CN112788509A - 麦克风组件、集成电路和操作音频电路的方法 - Google Patents

麦克风组件、集成电路和操作音频电路的方法 Download PDF

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Abstract

本公开描述了麦克风组件、集成电路和操作音频电路的方法,具体地涉及启动麦克风组件的装置。该装置可以在包括直流DC偏压电路的集成电路上实现。可以将直流DC偏压电路联接至换能器并且被配置成向换能器供应直流DC偏压信号。直流DC偏压电路包括多级电荷泵和低通滤波器LPF电路。低通滤波器LPF电路包括可调电阻装置和电容器。可以减小可调电阻装置的电阻以缩短在启动例如接通麦克风组件时低通滤波器LPF的稳定时间。

Description

麦克风组件、集成电路和操作音频电路的方法
技术领域
本公开总体上涉及麦克风组件,诸如但不限于具有微机电系统(MEMS:microelectromechanical system)换能器的那些麦克风组件。
背景技术
具有以下换能器的麦克风通常是与手机、个人计算机和IoT装置以及其它主机装置集成在一起的:该换能器将声音转换成由集成电路进行调节或处理的电信号。如果施加至换能器的直流(DC)偏压处于特定的范围内,则声音将被转换成具有降低的噪声的电信号。在将麦克风接通之后,可以通过低通滤波器(LPF:low pass filter)生成DC偏压并对该DC偏压进行滤波。然而,LPF可能具有太长的稳定时间(settling time),如果在LPF变稳定(settled)之前将电信号输出至扬声器,则会导致听觉上的瑕疵。
发明内容
根据本公开的一方面,涉及一种麦克风组件,所述麦克风组件被配置为与主机装置集成,所述麦克风组件包括:
壳体,所述壳体具有主机装置接口;
微机电系统MEMS换能器,所述微机电系统MEMS换能器设置在所述壳体中,并且被配置成响应于声活动而生成电信号;
集成电路,所述集成电路设置在所述壳体中并且电联接至所述主机装置接口的触点,所述集成电路包括直流DC偏压电路,所述直流DC偏压电路包括:
多级电荷泵电路,所述多级电荷泵电路被配置成在输出端生成直流DC电压;
低通滤波器电路,所述低通滤波器电路具有电容器和可调电阻装置,所述低通滤波器电路具有如下输入端,该输入端联接至所述多级电荷泵电路的输出端,并且所述低通滤波器电路具有联接至所述微机电系统MEMS换能器的输出端。
根据本公开的另一方面,涉及一种集成电路,所述集成电路能连接至麦克风组件中的电容式微机电系统MEMS换能器,所述集成电路包括:
直流DC偏压电路,所述直流DC偏压电路包括:
多级电荷泵电路,所述多级电荷泵电路被配置成在输出端生成直流DC电压;
低通滤波器电路,所述低通滤波器电路具有可调电阻装置和电容器,所述低通滤波器电路具有输入端,所述输入端联接至所述多级电荷泵电路的输出端,并且所述低通滤波器电路具有能连接至所述微机电系统MEMS换能器的输出端,
其中,所述低通滤波器电路的稳定时间是在所述多级电荷泵电路的启动时间期间通过减小所述可调电阻装置的电阻来减小的。
根据本公开的又一方面,涉及一种操作麦克风组件中的音频电路的方法,所述方法包括以下步骤:
利用多级电荷泵电路生成直流DC偏压;
利用低通滤波器对所述直流DC偏压进行滤波,所述低通滤波器包括可调电阻部件和电容器;
将滤波后的直流DC偏压施加至所述麦克风组件的电容式换能器;
在所述多级电荷泵电路的启动时间期间,通过减小可调电阻装置的电阻来减小所述低通滤波器电路的稳定时间。
附图说明
根据下面结合附图的描述和所附权利要求,本公开的目的、特征以及优点将完全变得更加显而易见。附图仅描绘了代表性的实施方式并因此不被认为是对本公开的范围进行限制,附图的描述包括附加的特异性和细节。
图1是麦克风组件的截面图。
图2是音频电路的示意图。
图3是直流(DC)偏压电路的示意图。
图4是可调电阻电路。
图5是音频电路启动期间的信号概况图(signal profile graph)。
图6是启动音频电路的方法的流程图。
具体实施方式
本公开描述了包括DC偏压电路的麦克风组件和其它装置以及用于其的方法,该DC偏压电路具有低通滤波器(LPF),该LPF具有可调电阻装置(resistance),该DC偏压电路被连接至麦克风或其它装置的换能器的输入端。该可调电阻装置可使DC偏压电路的稳定时间更快,从而可使麦克风具有更快的启动时间。可以将本文所公开的装置和方法用于减少麦克风组件启动所花费的时间量,这可使在减少听觉上的瑕疵(例如,听得见的爆裂声或咔嗒声)的情况下来断开/接通麦克风。
图1是麦克风组件100的截面图,在该麦克风组件100中实现了具有可调电阻装置的LPF。该麦克风组件100通常包括电声换能器102,将该电声换能器102联接至设置在壳体110内的电路103。将该换能器配置成,响应于感测到的声活动而生成电信号。该换能器可以是使用微机电系统(MEMS)制造或其它已知或未来的技术实现的电容式换能装置、压电换能装置或其它换能装置。可以由一个或更多个集成电路来具体实现该电路,例如,具有模拟和数字电路的专用集成电路(ASIC)以及执行音频处理(例如,关键字/命令检测、噪声抑制、认证…)的离散数字信号处理器(DSP)。壳体110可以包括:声端口180,以及具有与电路联接的触点(例如,用于电源、数据、接地、控制、外部信号等)的外部装置接口113。该外部装置接口113被配置为表面安装或者以其它方式安装至主机装置(例如,通过回流焊接)。在一些实施方式中,主机装置可以是放大装置,该放大装置被配置成,使用由换能器生成的电信号来放大和投射(project)音频信号。
在图1中,电路103经由连接部(connection)141接收由电声换能器生成的电信号。来自换能器102的信号可以由电路103处理成表示感测到的声活动的输出信号。电路103可以包括:信号调节电路、时钟电路、直流(DC)偏压电路、一个或更多个低通滤波器以及控制器,下面对其中一些示例进行描述。在一些实施方式中,DC偏压是经由连接部141施加至换能器的第一端子的。在一些实施方式中,将信号调节电路配置成,当将电路联接至换能器时,对从换能器获得的电信号进行调节。
图2是具有包括可调电阻装置的LPF的音频电路200的示意图。音频电路200通常包括:DC偏压电路201、换能器102以及放大电路203。在一些实施方式中,将DC偏压电路201和放大电路203集成到了电路103中。在一些实施方式中,放大电路203可以是主机装置的一部分。在一些实施方式中,放大电路203可以是信号调节电路,该信号调节电路包括:缓冲器、高通滤波器和/或模数转换器(例如,在数字麦克风中)。
通常,将DC偏压电路201设置成,向换能器102提供DC偏压信号。在一些实施方式中,DC偏压电路201包括:多级电荷泵电路(multi-stage charge pump circuit)210,以及具有可调电阻装置的低通滤波器LPF 211。在一些实施方式中,作为多级电荷泵电路210的另选例或者除了多级电荷泵电路210以外,DC偏压电路201还可以包括其它类型的DC放大电路。将多级电荷泵210配置成,将DC电压转换成量值更高的输出DC电压。例如,多级电荷泵电路210可以具有来自电池或其它电源的3伏特的输入,并且多级电荷泵电路210的输出端可以具有10伏特或更高的输出。在一些实施方式中,从多级电荷泵电路210的输入端到输出端的DC电压的增加基于多级电荷泵电路210内的电荷泵或其它DC放大电路的数量。具有可调电阻装置的LPF211还包括电容器。将具有可调电阻装置的LPF 211设置成,从多级电荷泵电路210的输出端接收信号,并将DC偏压信号输出至换能器102。
将换能器102设置成,从DC偏压电路201接收DC偏压信号,并生成指示感测到的声能的电信号。该电信号是以DC偏压信号作为参考电压来生成的。例如,DC偏压信号可以是10伏特(V),并且由换能器102生成的电信号可以是几毫伏特(mV)至几百毫伏特(例如,0.001mV-100mV)的范围内的信号。然后,将该电信号提供给放大电路203(或电路103)。作为一个示例,该电信号可以通过放大电路203进行放大并传输至如下扬声器,该扬声器被配置成,将放大的信号转换回声学声音。
图3是直流(DC)偏压电路300的示意图。在一些实施方式中,DC偏压电路300可以是图2的DC偏压电路201。DC偏压电路300包括:多级电荷泵电路310、升压电路320以及低通滤波器级330。
多级电荷泵电路310可以类似于图2的多级电荷泵电路210。多级电荷泵电路310从时钟电路315接收参考信号ref和第一两相时钟信号316,并在输出端311处生成DC输出信号CP_OUT。将时钟电路315配置成,当时钟电路315在第一输入端312处接收到时钟信号CLK时输出第一两相时钟信号316。多级电荷泵电路310仅在接收到第一两相时钟信号316时(即,仅在启用时)才将参考信号vref的电压从第一电压放大成输出信号CP_OUT的第二电压。
将多级电荷泵电路310的输出端311连接至升压电路320的输入端321和低通滤波器级330的输入端331。在一些实施方式中,也可以将多级电荷泵电路310的输出端311连接至第一电容器357的第一端子。可以将第一电容器357的第二端子连接至地。这样,当多级电荷泵电路310接收第一两相时钟信号316和参考信号ref时,将多级电荷泵310的输出信号CP_OUT输入至升压电路320和低通滤波器级330。将升压电路320联接至时钟电路315,并且将该升压电路320配置成,在第二输入端处从时钟电路315接收第二两相时钟信号317。该第二两相时钟信号317是仅在时钟电路315在第三输入端312处接收时钟信号CLK和启动信号START(即,控制信号)时由该时钟电路315输出的。在一些实施方式中,START信号的量值与参考信号vref.的量值相同或者在该参考信号的量值的20%以内。在一些实施方式中,参考信号vref处于2.7伏特至3.6伏特的范围内。
升压电路320包括输出端323,该输出端323连接至LPF级330,并且在一些实施方式中连接至放电电路340。将升压电路320配置成,在升压电路320的输出端323处生成比该升压电路320的输入端321处的电压大的电压。即,将升压电路320配置成,当该升压电路320接收第二两相时钟信号317时,输出相对于输入信号CP_OUT具有增加的电压的信号START_C。在一些实施方式中,将升压电路320设计成,使得输出信号START_C比输入信号CP_OUT大0.7伏特或更大(例如,晶体管的阈值电压高于输入信号或更大)。
在一些实施方式中,DC偏压电路300包括放电电路340和箝压电路380。在一些实施方式中,放电电路包括电容器341,箝压电路380包括箝压晶体管342。将电容器341的第一端子连接至启动信号START。将电容器341的第二端子连接至升压电路320的输出端323、箝压晶体管342的栅极(即,控制端子)以及箝压晶体管342的第一端子。将晶体管342的第二端子联接至升压电路320的输入端。将电容器341配置成,当断开启动信号START时,使第二端子上的电压下降达启动信号START的量值。将箝压电路380配置成,以比升压电路320的输入端上方的晶体管的阈值电压大的量值,对升压电路320的输出端电压进行箝位。
LPF级330包括:联接至多级电荷泵电路310的输出端的输入端331,以及联接至换能器102的输出端337。LPF级330可以具有第一LPF电路331和第二LPF电路332。在一些实施方式中,LPF级330可以仅具有一个LPF电路。在一些实施方式中,LPF级330可以具有两个以上的LPF电路。第一LPF电路331包括第一可调电阻装置370和第一电容器371。在一个实施方式中,将第一可调电阻装置370的输入端联接至多级电荷泵电路310的输出端,并且将第一可调电阻装置370的输出端连接至电容器371的第一端子。可以将电容器371的第二端子连接至地。通过在多级电荷泵的启动时间期间减小第一可调电阻装置的电阻370,而可以减小第一LPF电路331的稳定时间。
第二LPF电路332包括第二可调电阻装置372和第二电容器373。将第一可调电阻装置370的输出端连接至第二可调电阻装置372的输入端。将第二可调电阻装置372的输出端连接至第二电容器373的第一端子,并且将第二可调电阻装置372的输出端配置成,连接至换能器102的输入端。可以将第二电容器373的第二端子连接至地。通过在多级电荷泵的启动时间期间减小可调电阻装置的电阻,而可以缩短第二LPF电路332的稳定时间。
图4是可调电阻装置400的示意图。该可调电阻装置包括与电阻部件402并联的晶体管401。当晶体管导通时(即,向栅极施加足够大到在晶体管401内形成导电沟道(conductive channel)的电压),可以减小可调电阻装置400的电阻(从而减小LPF的电阻)。可以将晶体管401的栅极(即,控制端子)联接至升压电路320的输出端。将第一可调电阻装置370的晶体管401的第一端子联接至多级电荷泵310的输出端323。以此方式,当升压电路320启用(即,导通以使得输出信号具有大于输入信号的DC电压)时,晶体管401也导通并且使得可调电阻装置的电阻减小,从而缩短了LPF的稳定时间。此外,当升压电路320不启用时,晶体管401截止(即,晶体管401中没有导电沟道),并且可调电阻装置的电阻由此增加,导致LPF具有较低的截止频率。在一些实施方式中,也可以将晶体管401与一个或更多个电阻器408串联连接。要意识到,升压电路320将在输出端上提供足够大的DC电压以使晶体管导通(例如,输出端上的DC电压大于被加至升压电路320的输入端上的DC电压的、晶体管401的阈值电压)。
在一些实施方式中,电阻部件402可以包括第一二极管420和第二二极管421,其中第一二极管420的阴极连接至第二二极管421的阳极,第二二极管421的阴极连接至第一二极管420的阳极。在一些实施方式中,电阻部件402可以包括其它部件或构造。例如,在一个实施方式中,电阻部件402可以仅包括一个二极管,该二极管连接在可调电阻装置400的输入端与输出端之间。在一些实施方式中,可调电阻装置400可以包括与一个或更多个电阻部件(例如,电阻器或二极管)串联连接的晶体管401。
图5是音频电路启动期间的信号概况图500。图6是启动音频电路的方法的流程图600。信号概况图500包括表示时间的x轴和表示电压的y轴。信号概况图500描绘了启动信号START(即,控制信号)501、升压电路的输出信号START_C(例如,如标号502表示的线所示)以及多级电荷泵310的输出信号CP_OUT(例如,如标号503表示的线所示)和LPF电路330的输出信号VOUT(例如,如标号504表示的虚线所示)。要意识到,输出信号曲线图VOUT 504和输出信号CP_OUT 503在信号概况图500的各个部分处重叠或交叉。
在第一时间t1,麦克风组件接通或接收信号以启动。将第一时间t1与第二时间t2之间的时间表示为启动时间,在该启动时间内,DC偏压CP_OUT在50毫伏特内达到目标DC偏压(例如10伏特)。在启动时间期间,多级电荷泵从时钟电路接收处于第一电压的输入信号(例如,vref)和时钟信号,并且输出输出信号CP_OUT。在处理602,将输出信号CP_OUT输入至一个或更多个LPF电路并进行滤波。在处理603,将滤波后的DC偏压提供给换能器102。
此外,在启动时间期间,在处理604处,在多级电荷泵的启动时间期间,通过减小可调电阻装置的电阻来减小所述一个或更多个LPF电路的稳定时间。即,START信号是在第一时间t1与第二时间t2之间被施加至DC偏压电路的。START信号致使将第二两相时钟信号施加至升压电路,从而启用升压电路。作为升压电路处于启用状态的结果,升压电路的输出START_C具有比输出信号CP_OUT的电压大的电压,并且可调电阻装置的晶体管被启用,从而降低了可调电阻装置的电阻。降低的电阻导致LPF的稳定时间缩短,从而减少了LPF的输出达到希望的DC偏压电平所需的时间量。因此,由于通过使晶体管(例如,开关)导通来降低LPF的电阻,因此,LPF电路330的输出信号VOUT 504以减少的启动时间来达到LPF电路330的输入电平CP_OUT 503(例如,麦克风更快地达到工作状态)。
在启动时间之后(例如,在第二时间t2之后),将启动信号START断开。作为将START信号断开的结果,第二两相时钟信号断开并且升压电路停用。作为升压电路停用的结果,升压电路的输出信号START_C下降到多级电荷泵310的输出信号CP_OUT以下,这使可调电阻装置的晶体管截止(即,不再导通)。作为可调电阻装置的晶体管截止的结果,可调电阻装置的电阻增加,并且LPF电路充任具有大电阻的两极LPF(two pole LPF),这可使满足希望的滤波参数(例如,低于可听频率的截止频率)。
换句话说,通过使可调电阻装置的晶体管导通来减小可调电阻装置的电阻,这缩短了LPF电路的稳定时间。当将具有量值足够的电压的信号施加至晶体管的控制端子时,可调电阻装置的晶体管导通。在一些实施方式中,当升压电路接收到第二两相时钟信号时,经由升压电路提供具有量值足够的电压的信号。在启动时间之后(例如,在第二时间t2之后),通过使施加至晶体管的控制端子的电压放电来使可调电阻装置的晶体管截止,这增加了可调电阻装置的电阻并降低了LPF的截止频率。
在一个实现中,数字麦克风组件包括:壳体,该壳体具有可回流焊接的主机装置接口;微机电系统(MEMS)换能器,该MEMS换能器被设置在壳体中并且被配置成响应于声活动而生成电信号;以及集成电路,该集成电路被设置在壳体中并且被电联接至主机装置接口的触点。DC偏压电路包括:多级电荷泵电路,该多级电荷泵电路被配置成在输出端生成直流(DC)电压;低通滤波器电路,该低通滤波器电路具有电容器和可调电阻装置。该低通滤波器电路具有:输入端,该输入端联接至多级电荷泵电路的输出端;以及联接至换能器的输出端。在一些实施方式中,可调电阻装置包括与电阻部件并联的晶体管,其中,在多级电荷泵电路的启动时间期间通过使晶体管导通来缩短施加至换能器的DC电压的稳定时间。
在一些实施方式中,DC偏压电路包括升压电路,多级电荷泵电路的输出端联接至该升压电路的输入端以及晶体管的端子,并且升压电路的输出端联接至晶体管的控制端子,将升压电路配置成,在升压电路的输出端处生成比该升压电路的输入端处的电压大的电压,其中,晶体管是在施加至控制端子的电压超过该晶体管的阈值电压时导通的。在一些实施方式中,DC偏压电路还包括时钟电路,该时钟电路具有联接至升压电路的时钟信号输出端,其中,升压电路的输出端处的足以使低通滤波器的晶体管导通的电压是基于施加至该升压电路的时钟信号的状态来启用的。在一些实施方式中,时钟电路具有控制信号输入端,其中,施加至时钟电路的控制信号对施加至升压电路的时钟信号的状态进行控制。
在一些实施方式中,DC偏压电路还包括放电电路,该放电电路包括电容器,该电容器具有联接至升压电路的输出端的端子,其中,当将控制信号施加至时钟电路以及电容器的另一端子时,使低通滤波器电路的晶体管导通。在一些实施方式中,DC偏压电路还包括处于升压电路的输出端处的箝压电路,其中,箝压电路的电压足以在升压电路的输出端被启用时使晶体管导通。在一些实施方式中,DC偏压电路还包括箝压晶体管,多级电荷泵的输出端联接至箝压晶体管的第一端子,并且升压电路的输出端联接至箝压晶体管的控制端子和第二端子,其中,箝压晶体管提供足够的电压以在升压电路的输出端被启用时使低通滤波器电路的晶体管导通。
在另一实现中,公开了一种可连接至换能器的集成电路。该集成电路包括信号调节电路,该信号调节电路被配置成,当将该电路联接至换能器和DC偏压电路时,对从换能器获得的电信号进行调节。DC偏压电路包括:多级电荷泵电路,该多级电荷泵电路被配置成在输出端生成直流(DC)电压;以及低通滤波器电路,该低通滤波器电路具有可调电阻装置和电容器。低通滤波器电路具有:输入端,该输入端联接至多级电荷泵电路的输出端;以及可联接至换能器的输出端。低通滤波器电路的稳定时间是在多级电荷泵电路的启动时间期间通过减小可调电阻装置的电阻来减小的。
在一些实施方式中,可调电阻装置包括与电阻部件并联的晶体管,其中,低通滤波器电路的可调电阻装置的电阻是在晶体管导通时减小的。在一些实施方式中,DC偏压电路还包括升压电路,多级电荷泵电路的输出端联接至升压电路的输入端以及晶体管的端子,升压电路的输出端联接至晶体管的控制端子,其中,晶体管是在施加至控制端子的电压超过晶体管的阈值电压时导通的。在一些实施方式中,DC偏压电路还包括时钟电路,该时钟电路具有联接至升压电路的时钟信号输出端,其中,升压电路的足以使低通滤波器的晶体管导通的输出是基于施加至该升压电路的时钟信号的状态来启用的。在一些实施方式中,时钟电路具有控制信号输入端,其中,施加至时钟电路的控制信号对施加至升压电路的时钟信号的状态进行控制。在一些实施方式中,换能器是电容式MEMS换能器。
在另一实现中,公开了一种操作麦克风组件中的音频电路的方法。该方法包括以下步骤:利用多级电荷泵电路生成DC偏压;利用低通滤波器对DC偏压进行滤波,该低通滤波器包括可调电阻部件和电容器;将滤波后的DC偏压施加至麦克风组件的电容式换能器;以及在多级电荷泵电路的启动时间期间,通过减小可调电阻装置的电阻来减小低通滤波器电路的稳定时间。在一些实施方式中,通过使与低通滤波器电路的电阻部件并联的晶体管导通来减小可调电阻装置的电阻。在一些实施方式中,通过向晶体管的控制端子施加电压来使晶体管导通。在一些实施方式中,该方法还包括以下步骤:在启动时间之后,通过使施加至晶体管的控制端子的电压放电来使晶体管截止。
出于例示和描述的目的,呈现了例示性实施方式的前述描述。该描述不旨在是详尽的或者限于所公开精确形式,而是可以根据上述教导进行修改和改变,或者可以根据所公开实施方式的实践来获取。本发明的保护范围旨在通过所附的权利要求及其等同物来限定。

Claims (21)

1.一种麦克风组件,所述麦克风组件被配置为与主机装置集成,所述麦克风组件包括:
壳体,所述壳体具有主机装置接口;
微机电系统换能器,所述微机电系统换能器设置在所述壳体中,并且被配置成响应于声活动而生成电信号;
集成电路,所述集成电路设置在所述壳体中并且电联接至所述主机装置接口的触点,所述集成电路包括直流偏压电路,所述直流偏压电路包括:
多级电荷泵电路,所述多级电荷泵电路被配置成在输出端生成直流电压;
低通滤波器电路,所述低通滤波器电路具有电容器和可调电阻装置,所述低通滤波器电路具有联接至所述多级电荷泵电路的输出端的输入端,并且所述低通滤波器电路具有联接至所述微机电系统换能器的输出端。
2.根据权利要求1所述的麦克风组件,其中,所述可调电阻装置包括与电阻部件并联的晶体管,其中,在所述多级电荷泵电路的启动时间期间通过使所述晶体管导通来缩短施加至所述微机电系统换能器的直流电压的稳定时间。
3.根据权利要求2所述的麦克风组件,其中,所述直流偏压电路包括升压电路,所述多级电荷泵电路的输出端联接至所述升压电路的输入端以及所述晶体管的端子,所述升压电路的输出端联接至所述晶体管的控制端子,所述升压电路被配置成,在所述升压电路的输出端处生成比所述升压电路的输入端处的电压大的电压,其中,当施加至所述控制端子的电压超过所述晶体管的阈值电压时,所述晶体管导通。
4.根据权利要求3所述的麦克风组件,其中,所述直流偏压电路还包括时钟电路,所述时钟电路具有联接至所述升压电路的时钟信号输出端,其中,所述升压电路的输出端处的足以使所述低通滤波器的所述晶体管导通的电压是基于施加至所述升压电路的时钟信号的状态来启用的。
5.根据权利要求4所述的麦克风组件,其中,所述时钟电路具有控制信号输入端,其中,施加至所述时钟电路的控制信号对施加至所述升压电路的所述时钟信号的状态进行控制。
6.根据权利要求5所述的麦克风组件,其中,所述直流偏压电路还包括放电电路,所述放电电路包括如下具有联接至所述升压电路的输出端的端子的电容器,其中,当所述控制信号施加至所述时钟电路以及所述放电电路的电容器的另一端子时,所述低通滤波器电路的所述晶体管导通。
7.根据权利要求6所述的麦克风组件,其中,所述直流偏压电路还包括处于所述升压电路的输出端处的箝压电路,其中,所述箝压电路的电压足以在所述升压电路的输出端被启用时使所述晶体管导通。
8.根据权利要求4所述的麦克风组件,其中,所述直流偏压电路还包括箝压晶体管,所述多级电荷泵电路的输出端联接至所述箝压晶体管的第一端子,并且所述升压电路的输出端联接至所述箝压晶体管的控制端子和第二端子,其中,所述箝压晶体管提供足够的电压以在所述升压电路的输出端被启用时使所述低通滤波器电路的所述晶体管导通。
9.一种集成电路,所述集成电路能连接至麦克风组件中的电容式微机电系统换能器,所述集成电路包括:
直流偏压电路,所述直流偏压电路包括:
多级电荷泵电路,所述多级电荷泵电路被配置成在输出端生成直流电压;
低通滤波器电路,所述低通滤波器电路具有可调电阻装置和电容器,所述低通滤波器电路具有输入端,所述输入端联接至所述多级电荷泵电路的输出端,并且所述低通滤波器电路具有能连接至所述微机电系统换能器的输出端,
其中,所述低通滤波器电路的稳定时间是在所述多级电荷泵电路的启动时间期间通过减小所述可调电阻装置的电阻来缩短的。
10.根据权利要求9所述的集成电路,所述可调电阻装置包括与电阻部件并联的晶体管,其中,所述可调电阻装置的电阻是在所述晶体管导通时减小的。
11.根据权利要求10所述的集成电路,所述直流偏压电路还包括升压电路,所述多级电荷泵电路的输出端联接至所述升压电路的输入端以及所述晶体管的端子,所述升压电路的输出端联接至所述晶体管的控制端子,其中,当施加至所述控制端子的电压超过所述晶体管的阈值电压时,所述晶体管是导通。
12.根据权利要求11所述的集成电路,所述直流偏压电路还包括时钟电路,所述时钟电路具有联接至所述升压电路的时钟信号输出端,其中,所述升压电路的输出端处的足以使所述低通滤波器电路的所述晶体管导通的信号是基于施加至所述升压电路的时钟信号的状态来启用的。
13.根据权利要求12所述的集成电路,所述时钟电路具有控制信号输入端,其中,施加至所述时钟电路的控制信号对施加至所述升压电路的所述时钟信号的状态进行控制。
14.根据权利要求13所述的集成电路,所述直流偏压电路还包括放电电路,所述放电电路包括具有联接至所述升压电路的输出端的端子的电容器,其中,当未向所述放电电路的电容器的另一端子施加控制信号并且所述升压电路的输出端未被启用时,所述低通滤波器电路的所述晶体管截止。
15.根据权利要求14所述的集成电路,所述直流偏压电路还包括处于所述升压电路的输出端处的箝压电路,其中,所述箝压电路的电压足以在所述升压电路的输出端被启用时使所述晶体管导通。
16.根据权利要求12所述的集成电路,所述直流偏压电路还包括箝压晶体管,所述多级电荷泵电路的输出端联接至所述箝压晶体管的第一端子,并且所述升压电路的输出端联接至所述箝压晶体管的控制端子,其中,所述箝压晶体管提供足够的电压以在所述升压电路的输出端被启用时使所述低通滤波器电路的所述晶体管导通。
17.根据权利要求9所述的集成电路,所述集成电路与电容式微机电系统换能器组合。
18.一种操作麦克风组件中的音频电路的方法,所述方法包括以下步骤:
利用多级电荷泵电路生成直流偏压;
利用低通滤波器对所述直流偏压进行滤波,所述低通滤波器包括可调电阻部件和电容器;
将滤波后的直流偏压施加至所述麦克风组件的电容式换能器;
在所述多级电荷泵电路的启动时间期间,通过减小所述可调电阻装置的电阻来缩短所述低通滤波器电路的稳定时间。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,通过使与所述低通滤波器电路的电阻部件并联的晶体管导通,来减小所述可调电阻装置的电阻。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,通过向所述晶体管的控制端子施加电压,使所述晶体管导通。
21.根据权利要求20所述的方法,所述方法还包括以下步骤:在所述启动时间之后,通过使施加至所述晶体管的控制端子的电压放电,使所述晶体管截止。
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