專利名稱：電子電路和電子器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
許多電路和器件使用麥克風(fēng)來(lái)感測(cè)例如講話、音樂(lè)等的聲音信息。這種器件的非限制性示例包括移動(dòng)電話、數(shù)字和基于磁帶的音頻錄音機(jī)等。一類常規(guī)的麥克風(fēng)利用電容性薄膜。當(dāng)通過(guò)適當(dāng)?shù)碾娐返姆绞蕉娦云脮r(shí)，根據(jù)入射的聲能，在電容性元件中出現(xiàn)隨時(shí)間變化的電荷。因此，電容性麥克風(fēng)提供了表示麥克風(fēng)所檢測(cè)到的聲能的電信號(hào)。當(dāng)電容性麥克風(fēng)遇到“大信號(hào)”事件或震動(dòng)(例如當(dāng)麥克風(fēng)受固體撞擊，遇到巨大聲音而產(chǎn)生)時(shí)，其會(huì)呈現(xiàn)出不期望的長(zhǎng)的恢復(fù)時(shí)間。這是由于這樣一個(gè)事實(shí):電容性麥克風(fēng)及其相關(guān)的偏置電路限定了略微長(zhǎng)的時(shí)間常數(shù)(也就是，O，某些在幾十秒的量級(jí)。當(dāng)電容性元件在被重新偏置到通常的工作信號(hào)等級(jí)時(shí)，相應(yīng)段的重要聲音信息(例如，講話)可能不能被麥克風(fēng)檢測(cè)。電容性麥克風(fēng)的由于遇到震動(dòng)事件而產(chǎn)生的緩慢恢復(fù)是不期望的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種電子電路，包含:偏置電路，被配置為在第一組工作狀態(tài)期間，在第一阻抗下將麥克風(fēng)電性耦接至偏置電壓源；所述偏置電路還被配置為在第二組工作狀態(tài)期間，在第二阻抗下將所述麥克風(fēng)電性耦接至所述偏置電壓源。優(yōu)選地，所述第一組工作狀態(tài)包括由所述麥克風(fēng)提供的在預(yù)定工作范圍中的電信號(hào)；所述第二組工作狀態(tài)包括由所述麥克風(fēng)提供的等級(jí)大于或小于所述工作范圍的電信號(hào)；并且所述第一阻抗值比所述第二阻抗值大一百萬(wàn)倍。優(yōu)選地，所述偏置電路包括窗口檢測(cè)器，所述窗口檢測(cè)器被配置以提供分別對(duì)應(yīng)于所述第一組工作狀態(tài)和所述第二組工作狀態(tài)的完全不同的第一檢測(cè)信號(hào)和第二檢測(cè)信號(hào)。優(yōu)選地，所述偏置電路包括定時(shí)器，所述定時(shí)器被配置以:響應(yīng)于所述第一檢測(cè)信號(hào)而提供第一控制信號(hào)；并且響應(yīng)于所述第二檢測(cè)信號(hào)而提供第二控制信號(hào)，所述第一控制信號(hào)完全不同于所述第二控制信號(hào)。優(yōu)選地，所述偏置電路包括金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管，所述MOS晶體管包括耦接至所述定時(shí)器的控制節(jié)點(diǎn)，所述MOS晶體管被配置為:響應(yīng)于所述第一控制信號(hào)而在所述第一阻抗下將所述麥克風(fēng)電性耦接至所述偏置電壓源；并且響應(yīng)于所述第二控制信號(hào)而在所述第二阻抗下將所述麥克風(fēng)電性耦接至所述偏置電壓源。優(yōu)選地，所述偏置電路包括:共模提取器，被配置以接收由所述麥克風(fēng)提供的電信號(hào)，所述共模提取器包括緩沖放大器；以及金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管，其包括耦接至所述定時(shí)器的控制節(jié)點(diǎn)，所述MOS晶體管被配置以:響應(yīng)于所述第一控制信號(hào)而在所述第一阻抗下將所述緩沖放大器電性耦接至所述偏置電壓源；并且響應(yīng)于所述第二控制信號(hào)而在所述第二阻抗下將所述緩沖放大器電性耦接至所述偏置電壓源。優(yōu)選地，所述偏置電路包括:第一電路排列，被配置為分別在所述第一阻抗下和所述第二阻抗下沿第一極化方向?qū)⑺鳆溈孙L(fēng)電性耦接至所述偏置電壓源；以及第二電路排列，被配置為分別在所述第一阻抗下和所述第二阻抗下沿與所述第一極化方向相反的第二極化方向?qū)⑺鳆溈孙L(fēng)電性耦接至所述偏置電壓源。優(yōu)選地，所述第一電路排列包括沿所述第一極化方向以串聯(lián)電路取向耦接的一個(gè)或多個(gè)二極管；并且所述第二電路排列包括沿所述第二極化方向以串聯(lián)電路取向耦接的一個(gè)或多個(gè)二極管。優(yōu)選地，所述第一電路排列包括沿所述第一極化方向以串聯(lián)電路取向耦接的一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管；并且所述第二電路排列包括沿所述第二極化方向以串聯(lián)電路取向耦接的一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管。優(yōu)選地，其中，所述電子電路的至少一部分被制作在65納米環(huán)境內(nèi)。本發(fā)明還提供了一種與麥克風(fēng)一起使用的電子電路，所述電子電路被配置以:響應(yīng)于所述麥克風(fēng)提供的在預(yù)定工作范圍內(nèi)的電信號(hào)而在第一阻抗下將所述麥克風(fēng)電性耦接至偏置電壓源；以及響應(yīng)于所述麥克風(fēng)提供的不在預(yù)定工作范圍內(nèi)的電信號(hào)而在第二阻抗下將所述麥克風(fēng)電性耦接至所述偏置電壓源。優(yōu)選地，所述電子電路包括窗口檢測(cè)器，所述窗口檢測(cè)器被配置以:響應(yīng)于所述麥克風(fēng)提供的在預(yù)定的工作范圍內(nèi)的電信號(hào)而提供第一檢測(cè)信號(hào)；并且響應(yīng)于所述麥克風(fēng)提供的不在預(yù)定的工作范圍內(nèi)的電信號(hào)而提供第二檢測(cè)信號(hào)。優(yōu)選地，所述電子電路包括耦接至所述窗口檢測(cè)器的定時(shí)器，所述定時(shí)器被配置以:響應(yīng)于所述第一檢測(cè)信號(hào)而提供第一控制信號(hào)；并且響應(yīng)于所述第二檢測(cè)信號(hào)而提供有限時(shí)長(zhǎng)的第二控制信號(hào)，所述第一控制信號(hào)與所述第二控制信號(hào)完全不同。優(yōu)選地，所述電子電路包括金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管，所述MOS晶體管被配置以:響應(yīng)于所述第一控制信號(hào)而在所述第一阻抗下將所述麥克風(fēng)電性耦接至所述偏置電壓源；并且響應(yīng)于所述第二控制信號(hào)而在所述第二阻抗下將所述麥克風(fēng)電性耦接至所述偏置電壓源。優(yōu)選地，所述電子電路包括緩沖放大器和金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管，所述MOS晶體管被配置以:響應(yīng)于所述第一控制信號(hào)而在所述第一阻抗下將所述緩沖放大器電性耦接至所述偏置電壓源；并且響應(yīng)于所述第二控制信號(hào)而在所述第二阻抗下將所述緩沖放大器電性耦接至所述偏置電壓源。優(yōu)選地，所述電子電路包括:第一電路排列，具有沿第一極化方向以串聯(lián)電路取向耦接的一個(gè)或多個(gè)二極管；以及第二電路排列，具有沿第二極化方向以串聯(lián)電路取向耦接的一個(gè)或多個(gè)二極管。 優(yōu)選地，所述電子電路包括:第一電路排列，具有沿所述第一極化方向以串聯(lián)電路取向耦接的一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管；以及第二電路排列，具有沿所述第二極化方向以串聯(lián)電路取向耦接的一個(gè)或多個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管。
優(yōu)選地，電子電路的至少一部分被制作在65納米環(huán)境內(nèi)。本發(fā)明還提供一種電子器件，包含:被配置以接收來(lái)自麥克風(fēng)的電信號(hào)的節(jié)點(diǎn)；制作在基底上的第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管和第四晶體管，所述第一晶體管、所述第二晶體管、所述第三晶體管和所述第四晶體管限定窗口檢測(cè)器的至少一部分，所述窗口檢測(cè)器被配置以:響應(yīng)于從所述麥克風(fēng)接收的在預(yù)定工作范圍之內(nèi)的電信號(hào)而提供第一檢測(cè)信號(hào)；并且響應(yīng)于從所述麥克風(fēng)接收的不在預(yù)定工作范圍之內(nèi)的電信號(hào)而提供第二檢測(cè)信號(hào)；至少部分地制作在基底上的定時(shí)器，所述定時(shí)器被配置以響應(yīng)于所述第一檢測(cè)信號(hào)而提供第一控制信號(hào)，所述定時(shí)器還被配置以響應(yīng)于所述第二檢測(cè)信號(hào)而提供第二控制信號(hào)；以及制作在基底上的第五晶體管，所述第五晶體管被配置以分別響應(yīng)于所述第一控制信號(hào)和所述第二控制信號(hào)而在第一阻抗下和第二阻抗下將所述偏置電壓源電性耦接至所述節(jié)點(diǎn)。優(yōu)選地，還包括至少部分地制作在基底上的共模提取器，所述共模提取器包括緩沖放大器和第六晶體管，所述第六晶體管被配置為分別響應(yīng)于所述第一控制信號(hào)和所述第二控制信號(hào)而在所述第一阻抗下和所述第二阻抗下將所述緩沖放大器與所述偏置電壓源電性耦接。優(yōu)選地，所述第一晶體管包括被配置為電性耦接至第一參考電壓源的控制節(jié)點(diǎn)；所述第二晶體管包括被配置為電性耦接至第二參考電壓源的控制節(jié)點(diǎn)；并且所述第一參考電壓和所述第二參考電壓分別對(duì)應(yīng)于各自的工作范圍限制值。優(yōu)選地，所述定時(shí)器還被配置為電性耦接至?xí)r鐘信號(hào)源。優(yōu)選地，所述電子器件的至少一部分被制作在65納米環(huán)境內(nèi)。本發(fā)明還提供一種電子裝置，包括:被配置以接收來(lái)自麥克風(fēng)的電信號(hào)的節(jié)點(diǎn)；制作在基底上的電路排列，所述電路排列被配置為響應(yīng)于來(lái)自所述麥克風(fēng)的在預(yù)定工作范圍內(nèi)的電信號(hào)而沿極化方向在第一阻抗下將所述節(jié)點(diǎn)電性耦接至偏置電壓源，所述電路排列還被配置為響應(yīng)于來(lái)自所述麥克風(fēng)的不在預(yù)定工作范圍內(nèi)的電信號(hào)而沿所述極化方向在第二阻抗下將所述節(jié)點(diǎn)電性耦接至所述偏置電壓源。優(yōu)選地，所述電路排列包括沿第一極化方向排列的至少一個(gè)二極管或晶體管。


參考附圖來(lái)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在附圖中，參考標(biāo)號(hào)最左端的數(shù)字代表該參考標(biāo)號(hào)首次在其中出現(xiàn)的附圖。在說(shuō)明書(shū)和附圖的不同實(shí)例中所使用的相同參考標(biāo)號(hào)可以表示類似或同一項(xiàng)目。圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的偏置電路的示意圖。圖2是根據(jù)本教導(dǎo)的包括功能方面的偏置電路示意圖。圖3是描述根據(jù)本教導(dǎo)的偏置電路的示意圖。圖4是描述根據(jù)本教導(dǎo)的另一個(gè)偏置電路的示意圖。圖5是描述根據(jù)本教導(dǎo)的偏置電路部分的示意圖。圖6是描述根據(jù)本教導(dǎo)的操作的流程圖。
具體實(shí)施方式
本文所公開(kāi)的是用于電容性麥克風(fēng)的偏置電路。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在常規(guī)的聲音檢測(cè)操作期間的非常高的阻抗下，偏置電路將偏置電壓施加到麥克風(fēng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。由麥克風(fēng)所存儲(chǔ)的通常由震動(dòng)事件引起的異常高或低的電荷由偏置電路檢測(cè)。作為響應(yīng)，在麥克風(fēng)和偏置電壓源之間建立了低阻抗電性耦接。一旦麥克風(fēng)回到正常操作等級(jí)，耦接至偏置電壓源的高阻抗將被存儲(chǔ)。能夠至少部分地在共同基底上制作本文所提供的電路結(jié)構(gòu)，以使得可以限定各自的集成電路器件。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，本文中出現(xiàn)的驅(qū)動(dòng)電路的至少一部分能夠被制作在65納米(或更小)的環(huán)境中。本文所說(shuō)明的技術(shù)可以多種方式實(shí)施。下面將參考所包含的圖和后序的討論來(lái)提供一個(gè)說(shuō)明性的背景。說(shuō)明性的環(huán)境圖1示出了根據(jù)已知技術(shù)的說(shuō)明性電路100。該電路100描述了已知的電容性麥克風(fēng)偏置和信號(hào)緩沖電路。該電路100包括電容性麥克風(fēng)等效電路(Ceq) 102。Ceq 102包括電容性元件104和信號(hào)發(fā)生器106。電容性元件104表示了電容性類型的麥克風(fēng)的電容(即，電荷存儲(chǔ))特性。進(jìn)而，信號(hào)發(fā)生器106表示電容性麥克風(fēng)響應(yīng)于入射聲音能量所提供的隨時(shí)間變化的電信號(hào)。電工程領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員能夠理解，Ceq 102提供了包括相應(yīng)的電容性麥克風(fēng)的重要方面的簡(jiǎn)化模型。Ceq 102在節(jié)點(diǎn)108耦接至接地電勢(shì)，并在節(jié)點(diǎn)110提供相應(yīng)于檢測(cè)到的聲音能量的電信號(hào)。在替換方式中(未不出)中，Ceq 102也能夠在節(jié)點(diǎn)108耦接至除接地之外的電勢(shì)。此外，同樣可以使用偏置電阻器112的各個(gè)值。電路100還包括電阻元件(B卩，電阻器)112。電阻器112典型地具有相對(duì)高的歐姆值，例如兩兆歐姆(即，2X IO6歐姆)電阻。同樣能夠使用電阻器112的其他合適值。為了保持電路100的信噪比(SNR)在可接受的偏差內(nèi)，電阻器112通常必須具有高歐姆值。電阻器112在節(jié)點(diǎn)110將Ceq 102電性耦接至節(jié)點(diǎn)114處的偏置電壓源(V-BIAS)。在一個(gè)說(shuō)明性且非限制性的實(shí)施例中，V-BIAS的值是2伏DC(直流)。Ceq 102和電阻器112配合以在節(jié)點(diǎn)110處提供等于V-BIAS的靜態(tài)工作電壓，在該節(jié)點(diǎn)上還疊加了表示所檢測(cè)到的聲音的電信號(hào)。電路100同樣包括緩沖放大器(緩沖器)116。如圖1所描述的，緩沖放大器116是單位增益(也就是單增益)放大器。同樣可以使用其他具有相應(yīng)的不同增益因子的緩沖器116。緩沖器116呈現(xiàn)出相對(duì)高的輸入阻抗(例如，典型的若干兆歐姆)和通常較低的輸出阻抗。連接緩沖器116以接收節(jié)點(diǎn)110處的電信號(hào)，并在節(jié)點(diǎn)118處提供相應(yīng)的輸出信號(hào)。在典型的操作期間，Ceq 102所表示的麥克風(fēng)遇到例如講話，音樂(lè)等的入射聲能。該聲能導(dǎo)致由電容器104表示的麥克風(fēng)電容性薄膜上的壓力變化。這些壓力變化引起電容性薄膜伸縮，引起電容值(即，在皮法量級(jí)等)隨時(shí)間變化而改變，并且，進(jìn)而，存儲(chǔ)在Ceq102中的電荷也隨時(shí)間變化而改變。所存儲(chǔ)電荷的這些變化表示為節(jié)點(diǎn)110處的電信號(hào)。典型的，節(jié)點(diǎn)110處的電信號(hào)通常在以V-BIAS電勢(shì)為中心的某正常工作范圍內(nèi)(但這不是必然的)變化。當(dāng)Ceq 102遇到撞擊事件，例如，將麥克風(fēng)掉落在桌子表面上時(shí)，異常的電荷(即，電壓)值被存儲(chǔ)在電容器104中。這些異常高(或低)的電荷具有基本上大于偏置電勢(shì)V-BIAS的絕對(duì)電壓值。最終結(jié)果是，Ceq 102無(wú)法在節(jié)點(diǎn)110處提供可用的電信號(hào)信息，直到由于震動(dòng)事件而產(chǎn)生的過(guò)量電荷被有效除去，將節(jié)點(diǎn)110處的工作信號(hào)等級(jí)恢復(fù)到大約為V-BIAS的電勢(shì)。Ceq 102和電阻器112限定出表示相應(yīng)時(shí)間常數(shù)的RC(電阻-電容性)網(wǎng)絡(luò)。此時(shí)間常數(shù)的具體值主要受電阻器112的高歐姆值的影響。此外，時(shí)間常數(shù)越大(通常測(cè)量值為幾十秒)，RC網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)到靜態(tài)工作狀態(tài)時(shí)的延時(shí)就越大。第一說(shuō)明性實(shí)施例圖2示出了根據(jù)本教導(dǎo)的一個(gè)實(shí)施例的說(shuō)明性電路200。電路200包括基本類似于上面所定義和說(shuō)明的元件102，110，112，114，116和118。電路200還包括窗口檢測(cè)器202。窗口檢測(cè)器202被配置以監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)118處的來(lái)自緩沖放大器116的輸出信號(hào)。窗口檢測(cè)器202還被配置以響應(yīng)于節(jié)點(diǎn)118處的電信號(hào)提供第一檢測(cè)信號(hào)，這些電信號(hào)在某預(yù)定的“正?！惫ぷ鞣秶鷥?nèi)。為了非限定性示例的目的，工作范圍被限定為:(V-BIAS±0.5)伏。因此，假定V-BIAS是2.0伏，則可以限定出1.5到
2.5伏的說(shuō)明性工作范圍。同樣能夠限定和使用與電路200的其他實(shí)施例對(duì)應(yīng)的其他工作范圍。窗口檢測(cè)器202還被配置以響應(yīng)于在預(yù)定工作范圍之上或之下的超量電信號(hào)而提供第二檢測(cè)信號(hào)。在上面剛才闡述過(guò)的非限定性示例中，這種在工作范圍之外的信號(hào)可以是低于1.5伏或高于2.5伏的任何信號(hào)。電路200還包括定時(shí)器204。定時(shí)器204被配置以接收來(lái)自窗口檢測(cè)器202的檢測(cè)信號(hào)(定義為第一和第二級(jí)或值)。定時(shí)器204被配置以響應(yīng)于第一類檢測(cè)信號(hào)而提供第一控制信號(hào)輸出。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，第一控制信號(hào)是大約為地電勢(shì)的輸出等級(jí)。只要節(jié)點(diǎn)118處的電信號(hào)保持在限定的工作范圍內(nèi)，定時(shí)器204就提供作為連續(xù)信號(hào)的第一控制信號(hào)輸出。響應(yīng)于第二類檢測(cè)信號(hào)，定時(shí)器204被配置以提供電勢(shì)與第一控制信號(hào)的電勢(shì)完全不同的第二控制信號(hào)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，第二控制信號(hào)在例如2.0伏DC的等級(jí)。此外，第二控制信號(hào)在有限的持續(xù)時(shí)間內(nèi)提供，之后定時(shí)器204恢復(fù)為提供第一控制信號(hào)類型。第二控制信號(hào)的周期可以是任何合適的時(shí)間值。在一個(gè)非限定性執(zhí)行例中，定時(shí)器204被配置以提供第二控制信號(hào)大約5毫秒。同樣可以使用其他時(shí)間周期。電路200包括開(kāi)關(guān)206。開(kāi)關(guān)206與電阻器112并聯(lián)，并且因此在閉合狀態(tài)下能夠在節(jié)點(diǎn)Iio和114之間提供直接的電性耦接。開(kāi)關(guān)206還被配置以由定時(shí)器204的控制信號(hào)所控制。開(kāi)關(guān)206被配置為響應(yīng)于來(lái)自定時(shí)器204的第一控制信號(hào)而呈斷開(kāi)狀態(tài)。此夕卜，開(kāi)關(guān)206被配置為響應(yīng)于來(lái)自定時(shí)器204的第二控制信號(hào)而呈閉合狀態(tài)。在典型的、說(shuō)明性的工作期間，Ceq 102檢測(cè)講話或其他聲音，并在節(jié)點(diǎn)110處提供在關(guān)于V-BIAS的常規(guī)預(yù)定工作范圍內(nèi)的電信號(hào)。緩沖器116在節(jié)點(diǎn)118處提供(基本上)這些信號(hào)的電性復(fù)制。在此常規(guī)操作中，窗口檢測(cè)器202提供由定時(shí)器204接收的第一檢測(cè)信號(hào)。定時(shí)器204提供用于將開(kāi)關(guān)206保持在斷開(kāi)狀態(tài)的第一控制信號(hào)。結(jié)果，Ceq102 ( BP,由其代表的麥克風(fēng))通過(guò)電阻器112耦接至節(jié)點(diǎn)114的V-BIAS電勢(shì)?，F(xiàn)在，假定Ceq 102(即，麥克風(fēng))遇到“大信號(hào)”或震動(dòng)事件。為了示例，假定Ceq102(S卩，麥克風(fēng))受到使用者的手的沖撞。結(jié)果，超過(guò)預(yù)定工作范圍的電信號(hào)突然出現(xiàn)在節(jié)點(diǎn)110處并被緩沖后送至節(jié)點(diǎn)118。假設(shè)Ceq 102的電容性薄膜充滿(或幾乎充滿)顯著大于靜態(tài)工作狀態(tài)時(shí)的電荷。響應(yīng)于該超出工作范圍的情況，窗口檢測(cè)器202提供第二檢測(cè)信號(hào)，該信號(hào)由定時(shí)器204接收。定時(shí)器204提供有限時(shí)長(zhǎng)的第二控制信號(hào)，該信號(hào)迫使開(kāi)關(guān)206進(jìn)入閉合狀態(tài)?，F(xiàn)在，Ceq 102(即，由其表示的麥克風(fēng))通過(guò)非常低阻抗(幾乎為零)的阻抗電路徑而直接耦接至節(jié)點(diǎn)114處的V-BIAS電勢(shì)。這樣，存儲(chǔ)在Ceq 102中的電荷以一定時(shí)間恢復(fù)到V-BIAS等級(jí)，該(恢復(fù))時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于通過(guò)電阻器112來(lái)消除多余電荷的時(shí)間。事實(shí)上，避免了 Ceq 102/電阻器112網(wǎng)絡(luò)的RC時(shí)間常數(shù)，以利于在電路200中恢復(fù)常規(guī)的偏置狀態(tài)。通過(guò)說(shuō)明性的電路200描述了本教導(dǎo)的功能性原理。在下文中考慮具體且非限制性的執(zhí)行例。第二說(shuō)明性實(shí)施例圖3是描述根據(jù)本教導(dǎo)的偏置電路(電路)300的示意圖。該電路300包括基本上類似于如上所限定和配置的Ceq 102，節(jié)點(diǎn)108和114，以及緩沖放大器116。緩沖器116被配置以在節(jié)點(diǎn)118提供輸出。電路300包括晶體管302。就像所描述的，晶體管302被定義為N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(NMOS)。也可以使用其他合適類型的晶體管。例如，在可替換的實(shí)施例(未示出)中，晶體管302可以被限定為P溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(PM0S)。在另一個(gè)實(shí)施例(未示出)中，晶體管302可由PMOS和NMOS晶體管類型的結(jié)合而替代。不管怎樣，晶體管302被配置為根據(jù)連接至晶體管302的控制信號(hào)而將節(jié)點(diǎn)114處的V-BIAS電勢(shì)源耦接至節(jié)點(diǎn)HO。下文中將提供該控制信號(hào)的進(jìn)一步詳細(xì)描述。在通常的工作狀態(tài)下，該晶體管302提供非常高歐姆的通路，用類似于電路100的電阻器112性能的方式將V-BIAS 耦接至 Ceq 102。電路300包括第二晶體管304。如同所描述的，晶體管304被限定為NMOS晶體管。同樣可以使用其他合適類型的晶體管。電路300還包括第二緩沖器306。緩沖器306是單位增益緩沖器；但是，同樣能夠使用其他適當(dāng)增益系數(shù)的緩沖器。緩沖器306通過(guò)節(jié)點(diǎn)308耦接至V-BIAS電勢(shì)源。緩沖器306在節(jié)點(diǎn)310處提供輸出。電路300包括一對(duì)電阻器312和314。電阻器312和314分別將節(jié)點(diǎn)118和310處的輸出耦接至節(jié)點(diǎn)316。這樣，實(shí)現(xiàn)了共模提取器318 (common-mode extractor)并在節(jié)點(diǎn)316處提供被限定為V-感測(cè)(V-SENSE)的信號(hào)。電路300同樣包括限定了窗口檢測(cè)器320的電路。窗口檢測(cè)器320包括4個(gè)內(nèi)含的晶體管322-328。如同所描述的，晶體管322-328中的每一個(gè)均被定義為P溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(PMOS)。同樣可以使用其他合適類型的晶體管。晶體管322和324各自的源極連接至電流源330，而晶體管326和328各自的源極連接至電流源332。晶體管322和326各自的漏極通過(guò)電阻器336耦接至節(jié)點(diǎn)334的接地(GND)電勢(shì)源。進(jìn)而，晶體管324和328各自的漏極通過(guò)電阻器340耦接至節(jié)點(diǎn)338的接地(GND)電勢(shì)源。晶體管324與晶體管328以及與電阻器340連接的共同連接點(diǎn)限定窗口檢測(cè)器輸出節(jié)點(diǎn)342。電流源330和332通過(guò)各自的節(jié)點(diǎn)344和346連接至正(VDD)電勢(shì)源。晶體管322具有連接至節(jié)點(diǎn)348處的參考電壓源VREF-N的控制節(jié)點(diǎn)(8卩，柵極)。晶體管328具有連接至節(jié)點(diǎn)350處的參考電壓源VREF-P的控制節(jié)點(diǎn)(即，柵極)?？梢苑謩e選擇VREF-P和VREF-N的具體電壓值，以限定窗口檢測(cè)器320的常規(guī)工作范圍的上界和下界。就是說(shuō)，VREF-P和VREF-N分別限定了對(duì)于Ceq 102是正常的上電信號(hào)限制值和下電信號(hào)限制值。晶體管324和326各自具有耦接至節(jié)點(diǎn)316處提供的V-感測(cè)信號(hào)的控制節(jié)點(diǎn)(即，柵極)。因此，晶體管324和326各自的導(dǎo)通狀態(tài)至少部分由V-感測(cè)信號(hào)的值所控制。在一個(gè)非限制性的說(shuō)明中，VREF-P等于2.5伏DC，而VREF-N等于1.5伏DC，因此限定工作范圍為I伏寬，并以2.0伏DC(S卩，V-BIAS)為中心。同樣可以使用其他的VREF-P和VREF-N值。此外，在本教導(dǎo)下，關(guān)于V-BIAS對(duì)稱并不是必需的條件，并且同樣可以使用非對(duì)稱(關(guān)于V-BIAS)的范圍限制。任何情況下，窗口檢測(cè)器響應(yīng)于在VREF-P和VREF-N所限定的工作范圍之內(nèi)的V-感測(cè)信號(hào)(相當(dāng)于所檢測(cè)的聲音)而在節(jié)點(diǎn)342處提供第一檢測(cè)信號(hào)。窗口檢測(cè)器還響應(yīng)于在VREF-P和VREF-N所定義的工作范圍之上或之下的V-感測(cè)信號(hào)(相當(dāng)于所檢測(cè)的聲音)而在節(jié)點(diǎn)342處提供第二檢測(cè)信號(hào)。在節(jié)點(diǎn)342處提供的第一和第二檢測(cè)信號(hào)是完全不同的且非同步的。換句話說(shuō)，在任意給定時(shí)間只有第一和第二檢測(cè)信號(hào)之一或另一會(huì)出現(xiàn)在節(jié)點(diǎn)342上。電路300還包括定時(shí)器352。定時(shí)器352耦接至節(jié)點(diǎn)342，以當(dāng)窗口檢測(cè)器320提供第一和第二檢測(cè)信號(hào)時(shí)接收第一和第二檢測(cè)信號(hào)。定時(shí)器352還耦接至節(jié)點(diǎn)354處的時(shí)鐘信號(hào)源。定時(shí)器352被配置為在本質(zhì)上用作可重置時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器在節(jié)點(diǎn)356處提供定義為V-控制的控制信號(hào)。定時(shí)器352響應(yīng)于節(jié)點(diǎn)342處的第一檢測(cè)信號(hào)提供第一控制信號(hào)。第一控制信號(hào)被限定為在電路300的常規(guī)聲音感測(cè)工作期間保持晶體管302和304分別在非常高阻抗的狀態(tài)下。該定時(shí)器還被配置以響應(yīng)于節(jié)點(diǎn)342處的第二檢測(cè)信號(hào)而提供有限時(shí)長(zhǎng)的第二控制信號(hào)。第二控制信號(hào)響應(yīng)于震動(dòng)事件而將晶體管302和304偏置到各自的低阻抗?fàn)顟B(tài)。第二控制信號(hào)引起V-BIAS電勢(shì)耦接至Ceq 102 (即，麥克風(fēng))，使得電路300在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到正常靜態(tài)工作狀態(tài)。圖3包括信號(hào)圖SI，其描述了信號(hào)V-感測(cè)，V-控制，VREF-N，V-BIAS和VREF-P之間的關(guān)系。如同所描述的，常規(guī)的工作范圍358被限定為圍繞V-BIAS值，而超出工作范圍的狀態(tài)被限定為在范圍358之上和之下。下表I提供了根據(jù)電路300的一個(gè)實(shí)施例的說(shuō)明性、非限制性的工作電壓和信號(hào)值。同樣可以使用具有相應(yīng)地變化的工作值的其他實(shí)施例。表I說(shuō)明性的值
權(quán)利要求
1.一種與麥克風(fēng)一起使用的電子電路，所述電子電路被配置以: 響應(yīng)于所述麥克風(fēng)提供的在預(yù)定工作范圍內(nèi)的電信號(hào)而在第一阻抗下將所述麥克風(fēng)電性耦接至偏置電壓源；以及 響應(yīng)于所述麥克風(fēng)提供的不在預(yù)定工作范圍內(nèi)的電信號(hào)而在第二阻抗下將所述麥克風(fēng)電性耦接至所述偏置電壓源； 所述電子電路包括: 第一電路排列，具有沿第一極化方向以串聯(lián)電路取向耦接的一個(gè)或多個(gè)電子元件；以及 第二電路排列，具有沿第二極化方向以串聯(lián)電路取向耦接的一個(gè)或多個(gè)電子元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路，其中， 所述沿第一極化方向以串聯(lián)電路取向耦接的一個(gè)或多個(gè)電子元件分別是二極管；以及 所述沿第二極化方向以串聯(lián)電路取向耦接的一個(gè)或多個(gè)電子元件分別是二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子電路，其中， 所述沿第一極化方向以串聯(lián)電路取向耦接的一個(gè)或多個(gè)電子元件分別是金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管；以及 所述沿第二極化方向以串聯(lián)電路取向耦接的一個(gè)或多個(gè)電子元件分別是金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的電子電路，其中，電子電路的至少一部分被制作在65納米環(huán)境內(nèi)。
5.一種電子裝置，包括: 被配置以接收來(lái)自麥克風(fēng)的電信號(hào)的節(jié)點(diǎn)； 制作在基底上的電路排列，所述電路排列被配置為響應(yīng)于來(lái)自所述麥克風(fēng)的在預(yù)定工作范圍內(nèi)的電信號(hào)而沿極化方向在第一阻抗下將所述節(jié)點(diǎn)電性耦接至偏置電壓源，所述電路排列還被配置為響應(yīng)于來(lái)自所述麥克風(fēng)的不在預(yù)定工作范圍內(nèi)的電信號(hào)而沿所述極化方向在第二阻抗下將所述節(jié)點(diǎn)電性耦接至所述偏置電壓源； 所述電子電路包括: 第一電路排列，具有沿第一極化方向以串聯(lián)電路取向耦接的一個(gè)或多個(gè)電子元件；以及 第二電路排列，具有沿第二極化方向以串聯(lián)電路取向耦接的一個(gè)或多個(gè)電子元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子裝置，其中，所述沿第一極化方向以串聯(lián)電路取向耦接的一個(gè)或多個(gè)電子元件分別是二極管；所述沿第二極化方向以串聯(lián)電路取向耦接的一個(gè)或多個(gè)電子元件分別是二極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子裝置，其中，所述沿第一極化方向以串聯(lián)電路取向耦接的一個(gè)或多個(gè)電子元件分別是金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管；所述沿第二極化方向以串聯(lián)電路取向耦接的一個(gè)或多個(gè)電子元件分別是金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任一項(xiàng)所述的電子裝置，其中，電子電路的至少一部分被制作在65納米環(huán)境內(nèi)。
全文摘要
一種電子電路和電子器件。本發(fā)明提供了一種響應(yīng)于例如掉落或撞擊等震動(dòng)事件而在低阻抗下耦接至偏置電壓的方式，以驅(qū)散麥克風(fēng)內(nèi)的異常電荷等級(jí)。此后，恢復(fù)為在高阻抗下耦接至該偏置電壓。
文檔編號(hào)H04R1/04GK103200475SQ20131007525
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2008年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月14日
發(fā)明者喬斯·路易斯·塞巴洛, 邁克爾·克羅普菲奇 申請(qǐng)人:英飛凌科技股份有限公司