的背板和带有第二端子的膜。自动校准接口电路可以包括:模拟到数字转换器(ADC)，耦接至第二端子的偏置生成器以及耦接至偏置生成器的校准状态机。偏置生成器可以被配置为执行自动校准过程，自动校准过程包括:确定MEMS麦克风的吸合电压以及基于所确定的吸合电压设置偏置生成器。在一些实施例中，ADC、偏置生成器和校准状态机被布设在同一集成电路上。
[0046]换能器系统还可以包括耦接至第一端子和ADC的放大器。在一些实施例中，校准状态机被耦接至放大器并且可以被配置为将换能器和接口电路的灵敏度与目标灵敏度范围进行比较，并且如果换能器和接口电路的灵敏度在目标灵敏度范围之外则改变放大器增益。校准状态机可以包括:耦接至偏置生成器的数字控制逻辑，耦接至数字控制逻辑的偏置电压存储器，以及耦接至数字控制逻辑和ADC的阈值比较器。校准状态机还可以包括耦接至数字控制逻辑的放大器增益存储器，并且数字控制逻辑可以被耦接至放大器。在各个实施例中，MEMS麦克风和自动校准接口电路被布设在同一集成电路上。
[0047]一些实施例的优点包括用以在不使用外部测量和/或校准设备的情况下校准音频系统的信号路径的能力。特别是，在一些实施例中，实现在接口芯片上的外部接口控制器、外部控制开关和外部接口电路不必执行校准。在一些实施例中另一优点是归因于校准过程的大部分在没有由外部测试器引起的过多的接口总线流通量的情况下发生的短测试时间。
[0048]尽管已经参照说明性的实施例描述了本发明，但是不意图以限制性的意义来解释本描述。当参照描述时，对于本领域技术人员来说各种修改和说明性实施例的组合以及本发明的其它实施例将是明显的。因此意图是，所附权利要求涵盖任何这样的修改或实施例。
【主权项】
1.一种接口电路，包括: 可变电压偏置生成器，被配置为耦接至换能器； 测量电路，被配置为耦接至所述换能器的输出，所述测量电路被配置为测量所述换能器的输出幅度；以及 校准控制器，耦接至所述偏置生成器和所述测量电路，其中所述校准控制器被配置为在自动校准序列期间设置所述换能器和所述接口电路的灵敏度。
2.根据权利要求1所述的接口电路，还包括所述换能器。
3.根据权利要求2所述的接口电路，其中所述校准控制器还被配置为: 检测校准序列开始条件； 确定所述换能器的吸合电压； 基于所述吸合电压确定固定的偏置电压；以及 把所述固定的偏置电压供应至所述换能器。
4.根据权利要求3所述的接口电路，还包括:被配置为耦接至所述换能器、所述校准控制器和所述测量电路的放大器。
5.根据权利要求4所述的接口电路，其中所述测量电路包括模拟到数字转换器(ADC)。
6.根据权利要求4所述的接口电路，其中所述校准控制器还被配置为: 确定所述换能器和所述接口电路的灵敏度；以及 如果灵敏度不在目标灵敏度范围内，则调整放大器增益。
7.根据权利要求4所述的接口电路，其中所述换能器包括耦接至所述放大器的第一电容性板和耦接至所述偏置生成器的第二电容性板。
8.根据权利要求7所述的接口电路，还包括:耦接至所述第一电容性板和所述放大器的偏置电压源。
9.根据权利要求1所述的接口电路，其中所述偏置生成器、所述测量电路和所述校准控制器全都布设在同一集成电路上。
10.根据权利要求1所述的接口电路，其中所述校准控制器包括耦接至所述偏置生成器的数字控制逻辑。
11.根据权利要求10所述的接口电路，其中所述校准控制器还包括: 耦接至所述数字控制逻辑的偏置电压存储器；以及 耦接至所述数字控制逻辑和所述测量电路的阈值比较器。
12.根据权利要求1所述的接口电路，还包括写保护保险丝，其中所述写保护保险丝被配置为在执行第一自动校准序列之后禁用自动校准序列。
13.—种校准换能器的方法,包括: 把用于校准的基准输入信号供应至所述换能器；以及 执行自动校准过程，包括: 检测校准过程开始条件； 确定固定的偏置电压；以及 把所述固定的偏置电压供应至所述换能器。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括:将自动校准接口电路耦接至所述换能器。
15.根据权利要求13所述的方法，其中确定固定的偏置电压包括: 确定所述换能器的吸合电压；以及 基于所述吸合电压计算固定的偏置电压。
16.根据权利要求13所述的方法，还包括: 第一次确定所述换能器的灵敏度；以及 如果灵敏度不在目标灵敏度范围内，则调整放大器增益。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括: 第二次确定所述换能器的灵敏度；以及 当第二次所计算的灵敏度在目标灵敏度范围内时防止进一步的校准。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括:当第二次所计算的灵敏度不在目标灵敏度范围内时指示失败的校准。
19.根据权利要求13所述的方法，其中检测校准过程开始条件包括:检查校准存储器位以及检测第一控制信号值。
20.根据权利要求13所述的方法，其中检测校准过程开始条件包括:检查校准存储器位以及检测基准输入信号。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述基准输入信号包括:具有第一频率和第一声压水平的音调。
22.根据权利要求13所述的方法，其中所述方法还包括: 交替地增加供应至所述换能器的偏置电压以及测量通过供应所述基准输入信号所产生的输出信号； 检测所测量的输出信号减小处的第一阈值； 基于所述第一阈值计算固定的偏置电压； 第一次确定所述换能器的灵敏度； 如果灵敏度不在目标灵敏度范围内，则调整放大器增益； 第二次确定所述换能器的灵敏度； 如果第二次所计算的灵敏度在目标灵敏度范围内，则防止进一步的校准；以及 如果第二次所计算的灵敏度不在目标灵敏度范围内，则指示失败的校准。
23.—种换能器系统,包括: 微机电系统(MEMS)麦克风，具有带有第一端子的背板和带有第二端子的膜；以及 自动校准接口电路，包括: 模拟到数字转换器(ADC)； 耦接至所述第二端子的偏置生成器；以及 耦接至所述偏置生成器并且被配置为执行自动校准过程的校准状态机，包括: 确定所述MEMS麦克风的吸合电压；以及 基于所确定的吸合电压设置所述偏置生成器； 其中所述ADC、所述偏置生成器和所述校准状态机被布设在同一集成电路上。
24.根据权利要求23所述的换能器系统，还包括耦接至所述第一端子和所述ADC的放大器。
25.根据权利要求24所述的换能器系统，其中所述校准状态机被耦接至所述放大器并且还被配置为: 将所述换能器和接口电路的灵敏度与目标灵敏度范围进行比较，以及 如果所述换能器和接口电路的灵敏度在目标灵敏度范围之外，则改变放大器增益。
26.根据权利要求24所述的换能器系统，其中所述校准状态机包括: 耦接至所述偏置生成器的数字控制逻辑； 耦接至所述数字控制逻辑的偏置电压存储器；以及 耦接至所述数字控制逻辑和所述ADC的阈值比较器。
27.根据权利要求26所述的换能器系统，其中所述校准状态机还包括:耦接至所述数字控制逻辑的放大器增益存储器，并且其中所述数字控制逻辑被耦接至所述放大器。
28.根据权利要求23所述的换能器系统，其中所述MEMS麦克风和所述自动校准接口电路被布设在同一集成电路上。
【专利摘要】依照实施例，一种接口电路包括：耦接至换能器的可变电压偏置生成器，以及耦接至换能器的输出的测量电路。测量电路被配置为测量换能器的输出幅度。接口电路还包括：耦接至偏置生成器和测量电路的校准控制器，并且被配置为在自动校准序列期间设置换能器和接口电路的灵敏度。
【IPC分类】H04R29-00
【公开号】CN104581605
【申请号】CN201410569616
【发明人】R.加格尔, C.延克纳
【申请人】英飞凌科技股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年10月22日
【公告号】DE102014115307A1, US20150110295