实施例涉及微机电系统(mems)电路和用于重构干扰参量的方法。
背景技术：
随着例如以微机电系统(mems)形式的传感器和传感器系统的日益小型化，必须对例如基于温度变化的干扰影响参量给予更多的重视。
设置在壳体中的mems或专用集成电路(asic)可能受到外部影响因素的影响。mems是将一个或多个逻辑元件与微机械结构结合在芯片中的结构元件。mems可以处理机械信息和电气信息。asic是被实现为集成电路的电子电路。mems具有一个或多个传感器。这一个或多个传感器例如彼此靠得很近，并且被设置在同一的壳体中，该壳体也被称为封装。
在多个传感器被容纳在同一封装中的情况下，可能出现例如由于热功率损耗而导致的传感器的相互影响。
如果在电子电路中，mems例如位于功率放大器旁边或位于移动电话天线附近，则mems的测量信号可能受到不利影响，也即，测量信号可能由于例如功率放大器或天线而出现畸变。
在上下文中，“x-talk”或“串扰”也称为“xt”。在本文中是指这样的概念：一般性地指对彼此独立的信号的不希望的影响。
特别是在电子部件系统中的另外的电子组件的运行的情况下，可能出现以热量形式的功率损耗。一个部件或多个部件的辐射热量可以例如被串扰到或传输到mems。
换句话说，由于另外一个部件或另外多个部件发热，因此导致对mems的传感器的周围环境的加热。壳体(封装)中的传感器可以反映出所述至少一个部件的活动。理想情况下，不会由于外部影响而出现对传感器(例如mems传感器)的影响。
例如，如果接通另外的部件，就会产生以热量或热的形式的功率损耗。功率损耗以发热的形式出现，该发热在接通至少一个部件之后可能导致在至少一个装置的周围环境中的温度升高。另一方面，在断开所述至少一个另外的部件时可能导致至少一个另外的装置的周围环境中的温度降低或温度下降或者导致冷却，这是因为不再产生功率损耗。
因此，由于温度影响或温度变化而使得由mems提供的测量信号出现畸变。该温度变化导致传感器的输出信号的不希望的变化。
温度变化会导致传感器输出端处的错误信息。这样，例如在受温度变化影响的麦克风中，小于100μw的加热功率可能足以引起可听见的串扰(这也可以称为热声效应)。温度变化低于1mk并且通常无法被测量到或者无法用作输入以用于补偿温度变化。针对热干扰参量而被校正的信号在当前可以称为热串扰补偿信号。
技术实现要素：
因此需要这样的mems电路和方法：借助于该mems电路和该方法使得这样的温度影响或串扰可以保持在预定的公差范围内或甚至能够被最小化。
在各种实施例中，可以提供微机电系统(mems)电路，该微机电系统(mems)电路能够检测传感器的周围环境中的温度变化并且实现对温度干扰参量的重构。
在各种实施例中，由此可以实现一种有效的方法和节约资源的微机电系统(mems)电路。
在各种实施例中，可以提供可适用于微机电系统(mems)的重构滤波器。
在各种实施例中，可以借助于重构滤波器来重构串扰干扰信号。
在各种实施例中，可以提供微机电系统(mems)电路，在该微机电系统(mems)电路中执行用于重构麦克风中的干扰参量的方法。
在各种实施例中，干扰参量可以是温度变化，即，温度升高或温度降低。
在各种实施例中，可以提供微机电系统(mems)电路，其具有：mems装置，被设置成产生mems信号；控制电路，被设置成探测至少一个装置的接通或断开状态，并且至少部分地根据接通或断开状态来产生控制信号；重构滤波器，被设置成使用所产生的控制信号来确定可以部分地由所述至少一个装置产生的干扰信号；以及减法器，被设置成从mems信号中减去所确定的干扰信号。
在各种实施例中，该装置可以是例如麦克风、压力传感器、气体传感器、温度传感器、功率放大器或接口。
在各种实施例中，借助于微机电系统(mems)电路和方法，可以将热声效应减小到预定的范围或甚至可能将热声效应最小化。
在各种实施例中，可以实现的是，热串扰不再是在声学上可感知的。
在各种实施例中，可以实现的是，减小由以热量形式的功率损耗所造成的电子部件相互影响。
在各种实施例中，控制电路可以探测或接收一个装置的至少一个接通或断开状态。在各种实施例中，控制电路可以探测或接收多个装置的多个接通或断开状态。在各种实施例中，可以由控制电路依次地或部分同时地探测或接收关于多个装置的接通或断开状态的信息。
在各种实施例中，控制电路也可以被设置成：独立于外部装置的接通或断开状态而产生控制信号，借助于该控制信号可以引起干扰信号的重构。控制电路由此可以例如被设置成：甚至当借助于控制电路已经探测到外部装置从接通状态过渡到断开状态时，也产生控制信号。由此，可以例如在将至少一个外部装置去激活之后，将控制电路设置成产生控制信号，以便能够实现将在至少一个传感器的冷却过程期间的温度变化补偿到预定的温度上。
此外，控制电路可以被设置成：例如借助于温度传感器探测在传感器的周围环境中的温度，或至少一个传感器的温度。
在各种实施例中，串扰噪声信号可以被重构并从mems测量信号中减去。
在各种实施例中，控制电路可以被设置成在探测到至少一个装置的接通状态时生成控制信号。
在各种实施例中，可以提供一种微机电系统(mems)电路，其中，只有在先前检测到干扰参量时，才消耗功率以重构干扰参量。
在各种实施例中，可以实现的是，降低功耗或可能将功耗最小化。由于可以在另一个装置(例如传感器)保持接通时执行重构，所以在没有传感器接通的时间期间，通过不执行重构可以降低系统的能耗。因此可以免去连续的功耗。
在各种实施例中，可以实现仅在检测到运行中的另外的装置(例如天线、功率放大器、一个传感器或多个传感器)时才激活所述重构滤波器。在没有其它装置运行的情况下，即，没有干扰参量(例如温度变化)被产生时，重构滤波器可以消耗很少的功耗或者不消耗功耗。因此，可以降低或可能甚至最小化功耗。
在各种实施例中，重构滤波器可以具有至少一个放大器。
在各种实施例中，放大器可以通过术语“放大系数”或“增益”来指明。借助于放大器，可以将放大输入信号(例如电压)以放大系数进行放大，即输入信号的功率可以升高(以放大系数为幅度)。换句话说，放大代表根据明确的和成比例的关系使得可变输出参量相对于可变输入参量进行增大。在提高放大器的功率时，可以实现输出信号的功率升高。为此，可能需要额外的功率，该功率能够借助于能量输入来供应，例如经由电源来供应。
在各种实施例中，可以实现的是，可以借助于放大器数字式地在重构滤波器中映射出产生干扰参量的装置的功耗。一般地，功耗可能取决于被接通或断开的装置。
在各种实施例中，重构滤波器可以具有至少一个滤波器。
在各种实施例中，滤波器可以是二阶数字滤波器或具有二阶数字滤波器。然而，滤波器也可以是或者可以具有三阶、四阶或甚至更高阶的滤波器。但是，滤波器也可以是或可以具有一阶滤波器。
在不同的实施方式中，可以利用等式
来描述数字滤波器。
在各种实施例中，滤波器可以是具有无限脉冲响应的滤波器(iir滤波器)。
在各种实施例中，可以实现具有很小的滤波阶数、低成本和小时延的滤波器。
重构滤波器还可以具有高通滤波器。
数字滤波器可以例如是或者具有一阶高通滤波器并且利用等式
来描述。
滤波器可以是或具有一阶数字滤波器。
放大器可以被设置成接收控制电路的控制信号并且产生匹配于至少一个装置的放大。
在各种实施例中，可以实现的是，只有当控制信号被施加到放大器时才操作放大器。
放大器被设置成生成放大，该放大取决于所述至少一个装置功耗。
放大器可以具有恒定的放大系数或者适应性地将放大系数与至少一个装置的功耗或功率损耗相匹配。例如当装置的功率损耗增加或减少时，放大器可以提高或降低放大系数。
重构滤波器还可以具有数字自适应滤波器。
该自适应滤波器可能具有低的复杂度。
在各种实施例中，可以实现mems电路对时变干扰参量的高适应性。
该自适应滤波器可以用于补偿部件变化，如滤波器截止频率容差或与封装有关的变化。
在各种实施例中，可以借助于该自适应滤波器提高系统的性能。
在各种实施例中，可以实现的是，对于引起干扰参量的装置的变化条件进行适应，例如接通另外的装置。例如可以运行产生干扰参量的一个装置，也可以运行总共产生其它干扰参量的多个装置。借助于该自适应滤波器，有可能使方法适应于变化的条件。
该自适应滤波器可以是具有有限脉冲响应的滤波器(fir滤波器)。
该自适应滤波器可以利用等式
fir＝c0+c1z-1
来描述。
可以实现具有线性相变的滤波器，该滤波器针对量化效应具有容差。
该自适应滤波器可以是或具有一阶递归滤波器。
然而，该自适应滤波器也可以是或具有更高阶的递归滤波器，例如二阶或三阶递归滤波器，或者四阶或甚至更高阶的递归滤波器。
该自适应滤波器可以具有可变滤波组件，并且可以根据预定的更新算法改变。
在各种实施例中，与较低阶滤波器相比，四阶(例如，递归)滤波器的使用可实现改善的干扰信号的重构。
重构滤波器可以包括放大器、二阶数字滤波器、一阶高通滤波器和自适应fir滤波器。
在各种实施例中，mems装置可以被配置为数字麦克风，其中，所述电路还具有：放大器，被设置成放大所述mems信号；模数转换器，被设置成接收所述放大器的模拟输出信号；数字低通滤波器，被设置成接收所述模数转换器的数字输出信号；以及调制器，被设置成接收所述减法器的输出信号。
在各种实施例中，mems可以提供测量信号，例如模拟测量信号。将测量信号作为输入信号提供给例如被实现为电压跟随器的放大器。放大器可以例如具有电压跟随器。放大器放大mems的输出信号。放大器的输出信号被供应到模数转换器，该模数转换器执行放大器的输出信号的数字化。数字化信号作为输入信号提供给数字低通滤波器。数字低通滤波器滤除信号中的高频，并允许低频通过。例如当检测到关于至少一个装置的活动或运行或开/关信号的至少一个信息时，控制电路向重构滤波器发送信号。控制电路的控制信号可以激活重构滤波器，使得重构滤波器可以开始重构干扰信号。如果干扰信号在重构滤波器的输出端处准备就绪，则可以从数字低通滤波器可以输出的信号中减除或减去经重构的信号。可以将减法结果提供给也称为混频器的调制器，该调制器可以表示用户特定的或用户特定的输出接口。
在不同的实施方式中，调制器可以设有多比特输出。
在各种实施例中，控制电路可以探测或接收内部信息和/或外部信息。例如，内部信息可以包括关于另一传感器的接通或断开状态的信息。例如，外部信息可以包括关于射频放大器的接通或断开状态的信息。
在各种实施例中，模数转换器(也被称为a/d转换器或模数变换器(adu))被设置成：将模拟输入信号转换为数字数据流。模数转换器可以通过其工作原理或通过前置的或集成的采样保持级将时间连续的输入信号离散成个体的离散采样值。将采样值配属给数字值。由于可能的输出值的有限数量，因此可以在此进行量化。
在各种实施例中，放大器例如可以是或可以具有电压跟随器或源极跟随器或漏极电路。电压跟随器可以具有模拟的基本电路并且可以例如借助于场效应晶体管实现。电压跟随器作为被选出的电路可以具有以下优点：输入信号的供应电压源不具有电阻并且输入阻抗可以较高。放大器可以被设置成尽可能小地加载输入电压。放大器的输入电阻可以被设置为高欧姆。
可以设置数字低通滤波器，以滤除由模数转换器提供的信号中的高频信号，并且仅允许低于预定的截止频率的低频通过。
在各种实施例中，调制器可以设有在约1mhz至约4mhz，例如约1.5mhz至约3mhz的范围中的时钟频率。在各种实施例中，调制器可以叠加多个信号。
也可以使用具有模拟输出的模拟麦克风，来取代具有数字输出的数字麦克风。
可以在数字麦克风中设置mems、放大器、模数转换器、数字低通滤波器、控制电路、重构滤波器、减法器和调制器。
微机电系统(mems)装置可配置为数字麦克风，其中，电路还可以具有：放大器，被设置成放大mems信号；模数转换器，被设置成接收放大器的模拟输出信号；数字低通滤波器，被设置成接收模数转换器的数字输出信号；以及调制器，被设置成接收数字低通滤波器的输出信号并且将输出信号作为mems信号提供给减法器，其中，控制电路、重构滤波器和减法器被设置在数字麦克风的外部。
在各种实施例中，可以在用户侧，即例如不在传感器中，而是在传感器外部，或者换句话说在用户侧的电子电路中执行干扰参量的重构。用于重构干扰参量的电子电路因此可以设置在传感器外部，并且例如借助于有线或无线的数据传输与一个传感器或多个传感器耦合。
在各种实施例中，调制器的输出信号借助于电线、借助于触头或借助于无线连接能够与位于传感器外部的电子电路的减法器耦合。在各种实施例中，控制电路例如可以可选地从数字麦克风例如借助于有线或无线的数据传输来接收信息。此外，控制电路可以被设置为：独立于至少一个装置的所检测到的接通或断开状态而产生控制信号。
在各种实施例中，位于传感器外部的电子电路可以具有电子部件组，电子部件组例如可以电耦合到微机电系统(mems)电路。在各种实施例中，来自位于传感器外部的电子电路的信息可以被传送到微机电系统(mems)电路，并且反之亦然。
在各种实施例中，可以在数字麦克风中实现mems、放大器、模数转换器、数字低通滤波器、控制电路、重构滤波器、减法器和调制器。
在各种实施例中，位于传感器外部的电子电路可以布置在麦克风的外部。例如，用户本身可以提供有线或无线地连接到mems或微机电系统(mems)电路的电子部件。
调制器的输出信号可以是1比特输出。在各种实施例中，调制器可以例如同时处理1比特。备选地，调制器的输出信号可以是多比特输出信号。在各种实施例中，调制器可以例如同时处理即并行处理多个比特。
在各种实施例中，可以以约3mhz的采样率来对模数转换器、数字低通滤波器和调制器进行采样。
在各种实施例中，mems装置可以被配置为模拟麦克风，其中，电路还可以具有：放大器，被设置成放大mems信号；模数转换器，被设置成接收放大器的模拟输出信号并且将mems信号提供给减法器，其中，控制电路、重构滤波器、减法器和模数转换器设置在模拟麦克风的外部(换句话说位于麦克风外部)。
在各种实施例中，放大器可以具有电压跟随器或可以是电压跟随器。放大器可以例如将模拟输出信号有线或无线地发送到模数转换器。在各种实施例中，可以在模拟麦克风中实现mems和放大器，并且可以在麦克风外部实现模数转换器、控制电路、重构滤波器和减法器。
在各种实施例中，可以在模拟麦克风中实现mems和放大器。
可以在数字麦克风外实现串扰的重构。
在各种实施例中，可以实现低采样率，低采样率导致芯片上的低功耗和更小的占用面积需求。
微机电系统(mems)装置可以被配置为数字麦克风，其中，电路还可以具有：放大器，被设置成放大mems信号；模数转换器，被设置成接收放大器的模拟输出信号；抽选滤波器，被设置成接收模数转换器的数字输出信号并且将输出信号提供给减法器；以及接口，被设置成接收减法器的结果并且输出数字多比特信号。
借助于抽选滤波器，可以将模数转换器的高采样率降低到较低的采样率，从而可以实现较低的功耗和较小的芯片区域。
在各种实施例中，可以在数字麦克风上实现mems、放大器、模数转换器、抽选滤波器、控制电路、重构滤波器、减法器和接口。
在各种实施例中，可以设置抽选滤波器，抽选滤波器可以连接在模数转换器下游，并且使模数转换器的所输入的较大量的数字数据信号中的仅较小量的数字数据信号通过下采样。
在各种实施例中，抽选滤波器可以具有数字低通滤波器，其中，通过低通滤波可以实现频带限制。抽选滤波器可以具有因数，该因数可以指明在输入时钟频率与输出时钟频率之间的比例。输入时钟频率可能高于输出时钟频率。
接口可以提供例如一个字节(具有8比特)的字宽，或者16比特的字宽等作为输出信号。
接口可以在信号输入端8次依次串行地接收1比特信号，并且这8个信号被缓冲或缓存，并且同时在接口的输出端并行地提供一个字节。在这种情况下，例如具有串行至并行转换器的接口不限于所提到的字宽，基本上任何期望的字宽都是可以实现的。
在各种实施例中，装置可以是传感器、麦克风、射频放大器、功率放大器或电话天线中的至少一个。在各种实施例中，装置可以是能够产生以热量形式的功率损耗的任何电子部件。
在各种实施例中可以实现的是，在壳体中例如依次布置有多个传感器的情况下，可以避免相应的传感器输出信号的相互影响。在将越来越多的传感器一起容纳在壳体中之后，如果能够避免传感器的相互影响或将该相互影响保持在一定范围内，则是有利的。此外，在各种实施例中，必要时可以将例如移动电话、智能电话、平板电脑中的天线对mems中的传感器的干扰影响最小化。
在各种实施例中，多个传感器可以集成在壳体或封装中。
通过串扰的重构，可以将多个传感器彼此靠近地设置在一个封装中。
借助于控制电路，可以从近处和/或远处接收至少一个装置的接通或断开状态。
在各种实施例中，提供了一种用于重构干扰参量的方法。该方法具有：借助于mems检测微机电系统(mems)信号；借助于控制电路探测至少一个装置的接通或断开状态；借助于控制电路至少部分地根据接通或断开状态而产生控制信号；使用所产生的控制信号，借助于重构滤波器来确定部分地由至少一个装置所产生的干扰信号；以及从mems信号中减去所确定的干扰信号。
在各种实施例中，借助于控制电路产生控制信号可以独立于接通或断开状态而产生。
在各种实施例中，对接通或断开状态的探测可以包括从传感器、麦克风、射频放大器、功率放大器或电话天线中的至少一个中的接收。
干扰信号的确定可以通过数字电路来执行。
在各种实施例中，借助于使用数字信号可以实现高度灵活性、适应性和简化性。例如，灵活性可以是数字滤波器可以在于通过数据集来建模，该数据集可以以相对简单的方式和方法而被改变而不必对硬件进行改变。
干扰参量的确定可以借助于控制电路根据接通状态的检测来执行。
此外，可以提供一种mems电路，该mems电路的特征在于在执行用于重构干扰信号的方法时的低功耗。
干扰参量的确定和从mems信号中减去所确定的干扰信号可以于外部在用户侧的电子电路上执行或在传感器外部(例如也是mems外部)执行。
干扰参量的确定可以借助于至少一个放大器来进行。
此外，放大器的放大系数可以根据至少一个装置的功耗来设置。
此外，放大器可以被设置成接收控制电路的控制信号并且产生匹配于至少一个装置的放大。
放大器被设置成生成取决于所述至少一个装置功耗的放大。
放大器可以具有放大系数，放大系数可以取决于相应装置。这样，在各种实施例中，例如放大器的放大系数在具有高功耗的装置中可以很高。此外，放大器的放大系数在具有低功耗的装置中可以很小。
干扰参量的确定可以借助于至少一个滤波器来进行。
在各种实施例中，可以通过至少一个数字高通滤波器来执行干扰参量的确定。
在各种实施例中，高通滤波器可具有例如约10％的截止频率的变化。例如，串扰衰减可以在30db左右。
干扰参量的确定可以借助于一阶高通滤波器来执行。
干扰参量的确定也可以借助于二阶数字滤波器来进行。
在各种实施例中，可以借助于具有无限脉冲响应的滤波器(iir滤波器)执行干扰参量的确定。
在各种实施例中，还可以借助于自适应滤波器执行所述确定，以使得经重构的信号可适应时变干扰参量。
在各种实施例中，在确定时，自适应滤波器可以被实现为具有有限脉冲响应的滤波器(fir滤波器)。
在各种实施例中，借助于该方法可以在从约5db到约25db，从约10db到约20db的范围内，优选约15db地实现干扰信号的衰减。
在各种实施例中，检测mems信号还可以包括：通过放大器放大mems信号；通过模数转换器将所放大的mems信号转换为数字信号；通过数字低通滤波器对数字信号进行滤波，其中在所述减法中，从滤波后的数字信号(作为mems信号)中减去所确定的干扰信号并且借助于调制器例如作为1比特信号进行输出。
在各种实施例中，检测mems信号还可以包括：借助于放大器来放大mems信号；借助于模数转换器把经放大的mems信号转换成数字信号；借助于低通滤波器对借助于模数转换器所转换的信号进行滤波；借助于调制器来调制经滤波的信号，其中，所调制的信号被发送到用户侧的电子电路，其中，于外部在用户侧的电子电路上执行从所调制的信号(作为mems信号)中减去所产生的干扰信号。
在各种实施例中，可以通过采样率对模数转换器、数字低通滤波器和调制器进行采样。例如，在各种实施例中，采样率可以计为在从约2mhz到约4mhz的范围中，优选是约3mhz。
在各种实施例中，该方法还可以包括：通过放大器放大mems信号；把所放大的信号传输到位于传感器外部(例如，mems外部)的电子电路；借助于外部的在用户侧的电子电路上的模数转换器将所传输的信号转换成数字信号，其中，于外部在用户侧的电子电路上(例如在传感器外部或mems外部)执行减法。
在各种实施例中，该方法还可以包括：借助于放大器放大mems信号；借助于模数转换器将所放大的mems信号转换成数字信号；借助于抽选滤波器降低数字信号的采样率，其中，在减法中，从相比于mems信号具有经减小的采样率的数字信号中减去所确定的干扰信号，并且借助于接口将减法结果信号提供为多比特信号。
在各种实施例中，借助于重构滤波器可以重建功率放大器的干扰信号(例如基于接通或断开功率放大器而引起的温度改变)。通过减去该经重建的信号，可以校正可能由干扰信号叠加的测量信号。
在各种实施例中，可以提供一种方法，在其中，信息的检测包括：检测关于至少一个传感器或射频放大器的接通或断开状态的内部信息。
在各种实施例中，可以提供一种方法，在其中，信息的检测包括：检测关于射频放大器或麦克风的接通或断开状态的外部信息。
在各种实施例中，可以提供一种方法，在其中，信息的检测包括：检测布置在mems或asic的周围的部件的接通和/或断开状态。
在各种实施例中，可以提供一种方法，借助于该方法可以实现传感器的经改进的测量精度。
在各种实施例中，可以至少部分地在传感器外部(例如，用户侧)执行该方法，即例如在由用户提供的侧上执行该方法。
在各种实施例中，可以提供一种方法，在其中借助于放大器和至少一个滤波器实现重构。
在各种实施例中，可以提供一种方法，在其中在重构干扰信号时，实现了具有无限脉冲响应的二阶数字滤波器(iir滤波器)和作为一阶高通滤波器的高通滤波器。
在各种实施例中，可以提供一种方法，在其中，还借助于自适应滤波器来实现重构，以使得所重构的信号适应于变化的干扰参量。例如，变化的干扰参量可以是随时间变化的干扰参量。
在各种实施例中，可以提供一种方法，在其中，自适应滤波器可以适应相应的干扰参量条件，或可以具有能够在运行中自动改变其传递函数的特性。
在各种实施例中，可以提供一种方法，在其中，自适应滤波器的滤波器系数根据预定义(和存储)的规则是可变的。
从mems电路的描述中得到该方法的其它有利的构造方案，并且反之亦然。
这里描述的特性和优点可以涉及微电子机械系统和方法。
附图说明
装置和/或系统和/或方法的一些用作示例的实施方式在下文仅作为示例并参考附图被更加详细地阐释。图示：
图1是根据各种实施例的用于重构干扰参量的方法的流程图；
图2是根据各种实施例的控制电路和重构滤波器的框图；
图3是根据各种实施例的微机电系统(mems)电路的框图；
图4是根据各种实施例的微机电系统(mems)电路的框图；
图5是根据各种实施例的微机电系统(mems)电路的框图；
图6是根据各种实施例的微机电系统(mems)电路的框图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，参考形成该详细描述一部分的附图，并且在该附图中为了表明而示出了特定的实施方式，在该实施方式中可以实施本发明。在这方面，参照所描述的附图的取向来使用诸如“上”、“下”、“前”、“后”、“前部”、“后部”等方向术语。由于实施方式的组件可能布置在许多不同的方向上，所以方向术语是用于说明而决不是限制性的。
显然的是，在不脱离各种实施例的保护范围的情况下，可以使用其它实施方式和进行结构上的或逻辑上的改变。显然的是，只要没有特别另外说明，这里描述的各种示例性的实施方式的特征可以彼此组合。
因此，下面的详细描述不应被认为是限制性的，并且本发明的保护范围由所附权利要求限定。在图中，为了清楚起见，线、层和/或区域的厚度可能是夸大的。
相应地，虽然其他实施例可以具有各种修改和备选形式，但是在附图中示例性地展示了其一些用作示例的实施方式并且在本文中详细描述该实施方式。然而，应该理解的是，并不意图把用作示例的实施方式限制于所公开的具体形式，而是相反地，用作示例的实施例旨在覆盖落入本发明保护范围内的所有修改、等同构造方案和备选方案。在附图的描述中，相同的数字指代相同或相似的元件。
在本说明书的框架中，术语“连接”、“联接”以及“耦合”用于描述直接和间接的连接、直接或间接的联接以及直接或间接的耦合。在附图中，只要适当，相同或相似的元件就设有相同的附图标记。
在这里所使用的术语仅用于描述特别用作示例的实施方式，并且不被规定为限制其它用作示例的实施方式。在这里，单数形式“一”，“一个”，“一种”和“该/所述”也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。另外要注意的是，当在本文中使用术语“包括”、“包含”、“具有”和/或“含有”时，这些术语表示存在所提及的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，而不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。
图1示出了根据各种实施例的用于重构干扰参量的方法100的流程图。
该方法可以包括：借助于mems来检测mems信号(s110)；借助于控制电路来探测或接收至少一个装置的接通或断开状态(s120)；借助于控制电路、至少部分地根据接通或断开状态来产生控制信号(s130)；使用所产生的控制信号，借助于重构滤波器来确定部分地由至少一个装置所产生的干扰信号(s140)；以及从mems信号中减去所确定的干扰信号(s150)。
参照图1所描述的方法可以在本文示例性描述的mems电路的各种实施例中执行。
在各种实施例中，可以借助于mems来检测mems信号。这样，可以例如对温度、麦克风的噪声、压力、加速度或转矩进行测量，并作为输出信号提供给例如用于放大信号的放大器。
在各种实施例中，至少一个信息可以具有至少一个装置的接通或断开状态。例如，可以借助于控制电路检测：装置(例如移动电话中的功率放大器或天线)是否是活动的或者说在运行中，或者装置是否是非活动的或者说不在运行中。根据所检测到的状态，控制电路可以产生信号，通过该信号可以将重构滤波器激活或去激活。这样，例如当借助于控制电路检测到装置的运行或活动时，可以将信号发送到重构滤波器。重构滤波器接收来自控制电路的信号，并且根据所接收到的信号来重构由至少一个装置所产生的干扰信号的重构信号。然后可以借助于减法器从测量信号中减去通过重构滤波器所重构的信号。
至少一个信息的探测可以是例如对装置的接通或断开状态的接收，该装置可以布置在用于检测测量信号的传感器附近。
这样，至少一个装置可以布置在封装的内部或外部。此外，借助于检测或接收可以检测装置的接通或断开状态，该装置可以布置在用户侧或传感器外部。
在各种实施例中，可以实现的是，仅当存在装置的干扰参量时才执行干扰信号的重构。如果没有干扰参量(例如通过装置的运行或激活而辐射热量)，则可以不执行重构。由此可以节省整个系统的能量。
在各种实施例中，可以实现的是，能够适应于例如分别引起干扰参量的装置来执行重构。
在各种实施例中，可以实现的是，在用户侧或在用户侧的电子电路上或在麦克风外部，或者例如在麦克风中，在温度传感器中，在气体传感器中，或者在压力传感器中执行该方法。
在各种实施例中，可以实现的是，不是借助于控制电路检测或接收仅一个信息，而是检测或接收多个信息，这导致在运行多个装置时提高了系统对多个出现的干扰参量的匹配能力。
在各种实施例中，借助于生成经重构的干扰信号可以实现的是，能够将测量信号处的干扰参量成分减小到预定的范围。
可以借助于控制电路至少部分地根据接通或断开状态实现来控制信号的产生。因此，即使没有借助于控制电路检测到或接收到至少一个装置的接通或断开状态，也可以产生控制信号。
例如，该控制电路可以不在检测到或接收到装置的第一次激活时将信号产生到重构滤波器，而是控制电路在另外地或重复地激活装置时才能够将控制信号产生到重构滤波器。
借助于该方法可以实现干扰参量在约5db到约25db，在约10db到约20db的范围内，优选约15db的衰减。
通过从与干扰测量叠加的测量信号中减去经重构的干扰信号，可以实现干扰参量的在很大程度上的补偿。因此可以实现测量系统与环境影响的无关性。
借助于数字减法器可以实现从mems信号中减去所确定的干扰信号。
图2示出了根据各种实施例的控制电路和重构滤波器的框图200。
控制电路202可以检测或接收信息206，该信息可以具有：内部信息，例如关于在封装中的另一传感器的接通或断开状态的信息；和/或外部信息，例如关于远处布置的射频放大器的接通或断开状态的信息。取决于信息206，控制电路202将信号208(例如控制信号)进一步发送到重构滤波器204。如果存在关于装置(例如传感器)的接通状态的信息，则控制电路202产生信号208。
另外，控制电路202可以被配置为：独立于至少一个外部信息来生成信号208达预定的时间，例如假设10秒。这样，控制电路202可以例如在检测到至少一个装置或传感器从接通状态过渡到断开状态之后继续产生信号208，直到传感器(例如，麦克风)在冷却过程中具有预定的温度。
重构滤波器204接收信号208。在借助于重构滤波器204重构相应的干扰参量之后，重构滤波器204可以在输出端处提供信号210。
重构滤波器204可以具有：放大器212、二阶数字滤波器214、一阶高通滤波器216和自适应fir滤波器218，正如在图2右侧示例性表明的那样。
在重构滤波器204中，放大器212的输出信号可以用作二阶数字滤波器214的输入信号，并且二阶数字滤波器214的输出信号可以用作一阶数字高通滤波器216的输入信号。此外，数字滤波器216的输出信号可以用作自适应滤波器218的输入信号。然而，重构滤波器204的组件的其它电路结构或耦合也是可能的。
二阶数字滤波器214可以在各种实施例中使用等式
来描述。
一阶高通滤波器216可以利用等式
来描述。
在各种实施例中，自适应fir滤波器218可以利用等式
fir＝c0+c1z-1
来描述。
标识符ax，bx和cx表示相应滤波器的系数，并且z-x表示相应滤波器的延迟单元。
在经过重构滤波器204之后，将信号210例如提供给减法器，其中，信号210可以是基于另一个装置的特性的经重构的信号。
在各种实施例中，重构滤波器204可以具有放大器212、二阶数字滤波器214和一阶高通滤波器216，其中，不必提供自适应滤波器。
在各种实施例中，输入信号206可以指明：除了被设置用于测量在mems中的测量参量的传感器之外，是否接通或断开至少一个另外的装置，例如压力传感器、气体传感器、温度传感器或麦克风。
在各种实施例中，可以设置放大器212，以在重构干扰参量时指明放大器212的放大系数。放大器212的放大系数可以取决于运行中的至少一个装置。功耗可以从装置到装置而不同，这可以通过在重构时放大器212的放大系数而被考虑。这样，例如压力传感器的功耗可能大于麦克风的功耗，并且反之亦然。
二阶数字滤波器214可以例如借助于iir滤波器来被建模，并且在重构滤波器204中表示热分量。
可以设置一阶数字高通滤波器216，以便对声学特性建模。一阶高通滤波器216可以使在二阶数字滤波器214的输出信号中的高频分量通过，而滤除在二阶数字滤波器214的输出信号中的低频分量。
图3示出了根据各种实施例的mems电路的框图300。
如所示，提供了mems电路302，其具有mems装置304、控制电路312、重构滤波器318和减法器320。mems电路302可以具有参考图2所示的重构滤波器318。重构滤波器318可以具有正如参照图2所描述那样的自适应滤波器。然而，重构滤波器318可以在没有自适应滤波器的情况下实现。
在重构滤波器318中，可以借助于如下方法来提供信号，该信号可以补偿干扰参量，该干扰参量例如可能由温度变化即温度升高或温度降低而引起。图3所示的实施例可以被实现为使得重构滤波器318被设置在麦克风侧，换句话说设置在麦克风中。
mems电路302例如可以是例如可以输出测量信号的数字麦克风。例如，mems装置304可以具有用于接收音频信号的麦克风膜片，诸如微机电膜片。膜片借助于由声音引起的压力波动偏离静止位置，并且在此产生借助于放大器306(例如电压跟随器或源极跟随器)放大的模拟信号。放大器306的模拟输出信号由模数转换器308转换成数字信号并且提供给数字低通滤波器310。数字低通滤波器310从由模数转换器308提供的数字信号中滤除高频数字信号。
如果例如借助于控制电路312检测到关于至少一个装置的接通或断开状态的内部信息314或外部信息316，则控制电路312将信号进一步传送到重构滤波器318。如果控制电路312的信号被重构滤波器318接收，则可以实现干扰信号的重构。可以借助于减法器320从由低通滤波器310提供的信号中减去相应所产生的经重构的信号，从而例如提供热串扰补偿信号322。在图3中通过减法器320处的负号示出了减法。在减法之后产生的串扰补偿信号322可以被供应给调制器324。调制器324可以将两个不同的信号进行叠加，并且可以例如提供用户特定的1比特信号326。重构滤波器318可以具有参考另外的实施例而被描述的组件。
图4示出了根据各种实施例的mems电路的框图400。
mems电路具有麦克风侧402和用户侧的电子电路416。图4所示的实施例可以被实现为使得控制电路418和重构滤波器424被设置在用户侧的电子电路416上，换句话说在传感器外部或mems外部。
mems装置可以具有数字麦克风。测量参量可以借助于mems装置404接收，并且以模拟信号的形式供应给放大器406，例如电压跟随器。放大器406放大被供应给该放大器的信号并且输出经放大的信号。模数转换器408可以接收经放大的模拟信号并且将其转换成数字信号。数字信号可以被提供给数字低通滤波器410。低通滤波器410可以从这些信号中滤除这些信号的高频分量，并且将经滤波的信号进一步传送给调制器412。模数转换器408、数字低通滤波器410和调制器412可以被实现在数字麦克风中，并且借助于例如在约2mhz至约4mhz的范围内的，优选约3mhz的采样率而被计时。在输出端处离开调制器412的信号414可以是1比特信号或者也可以是多比特信号。
1比特信号414从麦克风传输到用户侧的电子电路416。干扰信号的重构和经重构的信号的减去可以发生在用户侧的电子电路416上。这样，可以例如在用户侧(例如在传感器外部或mems外部)提供热串扰补偿信号。
重构滤波器424可以具有参考另外的实施例而被引入的组件。重构滤波器424可以设置在用户侧的电子电路416上，正如在图4中示例性示出那样。外部信息420可以例如可选地从外部麦克风被提供。内部信息422可以由用户侧的电子电路或在麦克风外部被提供。信息420和422可以由控制电路418探测或接收。重构滤波器424接收控制电路418的输出信号并且重构至少一个装置的相应的干扰参量。经重构的信号由重构滤波器424提供并且借助于减法器426从信号(例如1比特信号414)中减去。然后可以在用户侧的电子电路416中提供针对干扰参量被校正的测量信号428。
图5示出了根据各种实施例的mems电路的框图500。
mems电路具有麦克风侧502和用户侧的电子电路512。在图5中示出的实施例可以被实现为使得控制电路514和重构滤波器520设置在mems电路的用户侧的电子电路512上，换句话说设置在传感器外部或mems外部。
在图5所示的实施例中，可以在用户侧的电子电路512上重构干扰参量，并且可以在用户侧的电子电路512上从受到干扰的信号中减去经重构的信号。
mems装置504可以具有模拟麦克风。例如，放大器506可以是电压跟随器或可以具有电压跟随器。放大器506可以放大mems装置504的测量信号，并且把经放大的信号508提供给布置在用户侧的电子电路512上的模数转换器510。信号508可以由放大器506有线地或无线地传输到模数转换器510。模数转换器510可以将所接收的模拟信号508转换为数字信号并且可以输出数字信号。
控制电路514可以检测或者从麦克风侧502接收例如mems电路的麦克风侧502上的外部信息516，和/或检测用户侧的内部信息518或接收用户侧的内部信息518作为输入信号，正如图5中示意性示出那样。
由放大器506输出的信号可以通过有线或无线方式传送到模数转换器510。
可以借助于减法器522从借助模数转换器510所提供的信号中减去由重构滤波器520提供的经重构的信号。这样，可以例如在mems电路的用户侧的电子电路512上提供热串扰补偿信号524。重构滤波器520可以具有参考其它实施例而被描述的组件。
图6示出了根据各种实施例的框图600。
mems电路602可以具有mems装置604、滤波器606、模数转换器608、抽选滤波器610、控制电路612、重构滤波器618和接口622。mems装置604可以具有数字麦克风。控制电路612可以探测测或接收内部信息614和外部信息616。关于组件的工作方式，参考上述示例性实施例，并且仅示例性阐释一些差异。
抽选滤波器610可以接收模数转换器608的输出信号。由于模数转换器608可以以高采样率对模数转换器从模拟滤波器606所接收的模拟信号进行采样，因此可以在此提供抽选滤波器610，以将多个采样值减小到预定值。在各种实施方式中，mems电路602可以以较低的采样率运行，从而可以实现低功耗，并且所需的芯片占用面积较小。接口622可以接收热串扰补偿信号620，并且可以被设置为能够输出并行的热串扰补偿信号624的并行接口。
在上面较详细地描述的各种实施方式中，调制器可以设有多比特输出。
示例1是微机电系统(mems)电路。微机电系统(mems)电路可以具有：微机电系统(mems)装置，被设置成产生mems信号；控制电路，被设置成检测至少一个装置的接通或断开状态，并且至少部分地根据接通或断开状态产生控制信号；重构滤波器，被设置成使用所产生的控制信号来确定可以部分地由所述至少一个装置产生的干扰信号；以及减法器，被设置成从mems信号中减去所确定的干扰信号。
在示例2中，示例1的主题可以可选地包括控制电路，控制电路被设置成：在探测或接收至少一个装置的接通状态时产生控制信号。
在示例3中，示例1或示例2中的一个示例的主题可以可选地包括：重构滤波器具有至少一个放大器。
在示例4中，示例1至示例3中的一个示例的主题可以可选地包括：重构滤波器具有至少一个滤波器。
在示例5中，示例4的主题可以可选地包括：滤波器是二阶数字滤波器。
在示例6中，示例4或示例5中的一个示例的主题可以可选地包括：滤波器是具有无限脉冲响应的滤波器(iir滤波器)。
在示例7中，示例4至示例6中的一个示例的主题可以可选地包括：重构滤波器还具有高通滤波器。
在示例8中，示例7的主题可以可选地包括：滤波器是一阶数字滤波器。
在示例9中，示例3至示例8中的一个示例的主题可以可选地包括：放大器被设置成接收所述控制电路的控制信号并且产生与所述至少一个装置相匹配的放大。
在示例10中，示例9的主题可以可选地包括：放大器被设置成产生放大，放大取决于至少一个装置的功耗。
在示例11中，示例4至示例10中的一个示例的主题可以可选地还包括：重构滤波器还具有数字自适应滤波器。
在示例12中，示例11的主题可以可选地包括：自适应滤波器是具有有限脉冲响应的滤波器(fir滤波器)。
在示例13中，示例11或示例12中的一个示例的主题可以可选地包括：自适应滤波器是一阶递归滤波器。
在示例14中，示例11或示例12中的一个示例的主题可以可选地包括：自适应滤波器是四阶递归滤波器。
在示例15中，示例1至示例14中的一个示例的主题可以可选地包括：微机电系统(mems)装置被配置为数字麦克风，其中，所述电路还具有：放大器，被设置成放大所述mems信号；模数转换器，被设置成接收所述放大器的模拟输出信号；数字低通滤波器，被设置成接收所述模数转换器的数字输出信号；以及调制器，被设置成接收所述减法器的输出信号。
在示例16中，示例1至示例14中的一个示例的主题可以可选地包括：微机电系统(mems)装置被配置为数字麦克风，其中，所述电路还具有：放大器，被设置成放大所述mems信号；模数转换器，被设置成接收所述放大器的模拟输出信号；数字低通滤波器，被设置成接收模数转换器的数字输出信号；以及调制器，被设置成接收数字低通滤波器的输出信号并且将所述输出信号作为mems信号提供给所述减法器，其中，控制电路、重构滤波器和减法器被设置在数字麦克风的外部。
在示例17中，示例15或16中的一个的主题可以可选地包括：调制器的输出信号是1比特输出。
在示例18中，示例16或示例17中的一个的主题可以可选地包括：以例如约3mhz的采样率能够对模数转换器、数字低通滤波器和调制器进行采样。
在示例19中，示例1至示例14中的一个示例的主题可以可选地包括：微机电系统(mems)装置被配置为模拟麦克风，其中，电路还具有：放大器，被设置成放大所述mems信号；模数转换器，被设置成接收放大器的模拟输出信号并且将mems信号提供给减法器，其中，控制电路、重构滤波器、减法器和模数转换器设置在模拟麦克风的外部。
在示例20中，示例1至示例14中的一个示例的主题可以可选地包括：微机电系统(mems)装置被设置为数字麦克风，其中，电路还可以具有：放大器，被设置成放大mems信号；模数转换器，被设置成接收放大器的模拟输出信号；抽选滤波器，被设置成接收模数转换器的数字输出信号并且将输出信号提供给减法器；以及接口，被设置成接收减法器的结果并且输出数字多比特信号。
在示例21中，示例1至示例20中的一个示例的主题可以可选地包括：装置是传感器，麦克风，射频放大器，功率放大器或电话天线中的至少一个。
在示例22中，示例1至示例21中的一个示例的主题可以可选地包括：能够借助于控制电路从近处和/或从远处接收所述至少一个装置的接通或断开状态。
示例23是用于重构干扰参量的方法。该方法可以包括：借助于微机电系统(mems)检测mems信号；借助于控制电路检测或接收至少一个装置的接通或断开状态；借助于控制电路至少部分地根据接通或断开状态而产生控制信号；使用所产生的控制信号，借助于重构滤波器来确定部分地由至少一个装置产生的干扰信号；以及从mems信号中减去所确定的干扰信号。
在示例24中，示例23的主题可以可选地包括：接通或断开状态的探测可以包括传感器、麦克风、射频放大器、功率放大器或电话天线中的至少一个的接收。
在示例25中，示例23或示例24中的一个示例的主题可以可选地包括：干扰信号的确定是借助于数字电路执行的。
在示例26中，示例23至示例25中的一个示例的主题可以可选地包括：干扰参量的确定是借助于控制电路根据接通状态的探测来执行的。
在示例27中，示例23至26中的一个示例的主题可以可选地包括：确定干扰参量并且从mems信号中减去所确定的干扰信号是于外部在用户侧的电子电路上执行的。
在示例28中，示例23至示例27中的一个示例的主题可以可选地包括：干扰参量的确定是借助于至少一个放大器来执行的。
在示例29中，示例28的主题可以可选地包括：依据至少一个装置的功耗来设置放大器的放大系数。
在示例30中，示例23至示例29中的一个示例的主题可以可选地包括：干扰参量的确定是借助于至少一个滤波器来执行的。
在示例31中，示例30的主题可以可选地包括：干扰参量的确定是借助于至少一个数字高通滤波器来执行的。
在示例32中，示例31的主题可以可选地包括：干扰参量的确定是借助于一阶高通滤波器来执行的。
在示例33中，示例30至示例32中的一个示例的主题可以可选地包括：干扰参量的确定还借助于二阶数字滤波器来执行。
在示例34中，示例33的主题可以可选地包括：干扰参量的确定是借助于具有无限脉冲响应的滤波器(iir滤波器)来执行的。
在示例35中，示例30至34中的一个示例的主题可以可选地包括：所述确定还借助于自适应滤波器执行，以使得经重构的信号匹配于时变干扰参量。
在示例36中，示例35的主题可以可选地包括：在所述确定中，自适应滤波器被实现为具有有限脉冲响应的滤波器(fir滤波器)。
在示例37中，示例23至36中的一个示例的主题可以可选地包括：借助于该方法可以在从约5db到约25db，从约10db到约20db的范围内，优选约15db地实现干扰信号的衰减。
在示例38中，示例23至37中的一个示例的主题可以可选地包括：mems信号的检测进一步具有的是：通过放大器放大mems信号；通过模数转换器将所放大的mems信号转换为数字信号；通过数字低通滤波器对数字信号进行滤波，其中在所述减法中，从滤波后的数字信号(作为mems信号)中减去所确定的干扰信号并且借助于调制器例如作为1比特信号进行输出。
在示例39中，示例23至37中的一个示例的主题可以可选地包括：mems信号的检测还具有的是，借助于放大器来放大mems信号；借助于模数转换器把经放大的mems信号转换成数字信号；借助于低通滤波器对借助于模数转换器所转换的信号进行滤波；借助于调制器来调制经滤波的信号，其中，所调制的信号被发送到用户侧的电子电路，其中，于外部在用户侧的电子电路上执行从所调制的信号(作为mems信号)中减去所产生的干扰信号。
在示例40中，示例23至37中的一个示例的主题可以可选地包括：该方法进一步具有：借助于放大器来放大mems信号；把经放大的信号从外部传输到用户侧的电子电路；借助于外部的在用户侧的电子电路上的模数转换器将所传输的信号转换成数字信号，其中，与外部在用户侧的电子电路上执行减法。
在示例41中，示例23至37中的一个示例的主题可以可选地包括：所述方法还具有的是，通过放大器放大mems信号；通过模数转换器将所放大的mems信号转换为数字信号；通过抽选滤波器来减小数字信号的采样率，其中，在减法中，从相比于mems信号具有经减小的采样率的数字信号中减去所确定的干扰信号，并且借助于接口将减法结果信号提供为多比特信号。
虽然首先参照特定的实施例示出和描述了示例性实施方式，但是本领域普通技术人员应该理解，在不脱离本发明的通过权利要求所限定的精神和范围的情况下，可以在设计和细节方面进行大量的改变。因此，本发明的范围由所附权利要求确定，并且意图是包括落入权利要求的字义内或等同范围内的所有变化。