用于數(shù)字麥克風(fēng)的轉(zhuǎn)換速率控制裝置的制造方法
【專利說明】用于數(shù)字麥克風(fēng)的轉(zhuǎn)換速率控制裝置
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本專利根據(jù)35U.S.C.§119(a)要求于2013年9月4日申請(qǐng)的題為“Slew ratecontrol apparatus for digital microphones” 的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)N0.61873572的權(quán)益。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本申請(qǐng)涉及麥克風(fēng)，并且更具體地，涉及改善與這些麥克風(fēng)相關(guān)聯(lián)的輸出驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)換速率(slew rate)特性。
【背景技術(shù)】
[0004]近年來，數(shù)字麥克風(fēng)已經(jīng)在便攜式電子設(shè)備中變得越來越流行，并且具體地，如與移動(dòng)電話一起使用。數(shù)字麥克風(fēng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們對(duì)于經(jīng)調(diào)制的RF信號(hào)(包括輻射的和傳導(dǎo)的兩者)非常免疫的固有特性。
[0005]例如，麥克風(fēng)在許多移動(dòng)電話中通常被放置為鄰近于無線發(fā)射機(jī)(S卩，天線)。先前，模擬麥克風(fēng)已經(jīng)被用于移動(dòng)電話中，但是這些模擬麥克風(fēng)非常容易受經(jīng)調(diào)制的RF信號(hào)(諸如，來自天線的噪聲)的影響。在模擬麥克風(fēng)中，經(jīng)調(diào)制的RF信號(hào)被解調(diào)為不需要的音頻信號(hào)。
[0006]數(shù)字麥克風(fēng)不面臨很多與模擬麥克風(fēng)相同的解調(diào)問題或擔(dān)憂。例如，數(shù)字麥克風(fēng)對(duì)經(jīng)調(diào)制的RF信號(hào)的免疫開啟了其靠近天線放置的可能性。然而，該位移產(chǎn)生新的問題。
[0007]更具體地，典型的移動(dòng)電話的天線不僅用于發(fā)送RF信號(hào)而且也用于接收RF信號(hào)。所接收的RF信號(hào)通常非常小(例如，大約_140dBm)，并且因此對(duì)干擾信號(hào)非常敏感。
[0008]由于來自數(shù)字麥克風(fēng)的輸出信號(hào)是數(shù)字的，那么該輸出信號(hào)將具有非常陡峭的邊緣(例如，nS)，并且因此，信號(hào)的頻率含量達(dá)到幾百M(fèi)Hz(并且有時(shí)達(dá)到GHz范圍)。這產(chǎn)生了對(duì)電路的干擾問題。
【附圖說明】
[0009]為了更完整地理解本公開，應(yīng)參照以下更詳細(xì)的描述和附圖，其中:
[0010]圖1包括包含根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換速率控制裝置的系統(tǒng)的框圖；
[0011]圖2包括根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換速率控制驅(qū)動(dòng)器；
[0012]圖3包括根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方式的轉(zhuǎn)換速率控制驅(qū)動(dòng)器電路。
[0013]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，為了簡(jiǎn)單和清晰起見而示出了附圖中的元素。此外，還應(yīng)理解，可以按照特定發(fā)生順序來描述或者描繪某些動(dòng)作和/或步驟，但是本領(lǐng)域技人員應(yīng)理解，實(shí)際不要求這種關(guān)于順序的特定性。還應(yīng)理解，除了本文另行闡述了特定的含義之外，本文所使用的措辭和術(shù)語具有這些措辭和術(shù)語關(guān)于對(duì)應(yīng)各個(gè)調(diào)查和研究領(lǐng)域的普通含義。
【具體實(shí)施方式】
[0014]在本方法中，由驅(qū)動(dòng)器電路針對(duì)麥克風(fēng)的數(shù)字輸出流產(chǎn)生的邊緣的陡度被有源電路自適應(yīng)地控制，該有源電路補(bǔ)償負(fù)載電容、制造公差以及其它因素的變化。在一些方面，利用控制回路，并且該控制回路改變輸出驅(qū)動(dòng)器的強(qiáng)度。并且，如本文所使用的“強(qiáng)度”指的是驅(qū)動(dòng)能力。在一些方面，強(qiáng)度的改變僅基于來自驅(qū)動(dòng)器的輸出的數(shù)字反饋和受控延遲。在其它方面，輸出驅(qū)動(dòng)器被設(shè)置，其中由反饋回路控制驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度，所述反饋保證數(shù)字輸出信號(hào)以從基準(zhǔn)電壓給出的預(yù)定值穩(wěn)定下來。
[0015]在一些示例中，驅(qū)動(dòng)器的輸出在基準(zhǔn)時(shí)鐘改變后的預(yù)定時(shí)刻被采樣，并且然后與由輸出緩沖器接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行比較。如果輸出信號(hào)還沒有穩(wěn)定，則這兩個(gè)信號(hào)將是不同的。因此，輸出緩沖器的驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度將增大。如果兩個(gè)信號(hào)是相同的，則驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度將減小，并且然后輸出信號(hào)將緩慢穩(wěn)定下來。然后，經(jīng)過一段時(shí)間，反饋回路將保證穩(wěn)定時(shí)間(經(jīng)過一段時(shí)間并依賴于調(diào)節(jié)回路的回路帶寬)接近所期望的穩(wěn)定時(shí)間。應(yīng)當(dāng)理解，從時(shí)鐘采樣到時(shí)鐘采樣，穩(wěn)定時(shí)間將會(huì)變化，但是這沒有有害影響。換言之，所期望的穩(wěn)定時(shí)間可以被設(shè)置為具有一些余量，或者反饋回路可以被限制為在加電序列期間操作，并且然后所獲得的驅(qū)動(dòng)器強(qiáng)度設(shè)置可以被存儲(chǔ)在寄存器中或其它存儲(chǔ)設(shè)備中。
[0016]現(xiàn)在參照?qǐng)D1，描述了包括轉(zhuǎn)換速率控制的系統(tǒng)100的一個(gè)示例。該系統(tǒng)包括數(shù)字麥克風(fēng)102(具有數(shù)字輸出103)、輸出驅(qū)動(dòng)器104(具有數(shù)字輸出流105)以及應(yīng)用(負(fù)載)106。并且，本文所使用的“轉(zhuǎn)換速率(slew rate)”指的是輸出穩(wěn)定斜坡。
[0017]數(shù)字麥克風(fēng)102可以是數(shù)字麥克風(fēng)的任何示例。數(shù)字麥克風(fēng)102接收語音信號(hào)，并且將該語音信號(hào)變換為呈現(xiàn)在其輸出端處的數(shù)字信號(hào)。
[0018]在一個(gè)示例中，輸出驅(qū)動(dòng)器104通過使用對(duì)應(yīng)用106的電容、制造公差和/或其它特征的變化進(jìn)行補(bǔ)償?shù)挠性措娐穪碜赃m應(yīng)地控制輸出流105的邊緣的陡度。在一些方面，輸出驅(qū)動(dòng)器使用僅基于數(shù)字反饋和受控延遲的控制回路。在其它方面，輸出驅(qū)動(dòng)器104被設(shè)置，其中由反饋回路控制驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度，所述反饋保證數(shù)字輸出信號(hào)以從基準(zhǔn)電壓給出的預(yù)定值穩(wěn)定下來。下面進(jìn)一步描述示例輸出驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和操作。
[0019]應(yīng)用106是利用數(shù)字流105的任何類型的應(yīng)用或負(fù)載。在該方面，應(yīng)用106可以包括諸如電阻器和電容器的各種電氣和電子組件，此外，應(yīng)用可以包括任何類型的處理能力，并且可以是另一個(gè)設(shè)備的一部分(例如，舉兩個(gè)例子，蜂窩電話或計(jì)算機(jī)的組件)。
[0020]現(xiàn)在參照?qǐng)D2，描述了輸出驅(qū)動(dòng)器200的功能框圖。驅(qū)動(dòng)器200包括控制器塊202、比較塊204和驅(qū)動(dòng)器塊206。應(yīng)當(dāng)理解，這些塊可以由各種類型的電路和/或可編程設(shè)備構(gòu)成。
[0021]在一個(gè)示例中，控制器塊202是上/下(up/down)計(jì)數(shù)器。比較塊204將反饋信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較，并且產(chǎn)生用于控制器的信號(hào)。驅(qū)動(dòng)器塊206包括產(chǎn)生數(shù)字輸出流的可調(diào)節(jié)電流源。
[0022]在圖2的系統(tǒng)的操作的一個(gè)示例中，比較塊204在相對(duì)于主時(shí)鐘延遲的時(shí)刻將數(shù)字輸出流與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較。該延遲表示希望輸出穩(wěn)定的時(shí)間(例如，在一個(gè)示例中，在主時(shí)鐘之后偏移大約100ns)。該比較判定在該特定時(shí)刻的輸出與基準(zhǔn)相比是高還是低。然后，該比較的結(jié)果被饋送至控制器塊202。然后，控制器塊將根據(jù)輸出流穩(wěn)定慢還是快來增大或減小驅(qū)動(dòng)器206的強(qiáng)度。