JP4518461B2 - 電子評価装置の位相ロックループを調整する方法及び電子評価装置 - Google Patents

電子評価装置の位相ロックループを調整する方法及び電子評価装置 Download PDF

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Description

【0001】
技術の情況
本発明は、電子評価装置の位相ロックループを調整する方法、及び関連する独立請求項の上位概念による電子評価装置に関する。
【0002】
コリオリ効果を利用したヨーレートセンサ(いわゆるコリオリ振動ジャイロ、又は略してCVG)は、振動物体(センサ素子)と電子評価回路を有しており、この電子評価回路によって、センサに対する外部ヨーレートの影響による振動物体の傾斜が求められる。電子評価回路には、典型的に、移動距離及び速度に比例した信号の位相位置に関する情報を得るために、位相ロックループ(phase−locked−loop;PLL)が設けられている。さらに、信号処理はPLLによってセンサの作動周波数に同期される。
【0003】
コリオリ力Fに関しては、
=2*m*(v×Ω)
が成り立つ。ここで、
m:運動する構造物の質量
v:運動する構造物の速度
Ω:外部ヨーレート
コリオリ力FはCVGに傾斜Δxを生じる。この傾斜Δxは、機械的システムの品質が十分ではなく、検出モードの作動周波数から共振周波数までの周波数間隔が小さいときには、CVGの機械的伝達関数x/Fにより位相シフトαを受ける。
【0004】
ヨーレートが検出可能であるためには、この信号を速度に比例した同相の信号v_propによって復調しなければならない。CVGは、速度に比例しない妨害信号を有している。それどころか、この妨害信号は移動距離と同相であり、場合によっては、測定すべき本来のヨーレート信号RATEよりも格段に大きい。それゆえ、PLLによって得られる復調信号v_propは、正確にヨーレートを求めるため、ならびに、妨害信号QUADの成分が出力信号内に入らないようにするために、同様にαだけ位相シフトされなければならない。
【0005】
帯域の終端でPLLを調整するために、信号パス内でQUAD(x_prop)へと復調され、外部ヨーレートが加えられ、信号出力にヨーレートによる影響がもはや見られなくなるまで位相が変化させられる。この方法の回路技術的実施は図1に概略的に示されている。
【0006】
この方法は、直角信号が非常に小さいため信号パスを過変調できない場合に、使用可能である。しかしながら、妨害信号が有効信号よりも数オーダー大きい場合には、直角位相制御ループを用いなければならない。これは、図1による図解を拡張したものとして、従来技術を説明するために図2において行われている。
【0007】
上述した調整方法はうまく行かない。とういのも、直角位相制御ループは、ヨーレートが加えられ、PLLが誤調整された場合、直交復調されたヨーレート信号を信号出力側において抑制してしまうからである。すなわち、PLLを調整する基準が欠けているのである。むしろこの場合、直角位相制御器の出力側における信号が、調整の基準として考慮されなければならない。直角位相制御器の出力側にはV/°(α)の非常に小さな信号が生じ、この信号は、制御器のロックインレンジが広い場合には、さらに小さくなる。この問題は、制御器出力信号UIを増幅して出力する(図2,図4参照)ことによっては回避することができない。というのも、使用できる給電電圧はたいていの場合制限されており、例えば5Vであるからである。直角成分の抑制に必要な信号は、しばしば、ヨーレートを加えることにより生じる信号よりも遙かに大きい。それゆえ、増幅された信号UIは、可能な調整範囲の限界にぶつかってしまう。
【0008】
発明の利点
本発明の課題は、電子評価装置の位相ロックループを調整する方法及び電子評価装置を提供することであり、この電子評価装置は、とりわけコリオリ効果を利用したヨーレートセンサのようなセンサ装置の出力信号を評価するものであり、前記方法ないし電子評価装置は、明らかに比較的高いパーセンテージでセンサ装置が組み込まれている電子評価装置の位相ロックループの調整を可能にする。
【0009】
この課題は、本発明に従って、独立請求項に記載の特徴を有する方法ないし電子評価装置によって解決される。本発明の有利な実施形態は従属請求項に示されている。
【0010】
傾斜に比例した妨害信号を抑制するためには、既に実施されているように、センサ装置の出力信号を評価する評価装置内に直角位相制御ループが必要である。
【0011】
本発明の重要な側面は、直角位相制御ループの制御器の出力信号が、位相ロックループの調整の間、通常の制御動作に比べて高い出力電圧を発するように、直角位相制御ループを拡張するという点にある。発生した出力電圧は、センサ装置に作用する外部ヨーレートの振幅とPLLで設定される位相角αの振幅とに依存している。これにより、直角位相制御ループの通常動作のロックインレンジは、大きな妨害振幅を有するセンサ装置をも使用できるように選定されることができる。これは制御ループの本発明による修正なしでは不可能である。というのも、2つの要求は対立するからである。
【0012】
既に説明したように、各々のセンサ装置には1つの電子評価装置が割当てられており、この評価装置の位相ロックループは、具体的なセンサ装置に基づいて調整されなければならない。本発明による電子評価装置ないし本発明による位相ロックループの調整方法によれば、出力信号が高い妨害信号を含むようなセンサ装置をも調整することができるので、欠陥品となる調整可能でないセンサ装置が減少し、ひいては製造コストが明らかに低減する。
【0013】
さらに有利には、本発明による位相ロックループの調整方法は、非常に低い回路技術コストで完全に自動化可能であり、ひいては連続使用可能である。
【0014】
図面
以下、振動物体を有する、公知の精密機械式ヨーレートセンサを用いた実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する。図には概略図の形で以下のものが示されている。
【0015】
図1には、公知の評価装置ないし公知のヨーレートセンサ用の評価回路が非常に概略的な形で示されている;
図2には、強い妨害を抑制する直角位相制御ループを意図した、図1の評価回路の公知の拡張が示されている;
図3には、非常に概略的な形で示された公知のヨーレートセンサのための本発明による評価回路が示されており、この評価回路に関して、通常制御動作に対する、本発明によるスイッチのスイッチ位置が図示されている;
図3aには、図3の本発明による評価回路が示されており、この評価回路に関して、調整状態に対する、本発明によるスイッチのスイッチ位置が図示されている;
図4には、より詳細な公知のヨーレートセンサと図2による公知の評価回路とが示されている;
図5には、より詳細な公知のヨーレートセンサと図3による本発明の評価回路とが示されている。
【0016】
CVGは駆動回路を有しており、この駆動回路は、振動の加わった物体を振動運動させるのに使用される。駆動回路内で読み取られた、移動距離に比例する電気信号xがPLLへの入力信号として使用される。駆動の仕方に応じて、速度に比例する信号vをも処理してよい。本発明の説明の枠内では、駆動回路の図示はしない。というのも、本発明は、CVGの出力信号の処理に関するものだからである。
【0017】
図1には、非常に概略的な形で図示された公知のヨーレートセンサ3と公知の評価装置ないし評価回路8との組合せ100が示されている。なお、この評価装置は、センサ装置ないしヨーレートセンサないしCVG3の出力信号からヨーレートRATE OUTを求めるものである。ヨーレートに比例するコリオリ力Fは振動物体に傾斜Δxを生じる。この傾斜Δxは、当該CVGの機械的伝達関数x/Fによって、コリオリ力Fに対して位相シフトαを受けたものである。C/U変換器5を通過した後、CVGの出力信号は電圧信号として現れ、増幅係数gの中間増幅器6を通過した後、電圧Uとして評価回路8でさらに処理される。
【0018】
ヨーレートRATEの測定が可能となるためには、信号Uを速度に比例した同相の信号で復調しなければならない。このために使用される矩形信号x_prop及びv_propは、位相ロックループないしPLL10により別個に入力信号xとαとから生成される。この場合、x_propは信号xと同相である。v_propは信号xに対して90°だけ位相シフトしている。これらの信号は同相同期復調に必要である。通常、CVGは妨害信号QUADを有しており、妨害信号QUADは、速度に比例しておらず、むしろ移動距離に比例し、移動距離と同相である。その上、妨害信号は、場合によっては、測定すべき本来のヨーレートRATE OUTよりも非常に大きい。それゆえ、PLL10から得られる復調信号v_propは、ヨーレートRATE OUTを正確に求めることができるように、また直角信号ないし妨害信号QUADの成分が出力信号に入るのを防ぐことができるように、同様にαだけ位相シフトしていなければならない。αを求めるために、評価回路8の入力信号Uは、信号パス12内で、ミキサないし乗算器13、増幅器14、ローパスフィルタ15及び調整可能な増幅係数gを有する増幅器16に次々と供給されることにより、QUAD(x_prop)へと復調される。加算器17ではオフセット調整が実行され、これにより、直角信号QUADは出力側OUTにおいて信号として測定可能となる。
【0019】
図示した装置の設定ないし調整のために、上で説明した信号パス12に、ヨーレートセンサ13の増幅されたヨーレート信号Uが印加され、位相角αは、信号出力にもはやヨーレートによる影響が認識できなくなるまで変更される。しかし、この方法は、直角信号QUADが非常に小さいため信号パスを過変調できない場合にしか適用可能でない。しかしながら、妨害信号QUADが、受け取られた分離すべきヨーレート信号RATE OUTよりも数オーダー大きい場合には、直角位相制御ループ20を設けねばならない。これは、図1による図解を拡張したものとして、図2において行われている。直角位相制御ループ20は第1のミキサ21を有しており、このミキサ21では、増幅器6によって係数gだけ増幅された信号Uがx_propとミックスされ、これにより、制御器22を通過した後、出力信号UIが形成される。UIは、第2のミキサ23において、PLL10により生成された補助信号x_propとミックスされ、続いて、まだ増幅されていないCVG3の出力信号と共に反転して加算器25に供給され、これにより、妨害信号QUADは除去ないしは著しく弱められる。
【0020】
先に図1で説明した調整方法は図2による装置ではうまく行かない。というのも、直角位相制御ループ20は、センサ3のヨーレート信号が印加され、PLLが誤調整された場合、直交復調されたヨーレート信号を信号出力側において抑制してしまうからである。つまり、PLL10の位相角αを調整する基準が欠けているのである。むしろこの場合、制御器22の出力側における信号が、調整の基準として考慮されなければならない。制御器22の出力側には、V/°(α)の非常に小さな信号が生じ、この信号は、制御器22のロックインレンジがが広い場合には、さらに小さくなる。この問題は、制御器22の出力側における信号UIを増幅して出力することによっては回避することができない。というのも、使用できる給電電圧はたいていの場合例えば5Vに制限されており、直角成分を抑制するのに必要な信号は、しばしば、外部ヨーレートの影響により生じる信号よりも著しく大きいからである。それゆえ、増幅された信号UIは可能な調整範囲の限界にぶつかってしまう。
【0021】
次に、発生した問題を明確にするための幾つかの処理ステップと、本発明による解決の効果を数式の形で説明する。
【0022】
v=一定であり、かつ移動距離に比例する妨害信号(直角成分Q)が存在しないという仮定の下で、
【0023】
【数1】
Figure 0004518461
【0024】
が成り立つ。ここで、
U:振幅変調された、ヨーレートに比例する信号
konst.1:定数1
w0:センサ駆動共振周波数
α:位相シフト 検出モード センサ素子
Ω:外部ヨーレート
wN:有効周波数ないしヨーレート
t:時間変数
である。
【0025】
矩形信号v_propによる同期復調の際に、奇数倍の高調波も同様に成分を供給するのを無視すれば、
v_prop=cos(w0*t−α)
v_prop:速度に比例する復調信号
を用いて、2倍周波数の抑制によるローパスフィルタリングの後、出力信号として、
【0026】
【数2】
Figure 0004518461
【0027】
が得られる。ここで、
RATE OUT:ヨーレートセンサの出力信号
である。
【0028】
増幅器16では、g_varを介して、組合せ300全体の目標感度を調整することができる。
【0029】
直角信号Qが存在する場合は、直角成分も同様にαだけ位相シフトされるという仮定の下、(1)は、
【0030】
【数3】
Figure 0004518461
【0031】
に変わる。ここで、
Gvar:感度調整のための可変の増幅係数
Q:直角信号QUADの振幅
konst.2:定数2
である。
【0032】
復調信号v_propがαだけ位相シフトしなければ、
【0033】
【数4】
Figure 0004518461
【0034】
が得られる。数式(3)及び(4)から、直角信号QUADの成分は、以下の2つの理由から有効信号と比べて小さくなければならないことが分かる。
【0035】
1.信号処理は、同期復調まで直角信号を線形に処理できなければならない。
【0036】
2.角度αによる誤った復調の際、出力にオフセットが生じる:
RATE OUT=gvar*konst.2*1/2*Q*sinα
したがって、システム内には直角位相制御ループ20が設けられ、この直角位相制御ループ20が、振幅復調された信号Uを移動距離(直角成分)に従ってx_propとの乗積により復調する(図2)。この信号は、この信号を積分するI制御器である制御器22を介して供給される。x_propによる新たな変調の後、出力信号UIは、加算器25においてセンサ素子3からの直角信号と「対置」される。加算器25は、非常に小さな制御残留偏差がゼロになるまで電圧Uの直角成分を制御する。
【0037】
図4には、公知のヨーレートセンサのより詳細な表示と図2による公知の評価回路が示されている。見易さのために、比較的大きな機能ブロック及び結合素子の参照番号だけが記入されている。例えば、CVG3、評価装置8、直角位相制御ループ20など。
【0038】
直角位相制御ループ20のロックインレンジは、
ΔUI=ΔUIN=UHF*δC/CQ1,2
に従う。ここで、
HF:搬送波周波数の測定電圧の振幅
ΔUI:I制御器出力電圧の変化
ΔUIN:入力電圧 変調器
である。すなわち、所与のmax.ΔUI(例えば、オペアンプの調整の最大範囲によって定められる)において、許容される最大のδCQuadは、
δCQuad=CQ1,2*ΔUI/UHF (5)
となる。ここで、
δCQuad:直角成分による容量の変化
CQ1,2:直角位相制御ループの結合容量
である。
【0039】
δCQuad及びΔUIは、相応の正弦振動の振幅であるよう意図されている。(5)からは次のことが分かる。すなわち、直角位相制御ループのロックインレンジは、CQ1,2の増大により同様に拡大することができる、ないしは要求されるロックインレンジに対して、最小のCQ1,2が必要である。
【0040】
PLL10が角度αだけ誤調整され、調整のために、定数にcos(w0*t)に比例する外部ヨーレートを当てた場合、制御器出力の振幅は、制御器が入力信号を受け取らないように設定される。
【0041】
次の三角法の式が成り立つ。
【0042】
【数5】
Figure 0004518461
【0043】
大括弧内の第1項はヨーレートであり、(α<1°の間は)直角位相制御ループによってほとんど影響を受けない。第2項は直角成分と同相であり、したがって直角位相制御ループにより検出され抑制される。
【0044】
過渡的状態に対しては、次の式が成り立つ。
【0045】
【数6】
Figure 0004518461
【0046】
数値例:
HF=0.8V、CQ1,2=0.7pF、100°/sでδC=2.5fF、及びα=1°に対して、ΔUI=47μV/°が導かれる。すなわち、図2及び図4に示された構成では、外部ヨーレートが100°/sの場合、制御器出力において47μV/°の非常に大きな電圧変化が測定可能である。
【0047】
調整は、図2及び4の従来技術による装置では、次のようにして行われる。すなわち、一定のヨーレートが加えられると、PLL調整のすべての調整ビットが選択され、制御器22の出力信号が記録される。符号は異なるが同じヨーレートの場合にも、同じプロセスが繰り返される。2つの特性曲線の交点が正しい調整の組合せを示す。しかしながら、生産工学的には、小さな調整量は良好に検出されない。この問題は、付加的な増幅器を使用することで改善することができる。しかしながら、これは、直角信号QUADが共に増幅されてしまうという欠点を持っている。直角信号は、いずれにせよ制御器出力に存在しているものであり、調整信号よりも非常に大きくなることがある。
【0048】
図3には、本発明によるこの問題の解決が示されている。図2の回路と比べて、図3の回路には、調整の改善のために、3つのブランチ30,31,32が付け加えられている。評価装置8のこの拡張された回路は、信号パス12内のスイッチ35,36、直角位相制御ループ20内のスイッチ37、ならびにフィードバックブランチ30内及び接続ブランチ32内の各々のスイッチ38,39を介して、後で説明する方法に従って付け加えられる。調整の際にソフトウェアによって制御されるフラグRL_QHを介して、論理値“1”によって、図に記載されたスイッチ35,36,37,38,39のスイッチ位置を変更することができる。これにより、制御器22の出力側と増幅器ないしインピーダンス変換器47の入力側との間の減衰ブランチないし同調ブランチ31がスイッチングされる。減衰ブランチ31は、減衰係数K2を有する減衰素子42と、加算器44と、係数K1によって重み付けされた出力信号をフィードバックブランチ30を介して加算器44に供給する結合素子46と、加算器44とミキサ23の入力側との間に接続されているインピーダンス変換器47を有している。結合素子46の入力側はRATE OUTと接続されており、代替的な実施形態では、このために別個の入力側を設けてもよい。図3では、スイッチ位置は、RL_QH=0が成り立っているように、すなわち通常制御動作時のスイッチ位置であるように描かれている。図3aには、これを補完するように、RL_QH=1、即ち調整状態のスイッチ位置が示されている。
【0049】
PLL10及び評価装置8の位相調整のために、本発明により特に以下の方法が実行される。
【0050】
1.まず、RL_QH=0に対応するスイッチ位置のときの直角位相制御器22の出力側における電圧UIを外部ヨーレートの影響なしに測定し読み取る。これにより、調整すべきヨーレートセンサ3に対して、センサ装置3の現存する直角位相を除去するのに必要な電圧UIQuadが求められる。
【0051】
2.RL_QHをRL_QH=1にセットし、対応するスイッチ位置によって、いずれにせよ存在する、RATE OUTによるオフセット調整を介して、この電圧UIQuadを結合素子K1に印加する。その際、信号出力側にオフセット調整だけが作用するように、信号パス12は同時にスイッチ36によってSignal_groundないしアースに置かれる。制御器22の出力側における信号UIは、Signal_groundないしアースにセットされる。すなわち、余分なものはまったく供給されない。というのも、直角成分の抑制に必要な電圧は、結合素子K1を介して既に使用可能になっているからである。
【0052】
ここで、外部ヨーレートを加えると、
【0053】
【数7】
Figure 0004518461
【0054】
に従って制御器出力電圧が変化する。
【0055】
ここで、
ΔUI:制御器出力電圧
K2:減衰係数
HF:搬送波周波数の測定電圧の振幅
δC:センサ素子内の測定キャパシタの容量の変化
CQ1,2:直角位相制御ループの結合容量
α:位相シフト 検出モード センサ素子
である。K2<<1を選択することができるので、これにより調整感度が著しく向上する。ここで再び、既に図2による従来技術に関連して説明したように、正しい調整の組合せが求められる。
【0056】
CQ1,2は、要求される直角位相ロックインレンジから生じる最小値を下回ってはならない。したがって、調整感度は、所与のUHF及びδCの下で、1/K2>>1を介して上昇させることができる。
【0057】
4.調整の後、ソフトウェアによってRL_QH=0にセットされ、スイッチは図3に示されているスイッチ位置をとる。
【0058】
このようにして、調整感度の調整は、直角位相ロックインレンジから分離されており、格段に改善された精度で実行される。この方法の終了時には、調整された制御装置内で通常の制御動作が設定される。なお、この方法は、適切なソフトウェアによって完全自動で実行してもよい。
【0059】
図4には、公知のヨーレートセンサ3と図2による公知の評価回路8とから成る組合せ400が示されており、ヨーレートセンサ3は、図1よりも詳細に示されている。図5には、公知のヨーレートセンサ3と図3による本発明の評価装置ないし評価回路とから成る組合せ500が示されており、ヨーレートセンサ3は、図1よりも詳細に示されている。見易さのため、図4及び5では、図2及び3の比較的大きな機能ブロックの参照番号だけが示されている。本発明による方法の実行にとって、センサの振動物体に対する外部ヨーレートの影響の結果である、ヨーレートセンサ3のキャパシタC1=C+□C及びC2=C−□Cの容量変化を評価するために、図4及び5に示されているように、高周波電圧UHFを使用することは重要なことではない。
【0060】
本発明の発展形態では、必要な直角電圧は、別個のピンないし端子を介して外部から結合素子K1に印加される(図示せず)。
【図面の簡単な説明】
【図1】 公知の評価装置ないし公知のヨーレートセンサ用の評価回路を非常に概略的な形で示す。
【図2】 強い妨害を抑制する直角位相制御ループを意図した、図1の評価回路の公知の拡張を示す。
【図3】 非常に概略的な形で示された公知のヨーレートセンサのための本発明による評価回路を示しており、この評価回路に関して、通常制御動作に対する、本発明によるスイッチのスイッチ位置を示す。
【図3a】 図3の本発明による評価回路が示されており、この評価回路に関して、調整状態に対する、本発明によるスイッチのスイッチ位置を示す。
【図4】 より詳細な公知のヨーレートセンサと図2による公知の評価回路を示す。
【図5】 より詳細な公知のヨーレートセンサと図3による本発明の評価回路を示す。

Claims (11)

  1. 電子評価装置(8)の位相ロックループ(10)を調整する方法であって、
    前記電子評価装置(8)は振動物体によるコリオリ効果を利用したヨーレートセンサであるセンサ装置(3)の出力信号を評価し、
    前記センサ装置に外部ヨーレートが作用すると、前記振動物体は傾斜(Δx)を生じ、
    前記出力信号はヨーレート信号であり、
    前記電子評価装置(8)は、前記位相ロックループ(10)の他に、直角位相制御ループ(20)を有しており、該制御ループには、入力側と出力側を有する制御器(22)と、入力側を有する変調器ないしミキサ(23)とが設けられており、
    前記ミキサ(23)の入力側が、第1の電気的接続において、前記制御器(22)の出力側と接続されているようにした方法において、
    前記制御器(22)の出力側と前記ミキサ(23)の入力側の間の前記第1の電気的接続(RL_QH=0)を切り離し、
    前記制御器(22)の出力側と前記ミキサ(23)の入力側の間に第2の電気的接続(RL_QH=1)を成立させ、
    ここで前記第2の電気的接続は減衰器(42)を中間に接続して行われるものである、ことを特徴とする方法。
  2. 前記減衰器(42)の減衰係数(K2)を1よりも小さく、K2<<1であるように選択し、
    これにより、前記減衰係数の値が1である場合、すなわちK2=1である場合に比べて、前記制御器(22)の出力側の調整感度を明らかに上昇させる、請求項1記載の方法。
  3. 前記第2の電気的接続を中間に加算器(44)を接続して行う、請求項1又は2に記載の方法。
  4. 前記位相ロックループ(10)の調整のために、第1のステップにおいて、前記第1の電気的接続(RL_QH=0)を成立させ、前記直角位相制御ループ(20)の制御器(22)の出力電圧を、前記センサ装置(3)に対する外部ヨーレートの影響なしに求める、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 前記位相ロックループ(10)の調整のために、第2のステップにおいて、前記第2の電気的接続(RL_QH=1)を成立させる、請求項4記載の方法。
  6. 前記評価装置(8)は出力段(48)を有しており、
    前記第2のステップの間、前記出力段(48)を信号アース(SIG_GND)に接続する、請求項5記載の方法。
  7. 前記制御器(22)の出力の電位を、前記第2のステップの間(RL_QH=1)、前記信号アースの電位に設定し、
    前記出力段(48)の加算器(17)を介して、前記第1のステップで求められた前記制御ループ(20)の制御器(22)の出力電圧に比例する電圧を、前記制御ループ(20)の加算器(44)に供給する、請求項6記載の方法。
  8. 第3のステップにおいて、外部ヨーレートを前記センサ装置(3)に作用させる、請求項7記載の方法。
  9. 外部ヨーレートを前記制御器(22)の出力電圧に作用させる際に、次の数式
    ΔUI=1/K2*UHF*δC/CQ1,2*sinα (7)
    が成り立ち、
    ここで、
    ΔUI:制御器出力電圧の変化
    K2:減衰係数
    HF:搬送波周波数測定電圧の振幅
    δC:センサ素子内の測定キャパシタの容量の変化
    CQ1,2:直角位相制御ループの結合容量
    α:位相シフト
    である、請求項1から8のいずれか1項に記載の方法。
  10. センサ装置(3)の出力信号を評価するための電子評価装置(8)であって、
    前記センサ装置(3)は振動物体によるコリオリ効果を利用したヨーレートセンサであり、
    前記センサ装置に外部ヨーレートが作用すると、前記振動物体は傾き(Δx)を生じ、
    前記出力信号はヨーレート信号であり、
    前記電子評価装置(8)は、位相ロックループと(10)と、直角位相制御ループ(20)とを有しており、該制御ループに、入力側と出力側を有する制御器(22)と、入力側を有する変調器ないしミキサ(23)とが設けられている形式の電子評価装置において、
    前記制御器(22)の出力側と前記ミキサ(23)の入力側の間の前記第1の電気的接続(RL_QH=0)が切り離され、
    前記制御器(22)の出力側と前記ミキサ(23)の入力側の間に第2の電気的接続(RL_QH=1)が確立され、
    ここで前記第2の電気的接続は減衰器(42)を中間に接続して行われる、ことを特徴とする電子評価装置。
  11. 前記直角位相制御ループ(20)は前記減衰器(42)の他に加算器(44)または結合素子(K1)を有しており、前記電子評価装置が請求項1から9のいずれか1項に記載の方法を実行する、請求項10記載の電子評価装置。
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040009540A1 (en) * 2001-04-27 2004-01-15 Genoptix, Inc Detection and evaluation of cancer cells using optophoretic analysis
US20030194755A1 (en) * 2001-04-27 2003-10-16 Genoptix, Inc. Early detection of apoptotic events and apoptosis using optophoretic analysis
US20040023310A1 (en) * 2001-04-27 2004-02-05 Genoptix, Inc Quantitative determination of protein kinase C activation using optophoretic analysis
US20030211461A1 (en) * 2002-05-01 2003-11-13 Genoptix, Inc Optophoretic detection of durgs exhibiting inhibitory effect on Bcr-Abl positive tumor cells
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US6934665B2 (en) * 2003-10-22 2005-08-23 Motorola, Inc. Electronic sensor with signal conditioning
IT1392553B1 (it) * 2008-12-11 2012-03-09 St Microelectronics Rousset Dispositivo elettronico a capacita' variabile e dispositivo microelettromeccanico incorporante tale dispositivo elettronico
DE102009003217A1 (de) * 2009-05-19 2010-11-25 Robert Bosch Gmbh Selbsttest für Drehratensensoren
DE102009026508A1 (de) * 2009-05-27 2010-12-02 Robert Bosch Gmbh Sensor und Verfahren zum Betreiben eines Sensors
US8258774B2 (en) * 2009-11-05 2012-09-04 Texas Instruments Incorporated System and method for implementing low-cost electronic gyroscopes and accelerometer
US8714012B2 (en) * 2010-02-16 2014-05-06 Stmicroelectronics S.R.L. Microelectromechanical gyroscope with inversion of actuation forces, and method for actuating a microelectromechanical gyroscope
CN107947787A (zh) * 2017-11-21 2018-04-20 北京金自天正智能控制股份有限公司 一种应用于大功率三电平背靠背pwm变流器的***自适应锁相环方法
DE102018222608B4 (de) 2018-12-20 2021-06-10 Robert Bosch Gmbh System mit mikromechanischer taktgebender Systemkomponente
US11196430B2 (en) 2020-02-19 2021-12-07 Honeywell International Inc. High-bandwidth phase lock loop circuit with sideband rejection

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US585035A (en) * 1897-06-22 Track-sanding apparatus
GB9018661D0 (en) * 1990-08-24 1990-10-10 British Aerospace Multipole vibrating surface gyroscope
US5379223A (en) * 1992-06-19 1995-01-03 Alliedsignal Inc. Inertial measurement and navigation system using digital signal processing techniques
US5481914A (en) * 1994-03-28 1996-01-09 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Electronics for coriolis force and other sensors
US5850035A (en) * 1995-06-07 1998-12-15 Bei Sensors & Systems Company, Inc. Closed loop resonant rotation rate sensor
US5992233A (en) * 1996-05-31 1999-11-30 The Regents Of The University Of California Micromachined Z-axis vibratory rate gyroscope

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