[发明专利]基于受控负阻抗的谐振阻抗感测

摘要

本申请公开一种电路(10)，其可以捕获谐振传感器(50)对目标的响应。传感器(50)包括其特征是谐振阻抗Z(53)和符合谐振器振荡振幅和谐振器频率的谐振状态(包含符合稳态振荡的谐振状态)的谐振器(51)。被耦接到传感器(50)的传感器数据转换器(100)包括负阻抗级(120)和负阻抗控制级(130)。级(120)响应级(130)生成的负阻抗控制信号(139)向传感器(50)提供受控负阻抗。信号(139)基于所检测到的传感器谐振状态，从而使得受控负阻抗基本抵消传感器谐振阻抗并且传感器谐振状态符合稳态振荡。

主权项

1.一种可操作以捕获谐振传感器对目标的响应的电路，其中所述谐振传感器包括以谐振阻抗损耗因子和符合谐振器振荡振幅和谐振器振荡频率的谐振状态表征的谐振器，所述谐振状态包含符合稳态振荡的谐振状态，所述电路包括：D类负阻抗电路，其被配置为用负阻抗将电流驱动到所述谐振器中，所述D类负阻抗电路包括：比较器，其被配置为接收谐振器振荡电压并且提供具有与所述谐振器振荡频率同步的频率的D类开关输出；电流驱动电路，其被配置为基于符合受控负阻抗量值的回路控制信号输出驱动电流；以及H桥电路，其被配置为将所述驱动电流源连接到所述谐振器；所述比较器D类开关输出控制所述H桥电路以维持正反馈，从而用所述负阻抗来驱动所述谐振器；以及回路控制电路，其被配置为基于所检测到的传感器谐振状态生成所述回路控制信号，从而使得所述驱动电流的时间均值符合所述受控负阻抗的量值，所述受控负阻抗基本上抵消所述传感器谐振器损耗以维持稳态振荡；由此建立负阻抗控制回路，所述负阻抗控制回路包括作为回路滤波器的所述传感器谐振器，并且控制负阻抗，从而使得所述回路控制信号符合表示所述传感器对所述目标的所述响应的传感器响应数据。