【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于cmos集成电路，具体涉及一种基于静电力反馈的高动态电容型数字麦克风系统。
技术介绍
1、数字麦克风及其接口电路芯片是一种能将外界输入的模拟音频信号通过滤波、放大等处理并转换成数字信号的电子器件。数字麦克风接口电路将模拟信号转变为数字信号，不会受到来自外界其他信号源的干扰和影响，具有很强的抗干扰能力，且相对于模拟信号，数字信号更容易在计算机系统中进行高效率处理，因此其广泛应用语言通信、医疗诊断、环境监测等诸多领域。数字麦克风及其接口电路芯片通常由用于将声音信号转变为电信号的微机电系统(micro-electro-mechanical system，mems)、用于模拟信号处理的模拟前端(analog front end，afe)和用于将模拟信号转变为数字信号的模数转换器(analog-to-digital converter，adc)组成。
2、在音频信号被捕获并数字化过程中存在一些故有问题：
3、①量化误差：当模拟信号的变化小于adc的量化步长，就会产生量化误差。
4、②信号饱和：当输...
【技术保护点】
1.一种基于静电力反馈的高动态电容型数字麦克风系统，包括MEMS麦克风及其接口电路芯片，MEMS麦克风用于将外部输入的可变声压转化为音频模拟信号，其特征在于，所述接口电路芯片包括：
2.根据权利要求1所述的高动态电容型数字麦克风系统，其特征在于：所述MEMS麦克风的拾声电容由高度柔顺的薄膜、穿孔的刚性背板以及一个空腔组成，所述刚性背板上有密集穿孔，有助于声波传递至薄膜上，降低空气阻尼、减小噪声；所述薄膜上有通风孔，在薄膜震动时快速释放压力，更容易震动；所述空腔是通过刻蚀硅片上沉积的多个不同的附加层形成的，用以提高灵敏度；MEMS麦克风的灵敏度即表示麦克风的...
【技术特征摘要】
1.一种基于静电力反馈的高动态电容型数字麦克风系统，包括mems麦克风及其接口电路芯片，mems麦克风用于将外部输入的可变声压转化为音频模拟信号，其特征在于，所述接口电路芯片包括：
2.根据权利要求1所述的高动态电容型数字麦克风系统，其特征在于：所述mems麦克风的拾声电容由高度柔顺的薄膜、穿孔的刚性背板以及一个空腔组成，所述刚性背板上有密集穿孔，有助于声波传递至薄膜上，降低空气阻尼、减小噪声；所述薄膜上有通风孔，在薄膜震动时快速释放压力，更容易震动；所述空腔是通过刻蚀硅片上沉积的多个不同的附加层形成的，用以提高灵敏度；mems麦克风的灵敏度即表示麦克风的声-电转换效率，与提供给mems麦克风的偏置电压直接相关，偏置电压越高，麦克风灵敏度越高。
3.根据权利要求1所述的高动态电容型数字麦克风系统，其特征在于：所述电荷泵用以提供静电力反馈，其反馈深度通过幅度调整控制模块提供的电压控制码字进行调节；电荷泵包括升压电路、序列参考电压生成电路和逻辑控制电路，其中升压电路采用两级dickson电荷泵结构，序列参考电压生成电路通过电压控制码字来选择参考电压，该参考电压进入逻辑控制电路与反馈电压进行比较，比较结果用以控制升压电路工作与否，从而实现输出电压可调节的功能。
4.根据权利要求1所述的高动态电容型数字麦克风系统，其特征在于：所述模拟前端对音频模拟信号的放大程度通过幅度调整控制模块提供的增益控制码字进行调节，模拟前端有多个增益档位，通过在输入信号大小不同时调整增益，可拓展整体信号链的动态范围。
5.根据权利要求1所述的高动态电容型数字麦克风系统，其特征在于：所述模拟前端由信号共模偏置网络、放大电路、反馈网络三部分组成，信号共模偏置网络位于模拟前端的两个输入端，由两个伪电阻组成，伪电阻一端连接共模电压，另一端连接模拟前端的输入端，输入信号进入偏置网络会被伪电阻偏置以实现高通滤波，滤除人耳可接受的音频频率以下的信号；放大电路的主体为两个运算放大器，两个运算放大器的反相输入端通过电容器相连，两个运算放大器的同相输入端即对应为模拟前端的两个输入端；反馈网络由伪电阻、电容阵列及其控制开关构成，电容阵列及其控制开关以负反馈形式跨接在运算放大器两端，伪电阻连接反馈节点与运算放大器输出端，为反馈节点提供电压，增益由电容阵列中接入反馈环路的电容数量决定。
6.根据权利要求1所述的高动态电容型数字麦克风系统，其特征在于...
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