[發(fā)明專利]模擬浮動(dòng)?xùn)艠O測(cè)斜儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710822771.2
• 申請(qǐng)日: 2017-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107830844B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·埃斯丘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 德州儀器公司
• 主分類號(hào): G01C9/18
• 分類號(hào): G01C9/18;G01C25/00
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

1.一種測(cè)斜儀，其包括：

半導(dǎo)體襯底；

位于所述半導(dǎo)體襯底上方的電介質(zhì)層，所述電介質(zhì)層界定容納導(dǎo)電液滴的密封弧形微溝道；

位于所述密封弧形微溝道中的接入端口電極，所述接入端口電極中的每一者與在所述相應(yīng)接入端口電極的接近范圍內(nèi)的參考電極相關(guān)聯(lián)且沿著所述密封弧形微溝道的彎曲部分安置，所述接入端口電極以按角度傾斜分辨率校準(zhǔn)的弧長(zhǎng)度彼此間隔開(kāi)；及

位于所述半導(dǎo)體襯底中的模擬浮動(dòng)?xùn)艠OAFG裝置，其各自對(duì)應(yīng)于一或多個(gè)接入端口電極，其中所述AFG裝置中的每一者包括電耦合到所述對(duì)應(yīng)接入端口電極的第一導(dǎo)體及電耦合到與所述對(duì)應(yīng)接入端口電極相關(guān)聯(lián)的所述參考電極的第二導(dǎo)體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)斜儀，其進(jìn)一步包括耦合到所述AFG裝置中的每一者的控制電路，所述控制電路經(jīng)配置以進(jìn)行以下操作：(i)沿著插入有所述導(dǎo)電液滴的在所述對(duì)應(yīng)接入端口電極與所述相關(guān)聯(lián)參考電極之間的導(dǎo)電路徑檢測(cè)所述AFG裝置中的至少一者中的放電電流；及(ii)基于對(duì)所述AFG裝置中的所述至少一者的所述放電電流的所述檢測(cè)而確定角度傾斜測(cè)量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)斜儀，其中所述AFG裝置中的每一者進(jìn)一步包括：

浮動(dòng)?xùn)艠O；

金屬氧化物半導(dǎo)體MOS晶體管，其具有形成于所述半導(dǎo)體襯底中且通過(guò)溝道區(qū)域彼此分離的源極區(qū)域及漏極區(qū)域，其中所述浮動(dòng)?xùn)艠O的第一部分安置于所述溝道區(qū)域上方以充當(dāng)所述MOS晶體管的柵極電極；及

存儲(chǔ)電容器，其包含由所述浮動(dòng)?xùn)艠O的第二部分形成的第一極板及通過(guò)電介質(zhì)膜與所述第一極板分離的第二極板，

其中所述浮動(dòng)?xùn)艠O與所述第一導(dǎo)體電接觸且所述第二導(dǎo)體耦合到接地參考電壓節(jié)點(diǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)斜儀，其中所述控制電路耦合到所述AFG裝置中的每一者的所述漏極區(qū)域且耦合到所述AFG裝置中的每一者的所述存儲(chǔ)電容器的所述第二極板，并且經(jīng)配置以在參與測(cè)量操作之前選擇性地偏置所述MOS晶體管以將所述AFG裝置的所述浮動(dòng)?xùn)艠O充電。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測(cè)斜儀，其中所述控制電路進(jìn)一步經(jīng)配置以在所述測(cè)量操作之后施加中和脈沖以使所述AFG裝置的所述浮動(dòng)?xùn)艠O放電。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)斜儀，其中所述導(dǎo)電液滴經(jīng)定大小以在所述導(dǎo)電液滴在重力下沉降于一個(gè)接入端口電極處時(shí)僅覆蓋所述接入端口電極及對(duì)應(yīng)參考電極。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)斜儀，其中所述導(dǎo)電液滴經(jīng)定大小以在所述導(dǎo)電液滴在重力下沉降時(shí)覆蓋多于一個(gè)接入端口電極及對(duì)應(yīng)參考電極以在其間提供相應(yīng)導(dǎo)電路徑，且進(jìn)一步其中所述控制電路經(jīng)配置以檢測(cè)耦合到由所述導(dǎo)電液滴覆蓋的所述相應(yīng)多個(gè)接入端口電極的多個(gè)AFG裝置中的放電電流且基于所述多個(gè)接入端口電極沿著所述密封弧形微溝道的所述彎曲部分的相應(yīng)位置而確定角度傾斜測(cè)量。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)斜儀，其進(jìn)一步包括耦合到所述控制電路以傳遞與所述角度傾斜測(cè)量有關(guān)的信號(hào)的通信收發(fā)器。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)斜儀，其中所述電介質(zhì)層界定形成圓的至少一部分以測(cè)量角度傾斜的預(yù)定最大范圍的密封弧形微溝道。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測(cè)斜儀，其中圓的所述至少一部分包括半圓以測(cè)量±90度的角度傾斜，且進(jìn)一步其中所述接入端口電極包括N個(gè)接入端口電極，其中N是基于所述角度傾斜分辨率而選擇。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的測(cè)斜儀，其中N＝181且所述N個(gè)接入端口電極以按1度的角度傾斜分辨率校準(zhǔn)的弧長(zhǎng)度彼此間隔開(kāi)。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的測(cè)斜儀，其中圓的所述至少一部分包括四分之一圓以測(cè)量±45度的角度傾斜，且進(jìn)一步其中所述接入端口電極包括以按1度的角度分辨率校準(zhǔn)的弧長(zhǎng)度彼此間隔開(kāi)的N個(gè)接入端口電極。