(57)【要約】  本発明はコンデンサ（Ｃ）を測定するシステムに関するものである。電流源（Ｉ2）は、コンデンサ（Ｃ）と並列に電源面（ＶＣ）とアース（ＶＧＮＤ）との間に接続され、電流をコンデンサ（Ｃ）に供給する。電圧レベルシフトは、電源面（ＶＣ）とアース（ＶＧＮＤ）との間でコンデンサ（Ｃ）と並列におよび電流源（Ｉ2）と並列に接続される。電圧レベルシフトは、電子部品（Ｃ）での電圧を検出して、温度に従ってレベルシフトされた出力電圧Ｖoutを発生する。電圧レベルシフトは、電流源（Ｉ1）と直列に接続される抵抗器（Ｒ1）と、抵抗器（Ｒ1）と電流源（Ｉ1）との間に配置される出力ポートとを具える。電流源（Ｉ1）および（Ｉ2）は、互いに逆の温度係数を有しており、電子部品に供給される電流は実質的に一定となる。
2008518227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品のインピーダンスを測定するシステムであって、
前記電子部品（Ｃ）と並列に電源面（ＶＣ）とアース（ＶＧＮＤ）との間に接続され、予め定められた実質的に一定の電流を前記電子部品（Ｃ）に供給する温度補償された電流源（Ｉ）と、
前記電源面（ＶＣ）と前記アース（ＶＧＮＤ）との間で前記電子部品と並列に接続され、前記電子部品（Ｃ）の両端間の電圧を検出するとともに温度に従ってレベルシフトされた出力電圧Ｖoutを印加する温度補償された電圧レベルシフトと
を具えるシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品のインピーダンスを測定するシステムにおいて、前記温度補償された電流源（Ｉ）および前記温度補償された電圧レベルシフトが直列に接続されていることを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電子部品のインピーダンスを測定するシステムにおいて、前記温度補償された電圧レベルシフトが、電流源（Ｉ1）と直列に接続された少なくとも一つの抵抗器（Ｒ1）と、前記少なくとも一つの抵抗器（Ｒ1）と前記電流源（Ｉ1）との間に配置された出力ポートとを具えることを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子部品のインピーダンスを測定するシステムにおいて、前記温度補償された電圧レベルシフトと並列に接続され、前記電流源（Ｉ）により発生した電流と前記電流源（Ｉ1）により発生した電流との間の差の電流を発生する補償回路を具えることを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子部品のインピーダンスを測定するシステムにおいて、前記補償回路がカスコードを具えることを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか一項に記載の電子部品のインピーダンスを測定するシステムにおいて、少なくとも一つの抵抗器（Ｒ1）は、互いに逆の温度係数を有する二つの抵抗器を具えることを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子部品のインピーダンスを測定するシステムにおいて、前記電子部品（Ｃ）がコンデンサを具えることを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子部品のインピーダンスを測定するシステムにおいて、前記電子部品（Ｃ）がエアバッグシステムの蓄積コンデンサを具えることを特徴とするシステム。
【請求項９】
電子部品のインピーダンスを測定するシステムの集積回路設計を行うためのデータを記憶した記憶媒体であって、前記システムが、前記電子部品と並列に電源面（ＶＣ）とアース（ＶＧＮＤ）との間に接続され、予め定められた実質的に一定の電流を前記電子部品（Ｃ）に供給する温度補償された電流源（Ｉ）と、前記電源面（ＶＣ）と前記アース（ＶＧＮＤ）との間で前記電子部品（Ｃ）と並列に接続され、前記電子部品（Ｃ）の両端間の電圧を検出するとともに温度に従ってレベルシフトされた出力電圧Ｖoutを印加する温度補償された電圧レベルシフトとを具える記憶媒体。
【請求項１０】
電子部品のインピーダンスを測定する方法であって、温度補償された電流源（Ｉ）を前記電子部品（Ｃ）と並列に電源面（ＶＣ）とアース（ＶＧＮＤ）との間に接続することにより、予め定められた実質的に一定の電流を前記電子部品（Ｃ）に供給し、前記電子部品（Ｃ）の両端間の電圧を検出し、温度補償された電圧レベルシフトを前記電源面（ＶＣ）と前記アース（ＶＧＮＤ）との間で前記電子部品（Ｃ）と並列に接続することにより、温度に従ってレベルシフトされた出力電圧Ｖoutを印加する方法。
【請求項１１】
電子部品のインピーダンスを測定するシステムであって、前記電子部品（Ｃ）と並列に電源面（ＶＣ）とアース（ＶＧＮＤ）との間に接続され、電流を前記電子部品（Ｃ）に供給する電流源（Ｉ2）と、前記電源面（ＶＣ）と前記アース（ＶＧＮＤ）との間で前記電子部品（Ｃ）と並列におよび前記電流源（Ｉ2）と並列に接続され、前記電子部品（Ｃ）の両端間の電圧を検出するとともに温度に従ってレベルシフトされた出力電圧Ｖoutを印加する電圧レベルシフトとを具え、前記電圧レベルシフトは、電流源（Ｉ1）と直列に接続される少なくとも一つの抵抗器（Ｒ1）と、前記少なくとも一つの抵抗器（Ｒ1）と前記電流源（Ｉ1）との間に配置される出力ポートとを具え、前記電流源（Ｉ1）および（Ｉ2）は、互いに逆の温度係数を有し、前記電子部品に供給される電流が実質的に一定となるシステム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電子部品のインピーダンスを測定するシステムにおいて、前記電圧レベルシフトが、基準抵抗器（ＲＲＥＦ1）の抵抗および前記基準抵抗器（ＲＲＥＦ1）での基準電圧ＶＲＥＦ1に依存する電流を供給するＶ−Ｉコンバータを具えることを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電子部品のインピーダンスを測定するシステムにおいて、前記Ｖ−Ｉコンバータが，トランジスタと、当該トランジスタのベースに接続される増幅器とを具えることを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の電子部品のインピーダンスを測定するシステムにおいて、前記電流源（Ｉ2）がＶ−Ｉコンバータを具えてなることを特徴とするシステム。
【請求項１５】
請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の電子部品のインピーダンスを測定するシステムにおいて、前記出力ポート、スタート基準電圧源（ＶＲＥＦ3）およびカウンタと通信し、前記出力電圧Ｖoutとスタート基準電圧を比較するとともに比較結果を発生し、当該比較結果が合致を示す場合はそれに従って信号を前記カウンタに供給するスタートコンパレータ（ＣＯ1）と、前記出力ポート、ストップ基準電圧源（ＶＲＥＦ4）および前記カウンタと通信し、前記出力電圧Ｖoutとストップ基準電圧を比較するとともに比較結果を発生し、当該比較結果が合致を示す場合はそれに従って信号を前記カウンタに供給するストップコンパレータ（ＣＯ2）とを具えることを特徴とするシステム。
【請求項１６】
請求項１５に記載の電子部品のインピーダンスを測定するシステムにおいて、前記カウンタの起動と停止との間の時間間隔を決定するために前記カウンタと通信するデジタル時計を具えることを特徴とするシステム。
【請求項１７】
請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の電子部品のインピーダンスを測定するシステムにおいて、前記電流源（Ｉ2）がＰＴＡＴ電流源を具えることを特徴とするシステム。
【請求項１８】
請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の電子部品のインピーダンスを測定するシステムにおいて、前記電子部品（Ｃ）がコンデンサを具えることを特徴とするシステム。
【請求項１９】
請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の電子部品のインピーダンスを測定するシステムにおいて、前記電子部品（Ｃ）がエアバッグシステムの蓄積コンデンサを具えることを特徴とするシステム。
【請求項２０】
電子部品のインピーダンスを測定するシステムの集積回路設計を行うためのデータを記憶した記憶媒体であって、前記システムが、前記電子部品（Ｃ）と並列に電源面（ＶＣ）とアース（ＶＧＮＤ）との間で接続され、電流を前記電子部品（Ｃ）に供給する電流源（Ｉ2）と、前記電源面（ＶＣ）と前記アース（ＶＧＮＤ）との間で前記電子部品（Ｃ）と並列におよび前記電流源（Ｉ2）と並列に接続され、前記電子部品（Ｃ）での電圧を検出するとともに温度に従ってレベルシフトされた出力電圧Ｖoutを印加する電圧レベルシフトとを具え、当該電圧レベルシフトが、電流源（Ｉ1）と直列に接続される少なくとも一つの抵抗器（Ｒ1）と、前記少なくとも一つの抵抗器（Ｒ1）と前記電流源（Ｉ1）との間に配置された出力ポートとを具え、前記電流源（Ｉ1）および（Ｉ2）が、互いに逆の温度係数を有し、前記電子部品に供給される電流が実質的に一定となる記憶媒体。
【請求項２１】
電子部品のインピーダンスを測定する方法であって、電流源（Ｉ2）を前記電子部品と並列に電源面（ＶＣ）とアース（ＶＧＮＤ）との間で接続することにより、電流を前記電子部品（Ｃ）に供給し、前記電子部品（Ｃ）の両端間の電圧を検出し、電圧レベルシフトを前記供給平面（ＶＣ）と前記アース（ＶＧＮＤ）との間で前記電子部品（Ｃ）と並列におよび前記電流源（Ｉ2）と並列に接続することにより、温度に従ってレベルシフトされた出力電圧Ｖoutを印加し、前記電圧レベルシフトが、電流源（Ｉ1）と直列に接続される少なくとも一つの抵抗器（Ｒ1）と、少なくとも一つの抵抗器（Ｒ1）と前記電流源（Ｉ1）との間に配置される出力ポートとを具え、前記電流源（Ｉ1）および（Ｉ2）が、互いに逆の温度係数を有し、前記電子部品に供給される電流が実質的に一定となる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアバッグの安全システムに関するものであり、特に、エアバッグ起爆装置を点火するために使用するコンデンサを診断するための回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エアバッグは、自動車両に一般的なものであり、衝突時の乗員の安全性を向上する。事実、現今のエアバッグは、最新モデルの自動車両では、ほとんどではないが、その多くにおいて、標準装備となっている。エアバッグは、一般的に重要な場所、例えば、車両のステアリングホイールに設置され、事故の際に乗員の被害を低減することを目的とする。エアバッグシステムは、事故の際に確実に起動しなければならない。そのためには、少なくとも一つの蓄積コンデンサが、エアバッグ起爆装置を点火するために必要なエネルギーを蓄積するために備えられる。これらの安全システムの高信頼な動作を保証するために、蓄積コンデンサは、例えば、車両をスタートさせる前のイグニッションキーを回す時または所定の間隔で診断する。
【０００３】
エアバッグシステムの操作性をモニタするシステムは、公知技術であり、例えば、シューマッハ（Schumacher）等の２００２年１１月２６日発行の米国特許第６４８６５６６号明細書、および、ベラウ（Belau）等の２００２年９月１０日発行の米国特許第６４４８７８４号明細書において開示されている。
【０００４】
回路を測定する電流コンデンサにおける電圧レベルシフトは、二つの抵抗器を有する分圧器を使用して行う。この種の回路における第１の課題は、抵抗器のうちの一つでの電圧レベルシフトが一定ではなく、コンデンサでの電圧に依存するという点である。他の不利な点は、抵抗器を流れる電流が、抵抗器の温度依存性によって、温度に依存するという点である。この課題に対する一の解決策は、十分に大きな抵抗を有する抵抗器を設け、温度依存性を最小化することである。しかしながら、十分に大きな抵抗を有する抵抗器を設けるために、実質的により大きな面積を抵抗器に割くことになる。
【０００５】
以上のことから、正確な温度非依存性の電流と、より小さい面積を使用する正確な温度非依存性の電圧レベルシフトとを印加することができるコンデンサを測定する回路を提供する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の目的は、正確な温度非依存性の電流と、正確な温度非依存性の電圧レベルシフトとを印加することができる、インピーダンスを診断するシステムを提供することである。
【０００７】
更なる本発明の目的は、正確な温度非依存性の電流と、小さい面積を使用する正確な温度非依存性の電圧レベルシフトとを印加することができる、インピーダンスを診断するシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、電子部品のインピーダンスを測定するシステムであって、電子部品と並列に電源面ＶＣとアースとの間に接続され、予め定められた実質的に一定の電流を電子部品に供給する温度補償された電流源Ｉと、電源面ＶＣとアースとの間で電子部品に並列に接続され、電子部品での電圧を検出するとともに温度に従ってレベルシフトされた出力電圧Ｖoutを印加する温度補償された電圧レベルシフトとを具えるシステムを提供する。
【０００９】
本発明の態様によれば、電子部品のインピーダンスを測定するシステムの集積回路設計を行うためのデータを記憶する記憶媒体であって、このシステムは、電子部品と並列に電源面ＶＣとアースとの間に接続され、予め定められた実質的に一定の電流を電子部品に供給する温度補償された電流源Ｉと、電源面ＶＣとアースとの間で電子部品に並列に接続され、電子部品での電圧を検出するとともに温度に従ってレベルシフトされた出力電圧Ｖoutを印加する温度補償された電圧レベルシフトとを具えるシステムを提供する。
【００１０】
本発明によれば、電子部品のインピーダンスを測定する方法であって、温度補償された電流源Ｉを電子部品と並列に電源面ＶＣとアースとの間に接続することにより、予め定められた実質的に一定の電流を電子部品に供給し、電子部品の両端間の電圧を検出し、温度補償された電圧レベルシフトを電源面ＶＣとアースとの間で電子部品に並列に接続することにより、温度に従ってレベルシフトされた出力電圧Ｖoutを印加する方法を更に提供する。
【００１１】
本発明によれば、電子部品のインピーダンスを測定するシステムであって、電子部品と並列に電源面ＶＣとアースとの間に接続され、電流を電子部品に供給する電流源Ｉ2、と、電源面ＶＣとアースとの間で電子部品と並列におよび電流源Ｉ2と並列に接続され、電子部品の両端間の電圧を検出するとともに温度に従ってレベルシフトされた出力電圧Ｖoutを印加する電圧レベルシフトとを具え、この電圧レベルシフトは、電流源Ｉ1と直列に接続される少なくとも一つの抵抗器Ｒ1と、少なくとも一つの抵抗器Ｒ1と電流源Ｉ1との間で配置される出力ポートとを具え、電流源Ｉ1およびＩ2は、互いに逆の温度係数を有し、電子部品に供給される電流が実質的に一定となるシステムを更に提供する。
【００１２】
本発明の態様によれば、電子部品のインピーダンスを測定するシステムの集積回路設計を行うためのデータを記憶する記憶媒体であって、このシステムは、電子部品と並列に電源面ＶＣとアースとの間に接続され、電流を電子部品に供給する電流源Ｉ2と、電源面ＶＣとアースとの間で電子部品と並列におよび電流源Ｉ2と並列に接続され、電子部品での電圧を検出するとともに温度に従ってレベルシフトされた出力電圧Ｖoutを印加する電圧レベルシフトとを具え、この電圧レベルシフトは、電流源Ｉ1と直列に接続される少なくとも一つの抵抗器Ｒ1と、少なくとも一つの抵抗器Ｒ1と電流源Ｉ1との間で配置される出力ポートとを具え、電流源Ｉ1およびＩ2は、互いに逆の温度係数を有し、電子部品に供給される電流が実質的に一定となる記憶媒体を提供する。
【００１３】
本発明によれば、電子部品のインピーダンスを測定する方法であって、電流源Ｉ2を電子部品と並列に電源面ＶＣとアースとの間に接続することにより、電流を電子部品に供給し、電子部品の両端間の電圧を検出し、電圧レベルシフトを電源面ＶＣとアースとの間で電子部品と並列におよび電流源Ｉ2と並列に接続することにより、温度に従ってレベルシフトされた出力電圧Ｖoutを印加し、この電圧レベルシフトは、電流源Ｉ1と直列に接続される少なくとも一つの抵抗器Ｒ1と、少なくとも一つの抵抗器Ｒ1と電流源Ｉ1との間で配置される出力ポートとを具え、電流源Ｉ1およびＩ2は、互いに逆の温度係数を有し、電子部品に印加される電流が実質的に一定となる方法を更に提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の各種実施形態を、コンデンサの測定と合わせて説明する。当業者に明らかなように、全ての回路は他の電子部品のインピーダンスを測定するのにも拡張可能である。
【００１５】
コンデンサは、例えば、エアバッグ安全システムにおいてエアバッグの起爆装置に点火するために必要なエネルギーを蓄積するために用いられる。これらの安全システムの信頼性の高い動作を保証するために、コンデンサを診断する。コンデンサの静電容量は、例えば、図１ａに示す回路を使用して測定される。電流ＩはコンデンサＣから流れ、図１ｂに示すように、時間とともに電圧は減少する。一定の電圧降下ΔＶ間の時間間隔Δｔを測定することによって、または、一定の時間間隔Δｔ間の電圧降下ΔＶを測定することによって、静電容量は、次のように決定される。
Ｃ＝ＩΔｔ／ΔＶ                                                                             （１）
【００１６】
静電容量は電圧に依存しているので、静電容量を動作電圧で測定する必要があり、この動作電圧はエアバッグシステムではほぼ２０Ｖである。従って、電圧レベルシフトを容易に処理するために電圧を供給電圧の範囲内に減少する必要がある。電圧レベルシフトＶLSは、図２ａに示すように電流源Ｉと直列に、または、図２ｂに示すよう並列に配置される。
【００１７】
電圧レベルシフトを、コンデンサを測定する回路内に実現する従来の方法を図３に示す。電流源ＩはコンデンサＣを放電する。適切に決められた勾配を生じるためには、電流源Ｉが温度およびプロセスに依存しないことが望ましい。電圧レベルシフトは、出力電圧Ｖoutを供給電圧の範囲内にシフトするための抵抗器Ｒ1およびＲ2を具える分圧器を使用して行う。第１の問題は、抵抗器Ｒ1での電圧レベルシフトが一定でなく、コンデンサＣでの電圧ＶＣに依存するということである。別のより重要な問題は、抵抗器が温度に依存するために、抵抗器を流れる電流が温度に依存することである。十分に大きい抵抗器を配置することで、温度依存性を最小にするが、実質的により大きな面積が抵抗器に費やされる。
【００１８】
図４に、本発明による定常電圧レベルシフトを有するコンデンサ測定回路１００を示す。この場合も、電流源ＩはコンデンサＣを放電する。電圧レベルシフトは抵抗器Ｒ1および電流源Ｉ1を使用して行う。電流Ｉ1は、例えばバンドギャップリファレンス回路を使用することにより生じる基準電圧ＶＲＥＦと、抵抗器Ｒ1と整合する基準抵抗器ＲＲＥＦとによって電流源Ｉ1は決まっており、以下の式
Ｉ1＝ＶＲＥＦ／ＲＲＥＦ                                                                           （２）
で与えられ、抵抗器Ｒ1での電圧レベルシフトは温度およびプロセスに依存しなくなる。しかしながら、電流Ｉ1は、抵抗器Ｒ1の温度依存性に影響を受けてコンデンサＣから流れる。従って、電流Ｉ1は十分に小さく、抵抗器Ｒ1の抵抗は十分に大きい必要があるため、大きな面積が割かれることになる。
【００１９】
本発明によるコンデンサを測定する回路の第２の実施形態２００を表す図５に示すように、電流源Ｉを定常電圧レベルシフトと直列に配置することによって、正確な電圧レベルシフトは、正確な電流源と組み合わされている。破線で囲んで示される回路は、電流Ｉと電流Ｉ1との間の差電流Ｉ2を測定する。差電流Ｉ2はコンデンサＣから流れて、コンデンサから流れる全電流は電流Ｉに等しくなる。電圧レベルシフトは、抵抗器Ｒ1および電流源Ｉ1を使用して行う。基準電圧ＶＲＥＦおよび、抵抗器Ｒ1と整合する基準抵抗器ＲＲＥＦ、からＩ1を導き出すことにより、温度およびプロセスに依存しない正確な電圧レベルシフトが抵抗器Ｒ1で生じる。従って、コンデンサを測定する回路２００は、温度およびプロセスに依存しない正確な電流と組み合わせた温度およびプロセスに依存しない正確な電圧レベルシフトを印加する。
【００２０】
図５の破線で囲まれて示される回路は、例えば、本発明によるコンデンサを測定する回路の第３の実施形態３００を表す図６に示すように、カスコードＭ1を使用することにより実現される。カスコードＭ1は、電源Ｉ1の周辺の電流源Ｉ1によって用いられない正確な電流の一部をコンデンサＣに導く。変動電流源Ｉ1の実現に伴っていくつかの問題が生じることと、出力Ｖoutの信号の揺れを制限しながら、直列に接続した二つの電流源Ｉ1およびＩに適切にバイアスをかけるためのヘッドルームが必要であることとが知られている。
【００２１】
図７ａに、本発明によるコンデンサを測定する回路の第４の実施形態４００を示す。ここで、電流源Ｉ1およびＩ2は、並列接続するとともにアースに接続している。電圧レベルシフトは、抵抗器Ｒ1と、基準電圧ＶＲＥＦおよび基準抵抗器ＲＲＥＦで再び決まる電流源Ｉ1とを使用して再び行う。電流源Ｉ2は、電流源Ｉ1の温度依存性を補償する。例えば、抵抗器Ｒ1およびＲＲＥＦの温度係数が正であり、電流源Ｉ1の温度係数が負である場合、電流源Ｉ2の温度係数は正となるように設計される。従って、コンデンサを測定する回路４００は、温度およびプロセスに依存しない正確な電流源と組み合わせた温度およびプロセスに依存しない正確な電圧レベルシフトを印加する。更に、電流源Ｉ2が接地することにより、所望のヘッドルームを減少させ、出力Ｖoutの信号のより大きい揺れを許容する。
【００２２】
図８ａは、図７ａに示すコンデンサ測定回路４００の本発明による完全なシステムの実現５００を示す。電圧レベルシフトは、抵抗器Ｒ1と、基準電圧ＶＲＥＦ1を抵抗器ＲＲＥＦに流れる電流に変換するＶ−Ｉコンバータを具える電流源とを使用して行う。Ｖ−Ｉコンバータは、増幅器Ａ1、トランジスタＭ1、抵抗器ＲＲＥＦおよびコンデンサＣ1を具える。ＶーＩコンバータの代わりに、カスコードを、カスコードのゲートを駆動する基準電圧での同様のトランジスタの使用を補償するカスコードのゲート・ソース間電圧と共に使用する。しかしながら、この代替案はあまり正確でない。増幅器Ａ1およびトランジスタＭ1を回るフィードバックループは，抵抗器ＲＲＥＦでの電圧を制御して基準電圧ＶＲＥＦ1に等しくし、抵抗器ＲＲＥＦおよび基準電圧ＶＲＥＦ1によって決まる電流を生じる。この電流は、測定されるコンデンサＣからトランジスタＭ1および抵抗器Ｒ1を経て流れる。このように、抵抗器Ｒ1で正確ｎｉレベルシフトした電圧は、基準電圧ＶＲＥＦ1および抵抗器Ｒ1とＲＲＥＦとの比により求まる。コンデンサＣ1は、Ｖ−Ｉコンバータの周波数補償のために必要である。電流Ｉ2は、増幅器Ａ2、トランジスタＭ2、抵抗器Ｒ2およびコンデンサＣ2を具える同様のＶーＩコンバータを使用することにより生じ、電流Ｉ2は基準電圧ＶＲＥＦ1および抵抗器Ｒ2により決まる。トランジスタＭ1のドレインによりレベルシフトした電圧は、コンパレータＣＯ1およびＣＯ2によりモニタされる。レベルシフトした電圧が基準電圧ＶＲＥＦ3を越えるとき、カウンタが起動し、レベルシフトした電圧が基準電圧ＶＲＥＦ4を越えるとき、カウンタは停止し、コンデンサＣのコンデンサ値に比例したn-ビットのデジタル出力を生じるとともに、デジタル時計電圧ＶＣＫにより決まる時間間隔をもたらす。
【００２３】
電流を温度補償する必要がある。正の温度係数を有する抵抗器と負の温度係数を有する抵抗器とを利用するとき、温度補償は、図８ａに示す各抵抗器に対して正の温度係数を有する抵抗器と負の温度係数を有する抵抗器とを組み合わせて使用することにより達成される。十分な精度を得るために、抵抗器Ｒ2を調整して、抵抗器の絶対値幅を補償する。あるいは、温度補償は、抵抗器Ｒ1および基準抵抗器ＲＲＥＦに対して単一の抵抗器を使用するとともに抵抗器Ｒ2に対して組み合わせ抵抗器だけを使用することにより実現され、電流Ｉ1の温度変化は電流Ｉ2により補償される。トランジスタＭ1およびＭ2は、例えば、コンデンサＣの両端間の高電圧のために高電圧のＤＭＯＳトランジスタとして実現される。さらに、回路が使用されず電流源Ｉ1の電源が入っていないときには、コンパレータＣＯ1およびＣＯ2の入力を防止する。この防止は、例えば、トランジスタＭ1の流出とコンパレータ入力との間のスイッチと、コンパレータＣＯ1およびＣＯ2の２つの負の入力とアースとの間で接続されるクランプ装置とを使用することにより実装される。
【００２４】
あるいは、図７ａに示す電流源Ｉ2を、図７ｂに示す電流源Ｉ-Ｉ1と交換する。また、電流Ｉ1はバンドギャップ電圧に基づく電圧を使用することにより生じ、Ｒ1に類似した抵抗器にはＲ1から電流を取り出し、Ｒ1で正確な電圧のレベルシフトを生じる。しかしながら、第２の電流源は、単純に温度に依存しない定電流ＩからＩ1を減算することにより求まる。その結果、コンデンサＣから流れる電流は定電流Ｉと同一となる。
【００２５】
図８ｂに、図７ｂに示す回路を図８ａに示すシステムの実現に組み込んだものを示す。この回路は、図８ａに示す回路と類似している。しかしながら、電流Ｉのコピーは、Ｍ11を使用することにより生じる。その後、Ｉ1のコピーは、Ｍ12およびＭ13を用いた定電流Ｉから減算される。したがって、Ｍ2を流れる電流はＩ-Ｉ1に等しい。Ｉ-Ｉ1とＩ1の両方がコンデンサＣから流れるので、Ｃから流れる全電流は定電流Ｉである。抵抗器Ｒ2を取り除くとともに正の温度係数を有する抵抗器と負の温度係数を有する抵抗器とを組み合わせて使用することにより、電流Ｉは正確になり、温度に依存しない。
【００２６】
正の温度係数を有する抵抗器のみが利用できる場合、本発明による図９に示すようなシステム６００を使用する。この回路は、抵抗器Ｒ3およびＲ4を除いて図８ａに示す回路と同一である。Ｒ4の温度係数を他の抵抗器の温度係数より確実に大きくすることにより、抵抗器Ｒ2の両端の電圧は温度の上昇とともに増加し、抵抗の増加を補償して、温度に依存しない電流となる。電流Ｉ1の温度変化を補償するために、電流源Ｉ2は、過度に補償される。
【００２７】
電流源Ｉ2の別の実現は、本発明による図１０に示すシステム７００において実現される。ここで、電流源Ｉ2は、トランジスタＱ2、Ｑ3、Ｍ2、Ｍ3および抵抗器Ｒ2を備えるＰＴＡＴ電流源を使用することにより生じる。ＰＴＡＴ源のバイアス電流は、トランジスタＱ1によって反映される。ＰＴＡＴ電流源は、抵抗器Ｒ2両端間の絶対温度に比例した電圧を発生する。この電圧の温度変化は、抵抗器Ｒ2の温度変化を補償し、温度に実質的に反応しない電流Ｉ2を生じる。更に、２つの異なる正の温度係数を有する抵抗器を組み合わせたものを、抵抗器Ｒ2の代わりに使用することにより調整することができ、これはまた、電流Ｉ1の温度変化の補償をもたらす。
【００２８】
本発明の多数のその他実施形態は、当業者にとって明らかであり、添付の特許請求の範囲に記載の本発明の意図および範囲から逸脱することはない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１ａ】図１ａは、コンデンサの検査を概略的に例示する簡略回路図である。
【図１ｂ】図１ｂは、時間の関数のキャパシタ電圧を概略的に例示する簡略図である。
【図２ａ】図２ａは、電流源と直列の電圧レベルシフトを有するコンデンサの検査を概略的に例示する簡略回路図である。
【図２ｂ】図２ｂは、電流源と並列の電圧レベルシフトを有するコンデンサの検査を概略的に例示する簡略回路図である。
【図３】図３は、電圧レベルシフトを有する従来のコンデンサの検査を概略的に例示する簡略回路図である。
【図４】図４は、本発明による定常電圧レベルシフトを有するコンデンサの検査を概略的に例示する簡略回路図である。
【図５】図５は、本発明による定常電圧レベルシフトと直列の電流源を有するコンデンサの検査を概略的に例示する簡略回路図である。
【図６】図６は、本発明による、カスコードトランジスタを使用する定常電圧レベルシフトと直列の電流源を有するコンデンサの検査を概略的に例示する簡略回路図である。
【図７ａ】図７ａは、本発明による定常電圧レベルシフトと並列の電流源を有するコンデンサの検査を概略的に例示する簡略回路図である。
【図７ｂ】図７ｂは、図７ａに示すものに替わる本発明によるコンデンサの検査を概略的に例示する簡略回路図である。
【図８ａ】図８ａは、本発明によるコンデンサ計測系を概略的に例示する簡略回路図である。
【図８ｂ】図８ｂは、本発明による、図７ｂに示す回路を実施する他のコンデンサ計測系を概略的に例示する簡略回路図である。
【図９】図９は、本発明によるもう一つのコンデンサ計測系を概略的に例示する簡略回路図である。
【図１０】図１０は、本発明による更にもう一つのコンデンサ計測系を概略的に例示する簡略回路図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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