[發明專利]用于換能器的自動校準的系統和方法

有效

• 申請號: 201410569616.0
• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN104581605B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: R.加格爾;C.延克納
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H04R29/00
• 分類號: H04R29/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 申屠偉進;胡莉莉

依照實施例，一種接口電路包括：耦接至換能器的可變電壓偏置生成器，以及耦接至換能器的輸出的測量電路。測量電路被配置為測量換能器的輸出幅度。接口電路還包括：耦接至偏置生成器和測量電路的校準控制器，并且被配置為在自動校準序列期間設置換能器和接口電路的靈敏度。

技術領域

本發明一般地涉及換能器和電路，并且在特別的實施例中，涉及用于換能器的自動校準的系統和方法。

背景技術

換能器將信號從一個域轉換到另一個域并且經常用在傳感器中。日常生活中所見到的具有換能器的普通傳感器是麥克風，一種將聲波轉換為電信號的傳感器。

基于微機電系統（MEMS）的傳感器包括使用微機加工技術生產的一系列換能器。MEMS，諸如MEMS麥克風，通過測量物理現象從環境收集信息，并且附接到MEMS的電子器件然后處理從傳感器得到的信號信息。可以使用與用于集成電路的那些類似的微機加工制備技術來制造MEMS裝置。

音頻麥克風通常被用在各種消費者應用（諸如蜂窩電話，數字音頻記錄器，個人計算機和電話會議系統）中。在MEMS麥克風中，壓強靈敏隔膜被直接設置在集成電路上。像這樣，麥克風被包含在單個集成電路上而非從單獨的分立部分制備麥克風。MEMS麥克風的單片性質產生更高產出、更低成本的麥克風。

MEMS裝置可以被形成為振蕩器、諧振器、加速度計、陀螺儀、壓強傳感器、麥克風、微鏡以及其它裝置，并且經常使用電容性感測技術以用于測量正被測量的物理現象。在這樣的應用中，使用接口電路將電容性傳感器的電容改變轉換為可用電壓。然而，MEMS裝置的制備引入物理大小和形狀的變化，由此引起所完成的MEMS裝置的特性性能上的變化。例如，以相同的過程制備的具有相同設計的MEMS麥克風可能在靈敏度上具有某種變化。

發明內容

依照實施例，接口電路包括：耦接至換能器的可變電壓偏置生成器，和耦接至換能器輸出的測量電路。測量電路被配置為測量換能器的輸出幅度。接口電路還包括：耦接至偏置生成器和測量電路的校準控制器，并且被配置為在自動校準序列期間設置換能器和接口電路的靈敏度。

附圖說明

為了更完整地理解本發明及其優點，現在參照結合附圖做出的下面的描述，在附圖中：

圖1圖解實施例換能器系統的示意圖；

圖2圖解實施例換能器靈敏度繪圖的波形圖；

圖3圖解實施例校準過程的流程圖；

圖4圖解實施例校準控制器的框圖；

圖5a-5b圖解實施例校準方法的波形圖；

圖6圖解另一個實施例換能器系統的示意圖；以及

圖7圖解實施例校準方法的框圖。

不同圖中的對應標號和符號一般提及對應的部分，除非另外指示。繪制各圖以清楚地圖解實施例的相關方面并且不一定按比例繪制。

具體實施方式

以下詳細討論各個實施例的做出和使用。然而，應當領會的是，在此描述的各個實施例可應用在廣泛的各種特定情形中。所討論的特定實施例僅僅說明做出和使用各個實施例的特定方式并且不應以受限制的范圍被解釋。

關于特定情形（即麥克風換能器，并且更特別地，MEMS麥克風）下的各個實施例做出描述。在此描述的各個實施例中的一些包括MEMS換能器系統、MEMS麥克風系統、用于換能器和MEMS換能器系統的接口電路以及校準MEMS換能器系統的自動方法。在其它實施例中，各方面還可以被應用于牽涉根據現有技術中已知的任何方式將物理信號轉換到另一個域并且校準這樣的傳感器或換能器以及接口電子器件的任何類型的傳感器或換能器的其它應用。