用來(lái)移除對(duì)數(shù)函數(shù)并且得到真正的比例。在不同的實(shí)施例中，感測(cè)電壓輸出V_sense可以被親接至釋放電路208或被親接至比較器212。
[0045]在另外的實(shí)施例1中，多個(gè)比較器可以被用在ASIC203中以將共模信號(hào)CM與正閾值和負(fù)閾值相比并且識(shí)別背板222、224中的哪一個(gè)在吸入期間與薄膜226接觸。可替換地，其它方法也可以用來(lái)識(shí)別背板222、224中的哪一個(gè)與薄膜226接觸。在不同的其它實(shí)施例中，圖7a、7b和7c中的元件通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不同的組合中且使用其它元件來(lái)重新組合?？梢灶A(yù)期的是，這些變換均被包含在本發(fā)明的范圍中。
[0046]圖8a、8b和8c示出了吸入修復(fù)電路108或釋放電路208的實(shí)施例的電路圖。依據(jù)一實(shí)施例，圖8a示出了被實(shí)現(xiàn)為復(fù)位電路并且由釋放使能信號(hào)R_en來(lái)控制的修復(fù)電路108或釋放電路208，該復(fù)位電路包括分別耦接在薄膜226和地之間、背板224和地之間，以及背板222和地之間的開(kāi)關(guān)242、242b和242c。當(dāng)非對(duì)稱(chēng)行為通過(guò)共模檢測(cè)電路206或吸入檢測(cè)電路106在電壓AV+和AV-之間被檢測(cè)到，如上所述的，釋放使能信號(hào)R_en被激活以閉合開(kāi)關(guān)242、242b和242c中的任意一個(gè)或全部。當(dāng)開(kāi)關(guān)242、242b和242c被閉合時(shí)，如圖所示，它們提供至接地端子的導(dǎo)電路徑，并且對(duì)存儲(chǔ)在薄膜226、背板222和背板224上的電荷進(jìn)行放電。對(duì)薄膜226、背板222和背板224進(jìn)行放電使薄膜和任意板之間的電壓降低為低于拉出電壓VP_out，并且使得附著的板分離。在其它實(shí)施例中，接地端子可以使用其它參考電源電壓來(lái)替換。
[0047]依據(jù)另一實(shí)施例，圖8b示出了被實(shí)現(xiàn)為包括開(kāi)關(guān)244、246、248和250以及電容器C2和C3的電荷糾正或充電平衡電路的修復(fù)電路108或釋放電路208。開(kāi)關(guān)244、246、248和250中的每個(gè)可以基于釋放使能信號(hào)R_en來(lái)接收控制信號(hào)。當(dāng)釋放使能信號(hào)R_en被激活，開(kāi)關(guān)244、246、248和250中的一些或全部被閉合從而通過(guò)電容器C2或C3形成導(dǎo)電路徑，該導(dǎo)電路徑在薄膜226與背板222或224之間的導(dǎo)通。如圖8a類(lèi)似所描述的，在薄膜226、背板222和背板224之間傳導(dǎo)電荷使薄膜和任意板之間的電壓降低為低于拉出電壓VP_out，并且使得附著的板分離。因此，開(kāi)關(guān)244、246、248和250和電容器C2和C3的組合能夠平衡或糾正板上的電荷從而將附著的板修復(fù)回正常的操作點(diǎn)，該正常的操作點(diǎn)呈現(xiàn)了對(duì)稱(chēng)的輸出信號(hào)和相等的靈敏度。
[0048]依據(jù)另一實(shí)施例，圖8c示出了被實(shí)現(xiàn)為斷開(kāi)電路的修復(fù)電路108或釋放電路208，該斷開(kāi)電路包括耦接在頂背板222和放大器204之間以及在底背板224和放大器204b之間的開(kāi)關(guān)252和254。開(kāi)關(guān)252和254基于釋放信號(hào)R_en來(lái)被控制。在不同的實(shí)施例中，當(dāng)釋放信號(hào)R_en被激活時(shí)，對(duì)應(yīng)于差分輸出信號(hào)中的檢測(cè)到的吸入或非對(duì)稱(chēng)，開(kāi)關(guān)252或254是斷開(kāi)的從而將頂背板222或底背板224與放大器204或204b和任何偏移電壓(未示出，例如參見(jiàn)圖6)。當(dāng)頂背板222或底背板224與放大器204或204b斷開(kāi)連接時(shí)，附著板上的電荷泄露導(dǎo)致板間的電壓降低為低于該拉出電壓。因此，當(dāng)開(kāi)關(guān)252或254持續(xù)斷開(kāi)一特定時(shí)間時(shí)，該附著板分離并且雙背板MEMS麥克風(fēng)返回至顯示對(duì)稱(chēng)輸出信號(hào)和相等的靈敏度的正常操作點(diǎn)。依據(jù)不同的實(shí)施例，圖8a、8b和8c中的元件可以被內(nèi)部改變和替換。這些修改明顯地屬于本發(fā)明的范圍中。
[0049]圖9示出了用于換能器系統(tǒng)的操作300的方法的實(shí)施例的方塊圖，其包括步驟302,304,306和308。依據(jù)不同的實(shí)施例，步驟302包括基于感測(cè)的輸入信號(hào)在差分電容換能器處產(chǎn)生差分的輸出信號(hào)。該差分電容換能器可以是雙背板MEMS麥克風(fēng)，并且該感測(cè)的信號(hào)可以是例如聲信號(hào)。在其它實(shí)施例中，差分電容換能器可以具有兩個(gè)可偏轉(zhuǎn)的薄膜以及單個(gè)剛性背板。該差分輸出信號(hào)是差分電信號(hào)。在一些實(shí)施例中，該差分輸出信號(hào)是在步驟302中的產(chǎn)生的過(guò)程中被放大。
[0050]在不同的實(shí)施例中，步驟304包括基于差分輸出信號(hào)產(chǎn)生對(duì)稱(chēng)信號(hào)。如本文以上進(jìn)一步描述的，該對(duì)稱(chēng)信號(hào)可以被產(chǎn)生在共模測(cè)量電路處或在對(duì)稱(chēng)檢測(cè)電路處。在不同的實(shí)施例中，該對(duì)稱(chēng)信號(hào)可以包括共模信號(hào)或其它與對(duì)稱(chēng)相關(guān)的特征。步驟306包括將該對(duì)稱(chēng)信號(hào)與誤差條件特征進(jìn)行比較。如結(jié)合圖6在以上描述的，該誤差條件特征可以被視為警報(bào)水平或簡(jiǎn)單的比較電壓V_comp。在一些實(shí)施例中，誤差條件特征可以對(duì)應(yīng)于差分輸出信號(hào)中的非對(duì)稱(chēng)的特定水平。在特定的實(shí)施例中，該誤差條件特征被設(shè)置以確定差分換能器中的電容板的吸入。在一些實(shí)施例中，比較該對(duì)稱(chēng)信號(hào)可以包括多個(gè)比較以確定非對(duì)稱(chēng)的極性從而確定哪個(gè)板正呈現(xiàn)吸入。
[0051]依據(jù)不同的實(shí)施例，步驟308包括如果比較指示誤差條件則修復(fù)該差分電容換能器。如步驟306中所確定的，誤差條件可以對(duì)應(yīng)于該電容板的吸入。在一些實(shí)施例中，修復(fù)該差分電容換能器可以包括用于重新分配或重新設(shè)置電容板上的電荷的步驟。在其它實(shí)施例中，修復(fù)差分電容換能器可以包括將電容板與偏置源斷開(kāi)知道電容板上的電荷被降低。修復(fù)差分電容換能器可以包括啟動(dòng)釋放協(xié)議以通過(guò)降低附著的板上的電荷來(lái)分離附著的板。在不同的實(shí)施例中，當(dāng)電荷被降低時(shí)，附著的板上的電壓降低至低于該拉出電壓，并且該附著的板分離。
[0052]依據(jù)一實(shí)施例，換能器系統(tǒng)包括:換能元件和耦接至該換能元件的差分輸出的對(duì)稱(chēng)檢測(cè)電路。該換能元件包括信號(hào)板、第一感測(cè)板以及第二感測(cè)板。該對(duì)稱(chēng)檢測(cè)電路被配置為基于該差分輸出中的非對(duì)稱(chēng)而輸出誤差信號(hào)。
[0053]在不同的實(shí)施例中，該信號(hào)板為薄膜，該第一感測(cè)板是第一背板，以及該第二感測(cè)板是第二背板。在其它實(shí)施例中，該信號(hào)板為背板，該第一感測(cè)板是第一薄膜，以及，該第二感測(cè)板是第二薄膜。第一感測(cè)板和第二感測(cè)板被形成為在相對(duì)的側(cè)面上鄰近信號(hào)板，并且均與信號(hào)板間隔第一距離。
[0054]在不同的實(shí)施例中，對(duì)稱(chēng)檢測(cè)電路包括電阻分壓器，其被連接在提供該差分輸出的正輸出端子和負(fù)輸出端子之間。該對(duì)稱(chēng)檢測(cè)電路還包括耦接至該電阻分壓器的濾波器。該對(duì)稱(chēng)檢測(cè)電路還包括被耦接至該正輸出端子和該負(fù)輸出端子的第一加法器、被耦接至該濾波器的第一對(duì)數(shù)放大器、被耦接至該第一加法器的輸出并且被配置為接收該第一差異的第二對(duì)數(shù)放大器，以及被耦接至該第一對(duì)數(shù)放大器和該第二對(duì)數(shù)放大器的第二加法器。在該實(shí)施例中，第一加法器被被配置為計(jì)算來(lái)自該正輸出端子和該負(fù)輸出端子上的信號(hào)的第一差異，并且該第二加法器被配置為計(jì)算來(lái)自該第一對(duì)數(shù)放大器的輸出和該第二對(duì)數(shù)放大器的輸出的第二差異。
[0055]在不同的實(shí)施例中，該換能器系統(tǒng)還包括被耦接至該換能器元件和該對(duì)稱(chēng)檢測(cè)電路的修復(fù)電路。該修復(fù)電路被配置為基于該誤差信號(hào)改變?cè)撔盘?hào)板、該第一感測(cè)板或該第二感測(cè)板上的電荷電平。在一些實(shí)施例中，該修復(fù)電路包括被耦接在該信號(hào)板和低參考電源之間的第一復(fù)位開(kāi)關(guān)、被耦接在該第一感測(cè)板和該低參考電源之間的第二復(fù)位開(kāi)關(guān)以及被耦接在該第二感測(cè)板和該低參考電源之間的第三復(fù)位開(kāi)關(guān)。該第一復(fù)位開(kāi)關(guān)、該第二復(fù)位開(kāi)關(guān)和該第三復(fù)位開(kāi)關(guān)被基于該誤差信號(hào)來(lái)控制。在一些實(shí)施例中，該修復(fù)電路包括具有被耦接至該信號(hào)板的第一端子和被耦接至該第一感測(cè)板的第二端子的第一電荷分配單元以及具有被耦接至該信號(hào)板的第一端子和被耦接至該第二感測(cè)板的第二端子的第二電荷分配單元。該第一電荷分配單元被配置為接收該誤差信號(hào)，并且該第二電荷分配單元被配置為接收該誤差信號(hào)。在該實(shí)施例中，該第一電荷分配單元和該第二電荷分配單元均包括在各電荷分配單元的該第一端子和該第二端子之間串聯(lián)耦接的第一開(kāi)關(guān)、電容器和第二開(kāi)關(guān)。該第一電荷分配單元和該第二電荷分配單元中的該第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)均基于該誤差信號(hào)來(lái)被切換。在一些實(shí)施例中，該修復(fù)電路包括被耦接在該第一感測(cè)板和附加處理電路之間的第一斷開(kāi)開(kāi)關(guān)和被耦接在該第二感測(cè)板和該附加處理電路之間的第二斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。該第一斷開(kāi)開(kāi)關(guān)和該第二斷開(kāi)開(kāi)關(guān)被基于該誤差信號(hào)來(lái)控制。
[0056]在不同的實(shí)施例中，該換能器系統(tǒng)包括被耦接至該信號(hào)板的偏置電路、被耦接在該第一感測(cè)板和該差分輸出的第一端子之間的第一放大器以及被耦接在該第二感測(cè)板和該差分輸出的第二端子之間的第二放大器。在一些實(shí)施例中，該換能器元件、該第一放大器和該第二放大器被布置在相同的集成電路上。
[0057]依據(jù)一實(shí)施例，用于操作換能器系統(tǒng)的方法包括基于感測(cè)的輸入信號(hào)在差分電容換能器處產(chǎn)生差分輸出信號(hào)，基于該差分輸出信號(hào)產(chǎn)生對(duì)稱(chēng)信號(hào)，比較該對(duì)稱(chēng)信號(hào)與誤差條件特征，并且如果該比較指示了誤差條件，修復(fù)該差分電容換能器。
[0058]在不同的實(shí)施例中，修復(fù)該差分電容換能器包括將該差分電容換能器的電容板耦接至地連接。在一些實(shí)施例中，修復(fù)該差分電容換能器包括將該差分電容換能器的電容板上的電壓調(diào)節(jié)為低于拉出電壓。在另一實(shí)施例中，修復(fù)該差分電容換能器包括將該差分電容換能器的電容板與輸出電路斷開(kāi)。
[0059]在不同的實(shí)施例中，產(chǎn)生該對(duì)稱(chēng)信號(hào)包括基于該差分輸出信號(hào)產(chǎn)生共模信號(hào)。在該實(shí)施例中，該方法還包括對(duì)該共模信號(hào)濾波。在一些實(shí)施例中，產(chǎn)生該對(duì)稱(chēng)信號(hào)包括產(chǎn)生該差分輸出信號(hào)的第一分量和第二分量之間的差異，基于該差分輸出信號(hào)產(chǎn)生共模信號(hào)；以及確定該差分信號(hào)與該共模信號(hào)的比。在特定的實(shí)施例中，該對(duì)稱(chēng)信號(hào)與對(duì)數(shù)方程log(Dl -D2) - log (CM)成比例，其中，D1是該差分輸出信號(hào)的該第一分量，D2是該差分輸出信號(hào)的該第二分量，以及CM是該共模信號(hào)。
[0060]依據(jù)一實(shí)施例，麥克風(fēng)系統(tǒng)包括雙背板MEMS麥克風(fēng)和接口電路。該雙背板MEMS麥克風(fēng)包括第一背板、第二背板、被形成在該第一背板和該第二背板之間的薄膜、被耦接至該第一背板的第一輸出端子，以及被耦接至該第二背板的第二輸出端子。接口電路包括