「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M

【「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。
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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。
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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。
（校对/holly）