能够生成偏置电压的集成电路以及音频系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种能够生成偏置电压的集成电路以及音频系统。本实用新型专利技术解决的技术问题是当在指定时间段内偏置电压未达到目标值时，所得到的输出信号可减小并且表现出较差的信噪比。用于生成和/或控制到电气装置的偏置电压的集成电路可包括电荷泵和稳压器。脉冲发生器可用于改变稳压器的输出电压，这继而改变由电荷泵生成的输出电压(偏置电压)。脉冲发生器可在电气装置启动时被激活。本实用新型专利技术实现的技术效果是提供能够快速生成并施加偏置电压的集成电路，从而得到改善的输出信号。

【技术实现步骤摘要】
能够生成偏置电压的集成电路以及音频系统
本技术涉及一种能够生成偏置电压的集成电路以及音频系统。
技术介绍
许多电气系统需要高的偏置电压以生成适当的输入/输出信号。例如，在MEMS(微机电系统)麦克风系统中，将声学信号转换成电信号所需的偏置电压大约为10-15V。一般来讲，偏置电压必须在指定的时间段内达到目标值，例如在启动后的毫秒内，以实现稳定的输入/输出信号。当电气系统没有在指定的时间段内接收到期望的偏置电压时，系统的输入/输出信号可减小并且可表现出低信噪比。用于降低信号中的噪声的常规方法，诸如低通滤波器，可引入其他负面效应。例如，低通滤波器通常表现出大的时间常数，这会干扰输入/输出信号的稳定。其他系统可包括附加的控制端子以控制偏置电压，这増大了系统的尺寸和成本。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是当在指定的时间段内偏置电压未达到目标值时，所得到的输出信号可减小并且表现出较差的信噪比。能够生成和/或控制到电气装置的偏置电压的集成电路可包括电荷泵和稳压器。脉冲发生器可用于改变稳压器的输出电压，这继而改变由电荷泵生成的输出电压(偏置电压)。脉冲发生器可在电气装置启动时被激活。根据一个方面，一种能够生成偏置电压的集成电路，该集成电路包括：脉冲发生器电路，该脉冲发生器电路被配置为在启动之后生成控制信号；稳压器电路，该稳压器电路耦接到所述脉冲发生电路的输出端子并且被配置为响应于所述控制信号而生成调节器电压；时钟驱动器电路，该时钟驱动器电路耦接到所述稳压器电路的输出端子并被配置为响应于调节器电压而生成时钟驱动器输出信号；和电荷泵系统，该电荷泵系统耦接至时钟驱动器电路的输出端子并且被配置为响应于时钟驱动器输出信号而生成偏置电压。在上述集成电路的一个实施方案中，时钟驱动器电路被进一步配置为接收时钟信号；并且时钟驱动器电路响应于时钟信号生成时钟驱动器输出信号。在上述集成电路的一个实施方案中，稳压器电路包括：初级电路，该初级电路被配置为生成基准电压；和次级电路，该次级电路耦接到初级电路并且被配置为根据基准电压而生成调节器电压；调节器电压与基准电压成比例；并且初级电路和次级电路中的至少一者响应于控制信号。在上述集成电路的一个实施方案中，稳压器电路还包括耦接到初级电路和次级电路中的至少一者的开关电路；并且开关电路包括响应于控制信号的开关。在上述集成电路的一个实施方案中，偏置电压在启动后的第一周期内达到目标值；并且调节器电压在第一周期期间达到调节器最大值，并且在第一周期之后转变为调节器最小值。在上述集成电路的一个实施方案中，电荷泵系统包括：电荷泵电路，该电荷泵电路被配置为生成电荷泵输出电压并且包括：多个电荷泵单元，该耦接到时钟驱动器输出信号；和积分器电路，该积分器电路直接耦接到电荷泵单元中的一者；低通滤波器，该低通滤波器耦接到电荷泵电路的输出端子；和二极管，该二极管与低通滤波器并联耦接。在上述集成电路的一个实施方案中，脉冲发生器电路包括：第一RC网络；和第二RC网络，该第二RC网络经由第一反相器链、触发器装置和第二反相器链连接至第一RC网络。根据另一个方面，音频系统包括：微机电装置；和集成电路，该集成电路耦接到所述微机电装置，该集成电路包括：脉冲发生器电路，该脉冲发生器电路被配置为在启动之后生成控制信号；一种耦接到所述脉冲发生电路的稳压器电路，该稳压器电路包括：初级电路，该初级电路被配置为生成基准电压；和次级电路，该次级电路耦接到初级电路并且被配置为响应于基准电压和控制信号中的至少一者而生成调节器电压；时钟驱动器电路，该时钟驱动器电路耦接到稳压器电路并且被配置为响应于调节器电压而生成时钟驱动器输出信号；和电荷泵系统，该电荷泵系统耦接到时钟驱动器电路并且被配置为响应于时钟驱动器输出信号而生成偏置电压；其中偏置电压在启动音频系统之后的0毫秒至50毫秒的范围内达到目标值。在上述音频系统的一个实施方案中，电荷泵系统包括：电荷泵电路，该电荷泵电路被配置为生成电荷泵输出电压并且包括：多个电荷泵单元，该多个电荷泵单元耦接到时钟驱动器输出信号；和积分器电路，该积分器电路直接耦接到电荷泵单元中的一者；低通滤波器，该低通滤波器耦接到电荷泵电路的输出端子；和二极管，该二极管与低通滤波器并联耦接；并且脉冲发生器电路包括：第一RC网络；和第二RC网络，所述第二RC网络经由第一反相器链、触发器装置和第二反相器链连接到第一RC网络。在上述音频系统的一个实施方案中，所述稳压器电路还包括开关电路，该开关电路耦接到所述初级电路和所述次级电路中的至少一者；并且开关电路包括响应于控制信号的开关。本技术实现的技术效果是提供能够快速生成并施加偏置电压的集成电路，从而得到经改善的输出信号。附图说明当结合以下示例性附图考虑时，可参照具体实施方式更全面地了解本技术。在以下附图中，通篇以类似附图标记指代各附图当中的类似元件和步骤。图1是根据本技术的示例性实施方案的系统的框图；图2是根据本技术的示例性实施方案的系统的期望偏置电压波形和实际偏置电压波形；图3是根据本技术的示例性实施方案的系统的期望输入信号波形和实际输入信号波形；图4是根据本技术的示例性实施方案的电荷泵系统的电路示意图；图5是示出根据本技术的示例性实施方案的电荷泵系统的输出电压相对于时间的曲线图；图6是示出根据本技术的示例性实施方案的电荷泵系统的偏置电压相对于时间以及常规电荷泵系统的偏置电压相对于时间的曲线图；图7是根据本技术的第一示例性实施方案的稳压器的电路图；图8是根据本技术的第二示例性实施方案的稳压器的电路图；图9是示出根据本技术的示例性实施方案的稳压器的输出电压相对于时间的曲线图；图10是根据本技术的示例性实施方案的时钟驱动器的电路图；图11是示出根据本技术的示例性实施方案的时钟驱动器的输入时钟值和输出时钟值相对于时间的曲线图；图12是根据本技术的示例性实施方案的脉冲发生器的电路图；图13是示出根据本技术的示例性实施方案的脉冲发生器电路的输出电压相对于时间的曲线图；并且图14是示出根据本技术的示例性实施方案的脉冲发生器电路的电源电压相对于时间以及脉冲发生器电路的中间电压相对于时间的曲线图。具体实施方式本技术可在功能块部件和各种加工步骤方面进行描述。此类功能块可通过被配置为执行指定功能并且实现各种结果的任何数量的部件来实现。例如，本技术可采用可执行多种功能的各种滤波器、放大器、信号转换器、驱动器以及半导体器件，诸如晶体管、电容器等。此外，本技术可结合任何数量的电子系统实施，所述电子系统诸如机动车、航空、“智能设备”、便携式设备和消费类电子产品，并且所描述的系统仅为本技术的示例性应用。此外，本技术可采用任何数量的常规技术用于脉冲生成、时钟信号生成、电压调节等。根据本技术的各个方面的用于控制偏置电压的方法和设备可结合任何适当的电子系统来操作，所述电子系统诸如音频系统、麦克风系统、视频电话、声学系统、听力装置等。参见图1，根据本技术的各个方面的电子设备可包括被配置为检测并处理声音的音频系统100。例如，系统100可包括耦接到集成电路(IC)105的微机电系统(MEMS)装置110。在各种实施方案中，MEMS装置110和IC105可集成在单个芯片上。在各种实施方案中，MEMS装置110可使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够生成偏置电压的集成电路，其特征在于，包括：脉冲发生器电路，所述脉冲发生器电路被配置为在启动之后生成控制信号；稳压器电路，所述稳压器电路耦接到所述脉冲发生器电路的输出端子并且被配置为响应于所述控制信号而生成调节器电压；时钟驱动器电路，所述时钟驱动器电路耦接到所述稳压器电路的输出端子并且被配置为响应于所述调节器电压而生成时钟驱动器输出信号；和电荷泵系统，所述电荷泵系统耦接到所述时钟驱动器电路的输出端子并且被配置为响应于所述时钟驱动器输出信号而生成所述偏置电压。

【技术特征摘要】
2017.06.05 US 15/613,4371.一种能够生成偏置电压的集成电路，其特征在于，包括：脉冲发生器电路，所述脉冲发生器电路被配置为在启动之后生成控制信号；稳压器电路，所述稳压器电路耦接到所述脉冲发生器电路的输出端子并且被配置为响应于所述控制信号而生成调节器电压；时钟驱动器电路，所述时钟驱动器电路耦接到所述稳压器电路的输出端子并且被配置为响应于所述调节器电压而生成时钟驱动器输出信号；和电荷泵系统，所述电荷泵系统耦接到所述时钟驱动器电路的输出端子并且被配置为响应于所述时钟驱动器输出信号而生成所述偏置电压。2.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于：所述时钟驱动器电路被进一步配置为接收时钟信号；并且所述时钟驱动器电路响应于所述时钟信号而生成所述时钟驱动器输出信号。3.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于：所述稳压器电路包括：初级电路，所述初级电路被配置为生成基准电压；和次级电路，所述次级电路耦接到所述初级电路并且被配置为根据所述基准电压生成所述调节器电压；所述调节器电压与所述基准电压成比例；并且所述初级电路和所述次级电路中的至少一者响应于所述控制信号。4.根据权利要求3所述的集成电路，其特征在于：所述稳压器电路还包括开关电路，所述开关电路耦接到所述初级电路和所述次级电路中的至少一者；并且所述开关电路包括响应于所述控制信号的开关。5.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于：所述偏置电压在启动后的第一周期内达到目标值；并且所述调节器电压在所述第一周期期间达到调节器最大值并且在所述第一周期之后转变成调节器最小值。6.根据权利要求1所述的集成电路，其特征在于，所述电荷泵系统包括：电荷泵电路，所述电荷泵电路被配置为生成电荷泵输出电压并且包括：多个电荷泵单元，所述多个电荷泵单元耦接到所述时钟驱动器输出信号；和积分器电路，所述积分器电路直接耦接到所述多个电荷泵单元中的一者；低通滤波器，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：大西章申，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国,US