[發明專利]用于微型機電聲音轉換器的偏置電路及相關偏置方法

有效

• 申請號: 201010187328.0
• 申請日: 2010-03-31
• 公開（公告）號: CN101854575A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: F·大衛;A·加斯帕里尼
• 申請（專利權）人: 意法半導體股份有限公司
• 主分類號: H04R3/00
• 分類號: H04R3/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;唐文靜

1.一種用于聲音轉換器(1)的偏置電路(20；20′)，包括：

偏置端子(8a)，配置成接收來自升壓級(8)的升壓電壓(Vcp)，以用于偏置所述聲音轉換器(1)的第一端子(N1)；以及

濾波裝置(13)，配置成設置在所述偏置端子(8a)和所述聲音轉換器(1)之間，并且配置用于執行對所述升壓電壓(Vcp)上的干擾進行濾波；

其特征在于，包括開關裝置(21、22)，其可操作用于在所述偏置電路(20)的啟動階段期間將所述第一端子(N1)直接連接到所述偏置端子(8a)，并且一旦所述啟動階段結束則通過所述濾波裝置(13)將所述第一端子(N1)連接到所述偏置端子(8a)。

2.根據權利要求1所述的電路，進一步包括控制級(23)，其配置成一旦所述聲音轉換器(1)的第一端子(N1)達到期望的偏置電壓時，確定所述啟動階段的結束，并隨后控制所述開關裝置(21、22)的打開。

3.根據權利要求2所述的電路，其中所述控制級(23)包括計數器裝置(23a)，其配置成確定時間間隔，以便所述偏置電壓基本上與由所述升壓級(8)產生的升壓電壓(Vcp)的穩態值相對應。

4.根據權利要求1所述的電路，其中所述濾波裝置包括設置在所述偏置端子(8a)和所述聲音轉換器(1)的第一端子(N1)之間的第一高阻抗電阻器元件(13)；以及所述開關裝置(21、22)包括第一開關元件(21)，其與所述第一高阻抗電阻器元件(13)并聯連接，且可操作為在所述啟動階段期間短路所述第一高阻抗電阻器元件(13)。

5.根據權利要求4所述的電路，其中所述第一高阻抗電阻器元件(13)包括第一二極管元件(13a)，且所述第一開關元件(21)包括第一晶體管(26)，其可操作為：在第一操作條件下，其構成第二二極管元件(13b)，以反并聯結構與所述第一二極管元件(13a)連接，從而定義所述第一高阻抗電阻器元件(13)；以及在第二操作條件下，其在所述第一端子(N1)和所述偏置端子(8a)之間構成低阻抗連接，短路所述第一高阻抗電阻器元件(13)。

6.根據權利要求5所述的電路，進一步包括驅動級(28)，配置成接收所述升壓電壓(Vcp)和定時信號(Control_in)，并且在輸出端提供控制信號(Control_out)給所述第一晶體管(26)的控制端子；所述控制信號(Control_out)具有高電平和低電平，所述高電平基本上與所述升壓電壓(Vcp)一致，所述低電平比所述升壓電壓低一個給定電壓降。

7.根據權利要求6所述的電路，其中所述驅動級(28)包括具有兩側(28a，28b)基本上對稱的電路結構，其第一側(28a)連接到所述驅動級(28)的輸出端(A)，包括一個連接到所述輸出端(A)并設計成產生偏置電流(I)的電流鏡像級(32)以及一個輸出支路，所述輸出支路包括輸出晶體管(35)和電阻網絡(37，38)的并聯并且配置成接收所述升壓電壓(Vcp)；所述定時信號(Control_in)被設計成交替地啟動和禁用所述電流鏡像級(32)，在啟動所述電流鏡像級(32)時使得所述偏置電流(I)流過所述電阻網絡(37，38)以產生相對于所述升壓電壓(Vcp)的電壓降和所述控制信號(Control_out)的低電平，以及在禁用所述電流鏡像級(32)時以便所述輸出晶體管(35)使所述輸出端(A)具有所述升壓電壓(Vcp)，從而產生所述控制信號(Control_out)的高電平。

8.根據權利要求7所述的電路，其中所述驅動級(28)包括至少一個關斷晶體管元件(40，41)，其由所述定時信號(Control_in)控制并且配置成禁用所述電流鏡像級(32)。

9.根據權利要求6所述的電路，其中所述驅動級(28)配置成使得從所述升壓級(8)吸收的電流不高于10nA。

10.根據權利要求4所述的電路，進一步包括連接到放大器裝置(9)的輸入端的第二高阻抗電阻器元件(10)，其配置成處理所述聲音轉換器(1)的電氣輸出量；并且所述開關裝置(21、22)包括第二開關元件(22)，其與所述第二高阻抗電阻器元件(10)并聯連接并且可操作為在所述啟動階段期間將所述第二高阻抗電阻器元件(10)短路，以及將所述放大器裝置的輸入端連接到期望值的參考電壓線(Vref)上。