[發明專利]用于低失真電容式信號源放大器的系統和方法

有效

• 申請號: 201210304584.2
• 申請日: 2012-08-24
• 公開（公告）號: CN102957388B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發明（設計）人: J.L.塞巴洛斯;M.克羅普菲奇
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45;H03F1/32
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;李浩

1.一種方法，包括：

放大由電容式信號源提供的信號以形成放大信號；

檢測所述放大信號的峰值電壓；和

響應于檢測到所述峰值電壓，調節被耦合到所述電容式信號源的輸出的可控阻抗，所述可控阻抗被調節為與檢測的峰值電壓成反比的值。

2.根據權利要求1所述的方法，進一步包括：

比較所述檢測的峰值電壓與預定閾值；并且

調節所述可控阻抗包括

????如果所述檢測的峰值電壓超過所述預定閾值，則降低所述可控阻抗，

????如果檢測的峰值電壓并不超過所述預定閾值，則增加所述可控阻抗。

3.根據權利要求2所述的方法，其中

降低所述可控阻抗包括以第一速率降低所述可控阻抗；并且

增加所述可控阻抗包括以第二速率增加所述可控阻抗。

4.根據權利要求3所述的方法，其中所述第一速率大于所述第二速率。

5.根據權利要求1所述的方法，其中增加所述可控阻抗包括以多個步長將所述可控阻抗增加上至最大值。

6.根據權利要求1所述的方法，其中調節所述可控阻抗包括調節被耦合到所述電容式信號源的所述輸出的電容。

7.根據權利要求6所述的方法，其中調節所述電容包括調節電容器陣列的電容，調節電容器陣列的所述電容將電容器耦合到所述電容式信號源的所述輸出和從所述電容式信號源的所述輸出解耦。

8.根據權利要求1所述的方法，其中調節所述可控阻抗包括調節被耦合到所述電容式信號源的所述輸出的可控電阻。

9.根據權利要求1所述的方法，進一步包括：

檢測由所述電容式信號源提供的信號的過零點；并且

調節所述可控阻抗包括當檢測到過零點時調節所述可控阻抗。

10.根據權利要求1所述的方法，其中：

所述電容式信號源包括MEMS麥克風；并且

所述可調節阻抗受到控制，從而對于到所述MEMS麥克風的140dBSPL聲輸入，所述放大信號的總諧波失真小于10%。

11.根據權利要求1所述的方法，其中：

所述電容式信號源包括MEMS麥克風；并且

所述方法進一步包括對所述MEMS麥克風進行偏壓。

12.一種方法，包括：

放大由電容式信號源提供的信號以形成放大信號；

檢測所述放大信號的峰值電壓；和

響應于檢測到所述峰值電壓，調節所述電容式信號源的可控偏置電壓，所述電容式信號源的偏置電壓被調節為與檢測的峰值電壓成反比的值。

13.根據權利要求12所述的方法，其中：

所述電容式信號源包括MEMS麥克風；并且

所述可控偏壓受到控制，從而對于到所述MEMS麥克風的140dBSPL聲輸入，所述放大信號的總諧波失真小于10%。

14.一種用于放大由電容式信號源提供的信號的系統，所述系統包括：

包括被配置為被耦合到所述電容式信號源的輸入節點的信號放大器；

被耦合到所述信號放大器的所述輸入節點的可控衰減電路，所述可控衰減電路被配置為在所述信號放大器的所述輸入節點處提供可控輸入阻抗；

被耦合到所述信號放大器的輸出的信號檢測電路，所述信號檢測電路被配置為檢測在所述信號放大器的所述輸出處的峰值信號值；和

在所述信號檢測電路和所述可控衰減電路之間耦合的控制電路，所述控制電路被配置為響應于檢測到的峰值信號值的變化而調節所述可控衰減電路。

15.根據權利要求14所述的系統，其中所述信號檢測電路被配置為檢測正峰值信號值和負峰值信號值。

16.根據權利要求14所述的系統，其中：

所述信號檢測電路進一步被配置為檢測在所述信號放大器的所述輸出處的信號的過零點；并且

所述控制電路進一步被配置為當所述信號檢測電路檢測到過零點時調節所述可控衰減電路。