本申請(qǐng)要求2015年8月28日提交的名稱為“METHOD OF FORMING A SEMICONDUTOR DEVICE AND STRUCTURE THEREFOR”的在先提交的臨時(shí)申請(qǐng)no.62/211,182的優(yōu)先權(quán),案卷號(hào)為ONS01847,且具有共同發(fā)明人Tsutomu Murata,此處通過引用將該臨時(shí)申請(qǐng)并入本文。
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)涉及到名稱為“METHOD OF FORMING A SEMICONDUCTOR DEVICE AND STRUCTURE THEREFOR”、案卷號(hào)為ONS01847F1、且具有共同受讓人和發(fā)明人Tsutomu Murata的申請(qǐng),其與本申請(qǐng)同時(shí)提交,且此處通過引用將其并入本文。
本申請(qǐng)也涉及到名稱為“METHOD OF FORMINGA SEMICONDUCTOR DEVICE AND STRUCTURE THEREFOR”、案卷號(hào)為ONS01847F2、且具有共同受讓人和發(fā)明人Tsutomu Murata的申請(qǐng),其與本申請(qǐng)同時(shí)提交,且此處通過引用將其并入本文。
背景技術(shù):
過去,半導(dǎo)體工業(yè)利用各種方法和結(jié)構(gòu)以形成半導(dǎo)體裝置來控制線性振動(dòng)電機(jī)。在一些情況下,電路將過度驅(qū)動(dòng)線性振動(dòng)電機(jī)且可能引起線性振動(dòng)電機(jī)的重物在電機(jī)外殼中。當(dāng)重物在外殼中時(shí),經(jīng)常引起聽得到的噪音且也會(huì)打斷線性振動(dòng)電機(jī)的操作。在一些情況下,用于驅(qū)動(dòng)線性振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率已經(jīng)與設(shè)計(jì)用于線性振動(dòng)電機(jī)的頻率不同。這也是不希望的聽得到的噪聲,或者在一些情況下會(huì)降低操作的效果或者效率。在一些情況下,已花費(fèi)比希望的時(shí)間更長(zhǎng)的時(shí)間來停止LRA的振動(dòng)。在一些應(yīng)用中,線性振動(dòng)電機(jī)在控制電路開始驅(qū)動(dòng)線性振動(dòng)電機(jī)之前就已經(jīng)開始振動(dòng)了。因此,獲得的振動(dòng)對(duì)用戶已經(jīng)無效了。
因此,希望有一種電路和/或方法,其減少重物撞擊外殼的發(fā)生,或者以更接近線性振動(dòng)電機(jī)的設(shè)計(jì)頻率的頻率驅(qū)動(dòng)線性振動(dòng)電機(jī),或者提供更有效的操作,或者能減少停止LRA所需的時(shí)間,或者能容納已經(jīng)在振動(dòng)的線性振動(dòng)電機(jī)。
附圖說明
圖1示范性示出根據(jù)本發(fā)明用于控制線性振動(dòng)電機(jī)(LRA)的驅(qū)動(dòng)控制電路的實(shí)施例的一部分的示例;
圖2以一般方式示出了根據(jù)本發(fā)明的可以適合用作圖1的電路的LRA的線性振動(dòng)電機(jī)的非限制性示例的截面圖;
圖3是具有示出了可以通過根據(jù)本發(fā)明的圖1的電路形成的一些信號(hào)的標(biāo)繪圖的圖示;
圖4示范性示出了根據(jù)本發(fā)明可以是圖1的電路的替換實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)控制電路的實(shí)施例的一部分的示例;
圖5是具有示出了可以通過根據(jù)本發(fā)明的圖4的電路形成的一些信號(hào)的標(biāo)繪圖的圖示;
圖6示范性示出了可以是根據(jù)本發(fā)明的圖1或圖4或圖7的解碼器電路的替換實(shí)施例的電路實(shí)施例的一部分的示例;
圖7示范性示出了可以是根據(jù)本發(fā)明的圖1或圖4的驅(qū)動(dòng)控制電路的替換實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)控制電路的一部分的實(shí)施例的示例;
圖8以一般方式示出了流程圖,該流程圖以一般方式示出用于根據(jù)本發(fā)明的圖7的電路的操作方法的實(shí)施例中的一些步驟的實(shí)施例;
圖9是具有三個(gè)標(biāo)繪圖的圖示,其示出了可以在根據(jù)本發(fā)明的圖7的電路的實(shí)施例的操作期間形成的一些信號(hào)的一些非限制性示例;
圖10是具有標(biāo)繪圖的圖示,其示出了可以通過根據(jù)本發(fā)明的圖7的電路形成的方法的實(shí)施例的另一示例;
圖11是具有標(biāo)繪圖的圖示,其示出了可以通過根據(jù)本發(fā)明的圖7的電路形成的方法的另一實(shí)施例的示例;
圖12示范性示出了可以是根據(jù)本發(fā)明的圖1、4或7中任一電路的替換實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)控制電路的一部分的實(shí)施例的示例;
圖13以一般方式示出了可以通過根據(jù)本發(fā)明的圖12的電路的實(shí)施例形成的方法的實(shí)施例的示例的流程圖;
圖14示范性示出了可以是根據(jù)本發(fā)明的圖12的電路中的一些的替換實(shí)施例的電路框圖的實(shí)施例的示例;以及
圖15示出了根據(jù)本發(fā)明,可以包括圖1、4、6、7和/或12的電路中至少一個(gè)的半導(dǎo)體裝置的實(shí)施例的一部分的示例的放大平面圖。
為了簡(jiǎn)單且清楚的說明,圖中的元件不必按比例示出,為了說明目的,一些元件可放大,且在不同圖中的相同參考數(shù)字表示相同元件,除非另外說明。此外,公知的步驟和元件的描述和細(xì)節(jié)可省略以簡(jiǎn)化說明書。如本文中所使用的,電流承載元件或者電流承載電極意思是承載穿過裝置的電流的裝置的元件,諸如MOS晶體管的源極或漏極或者雙極型晶體管的發(fā)射極或集電極或者二極管的陰極或陽(yáng)極,且控制元件或者控制電極意思是控制穿過裝置的電流的裝置的元件,諸如MOS晶體管的柵極或者雙極型晶體管的基極。此外,一個(gè)電流承載元件可以承載在一個(gè)方向上通過裝置的電流,諸如承載進(jìn)入裝置的電流,而第二電流承載元件可以承載在相反方向上通過裝置的電流,諸如承載離開裝置的電流。盡管本文中可能將裝置解釋為某些N溝道或P溝道裝置,或者某些N型或P型摻雜區(qū),但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,根據(jù)本發(fā)明也可以是互補(bǔ)裝置。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,導(dǎo)電類型涉及發(fā)生傳導(dǎo)(諸如通過空穴或電子的傳導(dǎo))的機(jī)制,因此,導(dǎo)電類型不涉及摻雜濃度而是涉及摻雜類型,諸如P型或N型。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,如本文中涉及到電路操作使用的詞語(yǔ)“期間”、“同時(shí)”和“當(dāng)...時(shí)”不是意味著一旦開始動(dòng)作就立即發(fā)生動(dòng)作的精確術(shù)語(yǔ),而是可以存在一些小的但是合理的延遲,諸如由開始動(dòng)作啟動(dòng)的反應(yīng)之間的各種傳播延遲。此外,術(shù)語(yǔ)“同時(shí)”意思是某一動(dòng)作至少在開始動(dòng)作持續(xù)時(shí)間的一些部分以內(nèi)發(fā)生。使用詞語(yǔ)“接近”或“基本上”意思是元件的值具有期望接近所述值或位置的參數(shù)。但是,如本領(lǐng)域所公知的,經(jīng)常存在小的偏差會(huì)阻止值或位置和所述情況確切相同。在本領(lǐng)域中確立:高達(dá)至少百分之十(10%)的偏差(和對(duì)于包括半導(dǎo)體摻雜濃度的一些元件高達(dá)百分之二十(20%))是偏離所述情況精確的理想目標(biāo)的合理偏差。當(dāng)用于參考信號(hào)狀態(tài)時(shí),術(shù)語(yǔ)“肯定”(asserted)意思是信號(hào)的有效狀態(tài)而術(shù)語(yǔ)“否定”(negated)意思是信號(hào)的無效狀態(tài)。信號(hào)的實(shí)際電壓值或者邏輯狀態(tài)(諸如“1”或“0”)取決于使用的是正邏輯還是負(fù)邏輯。由此,取決于使用的是正邏輯還是負(fù)邏輯,肯定的可以是高電壓或高邏輯或者低電壓或低邏輯,并且取決于使用的是正邏輯還是負(fù)邏輯,否定的可以是低電壓或低狀態(tài)或者高電壓或高邏輯。此處,使用正邏輯協(xié)定(convention),但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解,也可以使用負(fù)邏輯協(xié)定。權(quán)利要求或/和附圖的詳細(xì)描述中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等(如在元件名稱的一部分中使用的)用于在相似元件之間進(jìn)行區(qū)分,而不一定用于描述順序,無論時(shí)間上的、空間上的排列方式或者任何其它方式。應(yīng)當(dāng)理解,如此使用的術(shù)語(yǔ)在適當(dāng)環(huán)境下可互換,且本文描述的實(shí)施例能夠以本文描述或示出以外的其它順序操作。對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”的引用意思是與該實(shí)施例相關(guān)描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。由此,貫穿說明書在各種地方出現(xiàn)的短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施例中”或者“在實(shí)施例中”不必全部引用相同實(shí)施例,但是在一些情況下可以引用相同實(shí)施例。而且,如對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的,在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,可以任何適當(dāng)方式組合特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性。
以下示出且描述的實(shí)施例可適當(dāng)具有實(shí)施例和/或可以在不存在本文未特定公開的任何元件的情況下實(shí)踐。
具體實(shí)施方式
圖1示范性示出了可以配置成控制線性振動(dòng)電機(jī)(LRA)102的驅(qū)動(dòng)控制電路100的一部分的實(shí)施例的示例。電路100可以接收供應(yīng)電壓用于操作電壓輸入133和電壓返回134之間的電路100的元件。輸入133可以配置成從電源接收操作電壓,并且輸入134可以配置成連接至電源(諸如地參考)的公共參考電壓。
圖2以一般方式示出了可以適合于用作圖1的LRA 102的線性振動(dòng)電機(jī)的非限制性示例的截面圖。線性振動(dòng)電機(jī)(LRA)可以包括定子和振子,且在一些實(shí)施例中可以包括重物(weight)。例如,磁體可以被視為定子,而附接有線圈的機(jī)構(gòu)可以認(rèn)為是振子。驅(qū)動(dòng)控制電路100可以配置成供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電流至線性振動(dòng)電機(jī)(LRA)以引起重物上下振蕩,如箭頭所示。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,其它線性振動(dòng)電機(jī)也適合于LRA 102。
往回參考圖1,驅(qū)動(dòng)控制電路100可以具有以下實(shí)施例:其可以包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路或者驅(qū)動(dòng)電路110、驅(qū)動(dòng)器電路122、感應(yīng)電壓檢測(cè)器電路或者檢測(cè)器電路130以及零交叉(zero cross)檢測(cè)電路或者零交叉電路140。電路122可以具有H橋驅(qū)動(dòng)器的實(shí)施例。驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路110具有以下實(shí)施例:其可以包括鎖存電路111、主計(jì)數(shù)器112、循環(huán)計(jì)數(shù)器113、解碼器電路114、另一鎖存電路115、差分計(jì)算電路或者差值電路116、另一鎖存電路117、求和電路118以及另一鎖存電路119。電路110-111、114、116-119以及計(jì)數(shù)器112-113可以具有接收輸入113和返回134之間的操作功率的實(shí)施例。驅(qū)動(dòng)電路114的實(shí)施例可以配置成生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)121。在一些實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)信號(hào)121可以形成為引起LRA 102振動(dòng)。響應(yīng)于信號(hào)121,電路122可以配置成形成驅(qū)動(dòng)電流123,驅(qū)動(dòng)電流123可以被傳送至LRA 102。電路100可以配置成形成電流123,以包括從輸出126流過LRA 102并且流入到輸出127的正極性電流123,并且也可以包括從輸出127通過LRA 102流入到輸出126中的負(fù)極性電流123。電路100可以配置成響應(yīng)于由電路110生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)121而生成驅(qū)動(dòng)電流123,并且之后將由此生成的驅(qū)動(dòng)電流123供應(yīng)至LRA 102。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,在一些示例實(shí)施例中,電路100可以包括電路303和308以及至其的連接,如圖12和圖14中所示。
圖3是具有以一般方式圖形地示出BEMF信號(hào)或者替換地可以表示BEMF信號(hào)的信號(hào)的波形的非限制性示例實(shí)施例的標(biāo)繪圖170的圖示,對(duì)于響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)121可以通過電路100的實(shí)施例形成的電流123的周期172,該信號(hào)相對(duì)于輸出126形成在輸出127處。例如,標(biāo)繪圖170可以是來自檢測(cè)器130的檢測(cè)信號(hào)131的實(shí)施例的非限制性示例。橫坐標(biāo)表示時(shí)間而縱坐標(biāo)表示所示信號(hào)的增加值。
例如假設(shè)標(biāo)繪圖170是從基本為電源電壓(諸如接近Vcc電壓的電壓)向基本為公共返回電壓(諸如是地電壓)的電壓擺動(dòng)的信號(hào)。還假設(shè)存在基本上如標(biāo)繪圖170的中心線所示的在兩個(gè)電壓等級(jí)的中心的中心電壓,諸如共模電壓或者參考電壓,。由此,標(biāo)繪圖170的信號(hào)和形成標(biāo)繪圖170的信號(hào)在該中心電壓(諸如由標(biāo)繪圖170中的中心線以一般方式示出的等級(jí))附近擺動(dòng)。由于標(biāo)繪圖170和該信號(hào)在該中心電壓(Vc)附近移動(dòng),因此當(dāng)標(biāo)繪圖170或者該信號(hào)跨過該中心電壓時(shí),則認(rèn)為該信號(hào)或者標(biāo)繪圖170零交叉或者基本零交叉。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,其它電路可以形成表示BEMF信號(hào)的信號(hào)以具有除了公共返回電壓參考之外的其它參考電壓,且可以在其它電壓等級(jí)處形成零交叉。例如,中心線可以基本是地電壓,且該信號(hào)可以是可以在地電壓值之上和之下擺動(dòng)(諸如在正電源電壓和負(fù)電源電壓之間擺動(dòng))的信號(hào)。由此,標(biāo)繪圖170是BEMF信號(hào)的一般表示。
周期172的實(shí)施例可以發(fā)生在BEMF信號(hào)的兩個(gè)負(fù)向正的零交叉之間,諸如在零交叉177和184之間。周期172的示例開始為BEMF信號(hào)的負(fù)向正過渡諸如在零交叉177處跨過中心線。如本文中所使用的,術(shù)語(yǔ)“基本上零交叉”或者術(shù)語(yǔ)“零交叉”意思是在信號(hào)實(shí)際零交叉之前或之后,信號(hào)值可以加上或減掉該周期的百分之十(10%)。加上或減掉百分之十意味著時(shí)間上或者替換地在弧度上周期的百分之十。此外,如本文中所使用的,術(shù)語(yǔ)“基本上零交叉”具有與加上或減掉百分之十相同的含義,而不管本文可能使用的詞語(yǔ)“基本上”的任何其它定義如何。BEMF信號(hào)的向上傾斜部分或者正向傾斜部分176示出了BEMF信號(hào)值從負(fù)值向正值升高,例如在用電流123的負(fù)值驅(qū)動(dòng)LRA 102結(jié)束之后,和在用電流123的正值驅(qū)動(dòng)LRA 102之前。在零交叉176之后的標(biāo)繪圖172的增加部分示出了BEMF信號(hào)具有正值且變成更大的正值。在中心線之上標(biāo)繪圖170的基本水平部分178表示電路100可以用電流123的正值驅(qū)動(dòng)LRA 102的間隔。部分178是由于電流123流入到LRA 102中。標(biāo)繪圖170的部分173示出:在一些實(shí)施例中,由LRA 102形成的BEMF信號(hào)不會(huì)在電路100驅(qū)動(dòng)LRA 102的同時(shí)發(fā)生,并且部分174示出:一旦電路100終止驅(qū)動(dòng)LRA 102,來自LRA 102的BEMF信號(hào)可以返回。向下傾斜部分或者負(fù)向傾斜部分179示出在用電流123的正值驅(qū)動(dòng)LRA 102終止之后和在用電流123的負(fù)值驅(qū)動(dòng)LRA 102之前的BEMF信號(hào)的值。BEMF信號(hào)隨著部分179從部分178降低到正向負(fù)零交叉180而變成更小的正值,且對(duì)于零交叉180之下的標(biāo)繪圖170的部分,BEMF信號(hào)變成負(fù)值。在中心線之下的基本水平部分182示出電路100可以用電流123的負(fù)值驅(qū)動(dòng)LRA 102的間隔。部分182是由于電路100驅(qū)動(dòng)LRA 102,且在一些實(shí)施例中,來自LRA 102的BEMF信號(hào)在該部分182期間不會(huì)發(fā)生。正向或向上傾斜部分183示出了在用電流123的負(fù)值驅(qū)動(dòng)LRA 102終止之后且在用電流123的另一正值再次驅(qū)動(dòng)LRA 102之前的BEMF信號(hào)的值。隨著部分183從部分182向零交叉184增加,BEMF信號(hào)變成負(fù)得更少,且BEMF信號(hào)對(duì)于在零交叉184之上的標(biāo)繪圖170的部分變成正值。但是,周期172在零交叉184處結(jié)束。在其它實(shí)施例中,由電流123導(dǎo)致的BEMF信號(hào)的周期可以限定為在BEMF信號(hào)波形的不同點(diǎn)處開始和結(jié)束。部分183可以與部分176相似。
周期172的傾斜部分176、179和183通過由LRA 102相對(duì)于輸出126在輸出127處形成的電壓形成。由于對(duì)于這些傾斜部分驅(qū)動(dòng)信號(hào)121不是有效的,因此電路100不驅(qū)動(dòng)電流至LRA 102,由此,電路100可以配置成使電路122的輸出或者替換地輸出126和127形成為對(duì)于這些傾斜部分具有高阻抗或HiZ。在實(shí)施例中,電路100可以配置成對(duì)于周期172的部分178和182、由此該周期的傳導(dǎo)部分用電流123驅(qū)動(dòng)LRA 102,而對(duì)于周期172的傾斜部分、由此該周期的非傳導(dǎo)部分不用電流123驅(qū)動(dòng)LRA 102,且對(duì)于非傳導(dǎo)部分,輸出可以具有HiZ。對(duì)于非傳導(dǎo)部分的時(shí)間間隔可以稱作HiZ間隔。如下文將進(jìn)一步看到的,本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,計(jì)數(shù)器112的實(shí)施例可以配置成在電路100為周期172形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)121時(shí)計(jì)數(shù)周期172的時(shí)間間隔。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中,計(jì)數(shù)器112可以配置成在周期172期間從0至199進(jìn)行計(jì)數(shù),從而在周期172期間對(duì)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)121形成接近200次間隔。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,電路112和113的實(shí)施例可以配置成對(duì)于電流123形成周期172。電路100也可以具有實(shí)施例:其中電路114-118和至其的連接可以配置成估計(jì)本征頻率,且為信號(hào)121的頻率形成調(diào)整值。
往回參考圖1,檢測(cè)器電路130可以具有可以配置成連接至LRA 102且檢測(cè)LRA 102的線圈兩個(gè)末端處的電勢(shì)差的實(shí)施例。電路130可以配置成連接至輸出126和127以接收由LRA 102形成的BEMF信號(hào)。電路130可以配置成在電路100不用電流123驅(qū)動(dòng)LRA 102的時(shí)間間隔期間,由此在電流123的周期的非傳導(dǎo)部分期間,檢測(cè)由LRA 102在輸出126和127之間形成的BEMF信號(hào)。電路130的實(shí)施例可以連接至輸出126和127而不是直接連接到LRA 102的線圈。電路130可以具有以下實(shí)施例:其可以形成可以表示BEMF信號(hào)的檢測(cè)信號(hào)131。電路140的實(shí)施例可以配置成檢測(cè)由電路130檢測(cè)的BEMF信號(hào)的零交叉或者替換地檢測(cè)信號(hào)131的零交叉。
電路100或者替換地電路110的實(shí)施例可以配置成估計(jì)LRA 102的本征頻率且控制或者調(diào)整驅(qū)動(dòng)頻率或者驅(qū)動(dòng)信號(hào)121的頻率、由此周期172的頻率和時(shí)間間隔或時(shí)間段盡可能接近估計(jì)的本征頻率。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,本征頻率是LRA的自然諧振頻率,且在一些實(shí)施例中可以是自然諧振頻率的基波。電路100可以具有以下實(shí)施例:其可以配置成根據(jù)由電路140檢測(cè)的反EMF電壓(back EMF voltage)的零交叉的檢測(cè)位置估計(jì)LRA 102的本征功函數(shù)。電路100可以配置成適應(yīng)性地改變或者控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)121的頻率、由此電流123的頻率,使其基本與LRA 102的估計(jì)本征頻率相同或者替換地與其接近。在實(shí)施例中,電路100可以配置成適應(yīng)性地改變或者控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)121的頻率,使其不超出大于或小于估計(jì)的本征頻率的百分之零點(diǎn)五(0.5%)。實(shí)施例可以配置成在由頻率標(biāo)定值加上或減掉百分之五十(50%)的范圍內(nèi)改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)121的頻率。該功能或方法可以涉及到諧振頻率搜索方法或者諧振頻率搜索模式,且被配置成以這種方式與這些函數(shù)操作一起執(zhí)行該方法或操作的電路可以稱作諧振頻率搜索電路。以這種方式或方法操作可以被稱作以閉環(huán)運(yùn)行模式操作。
電路110的實(shí)施例還可以包括寄存器設(shè)置電路135,其可以配置成為驅(qū)動(dòng)信號(hào)201的頻率設(shè)置初始值或開始值,由此,為信號(hào)121設(shè)置初始頻率。例如,響應(yīng)于電路100能夠開始形成電流123以開始振動(dòng)LRA 102,電路135可以配置成為信號(hào)121設(shè)置初始頻率。在實(shí)施例中,電路135可以配置成將初始值供應(yīng)到電路111和119,如由初始值標(biāo)簽示出的。然后,電路100可以開始在諧振頻率搜索模式下操作以形成電流123,以確定LRA 102的估計(jì)本征頻率,且調(diào)整信號(hào)121的頻率至基本為估計(jì)本征頻率。電路100的實(shí)施例可以包括在運(yùn)行模式當(dāng)中該周期的HiZ間隔期間,可以通過檢測(cè)器電路130的放大器放大BEMF信號(hào)且形成了表示BEMF信號(hào)的信號(hào)131。來自檢測(cè)器130的放大信號(hào)131可以被比較器141接收。如果BEMF信號(hào)或者表示其的信號(hào)交叉由比較器141接收的參考信號(hào)的值,則比較器141的輸出改變狀態(tài)。例如,如果BEMF信號(hào)增大,則響應(yīng)于該交叉比較器141的輸出可以是肯定的(asserted),或者如果BEMF信號(hào)減小,則響應(yīng)于該交叉比較器141的輸出可以是否定的,或者替換地反之亦然。檢測(cè)器電路142可以檢測(cè)比較器141的輸出的過渡并且形成指示檢測(cè)到零交叉或者基本為零交叉的肯定的檢測(cè)信號(hào),且反之亦然。電路204可以使用檢測(cè)的邊緣以確定計(jì)數(shù)器112的計(jì)數(shù)并確定驅(qū)動(dòng)信號(hào)121的頻率是否需要增加或降低以與LRA 102的本征頻率基本相同或相近。例如,響應(yīng)于電路142的肯定的狀態(tài),電路115可以配置成鎖存計(jì)數(shù)器112的值。電路116可以配置成確定鎖存值的中心且將其與用于設(shè)置計(jì)數(shù)器112的中心值比較。差值可以用于形成用于計(jì)數(shù)器112的新的開始值以改變信號(hào)121的頻率。
檢測(cè)器130可以包括以下實(shí)施例:其可以配置成通過監(jiān)測(cè)在非傳導(dǎo)部分期間由LRA 102形成的BEMF信號(hào)來估計(jì)LRA 102的振子部分的位置。BEMF信號(hào)的小值(包括零值)可以指示振子處于靜止(例如,振子可以定位在LRA102的南極側(cè)處最大可到達(dá)的點(diǎn)中或者在北極側(cè)處最大可到達(dá)的點(diǎn)中)。由此,電路100可以配置成以如下方式確定LRA 102的估計(jì)本征頻率:電路140可以配置成檢測(cè)線圈兩端的BEMF信號(hào)(諸如在輸出127相對(duì)于輸出126之間的電壓)交叉零點(diǎn)的時(shí)序,且還可以配置成測(cè)量由此檢測(cè)的零交叉之間的時(shí)間間隔。連續(xù)零交叉之間的時(shí)間間隔可以指示電流123驅(qū)動(dòng)周期一半的時(shí)間間隔,而每隔一個(gè)零交叉之間的時(shí)間間隔可以指示電流123整個(gè)驅(qū)動(dòng)周期的時(shí)間間隔。
電路100可以包括以下實(shí)施例:由于在驅(qū)動(dòng)周期的非傳導(dǎo)部分期間(諸如周期172的部分176或183(圖3))BEMF信號(hào)從負(fù)電壓增加到正電壓,因此電路100可以配置成僅檢測(cè)線圈兩端的BEMF信號(hào)(例如輸出126和127之間的信號(hào))、或者替換地信號(hào)131交叉零點(diǎn)的時(shí)序。這種情況下,比較器141可以配置成在BEMF信號(hào)低于閾值值時(shí)形成否定的輸出信號(hào),且當(dāng)BEMF信號(hào)變得高于該閾值值或者另一閾值值時(shí),比較器141可以配置成形成肯定的輸出信號(hào)。例如,比較器141可以配置成在檢測(cè)器130的輸出電壓低于閾值值時(shí)形成否定的輸出信號(hào),而當(dāng)檢測(cè)器130的輸出電壓變得高于閾值時(shí),比較器141可以配置成形成肯定的輸出信號(hào)。在肯定值和否定值之間的時(shí)間間隔可以用于估計(jì)LRA 102的本征頻率。例如,檢測(cè)器130和電路140、115和116可以具有作為以下電路的實(shí)施例:該電路可以配置成從LRA 102接收BEMF信號(hào)且選擇性地測(cè)量線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)的第一頻率,例如估計(jì)的本征頻率。電路110可以配置成作為響應(yīng)地調(diào)整用于驅(qū)動(dòng)LRA 102的下一驅(qū)動(dòng)信號(hào)121的頻率或周期的時(shí)間間隔。這種操作可以稱作是閉環(huán)運(yùn)行模式(closed loop run mode)。比較器141可以具有配置成在沒有滯后或者基本沒有滯后的情況下進(jìn)行操作的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,由于工藝容限,導(dǎo)致在比較器141的輸入之間會(huì)存在一些無意識(shí)的偏移,但是不認(rèn)為這些會(huì)形成比較器141的滯后操作?;旧蠜]有滯后的操作會(huì)促進(jìn)更精確地檢測(cè)基本零交叉。
電路100還可以包括以下實(shí)施例,其可以配置成對(duì)于電流123的一個(gè)或多個(gè)周期(諸如一個(gè)或多個(gè)連續(xù)周期)重復(fù)測(cè)量和調(diào)整操作,以使得驅(qū)動(dòng)控制電路100可以以LRA 102的基本上為估計(jì)本征頻率或者接近估計(jì)本征頻率的頻率持續(xù)驅(qū)動(dòng)LRA 102。該功能或方法可以稱作諧振頻率搜索模式且被配置成執(zhí)行該方法的電路可以稱作諧振頻率搜索電路。以這種方式或方法操作可以稱作以閉環(huán)運(yùn)行模式操作。
在一些實(shí)施例中,電路100可以配置成操作制動(dòng)模式控制方法(brake mode control method)且可以包括用于控制和/或執(zhí)行制動(dòng)模式方法的相關(guān)電路。該功能和相關(guān)電路及方法有時(shí)可以稱作操作的停止模式或者操作的制動(dòng)模式或者制動(dòng)模式或停止電路或制動(dòng)電路或制動(dòng)的電路。例如,響應(yīng)于終止LRA 102的運(yùn)行和驅(qū)動(dòng),諸如以閉環(huán)運(yùn)行模式終止操作或者替換地停止提供電流123的正和負(fù)脈沖至LRA 102以驅(qū)動(dòng)LRA 102振動(dòng)或者增加振動(dòng)的非限制性示例,電路110可以配置成控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)121以形成抗驅(qū)動(dòng)信號(hào),其包括形成電流123作為具有與在閉環(huán)運(yùn)行模式期間或者在開環(huán)運(yùn)行模式期間用于驅(qū)動(dòng)LRA 102的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位相反的相位的脈沖。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,電流123的抗驅(qū)動(dòng)波形可以具有可以基本上像圖3的周期172的波形的實(shí)施例。以制動(dòng)模式操作可以包括形成具有抗驅(qū)動(dòng)頻率的抗驅(qū)動(dòng)信號(hào),且可以包括對(duì)于電流123形成抗驅(qū)動(dòng)電流的制動(dòng)模式以使其具有基本相反的相位,從而使得該基本相反相位也可以包括傳導(dǎo)部分以及非傳導(dǎo)部分。電路122可以配置成形成高阻抗?fàn)顟B(tài),例如在抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的非傳導(dǎo)部分的部分或基本全部期間的高輸出阻抗。對(duì)于制動(dòng)模式,電路122可以配置成形成具有抗驅(qū)動(dòng)相位的電流123的制動(dòng)模式,該抗驅(qū)動(dòng)相位與在閉環(huán)運(yùn)行模式期間(或者開環(huán)運(yùn)行模式期間)使用的相位基本相反,且電路122供應(yīng)電流123的該制動(dòng)模式至LRA 102。這加快了LRA 102的停止。在一些實(shí)施例中,電路122可以配置成與從LRA 102接收的BEMF信號(hào)的幅值成比例地改變電流123的幅值。由于將電流123的制動(dòng)模式應(yīng)用到LRA 102的線圈,因此,定子可以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)功能,以減慢或者停止振子的動(dòng)作或者替換地減慢定子的速度。電路100還可以具有可以配置成將抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率調(diào)整為基本是LRA 102的本征頻率實(shí)施例。調(diào)整抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率有助于減少?gòu)恼駝?dòng)到基本停止LRA 102所需的時(shí)間量。
電路100的實(shí)施例可以配置成檢測(cè)LRA 102是否基本不再移動(dòng)。例如,電路110可以配置成在已經(jīng)終止了線性振動(dòng)電機(jī)LRA的運(yùn)行(閉環(huán)運(yùn)行模式或者替換地開環(huán)運(yùn)行模式結(jié)束)之后從檢測(cè)的BEMF信號(hào)估計(jì)振動(dòng)力,以及基于估計(jì)的振動(dòng)力控制相反相位的制動(dòng)模式抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)。作為非限制性示例,如果BEMF信號(hào)在預(yù)定電壓范圍內(nèi),則電路110可以配置成確定LRA 102已經(jīng)達(dá)到停止。換句話說,認(rèn)為振動(dòng)力已經(jīng)變?yōu)榱慊蛘咝∮陬A(yù)定閾值值。當(dāng)滿足上述條件時(shí),電路110可以配置成停止供應(yīng)抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)至電路122。在一些實(shí)施例中,在滿足該標(biāo)準(zhǔn)之后,在停止供應(yīng)之前,仍可以將半個(gè)完整周期的抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)供應(yīng)至驅(qū)動(dòng)器單元122。此處應(yīng)注意,LRA 102的驅(qū)動(dòng)終止意思是除了制動(dòng)的控制(制動(dòng)模式)所需的反向驅(qū)動(dòng)時(shí)間段和抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)之外的正常驅(qū)動(dòng)停止(閉環(huán)運(yùn)行模式或者替換的開環(huán)運(yùn)行模式結(jié)束)。
在一些情況下,線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)范圍可能變得過大且會(huì)引起重物撞擊LRA外殼。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),在一些情況下,當(dāng)電機(jī)振動(dòng)過大且重物撞擊外殼時(shí),諧振頻率搜索模式會(huì)引起驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率大于線性振動(dòng)電機(jī)的設(shè)計(jì)諧振頻率。當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí),驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率可能遠(yuǎn)離線性振動(dòng)電機(jī)的設(shè)計(jì)頻率,且可能引起不希望的聽得到的噪聲。在一些情況下,驅(qū)動(dòng)信號(hào)的較高頻率會(huì)降低制動(dòng)模式下操作的效果。
圖4示范性示出被配置成控制LRA 102的驅(qū)動(dòng)控制電路200的一部分的實(shí)施例的示例。在一些實(shí)施例中,電路200可以是電路100(圖1)的替換實(shí)施例。電路200包括諧振頻率搜索電路204。電路204的實(shí)施例可以基本上配置成與圖1的諧振頻率搜索電路的至少一部分相同。例如,在一些實(shí)施例中,電路204可以包括電路111、115、116、117、118和119或者基本相似操作的電路,并且在一些實(shí)施例中,這些電路可以以與電路100基本相同的方式配置。電路204可以配置成以與圖1中電路100的描述中描述的諧振頻率搜索操作基本相似的方式來操作諧振頻率搜索模式。電路200可以具有可以配置成以與電路100基本相似的方式以閉環(huán)運(yùn)行模式操作的實(shí)施例。電路200也可以具有可以包括啟用(EN)信號(hào)201的實(shí)施例。在一些實(shí)施例中,信號(hào)201的肯定狀態(tài)可以允許電路200的操作,而否定狀態(tài)可以停止電路200形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)。電路200可以包括輸入133和134(圖1),且以與電路100相同的方式接受操作功率。電路200可以包括以下實(shí)施例:其具有可以作為圖1中電路130的替換實(shí)施例的放大器電路220。電路220可以包括具有被配置成為放大器221形成增益電路的電阻器222-225的放大器221。放大器221可以接收參考信號(hào)或者參考電壓(VREF)228。在實(shí)施例中,參考電壓228可以在放大器221的非反向輸入處形成可以基本上是圖3的電壓Vc的電壓或信號(hào)。參考電壓228可以具有參考了輸入134的公共返回電壓的值。
電路200的實(shí)施例可以配置成具有三種操作模式,閉環(huán)運(yùn)行模式、開環(huán)運(yùn)行模式和制動(dòng)模式。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解在一些示例性實(shí)施例中,電路200可以包括電路303和308以及至其的連接,如圖12和圖14中所示。
圖5是具有示出了一些信號(hào)的示例性實(shí)施例的標(biāo)繪圖的圖示,這些信號(hào)可以由電路200在閉環(huán)運(yùn)行模式、開環(huán)運(yùn)行模式和制動(dòng)模式的操作期間形成。橫坐標(biāo)表示時(shí)間且縱坐標(biāo)表示所示信號(hào)的增加值。標(biāo)繪圖213示出了相對(duì)于輸出126在輸出127處形成的BEMF信號(hào)的非限制的示例性實(shí)施例。部分214以一般方式示出了在電流123的非傳導(dǎo)部分期間BEMF信號(hào)的非限制性示例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,對(duì)于周期的傳導(dǎo)部分,該信號(hào)可以具有其它值,如通過標(biāo)繪圖213的其它部分以一般方式示出的。此外,為了附圖清楚,標(biāo)繪圖213的非傳導(dǎo)部分的全部都未標(biāo)注。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,標(biāo)繪圖213與標(biāo)繪圖170(圖3)具有基本相同的元件,但是示出了BEMF信號(hào)的多于一個(gè)周期。標(biāo)繪圖216不是由電路200形成或接收的信號(hào),而是LRA 102的振動(dòng)動(dòng)作強(qiáng)度的圖示。標(biāo)繪圖217示出了電流123的一個(gè)示例性實(shí)施例。標(biāo)繪圖218示出了計(jì)數(shù)器112的一些可能值的非限制性示例,以及標(biāo)繪圖219示出了信號(hào)211的一些可能狀況的非限制性示例。該描述參考圖4和5。
在實(shí)施例中,電路200可以配置成以與電路100在閉環(huán)運(yùn)行模式下操作的相同方式操作。由此,在閉環(huán)運(yùn)行模式下,電路200的實(shí)施例可以配置成以第一頻率形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)121,且以第一頻率形成電流123。電路200還可以配置成估計(jì)LRA 102的本征頻率,且響應(yīng)于檢測(cè)到LRA 102的估計(jì)本征頻率,將第一頻率調(diào)整至基本為L(zhǎng)RA102的估計(jì)本征頻率的頻率或者接近估計(jì)本征頻率的頻率。電路200可以包括以下實(shí)施例:其對(duì)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)121第一數(shù)量的周期以閉環(huán)運(yùn)行模式操作,其中形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)121包括響應(yīng)于檢測(cè)到LRA 102的本征頻率而將第一頻率調(diào)整至接近本征頻率的第二頻率。在標(biāo)注為閉環(huán)的操作期間于圖5中示出了該類型操作的一個(gè)非限制性示例。例如,電路200的實(shí)施例可以包括:在運(yùn)行模式期間、在周期的HiZ間隔期間,可以通過放大器221放大BEMF信號(hào)且形成表示BEMF信號(hào)的信號(hào)226。在一些實(shí)施例中,信號(hào)226可以與信號(hào)131(圖1)基本相似或替換地相同。
電路200還可以包括以下實(shí)施例:在以閉環(huán)運(yùn)行模式形成第一數(shù)量的驅(qū)動(dòng)周期的驅(qū)動(dòng)信號(hào)121和電流123之后,其以開環(huán)運(yùn)行模式操作從而驅(qū)動(dòng)LRA 102振動(dòng)。在開環(huán)運(yùn)行模式中,電路200可以配置成以第三頻率形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)121和電流123。第三頻率可以基本上是在閉環(huán)運(yùn)行模式期間用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)121的最后一個(gè)周期的頻率。在另一實(shí)施例中,電路200可以配置成以不同于第二頻率的頻率形成第三頻率,第二頻率用于閉環(huán)運(yùn)行模式中的最后一個(gè)周期。例如,電路200可以配置成形成基本為第一頻率或者在其它實(shí)施例中為某些其它頻率的第三頻率。對(duì)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)121或者電流123的第二數(shù)量的周期,電路200可以配置成以第三頻率操作。在開環(huán)運(yùn)行模式中,電路200的實(shí)施例可以配置成不調(diào)整第三頻率且禁用諧振頻率搜索模式的操作。在實(shí)施例中,電路200可以配置成在以開環(huán)運(yùn)行模式操作期間,保持第三頻率基本恒定。電路200可以配置成對(duì)于開環(huán)運(yùn)行模式的持續(xù)時(shí)間,保持第三頻率基本恒定。在另一實(shí)施例中,電路200可以配置成在開環(huán)運(yùn)行模式期間將信號(hào)121和電流123的頻率改變至另一頻率而不是估計(jì)的本征頻率。
電路200可以進(jìn)一步包括以下實(shí)施例:其中電路210可以配置成控制啟用和禁用電路200以諧振頻率搜索模式進(jìn)行操作。例如,響應(yīng)于LRA 102的本征頻率的檢測(cè)和確定,電路200可以配置成啟用和禁用電路200調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)121的頻率。電路210可以具有可以配置成禁止檢測(cè)或確定估計(jì)的本征頻率中的一者或兩者的實(shí)施例。電路210的實(shí)施例可以配置成監(jiān)測(cè)循環(huán)計(jì)數(shù)器113的值以確定所形成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)121或者電流123的周期數(shù)量。在以閉環(huán)運(yùn)行模式形成第一數(shù)量的周期之后,電路210可以配置成肯定開/關(guān)控制信號(hào)211,以使得電路200開始以開環(huán)運(yùn)行模式操作。響應(yīng)于開/關(guān)控制信號(hào)211的肯定值,電路200可以配置成以第三頻率形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)121和電流123,且終止調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)121的值。例如,開/關(guān)信號(hào)可以用于禁止電路204接收電路142的輸出或者選擇性地迫使至電路204的輸入成為禁止估計(jì)操作的值。電路200可以包括以下實(shí)施例:其中電路210監(jiān)測(cè)循環(huán)計(jì)數(shù)器113的值以確定在開環(huán)運(yùn)行模式中形成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)121的周期數(shù)量,以及響應(yīng)于完成在開環(huán)運(yùn)行模式中驅(qū)動(dòng)信號(hào)121的第二數(shù)量的周期,否定開/關(guān)信號(hào),諸如圖5中在標(biāo)注了“開環(huán)”的操作結(jié)束時(shí)所示。響應(yīng)于完成驅(qū)動(dòng)信號(hào)121的第二數(shù)量的周期,電路200可以配置成開始以制動(dòng)模式操作并形成抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)121,以形成負(fù)的相位電流信號(hào)。實(shí)施例可以包括電路200可以配置成重新啟用諧振頻率搜索模式,且開始將驅(qū)動(dòng)信號(hào)121和電流123的抗驅(qū)動(dòng)頻率調(diào)整至基本為估計(jì)的本征頻率同時(shí)以制動(dòng)模式操作。
實(shí)施例可以包括:電路200可以配置成在以開環(huán)運(yùn)行模式完成驅(qū)動(dòng)信號(hào)121和/或電流123的最后一個(gè)周期之后以制動(dòng)模式操作。電路200可以配置成當(dāng)在制動(dòng)模式中操作時(shí),以抗驅(qū)動(dòng)頻率形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)121和獲得的驅(qū)動(dòng)電流123。抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以具有與圖3中所示的周期172基本相同的周期。抗驅(qū)動(dòng)頻率可以是第三頻率,且當(dāng)在制動(dòng)模式中操作時(shí),響應(yīng)于檢測(cè)和確定LRA 102的估計(jì)本征頻率而調(diào)整抗驅(qū)動(dòng)頻率或者替換的第三頻率。在其它實(shí)施例中,電路200可以配置成響應(yīng)于制動(dòng)模式中的操作以不同頻率形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)121。例如,電路200可以以制動(dòng)模式開始操作且以第一頻率形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)121,而后響應(yīng)于LRA 102的估計(jì)本征頻率的檢測(cè)和確定來調(diào)整第一頻率。替換地,電路200可以配置成開始以制動(dòng)模式操作并以第二頻率或響應(yīng)于制動(dòng)模式中的操作的某些其它頻率形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)121,只要電路200被配置成響應(yīng)于LRA 102的估計(jì)本征頻率的檢測(cè)和確定調(diào)整其它頻率即可。在一些實(shí)施例中,電路200可以配置成對(duì)于信號(hào)121的每一周期都調(diào)整信號(hào)121的抗驅(qū)動(dòng)頻率。電路200可以具有非限制的示例性實(shí)施例:其中,除了電路200可以配置成使用第三頻率開始以制動(dòng)模式操作之外,制動(dòng)模式中的操作基本上與電路100的制動(dòng)模式操作相同。電路200的實(shí)施例可以配置成檢測(cè)LRA 102基本不再移動(dòng)。例如,電路204可以配置成根據(jù)檢測(cè)的BEMF信號(hào)估計(jì)線性振動(dòng)電機(jī)LRA運(yùn)行終止(閉環(huán)運(yùn)行模式或者替換地開環(huán)運(yùn)行模式結(jié)束)之后的振動(dòng)力,并基于估計(jì)的振動(dòng)力終止形成制動(dòng)模式抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在另一實(shí)施例中,電路200可以配置成對(duì)于所需數(shù)量的周期以制動(dòng)模式操作。在實(shí)施例中,計(jì)數(shù)器113可以配置成在制動(dòng)模式中計(jì)數(shù)周期數(shù)量且肯定由電路200使用以終止形成抗驅(qū)動(dòng)周期的信號(hào)。當(dāng)以制動(dòng)模式操作時(shí)調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率有助于減少停止LRA 102振動(dòng)所需的時(shí)間量。
通過禁用諧振頻率搜索操作或者通過以開環(huán)運(yùn)行模式操作,不需要通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器分析來自LRA的反EMF電壓且不需要具有通過振動(dòng)力的反饋調(diào)整驅(qū)動(dòng)電壓的功能。由此,能減小電路200的尺寸,這會(huì)降低系統(tǒng)成本。此外,即使驅(qū)動(dòng)信號(hào)引起了LRA的重物撞擊外殼,驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率也仍基本上是本征頻率或者與其非常接近,由此,制動(dòng)模式能始于接近本征頻率的驅(qū)動(dòng)頻率。形成制動(dòng)模式以使用基本估計(jì)本征頻率改善了使用電路200的系統(tǒng)感受。
圖6示范性示出了可以是圖1和4中所示電路114的替換實(shí)施例的電路實(shí)施例的示例。電路114包括制動(dòng)控制電路或者停止控制電路61,其可以配置成形成高阻抗?fàn)顟B(tài)并插入高阻抗時(shí)間段,并且還可以配置成幫助形成制動(dòng)模式的抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
本文中描述的一些實(shí)施例可以涉及Tsutomu Murata于2014年5月27日提出的美國(guó)專利no.8,736,201和Tsutomu Murata于2011年9月9日提出的美國(guó)專利no.8,829,843中的一個(gè)或兩個(gè),此處通過引用將兩者并入本文。
根據(jù)所有上述內(nèi)容,本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,半導(dǎo)體裝置的實(shí)施例可以包括用于控制線性振動(dòng)電機(jī)的電路,該電路可以包括:
第一電路(諸如電路110),被配置成形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)(121)以控制通過線性振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流(諸如電流123)的頻率;
第二電路(諸如電路204),被配置成選擇性地測(cè)量線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)的第一頻率;
該電路(諸如電路100或200中的任一個(gè))被配置成在閉環(huán)運(yùn)行模式中操作且以第一頻率形成驅(qū)動(dòng)電流,且響應(yīng)于第一頻率和線性振動(dòng)電機(jī)振動(dòng)的頻率之間的差值,將第一頻率調(diào)整至基本為線性振動(dòng)電機(jī)振動(dòng)的頻率的第二頻率;
該電路被配置成對(duì)于驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的一個(gè)的第一數(shù)量的周期以閉環(huán)運(yùn)行模式進(jìn)行操作;
該電路被配置成響應(yīng)于第一數(shù)量的周期的結(jié)束,對(duì)于驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的一個(gè)的第二數(shù)量的周期以開環(huán)運(yùn)行模式操作,該電路被配置成對(duì)于第二數(shù)量的周期以基本固定的頻率形成驅(qū)動(dòng)電流,該驅(qū)動(dòng)電流具有第一相位;和
該電路被配置成響應(yīng)于第二數(shù)量的周期的終止,以制動(dòng)模式操作且形成具有與第一相位相反的第二相位的驅(qū)動(dòng)電流,該電路被配置成在以制動(dòng)模式操作時(shí)選擇性地測(cè)量線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)的第二頻率,以形成具有第三頻率的驅(qū)動(dòng)電流,并且,將第三頻率調(diào)整成基本為線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)的第二頻率。
實(shí)施例可以包括:將電路配置成響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)電流的第一數(shù)量周期的結(jié)束,選擇性地禁用第二電路并且不測(cè)量線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)的頻率。
在另一實(shí)施例中,該電路可以配置成響應(yīng)于第二數(shù)量的周期的結(jié)束,選擇性地啟用第二電路并且測(cè)量線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)的頻率。
該電路可以具有以下實(shí)施例:其可以包括被配置成計(jì)數(shù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期的計(jì)數(shù)器,其中該電路被配置成響應(yīng)于計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)第一數(shù)量周期而選擇性地啟用開環(huán)運(yùn)行模式的操作。
實(shí)施例可以包括可以將電路配置成響應(yīng)于計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)第二數(shù)量的周期,選擇性地啟用制動(dòng)模式的操作。另一實(shí)施例可以包括可以將電路配置成響應(yīng)于計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)第三數(shù)量的周期,選擇性地終止制動(dòng)模式中的操作。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,用于控制線性振動(dòng)電機(jī)的電路可以包括:
第一電路(諸如電路110),被配置成形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制通過線性振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流的頻率,從而引起線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng),該驅(qū)動(dòng)電流具有第一相位;
第二電路(諸如電路204或者電路110的部分),被配置成選擇性地測(cè)量線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)的頻率;和
該電路被配置成形成具有第一頻率和與第一相位相反的第二相位的驅(qū)動(dòng)電流以減慢線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng),該電路被配置成選擇性地啟用第二電路以測(cè)量線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)的頻率,并且響應(yīng)于第一頻率和線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)頻率之間的差值將第一頻率調(diào)整成基本為線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)頻率的第三頻率。
該電路的實(shí)施例可以配置成確定線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)強(qiáng)度,并且響應(yīng)于該振動(dòng)強(qiáng)度小于振動(dòng)閾值值而終止形成驅(qū)動(dòng)電流。
在實(shí)施例中,該電路可以配置成在驅(qū)動(dòng)電流的其它部分期間不調(diào)整第一頻率。
第二電路的實(shí)施例可以包括被配置成估計(jì)從線性振動(dòng)電機(jī)接收的反EMF信號(hào)的頻率的諧振頻率搜索電路。
在實(shí)施例中,諧振頻率搜索電路可以配置成測(cè)量反EMF信號(hào)兩次負(fù)向正零交叉過渡之間的時(shí)間且估計(jì)線性振動(dòng)電機(jī)的本征頻率。
該電路可以具有以下實(shí)施例:其可以包括被配置成從線性振動(dòng)電機(jī)接收反EMF信號(hào)的檢測(cè)器電路,并且包括被配置成檢測(cè)反EMF信號(hào)的零交叉的零交叉電路。
半導(dǎo)體裝置的實(shí)施例的示例可以包括:
半導(dǎo)體裝置的控制電路,其被配置成在開環(huán)運(yùn)行模式或者閉環(huán)運(yùn)行模式中的一個(gè)的期間,形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)以在驅(qū)動(dòng)頻率和第一相位形成至線性振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流;
控制電路的第一電路,其被配置成形成具有抗驅(qū)動(dòng)頻率和與第一相位基本相反的第二相位的抗驅(qū)動(dòng)信號(hào),其中抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期的非傳導(dǎo)部分;和
控制電路,其被配置成響應(yīng)于具有第一傾斜的抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的非傳導(dǎo)部分形成線性振動(dòng)電機(jī)的估計(jì)的本征頻率,且調(diào)整抗驅(qū)動(dòng)頻率至基本為估計(jì)的本征頻率的另一頻率,其中控制電路被配置成響應(yīng)于具有與第一傾斜相反的第二傾斜的非傳導(dǎo)部分,確定線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)是否低于閾值振動(dòng)值,并且終止形成抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,形成半導(dǎo)體裝置的方法可以包括:
配置半導(dǎo)體裝置的電路以形成驅(qū)動(dòng)信號(hào),從而形成驅(qū)動(dòng)電流以施加至線性振動(dòng)電機(jī);
配置該電路以形成線性振動(dòng)電機(jī)的本征頻率的估計(jì);
配置該電路以形成驅(qū)動(dòng)頻率和第一相位處的驅(qū)動(dòng)信號(hào),且配置該電路以將驅(qū)動(dòng)頻率調(diào)整成基本為線性振動(dòng)電機(jī)的本征頻率的估計(jì)的第一頻率;和
配置該電路以在抗驅(qū)動(dòng)頻率和基本與第一相位相反的第二相位處形成抗驅(qū)動(dòng)信號(hào),并配置該電路以將抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的抗驅(qū)動(dòng)頻率調(diào)整成基本為線性振動(dòng)電機(jī)的本征頻率的估計(jì)的另一頻率。
該方法的實(shí)施例可以包括:配置該電路以對(duì)于抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的每一周期估計(jì)本征頻率和對(duì)于抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的每一周期調(diào)整抗驅(qū)動(dòng)頻率。
在另一實(shí)施例中,該方法可以包括配置該電路以對(duì)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第一數(shù)量的周期選擇性地使驅(qū)動(dòng)頻率能夠調(diào)整成基本為本征頻率的估計(jì),并且對(duì)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第二數(shù)量的周期以基本恒定頻率形成驅(qū)動(dòng)頻率,其中第二數(shù)量的周期在第一數(shù)量的驅(qū)動(dòng)周期之后。
實(shí)施例可以包括配置計(jì)數(shù)器以計(jì)數(shù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期,從而確定驅(qū)動(dòng)周期的第一數(shù)量和第二數(shù)量。
另一實(shí)施例可以包括配置該電路以響應(yīng)于形成抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)而選擇性地允許該電路估計(jì)本征頻率。
在實(shí)施例中,該方法可以包括配置該電路以測(cè)量從線性振動(dòng)電機(jī)接收的反EMF信號(hào)的多個(gè)零交叉之間的時(shí)間。
該方法可以具有可以包括配置該電路以從線性振動(dòng)電機(jī)接收反EMF信號(hào)的實(shí)施例。
實(shí)施例可以包括配置該電路以測(cè)量反EMF信號(hào)的多個(gè)零交叉之間的時(shí)間,且使用多個(gè)零之間的時(shí)間以估計(jì)線性振動(dòng)電機(jī)的本征頻率。
圖7示范性地示出了被配置成控制LRA102的控制電路230的一部分的實(shí)施例的示例。在一些實(shí)施例中,電路230可以是電路100(圖1)的替換實(shí)施例,或者替換地是圖4的電路200的替換實(shí)施例。電路230可以包括諧振頻率搜索電路239。電路239的實(shí)施例可以配置成與圖1的諧振頻率搜索電路的至少一部分基本相同并且與其基本相同地操作,或者與電路200(圖4)的諧振頻率搜索電路204的至少一部分基本相同。例如,在一些實(shí)施例中,電路239可以包括與配置電路100(圖1)基本相同的方式進(jìn)行配置的電路111、115、116、117、118和119,且可以被配置成以與圖1的描述中描述的諧振搜索模式的操作基本相似或基本相同的方式操作,或者替換地與由圖4的電路200形成的諧振頻率搜索模式的至少一部分基本相同。電路239也可以包括以下實(shí)施例:其可以選擇性地被啟用來使電路230以諧振頻率搜索模式操作且選擇性地禁用以諧振頻率搜索模式的操作。電路230可以具有以下實(shí)施例:其可以包括停止檢測(cè)電路235、計(jì)數(shù)器鎖存電路237和模式選擇器電路240。在一些實(shí)施例中,電路237可以與圖1的電路115基本相似或者與其基本相同地操作。電路240可以具有以下實(shí)施例:其可以與圖4的電路210基本相似并且與其基本相同地操作,除了電路240還被配置成控制制動(dòng)模式,如將在下文中看到的。
電路230的實(shí)施例還可以包括滯后比較器241。比較器241可以與比較器41和相關(guān)滯后電路系統(tǒng)(如圖11和16中的)相似,與Tsutomu Murata于2014年5月27日提出的美國(guó)專利no.8,736,201中解釋的相同,該專利此處通過引用被并入本文。如下文將進(jìn)一步看到的,比較器241的實(shí)施例可以配置成選擇性地作為滯后比較器操作,或者選擇性地作為非滯后比較器操作。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,在一些示例性實(shí)施例中,電路230可以包括電路303和308以及至其的連接器,如圖12和14中所示。
在使用LRA的一些系統(tǒng)中,LRA可以用于向觸摸該系統(tǒng)(諸如智能電話或者平板電腦的觸摸屏)的人提供觸覺反饋(tactile feedback)。對(duì)于將制動(dòng)功能或者制動(dòng)模式用于控制LRA的控制系統(tǒng),由于LRA的振動(dòng),有時(shí)會(huì)發(fā)生制動(dòng)信號(hào)異相(out of phase)的情況,例如由于LRA的移動(dòng)部分(諸如軛和重物)的振動(dòng)發(fā)生不同相。
而且,在一些應(yīng)用中,在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的有效時(shí)間(active time)期間,控制器可以設(shè)置HiZ間隔,例如設(shè)置在驅(qū)動(dòng)周期時(shí)間間隔的驅(qū)動(dòng)信號(hào)將形成該周期的非傳導(dǎo)部分的部分內(nèi),且可以通過在HiZ時(shí)間段期間監(jiān)測(cè)BEMF信號(hào)來檢查電機(jī)的振動(dòng)力。如果在HiZ時(shí)間段期間接收的BEMF信號(hào)小于閾值值,則可以確定LRA已經(jīng)基本停止了振動(dòng)并可以終止在制動(dòng)模式期間的抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
往回參考圖7,電路230可以包括以下實(shí)施例:其可以配置成與電路200相似,具有三個(gè)操作模式,即如對(duì)于電路200所描述的閉環(huán)運(yùn)行模式、開環(huán)運(yùn)行模式以及制動(dòng)模式。電路230的另一實(shí)施例可以配置成包括如對(duì)于電路100所描述的閉環(huán)運(yùn)行模式和制動(dòng)模式。由此,電路230可以配置成通過形成抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)在制動(dòng)模式中操作。在一些實(shí)施例中,制動(dòng)模式可以包括將抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率調(diào)整成與LRA 102的估計(jì)的本征頻率基本相同或相近。
電路230還可以包括以下實(shí)施例:其可以包括同步制動(dòng)模式,在一些實(shí)施例中,該同步制動(dòng)模式可以與電路100或200中任一個(gè)的制動(dòng)模式不同;但是,同步制動(dòng)模式操作以及電路230的相關(guān)電路中的任一個(gè)都可以用作電路100或200中任一個(gè)的一部分。電路230的實(shí)施例可以配置成形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)201,該驅(qū)動(dòng)信號(hào)201可以包括在圖1-6的描述中解釋的信號(hào)121的全部實(shí)施例,并且另外,信號(hào)201還可以包括用于同步制動(dòng)模式操作的信號(hào)。
圖8以一般方式示出了流程圖250,流程圖250以一般方式示出用于通過電路230的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例形成的同步制動(dòng)模式的操作的方法的實(shí)施例中的一些步驟的實(shí)施例。
圖9是具有三個(gè)標(biāo)繪圖的圖示,這三個(gè)標(biāo)繪圖示出了可以在電路230的實(shí)施例的操作期間形成的一些信號(hào)的一些非限制性示例。標(biāo)繪圖265-267以一般方式圖示性示出了對(duì)于可以由電路230響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)201形成的電流123的周期172,BEMF信號(hào)的不同波形的一些非限制性的示例性實(shí)施例。標(biāo)繪圖的265-267的獨(dú)立元件表示與圖3的標(biāo)繪圖170的描述中解釋的BEMF信號(hào)波形的相同部分,諸如傳導(dǎo)和非傳導(dǎo)部分。標(biāo)繪圖268-270以一般方式示出了對(duì)于標(biāo)繪圖265-267各自示出的周期,比較器241的輸出的可能的狀態(tài)的示例。橫軸表示時(shí)間且縱軸表示所示信號(hào)的增加值。該描述參考圖7-9。
假設(shè)例如主計(jì)數(shù)器112的實(shí)施例可以配置成在驅(qū)動(dòng)信號(hào)201的周期或者替換地在驅(qū)動(dòng)信號(hào)121的周期期間,對(duì)從0-199的時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)數(shù)。在標(biāo)繪圖265-267上的數(shù)字0-199表示主計(jì)數(shù)器112的可能值的非限制性示例以及在驅(qū)動(dòng)信號(hào)201的周期172期間可能的時(shí)間間隔。
流程圖250的步驟251和252說明方法的一部分,其中電路230的實(shí)施例以運(yùn)行模式操作且不以同步制動(dòng)模式操作,由此,電路230可以配置成操作以形成具有驅(qū)動(dòng)頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)201,從而驅(qū)動(dòng)LRA 102并引起LRA 102振動(dòng)。例如,電路230可以在閉環(huán)運(yùn)行模式或者開環(huán)運(yùn)行模式中的任一個(gè)中進(jìn)行操作。
假設(shè)例如電路230完成運(yùn)行模式(閉環(huán)或開環(huán))的操作并轉(zhuǎn)換為同步制動(dòng)模式,如步驟253處所示。電路230的實(shí)施例可以配置成對(duì)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)201形成具有抗驅(qū)動(dòng)頻率的抗驅(qū)動(dòng)信號(hào),并在運(yùn)行模式(開放或閉環(huán)中的任一個(gè))期間形成具有與用于形成電流123的相位相反的相位的電流123。如之前解釋的,電流123的波形的傾斜部分的實(shí)施例表示BEMF信號(hào)的正向傾斜或者負(fù)向傾斜,且對(duì)于周期中的這些非傳導(dǎo)部分,電路230的輸出可以具有HiZ狀態(tài)。電路230的實(shí)施例可以配置成監(jiān)測(cè)在HiZ時(shí)間間隔的至少一部分期間在輸出126和127之間接收的BEMF信號(hào)。在正向傾斜或負(fù)向傾斜中的任一個(gè)的HiZ時(shí)間間隔的至少一部分期間,電路230可以配置成使用諧振頻率搜索模式操作并將抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的抗驅(qū)動(dòng)頻率調(diào)整成基本是LRA 102的本征頻率的估計(jì)值。例如,確定LRA 102的本征頻率并調(diào)整抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。在正向傾斜或負(fù)向傾斜中的另一個(gè)的時(shí)間間隔的至少一部分的期間,電路230可以配置成確定LRA 102的振動(dòng)強(qiáng)度是否低于振動(dòng)閾值值,之后響應(yīng)于此終止同步制動(dòng)模式,諸如在步驟257-260中所示。例如,終止形成抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)以減慢LRA 102的振動(dòng)動(dòng)作。如果振動(dòng)力大于振動(dòng)閾值值,則電路230可以配置成在同步制動(dòng)模式中繼續(xù)操作,如步驟259和253處所示。
流程圖250的步驟253-256示出了形成和控制抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的方法,其中電流123的波形的正向或者上升傾斜可以用于確定本征頻率并使用諧振頻率搜索模式操作,以及調(diào)整抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率。例如,電路230可以配置成使用BEMF信號(hào)的正向傾斜的基本零交叉以確定LRA 102的本征頻率。電路230的實(shí)施例可以配置成僅使用BEMF信號(hào)的正向傾斜的基本零交叉以確定LRA 102的本征頻率。響應(yīng)于使用諧振頻率搜索模式在同步制動(dòng)模式中的操作,電路230可以配置成選擇性地禁用比較器241使其不進(jìn)行滯后操作,并選擇性地啟用比較器241以作為常規(guī)比較器操作,如步驟255處所示。當(dāng)在頻率搜索模式中操作時(shí)使用非滯后模式有利于更精確地檢測(cè)零交叉或者基本零交叉。例如,比較器241可以配置成檢測(cè)基本零交叉且電路237可以形成表示比較器241輸出邊緣的信號(hào),這些邊緣對(duì)應(yīng)于BEMF信號(hào)的正向傾斜的基本零交叉。電路230可以配置成使用BEMF信號(hào)的正向傾斜的這些零交叉以確定本征頻率并調(diào)整信號(hào)201的頻率。
步驟257-260示出了形成和控制抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的方法的示例,其中BEMF信號(hào)的負(fù)向傾斜用于測(cè)量并檢測(cè)LRA 102的振動(dòng)強(qiáng)度。電路230可以具有以下實(shí)施例:其僅使用BEMF信號(hào)的負(fù)向傾斜,或者替換地使用其時(shí)間間隔,以測(cè)量并檢測(cè)LRA 102的振動(dòng)強(qiáng)度。如果振動(dòng)已經(jīng)降低至低于振動(dòng)閾值值,則電路230可以配置成終止形成抗驅(qū)動(dòng)信號(hào),以減慢LRA 102的振動(dòng)動(dòng)作。響應(yīng)于監(jiān)測(cè)同步制動(dòng)模式中的BEMF信號(hào)并確定LRA 102的振動(dòng)強(qiáng)度的操作,電路230可以配置成選擇性地啟用比較器241,以作為滯后比較器操作,如步驟257處所示。在一個(gè)實(shí)施例中,電路230可以配置成檢測(cè)振動(dòng)強(qiáng)度已經(jīng)降低至不大于振動(dòng)閾值值的情況,并作為響應(yīng)停止形成抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
電路230的實(shí)施例可以包括:在HiZ間隔期間,同步制動(dòng)模式期間的BEMF信號(hào)由放大器221放大。如在步驟257處所示,電路230可以配置成以滯后模式選擇性地操作比較器241以檢測(cè)放大器221的輸出值大于參考電壓值加上滯后值。隨著LRA 102的振動(dòng)變得越來越弱,BEMF信號(hào)的非傳導(dǎo)部分的角度或傾斜變得越來越小,由此,計(jì)數(shù)器112的計(jì)數(shù)值將隨著振動(dòng)降低變得越來越大。由此,計(jì)數(shù)器112的值可以用于檢測(cè)振動(dòng)已經(jīng)變得小于振動(dòng)閾值值的情況。步驟258示出了電路230的實(shí)施例可以配置成響應(yīng)于比較器241在同步制動(dòng)模式期間檢測(cè)到BEMF信號(hào)的基本零交叉,捕獲計(jì)數(shù)器112的計(jì)數(shù)或值。但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,在滯后模式中,由于比較器241的滯后操作,導(dǎo)致電路230可能檢測(cè)在實(shí)際的零交叉之外的點(diǎn)處的修改的零交叉。例如,響應(yīng)于比較器241的輸出改變狀態(tài)或者在替換的實(shí)施例中從肯定狀態(tài)改變?yōu)榉穸顟B(tài),計(jì)數(shù)器112的值可以被捕獲或存儲(chǔ)在例如電路115中。如果計(jì)數(shù)值不小于閾值計(jì)數(shù)值,則電路230可以配置成確定LRA 102的振動(dòng)低于振動(dòng)閾值值以及可以認(rèn)為其已經(jīng)基本停止了振動(dòng)。例如,主計(jì)數(shù)器112的值或者計(jì)數(shù)可以低于振動(dòng)閾值計(jì)數(shù)以確定振動(dòng)強(qiáng)度低于振動(dòng)閾值值。在實(shí)施例中,如果振動(dòng)值低于振動(dòng)閾值值,則檢測(cè)LRA 102的振動(dòng)低于振動(dòng)閾值值并可以終止同步制動(dòng)模式,例如可以終止減慢LRA 102振動(dòng)的抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在一些實(shí)施例中,抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)都被終止。但是,如果計(jì)數(shù)器的值指示振動(dòng)大于振動(dòng)閾值值,則同步制動(dòng)模式仍可以繼續(xù),如通過步驟259在流程圖250中返回到步驟253示出的。
圖9的標(biāo)繪圖示出了計(jì)數(shù)器112的三個(gè)不同的值,所述三個(gè)不同的值可以針對(duì)LRA 102的振動(dòng)的三個(gè)不同的強(qiáng)度而發(fā)生。假設(shè),計(jì)數(shù)閾值值的示例可以是120的計(jì)數(shù)值。標(biāo)繪圖265和268示出在BEMF信號(hào)的負(fù)向傾斜的一個(gè)基本零交叉或者修改的零交叉處,計(jì)數(shù)器112可以具有值110,由此,電路230檢測(cè)出振動(dòng)強(qiáng)度大并返回到流程圖250的步驟253。標(biāo)繪圖266和269示出在BEMF信號(hào)的負(fù)向傾斜的一個(gè)基本零交叉或者修改的零交叉處,計(jì)數(shù)器110可以具有值118,由此,電路230檢測(cè)出振動(dòng)強(qiáng)度仍過大并返回到流程圖250的步驟253。標(biāo)繪圖267和270示出在BEMF信號(hào)的負(fù)向傾斜的一個(gè)基本零交叉或修改的零交叉處,計(jì)數(shù)器110可以具有值122。由于計(jì)數(shù)閾值值為120,因此電路230檢測(cè)出振動(dòng)強(qiáng)度小并且操作移至步驟260。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,由于比較器221的滯后操作和周期的非傳導(dǎo)部分的不同傾斜,因此,電路230可以肯定指示檢測(cè)到相對(duì)于實(shí)際零交叉在不同位置處的零交叉的信號(hào)。由于滯后,較不陡峭的傾斜將導(dǎo)致比BEMF信號(hào)的較陡峭傾斜(例如另一修改的零交叉)肯定在周期中更靠后的檢測(cè)信號(hào)(例如,修改的零交叉)。例如,標(biāo)繪圖265具有大的振動(dòng)強(qiáng)度,因此該傾斜較陡峭且虛線與BEMF電壓的交叉點(diǎn)接近零交叉點(diǎn)。另一方面,標(biāo)繪圖267具有小的強(qiáng)度,因此BEMF的傾斜較小且虛線與BEMF電壓的交叉點(diǎn)遠(yuǎn)離零交叉點(diǎn),例如在修改的零交叉處。在振動(dòng)強(qiáng)度和BEMF傾斜之間存在關(guān)系,且滯后比較器對(duì)較陡峭傾斜的檢測(cè)快于對(duì)較不陡峭傾斜的檢測(cè),這導(dǎo)致修改的零交叉的一個(gè)示例。
由此,對(duì)于BEMF信號(hào)的僅正向傾斜或負(fù)向傾斜中的一個(gè)的HiZ時(shí)間間隔的至少一部分,電路230可以配置成在同步制動(dòng)模式中操作以使用諧振頻率搜索模式并將抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率調(diào)整成基本是LRA 102的本征頻率的估計(jì)值。在僅正向傾斜或負(fù)向傾斜中的另一個(gè)的時(shí)間間隔的至少一部分的期間,電路230可以配置成確定LRA 102的振動(dòng)強(qiáng)度是否低于振動(dòng)閾值值,之后終止同步制動(dòng)模式。
圖10是具有標(biāo)繪圖的圖示,這些標(biāo)繪圖示出了用于確定LRA的振動(dòng)是否低于振動(dòng)閾值值的方法和/或響應(yīng)于LRA的振動(dòng)頻率調(diào)整抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率的方法的另一示例。標(biāo)繪圖290示出了相對(duì)于輸出126在輸出127處接收的信號(hào)的波形。波形的以一般方式標(biāo)記為部分291的部分是由LRA 102形成的BEMF信號(hào),諸如在周期的非傳導(dǎo)部分期間的BEMF。部分292以一般方式示出了在周期的傳導(dǎo)部分期間相對(duì)于公共返回電壓(諸如接地電壓)施加到輸出127的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一部分。在一些實(shí)施例中,部分292可以對(duì)應(yīng)于圖3的部分178。部分293以一般方式示出了在周期的傳導(dǎo)部分期間相對(duì)于公共返回電壓施加到輸出126的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一部分。在一些實(shí)施例中,部分293可以對(duì)應(yīng)于圖3的部分182。標(biāo)繪圖274示出了比較器241的輸出的示例。標(biāo)繪圖275示出了LRA 102的振動(dòng)強(qiáng)度的示例。如標(biāo)繪圖275中可看到的,振動(dòng)強(qiáng)度響應(yīng)于抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有被調(diào)整成與LRA的振動(dòng)頻率基本相同的頻率而降低。實(shí)施例可以包括:可以對(duì)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)201的抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的基本每個(gè)周期執(zhí)行調(diào)整。使用BEMF信號(hào)的正向傾斜或負(fù)向傾斜中的一個(gè)來估計(jì)本征頻率并調(diào)整抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率,以及使用BEMF信號(hào)的另一個(gè)傾斜來確定振動(dòng)是否降低至低于振動(dòng)閾值值,有利于使用抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一個(gè)周期來快速降低LRA的振動(dòng)以及檢測(cè)振動(dòng)是否已經(jīng)基本停止。
圖11是具有標(biāo)繪圖的圖示,這些標(biāo)繪圖示出了用于調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)201的抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的值的方法的另一實(shí)施例,該實(shí)施例包括響應(yīng)于改變狀態(tài)的比較器241的輸出使用主計(jì)數(shù)器112的值,并對(duì)于調(diào)整抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率的方法也作為非滯后比較器操作。標(biāo)繪圖276示出了對(duì)于計(jì)數(shù)器112的實(shí)施例的計(jì)數(shù)值中的一些的示例。標(biāo)繪圖277示出了當(dāng)以非滯后模式操作時(shí)比較器241的實(shí)施例的輸出的實(shí)施例的示例,而標(biāo)繪圖278示出了計(jì)數(shù)器110被設(shè)置為新的計(jì)數(shù)值以調(diào)整抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率的實(shí)施例的示例。假設(shè),例如在時(shí)間T0處,比較器241的輸出改變狀態(tài)且計(jì)數(shù)器112已經(jīng)計(jì)數(shù)至計(jì)數(shù)204。基本在時(shí)間T0處捕獲或存儲(chǔ)計(jì)數(shù)值204并調(diào)整計(jì)數(shù)器110的新的開始值以在四(4)處而不是在零(0)處開始計(jì)數(shù),以調(diào)整前一周期結(jié)束處計(jì)數(shù)器110的實(shí)際值(204)和在前一周期結(jié)束處應(yīng)該具有的值(199)之間的差值。
配置電路230以調(diào)整驅(qū)動(dòng)電流的非驅(qū)動(dòng)部分的一部分中的頻率并確定LRA的振動(dòng)是否已經(jīng)降低至低于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的不同非驅(qū)動(dòng)相位的另一部分中振動(dòng)閾值值,可以有利于將更有用的振動(dòng)反饋提供至結(jié)合有電路230的裝置的用戶。
根據(jù)全部上述內(nèi)容,本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,包括用于控制線性振動(dòng)電機(jī)的控制電路的半導(dǎo)體裝置可以包括:
第一電路(諸如電路110/114或者122),其可以配置成形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)(諸如信號(hào)121),以控制通過線性振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流(諸如電流123)的頻率;
第二電路(諸如電路239或221或224),其可以配置成從線性振動(dòng)電機(jī)接收反EMF(BEMF)信號(hào)并選擇性地測(cè)量線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)的第一頻率;
第二電路的實(shí)施例可以具有耦合至第一電路的輸出,以將頻率信號(hào)提供至第一電路;
控制電路(諸如電路100或200或230),其可以配置成以閉環(huán)運(yùn)行模式操作并以驅(qū)動(dòng)頻率形成驅(qū)動(dòng)電流,從而引起線性振動(dòng)電機(jī)振動(dòng),該控制電路被配置成響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)頻率和第一頻率之間的差值,將驅(qū)動(dòng)頻率調(diào)整成基本為第一頻率;
控制電路的實(shí)施例可以包括計(jì)數(shù)器以計(jì)數(shù)周期數(shù)量;
控制電路可以配置成以閉環(huán)運(yùn)行模式操作了驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的一個(gè)的第一數(shù)量的周期;
該控制電路可以配置成響應(yīng)于第一數(shù)量的周期的結(jié)束,以開環(huán)運(yùn)行模式操作了驅(qū)動(dòng)電流或驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的一個(gè)的第二數(shù)量的周期,該控制電路被配置成對(duì)于第二數(shù)量的周期以基本固定的頻率形成驅(qū)動(dòng)電流,該驅(qū)動(dòng)電流具有第一相位;以及
控制電路(諸如電路240連同電路114),可以配置成響應(yīng)于第二數(shù)量的周期的終止,以同步制動(dòng)模式操作并形成具有與第一相位相反的第二相位的驅(qū)動(dòng)電流,該控制電路被配置成在BEMF信號(hào)的正向傾斜或負(fù)向傾斜中的一個(gè)的期間,選擇性地測(cè)量線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)的第二頻率,該控制電路被配置成形成具有第三頻率的驅(qū)動(dòng)電流并將第三頻率調(diào)整成基本為第二頻率,并且該控制電路被配置成在BEMF信號(hào)的正向傾斜或負(fù)向傾斜中的另一個(gè)的期間選擇性地測(cè)量線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)強(qiáng)度,并響應(yīng)于振動(dòng)降低至閾值值而終止形成驅(qū)動(dòng)電流。
控制電路的實(shí)施例可以包括搜索電路(諸如電路239),以估計(jì)線性振動(dòng)電機(jī)的本征頻率。
在另一實(shí)施例中,控制電路可以配置成響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)電流的第一數(shù)量的周期的結(jié)束,選擇性地禁用第二電路且不測(cè)量線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)的頻率。
實(shí)施例可以包括比較器,其可以配置成接收表示BEMF信號(hào)的第一信號(hào)并比較該第一信號(hào)和參考信號(hào),且其中,控制電路被配置成響應(yīng)于選擇性地測(cè)量線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)的第二頻率的操作,選擇性地啟用比較器以作為非滯后比較器操作。
在實(shí)施例中,第二電路可以配置成響應(yīng)于選擇性地測(cè)量線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)強(qiáng)度的操作,選擇性地啟用比較器以作為滯后比較器操作。
控制電路的實(shí)施例可以包括第二電路,其可以包括被配置成接收BEMF信號(hào)并形成表示BEMF信號(hào)的第一信號(hào)的放大器。
另一實(shí)施例可以包括:控制電路可以包括被配置成計(jì)數(shù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期期間的時(shí)間間隔的計(jì)數(shù)器,該控制電路被配置成響應(yīng)于BEMF信號(hào)的正向傾斜或負(fù)向傾斜中的另一個(gè)基本過零而確定計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)是否大于計(jì)數(shù)閾值值。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,用于控制線性振動(dòng)電機(jī)的控制電路可以包括:
第一電路(諸如電路112和/或114),其被配置成形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第一周期從而控制通過線性振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)頻率,以引起線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng),該驅(qū)動(dòng)電流具有第一相位;
第二電路(諸如電路221和/或241和204/或110的部分),其被配置成響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第一周期的非傳導(dǎo)部分從線性振動(dòng)電機(jī)接收第一反EMF(BEMF)信號(hào),該第二電路被配置成以開環(huán)運(yùn)行模式或者閉環(huán)運(yùn)行模式中的一個(gè)操作以形成驅(qū)動(dòng)信號(hào),其中該控制電路被配置成將驅(qū)動(dòng)頻率調(diào)整至第二頻率,該第二頻率基本為閉環(huán)運(yùn)行模式中的線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)的頻率;以及
該控制電路被配置成形成具有與第一相位相反的第二相位的驅(qū)動(dòng)電流的第二周期,以減慢線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng),其中該控制電路被配置成響應(yīng)于第二周期的非傳導(dǎo)部分從線性振動(dòng)電機(jī)接收第二BEMF信號(hào),該控制電路被配置成響應(yīng)于第二BEMF信號(hào)的正向傾斜或負(fù)向傾斜中的一個(gè)選擇性地啟用第二電路,從而測(cè)量線性振動(dòng)電機(jī)的另一振動(dòng)頻率,并將第二周期的頻率調(diào)整成基本為線性振動(dòng)電機(jī)的另一振動(dòng)頻率的第三頻率,并且該控制電路被配置成響應(yīng)于第二BEMF信號(hào)的正向傾斜或負(fù)向傾斜中的另一個(gè),選擇性地啟用第二電路以確定振動(dòng)強(qiáng)度是否低于振動(dòng)閾值值。
在另一實(shí)施例中,控制電路還可以包括比較器,比較器可以配置成響應(yīng)于控制電路選擇性地啟用第二電路而選擇性地作為非滯后比較器操作,從而測(cè)量線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)頻率,并且響應(yīng)于控制電路選擇性地啟用第二電路而選擇性地作為滯后比較器操作,從而確定振動(dòng)強(qiáng)度是否低于振動(dòng)閾值值。
實(shí)施例可以包括第二電路,所述第二電路可以包括計(jì)數(shù)第二周期的時(shí)間間隔的計(jì)數(shù)器,且其中第二電路被配置成響應(yīng)于比較器的輸出,確定計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值是否大于計(jì)數(shù)閾值值。
在實(shí)施例中,第二電路可以包括計(jì)數(shù)第二周期的時(shí)間間隔的計(jì)數(shù)器,且其中,第二電路被配置成響應(yīng)于第二BEMF信號(hào)的基本零交叉或者修改的基本零交叉中的一個(gè)之后比較器的轉(zhuǎn)換,確定計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值是否大于計(jì)數(shù)閾值值。
在另一實(shí)施例中,第二電路可以包括諧振頻率搜索電路,所述諧振頻率搜索電路被配置成估計(jì)從線性振動(dòng)電機(jī)接收的反EMF信號(hào)的頻率。
實(shí)施例可以包括:諧振頻率搜索電路可以配置成測(cè)量反EMF信號(hào)的兩個(gè)負(fù)向到正向零交叉轉(zhuǎn)換之間的時(shí)間,并估計(jì)線性振動(dòng)電機(jī)的本征頻率。
另一實(shí)施例可以包括:控制電路可以包括被配置成從線性振動(dòng)電機(jī)接收BEMF信號(hào)的檢測(cè)器電路,并包括被配置成檢測(cè)BEMF信號(hào)的基本零交叉或者修改的零交叉的零交叉電路。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,形成半導(dǎo)體裝置的方法可以包括:
配置半導(dǎo)體裝置的控制電路以形成驅(qū)動(dòng)信號(hào),從而在開環(huán)運(yùn)行模式或者閉環(huán)運(yùn)行模式中的一個(gè)的期間,以驅(qū)動(dòng)頻率和第一相位向線性振動(dòng)電機(jī)形成驅(qū)動(dòng)電流;
配置該控制電路以形成具有抗驅(qū)動(dòng)頻率和與第一相位基本相反的第二相位的抗驅(qū)動(dòng)信號(hào),其中抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期的非傳導(dǎo)部分;
在實(shí)施例中,控制電路可以包括被配置為形成抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第一電路(諸如電路114);以及
配置控制電路以響應(yīng)于具有第一傾斜的抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的非傳導(dǎo)部分,形成線性振動(dòng)電機(jī)的估計(jì)的本征頻率,并將抗驅(qū)動(dòng)頻率調(diào)整至基本為估計(jì)的本征頻率的另一頻率,以及配置控制電路以響應(yīng)于非傳導(dǎo)部分具有與第一傾斜相反的第二傾斜,確定線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)是否低于閾值振動(dòng)值,并終止形成抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
該方法的另一實(shí)施例可以包括:配置控制電路以在非傳導(dǎo)部分期間從線性振動(dòng)電機(jī)接收BEMF信號(hào)并形成表示BEMF信號(hào)的第一信號(hào),以及配置比較器來接收配置控制電路的第一信號(hào),從而響應(yīng)于第一傾斜選擇性地允許比較器作為非滯后比較器操作,并響應(yīng)于第二傾斜選擇性地作為滯后比較器操作。
實(shí)施例可以包括:響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的非傳導(dǎo)部分,配置控制電路以形成線性振動(dòng)電機(jī)的估計(jì)的本征頻率,并在閉環(huán)運(yùn)行模式期間將驅(qū)動(dòng)頻率調(diào)整成基本為估計(jì)的本征頻率的第二驅(qū)動(dòng)頻率。
該方法可以具有以下實(shí)施例:其包括對(duì)于第一數(shù)量的周期的驅(qū)動(dòng)信號(hào),配置控制電路以選擇性地啟用調(diào)整驅(qū)動(dòng)頻率至基本為估計(jì)的本征頻率。
另一實(shí)施例可以包括在第一數(shù)量的周期終止之后,對(duì)于第二數(shù)量的周期的驅(qū)動(dòng)信號(hào),配置控制電路以在基本固定的頻率處形成驅(qū)動(dòng)頻率。
實(shí)施例可以包括配置計(jì)數(shù)器以計(jì)數(shù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期,從而確定第一數(shù)量和第二數(shù)量的驅(qū)動(dòng)周期。
該方法可以具有以下實(shí)施例:其可以包括將控制電路配置成確定線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)是否低于閾值振動(dòng)值包括將計(jì)數(shù)器配置成計(jì)數(shù)抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的間隔,以及將控制電路配置成響應(yīng)于第二傾斜確定計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值是否大于計(jì)數(shù)閾值值。
圖12示范性示出了驅(qū)動(dòng)控制電路300的一部分的實(shí)施例的示例,該驅(qū)動(dòng)控制電路300可以配置成控制LRA 102。在一些實(shí)施例中,電路300可以是電路100(圖1)或者圖4的電路200或者圖7的電路230的替換實(shí)施例。電路300可以配置成以諧振搜索模式操作并調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)201的頻率至與LRA 102的估計(jì)的本征頻率基本相同或相近。電路300包括諧振頻率搜索電路,該諧振頻率搜索電路可以與電路100或200或230中的任一個(gè)的諧振頻率搜索電路相似。例如,電路300的諧振頻率搜索電路可以包括電路111、115、116、117、119和135以及至其的連接。在一些實(shí)施例中,電路300還可以包括另外的求和電路303和限制器電路308。電路303和308也可以包括在電路100、200和/或230的一些替換實(shí)施例中。電路300可以具有可以包括比較器241或者替換地可以包括比較器241以及至其的連接的實(shí)施例。電路300也可以具有可以包括電路235以及至其的連接并且也可以包括電路239以及至其的連接的實(shí)施例。
電路300可以包括以下實(shí)施例:其限制了最大值和最小值,當(dāng)以諧振頻率搜索模式操作時(shí),可以通過限制最大值和最小值來調(diào)整驅(qū)動(dòng)信號(hào)201的驅(qū)動(dòng)頻率或者抗驅(qū)動(dòng)頻率。例如,諸如在諧振頻率搜索模式的操作期間對(duì)于信號(hào)201的周期,可以將信號(hào)201的頻率的最大增大或減小限制為頻率改變限制(frequency change limit)。在一個(gè)示例中,頻率改變限制可以是加上或減掉信號(hào)201的最后一周期的頻率的百分之五十的改變。電路300可以具有以下實(shí)施例:其對(duì)于信號(hào)201的每一周期限制信號(hào)201的頻率改變,例如可以從前一周期中使用的頻率限制改變,或者替換地從初始頻率限制改變,即使新頻率與LRA102的估計(jì)的本征頻率不相同。電路300的一個(gè)實(shí)施例可以包括在諧振頻率搜索模式中,限制器功能會(huì)將信號(hào)201的新計(jì)算的頻率或者調(diào)整的頻率限制在信號(hào)201的開始頻率的第一百分比值內(nèi)。在電路300的實(shí)施例的另一示例中,諧振頻率搜索電路可以包括限制器電路,該限制器電路可以配置成將信號(hào)201的頻率變化限制在小于或大于前一頻率的近百分之五十(50%)的范圍內(nèi),即使會(huì)引起信號(hào)201的異常頻率。
電路300可以包括以下實(shí)施例:其響應(yīng)于電路300開始操作來使用第一驅(qū)動(dòng)頻率以形成第一驅(qū)動(dòng)信號(hào),從而形成第一周期的電流123并開始振動(dòng)LRA102。例如,電路135可以形成信號(hào)201開始頻率的初始值。電路300可以配置成測(cè)量由第一周期的驅(qū)動(dòng)信號(hào)201導(dǎo)致的LRA 102的本征頻率,并且形成對(duì)于在下一周期用于下一頻率的新值,其中新值導(dǎo)致基本上是估計(jì)的本征頻率或者接近估計(jì)的本征頻率的頻率。在實(shí)施例中,該新值可以形成為電路117和119的輸出的值的總和。該新值可以提供至限制器電路308。電路308可以配置成將下一頻率的最大增加和/或最大降低控制為驅(qū)動(dòng)信號(hào)201前一頻率的各自百分比增加和/或百分比降低,并且形成用于新值的限制值。由限制得到的該限制值用于形成下一周期的驅(qū)動(dòng)信號(hào)201和電流123的頻率。由此,來自前一周期的頻率改變可以限于由電路308形成的百分比增加和/或百分比降低。
圖13以一般方式示出了限制驅(qū)動(dòng)頻率的最大改變和最小改變的方法實(shí)施例的示例的流程圖312。電路300可以包括可以配置成根據(jù)流程312中示出的步驟操作的實(shí)施例。在步驟313處,電路300可以配置成設(shè)置初始頻率以形成用于電流123第一周期的頻率以及用獲得的電流123驅(qū)動(dòng)LRA 102。在步驟314處,電路300可以配置成使用諧振頻率搜索模式以形成LRA 102的估計(jì)的本征頻率。在步驟315處,電流123的前一周期的驅(qū)動(dòng)頻率的百分比變化可以限在頻率改變限制的范圍內(nèi)。例如,LRA 102已經(jīng)開始振動(dòng)且通過電路300形成的估計(jì)的本征頻率可以是大于或者小于頻率改變限制。如果估計(jì)的本征頻率在頻率改變限制內(nèi),估計(jì)的本征頻率可以用于形成限制值,以使得下一周期將具有基本上是估計(jì)的本征頻率的頻率,如在步驟317處示出的。在步驟316處,電路300可以配置成使用頻率的限制值形成下一周期的信號(hào)201和電流123。
圖14示范性示出了電路325的框圖實(shí)施例的示例,該電路325可以用于控制可以應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)201的頻率的最大改變和最小改變。電路325的元件可以是電路300的實(shí)施例的一部分。
對(duì)于信號(hào)201和電流123的第一周期,電路135可以設(shè)置頻率的初始值。在實(shí)施例中,該初始值可以設(shè)置到鎖存電路111、119中以及電路308中,使得電路308可以存儲(chǔ)用于第一周期的頻率的值。在第一周期期間,電路130/140/142、鎖存電路115以及差分電路116可以檢測(cè)LRA 102的本征頻率,并形成估計(jì)的本征頻率。估計(jì)的本征頻率可以被電路308接收。電路308可以確定估計(jì)的本征頻率和電流123的最后一周期的頻率之間的差值,并且將用于電流123的下一周期的新頻率限制在頻率改變限制內(nèi)。例如,電路308可以從最后一周期的頻率的值減掉估計(jì)的本征頻率的值,并確定結(jié)果是否在頻率改變限制內(nèi)。如果該新值不在頻率改變限制內(nèi),電路308可以配置成形成處于頻率改變限制的最大值或者替換地最小值處的限制值。如果估計(jì)的本征頻率的新值在頻率改變限制內(nèi),則新值可以用于限制值。電路119可以從電路308接收限制值。在實(shí)施例中,電路119可以存儲(chǔ)限制值,直到適當(dāng)時(shí)間以將限制值傳遞至計(jì)數(shù)器112,以設(shè)置用于信號(hào)201和電流123的下一周期的頻率。例如,電路119可以將限制值傳遞至電路111,且電路111可以從電路119選擇該值并將該值傳遞至電路112。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,限制驅(qū)動(dòng)信號(hào)201和獲得的驅(qū)動(dòng)電流123的頻率改變量利于電路300形成對(duì)于這種電路的用戶更可接受且對(duì)于用戶更容易感受的LRA 102的振動(dòng)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,電路100、200、230和/或300中任一個(gè)的各實(shí)施例的任一個(gè)都可以用在其它的電路100、200、230和/或300中的任一個(gè)中。
為了利于該操作,電路116或者替換地電路117的輸出可以連接至電路303的輸入。電路303的另一輸入可以連接至鎖存器119。電路303的輸出可以連接至電路308的第一輸入。電路308的第二輸入可以連接至鎖存器119的輸出。電路308的第三輸入可以連接成從電路135接收初始值。電路308的輸出可以連接至鎖存器119的輸入,使得鎖存器119可以接收限制值。
圖15示出了形成在半導(dǎo)體管芯901上的半導(dǎo)體裝置或集成電路900的實(shí)施例的一部分的放大平面圖。在實(shí)施例中,電路100、200、230和/或300中任一個(gè)可以形成在管芯901上。管芯901還可以包括為簡(jiǎn)化附圖未在圖15中示出的其它電路。通過本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的半導(dǎo)體制造技術(shù),該電路和裝置或者集成電路900可以形成在管芯901上。在一個(gè)實(shí)施例中,電路100、200、230和/或300中的至少一個(gè)可以與LRA(諸如LRA 201)一起形成在封裝中。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,控制線性振動(dòng)電機(jī)的控制電路的實(shí)施例,該控制電路可以包括:
第一電路(諸如電路112和/或113),可以配置成形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制通過線性振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)頻率,以引起線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng),該驅(qū)動(dòng)電流具有第一相位;
第二電路(諸如電路115和/或電路116和/或電路117和/或電路119),可以耦合至第一電路,該第二電路可以配置成響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)信號(hào)的周期的非傳導(dǎo)部分從線性振動(dòng)電機(jī)接收第一反EMF(BEMF)信號(hào),該第二電路被配置成以開環(huán)運(yùn)行模式或者閉環(huán)運(yùn)行模式中的一個(gè)操作,以形成驅(qū)動(dòng)信號(hào),其中該控制電路被配置成將驅(qū)動(dòng)頻率調(diào)整為第二頻率;和
第三電路(諸如電路308),耦合至第二電路以將第二頻率限制在驅(qū)動(dòng)頻率的第一百分比內(nèi)。
控制電路的另一實(shí)施例可以包括第二電路,該第二電路可以包括耦合成接收具有表示第二頻率的值的第一數(shù)字字的數(shù)字信號(hào)的限制器電路,其中限制器電路被配置成將第一數(shù)字字的值限制為在表示驅(qū)動(dòng)頻率的值的第二數(shù)字字的第一百分比內(nèi)。
在實(shí)施例中,第二電路可以配置成形成具有抗驅(qū)動(dòng)頻率和基本與第一相位相反的第二相位的抗驅(qū)動(dòng)信號(hào),該抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有傳導(dǎo)部分和傳導(dǎo)部分,該第二控制電路被配置成響應(yīng)于抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的非傳導(dǎo)部分具有第一傾斜而形成線性振動(dòng)電機(jī)的估計(jì)的本征頻率,并且將抗驅(qū)動(dòng)頻率調(diào)整成基本為估計(jì)的本征頻率的另一頻率,并配置控制電路,以響應(yīng)于非傳導(dǎo)部分具有與第一傾斜相反的第二傾斜而確定線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)是否低于閾值振動(dòng)值并終止形成抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
控制電路可以具有以下實(shí)施例:其可以包括比較器,所述比較器可以配置成響應(yīng)于控制電路操作選擇性地作為滯后比較器操作,以確定線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)強(qiáng)度,并響應(yīng)于控制電路操作選擇性地作為非滯后比較器操作以形成估計(jì)的本征頻率。
實(shí)施例可以包括控制電路,其可以配置成對(duì)于第一數(shù)量的周期的驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇性地啟用將驅(qū)動(dòng)頻率調(diào)整至基本為估計(jì)的本征頻率,并且隨后對(duì)于第二數(shù)量的周期以固定頻率形成驅(qū)動(dòng)頻率。
在實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)頻率的第一百分比可以加上或減掉百分之五十(50%)。
實(shí)施例可以包括第三電路(308),其可以配置成將第二頻率形成為不超出多于驅(qū)動(dòng)頻率的第一百分比或者低于驅(qū)動(dòng)頻率的第一百分比。
另一實(shí)施例可以包括第二電路,其可以包括諧振頻率搜索電路,可以將該諧振頻率搜索電路配置成估計(jì)從線性振動(dòng)電機(jī)接收的反EMF信號(hào)的頻率。
在實(shí)施例中,諧振頻率搜索電路可以配置成測(cè)量BEMF信號(hào)的兩個(gè)負(fù)向到正向的過零過渡之間的時(shí)間,并估計(jì)線性振動(dòng)電機(jī)的本征頻率。
控制電路的實(shí)施例可以包括檢測(cè)器電路,該檢測(cè)器電路被配置成從線性振動(dòng)電機(jī)接收BEMF信號(hào),且包括零交叉電路,該零交叉電路被配置成檢測(cè)BEMF信號(hào)的基本零交叉。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,形成控制電路的方法可以包括:
配置第一電路(諸如電路204或者替換地電路111和/或115和/或116和/或117),從而選擇性地以閉環(huán)運(yùn)行模式或開環(huán)運(yùn)行模式中的一種操作,并在驅(qū)動(dòng)頻率以第一相位形成驅(qū)動(dòng)電流從而引起線性振動(dòng)電機(jī)振動(dòng),包括配置控制電路以選擇性地估計(jì)線性振動(dòng)電機(jī)的本征頻率,并選擇性地將驅(qū)動(dòng)頻率調(diào)整為第二頻率;
配置第二電路(諸如電路308),以將第二頻率的最大值和最小值限制在驅(qū)動(dòng)頻率的第一百分比內(nèi)。
方法的另一實(shí)施例可以包括配置第三電路(諸如電路239和/或221和/或241),以從線性振動(dòng)電機(jī)接收反EMF(BEMF)信號(hào),并選擇性地確定線性振動(dòng)電機(jī)的本征頻率。
實(shí)施例還可以包括配置第一電路(112)以響應(yīng)于具有第一傾斜的BEMF信號(hào)的非傳導(dǎo)部分選擇性地形成線性振動(dòng)電機(jī)的估計(jì)的本征頻率。
方法可以具有以下實(shí)施例:其可以包括配置第二電路以形成具有抗驅(qū)動(dòng)頻率和與第一相位基本相反的第二相位的抗驅(qū)動(dòng)信號(hào),其中抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有非傳導(dǎo)部分。
另一實(shí)施例可以包括配置第二電路以在第一非傳導(dǎo)部分的正向傾斜或負(fù)向傾斜中一個(gè)期間,選擇性地確定線性振動(dòng)電機(jī)的本征頻率,和在第二非傳導(dǎo)部分的正向傾斜或負(fù)向傾斜中的另一個(gè)期間選擇性地確定線性振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)強(qiáng)度,并響應(yīng)于振動(dòng)降低至閾值值而終止形成驅(qū)動(dòng)電流。
實(shí)施例可以包括配置計(jì)數(shù)器以計(jì)數(shù)抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的間隔,并配置控制電路以響應(yīng)于第二非傳導(dǎo)部分確定計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值是否大于計(jì)數(shù)閾值值。
在實(shí)施例中,該方法可以包括在第一非傳導(dǎo)部分的正向傾斜或負(fù)向傾斜中的一個(gè)中,配置控制電路以將抗驅(qū)動(dòng)頻率調(diào)整成基本為估計(jì)的本征頻率的第二抗驅(qū)動(dòng)頻率。
實(shí)施例可以包括配置控制電路以響應(yīng)于第二非傳導(dǎo)部分的正向傾斜或負(fù)向傾斜中的另一個(gè),選擇性地將比較器作為滯后比較器操作。
另一實(shí)施例可以包括配置控制電路以響應(yīng)于第一非傳導(dǎo)部分的正向傾斜或負(fù)向傾斜中的一個(gè),選擇性地將比較器作為非滯后比較器操作。
該方法還可以具有實(shí)施例,其可以包括配置計(jì)數(shù)器以計(jì)數(shù)驅(qū)動(dòng)電流的計(jì)數(shù)周期,從而確定驅(qū)動(dòng)周期的數(shù)量。
具有該電路的半導(dǎo)體裝置的實(shí)施例的示例可以包括:
第一電路,被配置成形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)從而形成至線性振動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流;
輸出,被配置成從線性振動(dòng)電機(jī)接收BEMF信號(hào);
第二電路,耦合成接收表示BEMF信號(hào)的信號(hào)且形成線性振動(dòng)電機(jī)的本征頻率的估計(jì);
第一電路被配置成以驅(qū)動(dòng)頻率和第一相位形成驅(qū)動(dòng)信號(hào)且將驅(qū)動(dòng)頻率調(diào)整成基本為線性振動(dòng)電機(jī)的本征頻率的估計(jì)的第一頻率;和
停止控制電路,被配置成以抗驅(qū)動(dòng)頻率和與第一相位基本相反的第二相位形成抗驅(qū)動(dòng)信號(hào),其中第一電路將抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的抗驅(qū)動(dòng)頻率調(diào)整成基本為線性振動(dòng)電機(jī)的本征頻率的估計(jì)的另一頻率。
考慮上述所有內(nèi)容,很明顯的是,公開了一種新型的裝置和方法。除其它特征之外還包括形成控制電路以控制LRA以閉環(huán)運(yùn)行模式、其次開環(huán)運(yùn)行模式和中斷模式操作,其中調(diào)整中斷模式中信號(hào)的頻率。對(duì)于將LRA驅(qū)動(dòng)以振動(dòng)的時(shí)間的一部分使用開環(huán)運(yùn)行模式有助于最小化重物與LRA外殼撞擊的機(jī)會(huì)從而降低聽得見的噪聲。此外,在開環(huán)運(yùn)行模式中操作減少了控制電路的電路系統(tǒng)從而最小化成本。在中斷模式中使用調(diào)整抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率有助于以接近LRA的設(shè)計(jì)頻率的頻率操作中斷模式,這會(huì)降低停止LRA振動(dòng)所需的時(shí)間量。在同步制動(dòng)模式中使用BEMF信號(hào)的替換的傾斜部分,有利于操作制動(dòng)模式以與諧振頻率搜索操作一起操作,并還確定LRA的振動(dòng)是否已經(jīng)基本停止。將比較器配置成選擇性地作為具有滯后輸入的比較器操作或者作為非滯后比較器操作有利于將控制電路形成為將驅(qū)動(dòng)頻率的改變限制在頻率改變限制內(nèi),從而有助于改善包括控制電路的系統(tǒng)的用戶對(duì)LRA的振動(dòng)的感覺。
雖然已經(jīng)通過具體優(yōu)選實(shí)施例以及示例性實(shí)施例描述了該說明書的主題,但是前述附圖以及其描述僅描繪了主題的實(shí)施例的典型且非限制性的示例,且因此不認(rèn)為限制其范圍,很明顯,很多替換例和變形對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的,電路100、200、230、300和325的示例形式用作媒介來解釋制動(dòng)模式和同步制動(dòng)模式的操作方法以及以閉環(huán)運(yùn)行模式、之后開環(huán)運(yùn)行模式、之后中斷模式或者同步制動(dòng)模式操作的方法順序,其中調(diào)整了抗驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率,并且解釋了將驅(qū)動(dòng)頻率的改變限制在頻率改變限制內(nèi)的示例性實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,實(shí)施該方法的電路系統(tǒng)可以具有與檢測(cè)器電路130、電路140的電路系統(tǒng)以及電路110、200、230、300和325的具體電路系統(tǒng)布置不同的實(shí)施例。
如下文權(quán)利要求反應(yīng)出來的,發(fā)明性的方面較少依賴于單個(gè)前文公開實(shí)施例的全部特征。由此,下文表達(dá)的權(quán)利要求此處清楚地結(jié)合到附圖的具體描述中,每個(gè)權(quán)利要求都作為本發(fā)明單個(gè)的實(shí)施例單獨(dú)存在。而且,雖然本文描述的一些實(shí)施例包括一些而不包括其它實(shí)施例中包括的其它特征,但是,不同實(shí)施例的特征組合意在也落在本發(fā)明的范圍內(nèi),且形成不同實(shí)施例,如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的。