CN102224694A - 偏置装置和设备 - Google Patents

偏置装置和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN102224694A
CN102224694A CN2009801468938A CN200980146893A CN102224694A CN 102224694 A CN102224694 A CN 102224694A CN 2009801468938 A CN2009801468938 A CN 2009801468938A CN 200980146893 A CN200980146893 A CN 200980146893A CN 102224694 A CN102224694 A CN 102224694A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bias
input unit
voltage
electronic equipment
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2009801468938A
Other languages
English (en)
Inventor
彼得·克尔纳
卡伊·乌伦
马格努斯·比尔切
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Mobile Communications AB
Original Assignee
Sony Ericsson Mobile Communications AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Ericsson Mobile Communications AB filed Critical Sony Ericsson Mobile Communications AB
Publication of CN102224694A publication Critical patent/CN102224694A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B15/00—Suppression or limitation of noise or interference
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B15/00—Suppression or limitation of noise or interference
    • H04B15/005—Reducing noise, e.g. humm, from the supply
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B15/00—Suppression or limitation of noise or interference
    • H04B15/02—Reducing interference from electric apparatus by means located at or near the interfering apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B2215/00—Reducing interference at the transmission system level
    • H04B2215/061—Reduction of burst noise, e.g. in TDMA systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/60—Substation equipment, e.g. for use by subscribers including speech amplifiers
    • H04M1/6033—Substation equipment, e.g. for use by subscribers including speech amplifiers for providing handsfree use or a loudspeaker mode in telephone sets
    • H04M1/6041—Portable telephones adapted for handsfree use
    • H04M1/6058—Portable telephones adapted for handsfree use involving the use of a headset accessory device connected to the portable telephone
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/10—Details of earpieces, attachments therefor, earphones or monophonic headphones covered by H04R1/10 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/107—Monophonic and stereophonic headphones with microphone for two-way hands free communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2499/00—Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
    • H04R2499/10—General applications
    • H04R2499/11—Transducers incorporated or for use in hand-held devices, e.g. mobile phones, PDA's, camera's
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/007—Protection circuits for transducers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于具有输入装置的电子设备的偏置装置。所述偏置装置包括：偏置电压发生器，其被设置为提供偏置电压；偏置电阻器，其连接在偏置电压发生器与输入装置之间；以及输入装置的参考电压点，其中，将输入装置的参考电压点的电压提供至偏置电压发生器，以相对于输入装置的参考电压点的电压来控制偏置电压。本发明还公开了一种电子设备。

Description

偏置装置和设备
技术领域
本发明涉及一种用于具有输入装置的电子设备的偏置装置，以及这种设备。
背景技术
例如麦克风或其它装置的输入装置提供了对引入的噪声敏感的模拟信号，通过导线进行连接，并依赖于所施加的偏置电压，它们会面临由于形成回路(例如，通过多个接地点)导致的电磁兼容问题。在麦克风的情况下，到装置的其它部分的高电流会引起电压波动，可以在麦克风信号中以例如低频噪声的形式发现电压波动，通常被称为“大黄蜂”声音。在对输入装置和输出装置使用公共参考的导线连接中会出现的其它问题可能是回波效应。通常必须通过很好地平衡导线和组件的放置的设计以及用于减弱已知噪声的电路和信号处理来解决这些问题。WO 02/056511公开了一种解决这种噪声的方法，其产生干扰期望信号的周期性干扰的副本，以便从受影响的信号中减出周期性干扰的估计值。在干扰分量的期望频率周围对信号进行带通滤波，并且之后可以确定其基频。产生基频的谐波以利用确定的权重和傅里叶级数理论在频域重构出干扰分量的估计值。减去干扰分量估计值以形成接收信号来确定期望的分量估计值。在反馈回路中可以任意地调整权重。
然而，也希望避免发生这些干扰效应，或者至少减轻它们的发生。
发明内容
本发明是基于这样的理解，即，至少某些效应的发生是由于输入装置的偏置的波动，即感应于所提供的偏置电压，但也感应于参考电压，例如地电位或电源的正电平和负电平之间的中间参考电压。本发明也是基于这样的理解，即，几个电压参考点的提供会形成传导回路，其将收集电磁能，对噪声的引入起作用。发明者已发现，通过提供浮动的偏置装置，即，不依赖接地点的电压的偏置装置，其可以提供这种传导回路，或者可以经历相对于输入装置的接地点的电压波动，可以减轻不希望的影响。
本发明的第一方面提供了一种用于具有输入装置的电子设备的偏置装置，该偏置装置包括：偏置电压发生器，其被设置为提供偏置电压；偏置电阻器，其连接在偏置电压发生器与输入装置之间；以及输入装置的参考电压点，其中，将输入装置的参考电压点的电压提供至偏置电压发生器，以相对于输入装置的参考电压点的电压来控制所述偏置电压。
参考电压可以是接地电压。
偏置电压发生器可以包括：放大器，其输出端连接至偏置电阻器，其正输入端连接至输入装置的参考电压点；反馈电阻器，其连接在放大器的输出端与放大器的负输入端之间；以及电流发生器，其连接至放大器的负输入端，并且被设置为向负电源电压驱动电流。
该装置可以包括信号输出端，其中，偏置电阻器和输入装置串联连接在偏置电压发生器输出端与参考电压之间，并且该信号输出端被连接成，使得偏置电阻器上的交变电压作为输出信号被提供。
输入装置可以包括：场效应晶体管，其漏极和源极连接至模拟输入装置的端子；以及连接在场效应晶体管的栅极与源极之间的电容性传感器。电容性传感器可以是电容麦克风、微机电系统传感器和液态电容性倾斜计中的任何一种。
该装置还可以包括连接在偏置电阻器与输入装置之间的晶体管，该晶体管的集电极连接至偏置电阻器，该晶体管的发射极连接至输入装置，而基极连接至用于提供偏置点的电压，从而提供与偏置电阻器的连接处的输出信号的信号摇摆。
信号输出端可以包括到偏置电阻器的各个端子的连接，并且这些连接中的至少一个包括用于对输出信号进行交流耦合的电容器。
本发明的第二方面提供了一种具有输入装置和偏置装置的电子设备，其中，偏置装置包括：偏置电压发生器，其被设置为提供偏置电压；偏置电阻器，其连接在偏置电压发生器与输入装置之间；以及输入装置的参考电压点，其中，将输入装置的参考电压点的电压提供至偏置电压发生器，以相对于输入装置的参考电压点的电压来控制所述偏置电压。
参考电压可以是接地电压。
偏置电压发生器可以包括：放大器，其输出端连接至偏置电阻器，其正输入端连接至输入装置的参考电压点；反馈电阻器，其连接在放大器的输出端与放大器的负输入端之间；以及电流发生器，其连接至放大器的负输入端，并且被设置为向负电源电压驱动电流。
该装置可以包括信号输出端，其中，偏置电阻器和输入装置串联连接在偏置电压发生器输出端与参考电压之间，并且该信号输出端被连接成，使得偏置电阻器上的交变电压作为输出信号被提供。
输入装置可以包括：场效应晶体管，其漏极和源极连接至模拟输入装置的端子；以及连接在场效应晶体管的栅极与源极之间的电容性传感器。电容性传感器可以是电容麦克风、微机电系统传感器和液态电容性倾斜计中的任何一种。
该装置还可以包括连接在偏置电阻器与输入装置之间的晶体管，该晶体管的集电极连接至偏置电阻器，该晶体管的发射极连接至输入装置，而基极连接至用于提供偏置点的电压，从而提供与偏置电阻器连接处的输出信号的信号摇摆。
信号输出端可以包括到偏置电阻器的各个端子的连接，并且这些连接中的至少一个包括用于对输出信号进行交流耦合的电容器。
该设备的输入装置可以包括麦克风。
该设备可以包括到输入装置的导线连接，该导线连接包括天线，其中，该天线连接至该设备的无线接收器，并通过扼流线圈与设备的音频输入电路分离开。该设备还可以包括输出装置，其中，参考电压点用作也针对输出装置的参考电压。该设备的输出装置可以包括至少一个扬声器。到输入装置的导线连接可以包括连接器，其用于将输入装置从设备卸下。
附图说明
图1是示意性地例示现有技术偏置装置的图。
图2是示意性地例示根据实施方式的偏置装置的图。
图3是示意性地例示根据实施方式的偏置装置的图。
图4是示意性地例示根据实施方式的电子设备的一部分的图。
图5例示了根据实施方式的偏置电压发生器。
图6至图11示意性地例示了被设置为提供恒定电流的适当电流发生器的示例。
图12示意性地例示了适合于产生恒定电压的电压发生器。
图13示意性地例示了由另一电流发生器来对电流发生器的分压器馈电，以向例如晶体管的基极提供确定的电压，从而使晶体管提供恒定电流I。
图14是示意性地例示输入装置的示例的图。
图15是示意性地例示根据实施方式的电路结构的图。
图16例示了根据实施方式的电子设备。
具体实施方式
为了偏置，可以将偏置电阻连接至电源电压并连接至模拟输入装置。传统上将模拟输入装置连接至参考电压(例如，地电位)，使得偏置电阻和模拟输入装置串联连接连接在电源电压与参考电压之间。通常由信号输出端连接模拟输入装置上的信号，以提供输出信号。优选地，信号输出端包括用于对输出信号进行交流耦合的电容器。
图1是示意性地例示现有技术偏置装置100的图。偏置装置100例如适用于具有通过导线103、104连接至电子设备101的信号处理电路105的输入装置102的电子设备101。偏置装置100包括被设置为提供偏置电压Vbias的偏置电压发生器106。参考电压Vref可以是地电位或电源的正电平与负电平之间的中间参考电压。偏置电压Vbias是分配给输入装置102以使其正确工作的电压。因而，输入装置102上的电压将是参考电压Vref与一部分偏置电压Vbias之间的电压差，其在输入装置102与偏置电阻器107之间划分，以使输入装置102具有适合的摇摆。
偏置装置100是电子设备101的一部分，它和电子设备的其它电路(例如信号处理电路105)通常具有例如地电位108的电压参考。输入装置102也连接至参考电压109，参考电压109最好具有与电子设备101的其它参考电压108相同的电压。参考电压109优选被设置为接近输入装置102，它会提供对静电放电的适当保护。然而，由于参考电压点108、109、110的不同物理位置，可能会存在电压差，通常是交流差，可以将其建模为分别位于参考电压点108、109、110之间的交流电压源111。这将会向从输入装置102提供至信号处理电路105的信号中增加噪声。
本发明通过提供浮动(floating)偏置发生器来缓解这个问题。这可以根据在图2中例示的原理来实现，为了说明性目的使其与图1中例示的现有技术方案尽可能地相似。
图2中例示了电子设备201的偏置装置200，其中，电子设备201具有通过导线203、204连接至电子设备201的信号处理电路205的输入装置202。与参照图1说明的现有技术方案相似，偏置装置200包括被设置为提供偏置电压Vbias的偏置电压发生器206以及偏置电阻器207，但是这里的偏置装置200相对于电子设备201的参考电压208是浮动的。实际上，存在从输入装置202的参考电压209到偏置电压发生器206的连接210，使得偏置电压发生器206能够提供与输入装置202的实际参考电压209相关的偏置电压Vbias。因而，通过参考电压点208和209之间建模的交流电压源211而叠加的噪声将不会以相同的方式向从输入装置202提供给信号处理电路205的信号中增加噪声，因为信号处理电路205的共模抑制将能够处理这种情况。最好使信号处理电路205具有针对该共模抑制的足够输入阻抗，例如，至少100kΩ。
图3示意性地例示了与图2例示的设备相似的电子设备300，但是差异是信号取自偏置电阻器302两端。这种结构提供了进一步的噪声抑制，这里的噪声来自存在于偏置电压中的任何噪声。通常可以获得26dB的噪声抑制。也可以获得可观的共模抑制。考虑这样的情况，输入装置304具有模拟传感器元件以及图14所示意性例示的场效应晶体管(FET)，其中，FET的漏极和源极连接至输入装置304的端子，也可以选择进一步的改进。模拟传感器元件可以是连接在FET的栅极和源极之间的电容性传感器。电容性传感器可以例如是电容麦克风、微机电系统传感器或者液态电容性倾斜计。根据例如声音、力或倾斜的物理现象的配准(registration)，模拟传感器元件的电容发生改变。因而，由上述偏置装置提供的施加在模拟传感器元件上的电荷导致输入装置304上的电压发生变化。输入装置也可以是在场效应晶体管的栅极和源极上提供输入的电子电路或器件。通过布置如图15所示意性地例示的晶体管可以获得进一步的优势，其中，将晶体管连接在偏置电阻器302与输入装置304之间，将晶体管的集电极连接至偏置电阻器302，将晶体管的发射极连接至输入装置304，使得偏置电阻器302、晶体管和输入装置304串联连接在偏置电压发生器306与参考电压309之间。将晶体管的基极连接至例如由分压器提供的电压，以提供偏置点，从而提供连接至偏置电阻器302的输出信号的信号摇摆。通过该结构，并且考虑具有晶体管和FET的结构，可以看到晶体管和FET将是共源共栅的，这已经被认为是有益的。输入装置304的信号不再叠加在其驱动电压上。如果将晶体管的基极适当地连接至低阻抗，则晶体管将充当在其发射极上有低阻抗的射极跟随器，其将驱动电压提供至模拟输入装置304。来自输入装置304的信号将出现在晶体管的集电极，并且通过向基极适当地施加电压，集电极将摇摆从而在偏置晶体管302上提供输出信号。可以控制到晶体管的基极的电压以获得进一步的效果，例如调整模拟输入装置的灵敏度。优选地，晶体管是双极型npn晶体管，由于它提供了低的输出阻抗和很好的关于施加在基极上的电压的控制特性，所以是特别有利的。然而，如果要输出高功率或者出于其它原因，可以使用更加鲁棒的晶体管或例如MOSFET的另一适当的有源器件。
图4是示意性地例示根据实施方式的包括偏置装置402的电子设备400的一部分的图。该设备具有例如麦克风的通过导线405、406连接的输入装置404。偏置装置402包括偏置信号发生器408，其被设置为提供偏置电压Vbias，其与参照图2所描述的相似。因而，偏置装置402还包括到输入装置404的接地点406的偏置参考连接，即，位于尽可能接近并连接至输入装置的接地点，该偏置参考被偏置信号发生器408使用以提供关于偏置参考的偏置电压。导线连接还可以包括用于对偏置电压进行滤波的滤波器。滤波器可以是低通滤波器。
到输入装置的导线连接还可以包括天线，其中，将天线连接至设备400的无线接收器424，并通过扼流线圈428与设备400的音频输入电路426分离开。设备400还可以包括例如一个或更多个麦克风的输出装置430，其也通过导线406、407进行连接，其中，接地点417用作也针对输出装置430的参考电压。例如由输出信号电路432来驱动输出装置430，输出信号电路的输出端连接至导线407。到输入装置404的导线连接以及优选地到输出装置430的导线连接可以包括连接器434，用于将输入装置404以及优选地也将输出装置430与设备400断开，下面将参照图16进一步进行说明。可以通过观察偏置参考信号436由偏置信号发生器408来产生偏置电压，从而提供反馈环路。可以按照参照图3、图14和图15所说明的对设置进行修改，以不同的方式取出期望的信号，并且使用附加的电路来进一步处理噪声。下面将参照图5说明这种实施方式。
图5例示了连接至偏置电阻器502的偏置电压发生器500以及输入装置504。可以按照参照图3、图14和图15所说明的对设置进行修改，以不同的方式取出期望的信号，并且使用附加的电路来进一步处理噪声。偏置电压发生器包括放大器506，优选地是运算放大器，向其供应正电源电压+V和负电源电压-V。通过电阻器R2提供负反馈，其也经由电流发生器508连接至负电源电压-V，电流发生器508可以是任何适合的类型，例如，将要参照图6至图13给出的任一示例。将取自于输入装置504的接地点509的偏置参考信号连接至放大器506的正输入端。放大器将通过其反馈使其负输入端和正输入端具有相同的电势，其实现于反馈电阻器R2上的电压是Vbias与偏置参考之间的电势差时。由于电流发生器508将提供恒定的电流I，该电流实际上也将流过反馈电阻器R2，所以Vbias与偏置参考之间的电势差将总是R2I，因而，该电势差将提供在偏置电阻器502和输入装置504上。因而，将提供浮动和正确(correct)的偏置，而不考虑其中提供有该装置的设备的其它接地点，从而将减轻参照图1说明的噪声问题。
图6至图13示意性地例示了被设置为提供恒定电流的适当电流发生器的示例，可以将其用于参照图5说明的任何实施方式中。
图6中例示的示例依赖于经电容器进行调整以减小噪声的齐纳二极管，该齐纳二极管向晶体管的基极提供确定的电压，从而提供恒定电流I。
图7中例示的示例依赖于分压器，该分压器向晶体管的基极提供确定的电压，从而提供恒定电流I。
图8中例示的示例依赖于分压器，该分压器向晶体管的基极提供确定的电压，从而提供恒定电流I。该分压器还设有二极管，用于补偿晶体管的基极和发射极上的电压。
图9中例示的示例依赖于二极管，该二极管用于补偿晶体管的基极和发射极上的电压，另一个二极管用于限定到晶体管的基极的电压，因而，其提供了恒定的电流I。
图10中例示的示例依赖于分压器，该分压器向达林顿(darlington)复合晶体管对提供确定的电压，因而提供恒定的电流I。
图11中例示的示例依赖于结型场效应晶体管，其中源极电阻器被设置为提供栅源电压，因而，其提供了恒定的电流I。
图12中例示的示例依赖于通过电容器进行了滤波以减小噪声的齐纳二极管，该齐纳二极管经由低通滤波器向放大器的正输入端提供确定的电压。可以是运算放大器的该放大器具有从其输出端到其负输入端的反馈，因而提供了可用于产生偏置的恒定电压。反过来，这可以用于产生恒定电流，例如，通过例如直接地或经由分压器向晶体管的基极提供恒定的电压。
图13中例示的示例例示了由另一电流发生器(例如，图11中例示的)向电流发生器的分压器(例如，图7中例示的)馈电，以向例如晶体管的基极提供确定的电压，从而，该晶体管的基极提供恒定的电流I。分别可以使用依赖于所提供的电压的参照图6至图10以及图12例示的任一电流发生器，并且可以使用参照图6至图11例示的任一电流发生器向分压器提供电流。
偏置装置理想地应该具有纯粹的直流(DC)特性，由偏置装置提供的电源电压的任何不需要的AC分量都会通过一系列的耦合(即，输入装置和偏置电阻器)和信号输出端来进行传播，并且将噪声增加至输出信号。下面将说明处理这种不需要的AC分量的几种方法。
图14是示意性地例示具有传感器元件1402和场效应晶体管(FET)1404的示例性输入装置1400的示例的图。FET的漏极和源极连接至输入装置1400的端子1406、1408。优选地，传感器元件1402是连接在FET 1404的栅极和源极之间的电容性传感器。电容性传感器可以例如是电容麦克风、微机电系统传感器或者液态电容性倾斜计。根据例如声音、力或倾斜的物理现象的配准，传感器元件1402的电容发生改变。因而，由上述偏置装置提供的施加在传感器元件1402上的电荷导致传感器元件1402上的电压发生变化。传感器元件1402也可以是在场效应晶体管的栅极与源极上提供输入的电子电路或器件。
图15是示意性地例示根据实施方式的电路结构1500的图。电路结构1500包括偏置装置1502。偏置装置1502包括连接至偏置电压1504的偏置电阻器，根据任一上述实施方式来提供该偏置电阻器。输入装置1506连接至参考电压1508(例如，邻近输入装置1506的接地点)。晶体管1510连接在偏置电阻器1502与输入装置1506之间，晶体管1510的集电极连接至偏置电阻器1502，晶体管的发射极连接至输入装置1506，使得偏置装置1502、晶体管1510和输入装置1506串联连接在电源电压1504与参考电压1508之间。通过信号输出端1512来连接偏置电阻器1502上的信号，以从电路结构1500提供输出信号。优选地，信号输出端1512包括用于对输出信号进行AC耦合的电容器1514、1516。晶体管1510的基极连接至例如由分压器1518、1520提供的电压，以提供偏置点，从而提供在与偏置电阻器1502连接处的输出信号的信号摇摆。
在图15的结构中，考虑参照图14所说明的输入装置1400的结构，晶体管1510和FET 1404将是共源共栅的，这已经被认为是有利的。模拟输入装置1506的信号不再叠加在其驱动电压上。如果将晶体管1510的基极适当地连接至低阻抗1520，则晶体管1510将充当在其发射极上具有低阻抗的射极跟随器，其将驱动电压提供至模拟输入装置1506。来自模拟输入装置1506的信号将出现在晶体管1510的集电极，并且通过向基极适当地施加电压，集电极将摇摆以在偏置晶体管1502上提供输出信号。可以控制到晶体管1510的基极的电压以获得进一步的效果，例如调整模拟输入装置的灵敏度。在图15的图解中，晶体管1510是双极型npn晶体管，由于它提供低的输出阻抗和很好的关于施加在基极上的电压的控制特性，所以是特别有利的。然而，如果要输出高功率或者针对其它原因，可以使用更加鲁棒的晶体管或例如MOSFET的另一适当的有源器件。
本方法基于这样的理解，即，至少某些效应的发生是由于输入装置的感应于所提供的偏置电压的偏置波动。本方法还基于这样的理解，即，采用高阻抗场效应晶体管将模拟信号输出提供至放大器，有助于拿走大量的噪声，同时模拟信号采用串联连接电阻，减小了提供至放大器的噪声分量，其中，所述串联连接电阻也用于偏置，并且具有比模拟输入端和场效应晶体管的偏置低得多的阻抗。该方法可以用作对于参照图4说明的滤波器的替代或补充。
针对参照图3说明的本方法的实施方式(即，获取偏置电阻器上的信号)，在信号至音频输入电路的连接中将略微修改图4的结构。已经参照图3阐述了该修改，因此，针对能够做出该修改的本领域技术人员，没有例示电子设备的该实施方式的单独的结构被认为是必要的。
图15的结构说明了模拟输入装置1506的内在特征，如参照图14所例示的，提供了对出现在偏置电压1504中的噪声的抑制。通常可以获得26dB的噪声抑制。也可以获得可观的共模抑制。
图3中所说明的方法和对应的建议修改是基于这样的理解，即，至少某些效应的发生是由于输入装置的感应于所提供的偏置电压的偏置波动。本方法也是基于这样的理解，即，采用高阻抗场效应晶体管将模拟信号输出提供至放大器，有助于拿走大量的噪声，同时模拟信号采用串联连接电阻，减小了提供至放大器的噪声分量，其中，所述串联连接电阻也用于偏置，并且具有比模拟输入端和场效应晶体管的偏置低得多的阻抗。该方法可以用作对于参照图4说明的滤波器的替代或补充。
图16例示了根据实施方式的适用本发明的原理的电子设备1600。设备1600可以代表由图4的示意图所例示的设备400的示例。例如，电子设备1600可以是移动电话或媒体播放器/录音器。设备1600包括主体1602，其具有电源、电路、用户界面等。用户界面可以包括键盘1604、显示器1606、麦克风1608和扬声器1610。该设备也包括连接器1612，外部麦克风1614和(例如，形成耳机1618的)外部扬声器1616、1616’可以通过耳机1618的连接器1620连接到连接器1612。将连接器1612、1620配置为彼此配对，并且在主体电路和耳机1618的输入和输出装置1614、1616、1616’之间提供电气接触，以输入和输出信号。因而，连接器1612、1620可以彼此连接并分离，其可以通过耳机1618的连接器1620的紧握表面1622被促进。如参照图4所说明的，耳机1618的线1624的导线也可以充当设备1600的无线天线，例如，在87.5-108.0MHz之间的FM波段。

Claims (14)

1.一种用于具有输入装置的电子设备的偏置装置，该偏置装置包括：
偏置电压发生器，其被设置为提供偏置电压；
偏置电阻器，其连接在所述偏置电压发生器与所述输入装置之间；以及
所述输入装置的参考电压点，
其中，将所述输入装置的所述参考电压点的电压提供至所述偏置电压发生器，以相对于所述输入装置的参考电压点的电压来控制所述偏置电压。
2.根据权利要求1所述的偏置装置，其中，所述参考电压是接地电压。
3.根据权利要求1或2所述的偏置装置，其中，所述偏置电压发生器包括：
放大器，其输出端连接至所述偏置电阻器，其正输入端连接至所述输入装置的所述参考电压点；
反馈电阻器，其连接在所述放大器的输出端与所述放大器的负输入端之间；以及
电流发生器，其连接至所述放大器的负输入端，并且被设置为向负电源电压驱动电流。
4.根据权利要求3所述的偏置装置，其中，所述偏置电阻器和所述输入装置串联连接在所述偏置电压发生器的输出端与参考电压之间，并且信号输出端被连接为使得所述偏置电阻器上的交变电压作为输出信号被提供。
5.根据权利要求4所述的偏置装置，该偏置装置还包括连接在所述偏置电阻器与所述输入装置之间的晶体管，该晶体管的集电极连接至所述偏置电阻器，该晶体管的发射极连接至所述输入装置，而基极连接至用于提供偏置点的电压，从而提供所述输出信号在与所述偏置电阻器的连接处的信号摇摆。
6.根据权利要求4或5所述的偏置装置，其中，所述信号输出端包括到所述偏置电阻器的各个端子的连接，并且这些连接中的至少一个包括用于对所述输出信号进行交流耦合的电容器。
7.一种电子设备，该电子设备具有输入装置和根据权利要求1至6中任意一项所述的偏置装置。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其中，所述输入装置包括：
场效应晶体管，其漏极和源极连接至模拟输入装置的端子；以及
电容性传感器，其连接在所述场效应晶体管的栅极与源极之间。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其中，所述电容性传感器是电容麦克风、微机电系统传感器和液态电容性倾斜计中的任意一种。
10.根据权利要求7至9中任意一项所述的电子设备，其中，该电子设备的所述输入装置包括麦克风。
11.根据权利要求7至10中任意一项所述的电子设备，该电子设备包括到所述输入装置的导线连接，该导线连接包括天线，其中，所述天线连接至所述电子设备的无线接收器，并通过扼流线圈与所述电子设备的音频输入电路分离开。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其中，到所述输入装置的所述导线连接包括用于将所述输入装置从所述电子设备卸下的连接器。
13.根据权利要求7至12中任意一项所述的电子设备，该电子设备还包括输出装置，其中，所述参考电压点用作也针对输出装置的参考电压。
14.根据权利要求13所述的电子设备，其中，所述电子设备的所述输出装置包括至少一个扬声器。
CN2009801468938A 2008-09-24 2009-03-24 偏置装置和设备 Pending CN102224694A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US9966008P 2008-09-24 2008-09-24
US61/099,660 2008-09-24
US12/267,115 US20100073079A1 (en) 2008-09-24 2008-11-07 Bias arrangement and apparatus
US12/267,115 2008-11-07
PCT/EP2009/053457 WO2010034525A1 (en) 2008-09-24 2009-03-24 Bias arrangement and apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102224694A true CN102224694A (zh) 2011-10-19

Family

ID=42037010

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009801468938A Pending CN102224694A (zh) 2008-09-24 2009-03-24 偏置装置和设备
CN200980146886.8A Expired - Fee Related CN102224693B (zh) 2008-09-24 2009-03-24 电子设备
CN2009801376902A Pending CN102165793A (zh) 2008-09-24 2009-03-24 用于提供模拟信号的电路结构以及电子设备

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980146886.8A Expired - Fee Related CN102224693B (zh) 2008-09-24 2009-03-24 电子设备
CN2009801376902A Pending CN102165793A (zh) 2008-09-24 2009-03-24 用于提供模拟信号的电路结构以及电子设备

Country Status (6)

Country Link
US (3) US7800443B2 (zh)
EP (3) EP2329658B1 (zh)
JP (3) JP2012503910A (zh)
CN (3) CN102224694A (zh)
TW (1) TW201029357A (zh)
WO (3) WO2010034525A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013091516A1 (zh) * 2011-12-20 2013-06-27 杭州硅星科技有限公司 耳麦接口与gpio接口复用电路结构
CN105738666A (zh) * 2014-12-24 2016-07-06 安立股份有限公司 数字信号偏移调整装置和方法以及脉冲图形产生装置
CN105850039A (zh) * 2013-12-26 2016-08-10 谷歌技术控股有限责任公司 在定期偏置下维持电容器电介质以减少由于时变滞后效应所致的电容变化
CN105981407A (zh) * 2014-02-05 2016-09-28 罗伯特·博世有限公司 用于调节mems传感器元件的测量电容器上的偏置电压的方法和装置

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9912375B1 (en) 2008-09-25 2018-03-06 Aquantia Corp. Cancellation of alien interference in communication systems
US8442099B1 (en) 2008-09-25 2013-05-14 Aquantia Corporation Crosstalk cancellation for a common-mode channel
US8625704B1 (en) 2008-09-25 2014-01-07 Aquantia Corporation Rejecting RF interference in communication systems
US9887014B2 (en) * 2009-12-18 2018-02-06 Aeroflex Colorado Springs Inc. Radiation tolerant circuit for minimizing the dependence of a precision voltage reference from ground bounce and signal glitch
US9118469B2 (en) * 2010-05-28 2015-08-25 Aquantia Corp. Reducing electromagnetic interference in a received signal
US8724678B2 (en) 2010-05-28 2014-05-13 Aquantia Corporation Electromagnetic interference reduction in wireline applications using differential signal compensation
US8891595B1 (en) 2010-05-28 2014-11-18 Aquantia Corp. Electromagnetic interference reduction in wireline applications using differential signal compensation
US8792597B2 (en) 2010-06-18 2014-07-29 Aquantia Corporation Reducing electromagnetic interference in a receive signal with an analog correction signal
US8750537B2 (en) 2010-12-06 2014-06-10 Blackberry Limited Differential microphone circuit
US20120140956A1 (en) * 2010-12-06 2012-06-07 Research In Motion Limited Differential microphone circuit
US8653741B2 (en) * 2011-01-19 2014-02-18 Semtech Corporation Multiple capacitive (button) sensor with reduced pinout
US8405449B2 (en) 2011-03-04 2013-03-26 Akustica, Inc. Resettable high-voltage capable high impedance biasing network for capacitive sensors
CN102735941A (zh) * 2011-04-13 2012-10-17 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 偏置电阻测试装置及偏置电阻测试装置的使用方法
US8861663B1 (en) 2011-12-01 2014-10-14 Aquantia Corporation Correlated noise canceller for high-speed ethernet receivers
US8929468B1 (en) 2012-06-14 2015-01-06 Aquantia Corp. Common-mode detection with magnetic bypass
US10141929B2 (en) 2013-08-13 2018-11-27 Samsung Electronics Company, Ltd. Processing electromagnetic interference signal using machine learning
US10073578B2 (en) 2013-08-13 2018-09-11 Samsung Electronics Company, Ltd Electromagnetic interference signal detection
US10101869B2 (en) 2013-08-13 2018-10-16 Samsung Electronics Company, Ltd. Identifying device associated with touch event
US9756420B2 (en) * 2015-01-19 2017-09-05 Texas Instruments Incorporated Duty-cycling microphone/sensor for acoustic analysis
US9503251B2 (en) * 2015-01-23 2016-11-22 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and apparatus for mitigation of baseline wander on an AC coupled link
JP6581443B2 (ja) * 2015-09-04 2019-09-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 センサ装置
KR101724506B1 (ko) * 2016-05-11 2017-04-07 현대자동차 주식회사 고감도 마이크로폰
US10348534B1 (en) * 2018-01-08 2019-07-09 Micron Technology, Inc. Memory decision feedback equalizer bias level generation

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2742615A (en) * 1952-12-30 1956-04-17 Rca Corp Frequency selective circuits
US3626309A (en) * 1970-01-12 1971-12-07 Zenith Radio Corp Signal transmission system employing electroacoustic filter
JPS5360546A (en) * 1976-11-12 1978-05-31 Hitachi Ltd Amplifier
US4268807A (en) * 1978-07-13 1981-05-19 Spence Lewis C Band-pass filter and gain stage
JPS59231907A (ja) 1983-06-14 1984-12-26 Hitachi Ltd 差動増幅回路
JPS6154708A (ja) 1984-08-27 1986-03-19 Yokogawa Hokushin Electric Corp 差動入力回路
JP2734265B2 (ja) 1991-12-12 1998-03-30 日本電気株式会社 エレクトレット・コンデンサ・マイクロフォン用増幅回路
JP2555926B2 (ja) * 1993-04-28 1996-11-20 日本電気株式会社 中間周波増幅回路
WO1996032783A1 (en) 1995-04-11 1996-10-17 Mold-Tech Plastics Limited Partnership Interface for portable communications device
JP2648125B2 (ja) 1995-04-11 1997-08-27 埼玉日本電気株式会社 携帯電話機
TW392416B (en) 1997-08-18 2000-06-01 Noise Cancellation Tech Noise cancellation system for active headsets
US6580797B1 (en) * 1998-07-15 2003-06-17 Vxi Corporation Amplifier circuit for electret microphone with enhanced performance
US6408069B1 (en) * 1998-10-29 2002-06-18 Unicon Incorporated Compatibility circuit for telephone headset
FR2789242B1 (fr) * 1999-01-28 2001-06-01 St Microelectronics Sa Circuit d'amplification d'un signal et procede de neutralisation des bruits d'une tension d'alimentation
DK1067819T3 (da) * 1999-07-08 2004-07-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Kondensatormikrofonapparatur og dettes forbindende apparatur
US6826390B1 (en) * 1999-07-14 2004-11-30 Fujitsu Limited Receiver, transceiver circuit, signal transmission method, and signal transmission system
US6265928B1 (en) * 1999-07-16 2001-07-24 Nokia Telecommunications Oy Precision-controlled logarithmic amplifier
JP2001102875A (ja) * 1999-10-01 2001-04-13 Hosiden Corp 半導体増幅回路及び半導体エレクトレットコンデンサマイクロホン
JP2001326539A (ja) * 2000-05-15 2001-11-22 Alpine Electronics Inc 入力インタフェース回路
US6559689B1 (en) * 2000-10-02 2003-05-06 Allegro Microsystems, Inc. Circuit providing a control voltage to a switch and including a capacitor
EP1197178B1 (en) * 2000-10-12 2008-07-09 GE Medical Systems Information Technologies, Inc. Mobile clinical information system
US20020123308A1 (en) 2001-01-09 2002-09-05 Feltstrom Alberto Jimenez Suppression of periodic interference in a communications system
US6486821B1 (en) * 2001-07-23 2002-11-26 National Semiconductor Corporation Amplifier for improving open-loop gain and bandwidth in a switched capacitor system
US7372967B2 (en) 2002-11-29 2008-05-13 Sigmatel, Inc. Microphone bias circuit
EP1536663A1 (en) 2003-11-28 2005-06-01 Freescale Semiconductor, Inc. Headset interface circuit
DE102004009612B4 (de) * 2004-02-27 2010-11-18 Infineon Technologies Ag Verfahren und Schaltungsanordnung zum Verzögerungsabgleich von zeitversetzt arbeitenden Analog-Digital-Wandlern
US7505600B2 (en) * 2004-04-01 2009-03-17 Floyd Bell, Inc. Processor control of an audio transducer
JP2005348239A (ja) * 2004-06-04 2005-12-15 Agilent Technol Inc 電力増幅装置
US7034588B2 (en) * 2004-08-27 2006-04-25 Pericom Technology Inc. Calibration of up and down charge-pump currents using a sample-and-hold circuit during idle times
US7929716B2 (en) 2005-01-06 2011-04-19 Renesas Electronics Corporation Voltage supply circuit, power supply circuit, microphone unit using the same, and microphone unit sensitivity adjustment method
JP4488309B2 (ja) * 2005-02-28 2010-06-23 株式会社ルネサステクノロジ 高周波電力増幅用電子部品
JP2006332805A (ja) * 2005-05-23 2006-12-07 Sanyo Electric Co Ltd 電圧電流変換回路
EP1742506B1 (en) 2005-07-06 2013-05-22 Epcos Pte Ltd Microphone assembly with P-type preamplifier input stage
ATE460011T1 (de) 2005-11-30 2010-03-15 Research In Motion Ltd Schnurloser kopfhörer für ein mobiltelefon
CN1992992A (zh) * 2005-12-31 2007-07-04 久易科技股份有限公司 立体伸展式接触型麦克风装置
US7978863B2 (en) 2006-06-26 2011-07-12 Nokia Corporation Apparatus and method to provide advanced microphone bias
US20080002832A1 (en) * 2006-06-29 2008-01-03 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Methods of detecting an abnormal operation of processing apparatus and systems thereof
US7550943B2 (en) * 2006-09-19 2009-06-23 Eveready Battery Company, Inc. Intrinsically safe battery-powered device
EP1906704B1 (en) 2006-09-26 2012-03-21 Epcos Pte Ltd A calibrated microelectromechanical microphone
JP2008160352A (ja) 2006-12-22 2008-07-10 Yamaha Corp 静電容量センサ
US8712071B2 (en) 2007-01-05 2014-04-29 Apple Inc. Headset electronics
EP1988366A1 (en) * 2007-04-30 2008-11-05 STMicroelectronics S.r.l. Readout-interface circuit for a capacitive microelectromechanical sensor, and corresponding sensor
US20100096559A1 (en) * 2007-05-03 2010-04-22 Kui Yao Ultraviolet detector and dosimeter
US8130020B2 (en) * 2008-05-13 2012-03-06 Qualcomm Incorporated Switched-capacitor decimator
US9887014B2 (en) * 2009-12-18 2018-02-06 Aeroflex Colorado Springs Inc. Radiation tolerant circuit for minimizing the dependence of a precision voltage reference from ground bounce and signal glitch

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013091516A1 (zh) * 2011-12-20 2013-06-27 杭州硅星科技有限公司 耳麦接口与gpio接口复用电路结构
CN105850039A (zh) * 2013-12-26 2016-08-10 谷歌技术控股有限责任公司 在定期偏置下维持电容器电介质以减少由于时变滞后效应所致的电容变化
CN105850039B (zh) * 2013-12-26 2019-04-09 谷歌技术控股有限责任公司 在定期偏置下维持电容器电介质以减少由于时变滞后效应所致的电容变化
CN105981407A (zh) * 2014-02-05 2016-09-28 罗伯特·博世有限公司 用于调节mems传感器元件的测量电容器上的偏置电压的方法和装置
CN105981407B (zh) * 2014-02-05 2019-09-10 罗伯特·博世有限公司 用于调节mems传感器元件的测量电容器上的偏置电压的方法和装置
CN105738666A (zh) * 2014-12-24 2016-07-06 安立股份有限公司 数字信号偏移调整装置和方法以及脉冲图形产生装置
CN105738666B (zh) * 2014-12-24 2018-07-06 安立股份有限公司 数字信号偏移调整装置和方法以及脉冲图形产生装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010034525A1 (en) 2010-04-01
WO2010034526A1 (en) 2010-04-01
CN102224693B (zh) 2014-06-11
TW201029357A (en) 2010-08-01
JP2012503909A (ja) 2012-02-09
EP2329658B1 (en) 2013-08-28
EP2342846B1 (en) 2013-04-24
JP2012503911A (ja) 2012-02-09
EP2342845A1 (en) 2011-07-13
JP2012503910A (ja) 2012-02-09
US20100073079A1 (en) 2010-03-25
US8326255B2 (en) 2012-12-04
CN102165793A (zh) 2011-08-24
EP2342846A1 (en) 2011-07-13
US20100073091A1 (en) 2010-03-25
WO2010034524A1 (en) 2010-04-01
CN102224693A (zh) 2011-10-19
EP2329658A1 (en) 2011-06-08
US20100073072A1 (en) 2010-03-25
US7800443B2 (en) 2010-09-21
EP2342845B1 (en) 2012-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102224694A (zh) 偏置装置和设备
JP5319368B2 (ja) コンデンサマイクの増幅回路
CN106933287B (zh) 具有改进的电源电压抑制的电压调节器电路、系统和方法
JP5129196B2 (ja) コンデンサ型電気音響変換器を駆動する方法及び電子装置
CN103096216B (zh) 一种音频处理电路和耳机
CN104685904B (zh) 电容式麦克风及其阻抗变换器
CN101534467A (zh) 电容式麦克风
US9369113B2 (en) Impedance adjusting device
US9973156B2 (en) Generation of voltage reference signals in a hybrid switched mode amplifier
CN203167245U (zh) 一种音频处理电路和耳机
CN103152670A (zh) 一种音频处理电路和耳机
US8803595B2 (en) Common mode noise cancellation circuit for unbalanced signals
CN103404170B (zh) 用于驱动电容式传声器的方法
CN202197399U (zh) 电容式麦克风装置
CN202160277U (zh) 电容式麦克风装置
JP6604439B2 (ja) Ｍｅｍｓ容量センサ
CN203167244U (zh) 一种音频处理电路和耳机
CN107613430A (zh) 一种扬声器电路及移动终端
CN105281687A (zh) 阻抗调整装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20111019