设备与系统技术方案

本公开涉及设备与系统。本公开涉及一种系统，所述系统包括传感器和耦合到传感器的信号调节器。信号调节器包括耦合到传感器的信号处理电路装置和偏移消除电路装置。偏移消除电路装置包括被配置为基于来自信号处理电路装置的输出信号的符号来输出高信号或低信号的符号检测器、耦合到符号检测器的积分器以及耦合到积分器和信号处理电路装置的输入的除法器。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及用于在MEMS设备的启动序列期间和正常操作期间从信号中去除偏移的设备。
技术介绍
微机电系统(MEMS)传感器被集成到许多不同类型的消费电子设备中，诸如例如蜂窝电话、平板计算机以及游戏控制器。模拟读取电路装置被耦合到MEMS传感器以处理由MEMS传感器检测到的移动或其他参数。通常，即使当输入信号为零时，模拟读取电路装置的输出也是非零的。偏移由MEMS传感器引入，并且有时由读取电路装置引入。许多已知的系统利用低通滤波器去除该偏移。
技术实现思路
本公开的实施例涉及去除由诸如加速度计之类的微机电系统(MEMS)传感器以及相关联的模拟读取电路装置所引入的偏移。可以在启动操作期间以及正常操作期间去除偏移。本公开涉及一种用于在所有操作模式下去除DC输入信号、偏移的设备。本公开的一个实施例涉及一种包括具有负反馈系统的模拟读取电路装置的设备。数字滤波的输出信号被反馈到偏移消除模块中。偏移消除模块被耦合并控制数字至模拟转换器。偏移消除模块改变系统的增益。在与由MEMS传感器和模拟读取电路装置引入的偏移相反的方向上移动增益。数字滤波的输出信号的符号驱动数字至模拟转换器。本公开的一个方面涉及一种设备，所述设备包括：偏移消除电路，所述偏移消除电路包括：输入节点；符号检测器，所述符号检测器耦合到所述输入节点并被配置为从所述输入节点接收输入信号，所述符号检测器被配置为基于从所述输入节点所接收的所述输入信号的符号来输出第一信号和第二信号；积分器，所述积分器耦合到所述符号检测器；除法器，所述除法器耦合到所述积分器；以及输出节点，所述输出节点耦合到所述除法器。根据一个实施例，所述积分器的区间等于所述除法器的除数。根据一个实施例，所述符号检测器被配置为基于所述输入信号的符号和幅度来输出所述第一信号、所述第二信号或空信号。根据一个实施例，所述设备进一步包括耦合在所述除法器和所述输出节点之间的乘法器。根据一个实施例，在第一模式下，所述乘法器具有第一乘数，并且在第二模式下，所述乘法器具有第二乘数，所述第二乘数小于所述第一乘数。根据一个实施例，在第一模式下，所述积分器具有第一区间，并且在第二模式下，所述积分器具有第二区间，所述第二区间大于或等于所述第一区间。根据一个实施例，在第一模式下，所述除法器具有第一除数，并且在第二模式下，所述除法器具有第二除数，所述第二除数大于或等于所述第一除数。根据一个实施例，所述设备进一步包括耦合在所述积分器和所述输出节点之间的截断器。根据一个实施例，所述设备在第一模式下在第一偏移截止频率处操作并且在第二模式下在第二偏移截止频率处操作，所述第一偏移截止频率高于所述第二偏移截止频率。根据一个实施例，所述设备进一步包括：电荷放大器，所述电荷放大器耦合到所述偏移消除电路；模拟至数字转换器ADC，所述ADC耦合到所述电荷放大器的输出；以及数字低通滤波器，所述数字低通滤波器耦合到所述ADC并且耦合到所述偏移消除电路的所述输出节点。根据一个实施例，所述设备进一步包括触发器，所述触发器耦合到所述数字低通滤波器并耦合到所述符号检测器。本公开的另一方面提供了一种系统，所述系统包括：传感器；信号调节器，所述信号调节器耦合到所述传感器，所述信号调节器包括：信号处理电路装置，所述信号处理电路装置耦合到所述传感器；以及偏移消除电路装置，所述偏移消除电路装置包括：符号检测器，所述符号检测器被配置为基于来自所述信号处理电路装置的输出信号的符号来输出高信号或低信号；积分器，所述积分器耦合到所述符号检测器；以及除法器，所述除法器耦合到所述积分器和所述信号处理电路装置的输出。根据一个实施例，所述信号调节器具有第一模式和第二模式，在所述第一模式下，所述积分器具有第一区间且所述除法器具有第一除数，并且在所述第二模式下，所述积分器具有大于或等于所述第一区间的第二区间且所述除法器具有大于或等于所述第一除数的第二除数。根据一个实施例，所述信号调节器具有正常操作模式，在所述正常操作模式下，所述积分器具有大于所述第二区间的正常模式区间且所述除法器具有大于所述第二除数的正常模式除数。根据一个实施例，所述信号调节器在所述第一模式下在第一偏移截止频率处对数字信号操作并且在所述第二模式下在第二偏移截止频率处对数字信号操作，所述第一偏移截止频率大于所述第二偏移截止频率。根据一个实施例，所述系统进一步包括乘法器，所述乘法器在所述第一模式下具有第一乘数标量并且在所述第二模式下具有第二乘数标量，所述第二乘数标量小于所述乘数标量。本公开的又一方面提供了一种系统，所述系统包括：微机电系统；以及偏移消除设备，所述偏移消除设备被耦合到所述微机电系统，所述偏移消除设备包括：信号检测器，所述信号检测器被配置为从所述微机电系统接收第一模拟信号并输出第一数字信号；以及反馈回路，所述反馈回路耦合到所述信号检测器，所述反馈回路被配置为基于所述第一数字信号来向所述信号检测器提供第二模拟信号，所述信号检测器被配置为组合所述第一模拟信号和所述第二模拟信号，所述反馈回路被配置为：在第一模式下，在第一区间上计算所述第一数字信号的第一平均值并且将所述第一平均值乘以第一标量；以及在第二模式下，在第二区间上计算所述第一数字信号的第二平均值并且将所述第二平均值乘以第二标量，所述第一区间小于所述第二区间，并且所述第一标量大于所述第二标量。根据一个实施例，所述反馈回路包括符号检测器和平均器，所述符号检测器耦合到所述平均器的输入和所述信号检测器的输出。根据一个实施例，所述第一平均值和所述第二平均值被截断到最高有效整数。根据一个实施例，所述信号检测器包括在数字检测器输出和反馈回路输入之间的数字低通滤波器。本公开的实施例所提供的设备与系统能够去除由诸如加速度计之类的微机电系统(MEMS)传感器以及相关联的模拟读取电路装置所引入的偏移，并且可以在启动操作期间以及正常操作期间去除偏移。此外，本公开的实施例还能够在所有操作模式下可以去除DC输入信号、偏移。附图说明在结合附图的情况下，通过下面的详细描述将可以更好地理解本公开的上述特征以及其他特征和优点，因此将更加容易认识到上述特征以及其他特征和优点。图1是包括了偏移消除模块的设备的框图的一个实施例；图2是图1的偏移消除模块的框图；图3A是图1的偏移消除系统的输出的时间图；图3B是图1的偏移消除系统的输入的时间图；图4是图1的偏移消除系统响应的备选的时间图；图5是图1的偏移消除系统响应的另一备选的时间图；以及图6是示出了偏移消除系统的模式的一个实施例的流程图。具体实施方式在下面的描述中，阐述某些具体细节以提供对本公开的各种实施例的充分地理解。然而，本领域的技术人员将理解，在没有这些具体细节的情况下仍可以实践本公开的内容。在其他实例中，没有详细地描述与信号调节设备相关联的已知结构，以避免不必要地使对本公开的实施例的描述的变得不清楚。除非上下文需要，在整个说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，其特征在于，包括：偏移消除电路，所述偏移消除电路包括：输入节点；符号检测器，所述符号检测器耦合到所述输入节点并被配置为从所述输入节点接收输入信号，所述符号检测器被配置为基于从所述输入节点所接收的所述输入信号的符号来输出第一信号和第二信号；积分器，所述积分器耦合到所述符号检测器；除法器，所述除法器耦合到所述积分器；以及输出节点，所述输出节点耦合到所述除法器。

【技术特征摘要】
2014.11.20 US 14/549,4371.一种设备，其特征在于，包括：
偏移消除电路，所述偏移消除电路包括：
输入节点；
符号检测器，所述符号检测器耦合到所述输入节点并被配置为从所述输入节点接收输入信号，所述符号检测器被配置为基于从所述输入节点所接收的所述输入信号的符号来输出第一信号和第二信号；
积分器，所述积分器耦合到所述符号检测器；
除法器，所述除法器耦合到所述积分器；以及
输出节点，所述输出节点耦合到所述除法器。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述积分器的区间等于所述除法器的除数。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述符号检测器被配置为基于所述输入信号的符号和幅度来输出所述第一信号、所述第二信号或空信号。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括耦合在所述除法器和所述输出节点之间的乘法器。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，在第一模式下，所述乘法器具有第一乘数，并且在第二模式下，所述乘法器具有第二乘数，所述第二乘数小于所述第一乘数。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在第一模式下，所述积分器具有第一区间，并且在第二模式下，所述积分器具有第二区间，所述第二区间大于或等于所述第一区间。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在第一模式下，所述除法器具有第一除数，并且在第二模式下，所述除法器具有第二除数，所述第二除数大于或等于所述第一除数。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括耦合在所述积分器和所述输出节点之间的截断器。
9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备在第一模式下在第一偏移截止频率处操作并且在第二模式下在第二偏移截止频率处操作，所述第一偏移截止频率高于所述第二偏移截止频率。
10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括：
电荷放大器，所述电荷放大器耦合到所述偏移消除电路；
模拟至数字转换器ADC，所述ADC耦合到所述电荷放大器的输出；以及
数字低通滤波器，所述数字低通滤波器耦合到所述ADC并且耦合到所述偏移消除电路的所述输出节点。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括触发器，所述触发器耦合到所述数字低通滤波器并耦合到所述符号检测器。
12.一种系统，其特征在于，包括：
传感器；
信号调节器，所述信号调节器耦合到所述传感器，所述信号调节器包括：
信号处理电路装置，所述信号处理电路装置耦合到所述传感器；以及

【专利技术属性】
技术研发人员：F·罗马诺，
申请(专利权)人：意法半导体公司，
类型：新型
国别省市：美国;US