(57)【要約】【課題】電磁漂遊作用に対する回路のローブスト性を改善しつつ、回路の線路の対称性を達成すること。【解決手段】回路中の評価回路の両入力側に、付加接続可能なキャパシタンスを接続可能であり、付加接続可能なキャパシタンスの選択によって、所定のノイズ信号の入力結合によるノイズの影響を最小化して、前記ノイズを最大抑制する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対称的な測定信号が評価される電子回路での電磁ノイズの影響を最小にする方法において、
回路中の評価回路（２）の両入力側に、付加接続可能なキャパシタンス（Ｃｚ）を接続可能であり、付加接続可能なキャパシタンス（Ｃｚ）の選択によって、所定のノイズ信号の入力結合によるノイズの影響を最小化して、前記ノイズを最大抑制することを特徴とする方法。
【請求項２】
付加接続されるキャパシタンス（Ｃｚ）の選択を回路中に記憶し、後続の作動サイクル内で自動的に調整する請求項１記載の方法。
【請求項３】
キャパシタンス（Ｃｚ）の選択を、回路の開発中一回行う請求項２記載の方法。
【請求項４】
キャパシタンス（Ｃｚ）の選択を、各回路の製造後行う請求項２記載の方法。
【請求項５】
方法を、測定ブリッジ（１）を有するセンサ装置で実施し、該センサ装置では、ブリッジ対角線電圧を評価回路（２）の入力側に対称に供給する請求項１から４迄の何れか１記載の方法。
【請求項６】
ノイズ電圧を、容量的に、直流により、又は、送信アンテナを用いて入力結合する請求項１から５迄の何れか１記載の方法。
【請求項７】
請求項１から６迄の何れか１記載の方法を実施するために回路装置において、
回路装置は、対称的なアース又はセンサ信号の評価用評価回路（２）の集積回路を有しており、
回路内の前記評価回路（２）の両入力側（ＩｎＰ，ＩｎＭ）には、各々幾つかのコンデンサ（Ｃｚ）が設けられており、該コンデンサは、各々個別又はグループで、一方の端子が各々の前記入力側（ＩｎＰ，ＩｎＭ）に付加接続可能であり、前記コンデンサの他方の端子がアースに接続されていることを特徴とする回路装置。
【請求項８】
コンデンサ（Ｃｚ）の付加回路用の制御可能な回路装置が設けられており、該回路装置により、付加回路を、メモリ（３）内に記憶された、各々ノイズの影響を最小化するために必要なキャパシタンス値用の値が制御可能である請求項７記載の回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１及び７の上位概念記載の、例えば、電磁的な漂遊作用にさらされている電子回路で、ノイズの影響を最小にするための方法及び回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路において、集積密度を高めると同時に、電磁的な漂遊作用に対するローブスト性に関する要求を持続的に向上させることが一般に知られている。ここで場合によっては、回路中での電磁的なノイズを広帯域にフィルタリングするために、大きなキャパシタンスのコンデンサを固定して集積化して設けることができるが、小さな構造幅で利用する際には、高いコストが掛かり、従って、回避する必要がある。
【０００３】
殊に、センサ領域で回路を用いる際には、殊に小さな信号を増幅してコンディショニングする必要がある。例えば、抵抗作動する圧力センサでのホイートストンブリッジ回路の出力信号の測定に関して、公知刊行物に記載されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
そのような用途では、数μＶ領域内の入力信号を補償して、１００以上のファクタだけ増幅する必要がある。それと同時に、集積回路の各入力側での対称性が十分でない場合に容易に差信号を生じることがある電磁的な漂遊に対して大きなローブスト性が要求される。この漂遊の振幅は、本来の測定量に非常に近く、従って、センサの機能を損なうことがある。
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許公開第１９６０３６７４．７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、電磁漂遊作用に対する回路のローブスト性を改善しつつ、回路の線路の対称性を達成することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、本発明によると、冒頭に記載した形式の、殊に対称的な測定信号が評価される電子回路での電磁ノイズの影響を最小にする方法において、有利に、回路中の評価回路の両入力側に、付加接続可能なキャパシタンスを接続可能であり、別個の方法ステップで付加接続可能なキャパシタンスの選択によって、所定のノイズ信号の入力結合によるノイズの影響を最小化して、ノイズを最大抑制することによって解決される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、電磁漂遊作用に対する回路のローブスト性を改善しつつ、回路の線路の対称性を達成することができる。本発明によると、ＥＭＶ最適化用の著しく改善された手段が提供され、並びに、必要な場合には、測定セル、プリント配線板及び信号準備回路の処理依存の非対称性を補償することができる、所属の測定セルを有する各個別回路の補償手段も提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
特に有利には、付加接続されるキャパシタンスの選択を回路中に記憶し、後続の作動サイクル内で自動的に調整するとよい。簡単に、キャパシタンスの選択を、回路の開発中一回行うことができる。択一的に、キャパシタンスの選択を、各回路の製造後行うとよい。
【０００９】
本発明の方法を、有利に、測定ブリッジを有するセンサ装置又はセンサ測定セルで実施し、該センサ装置では、ブリッジ対角線電圧を評価回路の入力側に対称に供給するとよい。従って、この際、原理的に半自動又は全自動により、非対称性を最小化することにより、例えば、集積回路及びセンサ測定セルの領域内で、異なった線路長又はプロセスの分散により、そのような回路のローブスト性を改善するための簡単な方法を提案することができる。
【００１０】
線路の非対称な終端により、両線路上でノイズ信号が同一に漂遊する際、即ち、所謂コモンモード信号の漂遊の際、両非対称線路間の、この差違によって、差信号が生じてしまい、例えば、圧力センサ測定セルの場合、回路の増幅器段での整流及び積分によって、入力側に、真の圧力センサ信号と異ならない信号が形成されてしまうが、電磁漂遊作用に対する回路のローブスト性を改善しつつ、回路の線路の対称性を達成することができるようになる。
【００１１】
本発明によると、センサの所謂ＥＭＶ（電磁的両立性）特性を個別の試行によって、場合によっては、シミュレーションの利用によって従来技術で通常行われているような最適化を行わないですむ。この来技術で通常の方法では、統計的に殆ど重要でない僅かな個数の回路だけしか検査して最適化されないので、使用されているコンポーネント、例えば、回路、測定セル又は基板等の処理変動は、補正することができない。冒頭に述べたように、場合によっては、付加的な受動子コンポーネントを用いてしか改善を達成できないので、コストがかかり、プリント配線板上に付加的な面を必要とする。
【００１２】
特に有利には、冒頭に記載の方法を実施するための本発明の回路装置は、対称的なアース又はセンサ信号の評価用の評価回路の集積回路を有している。この際、回路内の前記評価回路の両入力側には、各々幾つかのコンデンサが設けられており、該コンデンサは、各々個別又はグループで、一方の端子が各々の入力側に付加接続可能であり、コンデンサの他方の端子がアースに接続されている。
【００１３】
有利には、更に、コンデンサの付加回路用の制御可能な回路装置が設けられており、該回路装置により、付加回路を、メモリ内に記憶された、各々ノイズの影響を最小化するために必要なキャパシタンス値用の値が制御可能である。
【００１４】
要するに、本発明によると、ＥＭＶ最適化用の著しく改善された手段が提供され、並びに、必要な場合には、測定セル、プリント配線板及び信号準備回路の処理依存の非対称性を補償することができる、所属の測定セルを有する各個別回路の補償手段も提供される。
【実施例１】
【００１５】
以下、電磁漂遊作用を最小化する本発明のセンサ装置の図示の実施例を用いて説明する。
【００１６】
図１には、圧力測定セル１を有するセンサ装置の原理図が示されており、圧力測定セル１は、測定ブリッジ、例えば、ホイートストンブリッジ回路内に接続された抵抗Ｒｂ１，Ｒｂ２，Ｒｂ３及びＲｂ４並びに線路キャパシタンスＣ１，Ｃ２，Ｃ３及びＣ４を有している。測定ブリッジは、一方では、給電電圧Ｖｓに接続されており、他方では、アースＧＮＤに接続されている。ブリッジ分路内では、抵抗Ｒ１及びＲ２を介して測定電圧が出力結合され、評価回路２の各入力側ＩｎＰ及びＩｎＭに供給される。
【００１７】
この際生じる線路キャパシタンスは、コンデンサＣ５及びＣ６並びにＣ７によって示されている。
【００１８】
図１の回路の機能図が、図２〜４に示されており、この図は、ＥＭＶ入力結合時の線路のシミュレートされたキャパシタンス値及び抵抗値を考慮した評価回路２の出力信号Ｕａの特性を示す。図２には、例えば、各々１．５ｎＦのＣ５及びＣ６の値のキャパシタンス値とされた評価回路２の各入力側ＩｎＰ及びＩｎＭでの初めから対称な線路の特性が示されている。図３には、Ｃ５が１．５ｎＦで、Ｃ６が例えば２ｎＦの各値の線路のミスマッチングが示されている。ここでは、出力信号Ｕａには、ＥＭＶ入力結合によって生じたノイズ信号Ｕｓが加えられていることが明らかに分かる。図４から、図５を用いて更に説明する本発明の、コンデンサの付加回路で補正が行われる信号特性が分かり、このシミュレーションでは、Ｃ５が、１．５ｎＦ＋０．５ｎＦの付加回路となり、Ｃ６は、２ｎＦの付加回路となる。
【００１９】
図５の評価回路２の入力回路は、各々入力線路Ｉｎｐ及びＩｎＭから切離し接続可能及び入力線路Ｉｎｐ及びＩｎＭに付加接続可能なコンデンサＣｚのバンクから構成されている。補償のために、図１の圧力センサ１のブリッジ回路からの測定信号には、シミュレートされたＥＭＶ入力結合部としてのコモンモード信号が重畳され、コンデンサＣｚの組み合わせが、評価回路２の出力側でのノイズ信号が最適に抑制されるように選択されている。
【００２０】
この際選択される調整値は、評価回路２で、有利には非揮発性メモリ３に、各入力線路ＩｎＰ及びＩｎＭ用に記憶され、後続の作動サイクルで自動的に調整される。補償のために、ノイズは、この際、容量性、直流的又は送信アンテナへの入射によっても入力結合されることがある。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
この方法は、一方では、開発中、調整すべきキャパシタンスの決定のために利用され、それから量産時にグローバルに使われる。他方では、量産時に各個別センサの較正も可能である。評価回路２用の集積回路の入力回路の提案された構成が、電磁コモンモード漂遊作用に基づいて生じる差電圧を最小化するために、評価回路２のセンサ端子線路乃至入力線路ＩｎＰ及びＩｎＭの（半）自動化された対称化が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】圧力測定セルと評価回路を有するセンサ装置の原理図。
【図２】入力線路の所定の対称状態での評価回路の出力信号の所定のシミュレーション結果を示す図。
【図３】入力線路の別の所定の対称状態での評価回路の出力信号の別の所定のシミュレーション結果を示す図。
【図４】入力線路の別の所定の対称状態での評価回路の出力信号の別の所定のシミュレーション結果を示す図。
【図５】入力線路でのコンデンサの付加接続用の本発明の回路装置を示す図。
【符号の説明】
【００２３】
１  圧力測定セル
Ｒｂ１，Ｒｂ２，Ｒｂ３及びＲｂ４，Ｒ１，Ｒ２  抵抗
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３及びＣ４，Ｃ５及びＣ６並びにＣ７  線路キャパシタンス
Ｖｓ  給電電圧
ＧＮＤ  アース
２  評価回路
ＩｎＰ及びＩｎＭ  入力側
２  評価回路
Ｕａ  出力信号
Ｕｓ  ノイズ信号
Ｃｚ  コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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