(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、
検知コンデンサを備えるセンサと、
前記センサから信号を受信するように構成される検知回路と、
前記センサ及び前記検知回路に結合される、少なくとも１つのボンディングワイヤ及び少なくとも１つのスイッチと、
前記少なくとも１つのスイッチに結合されると共に、該少なくとも１つのスイッチを制御して、前記少なくとも１つのボンディングワイヤのボンディング寄生容量を、前記センサの検知容量から分離するように構成される、少なくとも１つの制御信号と、
を備え、
前記容量型センサは、結合された第１のコンデンサ及び第２のコンデンサを備え、
前記少なくとも１つのスイッチは、第１のスイッチセットと、第２のスイッチセットとを備え、
前記第１のスイッチセットは、第１のボンディングワイヤ、及び前記第１のコンデンサの第１の導体に結合される第１のスイッチと、第２のボンディングワイヤ、及び前記第２のコンデンサの第２の導体に結合される第２のスイッチとを備える、システム。
【請求項２】
前記第２のスイッチセットは、前記第２のボンディングワイヤ、及び前記第１のコンデンサの前記第１の導体に結合される第３のスイッチと、前記第１のボンディングワイヤ、及び前記第２のコンデンサの前記第２の導体に結合される第４のスイッチとを備え、前記容量型センサの前記第１のコンデンサ及び前記第２のコンデンサは直列に結合される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
システムであって、
検知コンデンサを備えるセンサと、
前記センサから信号を受信するように構成される検知回路と、
前記センサ及び前記検知回路に結合される、少なくとも１つのボンディングワイヤ及び少なくとも１つのスイッチと、
前記少なくとも１つのスイッチに結合されると共に、該少なくとも１つのスイッチを制御して、前記少なくとも１つのボンディングワイヤのボンディング寄生容量を、前記センサの検知容量から分離するように構成される、少なくとも１つの制御信号と、
を備え、
前記検知回路は、第１の回路と、第２の回路とを備え、該第１の回路は、前記少なくとも１つのボンディングワイヤ及び前記第２の回路に結合され、
前記少なくとも１つのスイッチは、第１のスイッチセット及び第２のスイッチセットを備え、
前記第１のスイッチセットは、第１のスイッチと、第２のスイッチとを備え、該第１のスイッチは、前記第１の回路の第１の出力、及び前記第２の回路の第１の入力に結合され、前記第２のスイッチは、前記第１の回路の第２の出力、及び前記第２の回路の第２の入力に結合される、システム。
【請求項４】
前記第２のスイッチセットは、第３のスイッチと、第４のスイッチとを備え、該第３のスイッチは、前記第１の回路の前記第１の出力、及び前記第２の回路の前記第２の入力に結合され、前記第４のスイッチは、前記第１の回路の前記第２の出力、及び前記第２の回路の前記第１の入力に結合される、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つの制御信号は、前記第１のスイッチセットに結合される第１の制御信号と、前記第２のスイッチセットに結合される第２の制御信号とを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１の制御信号は、前記第１のスイッチセットを第１の状態に制御するように構成され、前記第２の制御信号は、前記第２のスイッチセットを第２の状態に制御するように構成され、前記第１の状態は前記第２の状態の逆である、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１の制御信号と前記第２の制御信号との間の位相関係によって、前記センサと前記検知回路との間のオフセット電圧、及び前記ボンディング寄生容量のうちの１つ又は複数が除去される、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記少なくとも１つのスイッチは、少なくとも１つのトランジスタを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
システムであって、
検知コンデンサを備えるセンサと、
前記センサから信号を受信するように構成される検知回路と、
前記センサ及び前記検知回路に結合される、少なくとも１つのボンディングワイヤ及び少なくとも１つのスイッチと、
前記少なくとも１つのスイッチに結合されると共に、該少なくとも１つのスイッチを制御して、前記少なくとも１つのボンディングワイヤのボンディング寄生容量を、前記センサの検知容量から分離するように構成される、少なくとも１つの制御信号と、
を備え、
前記少なくとも１つのスイッチは、複数の固定電極間に位置決めされる可動ビームを備える中継器を備える、システム。
【請求項１０】
前記センサを備える第１のダイと、
前記検知回路を備える第２のダイと、
を備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ボンディング寄生容量を前記検知容量から分離することは、周波数領域分離である請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書における開示は、包括的には微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）製品に関する。詳細には、本開示はＭＥＭＳ製品において低周波エラーを除去するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）製品は、２つのチップを組み合わせて単一の集積パッケージにする。この２チップパッケージング手法は、たとえば、ＭＥＭＳ装置又はＭＥＭＳ構造（機構）を備える１つのチップと、関連電子機器を備える１つのチップとを備え、これらの２つのチップが１つの単一パッケージに含まれる。ＭＥＭＳ及び電子機器のそれぞれを備えるこれらの２つのダイは、ワイヤボンディングを介して接続される。２チップ手法を行う理由には、２つの構成要素（ＭＥＭＳ及び電子機器）をモノリシックに集積することが困難であること、並びに最適な全収率を得るためにＭＥＭＳ装置及び電子機器を別個に最適化することが可能であることが含まれる。
【０００３】
図１は、従来技術による、従来のＭＥＭＳ装置１００のブロック回路図を示している。この従来のＭＥＭＳ装置１００は、関連電子機器１２０（たとえば電子機器ダイ）に接続されているＭＥＭＳ１１０（たとえばＭＥＭＳダイ）を備える。ＭＥＭＳ１１０は容量型加速度計であり、容量型加速度計では、加速の結果、可動質量の偏位が生じる。また、パッケージが受ける偏位の結果、ＭＥＭＳ１１０における容量変化が生じ、該容量変化を電子機器１２０によって検知することができる。ＭＥＭＳ１１０の検知コンデンサＣ＿Ｓ１及びＣ＿Ｓ２は、受ける加速に従って変化し、それによって電子機器によって測定される信号に変化が引き起こされる。ＭＥＭＳ１１０を電子機器１２０に接続するボンディングワイヤ１３０は、検知コンデンサＣ＿Ｓ１及びＣ＿Ｓ２と並列にモデリングされる寄生容量Ｃ＿ＰＢｌ及びＣ＿ＰＢ２を形成する。ボンディングワイヤ１３０が自身の位置を変えず、且つボンディングワイヤ１３０間の誘電体が一定のままである場合、ボンディングワイヤ１３０は、検知コンデンサに一定の静電容量のみを加える。これによって、システム１００内にオフセットが生じ、従来システムは、システムの出力信号から一定値を減算することによってこのオフセットに関して較正を行う。
【０００４】
しかしながら、温度変化及びシステム老朽化の結果として、ボンディングワイヤの距離又はボンディングワイヤ間の誘電体において変化が生じることによって、正確なシステム較正が困難になり得る。検知コンデンサＣ＿Ｓ１及びＣ＿Ｓ２と並列に接続されている寄生容量Ｃ＿ＰＢ１及びＣ＿ＰＢ２によって、従来システムにおいて、温度変動及び老朽化の結果生じるボンディング寄生容量（parasitic bond capacitance）Ｃ＿ＰＢｌ及びＣ＿ＰＢ２におけるオフセットドリフトを適切に補償又は較正することが困難になる。たとえば、成形されたパッケージ内のボンディングワイヤの距離は、成形されたシステム質量の熱膨張係数に起因して変化し、距離におけるこれらの変化によって、寄生容量Ｃ＿ＰＢ１及びＣ＿ＰＢ２に変化が引き起こされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ボンディングワイヤがいずれの方向に偏位するかを予測することは不可能であるため、従来のＭＥＭＳシステムは、これらの寄生容量の変化を補償することができない。さらに、ボンディングワイヤ間の誘電体の変化（たとえば湿度に起因する）によっても、寄生容量Ｃ＿ＰＢ１及びＣ＿ＰＢ２における変化が引き起こされる。ボンディングワイヤ間の誘電体の変化に起因する補償されていない変動オフセットは、ＭＥＭＳの新たな用途（たとえば、自動車のヒルホールド制御、自動車の警報等）に対する主要な障害となり得る。したがって、電子機器ダイへのＭＥＭＳダイの結合又は接続を制御して、ＭＥＭＳダイの出力においてボンディングワイヤによって引き起こされるエラーを消去又は除去するシステム及び方法に対する需要が存在している。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
参照による援用
本明細書で言及する各特許、特許出願、及び／又は刊行物は、各個々の特許、特許出願及び／又は刊行物が参照により援用されているように具体的に且つ個々に示されているのと同程度に、その全体が参照により本明細書に援用される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】従来技術による、典型的なＭＥＭＳシステムのブロック回路図である。
【図２】一実施形態による、チョッピングシステムを含む電子システムのブロック図である。
【図３】一実施形態による、チョッピングシステムのスイッチの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
電子システムにおける低周波エラーを除去するためのシステム及び方法を以下に説明する。本システム及び本方法は、本明細書において集合的にチョッピングシステムと呼ばれ、１つ又は複数のスイッチに結合される第１の回路を備える。１つ又は複数のボンディングワイヤがスイッチ及び第２の回路に結合される。制御信号がスイッチに結合され、該制御信号は、第１の回路の、第２の回路への結合をスイッチを介して制御して、第１の回路の出力における、ボンディングワイヤによって引き起こされるエラーを除去するように構成される。
【０００９】
より詳細には、以下に説明するチョッピングシステムは、ＭＥＭＳを備える電子システムにおける低周波エラーを除去する。チョッピングシステムは、検知コンデンサを備えるセンサと、該センサから信号を受信するように構成される検知回路とを備える。１つ又は複数のスイッチがセンサに結合される。１つ又は複数のボンディングワイヤが、検知回路及びそれぞれ個々のスイッチに結合される。制御信号がスイッチ（複数可）に結合され、該制御信号はスイッチ（複数可）を制御して、センサと検知回路との間のボンディングの結果生じるセンサ出力におけるエラーを除去するように構成される。エラーは、たとえば、ボンディング寄生容量及びオフセット電圧を含むが、これらに限定されない。
【００１０】
本明細書に記載のチョッピングシステムは、ＭＥＭＳの正確な較正を可能にする。チョッピングシステムは、変動オフセット及びボンディング寄生容量の効果を取り除き、それによって温度変化及び老朽化の結果生じるボンディング寄生容量におけるオフセットドリフトを適切に補償又は較正することを可能にする。ボンディングワイヤ間の誘電体の変化に起因する効果を消去することによって、これをＭＥＭＳの新たな用途に対する障害として効果的に取り除くことができる。
【００１１】
以下の説明において、チョッピングシステムの実施形態の完全な理解を提供すると共に、該チョッピングシステムに関する説明を可能にするために、多数の特定の詳細が紹介される。しかしながら、当業者であれば、これらの実施形態を、特定の詳細のうちの１つ若しくは複数を用いずに、又は他の構成要素、システム等を用いて実行することができることを認識するであろう。他の例において、チョッピングシステムの開示される実施形態の態様を曖昧にしないようにするために、既知の構造若しくは動作については図示されていないか、又は詳細に説明されていない。
【００１２】
図２は、一実施形態による、チョッピングシステムを備える電子システム２００のブロック図である。電子システム２００は、本明細書において「ＭＥＭＳ」と呼ばれ、ＭＥＭＳセンサ２１０又はＭＥＭＳ構成要素と、センサ電子機器２２０とを備える。一実施形態のＭＥＭＳセンサ２１０は、センサ電子機器２２０のダイとは別個のダイ上にある。代替的な実施形態では、ＭＥＭＳセンサはセンサ電子機器と同じダイ上に集積されてもよい。ＭＥＭＳセンサ２１０は、直列に結合又は接続されている検知コンデンサＣ＿Ｓ１及びＣ＿Ｓ２を備える容量型加速度計である。検知コンデンサＣ＿Ｓ１及びＣ＿Ｓ２は受ける加速に従って変化し（たとえば、加速の結果、可動質量の偏位が生じる）、それによって電子機器によって測定される信号に変化が引き起こされる。したがって、ＭＥＭＳセンサ２１０は、容量変化を介して、パッケージが受ける偏位を検知するように機能し、該容量変化はセンサ電子機器によって検知される。
【００１３】
ボンディングワイヤ２３０（ボンディングワイヤ２３２、２３１、２３３を含む）はＭＥＭＳセンサ２１０をセンサ電子機器２２０に結合又は接続する。ＭＥＭＳセンサ２１０をセンサ電子機器２２０に接続するボンディングワイヤ２３０は、寄生容量Ｃ＿ＰＢ１及びＣ＿ＰＢ２を形成する。寄生容量Ｃ＿ＰＢ１及びＣ＿ＰＢ２は検知コンデンサＣ＿Ｓ１及びＣ＿Ｓ２と並列にモデリングされる。
【００１４】
ボンディングワイヤ２３０は、ＭＥＭＳセンサ２１０を１つ又は複数のスイッチと共にセンサ電子機器２２０に結合する。一実施形態のスイッチは、第１のスイッチセットと、第２のスイッチセットとを備える。第１のスイッチセットは、第１のスイッチ２５１１と、第２のスイッチ２５１２とを備える。第１のセットの第１のスイッチ２５１１は、第１のボンディングワイヤ２３１、及びＭＥＭＳセンサ２１０の第１のコンデンサＣ＿Ｓ１の第１の導体又はプレートに結合される。第１のスイッチセットの第２のスイッチ２５１２は、第２のボンディングワイヤ２３２、及びＭＥＭＳセンサ２１０の第２のコンデンサＣ＿Ｓ２の第２の導体に結合される。
【００１５】
第２のスイッチセットも、第１のスイッチ２５２１と、第２のスイッチ２５２２とを備える。第２のセットの第１のスイッチ２５２１は、第２のボンディングワイヤ２３２、及びＭＥＭＳセンサの第１のコンデンサＣ＿Ｓ１の第１の導体に結合される。第２のスイッチセットの第２のスイッチ２５２２は、第１のボンディングワイヤ、及びＭＥＭＳセンサの第２のコンデンサＣ＿Ｓ２の第２の導体に結合される。
【００１６】
一実施形態のセンサ電子機器２２０は、第１の回路２２１又は電子機器と、第２の回路２２２とを備える。ＭＥＭＳセンサ出力は、ボンディングワイヤ２３０と、スイッチ２５１１及び２５１２、並びにスイッチ２５２１及び２５２２とを使用して第１の回路２２１の入力に結合される。第１の回路２２１の出力は第２の回路２２２の入力に結合される。
【００１７】
一実施形態のスイッチは、第１の回路２２１と第２の回路２２２との間の結合又は接続におけるスイッチも含む。したがって、第１のスイッチセットは、第３のスイッチ２５１３と、第４のスイッチ２５１４とを備えることができる。第１のセットの第３のスイッチ２５１３は、第１の回路２２１の第１の出力、及び第２の回路２２２の第１の入力に結合される。第１のセットの第４のスイッチ２５１４は、第１の回路２２１の第２の出力、及び第２の回路２２２の第２の入力に結合される。
【００１８】
同様に、第２のスイッチセットも、第３のスイッチ２５２３と、第４のスイッチ２５２４とを備える。第２のセットの第３のスイッチ２５２３は、第１の回路２２１の第１の出力、及び第２の回路２２２の第２の入力に結合される。第２のセットの第４のスイッチ２５２４は、第１の回路２２１の第２の出力、及び第２の回路２２２の第１の入力に結合される。
【００１９】
上述したように、制御信号（図示せず）がスイッチのそれぞれに結合される。制御信号は、ＭＥＭＳセンサ２１０の、センサ電子機器２２０への結合をスイッチを介して制御するように構成される。スイッチ及び制御信号に起因して結合が制御される結果、ボンディングワイヤによってＭＥＭＳセンサの検知される出力において引き起こされるエラーが消去又は除去される。制御信号は、センサ電子機器２２０の第１の回路２２１及び第２の回路２２２の結合も制御するように構成される。
【００２０】
一実施形態の制御信号は、第１の制御信号と、第２の制御信号とを含む。第１の制御信号は第１のスイッチセット（スイッチ２５１１及び２５１２、又はスイッチ２５１１〜２５１４のいずれかを集合的に含む）に結合され、第１のスイッチセットをスイッチ状態に制御するように構成される。第２の制御信号は第２のスイッチセット（スイッチ２５２１及び２５２２、又はスイッチ２５２１〜２５２４のいずれかを集合的に含む）に結合され、第２のスイッチセットをスイッチ状態に制御するように構成される。スイッチ状態は、閉状態すなわち導電状態と、開状態すなわち非導電状態とを含むが、それらに限定されない。一実施形態では、第１の制御信号は、第１のスイッチセットを第２のスイッチセットの状態と逆の状態に制御するように構成される。たとえば、第１の制御信号は第１のスイッチセットを開状態にセットし、一方で第２の制御信号は第２のスイッチセットを閉状態にセットする。別の例として、第１の制御信号は第１のスイッチセットを閉状態にセットし、一方で第２の制御信号は第２のスイッチセットを開状態にセットする。
【００２１】
第１の制御信号及び第２の制御信号のそれぞれに１つの位相が関連付けられる。本明細書において使用される場合、制御信号は、２つの位相Φ１及びΦ２のうちの一方を有する信号を含む。一実施形態の第１の制御信号の位相Φ１と第２の制御信号の位相Φ２との間の位相関係によって、ボンディングワイヤによってＭＥＭＳセンサの検知される出力において引き起こされるエラー（たとえば、オフセット電圧、寄生容量等）が消去される。制御信号間の関係を以下に詳細に説明する。
【００２２】
本明細書において使用される場合、位相Φ１及びΦ２はそれぞれ、予め特定された周波数で反復する時間期間を表す。たとえば、システムは、１キロヘルツ（ｋＨｚ）の周波数及び１ミリ秒（ｍｓ）の期間を有するクロッキング信号を用いてクロッキングすることができる。期間は２つの位相（Φ１及びΦ２）に分割することができ、各位相は約０．５ｍｓの長さである。
【００２３】
本明細書において位相Φｌを参照して説明されるスイッチは、位相Φ１の間閉じている（導電）。位相Φ１に対応するスイッチに印加される制御信号は、たとえばデジタル信号とすることができ、制御信号の高論理状態（たとえば値「１」）は、位相Φ１にあるシステムに対応する。
【００２４】
本明細書において位相Φ２を参照して説明されるスイッチは、位相Φ２の間閉じている（導電）。位相Φ２に対応するスイッチに印加される制御信号も、たとえばデジタル信号とすることができ、制御信号の高論理状態は、位相Φ２にあるシステムに対応する。本明細書において説明する実施例は、特定の位相を特定のスイッチセットに関連付けるが、これは或る時点を表しているのみであり、ＭＥＭＳシステムの動作中の他の時点において、或るスイッチセットに関連付けられる位相は、この実施例において図示及び説明される位相とは逆である。
【００２５】
一実施形態のＭＥＭＳシステムは、上述したように位相Φ１及びΦ２を有する制御信号によってクロッキングされるスイッチを備える。制御信号の位相によってチョッピングが引き起こされ、チョッピングの結果、ＭＥＭＳセンサの、センサ電子機器への接続によって引き起こされる任意のオフセットがＭＥＭＳセンサ出力から分離される。この分離は周波数領域において行われるが、それに限定されない。このスイッチング方式の結果として、たとえば寄生容量Ｃ＿ＰＢ１及びＣ＿ＰＢ２の低周波変化、並びに電子オフセット電圧Ｖ＿ｏｆｆｓｅｔを含む、オフセット又はエラーが分離又は除去される。
【００２６】
図２を参照して、制御信号位相間の以下の例示的な関係を説明するために、位相Φ１でラベル付けされたスイッチは位相Φ１の間閉じている（導電）と想定される。位相Φ１の間、センサ電子機器の第１の回路の出力間の電位は以下である。
【００２７】
【数１】
0005730017.tif 000002
【００２８】
変数ΔＶｉｎは、センサ電子機器によって印加される電圧ステップを表す。変数ΔＣＳは、検知コンデンサＣ＿Ｓ１及びＣ＿Ｓ２の検知容量における変化を表す。変数ΔＣＰは、寄生容量Ｃ＿ＰＢ１及びＣ＿ＰＢ２の寄生容量における変化を表す。量ｇａｉｎＣは、２つの検知コンデンサＣ＿Ｓ１及びＣ＿Ｓ２の比率によって設定される定数である。したがって、位相Φ１の間、センサ電子機器の第２の回路の入力間の電位は以下である。
【００２９】
【数２】
0005730017.tif 000003
【００３０】
位相Φ２の間、センサ電子機器の第１の回路の出力間の電位は以下である。
【００３１】
【数３】
0005730017.tif 000004
【００３２】
したがって、位相Φ２の間、センサ電子機器の第２の回路の入力間の電位は以下である。
【００３３】
【数４】
0005730017.tif 000005
【００３４】
代入によって、以下の結果が生じる。
【００３５】
【数５】
0005730017.tif 000006
【００３６】
位相Φ１及びΦ２にわたってＶ２の平均を生成することによって、以下の結果がもたらされる。
【００３７】
【数６】
0005730017.tif 000007
【００３８】
位相Φ１及びΦ２にわたるＶ２の平均の結果によって、寄生容量ΔＣＰのいかなる寄与も消去されていることが示される。同様に、センサ電子機器の第１の回路の入力換算オフセットをモデリングするオフセット電圧Ｖ＿Ｏｆｆｓｅｔのいかなる寄与も消去されている。
【００３９】
本明細書において説明されるＭＥＭＳダイ上のスイッチは、閉じているとき抵抗を有する。閉じたスイッチの抵抗はオン抵抗と呼ばれる。上述されるＭＥＭＳセンサのような容量型センサでは、オン抵抗値は、ＭＥＭＳダイと電子機器ダイとの間のインタフェースの時定数にしか影響を与えない。たとえば、離散時間システムにおいて、オン抵抗はスイッチドキャパシタ増幅器の整定時間に影響を与える。オン抵抗が約１０００オームであったとしても、このオン抵抗は本明細書において説明されるシステム構成の機能に影響を与えない。したがって、高いオン抵抗を有するスイッチを、本明細書において説明される構成に対し、比較的少ない影響で、又は全く影響することなく使用することができる。
【００４０】
一実施形態のスイッチは中継器構造を備えるが、それに限定されない。図３は、一実施形態による、チョッピングシステムのスイッチ３００の上面図である。一実施形態のＭＥＭＳセンサ又はＭＥＭＳダイは、スイッチ３００を備えるが、実施形態はそれに限定されない。スイッチ３００は、たとえば、構造材料としてポリシリコンを使用するＭＥＭＳプロセスを使用して実装することができる。
【００４１】
スイッチ３００は、固定の第１端と、固定されていない、したがって可動の第２端とを有する可動ビームＭＢを備える。可動ビームＭＢの中心部又は中心領域は、２つの固定電極又は固定端子Ｆ１及びＦ２の間に位置決めされる。固定電極Ｆ１及びＦ２のそれぞれは、本明細書において制御信号として説明されるエネルギー源（図示せず）に結合される。可動ビームＭＢの第２端は、２つの出力端子ＯＵＴ１及びＯＵＴ２の間に位置決めされる。出力端子ＯＵＴ１及びＯＵＴ２は、機械的に固定された構造を備える。可動ビームＭＢの第２端は、固定電極に印加される電圧に反応して、出力端子ＯＵＴ１及びＯＵＴ２のうちの一方又は他方と接触するように構成される。
【００４２】
動作時に、可動ビームＭＢと、第１の固定電極Ｆｌ又は第２の固定電極Ｆ２のいずれかとの間に電圧を印加することによって、出力端子ＯＵＴ１及びＯＵＴ２間でＭＢを切り換えることができる。たとえば、制御信号が、可動ビームＭＢを出力端子ＯＵＴｌに接続するように構成する場合、可動ビームＭＢと固定電極Ｆ１との間の電圧は、可動ビームＭＢと固定電極Ｆ２との間の電圧よりも高い。これによって、最終的な静電力が生成され、該最終的な静電力によって、可動ビームＭＢ及び出力端子ＯＵＴｌが物理接触してスイッチ３００が閉じられるまで、可動ビームＭＢが出力端子ＯＵＴ１に向かって引張される。さらに、制御信号が、可動ビームＭＢを出力端子ＯＵＴ２に接続するように構成する場合、可動ビームＭＢと固定電極Ｆ２との間の電圧は、可動ビームＭＢと固定電極Ｆ１との間の電圧よりも高い。これによって、最終的な静電力が生成され、該最終的な静電力によって、可動ビームＭＢ及び出力端子ＯＵＴ２が物理接触してスイッチ３００が閉じられるまで、可動ビームＭＢが出力端子ＯＵＴ２に向かって引張される。
【００４３】
代替的な実施形態のスイッチは、能動電子素子を備えるが、それに限定されない。一例として、能動電子素子はトランジスタを含むがそれに限定されない。能動電子素子はＭＥＭＳダイ上に集積することができるが、ＭＥＭＳダイ上の集積に限定されない。たとえば、能動電子素子はセンサ電子機器内、又はシステムの別の基板若しくは素子上に集積することができる。
【００４４】
一実施形態のチョッピングシステムは、検知コンデンサを備えるセンサを備えるシステムを含む。一実施形態のシステムは、センサから信号を受信するように構成される検知回路を備える。一実施形態のシステムは、センサ及び検知回路に結合される、少なくとも１つのボンディングワイヤ及び少なくとも１つのスイッチを備える。一実施形態のシステムは、少なくとも１つのスイッチに結合されると共に、該少なくとも１つのスイッチを制御して、少なくとも１つのボンディングワイヤのボンディング寄生容量を、センサの検知容量から分離するように構成される、少なくとも１つの制御信号を備える。
【００４５】
一実施形態のシステムの容量型センサは、直列に結合される第１のコンデンサ及び第２のコンデンサを備える。
一実施形態のシステムの少なくとも１つのスイッチは、第１のスイッチセットと、第２のスイッチセットとを備える。
【００４６】
一実施形態のシステムの第１のスイッチセットは、第１のボンディングワイヤ、及び第１のコンデンサの第１の導体に結合される第１のスイッチと、第２のボンディングワイヤ、及び第２のコンデンサの第２の導体に結合される第２のスイッチとを備える。一実施形態のシステムの第２のスイッチセットは、第２のボンディングワイヤ、及び第１のコンデンサの第１の導体に結合される第３のスイッチと、第１のボンディングワイヤ、及び第２のコンデンサの第２の導体に結合される第４のスイッチとを備える。
【００４７】
一実施形態のシステムの検知回路は、第１の回路と、第２の回路とを備える。一実施形態の第１の回路は、少なくとも１つのボンディングワイヤ及び第２の回路に結合される。
一実施形態のシステムの第１のスイッチセットは、第５のスイッチと、第６のスイッチとを備える。一実施形態の第５のスイッチは、第１の回路の第１の出力、及び第２の回路の第１の入力に結合される。一実施形態の第６のスイッチは、第１の回路の第２の出力、及び第２の回路の第２の入力に結合される。
【００４８】
一実施形態のシステムの第２のスイッチセットは、第７のスイッチと、第８のスイッチとを備える。一実施形態の第７のスイッチは、第１の回路の第１の出力、及び第２の回路の第２の入力に結合される。一実施形態の第８のスイッチは、第１の回路の第２の出力、及び第２の回路の第１の入力に結合される。
【００４９】
一実施形態のシステムの少なくとも１つの制御信号は、第１のスイッチセットに結合される第１の制御信号と、第２のスイッチセットに結合される第２の制御信号とを備える。
一実施形態のシステムの第１の制御信号は、第１のスイッチセットを第１の状態に制御するように構成され、第２の制御信号は、第２のスイッチセットを第２の状態に制御するように構成される。一実施形態の第１の状態は第２の状態の逆である。
【００５０】
一実施形態のシステムの第１の制御信号と第２の制御信号との間の位相関係によって、センサと検知回路との間のオフセット電圧、及びボンディング寄生容量のうちの１つ又は複数が消去される。
【００５１】
一実施形態のシステムの少なくとも１つのスイッチは、少なくとも１つのトランジスタを備える。
一実施形態のシステムの少なくとも１つのスイッチは、複数の固定電極間に位置決めされる可動ビームを備える中継器を備える。
【００５２】
一実施形態のシステムは、センサを備える第１のダイを備える。
一実施形態のシステムは、検知回路を備える第２のダイを備える。
一実施形態の検知容量からのボンディング寄生容量の分離は、周波数領域分離である。
【００５３】
一実施形態のチョッピングシステムは、少なくとも１つのスイッチに結合される第１の回路を備えるシステムを含む。一実施形態のシステムは、少なくとも１つのスイッチに結合されるボンディングワイヤを備える。一実施形態のシステムは、ボンディングワイヤに結合される第２の回路を備える。一実施形態のシステムは、少なくとも１つのスイッチに結合される少なくとも１つの制御信号を備える。一実施形態の少なくとも１つの制御信号は、第１の回路の、第２の回路への結合をスイッチを介して制御して、第１の回路の出力における、ボンディングワイヤによって引き起こされる変動オフセットを除去するように構成される。
【００５４】
一実施形態の変動オフセットは、寄生容量及びオフセット電圧のうちの１つ又は複数を含む。
一実施形態のシステムの変動オフセットを除去することは、ボンディングワイヤのボンディング寄生容量を第１の回路の容量から分離することを含む。
【００５５】
一実施形態のシステムは、少なくとも１つのスイッチを介して第２の回路に結合される第３の回路を備える。
一実施形態のチョッピングシステムは、第１の回路を備える第１のダイを備えるシステムを含む。一実施形態のシステムは、第１の回路に結合される少なくとも１つのスイッチを備える。一実施形態のシステムは、第２の回路を備える第２のダイを備える。一実施形態のシステムは、少なくとも１つのスイッチ及び第２の回路に結合されるボンディングワイヤを備える。一実施形態のシステムは、少なくとも１つのスイッチに結合される制御信号を備える。一実施形態の制御信号は、第１の回路の、第２の回路への接続をスイッチを介して制御して、第１の回路の出力における、結合によって引き起こされるオフセットを消去するように構成される。
【００５６】
一実施形態のシステムの制御信号のうちの異なる複数の制御信号間の位相関係によって、寄生容量及びオフセット電圧のうちの１つ又は複数を含むオフセットが消去される。
本明細書において説明されるチョッピングシステムの態様を、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルアレイロジック（ＰＡＬ）装置、電気的にプログラム可能な論理装置及びメモリ装置、並びに標準的なセルベースの装置のようなプログラム可能論理装置（ＰＬＤ）と、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）とを含む、様々な回路のうちの任意のものにプログラムされた機能として実施することができる。チョッピングシステムの態様を実施する幾つかの他の可能性は、（電子的に消去可能なプログラム可能読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）のような）メモリを有するマイクロコントローラ、埋め込み型マイクロプロセッサ、ファームウェア、ソフトウェア等を含む。さらに、多重アナログ受信機フロントエンドシステムの態様は、ソフトウェアベースの回路エミュレーション、個別論理（順序型および組合せ型）、カスタム装置、ファジー（ニュートラル）論理、量子素子、及び上記の装置形式のうちの任意のものの混成物を有するマイクロプロセッサにおいて具現化することができる。当然ながら、基礎となる装置技術は、たとえば、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）のような金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）技術、エミッタ結合論理（ＥＣＬ）のようなバイポーラ技術、ポリマー技術（たとえばシリコン共役ポリマー及び金属共役ポリマー金属構造物）、アナログ及びデジタル混成等の多岐にわたる構成要素形式において提供することができる。
【００５７】
本明細書において説明される機能は、実行中であるか、又は他の態様で１つ若しくは複数の汎用コンピュータ若しくはプロセッサベースのシステムによって実行される、ソフトウェア、ファームウェア、実行可能なコード又は命令を含む、プログラム又はプログラムコードのセットによって実行することができる。コンピュータ又は他のプロセッサベースのシステムは、プログラムコードを実行するための１つ又は複数の中央処理装置、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、及びイントラネット及び／又はインターネットにアクセスするためのネットワークインタフェースを備えることができる。揮発性メモリは、プログラム実行中にデータ及びデータ構造を一時的に格納するＲＡＭ等であり、不揮発性メモリは、プログラム及びデータを格納するためのハードディスクドライブ又は光ドライブ等であり、データベース及び他のデータストアを含む。しかしながら、本明細書において説明される機能は、専用コンピュータ、無線コンピュータ、状態機械、及び／又は配線接続された電子回路を使用して実施することもできる。
【００５８】
本明細書において開示される様々なシステム及び方法の構成要素は、コンピュータ支援設計ツールを使用して説明すると共に、該構成要素の挙動特性、レジスタ転送特性、論理構成要素特性、トランジスタ特性、レイアウトジオメトリ特性、及び／又は他の特性の観点から、様々なコンピュータ可読媒体において具現化されるデータ及び／又は命令として表現する（又は表す）ことができることに留意すべきである。そのような回路表現を実装することができるファイル又は他のオブジェクトのフォーマットは、Ｃ、Ｖｅｒｉｌｏｇ、及びＨＬＤＬのような行動言語をサポートするフォーマット、ＲＴＬのようなレジスタレベル記述言語をサポートするフォーマット、並びにＧＤＳＩＩ、ＧＤＳＩＩＩ、ＧＤＳＩＶ、ＣＩＦ、ＭＥＢＥＳのようなジオメトリ記述言語をサポートするフォーマット、並びに任費の他の適切なフォーマット及び言語を含むが、これらに限定されない。
【００５９】
このようなフォーマット化されたデータ及び／又は命令を具現化することができるコンピュータ可読媒体は、様々な形式の不揮発性記憶媒体（たとえば、光記憶媒体、磁気記憶媒体、又は半導体記憶媒体）、並びにこのようなフォーマット化されたデータ及び／又は命令を、無線媒体、光媒体、若しくは有線シグナリング媒体、又はそれらの任意の組み合わせを通じて転送するのに使用することができる搬送波を含むが、これらに限定されない。搬送波によるそのようなフォーマット化されたデータ及び／又は命令の転送の例は、１つ又は複数のデータ転送プロトコル（たとえば、ＨＴＴＰ、ＦＴＰ、ＳＭＴＰ等）を介する、インターネット及び／又は他のコンピュータネットワークを通じた転送（アップロード、ダウンロード、電子メール等）を含むが、これらに限定されない。上述されるシステム及び方法のこのようなデータ及び／又は命令ベースの表現は、コンピュータシステム内で、１つ又は複数のコンピュータ可読媒体を介して受信されると、コンピュータシステム内の処理エンティティ（たとえば１つ又は複数のプロセッサ）によって、１つ又は複数の他のコンピュータプログラムの実行と併せて処理されることができる。該１つ又は複数の他のコンピュータプログラムは、ネットリスト生成プログラム、配置及び配線プログラム等を含むが、これらに限定されない。
【００６０】
文脈が明確に反対の意味を要求しない限り、明細書及び特許請求の範囲を通じて、「備える、含む（comprise、comprising）」等の語は、排他的又は網羅的な意味とは対照的に包括的な意味で、すなわち「含むが限定されない（including、but not limited to）」という意味で解釈されるべきである。また、単数又は複数を用いる語はそれぞれ複数又は単数も含む。さらに、「本明細書において」「以下に」「上記」「下記」という語及び同様の意味の語は、本出願を全体として指し、本出願のいかなる特定の部分をも指すものではない。「又は」という語が２つ以上の項目のリストに関連して使用される場合、その語は、その語の以下の解釈のすべてを包含する。すなわち、そのリスト内の項目の任意のもの、そのリスト内の項目のすべて、及びそのリスト内の項目の任意の組合せである。
【００６１】
チョッピングシステムの例示の実施形態の上記説明は、網羅的であるようにも、又はチョッピングシステムを開示した厳密な形態に限定するようにも意図されていない。本明細書では、チョッピングシステムの特定の実施形態及びそれに対する例を、例示の目的で説明したが、当業者が理解するように、それらのチョッピングシステムの範囲内で様々な等価な変更もあり得る。本明細書で提供したチョッピングシステムの教示を、上述したチョッピングシステムのみでなく他のシステム及び方法に適用することができる。
【００６２】
上述した様々な実施形態の要素及び行為を組み合わせてさらなる実施形態を提供することができる。これらの変形及び他の変形を、上記の詳細な説明に鑑みてチョッピングシステムに対し行うことができる。
【００６３】
概して、添付の特許請求の範囲では、使用する用語は、チョッピングシステムを、明細書及び特許請求の範囲で開示する特定の実施形態に限定するように解釈されるべきではなく、特許請求の範囲に基づいて動作するすべてのシステム及び方法を包含するように解釈されるべきである。したがって、チョッピングシステムは、本開示によって限定されず、チョッピングシステムの範囲は、専ら特許請求の範囲によって確定されるものである。
【００６４】
チョッピングシステムのいくつかの態様を、いくつかの請求項の形式で以下で提示するが、本発明者らは、任意の数の請求項形式でチョッピングシステムの様々な態様を企図する。したがって、本発明者らは、チョッピングシステムの他の態様に対するこうした追加の請求形式を求めるために、本出願の提出後にさらなる請求項を追加する権利を留保する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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