[发明专利]用于高输入电容信号放大器的系统和方法

权利要求书

1.一种方法，包括：

确定电容信号源提供的输入信号的振幅；

基于确定的所述振幅在模拟域内压缩所述输入信号以形成压缩模拟信号；

将所述压缩模拟信号转换为压缩数字信号；以及

在数字域内解压数字信号以形成解压数字信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

压缩所述模拟信号包括调整耦接至所述电容信号源的放大器的第一增益；以及

解压所述数字信号包括调整数字信号处理块的第二增益。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，调整所述放大器的所述第一增益包括调整耦接至所述电容信号源的输出端的可控阻抗。

4.根据权利要求2所述的方法，其中：

调整所述放大器的所述第一增益包括将所述第一增益设定为与确定的所述振幅成反比；以及

调整所述数字信号处理块的所述第二增益包括将所述第二增益设定为与确定的所述振幅成正比。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，如果确定的所述振幅小于第一阈值振幅，所述放大器的所述第一增益和所述数字信号处理块的所述第二增益为恒定的。

6.根据权利要求2所述的方法，其中：

调整所述放大器的所述第一增益包括将所述第一增益设定为与高于第一阈值振幅的确定的所述振幅成反比；以及

调整所述数字信号处理块的所述第二增益包括将所述第二增益设定为与高于所述第一阈值振幅的确定的所述振幅成正比。

7.根据权利要求2所述的方法，其中：

所述数字信号处理块包括数字滤波器；以及

调整所述第二增益包括调整所述数字滤波器的滤波系数。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述解压数字信号转换为单个位流。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，转换所述解压数字信号包括使用数字噪音整形器。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述输入信号的所述振幅包括：

放大或缓冲电容信号源提供的信号以形成放大信号；以及

检测所述放大信号的峰值电压。

11.一种用于放大电容信号源提供的信号的系统，所述系统包括：

可变增益放大器，包括被配置为耦接至所述电容信号源的输入节点；

模数转换器，耦接至所述可变增益放大器的输出端；

数字增益块，耦接至所述模数转换器的输出端；以及

增益控制电路，被配置为

测量耦合至所述可变增益放大器的模拟信号的振幅，

根据第一增益函数调整所述可变增益放大器的第一增益，以及

根据第二增益函数调整所述数字增益块的第二增益。

12.根据权利要求11所述的系统，其中：

所述第一增益函数将所述第一增益限定为与所述电容信号源提供的信号的振幅成反比，

所述第二增益函数将所述第二增益限定为与所述电容信号源提供的信号的振幅成正比。

13.根据权利要求11所述的系统，其中：

所述第一增益函数将所述第一增益限定为与高于第一阈值的所述电容信号源提供的信号的振幅成反比，

所述第二增益函数将所述第二增益限定为与高于所述第一阈值的所述电容信号源提供的信号的振幅成正比。

14.根据权利要求13所述的系统，其中：

所述第一增益函数进一步将所述第一增益限定为低于所述第一阈值的恒定值；以及

所述第二增益函数进一步将所述第二增益限定为低于所述第一阈值的恒定值。

15.根据权利要求11所述的系统，进一步包括所述电容信号源。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述电容信号源包括MEMS麦克风。

17.根据权利要求11所述的系统，进一步包括耦接至所述数字增益块的输出端的数字噪音整形器。

18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述数字噪音整形器包括一位位流输出端。