CN212544053U - 一种噪声抑制电路及应用此电路的组合传感器器件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种噪声抑制电路及应用此电路的组合传感器器件，该噪声抑制电路，应用于组合传感器，组合传感器包括气压传感器和声音传感器，该噪声抑制电路包括第一处理器和电容器，用于对气压传感器输出的第一电信号进行处理，电容器被配置为对所述气压传感器产生的电源噪声信号进行滤波，应用该电路的组合传感器器件通过在两个相对设置的芯片中间并联两个电容的方式，达到集成度高，体积小，相当于一个单MEMS麦克风体积，同时抑制噪声效果好，能够提高系统噪音抑制比，提高系统音频质量，提高用户的体验效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及噪声抑制技术领域。更具体地，涉及一种噪声抑制电路及应用此电路的组合传感器器件。
背景技术
随着各种智能手机、智能手环、智能手表、智能音箱及TWS耳机等市场的发展与创新，组合传感器由于占用空间小、组装简便的特点在这些领域的应用越来越广泛，但在实际的应用中，由于主控制单元需要实时采集组合传感器中的气压传感器的数据，气压传感器在工作中会产生电源开关噪声等，会被组合传感器另一个传感器麦克风拾取到，最终噪声可能通过喇叭被人耳听到，从而影响音频的质量，影响用户的体验效果。
实用新型内容
本实用新型的一个目的在于是提供种噪声抑制电路。
本实用新型的另一个目的在于是提供一种应用此噪声抑制电路的组合传感器器件。
为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
一种噪声抑制电路，应用于组合传感器，所述组合传感器包括气压传感器和声音传感器，所述噪声抑制电路包括
第一处理器，用于对所述气压传感器输出的第一电信号进行处理；
电容器，所述电容器被配置为对所述气压传感器产生的电源噪声信号进行滤波。
优选地，
所述气压传感器为MEMS气压传感器芯片；
所述第一处理器为ASIC芯片；
其中，
所述气压传感器的参考电压正极管脚与所述第一处理器的参考电压正极管脚电连接；
所述气压传感器的参考电压负极管脚与所述第一处理器的参考电压负极管脚电连接；
所述电容器包括第一电容器和第二电容器，其中所述第一电容器的第一极板与所述气压传感器的参考电压正极管脚电连接，所述第一电容器的第二极板接地；所述第二电容器的第一极板与所述气压传感器的参考电压负极管脚电连接，所述第二电容器的第二极板接地。
优选地，所述电容器采用铜箔极板制作。
优选地，所述第一电容器与第二电容器的电容值在33nF到0.1uF 之间。
一种组合传感器器件，包括：
气压传感器；
如上所述的噪声抑制电路；
声音传感器；
用于对所述声音传感器输出的第二电信号进行处理的第二处理器。
优选地，一种组合传感器器件还包括
基板；
形成在所述基板中的过孔；
其中
所述第一处理器和第二处理器嵌入在所述基板中；
所述气压传感器和所述声音传感器设置在所述基板上；
所述第一处理器与所述气压传感器通过所述过孔信号连接；
所述第二处理器与所述声音传感器通过所述过孔信号连接。
优选地，所述电容器嵌入在所述基板中，所述电容器包括第一电容器和第二电容器。
优选地，所述电容器为设置在所述基板上的表面贴装电容器，所述电容器包括第一电容器和第二电容器。
优选地，其特征在于，所述过孔包括贯穿于所述基板，用于利用自身导电介质连接所述第一处理器与气压传感器的第一过孔组、连接所述第二处理器与声音传感器的第二过孔组、连接所述电容器与气压传感器的第三过孔组；
其中，所述第一电容器的第一极板通过所述第三过孔组配置为与所述气压传感器的参考电压正极管脚电连接，所述第一电容器的第二极板接地；
所述第二电容器的第一极板通过所述第三过孔组配置为与所述气压传感器的参考电压负极管脚电连接，所述第二电容器的第二极板接地。
优选地，所述气压传感器和声音传感器通过粘接剂固定到所述基板上，并通过引线键合的方式与所述基板之间形成电连接。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型目的在于提供一种可以抑制气压传感器噪声的电路设计及应用此电路的组合传感器，这种组合传感器集成度高，体积小，相当于一个单MEMS麦克风体积，同时抑制噪声效果好，能够提高系统噪音抑制比，提高系统音频质量，提高用户的体验效果。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本申请噪声抑制电路电路原理图。
图2示出本申请组合传感器器件的结构实体图。
附图标记，1、气压传感器；2、第一处理器；3、第一电容器； 4、第二电容器；5、基板；6、声音传感器；7、第二处理器；8、塑封保护层；9、声孔；
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。
实施例1
如图1所示的一种噪声抑制电路，应用于组合传感器，所述组合传感器包括气压传感器和声音传感器，所述噪声抑制电路包括
第一处理器2，用于对所述气压传感器1输出的第一电信号进行处理；
电容器，所述电容器被配置为对所述气压传感器1产生的电源噪声信号进行滤波；
所述气压传感器1为MEMS气压传感器芯片，其可采用型号为 Infineon IPRE100电容式MEMS芯片；
所述第一处理器2为ASIC芯片，其可采用型号为Infineon IMIC33 ASIC芯片，
其中，气压传感器1的VRER_P管脚与第一处理器2的VRERP 管脚之间电连接；气压传感器1的VRER_N管脚与第一处理器2的 VRERN管脚之间电连接；气压传感器1的SUB管脚与第一处理器 2的GND管脚之间电连接；气压传感器1的TEMP管脚与第一处理器2的VTEMP管脚之间电连接，气压传感器1的VOUT_N管脚与第一处理器2的VINP管脚之间电连接；气压传感器1的VOU_P管脚与第一处理器2的VINN管脚之间电连接；
所述电容器包括第一电容器3和第二电容器4，
其中，第一电容器3的第一极板连接在气压传感器1的VRER_P 管脚端，另一极板接地；第二电容器4的第一极板连接气压传感器 1的VRER_N管脚端，另一极板接地；第一处理器2的VDD端接外部电压。
第一电容器3和第二电容器4均采用铜箔极板制作，第一电容器3和第二电容器4的电容值根据实际效果选择，从33nF到0.1uF，气压传感器1工作时产生的噪声会被电容器耦合到地，从而避免噪声能够进入到其他设备上造成干扰，从而达到抑制传感器的噪声效果，提高噪声信噪比。
如图2所示的一种应用此噪声抑制电路的组合传感器器件，包括，基板5；埋嵌在所述基板5内的第一处理器2、第二处理器7、第一电容器3和第二电容器4；
通过粘接剂固定到所述基板5上的气压传感器1和声音传感器 6，气压传感器1和声音传感器6通过引线键合的方式与基板5之间形成电连接，
其中，声音传感器6为MEMS声音传感器芯片，其可采用型号为InfineonIMIC33MEMS芯片；
第二处理器7为ASIC芯片，其可采用型号为Infineon ICA33 ASIC芯片；
该组件还包括贯穿于基板5，用于利用自身导电介质连接所述第一处理器2与气压传感器1的第一过孔组、连接所述第二处理器 7与声音传感器6的第二过孔组、连接所述电容器与气压传感器1 的第三过孔组；
其中，所述第一电容器3的第一极板通过所述第三过孔组与气压传感器1的VREF_P管脚连接，所述第一电容器3的第二极板接地；
所述第二电容器4的第一极板通过所述第三过孔组配置为与气压传感器1的VREF_N管脚连接，所述第二电容器4的第二极板接地；
在本实施例中，组合传感器内包含有测量气压的MEMS气压传感器1及处理气压的ASIC气压处理器2和拾取声音的MEMS声音传感器6及处理声音信号的ASIC声音处理器7，MEMS声音传感器 6和MEMS气压传感器1各自独立电路设计且独立工作。
在气压传感器1电路设计中，当MEMS气压传感器1接受到外部气压时，MEMS气压传感器1内部的可变电容值会发生相应的变化，最终转换成电压信号后通过ASIC气压处理器2的管脚VINP， VINN进入ASIC气压处理器2，ASIC气压处理器2进行气压数据计算和处理，处理成数字信号后通过I2C或者SPI接口传输到主控制器MCU中，MCU根据得到的数据进行相应的气压值显示或其它相关操作。
在声音传感器6电路设计中，MEMS声音传感器6接受到外部的声音信号，通过Sense输出到ASIC声音处理器7进行声音处理过程。
但是，当两者组合堆叠在一起时，两者功能的传感器芯片彼此靠得比较近，气压传感器1在正常工作时，VREF_P与VREF_N之间的电压Vpp为3V的方波，频率在80KHz，采样率可以根据传感器的寄存器进行相应的选择，以采用率为8Hz为例，在8Hz的周期(125ms，占空比为80％)里，气压传感器1会从工作状态进入非工作状态的转变，在没有第一电容器3和第二电容器4的条件下，会产生开关噪声，开关噪声会被接受声音的声音传感器6接受到，最终进入到人耳产生干扰。
为了抑制噪声，在气压传感器1的VREF_P与VREF_N管脚对地分别接第一电容器3和第二电容器4，噪声会被电容耦合到地，从而避免噪声能够进入到接受声音的声音传感器6上造成干扰，从而达到抑制气压传感器1的噪声效果，提高噪声信噪比。
该传感器组合器件还包括塑封保护层8，所述塑封保护层8至少包裹所述基板5、气压传感器1和声音传感器6。
具体地，所述塑封保护层8上设置有与所述声音传感器6连通的声孔9。
实施例2：
本实施例中，电容器通过表面贴装形式与基板5相对应的PAD 实现电路连接，第一电容器3的第一极板通过基板5上焊盘与气压传感器1的VREF_P管脚连接，第一电容器3的第二基板5接地；第二电容器4的第一极板通过基板5上的焊盘与气压传感器1的 VREF_N管脚连接，所述第二电容器4的第二基板5接地。
该传感器组合器件还包括塑封保护层8，所述塑封保护层8至少包裹所述基板5、气压传感器1和声音传感器6。
具体地，所述塑封保护层8上设置有与所述声音传感器6连通的声孔9。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种噪声抑制电路，应用于组合传感器，所述组合传感器包括气压传感器和声音传感器，其特征在于，所述噪声抑制电路包括
第一处理器，用于对所述气压传感器输出的第一电信号进行处理；
电容器，所述电容器被配置为对所述气压传感器产生的电源噪声信号进行滤波。
2.根据权利要求1所述的噪声抑制电路，其特征在于，
所述气压传感器为MEMS气压传感器芯片；
所述第一处理器为ASIC芯片，
其中，
所述气压传感器的参考电压正极管脚与所述第一处理器的参考电压正极管脚电连接；
所述气压传感器的参考电压负极管脚与所述第一处理器的参考电压负极管脚电连接；
所述电容器包括第一电容器和第二电容器，其中所述第一电容器的第一极板与所述气压传感器的参考电压正极管脚电连接，所述第一电容器的第二极板接地；所述第二电容器的第一极板与所述气压传感器的参考电压负极管脚电连接，所述第二电容器的第二极板接地。
3.根据权利要求1所述的噪声抑制电路，其特征在于，所述电容器采用铜箔极板制作。
4.根据权利要求2所述的噪声抑制电路，其特征在于，
所述第一电容器与第二电容器的电容值在33nF到0.1uF之间。
5.一种组合传感器器件，其特征在于，包括：
气压传感器；
根据权利要求1-4中任一项所述的噪声抑制电路；
声音传感器；
用于对所述声音传感器输出的第二电信号进行处理的第二处理器。
6.根据权利要求5所述的组合传感器器件，其特征在于，还包括
基板；
贯穿所述基板的第一过孔组、第二过孔组和第三过孔组；
其中
所述第一处理器和第二处理器嵌入在所述基板中；
所述气压传感器和所述声音传感器设置在所述基板上；
所述第一处理器与所述气压传感器通过所述第一过孔组信号连接；
所述第二处理器与所述声音传感器通过所述第二过孔组信号连接。
7.根据权利要求6所述的组合传感器器件，其特征在于，
所述电容器嵌入在所述基板中，所述电容器包括第一电容器和第二电容器。
8.根据权利要求6所述的组合传感器器件，其特征在于，
所述电容器为设置在所述基板上的表面贴装电容器，所述电容器包括第一电容器和第二电容器。
9.根据权利要求7或8所述的组合传感器器件，其特征在于，
所述第一电容器的第一极板通过所述第三过孔组配置为与所述气压传感器的参考电压正极管脚电连接，所述第一电容器的第二极板接地；
所述第二电容器的第一极板通过所述第三过孔组配置为与所述气压传感器的参考电压负极管脚电连接，所述第二电容器的第二极板接地。
10.根据权利要求6所述的组合传感器器件，其特征在于，所述气压传感器和声音传感器通过粘接剂固定到所述基板上，并通过引线键合的方式与所述基板之间形成电连接。
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| CN201922283804.8U CN212544053U (zh) | 2019-12-18 | 2019-12-18 | 一种噪声抑制电路及应用此电路的组合传感器器件 |
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2019
- 2019-12-18 CN CN201922283804.8U patent/CN212544053U/zh active Active
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