[实用新型]MEMS麦克风及电子产品

说明书

本实用新型提供一种MEMS麦克风及电子产品，其中的MEMS麦克风包括MEMS芯片和ASIC芯片；在ASIC芯片的电路中设置有温度感测及控制模块；其中，温度感测及控制模块包括基准电压源、温度补偿电荷泵、补偿单元、缓冲器单元以及放大单元；温度感测及控制模块用于对ASIC芯片进行环境温度测量并根据测量的温度对ASIC芯片进行参数控制。利用上述实用新型能够提高MEMS麦克风对极端温度的适应强度，产品性能稳定可靠。

技术领域

本实用新型涉及MEMS技术领域，更为具体地，涉及一种可适用于恶劣温度下的MEMS麦克风及设置有该MEMS麦克风的电子产品。

背景技术

随着语音识别发展及应用的热潮，MEMS麦克风在移动终端和物联网装置上已经是相当普及的组件，但当其应用至工业4.0领域及车用领域中时，传统的MEMS麦克风会遇到恶劣温度(-40c～125c)的挑战，如何克服温度问题是目前亟需解决的一个课题。

具体地，传统MEMS麦克风在物联网装置上的规范温度为-20c～85c，所以一般来说MEMS微机电的设计都控制在此温度范围内，所以在超过此温度范围的其他应用场景中，MEMS特性会产生变化，进而影响产品性能。

此外，MEMS特殊应用集成电路(ASIC)一般的设计也是配合麦克风的温度适用范围(-20c～85c)，所以一旦超出此温度范围便会导致ASIC的功耗电流、输出电压、整体麦克风增益、频响、相位等性能异常，最终导致麦克风无法正常工作。

最后，MEMS微机电及应用集成电路(ASIC)两者都存在恶劣温度 (-40c～125c)的挑战，导致麦克风整体存在比较多的不稳定因素，影响产品的稳定度与可靠度。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种MEMS芯片及电子产品，以解决目前MEMS麦克风所存在的温度适用范围有限，导致相应产品适用场景受限或性能受损等问题。

本实用新型提供的MEMS麦克风，包括MEMS芯片和ASIC芯片；在 ASIC芯片的电路中设置有温度感测及控制模块；其中，温度感测及控制模块包括基准电压源、温度补偿电荷泵、补偿单元、缓冲器单元以及放大单元；温度感测及控制模块用于对ASIC芯片进行环境温度测量并根据测量的温度对ASIC芯片进行参数控制。

此外，优选的结构是，还包括与温度补偿电荷泵连接的变压装置和振荡装置；其中，振荡装置包括频率生成器和频率选择器；频率生成器用于生成预设范围内的频率，频率选择器用于根据当前温度选择与当前温度适配的频率；温度补偿电荷泵用于根据所选择的频率控制ASIC芯片的输出电压。

此外，优选的结构是，频率生成器包括依次连接的环形振荡器、除频器和多工器。

此外，优选的结构是，补偿单元与缓冲器单元连接，补偿单元包括并联设置的补偿电容和补偿电感；其中，补偿单元的输出用于控制缓冲器单元的等效电阻值。

此外，优选的结构是，缓冲器单元包括三极管；其中，三极管包括等效电阻可调的NMOS和PMOS。

此外，优选的结构是，放大单元包括与三极管的输出端连接的放大器以及连接在放大器的输出端和反向输入端之间的可调电阻；其中，根据测量的温度、可调电阻以及缓冲器单元的等效电阻值控制放大器的增益均稳定在预设范围内，以控制ASIC芯片的输出电压。

此外，优选的结构是，可调电阻包括并联设置的电阻Ra和电阻Rb，电阻Ra连接在放大器的反向输入端和输出端之间，电阻Rb的一端与放大器的反向输入端和电阻Ra并联，电阻Rb的另一端接地。