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1. (WO2017041019) INDUCTIVE SENSING WITH DIFFERENTIAL INDUCTANCE READOUT BASED ON SENSE/REFERENCE LC-RING OSCILLATORS WITH A SHARED CAPACITOR
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Pub. No.: WO/2017/041019 International Application No.: PCT/US2016/050238
Publication Date: 09.03.2017 International Filing Date: 02.09.2016
IPC:
G01R 15/18 (2006.01) ,G01R 17/00 (2006.01) ,G01R 31/315 (2006.01) ,G01R 33/34 (2006.01)
[IPC code unknown for G01R 15/18][IPC code unknown for G01R 17][IPC code unknown for G01R 31/315][IPC code unknown for G01R 33/34]
Applicants:
TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED [US/US]; P.O. Box 655474, Mail Station 3999 Dallas, TX 75265-5474, US
TEXAS INSTRUMENTS JAPAN LIMITED [JP/JP]; 24-1, Nishi-shinjuku 6 Chome Shinjuku-ku, Tokyo 160-8366, JP (JP)
Inventors:
REITSMA, George; US
Agent:
DAVIS, Jr., Michael A.; US
Priority Data:
62/213,25202.09.2015US
Title (EN) INDUCTIVE SENSING WITH DIFFERENTIAL INDUCTANCE READOUT BASED ON SENSE/REFERENCE LC-RING OSCILLATORS WITH A SHARED CAPACITOR
(FR) DÉTECTION INDUCTIVE À LECTURE D'INDUCTANCE DIFFÉRENTIELLE SUR LA BASE D'OSCILLATEURS EN ANNEAU LC DE DÉTECTION/RÉFÉRENCE AVEC UN CONDENSATEUR PARTAGÉ
Abstract:
(EN) For inductive sensing (such as for proximity switching), differential inductance readout (141) is based on Sense/Reference resonators implemented as LC-ring oscillators, with Ls/LR inductor coils and a shared (time-multiplexed) resonator capacitor Cc. The ring oscillators include matched Lsense/Lref drivers (124, 126) time-multiplexed (by out enable signals OEsense/OEref), to provide Lsense/Lref resonator excitation signals to the Lsense/Lref resonators (LS/LR, Cc), based on resulting Lsense/Lref resonance measurements (such as of resonance state) acquired by the ring oscillators from the Lsense/Lref resonators. Differential readout data is based on the time-multiplexed Lsense/Lref resonance measurements, corresponding respectively to LS/LR coil inductances (such as based on Lsense/Lref resonator oscillation frequency). The ring oscillators can be implemented with a Schmitt trigger (122), converting analog resonance measurements into digital input to the Lsense/Lref drivers. Driver matching and layout matching can be used to improve accuracy. Effects of parasitic capacitance at the driver outputs can be suppressed by shorting or bootstrapping across the inactive LS/LR coil inductances.
(FR) En vue d'obtenir une détection inductive (telle que pour une commutation de proximité), une lecture d'inductance différentielle (141) est basée sur des résonateurs de détection/référence mis en œuvre sous la forme d'oscillateurs en anneau LC, comportant des bobines d'induction à inductance de détection/inductance de référence (Lsense/Lref) et un condensateur Cc résonateur partagé (à multiplexage dans le temps). Les oscillateurs en anneau comprennent des pilotes (124, 126) Lsense/Lref mis en correspondance à multiplexage dans le temps (au moyen de signaux de validation OEsense/OEref), en vue de fournir des signaux d'excitation de résonateurs Lsense/Lref aux résonateurs Lsense/Lref (LS/LR, Cc), sur la base des mesures obtenues de résonance Lsense/Lref (par exemple, de l'état de résonance) acquises par les oscillateurs en anneau à partir des résonateurs Lsense/Lref. Des données de lecture différentielle reposent sur les mesures de résonance Lsense/Lref multiplexées dans le temps correspondant respectivement aux inductances de bobines LS/LR (par exemple, basées sur la fréquence d'oscillation de résonateurs Lsense/Lref). Les oscillateurs en anneau peuvent être mis en œuvre avec une bascule de Schmitt (122), convertissant des mesures de résonance analogique en entrée numérique pour les pilotes Lsense/Lref. Une mise en correspondance de pilotes et une mise en correspondance de disposition peuvent être utilisées pour améliorer la précision. Les effets de capacité parasite au niveau de sorties de pilotes peuvent être supprimés par mise en court-circuit ou amorçage à travers les inductances de bobines LS/LR inactives.
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