[發明專利]生成指示可變電容器的電容的傳感器信號的設備和方法

有效

• 申請號: 201410094385.2
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN104133115B
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: D.德拉克塞爾邁爾;D.施特勒伊斯尼希;A.韋斯鮑爾;C.B.武爾青格
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 馬麗娜,徐紅燕

1.一種用于生成指示關于包括可變電容的可變電容器的電容的信息的傳感器信號的設備，該設備包括：

傳感器單元，其被配置成在可變電容器被預定義偏置電壓偏置的同時生成傳感器信號，該傳感器信號指示關于由可變電容器的電容變化引起的流過傳感器單元與可變電容器之間的連接的變化電流的信息，其中所述預定義偏置電壓是恒壓；以及

補償單元，其被配置成影響傳感器信號或提供能夠影響傳感器信號的補償信號，使得傳感器信號包括比沒有補償單元或補償信號的影響的情況下的傳感器信號更少的非線性信號部分。

2.根據權利要求1所述的設備，其中，所述可變電容器包括薄膜和至少一個背板，其中，所述補償單元被配置成影響傳感器信號或提供能夠影響傳感器信號的補償信號，使得傳感器信號包括由變化電流和薄膜與所述至少一個背板之間的距離的非線性相關引起的比沒有補償單元或補償信號的影響的情況下的傳感器信號更少的非線性信號部分。

3.根據權利要求1所述的設備，其中，所述補償單元被配置成生成指示傳感器信號的非線性信號部分的逆的近似的補償信號。

4.根據權利要求3所述的設備，其中，所述補償單元被配置成基于由傳感器信號的二次或三次多項式的近似來生成補償信號。

5.根據權利要求1所述的設備，其中，所述傳感器單元包括模數轉換器，其被配置成基于模擬傳感器信號的模數轉換來生成傳感器信號，該模擬傳感器信號指示由被預定義偏置電壓偏置的可變電容器的電容變化引起的流過傳感器單元與可變電容器之間的連接的變化電流。

6.根據權利要求1所述的設備，其中，所述補償單元被配置成基于由傳感器單元生成的傳感器信號來計算已補償傳感器信號或通過基于由傳感器單元生成的傳感器信號從查找表中選擇對應的數據來確定已補償傳感器信號。

7.根據權利要求1所述的設備，其中，具有可變電容的所述可變電容器包括在兩個背板之間的薄膜，其中，該薄膜以預定義偏置電壓偏置，其中，所述傳感器單元被連接到可變電容器的第一背板，并被配置成生成傳感器信號，其指示由可變電容器的薄膜移動引起的來自可變電容器的第一背板的變化電流或到可變電容器的第一背板的變化電流，其中，所述補償單元被連接到可變電容器的第二背板，并被配置成生成補償信號，其指示由可變電容器的薄膜移動引起的來自可變電容器的第二背板的變化電流或到可變電容器的第二背板的變化電流。

8.根據權利要求7所述的設備，其中，所述補償單元包括具有被連接到運算放大器的反相輸入端的電容反饋的反相運算放大器，其中，可變電容器的第二背板也被連接到運算放大器的反相輸入端，并且運算放大器被配置成在運算放大器的輸出端處提供補償信號。

9.根據權利要求7所述的設備，包括偏置電壓單元，其中，所述傳感器單元被配置成由第一預定義偏置電壓偏置第一背板，

其中，所述補償單元被配置成由第二預定義偏置電壓偏置第二背板，其中，所述偏置電壓單元被配置成由第三預定義偏置電壓偏置薄膜，其中，所述第一預定義偏置電壓、第二預定義偏置電壓和第三預定義偏置電壓被選擇成使得傳感器信號的非線性信號部分低于在第一預定義偏置電壓等于第二預定義偏置電壓的情況下生成的傳感器信號的非線性信號部分。

10.根據權利要求1所述的設備，其中，所述補償單元被配置成通過將由傳感器單元生成的傳感器信號與補償信號組合來獲得已補償傳感器信號，使得已補償傳感器信號包括比由傳感器單元生成的傳感器信號更少的非線性信號部分。

11.根據權利要求10所述的設備，其中，所述補償單元被配置成通過從由傳感器單元生成的傳感器信號中減去補償信號來將由傳感器單元生成的傳感器信號與補償信號組合。

12.根據權利要求1所述的設備，其中，具有可變電容的可變電容器包括在兩個背板之間的薄膜，其中，所述補償單元包括偏置電壓單元，其被配置成由第一預定義偏置電壓偏置第一背板并由第二預定義偏置電壓偏置第二背板，其中，所述傳感器單元被連接到可變電容器的薄膜，并被配置成以第三預定義偏置電壓偏置薄膜，并生成傳感器信號，其指示由可變電容器的薄膜移動引起的來自可變電容器的薄膜的變化電流或到可變電容器的薄膜的變化電流。