用于評(píng)估信號(hào)的電路裝置和方法
【專利摘要】電路裝置包括接口、保護(hù)電路和測(cè)量電路。該接口被配置為接收信號(hào)。該保護(hù)電路耦合至該接口。該保護(hù)電路被配置為將該接口所提供的電壓限制為保護(hù)電壓。該測(cè)量電路耦合至該保護(hù)電路，并且被配置為在接口所提供的電壓大于保護(hù)電壓的情況下提供第一測(cè)量類型的信號(hào)和第二測(cè)量類型的信號(hào)中的至少一個(gè)，并且被配置為在該接口所提供的電壓小于保護(hù)電壓的情況下提供第二測(cè)量類型的信號(hào)。
【專利說明】用于評(píng)估信號(hào)的電路裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]各個(gè)實(shí)施例總體上涉及一種用于評(píng)估信號(hào)的電路裝置和方法。

【背景技術(shù)】
[0002]具有大的動(dòng)態(tài)范圍的信號(hào)經(jīng)常需要被評(píng)估。這樣的信號(hào)例如可以由可變磁阻傳感器所提供。可變磁阻傳感器可以被用來測(cè)量例如汽車曲軸、凸輪軸、傳動(dòng)軸等的旋轉(zhuǎn)速度?？赡苄枰獙?duì)從Orpm至IOOOOrpm范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行測(cè)量。旋轉(zhuǎn)的齒輪的齒部在被鐵磁極通過時(shí)可以改變通過鐵磁極的磁通量。磁通量在齒部接近鐵磁極時(shí)增加并且在齒部離開鐵磁極時(shí)減小。部署在鐵磁極周圍的線圈可以被用來檢測(cè)磁通量的變化。旋轉(zhuǎn)的齒輪的齒部可以在該線圈中引發(fā)交變電壓。所引發(fā)電壓的振幅和頻率可以取決于旋轉(zhuǎn)速度。提高旋轉(zhuǎn)速度可以增加所引發(fā)電壓的振幅和頻率。所引發(fā)電壓的振幅的范圍可以從低轉(zhuǎn)速的大約IOmVpp至高轉(zhuǎn)速的大約400Vpp。
[0003]所引發(fā)電壓的振幅可以被削波，或者換句話說，在保護(hù)電壓下被切取或鉗制。對(duì)于幅度小于保護(hù)電壓的所引發(fā)電壓而言，被削波電壓可以具有與所引發(fā)電壓相同的形狀。被削波電壓的振幅將不會(huì)超過保護(hù)電壓。因此，如果保護(hù)電壓被選擇得足夠小，則被削波電壓將不會(huì)通過超出電子設(shè)備的最大允許電壓而損壞電子設(shè)備。另外，有所減小的電壓范圍可以容易地進(jìn)行測(cè)量和處理。
[0004]然而，對(duì)所引發(fā)電壓進(jìn)行削波會(huì)使得信號(hào)的信噪比退化。對(duì)于齒輪的機(jī)械不規(guī)則性所導(dǎo)致的噪聲尤其如此，例如在沖壓齒部之后，齒部之間的間隙中的彎曲齒部或剩余物所導(dǎo)致的噪聲，因?yàn)樗鼈兣c所期望的信號(hào)具有相同頻率。另外，有關(guān)可以從振幅得出的旋轉(zhuǎn)速度的信息可能會(huì)丟失。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在各個(gè)實(shí)施例中，提供了一種電路裝置，其包括接口、保護(hù)電路和測(cè)量電路。該接口可以被配置為接收信號(hào)。該保護(hù)電路可以耦合至該接口。該保護(hù)電路可以被配置為將該接口所提供的電壓限制為保護(hù)電壓。該測(cè)量電路可以耦合至該保護(hù)電路，并且被配置為在接口所提供的電壓大于保護(hù)電壓的情況下提供第一測(cè)量類型的信號(hào)和第二測(cè)量類型的信號(hào)中的至少一個(gè)，并且被配置為在該接口所提供的電壓小于保護(hù)電壓的情況下提供第二測(cè)量類型的信號(hào)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]在附圖中，同樣的附圖標(biāo)記通常貫穿不同視圖而指代相同的部分。附圖并不必依比例繪制，而是通常強(qiáng)調(diào)對(duì)本發(fā)明的原則的圖示。在以下描述中，參考以下附圖對(duì)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行描述，其中:
[0007]圖1示出了依據(jù)各個(gè)實(shí)施例的電路裝置；
[0008]圖2示出了依據(jù)各個(gè)實(shí)施例的第一測(cè)量類型和第二測(cè)量類型的信號(hào)；
[0009]圖3示出了依據(jù)各個(gè)實(shí)施例的電路裝置；
[0010]圖4示出了依據(jù)各個(gè)實(shí)施例的電路裝置；
[0011]圖5示出了依據(jù)各個(gè)實(shí)施例的電路裝置；
[0012]圖6示出了依據(jù)各個(gè)實(shí)施例的電路裝置；
[0013]圖7示出了依據(jù)各個(gè)實(shí)施例的第二測(cè)量類型和第三測(cè)量類型的信號(hào)；
[0014]圖8示出了依據(jù)各個(gè)實(shí)施例的用于評(píng)估信號(hào)的方法。

【具體實(shí)施方式】
[0015]以下詳細(xì)描述對(duì)附圖加以參考，該附圖通過圖示而示出了可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行實(shí)踐的具體細(xì)節(jié)和實(shí)施例。
[0016]詞語“示例性”在這里被用來表示“用作示例、實(shí)例或說明”。這里被描述為“示例性”的任何實(shí)施例或設(shè)計(jì)都不必被理解為是優(yōu)選的或者優(yōu)先于其它的實(shí)施例或設(shè)計(jì)。
[0017]圖1示出了依據(jù)各個(gè)實(shí)施例的電路裝置100。該電路裝置可以包括接口 102、保護(hù)電路106、測(cè)量電路108和信號(hào)處理電路114。電路裝置100可以被配置為對(duì)信號(hào)Vs進(jìn)行評(píng)估。信號(hào)Vs可以具有大的動(dòng)態(tài)范圍，例如具有IOmVpp至400Vpp之間的電壓。信號(hào)Vs可以由傳感器生成。該傳感器可以是可變磁阻傳感器。
[0018]可變磁阻傳感器可以被提供以測(cè)量例如汽車曲軸、凸輪軸、傳動(dòng)軸等的旋轉(zhuǎn)速度?？赡苄枰獙?duì)從Orpm至IOOOOrpm范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行測(cè)量。旋轉(zhuǎn)的齒輪的齒部在被鐵磁極通過時(shí)可以改變通過鐵磁極的磁通量。磁通量在齒部接近鐵磁極時(shí)增加并且在齒部離開鐵磁極時(shí)減小。部署在鐵磁極周圍的線圈可以被用來檢測(cè)磁通量的變化。旋轉(zhuǎn)的齒輪的齒部可以在該線圈中引發(fā)交變電壓。所引發(fā)電壓的振幅和頻率可以取決于旋轉(zhuǎn)速度。提高旋轉(zhuǎn)速度可以增加所引發(fā)電壓的振幅和頻率。所引發(fā)電壓的振幅的范圍可以從低轉(zhuǎn)速的大約IOmVpp至高轉(zhuǎn)速的大約400Vpp。
[0019]信號(hào)Vs可以是交變信號(hào)并且可以關(guān)于基準(zhǔn)電位對(duì)稱，該基準(zhǔn)電位例如是接地電位。然而，信號(hào)Vs也可以僅具有一種極性或者關(guān)于接地電位以外的另一電位發(fā)生交變。
[0020]接口 102可以是傳感器接口，并且可以被配置為接收信號(hào)Vs并且可以輸出例如電壓Vi的信號(hào)。接口 102例如可以在信號(hào)Vs是所引發(fā)電壓的情況下加載信號(hào)Vs。其可以包括電阻以限制電流流動(dòng)、降低敏感度或者提高分辨率。例如，其在信號(hào)Vs能夠被測(cè)量電路108直接處理的情況下可以是可選的。
[0021]保護(hù)電路106可以耦合至接口 102。保護(hù)電路106可以將接口 102所提供的電壓Vi限制為保護(hù)電壓Vp。換句話說，保護(hù)電路106所提供的電壓并不超過保護(hù)電壓Vp。信號(hào)Vi可以在電壓Vi大于保護(hù)電壓Vp時(shí)被保護(hù)電路106削波、截取或切取。換句話說，信號(hào)Vi的振幅可以被限制為保護(hù)電壓，并且信號(hào)Vi的形狀可以在電壓Vi小于保護(hù)電壓Vp時(shí)保持不變。保護(hù)電壓Vp例如可以例如是電子設(shè)備、測(cè)量電路108或信號(hào)處理電路114的最大操作電壓。其可以是電子設(shè)備的最大允許靜電放電(ESD)電壓。
[0022]測(cè)量電路108可以耦合至保護(hù)電路106。其可以在接口 102所提供的電壓Vi高于保護(hù)電壓Vp的情況下提供第一測(cè)量類型的信號(hào)SI。其可以包括第一測(cè)量電路110以提供第一測(cè)量類型的信號(hào)SI。第一測(cè)量類型的信號(hào)SI可以在電壓Vs大于保護(hù)電壓Vp的情況下被用于測(cè)量高轉(zhuǎn)速。信號(hào)SI可以在信號(hào)Vi被削波或分流時(shí)出現(xiàn)。
[0023]第一測(cè)量類型可以表示通過保護(hù)電路106的電流。信號(hào)Vi例如可以由保護(hù)電路106通過分流信號(hào)Vi進(jìn)行削波。通過保護(hù)電路106的電流的測(cè)量可以在電壓Vi被削波為保護(hù)電壓Vp時(shí)被用來提供與電壓Vi和電壓Vs相關(guān)的進(jìn)一步信息。例如，未削波信號(hào)Vi的振幅可以從電流的振幅確定。另外，信號(hào)Vi的頻率可以從電流確定，例如從電流峰值之間的時(shí)間差來確定。
[0024]測(cè)量電路108可以在接口 102所提供的電壓Vi低于保護(hù)電壓Vp的情況下提供第二測(cè)量類型的信號(hào)S2。其可以包括第二測(cè)量電路112來提供第二測(cè)量類型的信號(hào)S2。第二測(cè)量類型的信號(hào)S2例如可以在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)或空閑期間被用來檢測(cè)低轉(zhuǎn)速。
[0025]第二測(cè)量類型可以表示跨接保護(hù)電路106的電壓。電壓Vi在接口 102所提供的電壓高于保護(hù)電壓Vp時(shí)不被分流。信號(hào)S2可以具有與電壓Vi相同的信號(hào)形狀，并且電壓Vi的振幅和頻率可以從/[目號(hào)S2確定。
[0026]第二測(cè)量電路112還可以在接口 102所提供的電壓Vi高于保護(hù)電壓Vp的情況下提供第二測(cè)量類型的信號(hào)S2。電壓Vi可以被分流并且信號(hào)S2可以具有與電壓Vi不同的形狀。然而，信號(hào)S2可以具有與電壓Vi相同的過零點(diǎn)(zero-crossing)，從而電壓Vi和Vs的頻率可以從信號(hào)S2確定。使用信號(hào)S2的過零點(diǎn)確定電壓Vi和Vs的頻率會(huì)比使用信號(hào)SI的峰值之間的時(shí)間差確定電壓Vi和Ns的頻率更為容易和準(zhǔn)確。
[0027]信號(hào)處理電路114可以對(duì)第一測(cè)量類型的信號(hào)SI和第二測(cè)量類型的信號(hào)S2進(jìn)行處理。如果接口 102所提供的電壓Vi低于保護(hù)電壓Vp，則可以評(píng)估信號(hào)S2。在這種情況下，可以不存在信號(hào)SI并且僅有第二測(cè)量類型是可能的?？梢詮男盘?hào)S2來確定電壓Vi的頻率和振幅?？梢詮脑擃l率和振幅中的每一個(gè)確定旋轉(zhuǎn)速度。
[0028]如果接口 102所提供的電壓Vi高于保護(hù)電壓Vp，則可以存在信號(hào)SI并且可以對(duì)其進(jìn)行評(píng)估?？梢詮男盘?hào)Si確定電壓Vi的振幅并且可以從該振幅確定旋轉(zhuǎn)速度。信號(hào)SI可以單獨(dú)評(píng)估。然而，第一測(cè)量類型和第二測(cè)量類型都可以執(zhí)行。第二測(cè)量類型將給出與電壓Vi的過零點(diǎn)相關(guān)的附加信息。與過零點(diǎn)相關(guān)的信息可以被用來確定電壓Vi的頻率，而旋轉(zhuǎn)速度則可以從該頻率來確定。第一測(cè)量類型將提供保護(hù)電路所進(jìn)行的削波中所丟失的、與信號(hào)Vs的振幅相關(guān)的附加信息。信號(hào)處理電路114可以將信號(hào)SI和信號(hào)S2進(jìn)行合并以提高感興趣信號(hào)的信噪比(SNR)，該感興趣信號(hào)例如可以是相位、頻率或振幅。
[0029]圖2示出了電路裝置的一個(gè)實(shí)施例的第一測(cè)量類型的信號(hào)SI的示圖200以及第二測(cè)量類型的信號(hào)S2的示圖210。根據(jù)信號(hào)Vs的數(shù)值，該電路裝置可以具有三個(gè)操作區(qū)域:用于處于Vp和Vs_max之間的信號(hào)Vs的第一操作區(qū)域202,用于處于-Vp和_Vs_max之間的信號(hào)Vs的第二操作區(qū)域204，以及用于處于-Vp和Vp之間的信號(hào)Vs的第三操作區(qū)域206。Vp可以是保護(hù)電路106的保護(hù)電壓。
[0030]信號(hào)Vs可以是傳感器信號(hào)或者任意其它類型的信號(hào)。其可以具有最大數(shù)值Vs_max和最小數(shù)值_Vs_max。Vs_max例如可以是可變磁阻傳感器例如在最大轉(zhuǎn)速所產(chǎn)生的最大電壓。假定大約400Vpp的電壓范圍,最大轉(zhuǎn)速可以大約為IOOOOrpm并且Vs_max可以為大約200V。
[0031]保護(hù)電壓Vp可以被選擇為將信號(hào)Vs限制為足夠低的電壓以便被測(cè)量電路108和信號(hào)處理電路114安全處理。保護(hù)電壓Vp例如可以是電子放電保護(hù)電壓(ESD)。-Vp至+Vp可以具有大約50Vpp的范圍?？商鎿Q地，保護(hù)電壓Vp例如可以將信號(hào)Vs限制為模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)的完整范圍的輸入電壓。其可以具有大約3Vpp的范圍。
[0032]示圖200示出了信號(hào)SI可以在第一操作區(qū)域202和第二操作區(qū)域204中被提供。在這些操作區(qū)域202、204中，可以執(zhí)行第一測(cè)量類型。第一測(cè)量類型例如可以是通過保護(hù)電路106的電流的電流測(cè)量。保護(hù)電路106可以在信號(hào)Vs大于保護(hù)電壓Vp或者低于保護(hù)電壓-Vp的任何時(shí)候?qū)π盘?hào)Vs進(jìn)行分流。電流隨后可以流過保護(hù)電路106并且信號(hào)SI可以表示流過保護(hù)電路106的電流。信號(hào)Vs的增大可以增加流過保護(hù)電路106的電流并且可以導(dǎo)致更大的信號(hào)SI。電流流動(dòng)和信號(hào)SI的增加可以與信號(hào)Vs的增加成比例。
[0033]在第三操作區(qū)域206中，信號(hào)Ns處于保護(hù)電壓-Vp和Vp之間。保護(hù)電路106并不需要對(duì)信號(hào)Vs進(jìn)行分流，從而沒有電流流過保護(hù)電路106并且無法執(zhí)行第一測(cè)量類型。信號(hào)SI在第三操作區(qū)域206中可以為零。
[0034]示圖210示出了信號(hào)S2可以在第一操作區(qū)域202、第二操作區(qū)域204和第三操作區(qū)域206中被提供。在這些操作區(qū)域202、204、206中，可以執(zhí)行第二測(cè)量類型。第二測(cè)量類型可以例如是跨保護(hù)電路106的電壓測(cè)量。
[0035]在第三操作區(qū)域206中，信號(hào)Vs處于保護(hù)電壓-Vp和Vp之間而并未被保護(hù)電路106削波。信號(hào)S2因此可以具有與信號(hào)Vs相同的形狀并且與之成比例。
[0036]在第一操作區(qū)域202和第二操作區(qū)域204中，信號(hào)Vs被保護(hù)電路106削波。在各個(gè)實(shí)施例中，信號(hào)S2將不會(huì)超過保護(hù)電壓Vp并且是水平的，其平行于標(biāo)記為Vs的軸線并且獨(dú)立于信號(hào)Vs的幅度。然而，執(zhí)行第一測(cè)量類型可以導(dǎo)致信號(hào)S2隨信號(hào)Vs的幅度而增大。這例如可以由沿接口 102中的電阻器R2、R3的壓降所導(dǎo)致，或者沿分流元件電阻器Rm以及二極管Dl、D2的固有阻抗的壓降所導(dǎo)致，如圖3所示。電流Ik流動(dòng)的增加會(huì)導(dǎo)致Vchip的增大,后者可以表示信號(hào)S2。
[0037]圖3示出了依據(jù)各個(gè)實(shí)施例的電路裝置300。電路裝置300可以包括以上已經(jīng)描述過的可變磁阻傳感器302以提供信號(hào)Vs。
[0038]接口 102可以包括第一電阻器R1、第二電阻器R2和第三電阻器R3。第一電阻器Rl可以在節(jié)點(diǎn)306和308之間跨信號(hào)Vs進(jìn)行耦合。第二電阻器R2可以利用到節(jié)點(diǎn)306 —個(gè)端子而耦合至信號(hào)Vs的一極。第二電阻器R2的另一個(gè)端子可以耦合至節(jié)點(diǎn)310。第三電阻器R3可以利用到節(jié)點(diǎn)308的一個(gè)端子耦合至信號(hào)Vs的另一極。第三電阻器R3的另一個(gè)端子可以耦合至節(jié)點(diǎn)312。第一電阻器Rl可以具有從大約IkOhm至大約50k0hm的范圍中的數(shù)值。第一電阻器Rl可以是可選的。第二電阻器R2和第三電阻器R3可以均具有從大約IkOhm至大約50k0hm的范圍中的數(shù)值。接口 102可以在節(jié)點(diǎn)310和節(jié)點(diǎn)312之間提供電壓Vi。耦合在節(jié)點(diǎn)310和312之間的第四電阻器R4不再是必要的，從而該電路裝置的組件數(shù)量能夠有所減少。
[0039]保護(hù)電路106可以包括至少一個(gè)二極管D1、D2。至少一個(gè)二極管D1、D2可以是可反向偏壓的二極管。至少一個(gè)二極管Dl、D2可以是齊納二極管或雪崩二極管，其耦合至接口 102所提供的電壓Vi。至少一個(gè)二極管D1、D2可以具有明確定義的反向擊穿電壓。該反向擊穿電壓例如可以是3.2V或5.6V或者任意其它電壓。該反向擊穿電壓可以定義或等于該電路裝置的保護(hù)電壓Vp。
[0040]至少一個(gè)二極管D1、D2可以例如經(jīng)由節(jié)點(diǎn)310、312耦合至接口 102所提供的電壓Vio可以通過針對(duì)信號(hào)Vi的半波形的每個(gè)極性對(duì)二極管Dl、D2之一進(jìn)行反向偏壓而實(shí)現(xiàn)電壓限制。在各個(gè)實(shí)施例中，第一二極管Dl可以針對(duì)信號(hào)Vi的正半波形進(jìn)行反向偏壓而第二二極管D2可以針對(duì)信號(hào)Vi的負(fù)半波形進(jìn)行反向偏壓。至少兩個(gè)二極管D1、D2可以串聯(lián)并且彼此以相反極性耦合(也就是說，相應(yīng)的陰極或相應(yīng)的陽極可以耦合在一起)在接口102所提供的電壓Vi之間。
[0041]測(cè)量電路108可以包括耦合在至少一個(gè)二極管D1、D2之間的至少一個(gè)電阻器Rm。第一二極管Dl可以耦合在例如第一節(jié)點(diǎn)310和第二節(jié)點(diǎn)314的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間。其陰極可以耦合至第一節(jié)點(diǎn)310而其陽極可以耦合至第二節(jié)點(diǎn)314。第二二極管D2可以耦合在例如第三節(jié)點(diǎn)312和第四節(jié)點(diǎn)316的兩個(gè)其它節(jié)點(diǎn)之間。其陰極可以耦合至第三節(jié)點(diǎn)312而其陽極則可以耦合至第四節(jié)點(diǎn)316。第一二極管Dl和第二二極管D2中的每一個(gè)的極性可以相反。電阻器Rm可以耦合在第二節(jié)點(diǎn)314和第四節(jié)點(diǎn)316之間?？缃与娮杵鱎m的電壓Vk可以提供第一測(cè)量類型的信號(hào)SI。電阻器Rm可以是第一測(cè)量電路110的一部分。
[0042]流過保護(hù)電路106的電流Ik可以通過測(cè)量跨接電阻器Rm的電壓Vk并且應(yīng)用如下歐姆法則進(jìn)行計(jì)算:
[0043]Ik=Vk/Rm (I)
[0044]跨接保護(hù)電路106的電壓Vchip或者由接口 102所提供的電壓Vi可以被提供為第二測(cè)量類型的信號(hào)S2。電阻器R5和R6可以在電壓Vi之間的第五節(jié)點(diǎn)318處互相串聯(lián)耦合。它們可以是第二測(cè)量電路112的一部分，并且可以在該電路裝置在第三操作區(qū)域206中進(jìn)行操作時(shí)被用于限制電流流動(dòng)。電阻器R5和R6可以被用于對(duì)電壓Vchip進(jìn)行縮放。
[0045]緩沖放大器304可以耦合至第五節(jié)點(diǎn)318并且可以被用于為該電路裝置提供電壓基準(zhǔn)。緩沖放大器304可以在第五節(jié)點(diǎn)318輸出電壓，該電壓可以與應(yīng)用于緩沖放大器304的輸入的基準(zhǔn)電壓Vref成比例或相等。Vref可以是接地電位。Vref例如可以使得Vchip偏置而使得Vchip處于信號(hào)處理電路114的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的測(cè)量范圍的中間。例如在ADC并不需要基準(zhǔn)電位的情況下，緩沖放大器304可以是可選的。
[0046]在第三操作區(qū)域206中，也就是當(dāng)信號(hào)Vs以及因此由接口 102所提供的電壓Vi的幅度足夠低時(shí)，二極管Dl、D2的至少之一將不會(huì)導(dǎo)通，因?yàn)槠洳⑽幢怀浞址聪蚱珘憾_始導(dǎo)通。將沒有流過二極管D1、D2以及電阻器Rm的電流Ik。無法進(jìn)行第一類型的測(cè)量并且不提供如圖2的示圖200中所示的信號(hào)SI。能夠進(jìn)行第二類型的測(cè)量，并且可以提供如圖2的示圖210所示的可對(duì)應(yīng)于Vchip的信號(hào)S2。
[0047]在第一操作區(qū)域202和第二操作區(qū)域204中，也就是當(dāng)信號(hào)Vs以及因此由接口102所提供的電壓Vi的幅度足夠大時(shí)，二極管D1、D2之一將被反向偏壓導(dǎo)通，而二極管Dl、D2中的另一個(gè)將被正向偏壓導(dǎo)通。電流Ik將流過二極管D1、D2以及電阻器Rm?？梢赃M(jìn)行第一類型的測(cè)量以提供如圖2的示圖200中所示的信號(hào)SI?？梢詮腣k和Rm計(jì)算電流Ik。電流Ik可以表示信號(hào)Vs的振幅并且可以從該振幅確定旋轉(zhuǎn)速度。還可以進(jìn)行第二類型的測(cè)量并且可以提供可對(duì)應(yīng)于Vchip的信號(hào)S2。與第一操作區(qū)域202相比，如圖2的示圖210中所示，Vchip對(duì)應(yīng)于被削波信號(hào)Vs，并且振幅信息丟失。然而，例如可以通過檢測(cè)并評(píng)估信號(hào)Vchip的過零點(diǎn)而確定信號(hào)Vs的頻率信息。第一類型的測(cè)量和第二類型的測(cè)量可以同時(shí)進(jìn)行。信號(hào)SI和S2都可以包含與信號(hào)Vs相關(guān)的信息。第一類型的測(cè)量將提供在保護(hù)電路所進(jìn)行的削波中丟失的與信號(hào)Vs的振幅相關(guān)的附加信息。信號(hào)處理電路114可以將信號(hào)SI和信號(hào)S2進(jìn)行合并以提高感興趣信號(hào)的信噪比(SNR)，該感興趣信號(hào)例如可以是相位、頻率或振幅。
[0048]圖4示出了依據(jù)各個(gè)實(shí)施例的電路裝置400，其在信號(hào)Vs的源302、接口 102和二極管D1、D2的方面可以與圖3所示的實(shí)施例300相同。然而，二極管Dl、D2均利用其相應(yīng)陰極耦合至由電路接口 102所提供的電壓Vi并且利用其相應(yīng)陽極耦合至接地電位。沒有提供用于測(cè)量通過二極管D1、D2的電流的電阻器Rm。相反，二極管D1、D2形成另外的保護(hù)電路408并且可以被用于ESD保護(hù)。它們可以具有大約50V的反向擊穿電壓，其可以被稱作另外的保護(hù)電壓Vp2。二極管Dl、D2是可選的。
[0049]在第一節(jié)點(diǎn)310和第三節(jié)點(diǎn)312處，保護(hù)電路106可以具有在接口 102所提供的電壓Vi之間互相串聯(lián)耦合的晶體管Tl和晶體管T3。第三實(shí)施例400可以具有在接口 102所提供的電壓Vi之間互相串聯(lián)耦合的四個(gè)電阻器R7、R8、R9、R10。四個(gè)電阻器R7、R8、R9和RlO的電阻可以被選擇為對(duì)晶體管Tl和T3進(jìn)行偏置。它們可以被用來設(shè)置保護(hù)電壓Vp。它們可以具有相同的電阻。晶體管Tl的柵極耦合至節(jié)點(diǎn)402，在該節(jié)點(diǎn)402電阻器R7、R8互相耦合。晶體管T3的柵極耦合至節(jié)點(diǎn)406，在該節(jié)點(diǎn)406電阻器R9、R10互相耦合。
[0050]當(dāng)Vi超過保護(hù)電壓Vp時(shí)，晶體管Tl、T3都導(dǎo)通并且分流電流Ik將流過晶體管Tl、T3。在電壓Vi的正半波形期間，晶體管T3被配置為二極管而晶體管Tl被配置為晶體管。在電壓Vi的負(fù)半波形期間，晶體管Tl被配置為二極管而晶體管T3被配置為晶體管。Vi幅度的增加將控制被配置為晶體管的晶體管T1、T3更為導(dǎo)通而使得有大幅電流Ik流動(dòng)并且跨接節(jié)點(diǎn)310、312的電壓被限制。當(dāng)Vi低于保護(hù)電壓Vp時(shí)，被配置為晶體管的晶體管Tl、Τ3將不會(huì)導(dǎo)通并且將沒有分流電流Ik流動(dòng)。
[0051]測(cè)量電路108可以包括電流鏡像，其被配置為對(duì)通過保護(hù)電路106的電流進(jìn)行鏡像而提供第一測(cè)量類型的信號(hào)SI。分別針對(duì)信號(hào)Vi的每半個(gè)波形，該電流鏡像可以具有第一對(duì)晶體管Τ1、Τ2以及第二對(duì)晶體管Τ3、Τ4。第一對(duì)晶體管Τ1、Τ2的柵極互相耦合并且第二對(duì)晶體管Τ3、Τ4的柵極互相耦合。在信號(hào)Vi的正半波形期間，流過晶體管Tl的電流Ik被鏡像為流過晶體管Τ2的電流Im并且沒有電流流過晶體管Τ4。在信號(hào)Vi的負(fù)半波形期間，流過晶體管Τ3的電流Ik被鏡像為流過晶體管Τ4的電流Im并且沒有電流流過晶體管Τ2。根據(jù)晶體管Tl、Τ2、Τ3和Τ4的參數(shù)，電流Ik和Im可以彼此成比例或者彼此相同。第一測(cè)量電路110可以包括電流鏡像。電流Ik可以被用作信號(hào)SI。
[0052]不同于使用電流鏡像，例如圖3中所描述的，能夠使用電阻器來測(cè)量電流。
[0053]放大器緩沖器304的輸出被耦合至電阻器R8、R9在那里互相耦合的節(jié)點(diǎn)404。如結(jié)合圖3所描述的，應(yīng)用于放大器緩沖器304的輸入的基準(zhǔn)電壓Vref可以被用作該電路裝置的基準(zhǔn)電壓。第二測(cè)量電路112可以包括電阻器R8、R9。其還可以包括電阻器R7、R10。電壓Vm可以在節(jié)點(diǎn)402、406之間進(jìn)行測(cè)量并且可以被用作信號(hào)S2。電壓Vm可以通過相應(yīng)地選擇電阻器R8、R9進(jìn)行縮放。
[0054]圖5示出了依據(jù)各個(gè)實(shí)施例的電路裝置500。電路裝置500可以包括另外的保護(hù)電路408。該另外的保護(hù)電路408可以耦合至接口 102。該另外的保護(hù)電路408可以將接口所提供的電壓Vi限制為另外的保護(hù)電壓Vp2。該另外的保護(hù)電壓Vp2可以低于保護(hù)電壓Vp0
[0055]測(cè)量電路108可以具有用于執(zhí)行第一測(cè)量類型的第一測(cè)量電路110以及用于執(zhí)行第二測(cè)量類型的第二測(cè)量電路112。第一測(cè)量類型可以是可由信號(hào)SI所表示的電流測(cè)量。第二測(cè)量類型可以是電壓測(cè)量。第二測(cè)量電路112可以具有第一電壓測(cè)量電路504和第二電壓測(cè)量電路506。第一電壓測(cè)量電路504可以在保護(hù)電壓Vp的范圍內(nèi)測(cè)量電壓并且提供信號(hào)S2。第二測(cè)量電路506可以在另外的保護(hù)電壓Vp2的范圍內(nèi)測(cè)量電壓并且提供信號(hào)S3。
[0056]如果保護(hù)電壓Vp和另外的保護(hù)電壓Vp2彼此不同，則第一電壓測(cè)量電路504和第二電壓測(cè)量電路506可以測(cè)量具有不同分辨率的不同電壓范圍。例如，給定具有固定比特?cái)?shù)量的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，第一測(cè)量電路504可以覆蓋具有低分辨率的大的電壓范圍，而第二電壓測(cè)量電路506可以覆蓋具有較高分辨率的較小電壓范圍，反之亦然。較大電壓范圍可以在驅(qū)動(dòng)車輛的同時(shí)或者換擋的同時(shí)被用來測(cè)量內(nèi)燃機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。其可以是最大允許靜電放電(ESD)電壓或國際標(biāo)準(zhǔn)化組織所定義的最大允許脈沖(ISO脈沖)。較小電壓范圍可以被用來在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)或者發(fā)動(dòng)機(jī)空閑時(shí)以高準(zhǔn)確度測(cè)量內(nèi)燃機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。標(biāo)準(zhǔn)的低壓模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)可以被用于較小電壓范圍中的電壓，而可能被區(qū)域優(yōu)化的斜坡交截(ramp-compare )模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以被用于較大的電壓范圍。
[0057]信號(hào)處理電路114可以對(duì)第一測(cè)量類型的信號(hào)SI以及第二測(cè)量類型的信號(hào)S2、S3進(jìn)行處理。無論電壓何時(shí)被削波，都可以執(zhí)行第一測(cè)量類型。削波可以在大于保護(hù)電壓Vp的電壓下進(jìn)行以及在大于另外的保護(hù)電壓Vp2的電壓下進(jìn)行。
[0058]如果接口 102所提供的電壓Vi高于保護(hù)電壓Vp，則可以對(duì)第一信號(hào)SI進(jìn)行評(píng)估以便在保護(hù)電壓Vp下進(jìn)行削波?？梢詫?duì)第二信號(hào)S2進(jìn)行評(píng)估以便在另外的保護(hù)電壓Vp2下進(jìn)行削波?？梢詫?duì)信號(hào)S2進(jìn)行評(píng)估。此外，也可以對(duì)信號(hào)S3進(jìn)行評(píng)估。
[0059]如果接口 102所提供的電壓Vi低于保護(hù)電壓Vp，則不存在用于在保護(hù)電壓Vp下進(jìn)行削波的第一信號(hào)SI。然而，可能存在用于在另外的保護(hù)電壓Vp2下進(jìn)行削波的第二信號(hào)SI?？梢詫?duì)信號(hào)S2進(jìn)行評(píng)估。此外，也可以對(duì)信號(hào)S3進(jìn)行評(píng)估。
[0060]如果接口 102所提供的電壓Vi低于保護(hù)電壓Vp，則不存在用于在保護(hù)電壓Vp下進(jìn)行削波的第一信號(hào)SI，并且可能不存在用于在另外的保護(hù)電壓Vp2下進(jìn)行削波的第二信號(hào)SI。然而，可以對(duì)信號(hào)S2進(jìn)行評(píng)估。此外，也可以對(duì)信號(hào)S3進(jìn)行評(píng)估。
[0061]第一信號(hào)S1、第二信號(hào)S1、信號(hào)S2和信號(hào)S3可以單獨(dú)評(píng)估或者結(jié)合其它信號(hào)共同評(píng)估。如以上已經(jīng)描述的，信號(hào)處理電路114可以合并這些信號(hào)以對(duì)噪聲進(jìn)行抑制，這是因?yàn)樵谥辽賰蓚€(gè)信號(hào)中可能出現(xiàn)相同的噪聲。這可以在對(duì)信號(hào)Vs進(jìn)行評(píng)估時(shí)提高信噪比(SNR)0
[0062]圖6示出了依據(jù)各個(gè)實(shí)施例的電路裝置600，其在電壓傳感器302和接口 102的方面可以與之前的實(shí)施例相同。然而，接口 102可以不再需要電阻器R1。出于說明的目的，并未示出用于第一測(cè)量類型以獲得信號(hào)SI的電流測(cè)量電路110。然而，如以下所概述的，其也可以被米用。
[0063]電路裝置600可以具有保護(hù)電路106。該保護(hù)電路106可以被用于靜電放電(ESD)保護(hù)。保護(hù)電路106可以包括兩個(gè)二極管配對(duì)602、604以及606、608。每個(gè)配對(duì)中的二極管可以互相串聯(lián)耦合。在每個(gè)二極管配對(duì)中，二極管的陰極可以耦合在一起。每個(gè)配對(duì)中的一個(gè)二極管的陽極可以耦合至接口 102所提供的電壓Vi，而每個(gè)二極管配對(duì)中的另一個(gè)二極管的陽極則可以耦合至接地電位?？商鎿Q地，在每個(gè)二極管配對(duì)中，二極管的陽極可以耦合在一起。一個(gè)二極管的陰極可以耦合至接口 102所提供的電壓Vi，而該二極管配對(duì)中的另一個(gè)二極管的陰極則可以耦合至接地電位。
[0064]二極管602、604、606、608可以為齊納二極管或雪崩二極管，它們可以在被反向偏壓時(shí)對(duì)電壓進(jìn)行限制。它們可以具有等于保護(hù)電壓Vp的反向擊穿電壓。保護(hù)電壓Vp可以是電子設(shè)備的最大允許靜電放電電壓(ESD)并且可以為大約50V。
[0065]如之前已經(jīng)結(jié)合圖4所描述的，電路裝置600可以具有在接口 102所提供的電壓Vi之間互相串聯(lián)耦合的四個(gè)電阻器R7、R8、R9、R10。放大器緩沖器304的輸出可以耦合至電阻器R8、R9在那里互相耦合的節(jié)點(diǎn)404。如之前已經(jīng)結(jié)合圖4所描述的，應(yīng)用于放大器緩沖器304的輸入的基準(zhǔn)電壓Vref可以被用來生成用于該電路裝置的基準(zhǔn)電壓。第二測(cè)量電路112的第一電壓測(cè)量電路504可以包括電阻器R8、R9。電壓Vml可以在節(jié)點(diǎn)402、406之間進(jìn)行測(cè)量并且可以被用作信號(hào)S2。
[0066]電路裝置600可以具有另外的保護(hù)電路408。該另外的保護(hù)電路408可以被用于將接口 102所提供的電壓Vi進(jìn)一步限制為比保護(hù)電壓Vp更小的范圍。對(duì)于給定比特?cái)?shù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)而言，較小范圍中的電壓可以利用比較大范圍中的電壓更大的分辨率進(jìn)行測(cè)量。
[0067]另外的保護(hù)電路408可以包括兩個(gè)二極管配對(duì)610、612以及614、616。每個(gè)配對(duì)中的二極管可以互相串聯(lián)耦合。在每個(gè)二極管配對(duì)中，二極管的陰極可以耦合在一起。每個(gè)配對(duì)中的一個(gè)二極管的陽極可以耦合至相應(yīng)節(jié)點(diǎn)618、620。其可以經(jīng)由相應(yīng)電阻器R11、R12耦合至接口 102所提供的電壓Vi。電阻器R11、R12可以形成第二電壓測(cè)量電路506的一部分。它們可以將保護(hù)電路102與另外的保護(hù)電路408脫離耦合。電阻器Rll可以耦合在節(jié)點(diǎn)310和618之間。電阻器R12可以耦合在節(jié)點(diǎn)310和620之間。電阻器R11、R12可以具有在大約IOkOhm至大約ImOhm的范圍內(nèi)的相應(yīng)電阻值。每個(gè)二極管配對(duì)中的另一個(gè)二極管的陽極可以耦合至接地電位?？商鎿Q地，在每個(gè)二極管配對(duì)中，二極管的陽極可以耦合在一起。每個(gè)配對(duì)中的一個(gè)二極管的陰極可以經(jīng)由電阻器R11、R12耦合至接口 102所提供的電壓Vi，而該二極管配對(duì)中的另一個(gè)二極管的陰極則可以耦合至接地電位。
[0068]二極管610、612、614、614可以是齊納二極管或雪崩二極管，它們?cè)诒环聪蚱珘簳r(shí)可以對(duì)電壓進(jìn)行限制。它們可以具有等于另外的保護(hù)電壓Vp2的反向擊穿電壓。另外的保護(hù)電壓Vp2可以定義能夠利用比較大電壓范圍更大的分辨率進(jìn)行測(cè)量的電壓范圍。例如，較小的范圍可以對(duì)應(yīng)于可變感應(yīng)傳感器302在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)或空閑期間所提供的電壓Vs。在啟動(dòng)或空閑期間，可變感應(yīng)傳感器302可以輸出例如處于毫伏范圍內(nèi)的非常小的信號(hào)Vs。另外的保護(hù)電壓Vp2所定義的范圍可以大約為-3V至+3V。電壓Vm2可以在節(jié)點(diǎn)618和620之間測(cè)量并且可以被用作第三測(cè)量類型的信號(hào)S3。
[0069]當(dāng)Vi的幅度超過保護(hù)電壓Vp時(shí)，每個(gè)二極管配對(duì)602、604和606、608中的兩個(gè)二極管分別針對(duì)Vi的正電壓和負(fù)電壓都導(dǎo)通。在每個(gè)二極管配對(duì)中，一個(gè)二極管可以正向?qū)ǘ硪粋€(gè)則反向?qū)?。分流電流Ik可以流過一個(gè)二極管配對(duì)并且可以被用作信號(hào)SI。分流電流Ik可以如結(jié)合圖3所描述的那樣經(jīng)由分流電阻器Rm進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)二極管配對(duì)602、604以及606、608被晶體管Tl和T3所替代時(shí)，分流電流Ik也可以如結(jié)合圖4所描述的那樣經(jīng)由電流鏡像進(jìn)行測(cè)量。
[0070]當(dāng)Vi幅度低于保護(hù)電壓Vp時(shí)，將沒有分流電流Ik流動(dòng)，這是因?yàn)殡妷翰⒉蛔阋允沟枚O管配對(duì)602、604和606、608中的二極管之一反向偏壓。電壓Vml可以具有與接口102所提供的電壓Vi相同的形狀。
[0071]當(dāng)節(jié)點(diǎn)618、620之間的電壓的幅度超過另外的保護(hù)電壓Vp2時(shí)，二極管配對(duì)610、612和614、616中的兩個(gè)二極管分別針對(duì)Vi的正電壓和負(fù)電壓都導(dǎo)通。在每個(gè)配對(duì)中，一個(gè)二極管將被正向?qū)ǘ硪粋€(gè)則反向?qū)āＡ硗獾姆至麟娏鱅k可以流過二極管配對(duì)610、612和614、616之一并且可以被用作另一個(gè)信號(hào)SI。另外的分流電流Ik可以如結(jié)合圖3所描述的那樣經(jīng)由另外的分流電阻器Rm進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)二極管配對(duì)610、612和614、616被晶體管Tl和T3所替代時(shí)，另外的分流電流Ik也可以如結(jié)合圖4所描述的那樣經(jīng)由另外的電流鏡像進(jìn)行測(cè)量。
[0072]當(dāng)節(jié)點(diǎn)618、620之間的電壓的幅度低于另外的保護(hù)電壓Vp2時(shí)，將沒有另外的分流電流Ik流動(dòng)，這是因?yàn)殡妷翰⒉蛔阋允沟枚O管配對(duì)中的二極管之一反向偏壓。電壓Vm2則可以具有與接口 102所提供的電壓Vi相同的形狀。
[0073]信號(hào)S1、S2和S3可以如結(jié)合圖5所描述的那樣進(jìn)行處理和評(píng)估。
[0074]圖7示出了一個(gè)實(shí)施例的第二測(cè)量類型的信號(hào)S2的示圖700以及第三測(cè)量類型的信號(hào)S3的示圖710。信號(hào)Vs可以是如以上所描述的傳感器信號(hào)。+Vsjnax可以是信號(hào)Vs的最大數(shù)值，而-Vsjnax可以是信號(hào)Vs的最小數(shù)值。Vp可以是例如保護(hù)電路106的保護(hù)電壓，其例如可以是在電路裝置中使用的電子設(shè)備的最大可允許電子放電電壓(ESD)。其可以為大約25V或50V。Vp2可以是例如另外的保護(hù)電路408的另外的保護(hù)電壓。例如，其可以被選擇為使得在例如內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)或空閑時(shí)的低旋轉(zhuǎn)速度時(shí)出現(xiàn)的具有小振幅的信號(hào)Vs可以利用高分辨率進(jìn)行測(cè)量。另外的保護(hù)電壓Vp2可以大約為1.5V或3.0V或者其它數(shù)值。
[0075]在第一操作區(qū)域702中，信號(hào)Vs可以處于從-Vs_max至-Vp的范圍內(nèi)以及從+Vp至+VS_max的范圍內(nèi)。出于說明的目的，可以假設(shè)Vi=Vs,也就是說在接口 102中沒有明顯壓降。信號(hào)S2和S3將因此在第一操作區(qū)域702中為水平線，也就是平行于Vs軸線。信號(hào)Vs可以被保護(hù)電路106削波為保護(hù)電壓Vp。信號(hào)S2將不會(huì)超過最大值S2_max并且將不會(huì)低于最小值-S2_max。另外的保護(hù)電路408也可以對(duì)在其輸入處提供的電壓進(jìn)行削波。信號(hào)S3將不會(huì)超過最大值S3_max并且將不會(huì)低于最小值-S3_max。
[0076]信號(hào)S2和S3可以分別由第一電壓測(cè)量電路504和第二電壓測(cè)量電路506進(jìn)行縮放。信號(hào)S2的縮放可以被選擇為使得信號(hào)S2_max和_S2_max的幅度處于高轉(zhuǎn)速的測(cè)量范圍內(nèi)。信號(hào)S3的縮放可以被選擇為使得信號(hào)S3_max和_S3_max的幅度處于低轉(zhuǎn)速的測(cè)量范圍內(nèi)。
[0077]在第一操作區(qū)域702中，可以執(zhí)行第一測(cè)量類型。該第一測(cè)量類型可以例如是通過保護(hù)電路106的電流測(cè)量，或者通過另外的保護(hù)電路408的電流測(cè)量，或者通過保護(hù)電路106和另外的保護(hù)電路408 二者的電流測(cè)量。保護(hù)電路106可以對(duì)信號(hào)Vs進(jìn)行分流。另外的保護(hù)電路408也可以對(duì)其輸入處的信號(hào)進(jìn)行分流。電流可以流過保護(hù)電路106和另外的保護(hù)電路408，并且信號(hào)SI可以表示至少一個(gè)電流流動(dòng)。該情形可以與結(jié)合圖2所描述的示圖200、210中相同，其中第一操作區(qū)域702對(duì)應(yīng)于第一操作區(qū)域202和第二操作區(qū)域204。然而，如以上所提到的，信號(hào)S2和S3已在第一操作區(qū)域702中被示為水平線。
[0078]在第二操作區(qū)域704中，信號(hào)Vs可以處于-Vp和_Vp2之間以及+Vp2和+Vp之間。信號(hào)Vs將不會(huì)被保護(hù)電路106削波，這是因?yàn)樾盘?hào)Vs的幅度小于保護(hù)電壓Vp的幅度。信號(hào)S2可以具有與信號(hào)Vs相同的形狀或波形并且可以與之成比例。然而，另外的保護(hù)電路408仍然可以對(duì)在另外的保護(hù)電路408的輸入處提供的電壓進(jìn)行削波。通過將另外的保護(hù)電路408耦合至電壓Vs可以導(dǎo)致信號(hào)S3的斜坡。例如，該斜坡會(huì)可沿圖6所示的電阻器R2、R3和R1UR12的壓降所導(dǎo)致。
[0079]在第二操作區(qū)域704中，可以執(zhí)行第一測(cè)量類型。第一測(cè)量類型例如可以是通過另外的保護(hù)電路408的電流測(cè)量。另外的保護(hù)電路408可以在信號(hào)Vs以及沿耦合的壓降大于另外的保護(hù)電壓Vp2或小于另外的保護(hù)電壓_Vp2的任何時(shí)候?qū)π盘?hào)進(jìn)行分流。電流可以流過另外的保護(hù)電路，并且信號(hào)SI可以表示電流流動(dòng)。該情形可以與結(jié)合圖2所描述的示圖200、210中相同，其中第二操作區(qū)域704對(duì)應(yīng)于第一操作區(qū)域202和第二操作區(qū)域204。
[0080]在第三操作區(qū)域706，信號(hào)Vs處于從-Vp2至+Vp2的范圍之內(nèi)。信號(hào)Vs將不會(huì)被保護(hù)電路106或另外的保護(hù)電路408削波，這是因?yàn)樾盘?hào)Vs的幅度小于保護(hù)電壓Vp的幅度并且小于另外的保護(hù)電壓Vp2的幅度。信號(hào)S2和信號(hào)S3可以具有與信號(hào)Vs相同的形狀或波形并且可以與之成比例。沒有電流被分流并且不可能執(zhí)行第一測(cè)量類型。信號(hào)SI在第三操作區(qū)域706中可以為零。該情形可以與結(jié)合圖2所描述的示圖200、210中相同，其中第三操作區(qū)域706對(duì)應(yīng)于第三操作區(qū)域206。
[0081]圖8示出了用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行評(píng)估的方法的實(shí)施例，例如對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行評(píng)估。該方法可以包括處理802、804、806、808、810。
[0082]在802，例如可以利用傳感器提供信號(hào)。該傳感器可以為任意類型的傳感器。其可以是可變磁阻傳感器。
[0083]在804，可以確定該信號(hào)的電壓是否大于保護(hù)電壓。該保護(hù)電壓可以由保護(hù)電路來確定，該保護(hù)電路可以將該信號(hào)的電壓限制或削波為保護(hù)電壓。如果該信號(hào)的電壓小于保護(hù)電壓，則該流程可以以806繼續(xù)進(jìn)行。如果該信號(hào)的電壓大于保護(hù)電壓，則該流程可以以808繼續(xù)進(jìn)行。
[0084]在806，可以對(duì)表不該信號(hào)的電壓進(jìn)行測(cè)量?？梢暂敵鰧?duì)應(yīng)于表不該信號(hào)的電壓的信號(hào)S2。表示該信號(hào)的電壓可以是跨接保護(hù)電路的電壓。該信號(hào)的表示形式可以通過分壓器來實(shí)現(xiàn)。
[0085]在808，可以利用分流電流將該信號(hào)的電壓限制為保護(hù)電壓，并且可以對(duì)該分流電流和表示受限信號(hào)的電壓中的至少一個(gè)進(jìn)行測(cè)量。該電壓的幅度可以被保護(hù)電路限制或削波為小于或等于保護(hù)電壓Vp?？梢暂敵鰧?duì)應(yīng)于該分流電流的信號(hào)SI。該分流電流可以流過保護(hù)電路。該分流電流可以通過測(cè)量跨接已知電阻器的電壓或者通過電流鏡像進(jìn)行測(cè)量?？梢詫?duì)表示受限信號(hào)的電壓進(jìn)行測(cè)量?？梢暂敵鰧?duì)應(yīng)于表示該受限信號(hào)的電壓的信號(hào)S2。表示受限信號(hào)的電壓可以是跨接保護(hù)電路的電壓。該受限信號(hào)的電壓的表示形式可以通過分壓器來實(shí)現(xiàn)。該分流電流和表示受限信號(hào)的電壓二者都可以被測(cè)量并且信號(hào)SI和S2都可以被輸出。該分流電流和表示受限信號(hào)的電壓的測(cè)量可以同時(shí)進(jìn)行。
[0086]在810，對(duì)信號(hào)SI和S2中的至少一個(gè)進(jìn)行評(píng)估。該評(píng)估可以取決于電壓的幅度是否受限。如果信號(hào)SI和S2都被輸出，則它們可以被合并以通過對(duì)出現(xiàn)在該分流電流和表示受限信號(hào)的電壓中的噪聲進(jìn)行補(bǔ)償而提高電壓的信噪比SNR。
[0087]雖然信號(hào)Vi已經(jīng)如圖3所示在兩條輸入線路之間被直接分流或者如圖6所示被分流至接地電位，但是其也可以被分流至例如該電路裝置的例如供電電位的另一個(gè)電位。
[0088]雖然已經(jīng)針對(duì)評(píng)估差分信號(hào)對(duì)實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是其也可以被用于評(píng)估單端點(diǎn)信號(hào)，該單端點(diǎn)信號(hào)是具有針對(duì)例如接地電位的固定電位的基準(zhǔn)的信號(hào)。
[0089]雖然本發(fā)明已經(jīng)被特別示出并且參考具體實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員所要理解的是，可以在其中進(jìn)行各種形式和細(xì)節(jié)的變化而并不背離所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的精神和范圍。本發(fā)明的范圍因此由所附權(quán)利要求所指示并且落入權(quán)利要求等同形式的含義和范圍之內(nèi)的所有變化因此都意在被包含于其中。
【權(quán)利要求】
1.一種電路裝置，包括: 接口，其被配置為接收信號(hào)； 保護(hù)電路，其耦合至該接口，其中所述保護(hù)電路被配置為將所述接口所提供的電壓限制為保護(hù)電壓； 測(cè)量電路，其耦合至所述保護(hù)電路并且被配置為在所述接口所提供的電壓大于所述保護(hù)電壓的情況下提供第一測(cè)量類型的信號(hào)和第二測(cè)量類型的信號(hào)中的至少一個(gè)；并且被配置為在所述接口所提供的電壓小于所述保護(hù)電壓的情況下提供第二測(cè)量類型的信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電路裝置， 其中所述第一測(cè)量類型表示通過所述保護(hù)電路的電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電路裝置， 其中所述第二測(cè)量類型表示電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的電路裝置， 其中所述保護(hù)電路包括至少一個(gè)反向偏壓二極管，其中所述反向偏壓二極管耦合至所述接口所提供的電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求 4的電路裝置， 其中所述至少一個(gè)反向偏壓二極管包括至少一個(gè)齊納二極管， 其中所述齊納二極管耦合至所述接口所提供的電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的電路裝置， 其中所述保護(hù)電路包括至少兩個(gè)反向偏壓二極管， 其中所述至少兩個(gè)反向偏壓二極管在所述接口所提供的電壓之間串聯(lián)耦合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的電路裝置， 其中所述至少兩個(gè)反向偏壓二極管包括至少兩個(gè)齊納二極管， 其中所述至少兩個(gè)齊納二極管在所述接口所提供的電壓之間串聯(lián)耦合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的電路裝置， 其中所述保護(hù)電路包括至少一個(gè)晶體管，其中所述晶體管耦合至所述接口所提供的電壓并且被配置為對(duì)所述接口所提供的電壓進(jìn)行分流。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的電路裝置， 其中所述保護(hù)電路包括至少兩個(gè)晶體管，其中所述晶體管在所述接口所提供的電壓之間串聯(lián)耦合并且被配置為對(duì)所述接口所提供的電壓進(jìn)行分流。
10.根據(jù)權(quán)利要求4的電路裝置， 其中所述測(cè)量電路包括與所述至少一個(gè)反向偏壓二極管或所述至少一個(gè)晶體管串聯(lián)耦合的至少一個(gè)電阻器，其中跨接所述電阻器的電壓被提供作為所述第一測(cè)量類型的信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求4的電路裝置， 其中所述測(cè)量電路包括電流鏡像，所示電流鏡像被配置為對(duì)通過所述至少一個(gè)反向偏壓二極管或所述至少一個(gè)晶體管的電流進(jìn)行鏡像以提供所述第一測(cè)量類型的信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的電路裝置，進(jìn)一步包括: 至少一個(gè)另外的保護(hù)電路，其耦合至所述接口，其中所述至少一個(gè)另外的保護(hù)電路被配置為將所述接口所提供的電壓限制為至少一個(gè)另外的保護(hù)電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的電路裝置， 其中所述至少一個(gè)另外的保護(hù)電路通過至少一個(gè)電阻器而耦合至所述接口所提供的電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的電路裝置， 其中所述至少一個(gè)另外的保護(hù)電路包括被配置為對(duì)所述接口所提供的電壓進(jìn)行分流的至少一個(gè)反向偏壓二極管、至少一個(gè)齊納二極管和至少一個(gè)晶體管之一。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的電路裝置， 其中所述測(cè)量電路包括電流鏡像，其被配置為對(duì)通過所述至少一個(gè)反向偏壓二極管、所述至少一個(gè)齊納二極管或所述至少一個(gè)晶體管的電流進(jìn)行鏡像以提供所述第一測(cè)量類型的信號(hào)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的電路裝置， 其中所述測(cè)量電路包括與所述至少一個(gè)反向偏壓二極管或所述至少一個(gè)晶體管串聯(lián)耦合的至少一個(gè)電阻器，其中跨接所述電阻器的電壓被提供作為所述第一測(cè)量類型的信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的電路裝置， 其中所述測(cè)量電路被配置為執(zhí)行至少一個(gè)第一測(cè)量類型和至少一個(gè)第二測(cè)量類型中的至少一個(gè)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的電路裝置，進(jìn)一步包括: 被配置為提供所述信號(hào)的可變磁阻傳感器。
19.一種用于評(píng)估信號(hào)的方法，所述方法包括: 在所述信號(hào)的電壓低于保護(hù)電壓的情況下測(cè)量表示所述信號(hào)的電壓；并且在所述信號(hào)的電壓高于所述保護(hù)電壓的情況下利用分流電流將所述信號(hào)的電壓限制為所述保護(hù)電壓并且測(cè)量所述分流電流和表示受限信號(hào)的電壓中的至少一個(gè)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中 在所述信號(hào)的電壓高于所述保護(hù)電壓的情況下測(cè)量所述分流電流和所述表示受限信號(hào)的電壓二者。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中 所測(cè)量的分流電流被用來對(duì)限制所述信號(hào)的電壓時(shí)所丟失的信息進(jìn)行補(bǔ)償。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，進(jìn)一步包括 在所述信號(hào)的電壓低于另外的保護(hù)電壓的情況下測(cè)量表示所述信號(hào)的另外的電壓；并且 在所述信號(hào)的電壓高于所述另外的保護(hù)電壓的情況下利用分流電流將表示所述信號(hào)的所述另外的電壓限制為所述另外的保護(hù)電壓并且測(cè)量所述分流電流和表示受限信號(hào)的電壓中的至少一個(gè)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中 在所述信號(hào)的電壓高于所述保護(hù)電壓的情況下對(duì)所述分流電流和所述表示受限信號(hào)的電壓二者進(jìn)行測(cè)量。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中 所測(cè)量的分流電流被用來對(duì)限制所述信號(hào)的電壓時(shí)所丟失的信息進(jìn)行補(bǔ)償。
【文檔編號(hào)】G01P3/488GK104049102SQ201410094046
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月14日
【發(fā)明者】C·塞得爾, M·卡爾特內(nèi)格 申請(qǐng)人:英飛凌科技股份有限公司