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「专利解密」高效节能！解密深迪半导体MEMS传感器启动电路


【嘉德点评】 深迪半导体的MEMS芯片启动电路专利 ， 通过使用等效晶体管替代传统电阻 ， 可使得芯片面积更小 ， 便于集成化 ， 解决了现有技术中核心电路的启动电路不能满足低面积、低功效等问题 。
集微网消息 ， 国内的MEMS传感器市场正处于突飞猛进的发展势头下 ， 尤以在手机市场中的应用更为火爆 。 深迪半导体作为国内MEMS芯片传感器领域的高新科技企业 ， 生产了一系列诸如惯性测量单元、陀螺仪等MEMS传感器产品 ， 填补了该领域多项国内市场空白 。
手机终端通常采用锂电池供电 ， 供电范围较大 ， 通常需要使用低压线性稳定器降低电源波动对MEMS芯片的影响 。 这种电路存在正常和简并两种工作模式 ， 通常需要使用启动电路来保证正常工作 ， 对于启动电路来讲 ， 通常需要消耗一些静态电流 ， 为了满足各种工艺偏差需要设计足够余量 ， 并不可避免的增加芯片面积 ， 引入了系统功耗 。
基于此 ， 深迪半导体于2019年9月2日提出一项名为“一种MEMS传感器及启动电路”的发明专利（申请号：201910821394.X） ， 申请人为深迪半导体（上海）有限公司 。
「专利解密」高效节能！解密深迪半导体MEMS传感器启动电路
本文插图
图1 MEMS启动电路的电连接示意图
参考图1 ， 应用于MEMS传感器的启动电路可对带隙基准核心电路进行启动 ， 带隙基准核心电路在正常模式下输出预设高电压 ， 在简并零电流模式下输出0或预设低电压 ， 为LDO(线性稳压器)提供基准电压 。 该专利提出的启动电路包括等效电阻产生单元11以及状态切换单元12 ， 等效电阻产生单元11由等效晶体管M1组成 ， 并可替代传统的电阻 ， 降低芯片的面积 ， 更利于芯片的集成化处理 。 状态切换单元与等效电阻单元和带隙基准核心电路电连接 ， 当检测到核心电路输出电压为0或预设低电压时 ， 将其切换为正常工作模式 ， 同时使得启动电路上的静态电流为0 ， 降低电路功耗 。

「专利解密」高效节能！解密深迪半导体MEMS传感器启动电路
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图2 启动电路原理图
具体来看 ， 参考图2 ， 状态切换单元12包括NMOS管M2、反相器inv1以及PMOS管M3 ， PMOS管M3的源极为带隙基准核心电路提供启动信号(sig2) 。 带隙基准核心电路2包括PMOS管M4、PMOS管M5、电阻r1、电阻r2、电阻r3、误差放大器A1、PNP三极管Q1以及PNP三极管Q2 ， 其中各个MOS管可以为多个器件并联而成 。 状态切换单元12用以在检测到带隙基准核心电路2的输出电压为0时 ， 通过PMOS管M3的源极为带隙基准核心电路2提供启动信号(sig2) ， 以调整其输出电压为预设高电压 。
简而言之 ， 深迪半导体的这一发明专利提供了一种MEMS传感器及启动电路 ， 通过使用等效晶体管替代传统电阻 ， 使得芯片面积可以更小 ， 便于集成化 ， 并解决了现有技术中核心电路的启动电路不能满足低面积、低功效等问题 。
MEMS系列传感器芯片作为当前集成电路上下游产业中的热门领域 ， 与之相关的技术创新也不断出现 ， 相信未来深迪半导体凭借其技术创新实力能够实现更加成熟的MEMS传感器生产线 ， 引领国内MEMS传感器芯片市场蓬勃发展 。
【「专利解密」高效节能！解密深迪半导体MEMS传感器启动电路】（校对/holly）


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