用于电容式换能器的驱动器电路制造技术

本公开涉及一种用于基于输入信号驱动电容式换能器的电路。所述电路包括：初级驱动器电路，其被配置为接收所述输入信号并基于所述输入信号将初级驱动信号输出到所述电容式换能器；以及次级驱动器电路，其被配置为接收指示所述输入信号与所述初级驱动信号之间的误差的误差信号并且基于所述误差信号将次级驱动信号输出到所述电容式换能器，其中所述初级驱动器电路和所述次级驱动器电路两者均包括开关转换器电路。开关转换器电路。开关转换器电路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电容式换能器的驱动器电路


[0001]本公开涉及一种用于电容式换能器的驱动器电路。

技术介绍

[0002]压电换能器越来越多地被视为换能器(诸如扬声器和谐振致动器)的可行替代方案，用于在装置(诸如移动电话、膝上型计算机和平板计算机等)中提供音频和/或触觉输出，这归因于它们的薄外形规格，这可能有益于在不显著增加此类装置的大小的情况下满足在此类装置中增加功能性的需求。压电换能器也越来越多地获得作为用于超声感测和测距系统的换能器的应用。
[0003]压电换能器可以是电压驱动的。然而，当由电压驱动时，压电换能器表现出滞后和蠕变，这意味着当由电压驱动时，压电换能器的位移取决于当前施加的电压和先前施加的电压两者。因此，对于任何给定的驱动电压，压电换能器存在多种可能的位移。对于音频应用，这表现为失真。
[0004]减少压电换能器中的滞后和蠕变以及相关联问题的一种方式为用电荷而非电压来驱动换能器。当用电荷驱动时，压电换能器的位移随所施加的电荷而变化。
[0005]图1为用电荷驱动压电换能器的电路的示意图。如图1中的100处总体所示，电荷驱动电路102(例如，其可以为电荷泵电路)可以从上游电路(未示出)(诸如放大器电路)接收电输入信号(例如，输入音频或超声信号或触觉波形)，并且驱动压电换能器104以致使压电换能器104基于电输入信号产生可听的、超声的或触觉的输出。

技术实现思路

[0006]根据第一方面，本专利技术提供了一种用于基于输入信号驱动电容式换能器的电路，所述电路包括：
[0007]初级驱动器电路，其被配置为接收所述输入信号并基于所述输入信号将初级驱动信号输出到所述电容式换能器；以及
[0008]次级驱动器电路，其被配置为接收指示所述输入信号与所述初级驱动信号之间的误差的误差信号并且基于所述误差信号将次级驱动信号输出到所述电容式换能器，
[0009]其中所述初级驱动器电路和所述次级驱动器电路两者均包括开关转换器电路。
[0010]在一个示例中，所述初级驱动器电路包括可变电压供电电路，并且所述次级驱动器电路包括电荷泵电路。
[0011]所述可变电压供电电路可以包括开关网络、电感器和储存电容器。
[0012]所述电荷泵电路可以包括开关网络和飞跨电容器。
[0013]所述飞跨电容器可以是可变的。
[0014]所述电荷泵电路可被配置为接收基于所述输入信号的参数而变化的电力供应。
[0015]所述可变电压供电电路可被配置为向所述电荷泵电路提供所述电力供应。
[0016]所述可变电压供电电路可以包括检测器电路，所述检测器电路被配置为检测所述
输入信号的电平、包络或其他参数并且基于所述检测到的电平、包络或其他参数控制提供给所述电荷泵电路的供电电压。
[0017]所述电荷泵电路可以包括一个或多个供应电容器，并且所述开关网络可操作为在所述储存电容器与所述一个或多个供应电容器之间转移电荷。
[0018]在另一个示例中，所述初级驱动器电路包括第一可变电压供电电路，并且所述次级驱动器电路包括第二可变电压供电电路。
[0019]所述初级驱动器电路和所述次级驱动器电路可以各自包括开关网络和电感器，并且所述次级驱动器电路的所述电感器可以小于所述初级驱动器电路的所述电感器。
[0020]所述次级驱动器电路的所述电感器可以嵌入在实施所述电路的集成电路中。
[0021]所述第一可变电压供电电路可以包括用于存储电荷的第一储存电容器。
[0022]所述第一储存电容器可以由所述第一可变电压供电电路和所述第二可变电压供电电路共享。
[0023]所述第二可变电压供电电路可以包括用于存储电荷的第二储存电容器。
[0024]所述电路还可以包括辅助电容器，所述辅助电容器被配置为从所述初级驱动器电路或所述次级驱动器电路接收电荷以便调整所述辅助电容器两端的电压。
[0025]所述辅助电容器可以：
[0026]串联耦合在所述电容式换能器与接地之间；或者
[0027]串联耦合在所述次级驱动器电路的输出端与所述电容式换能器的第一端子之间；或者
[0028]与所述电容式换能器并联耦合在所述次级驱动器电路的输出端与接地之间；或者
[0029]与所述电容式换能器并联耦合在所述初级驱动器电路的输出端与接地之间。
[0030]所述电路可以包括：
[0031]第一辅助电容器，其与所述电容式换能器并联耦合在所述次级驱动器电路的输出端与接地之间；以及
[0032]第二辅助电容器，其与所述电容式换能器并联耦合在所述初级驱动器电路的输出端与接地之间。
[0033]所述电路可以包括：
[0034]第一辅助电容器，其与所述电容式换能器并联耦合在所述次级驱动器电路的输出端与接地之间；以及
[0035]第二辅助电容器，其串联耦合在所述次级驱动器电路的输出端与所述电容式换能器的第一端子之间。
[0036]所述初级驱动器电路可被配置为耦合到所述电容式换能器的端子，并且所述次级驱动器电路可被配置为耦合到所述电容式换能器的同一端子。
[0037]替代性地，所述初级驱动器电路可被配置为耦合到所述电容式换能器的第一端子，并且所述次级驱动器电路可被配置为耦合到所述电容式换能器的第二端子。
[0038]所述电路还可以包括换向电路，所述换向电路被配置为将所述电容式换能器的第一端子和第二端子中的一者选择性地耦合到所述初级驱动器电路和所述次级驱动器电路，并且将所述电容式换能器的所述第一端子和所述第二端子中的另一者耦合到参考电压供应。
[0039]所述换向电路可被配置为基于所述输入信号的极性将所述电容式换能器的第一端子和第二端子中的一者选择性地耦合到所述初级驱动器电路和所述次级驱动器电路，并且将所述电容式换能器的所述第一端子和所述第二端子中的另一者耦合到参考电压供应。
[0040]所述换向电路可被配置为将所述初级驱动器电路和所述次级驱动器电路中的一者选择性地耦合到所述电容式换能器的第一端子，并且将所述初级驱动器电路和所述次级驱动器电路中的另一者耦合到所述电容式换能器的第二端子。
[0041]所述换向电路可被配置为基于所述输入信号的极性将所述初级驱动器电路和所述次级驱动器电路中的一者选择性地耦合到所述电容式换能器的所述第一端子，并且将所述初级驱动器电路和所述次级驱动器电路中的另一者耦合到所述电容式换能器的所述第二端子。
[0042]所述电路还可以包括用于调节初级驱动器的操作的第一控制电路和用于调节所述次级驱动器电路的操作的第二控制电路。所述第二控制电路的宽度可大于所述第一控制电路的宽度。
[0043]所述次级驱动器电路可基于所述输入信号的参数选择性地可操作。
[0044]所述输入信号的所述参数可以包括所述输入信号的信号电平、包络和频率中的一者或多者。
[0045]所述初级驱动器电路可基于所述输入信号的信号电平或包络选择本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于基于输入信号驱动电容式换能器的电路，所述电路包括：初级驱动器电路，其被配置为接收所述输入信号并基于所述输入信号将初级驱动信号输出到所述电容式换能器；以及次级驱动器电路，其被配置为接收指示所述输入信号与所述初级驱动信号之间的误差的误差信号并且基于所述误差信号将次级驱动信号输出到所述电容式换能器，其中所述初级驱动器电路和所述次级驱动器电路两者均包括开关转换器电路。2.根据权利要求1所述的电路，其中所述初级驱动器电路包括可变电压供电电路，并且所述次级驱动器电路包括电荷泵电路。3.根据权利要求2所述的电路，其中所述可变电压供电电路包括开关网络、电感器和储存电容器。4.根据权利要求2或权利要求3所述的电路，其中所述电荷泵电路包括开关网络和飞跨电容器。5.根据权利要求4所述的电路，其中所述飞跨电容器是可变的。6.根据权利要求4或权利要求5所述的电路，其中所述电荷泵电路被配置为接收基于所述输入信号的参数而变化的电力供应。7.根据权利要求6所述的电路，其中所述可变电压供电电路被配置为向所述电荷泵电路提供所述电力供应。8.根据权利要求7所述的电路，其中所述可变电压供电电路包括检测器电路，所述检测器电路被配置为检测所述输入信号的电平、包络或其他参数并且基于检测到的电平、包络或其他参数控制提供给所述电荷泵电路的供电电压。9.根据权利要求3至8中任一项所述的电路，其中所述电荷泵电路包括一个或多个供应电容器，并且其中所述开关网络可操作为在所述储存电容器与所述一个或多个供应电容器之间转移电荷。10.根据前述权利要求中任一项所述的电路，其中所述初级驱动器电路包括第一可变电压供电电路，并且所述次级驱动器电路包括第二可变电压供电电路。11.根据权利要求10所述的电路，其中所述初级驱动器电路和所述次级驱动器电路各自包括开关网络和电感器，其中所述次级驱动器电路的所述电感器小于所述初级驱动器电路的所述电感器。12.根据权利要求11所述的电路，其中所述次级驱动器电路的所述电感器嵌入在实施所述电路的集成电路中。13.根据权利要求10至12中任一项所述的电路，其中所述第一可变电压供电电路包括用于存储电荷的第一储存电容器。14.根据权利要求13所述的电路，其中所述第一储存电容器由所述第一可变电压供电电路和所述第二可变电压供电电路共享。15.根据权利要求13或权利要求14所述的电路，其中所述第二可变电压供电电路包括用于存储电荷的第二储存电容器。16.根据前述权利要求中任一项所述的电路，其还包括辅助电容器，所述辅助电容器被配置为从所述初级驱动器电路或所述次级驱动器电路接收电荷以便调整所述辅助电容器两端的电压。
17.根据权利要求16所述的电路，其中所述辅助电容器：串联耦合在所述电容式换能器与接地之间；或者串联耦合在所述次级驱动器电路的输出端与所述电容式换能器的第一端子之间；或者与所述电容式换能器并联耦合在所述次级驱动器电路的输出端与接地之间；或者与所述电容式换能器并联耦合在所述初级驱动器电路的输出端与接地之间。18.根据权利要求16或权利要求17所述的电路，其中所述电路包括：第一辅助电容器，其与所述电容式换能器并联耦合在所述次级驱动器电路的输出端与接地之间；以及第二辅助电容器，其与所述电容式换能器并联耦合在所述初级驱动器电路的输出端与接地之间。19.根据权利要求16至19中任一项所述的电路，其中所述电路包括：第一辅助电容器，其与所述电容式换能器并联耦合在所述次级驱动器电路的输出端与接地...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：思睿逻辑国际半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：