用于调整容性信号源的灵敏度的系统及方法

用于调整容性信号源的灵敏度的系统及方法
【专利摘要】本发明涉及用于调整容性信号源的灵敏度的系统及方法。根据实施方式，用于放大由容性信号源提供的信号的系统包括：阻抗变换器，具有被配置为耦接至所述容性信号源的第一端的输入节点；以及可调容性网络，具有被配置为耦接至容性信号源的第二端的第一节点和耦接至阻抗变换器的输出节点的第二节点。
【专利说明】用于调整容性信号源的灵敏度的系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明主要涉及半导体电路和方法，更具体地，涉及一种用于调整容性(capacitive,电容性)信号源的灵敏度的系统及方法。
【背景技术】
[0002]音频扩音器通常用于诸如蜂窝电话、数字音频录音机、个人计算机和电话会议系统的各种消费应用中。特别地，低成本驻极体电容式扩音器(ECM)用在大规模生产成本的灵敏应用中。ECM扩音器通常包括安装在具有声音端口和电气输出端的小的封装中的驻极体材料的薄膜。驻极体材料附接至膜片或者其自身构成膜片。大多数ECM扩音器还包括前置放大器，该前置放大器可接入诸如蜂窝电话的目标应用之中的音频前端放大器。另一种类型的扩音器是微型机电系统(MEMS)扩音器，其可以被实施为压敏膜片被直接蚀刻至集成电路上。
[0003]外界环境中的声压级横跨一个非常大的动态范围。例如，人类听力的阈值大约为OdBSPL，会话语音大约为60dBSPL，而50米外的喷气式飞机的声音大约为140dBSPL。尽管扩音器(诸如MEMS扩音器)的膜片也许能经受住高强度的声音信号并能如实地将这些高强度的声音信号转变成电子信号，但是在处理这种高级别的信号时会产生一些困难。例如，很多用于声学扩音器的放大器和前置放大器被最优化到一个特定的动态范围。同样的，这些系统不能在不增添明显失真的情况下处理整个声频范围。
[0004]此外，影响MEMS装置一致性的参数可能引起MEMS装置的增益和性能上的变化。包括例如机械刚度、电阻、膜片面积和气隙高度这样的参数可改变差不多+/-20%，这样的参数变量在高电压且低成本的MEMS制造方法中是特别重要的。

【发明内容】

[0005]根据实施方式，一种用于放大由容性信号源提供的信号的系统包括:阻抗变换器，具有被配置为耦接至所述容性信号源的第一端的输入节点；以及可调容性网络，具有被配置为耦接至容性信号源的第二端的第一节点和耦接至阻抗变换器的输出节点的第二节点。
[0006]在以下附图和说明中阐述了本发明的一个或多个实施方式的详细内容。根据说明书和附图以及权利要求，本发明的其他特征，目的和优点将变得显而易见。
【专利附图】

【附图说明】
[0007]从为了完全地理解本发明及其优点，现在结合附图参照下文详细描述，附图中:
[0008]图1不出了用于放大电容传感器的输出的不例性系统；
[0009]图2示出了示例性缓冲器的示意图；
[0010]图3a和图3b示出了示例性可调容性网络及其相关的控制模块；以及
[0011]图4示出了示例性方法。
[0012]除非另有说明否则不同的附图中的相应的数值与符号通常指代对应部分。绘制附图是为了清晰地示出优选实施方式的相关方面，没必要按比例绘制。为了更加清晰地示出某些实施方式，指示同样结构、材料或者处理步骤的变化的图号后会跟有一个字母。
【具体实施方式】
[0013]下面将详细讨论本优选实施方式的制造和使用。然而，应理解的是，本发明提供能够在多种具体环境下实施的许多可应用的发明概念。所讨论的【具体实施方式】仅为制造和使用本发明示例性的具体方式，且不限制本发明的范围。
[0014]将相对于特定环境下(S卩，可以被用来调整诸如MEMS扩音器的容性信号源的灵敏度的反馈电路)的实施方式来描述本发明。然而，本发明也可应用到其他类型的电路和系统，诸如音频系统、通信系统、传感器系统和与MEMS设备，电容传感器或其他电容电路连接的其他系统。
[0015]图1示出了系统100，该系统100具有被配置为耦接至MEMS扩音器102的示例性放大器集成电路(IC)IOl，其以虚线示出以表明扩音器102没有必要包括在IClOl内。在一些实施方式中，扩音器102也可以包括在IClOl内或者在相同封装内的单独的芯片上。在可选的实施方式中，可使用其他类型的电容传感器电路代替MEMS扩音器102。MEMS扩音器102被示出为电压源Vmic与扩音器电容Cmic串联耦接且耦接至IClOl的引脚116和120的模型。电容Cp表示平行寄生电容。
[0016]IClOl具有放大器112、模拟数字转换器(A/D)114、信号检测和电平适配模块122、可调容性网络104、将放大器112的输入偏置的偏压发生器123和经由引脚120偏置MEMS扩音器102的偏压发生器110。在实施方式中，放大器112是具有I或小于I的增益并具有高的输入阻抗和低的输出阻抗的放大器。可选地，放大器112可具大于I的电压增益。在一些实施方式中，放大器112可被实施为使用MOS源极跟随器电路，或者其他根据源极跟随器原理操作的电路。
[0017]可调容性网络104被耦接至放大器112的输出并包括通过使用可切换电容器阵列实施的可调电容器Cl和C2。在一些实施方式中，对于大约16dB的总可控增益范围来说，可以获得在大约_6dB至IOdB之间的增益适配。可选地，可获得该范围之外的其他可控增益的范围。
[0018]被表示为DC电压源126与电阻器124串联耦接的偏压发生器123向放大器112的输入提供偏置电压。在一些实施方式中，电阻器124具有高的电阻值以保持音频的高输入阻抗。例如，在一些实施方式中，阻抗值被设置为使得放大器112的输入根据应用及其特定的规格而具有在大约IOOmH至大约20Hz之间的高通角频率(high pass cornerfrequency)0高通角频率可反比于输入偏置电阻的RC时间常数和MEMS扩音器电容CmiC。可选地，也可使用这个范围之外的高通角频率。可根据放大器112的输入电压要求来设置DC电压源126的电压。
[0019]在实施方式中，ADC114输出放大器112的信号输出的数字表不。如在2012年4月 16 日提交的号为 13/447, 792 题为 “System and Method for High Input CapacitiveSignal Amplifier”的未决申请(其全部内容结合于此作为参考)中所描述的，数字表示可以是数字词、位流或者扩音器信号在输出垫(output pad) 118处的脉冲宽度调制表示的形式。可选地，扩音器信号的模拟表不可稱接至输出垫118。[0020]在一些利用MEMS扩音器的实施方式中，表示为DC电压源127与电阻器128串联耦接的偏压发生器110在引脚120处为扩音器102提供了偏置电压。根据特定的扩音器和系统实施该偏置电压可在大约3V至大约16V之间。可选地，可使用其他的电压范围。偏压发生器110可以被实施为使用现有技术中的电路技术。例如，在一些实施方式中，偏压发生器110可以被实施为使用电荷泵。在一些实施方式中，该偏置电压是可调整的并实施为如 2012 年 4 月 30 提交的号为(2012P50197) 13/460，025 题为“System and Method for aProgrammable Voltage Source”的未决申请(其全部内容结合于此作为参考)那样。可选地，可使用其他偏置结构和/或固定偏置电压。
[0021]在实施方式中，信号检测和电平适配模块122测量放大器112的输出处的振幅，并计算作为所测量的振幅的函数的增益控制信号GC。增益控制信号GC控制可调容性网络104，从而调整系统的增益。通过改变电容器Cl和/或电容器C2的电容，调整放大器112的输出处的信号电平。在实施方式中，放大器112输出处的电压的振幅相对于MEMS扩音器102的声音输入以一阶的形式与大约1+C1/C2成比例。
[0022]信号检测和电平适配模块122可包括检测增益控制信号GC的峰值检波器和控制逻辑(未不出)。在一些实施方式中，信号检测和电平适配模块122随着增加的声音振幅(acoustic amplitude)降低系统的灵敏度并随着减小的声音振幅增大系统的灵敏度以此将高的声学动态范围(acoustic dynamic range)映射至较小的电气动态范围。信号检测和电平适配模块122具有线性转移特性。在一些实施方式中，如在上述引用的号为13/447，792的未决申请中描述的，通过增加数字域中的增益来校正模拟域中的增益的减小。如在 2011 年 8 月 25 日提交的号为 13/217,890 题为 “System and Method for LowDistortion Capacitive Signal Source Amplifier”的未决申请(其全部内容结合于此作为参考)中描述的，可实施存在于信号检测和适配模块122中的峰值检测器、控制逻辑和其他电路。可选地，也可以使用现有技术中已知的其他增益控制电路和方法。
[0023]在一些实施方式中，还可包含校准模块130以经由可调容性网络104校准MEMS扩音器102的灵敏度。例如，在系统100制造期间，可调整灵敏度以在预定的限度内提供标称灵敏度(nominal sensitivity)。可通过一个或两个步骤执行MEMS校准方法。在第一可选步骤中，由DC偏置电压发生器模块110输出的电压可以被增加至吸合电压的情况(pull-1nvoltage event)。在这种情况下,传感器的两个极板弯曲(collapse),在缓冲器112的输入处产生电压假信号，所述电压假信号由假信号检测电路140检测。接下来，例如，从吸合电压中得出DC偏置电压的界定部分(defined fraction)并将其存储在例如位于校验模块130中的一个或多个非易失性存储器单元中。
[0024]在第二步骤中，例如，将预定的声音信号(acoustical signal)施加至MEMS扩音器102，并利用信号检测电平适配模块122内的峰值检波器测量在放大器112的输出处的所得振幅。然后，将该测量值与预定的阈值进行比较。在一些实施方式中，可通过测试系统接口 142在芯片外部执行该比较。
[0025]在一些实施方式中，校准模块130调整Cl和C2的值直至放大器112的输出处的测量的振幅落入预定阈值的范围内，或者直至测量的振幅超过预定阈值。在另外的实施方式中，校准模块130可用于调整增益曲线以校准信号检测和电平适配模块122的操作。在一些实施方式中，通过校准模块130得出的校准值可写入存储器，诸如非易失性存储器中和/或输入到系统所使用的查找表中。可根据2011年11月28日提交的号为13/305，572题为“Microphone and Method for Calibrating a Microphone” 的未决申请(其全部内容结合于此作为参考)实施校准系统和方法。可选地，可使用其他的校准电路和方法。
[0026]应当进一步理解的是，在可选实施方式中，可使用一个以上的组件和/或一个以上的IC实施IClOl上的组件。
[0027]图2示出了缓冲器或者阻抗变换器200的实施方式的示意图。在基级处，缓冲器200具有缓冲节点Vin处的电压并在节点Vout处提供较低的阻抗缓冲电压的PMOS源极跟随器晶体管228。在本发明的可选实施方式中，可使用NMOS源极跟随器而不是PMOS源极跟随器228。
[0028]NMOS电流源晶体管224向PMOS源极跟随器晶体管228提供偏置电流，且NMOS共源共栅晶体管226在PMOS源极跟随器228的漏极处提供低阻抗。由PMOS装置214和216以及NMOS装置226和228组成反馈环调整PMOS晶体管216的栅极处电压以提供足够的电流，从而使得通过PMOS装置214、PM0S装置216的电流以及通过节点Vout损耗的任何电流的总和大致等于NMOS装置224提供的电流。NMOS装置226和PMOS装置214由包括PMOS晶体管210、212和NMOS晶体管218、220和222的偏置网络偏置。电压Vbias由偏压发生器(诸如耦接至二极管连接NMOS晶体管(未示出)的电流源)提供。与源极跟随器晶体管228的栅电容串联的电阻器230实现了用于高频噪声的低通滤波器，因为MEMS扩音器在某些情况下可用作天线。例如，在移动电话的应用中，来自蜂窝电话的天线的信号可经由MEMS扩音器被耦接至放大器的输入。在一些实施方式中，低通滤波器被配置为过滤范围在800MHz至1900MHz及以上的噪声和干扰。可选地，其他的频率范围可被衰减。
[0029]在实施方式中，设置串联电阻器232和234以满足ESD要求而不增加缓冲器的输出端阻抗。因为电阻232和234在反馈环之内，所以它们的阻抗要除以环路增益。与电阻器236串联的电容器238可用于补偿通过晶体管216控制的电流的反馈环。
[0030]在实施方式中，输入节点Vin通过运算放大器206偏置，该运算放大器206缓冲由电流源202和电阻器204产生的参考电压VR。在一些实施方式中，可以使用带隙电压发生器(bandgap voltage generator)或者现有技术中已知的其他电压参考电路来生成电压VR0电阻器208具有高的电阻值以向扩音器102 (图1)提供足够高的阻抗。在一些实施方式中，该阻抗值可在大约50GQ至大约300GQ之间。可选地，同样可以使用这个范围之外的阻抗。使用在所用的特定工艺技术中可用的电阻层和/或被偏置以提供高阻抗的长通道MOSFET装置来施电阻器208。
[0031]图3a示出了包括可以被用来实施图1中所示的可调电容Cl和C2的电容器阵列302的示例性可调电容器网络300。电容器阵列302具有多个电容器308，多个电容器308中的每一个均耦接至开关310和开关311。每个开关310可切换地耦接至输入节点In，而且每个开关311可切换地耦接至接地或另一个参考节点。图1所示，输出节点Out耦接至电容器308的上极板并且可经由图1中所示的引脚120耦接至MEMS扩音器102。输入节点In可耦接至放大器或者缓冲器112的输出。在一些实施方式中，电容器308的上极板被耦接至节点Out并且电容器308的下极板被耦接至开关310和311。可选地，可使用其他配置。
[0032]在一些实施方式中，根据应用和其规格，电容器308可以被配置为具有相同的值或成比例的值。电容器阵列302可以使用二元加权电容器阵列来实施。可选地，也可以是其他的加权，诸如，对数加权电容器值。在一些实施方式中，根据应用和其特定规格以及所用的半导体工艺的特定的容限，电容器使用值在大约IOOfF和大约500fF之间的单位电容器来实施。尽管在图3a中仅示出了四个可切换的电容器，但根据特定的实施方式及其规格，可以使用任意数量的电容器。
[0033]数字控制模块301使用数字控制总线S控制电容器阵列302中的开关310和311的状态。在实施方式中，数字控制模块301将增益控制信号GC转换为总线S上的信号。可以通过图1中示出的校准模块130使用校准信号CAL以校准MEMS扩音器的标称电平和/或校准由同样在图1中示出的信号检测和电平适配模块122执行的增益控制曲线的相对电平形状(relative level shape)。
[0034]图3b示出了示例性数字控制模块301的框图。数字控制模块301包括将增益控制信号GC映射至开关控制总线SI和S2的查找表320以及根据示例性校准方法调整查找表320的内容的校准逻辑322。在本发明的可选实施方式中，可以使用其他的拓扑来实施数字控制模块301。例如，取代或除了使用查找表320，还可以使用数字处理器或自定义数字逻辑来创建确定开关总线SI和S2的输出。
[0035]图4示出了示例性校准方法的流程图400。在可选第一步骤401中，执行用于扩音器偏置电压适配的吸合电压检测。在该步骤中，检测弯曲电压(吸合电压)，因为该值是用于MEMS扩音器的灵敏度的测量值。此处，MEMS扩音器的DC偏置电压增加直至两个极板弯曲。最终DC偏置电压是检测的吸合电压的分数并被存储在ASIC内的存储单元中。然后将定义的存储的DC偏置电压施加至MEMS扩音器。
[0036]接下来，在步骤402中，通过将定义的声音信号施加至MEMS装置来校准包括MEMS扩音器和示例性的放大系统的系统的标称电平。在步骤404中，测量放大器单元的输出灵敏度，以及在步骤406中，确定所测量的输出灵敏度和目标输出灵敏度之间的差值。最后，在步骤408中，例如，通过调整示例性容性网络的电容并将最终增益设置存储在一个或多个非易失性存储器单元中，来校正振幅单元的增益。在一些实施方式中，可使用多个步骤以确定目标灵敏度值的电容设置。例如，在一些实施方式中，可以做出多个测量和调整直到系统收敛于一个解。
[0037]图4中示出的方法也可用于校准增益控制函数。例如，可以使用流程图400中示出的方法来校准增益曲线中的一个或多个点。在一些实施方式中，如果校准了增益曲线中点的子集，可以使用插值法来得出增益曲线中剩余的点。
[0038]在一些实施例中，在设置标称电平之前确定弯曲电压或吸合电压。这可通过增加MEMS扩音器的DC偏置电压直至两个极板弯曲来实现。最终DC偏置电压是检测的吸合电压的分数。一旦确定了该分数，将最终DC偏置电压施加至MEMS扩音器，从而执行图4中校准程序的概要。
[0039]根据实施方式，一种用于放大由容性信号源提供的信号的系统，包括:阻抗变换器，具有被配置为耦接至所述容性信号源的第一端的输入节点；可调容性网络，具有被配置为耦接至容性信号源的第二端的第一节点和耦接至阻抗变换器的输出节点的第二节点。可调容性网络可包括耦接在第一节点和第二节点之间的第一电容器和耦接在第一节点和参考节点之间的第二电容器，其中，第一电容器和第二电容器中的至少一个电容器包括可调电容器。可调电容器可包括经由对应的多个开关选择地并行耦接的多个电容器，以及第二节点可以是接地节点或其他参考电压。此外，多个电容器中的每个电容器可耦接至容性网络的第一节点的上极板。在一些实施方式中，所述系统可包括容性信号源，该容性信号源可以是MEMS扩音器。
[0040]在实施方式中，所述系统可进一步包括增益控制电路，该增益控制电路被配置为测量阻抗变换器的输出节点处的信号的振幅并基于所测量的振幅调整容性网络的电容。该系统还可包括耦接至可调容性网络的校准电路，从而使得校准电路被配置为调整可调容性网络的电容。
[0041]在实施方式中，校准电路进一步被配置为增加被配置为耦接至容性信号源的偏置电压直至从容性信号源中检测到电压假信号以确定第一电压，并基于第一电压确定最终DC偏置电压，将所确定的最终DC偏置电压施加至容性信号源。校准电路可包括被配置为存储校准设置的查找表电路和/或存储单元。
[0042]根据另一实施方式，一种集成电路，包括:电压缓冲器具有被配置为耦接至MEMS扩音器的第一端的输入节点；以及可调容性网络，具有被配置为耦接至MEMS扩音器的第二端的第一节点、耦接至电压缓冲器的输出节点的第二节点、被配置为调整可调容性网络的电容的调整输入。集成电路可进一步包括增益控制电路，所述增益控制电路具有耦接至电压缓冲器的输出的输入节点，以及耦接至可调容性网络的调整输入的输出。该增益控制电路可被配置为测量电压缓冲器的输出处的信号的振幅并基于所测量的振幅调整容性网络的电容。
[0043]在实施方式中，使用MOS源极跟随器实施电压缓冲器。在一些情况下，电压缓冲器可具有I或小于I的电压增益。
[0044]在实施方式中，可调容性网络第一电容阵列，所述第一电容阵列包括:多个第一电容器，具有耦接至可调容性网络的第一节点的第一极板以及对应的多个开关，耦接至多个第一电容器的第二极板。多个第一电容器的第一极板可以是多个第一电容器的上极板。
[0045]在实施方式中，可调容性网络包括第一可调电容器，耦接在可调容性网络的第一节点和可调容性网络的第二节点之间；以及第二可调电容器，耦接在可调容性网络的第一节点和参考节点之间。
[0046]在另一实施方式中，可调容性网络包括多个电容器，每个电容器具有上极板和下极板，该上极板耦接至可调容性网络的第一节点。多个电容器中的每个电容器的下极板被配置为可切换地耦接至参考节点和可调容性网络的第二节点。
[0047]在一些实施方式中，集成电路还包括MEMS扩音器和/或耦接至电压缓冲器的输出的模数转换器。
[0048]根据另一实施方式，一种校准具有耦接至电压缓冲器电路的第一节点的MEMS扩音器的方法，所述方法包括将声音信号施加至MEMS扩音器，测量MEMS扩音器和电压缓冲器电路的灵敏度，校正MEMS扩音器和电压缓冲器电路的增益。校正增益可包括调整耦接在电压缓冲器电路的输出和MEMS扩音器的第二节点之间的容性网络的电容。
[0049]在实施方式中，所述方法进一步包括确定MEMS扩音器和电压缓冲器电路的测量的灵敏度与目标输出灵敏度之间的差值。校正增益可包括选择设置在容性网络内的可切换电容器阵列的切换配置。在一些实施方式中，选择所述切换配置包括配置数字查找表。[0050]在实施方式中，所述方法还包括增加被配置为耦接至MEMS扩音器的偏置电压直至从MEMS扩音器中检测到电压假信号以确定第一电压,基于第一电压确定最终DC偏置电压并将所确定的最终DC偏置电压施加至MEMS扩音器。
[0051]与仅通过使用可变增益放大器控制增益的系统相比，本实施方式的优点包括更好的噪声性能和低的功耗。由于缓冲放大器或者阻抗变换器的简单的结构而改善了噪声性能，例如，缓冲放大器或者阻抗变换器的简单的结构可使用源极跟随器来实施。在一些实施方式中，源极跟随器晶体管比更复杂的放大器使用更少的有源电路组件，从而产生了更小的噪声并消耗更低的功率。此外，在其中MEMS输出信号直接由读出电路调整的实施方式中，改善了 SNR。
[0052]实施方式的其他优点包括消除参数变化(诸如包含寄生电容变化的集成电路上的容性网络的MEMS参数(灵敏度、电容)的变化)的影响的能力。使用示例性的校准系统和方法，可在装配MEMS和集成电路已经被装配到一起之后校准所述变化。
[0053]虽然已参照示意性实施方式描述了本发明，但是该描述不应被解释为用来限制。参照所述描述，示例性实施方式的各种修改和组合以及本发明的其他实施方式对于本领域的技术人员来说都将是显而易见的。因此，所附权利要求旨在包括任何这样的修改或实施方式。
【权利要求】
1.一种用于放大由容性信号源提供的信号的系统，所述系统包括: 阻抗变换器，具有被配置为耦接至所述容性信号源的第一端的输入节点；以及 可调容性网络，具有被配置为耦接至所述容性信号源的第二端的第一节点和耦接至所述阻抗变换器的输出节点的第二节点。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可调容性网络包括: 第一电容器，耦接在所述第一节点和所述第二节点之间，以及 第二电容器，耦接在所述第一节点和参考节点之间，其中，所述第一电容器和所述第二电容器中的至少一个电容器包括可调电容器。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第二节点是接地节点。
4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述可调电容器包括经由对应的多个开关选择性地并行耦接的多个电容器。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述多个电容器中的每一个包括耦接至所述容性网络的所述第一节点的上极板。
6.根据权利要求1所述的系统，进一步包括增益控制电路，被配置为测量所述阻抗变换器的所述输出节点处的信号的振幅并基于所测量的振幅调整所述容性网络的电容。
7.根据权利要求1所述的系统，进一步包括校准电路，耦接至所述可调容性网络，其中，所述校准电路被配置为调整所述可调容性网络的电容。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述校准电路进一步被配置为: 增加被配置为耦接至所述容性信号源的偏置电压直至从所述容性信号源中检测到电压假信号以确定第一电压； 基于所述第一电压确定最终DC偏置电压；以及 将所确定的最终DC偏置电压施加至所述容性信号源。
9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述校准电路包括查找表电路。
10.根据权利要求7所述的系统，其中，所述校准电路包括被配置为存储校准设置的存储单元。
11.根据权利要求1所述的系统，进一步包括所述容性信号源。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述容性信号源是MEMS扩音器。
13.一种集成电路，包括: 电压缓冲器，具有被配置为耦接至MEMS扩音器的第一端的输入节点；以及 可调容性网络，具有被配置为耦接至所述MEMS扩音器的第二端的第一节点、耦接至所述电压缓冲器的输出节点的第二节点、被配置为调整所述可调容性网络的电容的调整输入。
14.根据权利要求13所述的集成电路，进一步包括增益控制电路，具有耦接至所述电压缓冲器的输出的输入节点，以及耦接至所述可调容性网络的所述调整输入的输出，所述增益控制电路被配置为测量所述电压缓冲器的所述输出处的信号的振幅并基于所测量的振幅调整所述容性网络的所述电容。
15.根据权利要求13所述的集成电路，其中，所述电压缓冲器包括MOS源极跟随器。
16.根据权利要求13所述的集成电路，其中，所述电压缓冲器包括I以下的电压增益。
17.根据权利要求13所述的集成电路，其中，所述可调容性网络包括第一电容器阵列，所述第一电容器阵列包括: 多个第一电容器，具有耦接至所述可调容性网络的所述第一节点的第一极板，以及 对应的多个开关，耦接至所述多个第一电容器的第二极板。
18.根据权利要求17所述的集成电路，其中，所述多个第一电容器的所述第一极板包括所述多个第一电容器的上极板。
19.根据权利要求13所述的集成电路，其中，所述可调容性网络包括: 第一可调电容器，耦接在所述可调容性网络的所述第一节点和所述可调容性网络的所述第二节点之间；以及 第二可调电容器，耦接在所述可调容性网络的所述第一节点和参考节点之间。
20.根据权利要求13所述的集成电路，所述可调容性网络包括多个电容器，所述多个电容器的每一个都具有耦接至所述可调容性网络的所述第一节点的上极板，以及下极板，其中，所述多个电容器中的每一个的所述下极板被配置为可切换地耦接至参考节点和所述可调容性网络的所述第二节点。
21.根据权利要求13所述的集成电路，进一步包括所述MEMS扩音器。
22.根据权利要求13所述的集成电路，进一步包括耦接至所述电压缓冲器的输出的模数转换器。
23.一种校准具有耦接至电压缓冲器电路的第一节点的MEMS扩音器的方法，所述方法包括: 将声音信号施加至所述MEMS扩音器； 测量所述MEMS扩音器和所述电压缓冲器电路的灵敏度；以及 校正所述MEMS扩音器和所述电压缓冲器电路的增益，校正所述增益包括调整耦接在所述电压缓冲器电路的输出和所述MEMS扩音器的第二节点之间的容性网络的电容。
24.根据权利要求23所述的方法，进一步包括确定所述MEMS扩音器和所述电压缓冲器电路的测量的灵敏度与目标输出灵敏度之间的差值。
25.根据权利要求23所述的方法，其中，校正所述增益包括选择设置在所述容性网络内的可切换电容器阵列的切换配置。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，选择切换配置包括配置数字查找表。
27.根据权利要求23所述的方法，进一步包括: 增加被配置为耦接至所述MEMS扩音器的偏置电压直至从所述MEMS扩音器中检测到电压假信号以确定第一电压； 基于所述第一电压确定最终DC偏置电压；以及 将所确定的最终DC偏置电压施加至所述MEMS扩音器。
【文档编号】H04R27/00GK103686576SQ201310384692
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2012年8月30日
【发明者】迈克尔·克罗普菲奇, 安德烈亚斯·维斯鲍尔 申请人:英飞凌科技股份有限公司