６４】
図５を参照して、プログラム可能な電流スケーリング回路５１０は破線により囲まれている。トランジスタＰ６が電流ミラー構成で、温度検出および圧力ミラー回路中のトランジスタＰ１、Ｐ２、Ｐ４（図３の３０６、３０８に匹敵するが、図５にはトランジスタＰ４とＰ５のみが示されている）に接続されて、それらの電流ミラーゲートが、基準電圧ＰｂｉａｓをトランジスタＰ６のゲートに供給する線５０５（３０５に匹敵する）に接続されるようにしている。電流ミラー接続のために、トランジスタＰ４とＰ５を流れる電流は外部抵抗Ｒｅｘｔ４１６、２１６を流れるＰＴＡＴ電流Ｉ（Ｔ）を写す。プログラミング可能な電流スケーリング回路５１０の電圧源は線５０３（３０３に匹敵する）に供給される電圧Ｖｃｃである。上記のように電圧Ｖｃｃは調整されて温度とはほぼ独立している。アナログ電源電圧Ｖｃｃの使用はデジタル電源電圧Ｖｄｄの従来の使用（回路３１０）の改良である。その理由は、電圧Ｖｃｃは「よりきれい」で、デジタル電圧に含まれるスイッチングノイズを含んでいないからである。簡単にするために、トランジスタＰ４、Ｐ６、Ｐ６．０５、Ｐ６．１、Ｐ６．２、Ｐ６．４は単一のトランジスタとして示されている。それらのトランジスタを、図３の回路３０６、３０８のＰ１、Ｐ２、Ｐ４などのトランジスタについて上で説明したように、カスコードとして実現することは本発明の範囲内である。電流ミラー構成で使用されるそのようなカスコードトランジスタは、カスコード電流ミラーの各段のトランジスタのゲートを接続する別々のバイアス線（たとえば、ＰｂｉａｓがＰｂｉａｓ′とＰｂｉａｓ″に分割される）を有する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６５】
電流スケーリング回路３１０におけるように、トランジスタＰ４とＰ６は電流ミラー構成で接続されている。しかし、ミラーされる電流をスケールするために物理的面積の固定された比を持つ回路３１０のトランジスタＰ５とＰ６の代わりに、本発明のプログラム可能な回路ではトランジスタＰ６は、Ｐ６がミラー接続されるトランジスタＰ４（および回路３０６、３０８のトランジスタＰ１、Ｐ２）と比較される物理的面積のプログラム可能な比を持つ。トランジスタＰ６の物理的面積は、トランジスタＰ６に並列に付加されて、トリミングビット４３６ｂのあるものと、行デコーダ＆ＮT、ＮP制御回路４４２からの制御信号との制御の下にスイッチにより使用に切り替えられる。図５に示されているトランジスタＰ４、Ｐ６、Ｐ６．０５、Ｐ６．１、Ｐ６．２、およびＰ６．４のおのおのは、ここのトランジスタのサイズにより決定でき、または並列に組合わされてまとめて「単一トランジスタ」として記されている多数のトランジスタの物理的面積を一緒に加え合わせた結果とすることができる、適切な面積を有することを理解すべきである。たとえば、物理的面積が１（任意の「単位」で）であるトランジスタＰ５を、物理的面積が１．０単位である１個のトランジスタとして、または物理的面積がおのおの０．５単位である２個のトランジスタとして製造できる。図５に示されている実施形態では、トランジスタＰ４、Ｐ６、Ｐ６．０５、Ｐ６．１、Ｐ６．２、およびＰ６．４のおのおのは「Ａ＝」ｎとして記されている相対的な物理的面積を持つ。ここにｎは任意の単位での物理的面積である。各トランジスタＰ４、Ｐ６、Ｐ６．１の物理的面積は１．０単位で、トランジスタＰ６．０５、Ｐ６．２、およびＰ６．４はそれぞれ０．５、２．０、および４．０の物理的面積を有する。図３のミラーされるトランジスタＰ１、Ｐ２、Ｐ４もＰ６と同じ物理的面積を有するので、それらの物理的面積は１．０単位であることを理解すべきである。それらの付加されたトランジスタＰ６．０５、Ｐ６．１、Ｐ６．２、およびＰ６．４（「Ｐ６．ｎ」）の種々の組合わせで切り替えることにより、０．０から７．５単位までの組合わされた物理的面積をトランジスタＰ６の面積（１．０単位）に０．５単位の増分で付加できる。上記のように、ミラーされるトランジスタの物理的面積の比（たとえば、比（Ｐ６＋Ｐ６．ｎ）／４）はプログラム可能な電流スケーリング回路５１０から線５１１に出るミラーされた電流Ｉ（Ｔ）ＢをＰＴＡＴ電流Ｉ（Ｔ）から、全物理的面積の比に等しい係数Ｂだけ増大させる。