麦克风的模拟信号处理电路制造技术

本发明专利技术提供一种麦克风的模拟信号处理电路，其包括：包括从麦克风接收信号以输出第一信号的第一子电路和接收参考电压以输出第二信号的第二子电路的偏置电路。全差分电路接收所述第一信号和所述第二信号以输出全差分信号。所述第一子电路和所述第二子电路各包括用以施加偏置电压的偏置子电路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及麦克风。更具体地，本专利技术涉及麦克风的模拟信号处理电路。
技术介绍
麦克风在移动设备、音频设备、车辆等中广泛使用以检测声音，即，声波并且将其转换成物理值或者电值。转换的信号最终被处理成可被人或者机器识别的信号。由于麦克风接收自然信号例如声波，模拟信号处理是转换信号中必不可少的。模拟信号处理电路对于麦克风的整体性能可具有直接的影响。具体地，由于麦克风由于其特性接收宽频范围作为输入，所以噪声特性很重要。由于从麦克风输出的信号是单信号，输出信号需被转换为对噪声特性更具优势的全差分信号。而且，用于控制信号的大小，即灵敏度的输入级直流偏置功能和放大率控制功能在全差分结构中是必不可少的。一般而言，模拟信号处理电路通过实现上述功能的电路的组合进行配置。然而，电路的组合将导致电噪声的增加。在
技术介绍
部分公开的信息仅用于增强对本专利技术的背景的理解，并且因此，其可包含不构成在本国内本领域的技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术致力于提供具有包括处理麦克风的模拟信号所需的功能及具有改善的噪声特性的优点的模拟信号处理电路。根据本专利技术构思的示例性实施例，麦克风的模拟信号处理电路包括：包括从麦克风接收信号以输出第一信号的第一子电路以及接收参考电压以输出第二信号的第二子电路的偏置电路。全差分电路接收第一信号和第二信号以输出全差分信号。第一子电路包括第一偏置子电路以提供偏置电压，并且第二子电路包括第二偏置子电路以提供偏置电压。第一和第二偏置子电路可包括两个反向并联二极管对。不同的参考电压将分别施加在反向并联二极管对上。第一子电路可包括麦克风和第一偏置子电路之间的第一电容，并且第二子电路可包括麦克风和第二偏置子电路之间的第二电容。第一电容的电容值可等于第二电容的电容值。全差分电路单元可包括全差分放大器和电阻分压器。电阻分压器可包括可变电阻。全差分电路可包括分别具有两个输入端的第一差分输入级和第二差分输入级，以及具有两个输出端的差分输出级。第一信号可输入至第一差分输入级的一个输入端，并且第二信号可输入至第二差分输入级的一个输入端。电阻分压器可包括连接在第一差分输入级的另一输入端和差分输出级的一个输出端之间的第一电阻分压器，以及连接在第二差分输入级的另一输入端和差分输出级的另一输出端之间的第二电阻分压器。根据本专利技术的信号处理电路包括用于麦克风的模拟信号处理电路的所有必需功能。由于多个功能将由一个电路完全实现，通过简化电路布置，可以使电路产生的电噪声最小化，并且减少电流损耗。此外，减小了电路的整体面积使得制造成本得以减少。附图说明图1是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的模拟信号处理电路的方框图。图2是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的模拟信号处理电路的电路图。具体实施方式在下述描述中，简单地通过例示说明的方式，仅示出和描述本发明构思的特定实施例。如本领域的技术人员意识到的，所述实施例在未背离本专利技术的技术思想和所附权利要求的范围的情况下可以以各种不同的方式进行修改。因此，附图及描述实际上将被视为示例性的而非限制性的。贯穿说明书，同样的附图标记指代同样的元件。贯穿说明书和所附权利要求，当描述一个元件与另一元件“连接”时，所述元件与另一元件“直接连接”或是通过第三元件与另一元件“电连接”。此外，除非明确地说明与其相反，术语“包括”及其各种变形可理解成意味着包括所述元件但不排除其他任何元件。在下文中，将参考附图描述根据本专利技术构思的示例性实施例的麦克风的模拟信号处理电路。所述麦克风的模拟信号处理电路简记为信号处理电路。图1是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的模拟信号处理电路的方框图，并且图2是示出根据本专利技术构思的示例性实施例的模拟信号处理电路的电路图。首先，参考图1，根据本专利技术构思的示例性实施例的模拟信号处理电路20从麦克风10接收单信号作为输入，以输出全差分信号。信号处理电路20可将来自麦克风10的变化的电容值转换成电压信号。麦克风10接收声波以根据声波的振动产生电信号。例如，麦克风10可包括微电机系统(MEMS：micro-electro-mechanicalsystem)麦克风。一般来说，MEMS麦克风被分成电容型MEMS麦克风和压电型MEMS麦克风。电容型MEMS麦克风包括固定电极和振动膜。当根据声波的外部声压施加在振动膜上时，由于固定电极和振动膜之间的距离变化，电容值发生变化。这种情况下，麦克风产生电信号。与电容型MEMS麦克风不同的是，压电型MEMS麦克风仅包括振动膜。当振动膜由于外部声压而变形时，麦克风将由于压电效应产生电信号。信号处理电路20包括偏置电路单元210和全差分电路单元220。偏置电路单元210和全差分电路单元220可以由一个电路构成。全差分电路单元220将从麦克风输出的电信号转换成对于共有噪声特性具有优势的全差分信号。偏置电路210基本上连接至全差分电路单元220的输入级，并且可以施加期望电压，并在将单信号转换成全差分信号时，减少全差分信号的差分信号之间的直流偏移(DCoffset)。参考图2，偏置电路单元210包括两个子电路，即，彼此分开的第一和第二子电路。第一子电路在输入级从麦克风10接收交流(AC)信号，以输出作为具有期望的直流偏置电压的交流信号的第一信号Vx。第二子电路接收参考电压Vb作为输入，以输出与第一信号Vx具有相同的偏置电压的第二信号Vy。每个子电路包括电容Ca和Cb和偏置电路Ba和Bb。第一子电路的电容Ca连接至节点x，并且第二子电路的电容Cb连接至节点y。电容Ca和Cb阻隔来自提供至输入级的信号的直流(DC)电流以使得两个节点x和y，如果可能的话，具有相同的环境。即，电容Ca和Cb用于阻隔直流，并且可利用电容Ca和Cb配置相似的阻抗环境。为了配置相似的阻抗环境，第一子电路的电容Ca的电容值可与第二子电路的电容Cb的电容值相同。第一子电路的偏置电路Ba连接至节点x，并且第二子电路的偏置电路Bb连接至节点x。偏置电路Ba和Bb将偏置电压施加到输入信号流过的路径。偏置电路Ba包括两个反向并联二极管对被连接至节点x的结构。反向并联二极管对包括以反向并联方式连接的两个二极管，并且所述两个二极管相互连接以具有对向极化(facingpolarization)。反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种麦克风的模拟信号处理电路，包括：偏置电路,包括从麦克风接收信号以输出第一信号的第一子电路和接收参考电压以输出第二信号的第二子电路；以及全差分电路，接收所述第一信号和所述第二信号以输出全差分信号,其中，所述第一子电路和所述第二子电路分别包括用于施加偏置电压的第一偏置子电路和第二偏置子电路。

【技术特征摘要】
2014.10.20 KR 10-2014-01420661.一种麦克风的模拟信号处理电路，包括：
偏置电路,包括从麦克风接收信号以输出第一信号的第一子电路
和接收参考电压以输出第二信号的第二子电路；以及
全差分电路，接收所述第一信号和所述第二信号以输出全差分信
号,
其中，所述第一子电路和所述第二子电路分别包括用于施加偏置
电压的第一偏置子电路和第二偏置子电路。
2.根据权利要求1所述的模拟信号处理电路，其中所述第一偏置
子电路和所述第二偏置子电路的每一者都包括两个反向并联二极管
对。
3.根据权利要求2所述的模拟信号处理电路，其中在所述反向并
联二极管对上分别施加不同的参考电压。
4.根据权利要求1所述的模拟信号处理电路，其中所述第一子电
路包括所述麦克风和所述第一偏置子电路之间的第一电容，并且所述
第二子电路包括所述麦克风和所述第二偏置子电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁尚爀，朴相奎，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR