一种单线可编程的MEMS麦克风及其编程系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种单线可编程的MEMS麦克风及其编程系统，该单线可编程的MEMS麦克风包括相连的MEMS传感器和ASIC芯片；MEMS传感器用以实现声电转换；ASIC芯片包括主电路模块、OTP/控制电路模块、接口电路模块、OUT接口、OTP存储器；接口电路的输入端与OUT接口相连，接口电路的一个输出端与主电路模块相连，另一个输出端与OTP/控制电路模块相连；OTP/控制电路模块与OTP存储器相连；接口电路用以根据OUT接口的电压控制主电路模块和OTP/控制电路模块工作在可编程状态或常规工作状态；OTP/控制电路模块控制OTP存储器的读写。本实用新型专利技术可以实现MEMS麦克风OUT接口的复用，并通过复用OUT接口实现对ASIC芯片内的OTP存储器进行增益配置，进而完成对封装后成品MEMS麦克风增益的校准。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电子器件
，涉及一种MEMS麦克风，具体涉及一种单线可编程的MEMS麦克风及其编程系统。
技术介绍
MEMS (Micro Electromechanic al System,微电子机械系统)麦克风通常由 MEMS传感器和信号放大ASIC(专用集成电路)组成。MEMS麦克风的灵敏度是指在IPa声压下在ASIC输出端得到的电压信号。MEMS麦克风的灵敏度是由MEMS传感器本身的灵敏度和ASIC的增益共同决定的。由于工艺制造上的偏差，MEMS传感器的灵敏度也存在偏差，例如对于一个_42dB灵敏度的传感器可能存在±4dB的偏差。在某些应用环境中，对灵敏度的偏差存在一定的要求，例如±ldB。如若要MEMS麦克风满足土 IdB的灵敏度偏差，那么在ASIC中调节电路的增益就成为一个比较好的实现方案，例如可以在ASIC中集成一次性可编程(OTP)存储器(由熔丝构成)，通过改变存储器中相应比特位的设置来改变电路的增益。由于成品封装的MEMS麦克风仅有AVDD、AGND和OUT三个引脚，不可能使用多余的弓I脚来完成上述方案。此外，在ASIC芯片上添加专用的编程PAD也是一个可行方案，但该方案需要在晶圆级测试中完成对存储器的配置，虽然解决了灵敏度偏差问题，但是也增加了应用上的局限性。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种单线可编程的MEMS麦克风及其编程系统，该MEMS麦克风可以通过现有的封装引脚直接配置ASIC芯片的增益。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种单线可编程的MEMS麦克风及其编程系统。一种单线可编程的MEMS麦克风，包括MEMS传感器和ASIC芯片；所述MEMS传感器用以实现声电转换；所述ASIC芯片与所述MEMS传感器相连；所述ASIC芯片包括主电路模块、OTP/控制电路模块、接口电路模块、OUT接口、OTP存储器；所述接口电路的输入端与OUT接口相连，接口电路的一个输出端与主电路模块相连，另一个输出端与OTP/控制电路模块相连；0TP/控制电路模块与OTP存储器相连；所述接口电路用以根据OUT接口的电压控制主电路模块和OTP/控制电路模块工作在可编程状态或常规工作状态；0TP/控制电路模块控制OTP存储器的读写。作为本技术的一种优选方案，所述接口电路模块包括电压比较器、第一触发器、第二触发器、上电复位电路；所述电压比较器与OUT接口相连，用以比较OUT接口的电压与参考电压的大小；所述第一触发器与电压比较器的输出端相连，用以输出指示信号给所述主电路模块；所述第二触发器与电压比较器的输出端相连，用以输出控制信号给所述OTP/控制电路模块；所述上电复位电路分别与所述第一触发器和第二触发器相连，用以控制上电时第一触发器和第二触发器的初始值。作为本技术的另一种优选方案，所述第一触发器为D触发器，所述D触发器的D输入端与所述电压比较器的输出端相连，D触发器的Q输出端与所述主电路模块的ENB端相连。作为本技术的再一种优选方案，所述第二触发器为D触发器，所述D触发器的D输入端与电源相连，D触发器的脉冲输入端通过一反相器与所述电压比较器的输出端相连，D触发器的Q输出端与所述OTP/控制电路模块的RSTB端相连。一种单线可编程的MEMS麦克风的编程系统，包括MEMS传感器、ASIC芯片、上位机；所述MEMS传感器用以实现声电转换；所述ASIC芯片与所述MEMS传感器相连；所述ASIC芯片包括主电路模块、OTP/控制电路模块、接口电路模块、OUT接口、OTP存储器；所述接口电路的输入端与OUT接口相连，接口电路的一个输出端与主电路模块相连，另一个输出端与OTP/控制电路模块相连；0TP/控制电路模块与OTP存储器相连；所述接口电路用以根据OUT接口的电压控制主电路模块和OTP/控制电路模块工作在可编程状态或常规工作状态；OTP/控制电路模块控制OTP存储器的读写。作为本技术的一种优选方案，所述上位机包括双向接口、读写控制模块；所述双向接口与所述OUT接口相连；所述读写控制模块与所述双向接口相连；所述双向接口通过第一开关与电源相连，所述双向接口通过第二开关接地，所述电源与双向接口之间连接有一上拉电阻。作为本技术的另一种优选方案，所述接口电路模块包括电压比较器、第一触发器、第二触发器、上电复位电路；所述电压比较器与OUT接口相连，用以比较OUT接口的电压与参考电压的大小；所述第一触发器与电压比较器的输出端相连，用以输出指示信号给所述主电路模块；所述第二触发器与电压比较器的输出端相连，用以输出控制信号给所述OTP/控制电路模块；所述上电复位电路分别与所述第一触发器和第二触发器相连，用以控制上电时第一触发器和第二触发器的初始值。作为本技术的再一种优选方案，所述第一触发器为D触发器，所述D触发器的D输入端与所述电压比较器的输出端相连，D触发器的Q输出端与所述主电路模块的ENB端相连。作为本技术的再一种优选方案，所述第二触发器为D触发器，所述D触发器的D输入端与电源相连，D触发器的脉冲输入端通过一反相器与所述电压比较器的输出端相连，D触发器的Q输出端与所述OTP/控制电路模块的RSTB端相连。如上所述，本技术所述的单线可编程的MEMS麦克风及其编程方法和系统，具有以下有益效果本技术所述的单线可编程的MEMS麦克风及其编程方法和系统可以实现MEMS麦克风OUT接口的复用，并通过复用OUT接口实现对ASIC芯片内的OTP存储器进行增益配置，进而完成对封装后成品MEMS麦克风增益的校准。附图说明图I为本技术所述的单线可编程的MEMS麦克风的结构框图。图2为本技术所述的单线可编程的MEMS麦克风的接口电路模块的结构框图。图3为本技术所述的单线可编程的MEMS麦克风的编程系统的结构框图。、图4为本技术所述的单线可编程的MEMS麦克风进入可编程模式的流程图。图5为典型的上电时序图。元件标号说明1、MEMS 传感器；2、ASIC 芯片；3、上位机；21、主电路模块；22、OTP/控制电路模块；23、接口电路模块；24、OUT 接口；25、OTP 存储器；31、双向接口；32、读写模块； 33、第一开关；34、第二开关；35、上拉电阻。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，遂图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。以下结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细说明。实施例一本实施例提供一种单线可编程的MEMS麦克风，如图I所示，所述MEMS麦克风包括MEMS传感器I和ASIC芯片2，MEMS传感器I和ASIC芯片2相连。MEMS传感器I所述MEMS传感器I用以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单线可编程的MEMS麦克风，其特征在于，所述单线可编程的MEMS麦克风封装有：MEMS传感器，用以实现声电转换；ASIC芯片，与所述MEMS传感器相连；所述ASIC芯片包括主电路模块、OTP/控制电路模块、接口电路模块、OUT接口、OTP存储器；所述接口电路的输入端与OUT接口相连，接口电路的一个输出端与主电路模块相连，另一个输出端与OTP/控制电路模块相连；OTP/控制电路模块与OTP存储器相连；所述接口电路用以根据OUT接口的电压控制主电路模块和OTP/控制电路模块工作在可编程状态或常规工作状态；OTP/控制电路模块控制OTP存储器的读写。

【技术特征摘要】
1.一种单线可编程的MEMS麦克风，其特征在于，所述单线可编程的MEMS麦克风封装有 MEMS传感器，用以实现声电转换； ASIC芯片，与所述MEMS传感器相连；所述ASIC芯片包括主电路模块、OTP/控制电路模块、接口电路模块、OUT接口、OTP存储器；所述接口电路的输入端与OUT接口相连，接口电路的一个输出端与主电路模块相连，另一个输出端与OTP/控制电路模块相连；0TP/控制电路模块与OTP存储器相连；所述接口电路用以根据OUT接口的电压控制主电路模块和OTP/控制电路模块工作在可编程状态或常规工作状态；0TP/控制电路模块控制OTP存储器的读与。2.根据权利要求I所述的单线可编程的MEMS麦克风，其特征在于，所述接口电路模块包括 电压比较器，与OUT接口相连，用以比较OUT接口的电压与参考电压的大小； 第一触发器，与电压比较器的输出端相连，用以输出指示信号给所述主电路模块； 第二触发器，与电压比较器的输出端相连，用以输出控制信号给所述OTP/控制电路模块； 上电复位电路，分别与所述第一触发器和第二触发器相连，用以控制上电时第一触发器和第二触发器的初始值。3.根据权利要求2所述的单线可编程的MEMS麦克风，其特征在于所述第一触发器为D触发器，所述D触发器的D输入端与所述电压比较器的输出端相连，D触发器的Q输出端与所述主电路模块的ENB端相连。4.根据权利要求2所述的单线可编程的MEMS麦克风，其特征在于所述第二触发器为D触发器，所述D触发器的D输入端与电源相连，D触发器的脉冲输入端通过一反相器与所述电压比较器的输出端相连，D触发器的Q输出端与所述OTP/控制电路模块的RSTB端相连。5.一种权利要求I所述的单线可编程的MEMS麦克风的编程系统，其特征在于，包括 MEMS传感器，用以实现声电转换； ASIC芯片，与所述MEMS传感器相连；所述ASIC芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶菁华，朱潇挺，陈嘉，
申请(专利权)人：上海耐普微电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：