[發(fā)明專利]激勵電路、包括激勵電路和電容性換能器的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810485452.1
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108966099B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蒂埃里·多米尼克·伊夫·卡薩涅;喬爾·卡梅隆·貝克威思;熱羅姆·羅曼·易雅爾貝;賈拉勒·瓦大哈
• 申請（專利權(quán)）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號: G01P15/125
• 分類號: G01P15/125;H04R19/04
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 倪斌

1.一種用于電容性換能器的激勵電路，其特征在于，包括：

電壓源(100)，所述電壓源(100)被配置成響應(yīng)于接收到供電電壓(108)而提供第一電壓(68)；

耦合到所述電壓源(100)的電壓生成器(102)，所述電壓生成器(102)被配置成接收所述第一電壓(68)且產(chǎn)生大于所述供電電壓(108)的第二電壓(67)；以及

耦合到所述電壓源(100)且耦合到所述電壓生成器(102)的控制電路(104)，所述控制電路(104)被配置成將系統(tǒng)接地(70)、所述第一電壓(68)和所述第二電壓(67)中的任一個提供到所述電容性換能器(20)的第一端(40)和第二端(42)，所述控制電路(104)被配置成將呈具有相反極性的兩個連續(xù)刺激形式的所述系統(tǒng)接地(70)和所述第二電壓(67)施加到所述第一端(40)和第二端(42)；

所述電壓源(100)包括被配置成接收所述供電電壓(108)且輸出不大于所述供電電壓(108)的所述第一電壓(68)的電壓調(diào)節(jié)器(106)，和/或所述電壓源(100)包括被配置成接收所述供電電壓(108)且輸出所述第一電壓(68)的充電泵(110)，所述第一電壓的值大于所述供電電壓(108)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激勵電路，其特征在于，所述電壓源(100)包括被配置成接收所述供電電壓(108)且輸出所述第一電壓(68)的充電泵(110)，所述第一電壓的值大于所述供電電壓(108)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激勵電路，其特征在于，所述電壓生成器(102)包括被配置成通過使所述第一電壓倍增而生成所述第二電壓(67)的倍壓器，和/或所述電壓生成器(102)包括被配置成輸出所述第二電壓(67)的充電泵。

4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一權(quán)利要求所述的激勵電路，其特征在于：

所述控制電路(104)被配置成在第一時間瞬間(128)處經(jīng)由所述電容性換能器(20)的所述第一端(40)將所述第二電壓(67)作為所述兩個連續(xù)刺激中的第一刺激施加到所述電容性換能器(20)的第一電容器(44、48)；且

所述控制電路(104)被進(jìn)一步配置成在第二時間瞬間(130)處經(jīng)由所述第二端(42)將所述第二電壓(67)作為所述兩個連續(xù)刺激中的第二刺激施加到所述電容性換能器(20)的第二電容器(46、50)，所述第二時間瞬間(130)在所述第一時間瞬間(128)之后。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激勵電路，其特征在于，所述控制電路(104)被進(jìn)一步配置成經(jīng)由所述第二端(42)將所述系統(tǒng)接地(70)施加到所述第二電容器(46、50)，同時所述第二電壓(67)被施加到所述第一電容器(44、48)，且被配置成經(jīng)由所述第一端(40)將所述系統(tǒng)接地(70)施加到所述第一電容器(44、48)，同時所述第二電壓(67)被施加到所述第二電容器(46、50)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一權(quán)利要求所述的激勵電路，其特征在于，所述第二電壓(67)和所述系統(tǒng)接地(70)布置在所述第一電壓(68)的相反側(cè)上且與所述第一電壓(68)等距定位。

7.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一權(quán)利要求所述的激勵電路，其特征在于，所述電容性換能器(20)包括加速度計。

8.一種微機(jī)電系統(tǒng)，其特征在于，包括：

電容性換能器(20)；

與所述電容性換能器(20)電耦合的激勵電路(64)，其中所述激勵電路(64)是根據(jù)在前的任一權(quán)利要求所述的激勵電路，所述激勵電路被配置成激勵所述電容性換能器(20)；以及

測量電路(66)，所述測量電路(66)與所述電容性換能器(20)電耦合以用于響應(yīng)于所述第二電壓(67)測量來自所述電容性換能器(20)的輸出信號(54、58)。

9.一種使用包括電容性換能器(20)的系統(tǒng)來測量加速度的方法，其特征在于，所述電容性換能器(20)包括連接到第一端(40)的第一電容器(44、48)和連接到第二端(42)的第二電容器(46、50)，其中所述方法包括：

響應(yīng)于接收到的供電電壓(108)實施(144)電壓源(100)以提供第一電壓(68)；

生成(146)大于所述供電電壓(108)的第二電壓(67)；

在第一時間瞬間(128)處，經(jīng)由所述第一端(40)將所述第二電壓(67)作為第一刺激施加(148)到所述第一電容器(44、48)，且同時經(jīng)由所述第二端(42)將系統(tǒng)接地(70)施加到所述第二電容器(46、50)，其中所述第二電壓(67)和所述系統(tǒng)接地(70)布置在所述第一電壓(68)的相反側(cè)上且與所述第一電壓(68)等距；

在所述第一時間瞬間期間，響應(yīng)于所述第二電壓(67)對所述電容性換能器(20)的第一輸出分量采樣(150)；

在所述第一時間瞬間(128)之后的第二時間瞬間(130)處，將所述第二電壓(67)作為第二刺激施加(152)到所述第二電容器(46、50)，且同時將所述系統(tǒng)接地(70)施加到所述第一電容器(44、48)；

在所述第二時間瞬間期間，響應(yīng)于所述第二電壓(67)對所述電容性換能器(20)的第二輸出分量采樣(154)；

使所述第二輸出分量的極性反轉(zhuǎn)(156)；以及

在所述反轉(zhuǎn)之后，對所述第一輸出分量和所述第二輸出分量求和(158)以產(chǎn)生指示所述加速度的輸出信號，其中所述求和大體上消除了所述第一和第二輸出分量中的每一個中的錯誤信號。