CN109983692B - Mems传感器 - Google Patents

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Abstract

一种MEMS传感器(1)，包括耦合到MEMS接口电路(20)的MEMS换能器(10)。MEMS接口电路(20)包括偏压产生器(100)、差分放大器(200)、电容器(300)和反馈控制电路(400)。偏压产生器(100)产生用于操作MEMS换能器的偏压(Vbias)。可变电容器(300)连接到差分放大器(200)的输入节点之一(I200a)。差分放大器的输出节点(A200a、A200b)中的至少一个耦合到偏压产生器(100)的输出滤波器(110)的基端(T110)。来自偏压产生器(100)的任何干扰信号是在差分放大器(200)的输入节点(I200a、I200b)上相等地划分的共模信号，并因此被拒绝。

Description

MEMS传感器
技术领域
公开了一种MEMS(micro electro mechanical system，微电子机械系统)传感器，其包括具有可变电容器的MEMS换能器和耦合到MEMS换能器的MEMS接口电路，该MEMS接口电路用于放大MEMS换能器的输出信号。
背景技术
MEMS传感器通常作为芯片被提供，该芯片包括MEMS换能器和MEMS接口电路。MEMS换能器能够配置为MEMS麦克风，其中MEMS麦克风的可变电容器根据撞击在麦克风上的声压改变该可变电容器的电容。MEMS换能器受到由MEMS接口电路提供的偏压的偏置。MEMS接口电路包括放大器以对由MEMS换能器提供的输入信号进行放大，并产生放大的输出信号。
MEMS换能器通常配置为与MEMS接口电路的前端放大器耦合的单端器件。由于这种架构的单端性质，来自MEMS接口电路——其中偏压施加到MEMS换能器——的端的EMC(electromagnetic compatibility，电磁兼容性)噪声和干扰的抑制以及PSRR(powersupply rejection ratio，电源抑制比)相当差。这意味着接收来自MEMS换能器的输入信号的MEMS接口电路的前端放大器不能真正区分共模信号——例如由噪声和干扰引起的共模信号——和实际需要的信号——例如MEMS麦克风的音频信号。
希望提供一种包括MEMS换能器和MEMS接口电路的微电子机械系统传感器，其中尽可能防止干扰信号如噪声和干扰引起的共模信号的放大。
发明内容
在权利要求1中指定了微电子机械系统传感器的实施例，其中，抑制了由于来自偏压的任何干扰和噪声而在MEMS接口电路的输入侧处发生的对共模信号的放大。
微电子机械系统传感器包括微电子机械系统(MEMS)换能器和微电子机械系统(MEMS)接口电路。微电子机械系统接口电路具有第一输入端以为微电子机械系统换能器提供偏压并接收第一输入信号，并且具有第二输入端以接收来自微电子机械系统换能器的第二输入信号，并且具有至少一个输出端以提供输出信号。输出信号是输入信号的任何表现，例如输入信号的放大。微电子机械系统换能器耦合到微电子机械系统接口电路的第一和第二输入端。
微电子机械系统接口电路包括偏压产生器、差分放大器、电容器和反馈控制电路。该电容器可以配置为具有可变电容的可变电容器。偏压产生器具有输出节点以提供偏压，输出节点连接到微电子机械系统接口电路的第一输入端。
差分放大器具有第一输入节点和第二输入节点，第一输入节点经由电容器连接到第一输入端，第二输入节点连接到微电子机械系统接口电路的第二输入端。差分放大器具有至少一个输出节点以提供输出信号，至少一个输出节点连接到微电子机械系统接口电路的至少一个输出端。差分放大器被配置为在差分放大器的至少一个输出节点处提供输出信号。
偏压产生器包括输出滤波器。差分放大器的至少一个输出节点经由反馈控制电路连接到偏压产生器的输出滤波器的基端。反馈控制电路被配置为在偏压产生器的输出滤波器的基端处提供反馈信号，使得输出滤波器基端处的电压电势以与偏压产生器的输出节点处的电压电势改变的方式相同的方式改变。
MEMS换能器配置为单端器件，例如为单端MEMS麦克风。MEMS接口电路以差分方式与单端换能器电子接口连接。MEMS接口电路的可变电容器是一种复制电容器，是MEMS换能器的可变电容器的复制品。这意味着MEMS接口电路的电容器的电容与MEMS换能器的可变电容器的电容(几乎)相同。MEMS换能器的可变电容器连接到差分放大器的第一输入节点，例如负输入节点。这意味着在差分放大器的输入侧、通过将差分放大器的输出信号反馈到偏压产生器上——例如电荷泵DC偏压——来建立差分信号。
附图说明
图1示出MEMS传感器系统框图，该系统包括以单端配置的MEMS换能器和MEMS接口电路。
图2示出MEMS传感器的实施例的一般框图，该MEMS传感器包括以差分方式与单端MEMS换能器进行电子接口连接的MEMS接口电路。
图3示出了施加偏压的、在MEMS换能器的输入端处出现干扰共模信号的情况。
图4示出MEMS传感器的第一实施例，该MEMS传感器包括MEMS换能器和具有反馈控制电路的MEMS接口电路，其中反馈信息从MEMS接口电路的差分放大器的共模输出信号获得。
图5示出包括MEMS接口电路的MEMS传感器的第二实施例，其中反馈信号从MEMS接口电路的差分放大器的输出信号获得。
图6示出包括MEMS接口电路的MEMS传感器的第三实施例，其中差分输出信号由MEMS接口电路的反馈控制电路反馈。
图7示出包括MEMS接口电路的MEMS传感器的第四实施例，其中对MEMS接口电路的反馈控制电路的放大器进行增益调谐。
图8示出了基于利用反馈路径的反馈信号移动/自举整个电荷泵/电压产生器的MEMS传感器的实施例的一般框图。
具体实施方式
下面将参考示出MEMS传感器的不同实施例的附图，对提议的MEMS传感器进行更详细的描述。然而，MEMS传感器可以多种不同形式体现，并且不应被解释为限于本文所述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将将MEMS传感器的范围完全传达给本领域技术人员。
图1示出MEMS传感器1，其包括MEMS换能器10和MEMS接口电路20。MEMS换能器10和MEMS接口电路20可封装在MEMS传感器1的公共外壳中。MEMS换能器10可配置为MEMS麦克风。MEMS接口电路20包括偏压产生器100，以在MEMS接口电路20的输入端I20a处提供偏压Vbias。偏压产生器100可配置为具有输出滤波器的电荷泵。MEMS接口电路20包括另一个输入端I20b，以将MEMS换能器10的输入信号Vin施加到MEMS接口电路20。由MEMS接口电路20从MEMS换能器10接收的输入信号Vin被前端电荷放大器200放大，前端电荷放大器200在MEMS接口电路20的输出端A20处产生放大的输出信号。MEMS接口电路20能够或者具有模拟输出或者具有数字输出，即前端电荷放大器200正在驱动模拟-数字转换器。
MEMS换能器10能够建模为具有可变电容Δc(t)的可变电容器11，该可变电容根据撞击在可变电容器11上的膜的声压改变其电容。为了在MEMS接口电路20的输入端处产生输入信号Vin，利用由MEMS接口电路20的偏压产生器100产生的DC偏压Vbias使MEMS传感器10偏置。由于前端放大器的输入阻抗很大，可变电容器11上的任何电荷都被保存(Qconst)，并且如下方程所解释地，输入电压Vin随声压线性改变。
由于图1中所示的MEMS传感器1的单端性质，因此施加偏压Vbias的、来自输入端I20a的噪声和(EMC)干扰的抑制以及PSRR很低。特别地，前端放大器200不能区分共模信号——例如噪声和干扰——以及MEMS换能器10的实际需要信号——例如施加到MEMS接口电路的输入端I20b的MEMS麦克风的音频信号。另外，施加偏压Vbias的、来自输入节点I20a的任意干扰和噪声直接耦合到MEMS接口电路的输入端I20b，并从而耦合到前端放大器200的输入侧。
图2示出包括MEMS换能器10和MEMS接口电路20的MEMS传感器1的实施例的一般框图。MEMS接口电路20以差分方式与单端MEMS换能器10进行电子接口连接。
MEMS接口电路20具有输入端I20a，以为MEMS换能器10提供偏压Vbias，并接收来自MEMS换能器10的第一输入信号Vinm。MEMS接口电路20还包括输入端I20b，以接收来自MEMS换能器10的第二输入信号Vinp。MEMS换能器10耦合到MEMS接口电路20的第一和第二输入端I20a、I20b。MEMS接口电路20还包括至少一个输出端A20a、A20b，以提供输出信号Voutm和/或Voutp，其中输出信号是输入信号的表现，例如表现输入信号差的放大信号。MEMS接口电路可包括第一和第二输出端A20a、A20b，以提供差分输出信号。
MEMS接口电路20包括偏压产生器100、差分放大器200、电容器300和反馈控制电路400。图2的实施例中和图3到图8的实施例中所示的电容器300可配置为具有可变电容的可变电容器。偏压产生器100具有输出节点A100以提供偏压Vbias。输出节点A100连接到MEMS接口电路20的第一输入端I20a。偏压产生器100可包括至少一个级101、102，至少一个级101、102经由偏压产生器100的输出滤波器110耦合到输出端A100。输出滤波器110可包括滤波电容器111和电阻器112。
差分放大器200具有第一输入节点I200a和第二输入节点I200b。第一输入节点I200a经由可变电容器300连接到MEMS接口电路20的第一输入端I20a。差分放大器200的第二输入节点I200b连接到MEMS接口电路20的第二输入端I20b。差分放大器200具有至少一个输出节点A200a、A200b以提供输出信号。至少一个输出节点A200a、A200b可连接到微电子机械系统接口电路20的至少一个输出端A20a、A20b。
根据图2中所示的可能的实施例，差分放大器200具有第一输出节点A200a以提供第一输出信号Voutm，以及第二输出节点A200b以提供第二输出信号Voutp。差分放大器的第一输出节点A200a连接到MEMS接口电路20的第一输出端A20a，并且差分放大器的第二输出节点A200b连接到MEMS接口电路20的第二输出端A20b。第一和第二输出信号Voutm和Voutp表现差分输出信号。
根据MEMS传感器1的实施例，差分放大器200的第一和第二输入节点I200a、I200b之一为非反相输入节点，并且差分放大器200的第一和第二输入节点I200a、I200b中的另一个为反相输入节点。根据图2中所示的MEMS传感器1的实施例，差分放大器200的第一输入节点I200a是反相输入节点，并且差分放大器200的第二输入节点I200b是非反相输入节点。
差分放大器200可配置为具有单端输出节点的单端输出放大器或具有数字输出节点的放大器。根据图2中所示的另一个实施例，差分放大器的第一和第二输出节点A200a、A200b之一是反相输出节点并提供反相信号。差分放大器200的第一和第二输出节点A200a、A200b中的另一个为非反相节点，并提供非反相信号。根据图2中所示的MEMS传感器1的实施例，差分放大器200的第一输出节点A200a为反相节点，并产生反相输出信号Voutm。第二输出节点A200b为非反相节点，并产生非反相信号Voutp。
差分放大器200的至少一个输出节点连接到输出滤波器的基端T110。根据图2中所示的实施例，差分放大器200的第一和第二输出节点A200a、A200b中的至少一个经由反馈控制电路400连接到偏压产生器100的输出滤波器110的基端T110。图2示出实施例，其中输出节点A200a和A200b都经由反馈控制电路400连接到基端T110。根据图2中未示出的另一实施例，第一和第二输出节点A200a和A200b中的仅一个经由反馈控制电路400连接到输出滤波器110的基端T110。
反馈控制电路400被配置为在输出滤波器110的基端T110处提供反馈信号FS，使得输出滤波器110的基端T110处的电压电势以与偏压产生器100的输出节点A100处的电压电势改变的方式相同的方式改变。反馈控制电路能够是在末端处具有DAC加缓冲器的数字信号路径(在放大器连接到ADC的情况下)。信号增益和滤波能够在数字域中完成(在必须适应的情况下更适合)。
根据MEMS传感器1的实施例，反馈控制电路400配置为在偏压产生器110的输出滤波器100的基端T110处提供反馈信号FS，使得输出滤波器110的基端T110处的电压电势等于或至少在偏压产生器100的输出节点A100处的电压电势的范围中。
根据MEMS传感器1的实施例，电容器300具有可调节的电容，使得当没有声音信号施加到MEMS换能器10时，可变电容器300的电容等于或至少在在MEMS接口电路20的第一输入端I20a和第二输入端I20b之间测量的、MEMS换能器10的可变电容器11的电容的范围中。
根据图2的MEMS传感器1的原理，至少一个输出信号——例如第一和第二输出信号Voutm、Voutp——经由反馈控制电路400被反馈，使得它取消来自MEMS换能器的信号的一半。另外，增加芯片上可变电容器300，对其进行调谐，使其与MEMS换能器的电容匹配。因此，信号在差分电荷放大器200的正和负输入上被相等地划分，导致以电子方式形成完全差分系统。
图2示出MEMS换能器10的寄生电容Cpar,vinm和Cpar,vinp以及MEMS接口电路200的寄生电容Cpar。寄生电容Cpar,vinm位于第一输入端I20a和接地电势之间。寄生电容Cpar,vinp位于输入端I20b和接地电势之间。寄生电容Cpar位于差分放大器200的第一输入节点I200a和接地电势之间。寄生电容Cpar能够配置为可变电容。调节可变电容器300的电容CVbias，使得在偏压产生器100的输出端A100/输入端I20a和第二输入端I20b/差分放大器200的第二输入端I200b之间测量的电容与偏压产生器100的输出节点A100和差分放大器200的第一输入节点I200a之间测量的电容相同。
图3示出了提议的系统的优势。来自可配置为电荷泵的偏压产生器110的任何干扰均为共模，并因此由可变电容器11的电容与MEMS换能器10的寄生电容以及MEMS接口电路20可变(芯片上)电容器300的的电容CVbias和寄生电容之间的匹配而被拒绝。
差分放大器200的输出节点A200a、A200b之一与输出滤波器110的基端T110之间的反馈路径确保偏压产生器100的输出节点A100是高阻节点，使得将干扰信号——例如共模干扰信号——对称地施加到差分放大器200的第一输入节点I200a和第二输入节点I200b。由于差分放大器200的第一和第二输入节点I200a、I200b处的干扰/共模信号部分相同，因此图2中所示的电路配置允许补偿干扰共模信号。
存在不同的解决方案可以在反馈路径中实施反馈控制电路400，使得将输入信号对称地划分给差分电荷放大器200的第一和第二节点I200a、I200b。图4至图7示出了具有反馈控制电路400的不同实施例的MEMS传感器1。
根据图4中示出的MEMS传感器1的实施例，反馈控制电路400包括信号加法器410，信号加法器410具有连接到差分放大器的第一输出节点A200a的第一输入节点I410a，以及连接到差分放大器的第二输出节点A200b的第二输入节点I410b。信号加法器410的输出节点A410耦合到偏压产生器100的输出滤波器110的基端T110。如图4中所示，反馈控制电路400可包括放大器411，放大器411布置在信号加法器410的输出节点A410和偏压产生器110的输出滤波器110的基端T110之间。
信号加法器410配置为将差分放大器200的第一和第二输出信号Voutm、Voutp相加，并根据第一和第二输出信号Voutm、Voutp之和在信号加法器410的输出节点A410处提供共模信号。
根据另一实施例，反馈控制电路400的信号加法器410具有第三输入节点I410c以施加参考信号Vref。信号加法器410配置为根据参考信号Vref与差分放大器200的第一和第二输出信号Voutm、Voutp之和的差在信号加法器410的输出节点A410处提供共模信号。
根据图4中所示的MEMS传感器1的实施例，反馈信息从差分放大器200的共模输出电压获得。如果对差分放大器200的输入节点I200a、I200b相等地划分，则输出共模信号将不包含来自MEMS换能器的需要的信号信息。因此，图4中所示的电路架构允许观察输出共模电压并将其反馈，使得对共模电压上的残余信号最小化。
下面的图5到图7示出MEMS传感器1的其他实施例，其中不是共模误差而是实际输出信号经由反馈路径/反馈控制电路反馈到输出滤波器110的基端T110。反馈信号FS需要反相与来自MEMS换能器的信号进行比较。这能够通过使正输出信号Voutp反相来实现，如图5的MEMS传感器的实施例所示，或通过使用差分输出电压Voutm、Voutp实施差分到单端转换来实现，如图6和图7中的实施例所示。
根据图5中所示的MEMS传感器1的实施例，反馈控制电路400包括具有输入节点I420和输出节点A420的缓冲电路420。放大器420的输入节点I420能够连接到差分放大器的至少一个输出节点。例如，输入节点I420A能够连接到差分放大器200的第一和第二输出节点A200a、A200b之一。放大器420的输出节点A420连接到偏压产生器100的输出滤波器110的基端T110。
反馈控制电路400的缓冲电路420的增益β取决于MEMS接口电路20的第一输入端I20a和差分放大器200的第一输入节点I200a之间的电容性划分器。缓冲电路420的增益β可取决于MEMS接口电路20的第一输入端I20a和差分放大器200的第一输入节点I200a之间测量的电容。这意味着缓冲电路420的增益β取决于可变电容器300的电容。缓冲电路420的增益β可取决于可变电容器300的电容和寄生电容Cpar。特别地，设定缓冲电路420的增益，使得偏压产生器100的输出滤波器110的基端T110处的电压电势等于偏压产生器100的输出节点A100处的电压电势。缓冲电路420的增益可以设置定–β，例如设定为“-1”，以用于使正输出信号Voutp反相。
图5中所示的MEMS传感器1在反馈路径中没有缓冲电路420的情况下也可工作，即而是通过直接将产生反相输出信号Voutm的差分放大器的第一输出节点A200a连接到输出滤波器110的基端T110。然而，电荷放大器200通常被实施为伪微分结构。在这种情况下，需要反馈缓冲器420，以确保正确启动电路。
根据图6中所示的MEMS传感器1的实施例，反馈控制电路400包括差分到单端放大器430，差分到单端放大器430具有耦合到差分放大器200的第一输出节点A200a的第一输入节点I430a并具有耦合到差分放大器200的第二输出节点A200b的第二输入节点I430b。差分到单端放大器430具有与输出滤波器110的基端T110耦合的输出节点A430。放大器430的增益可以是“0.5”。
缓冲电路420理想情况下具有用于实施MEMS传感器的单位增益，如图5中所示。然而，考虑到由于寄生电容引起的任何衰减，缓冲电路420的增益以及差分到单端放大器430的增益必须也很好地匹配，以便将输入信号相等地划分给差分放大器200的第一和第二输入节点I200a、I200b。这与图4中所示的MEMS传感器1的提议的架构形成对比，其中始终确保正确的回路增益。
图7示出MEMS传感器1的实施例，该传感器1包括反馈控制电路，该反馈控制电路使用放大器共模信息来调谐反馈路径中的增益。根据图7中所示的MEMS传感器1的实施例，差分到单端放大器430具有可变增益。设定增益使得差分到单端放大器430在偏压产生器100的输出滤波器110的基端T110处产生反馈信号FS，使得偏压产生器100的输出滤波器110的基端T110处的电压电势等于或至少在偏压产生器100的输出节点A100处的电压电势的范围中。
反馈控制电路400包括具有第一输入节点I410a和第二输入节点I410b的信号加法器410。信号加法器410的第一输入节点I410a与差分放大器200的第一输出节点A200a耦合。信号加法器410的第二输入节点I410b与差分放大器200的第二输出节点A200b耦合。信号加法器410产生控制信号CS，以根据差分放大器200的第一和第二输出信号Voutm、Voutp之和设定差分到单端放大器430的增益。
如图7中所示，放大器共模信息用于调谐反馈控制电路400的差分到单端放大器430的增益。除了共模信号外，还能使用其他测试信号或校准技术在MEMS传感器的操作期间，在启动或在背景中对增益进行适当调谐。
应注意的是，图4至图7中所示的实施示例也可以组合，例如在反馈路径中使用信号和共模信息二者。
如上所述，可将偏压产生器100配置为电荷泵。电荷泵100可具有第一级101和至少一个第二级102。输出滤波器110可包括滤波电容器111和电阻器112。考虑到电荷泵的自举，不同的实施方式是可能的。
如图4至图7中所示的示例性实施方式，反馈控制电路400的输出节点可连接到输出滤波器110的基端T110。
根据第一种可能的实施方式，基端T110仅连接到偏压产生器100的输出滤波器110的滤波电容器111。这意味着反馈路径仅经由偏压产生器100的输出滤波器110的电容器111实现。
根据另一种可能的实施方式，可以利用反馈信号移动/自举整个电荷泵。这种实施方式在图8中所示的MEMS传感器1的一般框图中示出。
根据其他可能的实施方式，滤波电容器111与电荷泵100的级可能存在不同的耦合可能性。这意味着电荷泵的单个、几个或所以级101、102可以连接到滤波电容器111的基端T110。
附图标记列表
1 MEMS传感器
10 MEMS换能器
20 MEMS接口电路
100 偏压产生器/电荷泵
110 输出滤波器
200 差分放大器
300 可变电容器
400 反馈控制电路
410 信号加法器
420 缓冲电路
430 差分到单端放大器

Claims (15)

1.一种微电子机械系统传感器，包括：
-微电子机械系统换能器(10)，
-微电子机械系统接口电路(20)，其具有第一输入端(I20a)以为微电子机械系统换能器(10)提供偏压(Vbias)并接收第一输入信号(Vinm)，并且具有第二输入端(I20b)以接收来自微电子机械系统换能器(10)的第二输入信号(Vinp)，并且具有至少一个输出端(A20a、A20b)以提供输出信号(Voutm、Voutp)，所述输出信号(Voutm、Voutp)是第一和第二输入信号(Vinm、Vinp)的表现，
-其中，所述微电子机械系统换能器(10)耦合到微电子机械系统接口电路(20)的第一和第二输入端(I20a、I20b)，
-其中，所述微电子机械系统接口电路(20)包括偏压产生器(100)、差分放大器(200)、可变电容器(300)和反馈控制电路(400)，
-其中，所述偏压产生器(100)具有输出节点(A100)以提供偏压(Vbias)，所述输出节点(A100)连接到微电子机械系统接口电路(20)的第一输入端(I20a)，
-其中，所述差分放大器(200)具有第一输入节点(I200a)和第二输入节点(I200b)，所述第一输入节点(I200a)经由可变电容器(300)连接到第一输入端(I20a)，所述第二输入节点(I200b)连接到微电子机械系统接口电路(20)的第二输入端(I20b)，
-其中，所述差分放大器(200)具有至少一个输出节点(A200a、A200b)，以提供输出信号(Voutm、Voutp)，所述至少一个输出节点(A200a、A200b)连接到微电子机械系统接口电路(20)的至少一个输出端(A20a、A20b)，
-其中，所述差分放大器(200)被配置为在差分放大器(200)的至少一个输出节点(A200a、A200b)处提供输出信号(Voutm、Voutp)，
-其中，所述偏压产生器(100)包括输出滤波器(110)，
-其中，所述差分放大器(200)的至少一个输出节点(A200a、A200b)经由反馈控制电路(400)连接到偏压产生器(100)的输出滤波器(110)的基端(T110)，
-其中，所述反馈控制电路(400)配置为在偏压产生器(100)的输出滤波器(110)的基端(T110)处提供反馈信号(FS)，使得输出滤波器(110)的基端(T110)处的电压电势以与偏压产生器(100)的输出节点(A100)处的电压电势改变的方式相同的方式改变；
其中，对所述可变电容器(300)进行调谐，使其与微电子机械系统换能器(10)的电容匹配，来自偏压产生器(100)的任何干扰由微电子机械系统换能器(10)的电容和寄生电容以及所述可变电容器(300)的电容(CVbias)和寄生电容之间的匹配而被拒绝，差分放大器(200)的输出节点(A200a、A200b)之一与输出滤波器(110)的基端(T110)之间的反馈路径确保偏压产生器(100)的输出节点(A100)是高阻节点，使得干扰信号被对称地施加到差分放大器(200)的第一输入节点(I200a)和第二输入节点(I200b)。
2.根据权利要求1所述的微电子机械系统传感器，
其中，所述反馈控制电路(400)配置为在偏压产生器(100)的输出滤波器(110)的基端(T110)处提供反馈信号(FS)，使得偏压产生器(100)的输出滤波器(110)的基端(T110)处的电压电势在偏压产生器(100)的输出节点(A100)处的电压电势的范围中。
3.根据权利要求1或2所述的微电子机械系统传感器，
其中，所述可变电容器(300)的电容(CVbias)在微电子机械系统接口电路(20)的第一输入端(I20a)和第二输入端(I20b)之间测量的、微电子机械系统换能器(10)的电容的范围中。
4.根据权利要求1或2所述的微电子机械系统传感器，
-其中，所述偏压产生器(100)配置为具有第一级(101)和至少一个第二级(102)的电荷泵(100)，
-其中，所述电荷泵(100)的第一级(101)和至少一个第二级(102)中的至少一个连接到输出滤波器(110)的基端(T110)。
5.根据权利要求1或2所述的微电子机械系统传感器，
其中，所述差分放大器(200)的第一和第二输入节点之一为反相输入节点，并且所述差分放大器(200)的第一和第二输入节点中的另一个为非反相输入节点。
6.根据权利要求1或2所述的微电子机械系统传感器，
其中，所述差分放大器(200)配置为具有单端输出节点的放大器或具有数字输出节点的放大器。
7.根据权利要求1或2所述的微电子机械系统传感器，
-其中，所述差分放大器(200)配置为在差分放大器(200)的第一输出节点(A200a)处提供为反相信号的第一输出信号(Voutm)，所述第一输出节点(A200a)耦合到微电子机械系统接口电路(20)的第一输出端(A20a)，
-其中，所述差分放大器(200)配置为在差分放大器(200)的第二输出节点(A200b)处提供为非反相信号的第二输出信号(Voutp)，所述第二输出节点(A200b)耦合到微电子机械系统接口电路(20)的第二输出端(A20b)。
8.根据权利要求7所述的微电子机械系统传感器，
-其中，所述反馈控制电路(400)包括信号加法器(410)，所述信号加法器(410)具有与差分放大器(200)的第一输出节点(A200a)连接的第一输入节点(I410a)和与差分放大器(200)的第二输出节点(A200b)连接的第二输入节点(I410b)，
-其中，所述信号加法器(410)被配置为将差分放大器(200)的第一和第二输出信号(Voutm、Voutp)相加，并根据第一和第二输出信号(Voutm、Voutp)之和在信号加法器(410)的输出节点(A410)处提供共模信号，
-其中，所述信号加法器(410)的输出节点(A410)与偏压产生器(100)的输出滤波器(110)的基端(T110)耦合。
9.根据权利要求8所述的微电子机械系统传感器，
-其中，所述信号加法器(410)具有第三输入节点(I410c)以施加参考信号(Vref)，
-其中，所述信号加法器(410)配置为根据差分放大器(200)的第一和第二输出信号(Voutm、Voutp)之和与参考信号(Vref)的差，在信号加法器(410)的输出节点(A410)处提供共模信号。
10.根据权利要求9所述的微电子机械系统传感器，
其中，所述反馈控制电路(400)包括放大器(411)，所述放大器(411)布置在信号加法器(410)的输出节点和偏压产生器(100)的输出滤波器(110)的基端(T110)之间。
11.根据权利要求1或2所述的微电子机械系统传感器，
其中，所述反馈控制电路(400)包括具有输入节点(I420)和输出节点(A420)的缓冲电路(420)，所述输入节点(I420)连接到差分放大器(200)的至少一个输出节点(A200a、A200b)，并且所述缓冲电路(420)的输出节点(A420)连接到偏压产生器(100)的输出滤波器(110)的基端(T110)。
12.根据权利要求11所述的微电子机械系统传感器，
其中，所述反馈控制电路(400)的缓冲电路(420)的增益取决于在微电子机械系统接口电路(20)的第一输入端(I20a)和差分放大器(200)的第一输入节点(I200a)之间测量的电容。
13.根据权利要求7所述的微电子机械系统传感器，
其中，所述反馈控制电路(400)包括差分到单端放大器(430)，所述差分到单端放大器(430)具有与差分放大器(200)的第一输出节点(A200a)耦合的第一输入节点(I430a)，并且具有与差分放大器(200)的第二输出节点(A200b)耦合的第二输入节点(I430b)，并且具有与输出滤波器(110)的基端(T110)耦合的输出节点(A430)。
14.根据权利要求13所述的微电子机械系统传感器，
其中，所述差分到单端放大器(430)具有可变增益，所述增益设定成使得差分到单端放大器(430)在偏压产生器(100)的输出滤波器(110)的基端(T110)处产生反馈信号(FS)，使得偏压产生器(100)的输出滤波器(110)的基端(T110)处的电压电势在偏压产生器(100)的输出节点(A100)处的电压电势的范围中。
15.根据权利要求13所述的微电子机械系统传感器，
-其中，所述反馈控制电路(400)包括具有第一输入节点和第二输入节点的信号加法器(410)，所述第一输入节点耦合到差分放大器(200)的第一输出节点(A200a)，所述第二输入节点耦合到差分放大器(200)的第二输出节点(A200b)，
-其中，所述信号加法器(410)产生控制信号(CS)，以根据差分放大器(200)的第一和第二输出信号(Voutm、Voutp)之和设定差分到单端放大器(430)的增益。
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