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1. (WO1996004711) SIGNAL CONDITIONING APPARATUS AND METHOD EXHIBITING ACCURATE INPUT IMPEDANCE AND GAIN CHARACTERISTICS OVER COMMON MODE RANGE AND OPERATIONAL ENVIRONMENTS
Latest bibliographic data on file with the International Bureau   

Pub. No.:    WO/1996/004711    International Application No.:    PCT/US1995/009788
Publication Date: 15.02.1996 International Filing Date: 04.08.1995
IPC:
H03F 3/00 (2006.01)
Applicants: NATIONAL SEMICONDUCTOR CORPORATION [US/US]; M/S 16-135, 1090 Kifer Road, Sunnyvale, CA 95086-3737 (US)
Inventors: GOUGH, John, J.; (GB)
Agent: PITRUZZELLA, Vincenzo, D.; National Semiconductor Corporation, M/S 16-135, 1090 Kifer Road, Sunnyvale, CA 94086-3737 (US)
Priority Data:
08/286,051 04.08.1994 US
Title (EN) SIGNAL CONDITIONING APPARATUS AND METHOD EXHIBITING ACCURATE INPUT IMPEDANCE AND GAIN CHARACTERISTICS OVER COMMON MODE RANGE AND OPERATIONAL ENVIRONMENTS
(FR) APPAREIL ET PROCEDE DE CONDITIONNEMENT DU SIGNAL SE CARACTERISANT PAR DES CARACTERISTIQUES D'IMPEDANCE D'ENTREE ET DE GAIN PRECISES SUR DES ENVIRONNEMENTS COMMUNS DE PLAGE DE MODE ET DE FONCTIONNEMENT
Abstract: front page image
(EN)A signal conditioning apparatus useful in applications, such as automotive applications, having a signal conditioning circuit capable of conditioning a sensor input signal and providing an output useful, for example, to a fuel-air mixture control system. The signal conditioning circuit employs an amplifier with a feedback impedance, NMOS and PMOS transistors, an input impedance, a detection impedance, input terminals coupled to a sensor. The sensor, such as an oxygen sensor, has a sensor output referenced to sensor ground and input terminals coupled to a power supply and power supply ground. The signal conditioning circuit utilizes switched impedances to provide an output voltage proportional to the differential voltage between the sensor output voltage and the sensor ground when an impedance between the signal conditioning circuit input terminals is low relative to the detection impedance. Otherwise the signal conditioning circuit utilizing switched impedances provides an output voltage proportional to the power supply voltage. The signal conditioning circuit samples the sensor differential voltage and the power supply voltage at a frequency derived from a clock generator. The signal conditioning circuit controls the NMOS transistors coupled to the sensor with a negative bias voltage derived from a single power supply, thus allowing operation when the sensor ground and power supply ground are at different potentials. Additionally, fabricating the signal conditioning circuit impedances as capacitors using linear complementary metal oxide semiconductor technology produces very accurate gain and input impedance characteristics.
(FR)Appareil de conditionnement du signal utile dans des applications telles que des applications liées à l'automobile, comprenant un circuit de conditionnement du signal capable de conditionner un signal d'entrée de capteur et de produire une sortie utile, par exemple, pour un système de commande du mélange carburant-air. Le circuit de conditionnement du signal emploie un amplificateur à impédance de rétroaction, des transistors NMOS et PMOS, une impédance d'entrée, une impédance de détection, des bornes d'entrée couplées à un capteur. Le capteur, tel qu'un capteur d'oxygène comprend une sortie ayant pour référence la terre du capteur et des bornes d'entrée couplées à une source d'alimentation en courant et à la terre de cette dernière. Le circuit de conditionnement du signal utilise des impédances commutées pour produire une tension de sortie proportionnelle à la différence de tension entre la tension de sortie du capteur et la terre du capteur, lorsqu'une impédance entre les bornes d'entrée du circuit de conditionnement du signal est faible par rapport à l'impédance de détection. Ou bien encore le circuit de conditionnement du signal utilisant des impédances commutées produit une tension de sortie proportionnelle à la tension de la source d'alimentation en courant. Le circuit de conditionnement du signal échantillonne la tension différentielle du capteur et la tension de la source d'alimentation en courant à une fréquence dérivée d'un générateur d'horloge. Le circuit de conditionnement du signal commande les transistors NMOS couplés au capteur avec une tension de polarisation négative dérivée d'une seule et unique source d'alimentation en courant, ce qui autorise le fonctionnement lorsque la terre du capteur et la terre de la source d'alimentation en courant sont à des potentiels différents. On remarque que la fabrication des impédances du circuit de conditionnement du signal sous forme de condensateurs à l'aide d'une technologie des semiconducteurs à oxyde métallique complémentaire linéaire permet de produire des caractéristiques très précises de gain et d'impédance de sortie.
Designated States: CN, JP, KR.
European Patent Office (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE).
Publication Language: English (EN)
Filing Language: English (EN)