[发明专利]用于微机电系统传感器的多路径信号处理

说明书

本申请提供一种用于微机电系统传感器的多路径信号处理。例示性的微机电系统传感器器件可包括单一微机电系统传感器组件以及相关的集成电路，其可便于发生主机系统所要求的多个具有不同电气特性的输出信号。通过在自所述单一微机电系统传感器组件的单一共享信号路径上使用一个或多个信号多任务器，可提供所述相关的微机电系统传感器器件与系统最小化的成本与集成电路芯片区域。此外，本申请也提出自单一微机电系统传感器组件发生多个具有不同电气特性的输出信号的不同的方法。

技术领域

本发明涉及一种微机电系统(microelectromechanical system，MEMS)传感器，并且更具体地涉及用于微机电系统传感器的多路径信号处理。

相关申请的交叉引用

本申请主张2016年7月29日提交、题为“用于微机电系统传感器的多路径信号处理”的美国非临时申请No.15/224,141的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

移动式设备变的越来越轻量化与缩小化。同时，用户对于应用程序的要求确越来越复杂，要提供持续性的联网能力以及/或者要更丰富的功能，这样的要求是与希望提供便宜、轻量化、缩小化又能提供可接受的电池使用时间而不需要重复充电的器件的目标是背道而驰的。因此，对于这样装置想要在降低功耗的前提下增加功能性，有需要更小型化、功能更丰富的传感器系统。

例如，像是移动式设备的传统主机系统可以使用传感器系统的多个运动传感器(例如，像是加速计、回转仪等的微机电系统传感器组件)，所述传感器是特别为不同的特定应用所设计以及/或者设置的。举例来说，在一项特定的应用上可能会要求特定输出数据率(output data rate,ODR)以及/或者滤波需求，在另一项应用上可能会要求不同的输出数据率以及/或者滤波需求。可以明白的是，在不同的特定应用下其他的输出数据需求也有会有所不同，其将详述如下。

进一步举例来说，移动式设备的其中一个运动传感器可以被使用者接口用来决定装置的方向，而移动式设备的另一个运动传感器可以被用作光学图像稳定(optical imagestabilization,OIS)。当进行摄相时，传感器系统由专属的运动传感器输出数据流来提供适用于每一应用的输出数据的型态与特征(例如，用户接口与光学图像稳定)以同时支持两个应用。举例来说，使用者接口输出可能需要较低的数据率以及/或者更积极的滤波，而光学图像稳定输出则可能需要较短的延迟以及不同的满量程(full-scale range)。传统上这些互相冲突的需求通过使用不同的信号路径来解决，但这样会增加传感器系统的成本。

因此，使用传感器系统的传统主机系统如果有两个或多个不同传感器输出数据需求(例如，光学图像稳定数据需求、用户接口数据需求等)就可能需要使用两个或多个单一的传感器系统(例如，传感器组件、放大器、模拟数码转换器(analog-to-digitalconverter,ADC)、数码滤波器等)、一个传感器组件来支持光学图像稳定的需求，以及另一个传感器组件、放大器、模拟数码转换器、数码滤波器等)来支持使用者接口需求等。可以明白的是，对每一种输出数据需求使用专一的传感器系统在专用集成电路(applicationspecific integrated circuit,ASIC)芯片区域方面既昂贵又占用空间。其他主机系统使用具有两个或更多不同传感器输出数据需求的传感器系统可能会使用一个微机电系统传感器组件(例如，加速计、回转仪等)，但是可能会复制信号处理链(例如，另外的放大器、另外的ADC、另外的数字滤波器等)以满足每一种输出数据需求。可以理解的是对每一种输出数据需求使用专一的传感器系统并且复制信号处理链在集成电路或专用集成电路芯片区域方面是昂贵以及/或者占用空间的。

因此，期望提供改进这些和其他缺陷的传感器系统。上述缺陷仅旨在提供常规实施方式的一些问题的概述，并且不旨在详尽无遗。通过阅读以下描述，常规实施和技术的其他问题以及本文描述的各种非限制性实施例的相应益处可以变得更加明显。

发明内容