感应暂态抗扰的电路设计制造技术

本发明专利技术涉及感应暂态抗扰的电路设计。提供了一种电路，其保护传感器的电压供给免受暂态事件的影响。该电路包括至少一个缓冲电容器，其设定成在暂态事件期间提供输出，该输出实质上与在传感器正常工作期间调节的电力供应源的输出相当，还公开了一种传感器及其制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路(IC)设计，特别是用于最小化上述IC在工作中发生的暂态事件的影响的设计。
技术介绍
在一些机动车传感器(automotive sensor)应用中需要传感器能够承受暴露于大的负电压暂态事件。承受这种暴露通常意味着两件事情。第一，在暴露期间用于传感器中的IC和所有它的保护性无源元件不会被损坏。第二，传感器必须在指定量的时间内从暴露中恢复并且输出准确信号。一些应用要求传感器恢复时间减少。应用于机动车传感器的大多数现代IC包括模拟核心和数字核心。未能遵守恢复时间需求通常被IC的数字核心的复位的可能性所主导，因为IC恢复时间大于要求的传感器恢复时间要求。IC的模拟块通常比数字块恢复得更快。结果，解决这个问题的焦点在于暂态事件期间维持临界数字核心处理以消除数字复位的可能性。因此，需要的是用来避免在相对于IC的负电源基准的大的负电容耦合电压脉冲之后的IC复位的方法和装置，或者缩短数字块复位时间的方法。这里公开的概念针对以下目的:避免在大的负电容耦合电压过渡到IC的正基准电源节点之后的IC复位。
技术实现思路
在一个实施例中提供了一种向压力传感器供电的电路。所述电路被配置为在外部电力供应源的负电压暂态事件期间提供调节的电压供应源的输出上的稳定性。该电路包括调节的电压供应源，其被配置为在该事件期间接收来自外部电力供应源的电力和向压力传感器供应电力，并且防止存储的电荷从调节的电压供应源流出到外部电力供应源。另外一个实施例公开了用于压力传感器的电路。所述电路被配置为在外部电力供应源中的负电压暂态事件期间提供稳定性，包括:调节的电压供应源，其被配置为具有至少一个开关，所述至少一个开关被配置为在暂态事件期间实质地减少从调节的电压供应源到所选择的数字电路的电流，和在此事件期间，向压力传感器供应电力。此外的一个实施例公开了一种压力传感器。所述传感器包括该传感器到外部电力供应源之间的连接；和用于接收来自电力供应源的电力并向传感器供电的调节的电压供应源。调节的电压供应源包括用于在外部电力供应源的负电压暂态事件期间提供稳定性的电路，该电路被配置为在该事件期间向压力传感器供应电力，并且防止存储的电荷从调节的电压供应源流出到外部电力供应源。【附图说明】本专利技术的特征和优点从结合以下附图的随后的描述中清楚的看出:其中图1是描述根据本专利技术教导的传感器实施方案的电气方面的示意图；图2是描述示例的传感器内实施的集成电路电气方面的示意图；图3是描述暂态事件期间电压量的关系的曲线图；图4是描述抑制暂态事件的阻尼电路的示例实施方案的示意图；图5是描述了评估暂态事件的测试电路的示例实施方案的示意图；图6是暂态事件期间电压量的关系的另一个曲线图；图7是描述现有技术的传感器在经历暂态事件时的调节的电力供应源的性能的曲线图；图8是描述根据本专利技术教导的传感器在经历施加于图7所示的传感器的幅度的暂态事件时的调节的电力供应源的性能的曲线图。【具体实施方式】这里公开的是用于提高集成电路(IC)对暂态电事件的响应性的方法和装置。该方法和装置的实施方案尤其在机动车传感应用领域中有用。通常，这里公开的实施方案提供传感元件改进的保护和减少从特性暂态事件恢复的时间。需要指出的是，“暂态事件”可以包括可能导致供电电压的扰动的直接电容耦合(DCC)电脉冲。作为举例，电压被提供到压力传感器。一般，供应的电压范围在约+85V-约-85V之间。然而，暂态事件可以通常被特征化为对传感器的电输入信号的扰动。因此，这里公开的实施方案不限制于对范围为正负85V的暂态事件的响应的管理，而是可以很好地适合于最小化其他暂态事件的影响。通常，暂态事件可能来自于机动车的任何开关和脉冲装置。经常，特定传感器的电线和其他元件如燃料喷射器的电线相捆绑。这样，暂态事件可能由其他附件系统的配置或操作所引发。一些实施方案中，暂态事件被认为是“慢”暂态事件，例如被ISO 7637，脉冲2a所定义的。这些脉冲的持续时间通常大约50微秒(μ S)。经历实质性暂态事件的集成电路结果可能经历电源导通复位(power-on-reset，P0R)。电源导通复位期间，持续实施向集成电路的供电，但是集成电路确定是否有足够的电力保证正确工作。结果，集成电路将自我复位。集成电路的复位包括重新初始化所有过程和执行启动检查来全面确保正确操作。在此过程中，传感器不输出代表输入状况的信号。反而，为了安全工作传感器可能输出故障状况。因此，电源导通复位(POR)期间，传感器不提供任何有用数据。参照图1，显示了用于传感器10的电源和控制系统的简化示意图。举例来说，传感器10包括专用的集成电路IUASIC或1C)。该集成电路11由外部电力供应源12供电。夕卜部电力供应源12向调节的电力供应源14提供电力。调节的电力供应源14在电接地端20接地。例如，也称为“调节的电源”的调节的电力供应源14向稳定化电容器15(CST)和缓冲电容器18(Cbu)提供电力。包含在简化图中的是寄生电感16 (Lp)和寄生阻抗17 (Rp)，其代表的是电路的感性和阻性特性。集成电路11提供来自传感器10的输出19。需要认识到的是，传感器10的一些其他元件没有被显示。例如，诸如换能器的传感器元件没有被显示，但是其通常被认为是传感器10的一部分。仅仅为了这里的讨论，在此显示和讨论的传感器10的各方面包括向传感器10供电的元件和控制传感器10的电源系统的元件。值得注意的是这里所讨论的控制元件，如集成电路11，可以用于多种目的而不限于对传感器10的供电控制。例如，集成电路11另外还可以从传感元件接收数据和向输出19提供输出数据。所有交流(AC)放大器具有随着频率变化的增益和相位特征。随着频率增加，增益降低且相位容限降低。然而，在相位容限损失之前增益被充分地减小以避免振荡，这对放大器的稳定性是重要的。因此，稳定化电容器15 (Cst)提供了在高频率下所需的增益的衰减。好的稳定化电容器15 (Cst)会有非常低的寄生电感且通常具有小值的电容(相对于缓冲电容器18 (Cbu))。为了保持低的寄生电感，稳定化电容器15 (Cst)的额定值以及在传感器10中的物理布置也是设计中需要仔细考虑的。考虑了这些因素的合适设计能够使电容器具有非常快的响应时间。提供缓冲电容器IS(Cbu)时的一个重要的设计考虑是电容器存储电荷的能力。好的缓冲电容器IS(Cbu)将具有大的电容。传感器10被用于机动车应用时，与考虑放大器稳定性时的频率相比所讨论的暂态现象相当慢。因此，传感器10的设计不由低寄生电感的要求所约束。小量电容被包含在集成电路11中以提供稳定化功能(快速响应时间)。在外部使用缓冲电容器18 (Cbu)与内部稳定化电容当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对压力传感器供电的电路，所述电路被配置为在外部电力供应源的负电压暂态事件期间提供调节的电压供应源的输出的稳定性，所述电路包括：调节的电压供应源，其被配置为在所述事件期间从所述外部电力供应源接收电力并向所述压力传感器供应电力，并且被配置为防止存储的电荷从所述调节的电压供应源流出到所述外部电力供应源。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：E·A·沃尔夫，D·L·科克姆，
申请(专利权)人：森萨塔科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US