生成指示可变电容器的电容的传感器信号的设备和方法

摘要

一种用于生成指示关于包括可变电容的可变电容器的电容的信息的传感器信号的设备，包括传感器单元和补偿单元。传感器单元被配置成在可变电容器以预定义偏置电压被偏置的同时生成传感器信号，该传感器信号指示关于由可变电容器的电容变化引起的流过传感器单元与可变电容器之间的连接的变化电流的信息。此外，补偿单元被配置成影响传感器信号或提供能够影响传感器信号的补偿信号，使得传感器信号包括比没有补偿单元或补偿信号的影响的情况下的传感器信号更少的非线性信号部分。

权利要求

1.一种用于生成指示关于包括可变电容的可变电容器的电容的信息的传感器信号的设备，该设备包括：传感器单元，其被配置成在可变电容器被预定义偏置电压偏置的同时生成传感器信号，该传感器信号指示关于由可变电容器的电容变化引起的流过传感器单元与可变电容器之间的连接的变化电流的信息，其中所述预定义偏置电压是恒压；以及补偿单元，其被配置成影响传感器信号或提供能够影响传感器信号的补偿信号，使得传感器信号包括比没有补偿单元或补偿信号的影响的情况下的传感器信号更少的非线性信号部分。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述可变电容器包括薄膜和至少一个背板，其中，所述补偿单元被配置成影响传感器信号或提供能够影响传感器信号的补偿信号，使得传感器信号包括由变化电流和薄膜与所述至少一个背板之间的距离的非线性相关引起的比没有补偿单元或补偿信号的影响的情况下的传感器信号更少的非线性信号部分。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述补偿单元被配置成生成指示传感器信号的非线性信号部分的逆的近似的补偿信号。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述补偿单元被配置成基于由传感器信号的二次或三次多项式的近似来生成补偿信号。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传感器单元包括模数转换器，其被配置成基于模拟传感器信号的模数转换来生成传感器信号，该模拟传感器信号指示由被预定义偏置电压偏置的可变电容器的电容变化引起的流过传感器单元与可变电容器之间的连接的变化电流。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述补偿单元被配置成基于由传感器单元生成的传感器信号来计算已补偿传感器信号或通过基于由传感器单元生成的传感器信号从查找表中选择对应的数据来确定已补偿传感器信号。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，具有可变电容的所述可变电容器包括在两个背板之间的薄膜，其中，该薄膜以预定义偏置电压偏置，其中，所述传感器单元被连接到可变电容器的第一背板，并被配置成生成传感器信号，其指示由可变电容器的薄膜移动引起的来自可变电容器的第一背板的变化电流或到可变电容器的第一背板的变化电流，其中，所述补偿单元被连接到可变电容器的第二背板，并被配置成生成补偿信号，其指示由可变电容器的薄膜移动引起的来自可变电容器的第二背板的变化电流或到可变电容器的第二背板的变化电流。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述补偿单元包括具有被连接到运算放大器的反相输入端的电容反馈的反相运算放大器，其中，可变电容器的第二背板也被连接到运算放大器的反相输入端，并且运算放大器被配置成在运算放大器的输出端处提供补偿信号。

9.根据权利要求7所述的设备，包括偏置电压单元，其中，所述传感器单元被配置成由第一预定义偏置电压偏置第一背板，其中，所述补偿单元被配置成由第二预定义偏置电压偏置第二背板，其中，所述偏置电压单元被配置成由第三预定义偏置电压偏置薄膜，其中，所述第一预定义偏置电压、第二预定义偏置电压和第三预定义偏置电压被选择成使得传感器信号的非线性信号部分低于在第一预定义偏置电压等于第二预定义偏置电压的情况下生成的传感器信号的非线性信号部分。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述补偿单元被配置成通过将由传感器单元生成的传感器信号与补偿信号组合来获得已补偿传感器信号，使得已补偿传感器信号包括比由传感器单元生成的传感器信号更少的非线性信号部分。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述补偿单元被配置成通过从由传感器单元生成的传感器信号中减去补偿信号来将由传感器单元生成的传感器信号与补偿信号组合。

12.根据权利要求1所述的设备，其中，具有可变电容的可变电容器包括在两个背板之间的薄膜，其中，所述补偿单元包括偏置电压单元，其被配置成由第一预定义偏置电压偏置第一背板并由第二预定义偏置电压偏置第二背板，其中，所述传感器单元被连接到可变电容器的薄膜，并被配置成以第三预定义偏置电压偏置薄膜，并生成传感器信号，其指示由可变电容器的薄膜移动引起的来自可变电容器的薄膜的变化电流或到可变电容器的薄膜的变化电流。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，第一预定义偏置电压不同于第二预定义偏置电压且第三预定义偏置电压基本上等于第一预定义偏置电压与第二预定义偏置电压的算术平均数。

14.根据权利要求12所述的设备，其中，所述第一预定义偏置电压不同于第二预定义偏置电压且第三预定义偏置电压在第一预定义偏置电压与第二预定义偏置电压之间，其中，第一预定义偏置电压、第二预定义偏置电压和第三预定义偏置电压被选择成使得传感器信号的非线性信号部分低于在第三预定义偏置电压等于第一预定义偏置电压与第二预定义偏置电压的算术平均数的情况下生成的传感器信号的非线性信号部分。

15.根据权利要求1所述的设备，其中，所述传感器单元包括具有被连接到运算放大器的反相输入端的电容反馈的反相运算放大器，其中，所述可变电容器也被连接到运算放大器的反相输入端且所述运算放大器被配置成在运算放大器的输出端处提供传感器信号。

16.根据权利要求1所述的设备，包括具有被配置成取决于施加于硅扩音器的声压而改变电容的可变电容器的硅扩音器。

17.一种用于生成指示关于包括可变电容的可变电容器的电容的信息的传感器信号的设备，该设备包括：可变电容器，其包括可变电容；

偏置电压单元，其被配置成以预定义偏置电压偏置可变电容器；

传感器单元，其被配置成在可变电容器以预定义偏置电压被偏置的同时生成数字传感器信号，该数字传感器信号指示关于由可变电容器的电容变化引起的流过传感器单元与可变电容器之间的连接的变化电流的信息，其中，所述传感器单元包括被连接到运算放大器且被配置成基于模拟传感器信号的模数转换来生成数字传感器信号的模数转换器；以及补偿单元，其被配置成影响传感器信号或提供能够影响传感器信号的补偿信号，使得传感器信号包括比在没有补偿单元或补偿信号的影响的情况下的传感器信号更少的非线性信号部分，其中，所述补偿单元被配置成基于由传感器单元生成的数字传感器信号来计算已补偿传感器信号或被配置成通过基于由传感器单元生成的数字传感器信号从查找表选择对应的数据而确定已补偿传感器信号。

18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述传感器单元包括具有被连接到运算放大器的反相输入端的电容反馈的反相运算放大器，其中，所述可变电容器也被连接到运算放大器的反相输入端且所述运算放大器被配置成在运算放大器的输出端处提供模拟传感器信号。

19.一种用于生成指示关于包括可变电容的可变电容器的电容的信息的传感器信号的设备，该设备包括：可变电容器，其包括可变电容，其中，具有可变电容的可变电容器包括在两个背板之间的薄膜，其中一个背板由薄膜之下的腔体的底部形成；

偏置电压单元，其被配置成以预定义偏置电压偏置可变电容器的薄膜；

传感器单元，其被配置成在可变电容器以预定义偏置电压被偏置的同时生成传感器信号，该传感器信号指示关于由可变电容器的电容变化引起的流过传感器单元与可变电容器之间的连接的变化电流的信息，补偿单元，其被配置成提供补偿信号，其中，所述补偿信号能够影响传感器信号，使得该传感器信号包括比在没有补偿信号影响的情况下的传感器信号更少的非线性信号部分。

20.根据权利要求19所述的设备，其中，所述传感器单元包括反相运算放大器，其具有被连接到传感器单元的运算放大器的反相输入端的电容反馈，其中，可变电容器的第一背板也被连接到传感器单元的运算放大器的反相输入端，并且所述传感器单元的运算放大器被配置成在传感器单元的运算放大器的输出端处提供传感器信号，其中，所述补偿单元包括反相运算放大器，其具有被连接到补偿单元的运算放大器的反相输入端的电容反馈，其中，可变电容器的第二背板也被连接到补偿单元的运算放大器的反相输入端，并且所述补偿单元的运算放大器被配置成在补偿单元的运算放大器的输出端处提供补偿信号。

21.一种用于生成指示关于包括可变电容的可变电容器的电容的信息的传感器信号的设备，该设备包括：可变电容器，其包括可变电容，其中，具有可变电容的可变电容器包括在两个背板之间的薄膜，其中一个背板由薄膜之下的腔体的底部形成；

传感器单元，其被配置成在可变电容器以预定义偏置电压被偏置的同时生成传感器信号，该传感器信号指示关于由可变电容器的电容变化引起的流过传感器单元与可变电容器之间的连接的变化电流的信息；以及补偿单元，其被配置成影响传感器信号，使得传感器信号包括比没有补偿单元的影响的情况下的传感器信号更少的非线性信号部分。

22.根据权利要求21所述的设备，其中，所述传感器单元包括具有被连接到运算放大器的反相输入端的电容反馈的反相运算放大器，其中，所述可变电容器的薄膜被连接到运算放大器的反相输入端，并且该运算放大器被配置成在运算放大器的输出端处提供传感器信号。

23.根据权利要求21所述的设备，其中，所述补偿单元包括被配置成以第一预定义偏置电压偏置第一背板且以第二预定义偏置电压偏置第二背板的偏置电压单元，其中，所述传感器单元被配置成以第三预定义偏置电压偏置薄膜，并生成传感器信号，其指示由可变电容器的薄膜移动引起的流过传感器单元与可变电容器之间的连接的变化电流。

24.根据权利要求21所述的设备，包括具有被配置成取决于施加于硅扩音器的声压而改变电容的可变电容器的硅扩音器。

25.一种用于生成指示关于具有可变电容的可变电容器的电容的信息的传感器信号的方法，该方法包括：生成传感器信号，其指示由以预定义偏置电压被偏置的可变电容器的电容变化而引起的流过传感器单元与可变电容器之间的连接的变化电流，其中所述预定义偏置电压是恒压；以及由补偿单元来影响传感器信号，使得传感器信号包括比没有补偿单元的影响的情况下的传感器信号更少的非线性信号部分。

26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述电容变化是由声压水平的变化引起的。

27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述声压水平的变化包括与电容变化的逆相关。

说明书

生成指示可变电容器的电容的传感器信号的设备和方法

技术领域

[0001] 实施例涉及可变电容器技术且特别是涉及用于生成指示关于包括可变电容的可变电容器的电容的信息的传感器信号的设备和用于生成指示关于包括可变电容的可变电容器的电容的信息的传感器信号的方法。

背景技术

[0002] 在大范围的应用中使用具有可变电容的电容器。例如，在也称为电容器扩音器或静电扩音器的电容式扩音器的换能器或其它机电压力感测装置中，薄膜或隔膜可充当可变电容器的一个板。压力变化导致电容器板之间的距离的变化，引起电容变化。

[0003] 独立于可变电容器的特定应用，期望以高准确度来检测可变电容器的电容的改变。

发明内容

[0004] 根据实施例的一种用于生成指示关于包括可变电容的可变电容器的电容的信息的传感器信号的设备包括传感器单元和补偿单元。传感器单元被配置成在可变电容器以预定义偏置电压被偏置的同时生成传感器信号，该传感器信号指示关于由可变电容器的电容变化而引起的流过传感器单元与可变电容器之间的连接的变化电流的信息。此外，补偿单元被配置成影响传感器信号或提供能够影响传感器信号的补偿信号，使得传感器信号包括比在没有补偿单元或补偿信号的影响的情况下的传感器信号更少的非线性信号部分。

[0005] 由于补偿单元，能够显著地减少传感器信号内的非线性信号部分。这样，能够改善确定电容变化信息或引起电容变化的作用的准确度。

[0006] 一些实施例涉及一种用于生成指示关于包括可变电容的可变电容器的电容的信息的传感器信号的设备。该设备包括可变电容器、偏置电压单元、传感器单元和补偿单元。可变电容器包括可变电容且偏置电压单元被配置成以预定义偏置电压偏置可变电容器。此外，传感器单元被配置成在可变电容器以预定义偏置电压被偏置的同时生成传感器信号，该传感器信号指示关于由可变电容器的电容变化引起的流过传感器单元与可变电容器之间的连接的变化电流的信息。此外，传感器单元包括具有连接到放大器的反相输入端的电容反馈的反相放大器，并且可变电容器也被连接到放大器的反相输入端。放大器被配置成在放大器的输出端处提供模拟传感器信号。此外，传感器单元包括被连接到放大器且被配置成基于模拟传感器信号的模数转换来生成传感器信号的模数转换器。补偿单元被配置成影响传感器信号或提供能够影响传感器信号的补偿信号，使得传感器信号包括比没有补偿单元或补偿信号的影响的情况下的传感器信号更少的非线性信号部分。此外，补偿单元被配置成通过将由传感器单元生成的传感器信号与补偿信号组合来获得已补偿传感器信号，使得已补偿传感器信号包括比由传感器单元生成的传感器信号更少的非线性信号部分，或者补偿单元被配置成基于由传感器单元生成的传感器信号来计算已补偿传感器信号或被配置成通过基于由传感器单元生成的传感器信号从查找表选择对应的数据而确定已补偿传感器信号。

[0007] 一些实施例涉及一种用于生成指示关于包括可变电容的可变电容器的电容的信息的传感器信号的设备。该设备包括可变电容器、偏置电压单元、传感器单元和补偿单元。可变电容器包括可变电容。此外，具有可变电容的可变电容器包括在两个背板之间的薄膜。
偏置电压单元被配置成以预定义偏置电压偏置变化电容器的薄膜。传感器单元被配置成在可变电容器以预定义偏置电压被偏置的同时生成传感器信号，该传感器信号指示关于由可变电容器的电容变化引起的流过传感器单元与可变电容器之间的连接的变化电流的信息。
此外，传感器单元包括具有连接到放大器的反相输入端的电容反馈的反相放大器。可变电容器的第一背板也被连接到放大器的反相输入端，并且放大器被配置成在放大器的输出端处提供传感器信号。补偿单元被配置成提供能够影响传感器信号的补偿信号，使得传感器信号包括比没有补偿信号的影响的情况下的传感器信号更少的非线性信号部分。此外，补偿单元包括具有连接到放大器的反相输入端的电容反馈的反相放大器。可变电容器的第二背板也被连接到放大器的反相输入端，并且放大器被配置成在放大器的输出端处提供补偿信号。

[0008] 一些实施例涉及一种用于生成指示关于包括可变电容的可变电容器的电容的信息的传感器信号的设备。该设备包括可变电容器、传感器单元和补偿单元。可变电容器包括可变电容。此外，具有可变电容的可变电容器包括在两个背板之间的薄膜。传感器单元被配置成在可变电容器以预定义偏置电压被偏置的同时生成传感器信号，该传感器信号指示关于由可变电容器的电容变化引起的流过传感器单元与可变电容器之间的连接的变化电流的信息。此外，传感器单元包括具有连接到放大器的反相输入端的电容反馈的反相放大器。可变电容器的薄膜也被连接到放大器的反相输入端，并且放大器被配置成在放大器的输出端处提供传感器信号。补偿单元被配置成影响传感器信号，使得传感器信号包括比没有补偿单元的影响的情况下的传感器信号更少的非线性信号部分。此外，补偿单元包括偏置电压单元，其被配置成以第一预定义偏置电压偏置第一背板并以第二预定义偏置电压偏置第二背板。传感器单元被配置成用第三预定义偏置电压偏置薄膜，并生成传感器信号，该传感器信号指示由可变电容器的薄膜移动而引起的流过传感器单元与可变电容器之间的连接的变化电流。

[0009] 一些实施例涉及一种具有根据所描述构思的用于生成指示关于包括可变电容的可变电容器的电容的信息的传感器信号的设备的硅扩音器。

[0010] 另外的实施例涉及一种用于生成指示关于具有可变电容的可变电容器的电容的信息的传感器信号的方法。该方法包括生成传感器信号，其指示由以预定义偏置电压被偏置的可变电容器的电容变化而引起的流过传感器单元与可变电容器之间的连接的变化电流。此外，该方法包括由补偿单元来影响传感器信号，使得传感器信号包括比没有补偿单元的影响的情况下的传感器信号更少的非线性信号部分。

附图说明

[0011] 下面将仅作为示例并参考附图来描述设备和/或方法的一些实施例，在所述附图中：

[0012] 图1示出了用于生成传感器信号的设备的示意图；

[0013] 图2示出了用于生成传感器信号的另一设备的示意图；

[0014] 图3示出了指示取决于薄膜位移的电容的图；

[0015] 图4示出了用于生成传感器信号的设备的框图；

[0016] 图5示出了比较没有补偿和具有二阶或三阶的补偿的情况下的输出信号的图；

[0017] 图6示出了指示用于补偿的偏移误差（偏置电压的1%）的影响的图；

[0018] 图7示出了指示用于补偿的1%的增益误差的影响的图；

[0019] 图8示出了指示用于补偿的5%的增益误差的影响的图；

[0020] 图9示出了用于生成传感器信号的设备的示意图；

[0021] 图10示出了用于生成传感器信号的另一设备的示意图；

[0022] 图11示出了指示提出设备的声压范围内的线性度（linearity）的图；以及[0023] 图12示出了用于生成传感器信号的方法的流程图。

具体实施方式

[0024] 现在将参考附图更全面地描述各种示例性实施例，在附图中图示出某些示例性实施例。在图中，为了明了起见可将线、层和/或区域的厚度放大。

[0025] 因此，虽然示例性实施例能够有各种修改和替换形式，其实施例在图中作为示例被示出，并且将在本文中被详细地描述。然而，应理解的是并不意图将示例性实施例局限于公开的特定形式，而是相反，示例性实施例将覆盖落在本公开的范围内的所有修改、等价物和替换。遍及各图的描述，相似的数字指的是相似或类似的元件。

[0026] 将理解的是当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，其能够被直接连接或耦合到另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当将元件称为“直接连接”或“直接耦合”到另一元件时，不存在中间元件。应以类似的方式解释用来描述元件之间的关系的其它词语（例如，“在...之间”对比“直接在...之间”、“邻近于”对比“直接邻近于”等）。

[0027] 在此使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的，且不旨在限制示例性实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意图也包括复数形式，除非上下文另外明确地指出。进一步将理解的是当在本文中使用时，术语“包括”、“含括”、“包含”和/或“含有”指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。

[0028] 除非另外定义，本文所使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有与示例性实施例所属领域中的技术人员通常理解的相同的含义。还将理解的是应将例如在通常使用的词典中所定义的那些的术语解释为具有与在相关领域的上下文中的其含义一致的含义，并且将不以理想化或过度形式化的意义来解释，除非在本文中明确地这样定义。

[0029] 能够基于不同的原理来生成包括关于具有可变电容的电容器的电容的信息的传感器信号。例如，对于电容性传感器（诸如被用于扩音器、硅扩音器、SIMIC）而言，可应用用于生成所需信号的至少两个可能性。

[0030] 在一个示例中，能够将电容器的电荷（例如对于硅扩音器SIMIC而言由微机电系统MEMS的可移动薄膜和背板形成）保持（基本上）恒定（恒定电荷方法）。这样，读出电路提供与薄膜位移成正比的电压。因此，可能存在压力（引起薄膜位移）与测量电压之间的线性相关。然而，当将此方法用于非常高的压力（或扩音器应用SIMIC处的非常高的声音水平）时可能存在困难。扩音器的信号水平（尤其是在专用集成电路ASIC内或在其输入端处）可最佳地适于例如94 dBSPL的假设压力水平（或者可最佳地控制模块）。如果扩音器将处理非常高的声音水平（达到140 dBSPL）或更多，则可发生不容许的高信号水平。

[0031] 可替换地，可将电容器处的电压保持（基本上）恒定（恒压方法）。在这种情况下，可发生测量电流（所需信号）与压力之间的（基本上）反比例联系（例如所谓的1/x性质）。这样，可避免不容许高压水平（与上面的方法相比）。然而，可发生非线性效应（例如谐波信号部分）。这些效应可随着较高的信号振幅而增加，即此现象在非常高的声音水平下可非常强烈地发生。

[0032] 通过使用上面描述的提出构思或下面描述的实施例，可使此类非线性效应最小化或至少减少。

[0033] 图1示出了根据实施例的用于生成指示或包括关于包括可变电容的可变电容器102的电容的信息的传感器信号112的设备100的框图。设备100包括传感器单元110和补偿单元120。传感器单元110被连接到可变电容器102且补偿单元120被连接到传感器单元110和/或可变电容器102。传感器单元110在可变电容器102以预定义偏置电压被偏置时生成传感器信号112，其指示关于由可变电容器102的电容变化而引起的流过传感器单元110与可变电容器102之间的连接（例如从可变电容器102和/或到可变电容器102）的变化电流的信息。补偿单元120影响传感器信号112，或者提供能够或适合于影响传感器信号112的补偿信号122（即补偿信号可能够或适合于影响传感器信号），使得传感器信号112包括比没有补偿单元120或补偿信号122的影响的情况下的传感器信号更少的非线性信号部分。

[0034] 由于补偿单元120或补偿信号122，能够显著地减少当可变电容器102以预定义偏置电压被偏置并感测到变化电流时出现的非线性信号部分。这样，能够增加确定可变电容器102的电容或引起电容变化的作用（例如声压或加速度）的准确度。

[0035] 可变电容器102以预定义偏置电压被偏置。因此，可变电容器102的电容改变引起进入可变电容器102的电流流动（例如如果电容增加的话）或来自可变电容器102的电流流动（例如如果电容减小的话）。例如，电容的振荡变化还可引起流过传感器单元110与可变电容器102之间的连接的振荡电流。此电流流动能够被传感器单元110感测，并且能够生成并提供包括关于流过传感器单元与可变电容器102之间的连接的变化电流的信息的传感器信号112。

[0036] 例如，预定义偏置电压可以基本上是恒压。该偏置电压可基本上是恒定的，如果偏置电压变化小于预定义偏置电压的20%（或小于10%、小于5%或小于1%），如果改变可变电容器102的电容的话。换言之，如果改变可变电容器102的电容，则供应预定义偏置电压（例如由偏置电压单元），使得在偏置电压保持基本上未改变的同时，主要改变来自或到可变电容器102的电流。预定义偏置电压可以是施加于可变电容器的电极（例如薄膜或背板）的电势或施加于可变电容器102的两个电极（例如薄膜和背板）之间的电势差。例如，预定义偏置电压可以是设备100的电源电压、接地、设备100的负电源电压或设备100的源电压的两倍。

[0037] 能够以各种方式来实施可变电容器102。例如，能够将微机电系统（MEMS）用于实施可变电容器。此类微机电系统可包括可移动或可弯曲横梁(beam)或可移动或可弯曲薄膜，其响应于力（例如声压、气压、加速度）而改变到电极（例如背板）的距离。例如，能够在半导体管芯（例如硅管芯）上的腔体之上制造薄膜。可使用腔体的底部作为背板电极，使得背板和薄膜形成电容器。薄膜可朝着背板和远离背板弯曲，如果向背板施加变化的力的话。并且，具有在两个背板之间的薄膜的可变电容器102可以是可能的。可在各种应用（例如扩音器、压力传感器或加速度传感器）中使用此类可变电容器102。

[0038] 补偿单元120能够影响传感器信号112或提供能够以各种方式影响传感器信号112的补偿信号122。例如，补偿单元120能够生成补偿信号122，其至少部分地包括与传感器信号112的非线性信号部分相反（inverse）的信号部分（例如通过近似非线性信号部分或通过感测可变电容器的第二背板处的变化电流）。此类补偿信号122可以与由传感器单元110生成的传感器信号112组合（例如用其减去或与之相加），或者可以连同传感器单元110的传感器信号112一起提供以用于进一步处理（例如由外部装置将信号组合）。替换地，补偿单元120可通过操纵或影响可变电容器102（例如为双背板电容器的两个背板提供偏置电压）来影响传感器信号110。这样，间接地通过可变电容器102的控制来影响传感器信号112。替换地，可由补偿单元120来直接地影响传感器信号112（例如通过基于传感器单元的传感器信号来计算已补偿传感器信号或通过从查找表中选择对应数据来确定已补偿传感器信号）。
在图1中由虚线来指示不同的示例。

[0039] 例如，非线性信号部分可以是表示与空闲信号的非线性偏差的信号部分。可以通过可变电容器102的电极的距离（例如平均距离或最小或最大距离）的变化（例如通过薄膜的位移）来改变可变电容器102的电容。在本示例中，来自或到达可变电容器102的感测电流可近似地与可变电容器102的电极（例如薄膜和背板）的距离成反比例（例如1/x性质）。由于反比例性，非线性作用可在传感器信号112内引起非线性信号部分。例如，在传感器信号内可以发生可变电容器的薄膜的正弦激励的基频的谐波频率。可由补偿单元120或补偿信号122来减少此类非线性信号部分。换言之，可变电容器102可包括薄膜和至少一个背板且补偿单元120可影响传感器信号122或提供能够影响传感器信号112的补偿信号122，使得传感器信号112包括比没有补偿单元和/或补偿信号122的影响的情况下的传感器信号更少的非线性信号部分，该非线性信号部分是由变化电流和薄膜与至少一个背板之间的距离的非线性相关引起的。可选地，另外还可由补偿单元120或补偿信号122减少由其它作用引起（例如由寄生电容引起）的非线性信号部分。

[0040] 可用各种方式来实施传感器单元110。例如，可将流过传感器单元110与可变电容器102之间的连接的变化电流放大和/或转换成电压信号。例如，对于上面提到的一个或多个方面，可选地、替代地、或另外地，传感器单元110可包括反相运算放大器，其中该运算放大器的输出端的电容反馈（例如包括反馈电容器）被连接到运算放大器的反相输入端。此外，也可将可变电容器102连接到运算放大器的反相输入端，并且运算放大器可在运算放大器的输出端处提供传感器信号112。

[0041] 还能够通过向运算放大器的非反相输入端施加电压、引起在运算放大器的反相输入端处的相同电压来使对可变电容器的连接偏置到除接地的另一电压。

[0042] 在图2中示出了具有运算放大器的传感器单元210的示例。传感器单元210包括具有被接地的非反相输入端218的运算放大器212。运算放大器的输出端222通过反馈电容器Cf 214被反馈到运算放大器212的反相输入端216。可变电容器Cmic 202的第一电极（例如薄膜或背板）也被连接到运算放大器212的反相输入端216。此外，可变电容器Cmic 202的第二电极（例如薄膜或背板）被连接到以预定义偏置电压Uconst来偏置第二电极的偏置电压单元230。如果可变电容器202的电容变化，则在运算放大器212的反相输入端216和反馈电容器
214处发生变化电流Isig，引起表示传感器信号的输出电压Usig。第一电极通过运算放大器
212的非反相输入端218被虚拟接地连接而偏置到接地。

[0043] 例如，图2可示出用于上述恒压方法的电路的示例。Cmic可表示扩音器电容器，其可由微机电系统的薄膜和所谓的背板形成。Uconst可确定Cmic处的恒压。电容器Cf可连同Cmic一起确定增益。电流Isi（g 且因此还有Usig）可与薄膜处的压力（或薄膜的位移）成反比例。这可引起如已所述的不需要的非线性效应。图2中所示的示例可以是例如表示具有放大器（恒压）的微机电系统的恒压模式中的读出电路。

[0044] 图3示出了图示出相对于空隙间距的薄膜位移对比相对于机械零点的电容的可能1/x性质（即作为薄膜位移的函数的电容）的示例的图。

[0045] 例如，图3示出了薄膜位移与所得到的电容之间的近似相关（例如表示所述非线度）。施加于薄膜的声压可引起例如图2的电路中和电容的改变，相对于静止位置的电容差生成导致输出电压的电流。由于非线性，总谐波失真（THD）可能是相对高的。

[0046] 换言之，声压水平的变化可包括与电容变化的逆相关（inverse relationship）。逆相关可以是例如1/x性质。然而，逆相关可略微地偏离1/x性质（例如由于制造变化）。例如，声压水平可以与电容变化成反比，具有小于确切成反比电容的30%（或20%或10%）的公差。

[0047] 如已所述的，补偿单元120可影响传感器信号112或者提供能够以各种方式来影响传感器信号112的补偿信号122。例如，对于上面提到的一个或多个方面，可选地、替代地、或另外地，补偿单元可生成补偿信号，其指示传感器信号112的非线性信号部分的逆的近似。换言之，能够分析传感器信号112，并且能够识别非线性信号部分或者可完成模拟。能够生成具有逆向性质或近似逆向性质的信号。此补偿信号122可以与传感器信号122组合或者可被提供用于进一步处理。例如，补偿单元120可以可选地基于由传感器信号112的二次或三次多项式（或者甚至高次多项式）的近似来生成补偿信号122。这样，能够大大地减少非线性信号部分。

[0048] 传感器信号112和/或补偿信号122可以是模拟或数字信号，并且可通过模拟信号处理或数字信号处理来处理。例如，对于上面提到的一个或多个方面，可选地、替代地、或另外地，传感器单元110可包括模数转换器（A/D转换器），用于基于模拟传感器信号的模数转换来生成传感器信号112，该模拟传感器信号指示由可变电容器102的电容变化引起的流过传感器单元110与可变电容器102之间的连接（例如来自可变电容器和到可变电容器）的变化电流。

[0049] 替换地，补偿单元120可直接地处理传感器信号112以获得已补偿传感器信号或基于由传感器单元110生成的传感器信号112来生成已补偿传感器信号。为此，补偿单元120可包括用于接收由传感器单元110生成的传感器信号112的输入端且包括用于提供已补偿传感器信号的输出端。例如，补偿单元120可基于由传感器单元110生成的传感器信号112来计算已补偿传感器信号。例如，可使用由传感器单元生成的传感器信号作为用于计算算法（例如用于非线性信号部分的近似算法）的输入，导致具有减少非线性信号部分的已补偿传感器信号。替换地，补偿单元120可通过基于由传感器单元110生成的传感器信号来从查找表中选择对应数据而确定已补偿传感器信号。换言之，补偿单元120可基于接收到的传感器信号112的信号值来选择存储于查找表中的预定义值，使得获得的已补偿传感器信号包括比接收到的传感器信号112更少的非线性信号部分。查找表可被补偿单元120的存储器单元或被外部存储器单元存储。可选地，可对由查找表存储的采样点进行内插以便提供中间点。

[0050] 图4示出了根据实施例的用于生成指示关于可变电容器的电容的信息的传感器信号422的设备400。设备400包括连接到模数转换器430的可变电容器和放大器410。模数转换器430被连接到补偿单元420。放大器向模数转换器430提供模拟传感器信号412。模数转换器430将模拟传感器信号412转换成数字传感器信号432，并向补偿单元420提供数字传感器信号432。补偿单元420可根据上述示例中的一个来处理数字传感器信号432以获得已补偿传感器信号422。

[0051] 换言之，图4示出了例如通过应用如图2中所示的读出电路来减少非线性效应或使其最小化的装置。可以数字地实施或近似非线性的逆（例如图2中所示的电路）以便减少非线性效应或使其最小化。在这种情况下，可假设静态非线性（例如1/x性质），使得也可由静态非线性（例如非线性特性）来表示该逆。这可容易地被数字地实施。可由例如查找表来实现数字实施方式。并且，可应用具有与内插方法（例如线性内插）相组合的少许采样点的查找表以节省存储器。此外或替换地，可由多项式来近似非线性。

[0052] 例如，图4可示出用于具有恒压模式和非线性数字补偿的读出电路的示例。此类布局可包括具有恒压模式的读出电路（传感器单元的一部分）、模数转换器（例如也是传感器单元的一部分）和非线性数字补偿（例如补偿单元）。读出电路可包括MEMS装置（作为用于可变电容器的示例）和放大器（恒压）。

[0053] 例如，图5示出了用于处于94 dBSPL的声压的例如图2中所示的电路的模拟结果。总谐波失真在没有补偿的情况下共计达到-33.58dB。用二次多项式的数字补偿足以将THD减小至- 68.2 dB，并且用三次多项式，能够实现- 90.8 dB。图5示出了随时间推移的AC（交流）输出电压。

[0054] 由于增益误差和零点误差，可能并未完全达到这些值。在图6、7和8中图示出用于5 %增益误差的示例性模拟结果和偏置电压的5%的零点误差。即使在存在这些误差的情况下，也能够在没有进一步措施（例如校准）的情况下实现超过26 dB的THD的改善。

[0055] 例如，可将由二次或三次多项式进行的补偿用于如图3中所示的微机电系统的假设非线性。图3的非线性能够导致例如声压与输出电压的交变电压部分之间的以下相关。

[0056]

[0057] Ua表示传感器信号，x（p）表示取决于声压p的薄膜的位置，并且x（0）表示静止的位置。

[0058] 针对非线性补偿，将以下多项式用于另外的模拟结果。

[0059]

[0060] Uakomp2表示二阶补偿信号且Uakomp3表示三阶补偿信号。能够从传感器信号中减去相应的补偿信号以获得包括减少的非线性信号部分的已补偿传感器信号。

[0061] 对于上面提到的一个或多个方面，可选地、替代地、或另外地，可变电容器102可包括两个背板之间的薄膜。此类双背板电容器可提供用于补偿非线性信号部分的更多方式的可能性。例如，可用预定义偏置电压来使薄膜偏置，并且传感器单元110被连接到传感器电容器的第一背板。此外，传感器单元110可生成传感器信号112，其指示由可变电容器102的薄膜移动引起的来自或到可变电容器102的第一背板的变化电流。此外，补偿单元120可连接到可变电容器的第二背板，并且可生成补偿信号122，其指示由可变电容器102的薄膜移动引起的来自或到可变电容器102的第二背板的变化电流。换言之，可变电容器102的可移动薄膜可在两个不同的背板处引起两个独立信号。这些信号包括两个非线性信号部分。如果薄膜在第一背板的方向上移动，则由薄膜与第一背板形成的电容器的电容增加且由薄膜与第二背板形成的电容器的电容减小。该增加高于减小，使得如果例如将传感器信号与补偿信号组合（例如通过减法或加法），仍有足够的信号。然而，如果将两个信号组合（例如减少或去除偶数阶非线性效应），则可减少非线性信号部分。

[0062] 补偿单元120能够以各种方式来生成补偿信号122。例如，补偿单元120可与传感器信号112的生成类似地生成补偿信号122。

[0063] 对于上面提到的一个或多个方面，可选地、替代地、或另外地，补偿单元120可包括具有被连接到运算放大器的反相输入端的电容反馈的反相运算放大器。此外，也可将可变电容器102的第二背板连接到运算放大器的反相输入端，并且运算放大器可在运算放大器的输出端处提供补偿信号122。这样，能够与图2中所示的传感器单元210的构造类似地实施补偿单元120。

[0064] 替换地，可将传感器单元的运算放大器和补偿单元的运算放大器一起实施为差分反相放大器。

[0065] 可以不同的方式偏置可变电容器102的薄膜、第一背板和第二背板。例如，传感器单元110可由第一预定义偏置电压偏置第一背板且补偿单元120可由第二预定义偏置电压偏置第二背板。此外，设备100可包括被配置成由第三预定义偏置电压偏置薄膜的偏置电压单元。在一个示例中，第一预定义偏置电压和第二预定义偏置电压可等于接地，并且第三预定义偏置电压可不同于（例如设备的电源电压）第一预定义偏置电压和第二预定义偏置电压。替换地，可选择第一预定义偏置电压、第二预定义偏置电压和第三预定义偏置电压，使得传感器信号的非线性信号部分可低于在第一预定义偏置电压等于第二预定义偏置电压的情况下生成的传感器信号的非线性信号部分。换言之，可相互略有不同地选择第一预定义偏置电压和第二预定义偏置电压，使得能够实现改善的非线性减少和/或能够考虑可变电容器或电路的制造变化。

[0066] 图9示出了根据实施例的用于生成指示关于可变电容器902的电容的信息的传感器信号912的设备900的示意图。在本示例中，可变电容器902包括薄膜904、第一背板906和第二背板908。薄膜904被偏置电压单元930偏置。此外，第一背板906被连接到传感器单元910的运算放大器的反相输入端，如其在图2中已描述和示出的。在传感器单元910的运算放大器的输出端处提供了传感器信号912。补偿单元920被连接到第二背板908并包括等于或类似于传感器单元910的构造。因此，结合图2中所述和所示的传感器单元所提及的解释和评论以及不同方面也可适用于设备900的传感器单元910和补偿单元920。因此，第二背板
908被连接到补偿单元920的运算放大器的反相输入端，并且由补偿单元920的运算放大器的输出端来提供补偿信号922。

[0067] 例如，图9示出了用于上述恒压方法的简化电路。可使用MEMS传感器，其包括第二读出电极（双背板MEMS）。可将薄膜调整至适当的DC电压（直流电压）。可将两个背板连接到反相放大器的输入端。因此，可获得两个输出信号，其可分别地在对应的CV操作中是非线性的（恒压）。然而，两个信号的差可显著地较少失真，因为至少偶数阶的失真可相互补偿或减少。

[0068] 本示例可以是还可工作于模拟ASIC（专用集成电路）的可能性。可进一步处理差分信号。

[0069] 在本示例中，能够在不增加电源电压的情况下扩展（用于生成传感器信号的设备的）ASIC的动态范围。例如，由于能够被用于更好的信噪比（SNR）或更高的信号水平（例如声压）的双读出电极，例如通过适当的尺寸确定（dimension），6 dB更多的的动态范围可以是可用的。

[0070] 能够提供包括在恒压模式中的差分读出电路（电流接口）和双背板MEMS的布局。换言之，图9可示出在恒压模式中的读出电路，并且MEMS装置包括第二读出电极（具有两个背板的MEMS）。此外，可将两个背板连接到反相放大器。

[0071] 可以各种方式来实施图9中所示的布局。可由来自典型ASIC电源电压（例如1.8 V或3.3 V）的电荷块体（charge bump）生成偏置电压（例如在3 V和15 V之间），并且可将其馈送到MEMS装置的薄膜。可将两者背板连接都连接到放大器输入端，其表示虚拟接地，表示反相放大器。这可以是两个独立反相放大器（如图9中所示）或一个差分反相放大器。

[0072] 要评估的输出信号可以是两个输出的差。替换地，能够将输出连接到（例如包括所述设备的半导体管芯的）焊盘，并且可在外部被进一步处理（例如相减或相加）。替换地，可将两个放大器输出转换成单端信号（例如通过对信号进行相加或相减），并且可在后面被进一步处理。此外，可选地，信号可被提供给模数转换器（ADC），并且可在那里被进一步处理。在一些应用中，增益或放大器可以是可编程的，其可通过实施可编程（可调整）反馈电容器来实现。

[0073] 放大器的输入端处的电位可针对彼此可移位地实施，使得能够减少或平衡MEMS的可能对称误差。

[0074] 如已经提到的，对于上面提到的一个或多个方面，可选地、替代地、或另外地，补偿单元120可通过将由传感器单元110生成的传感器信号112与补偿信号122组合来获得已补偿传感器信号，使得已补偿传感器信号包括比由传感器单元110生成的传感器信号112更少的非线性信号部分。例如，补偿单元可通过从由传感器单元110生成的传感器信号112中减去（或加上）补偿信号122来将由传感器单元110生成的传感器信号112与补偿信号122组合。替换地，可在将其组合之前由补偿单元120或传感器单元110对由传感器单元110生成的传感器信号112和/或补偿信号122进行放大或阻尼。

[0075] 关于包括在两个背板之间的薄膜的可变电容器，能够以各种方式来实施补偿单元120。另一示例可以是补偿单元120，其包括被配置成以第一预定义偏置电压偏置第一背板并以第二预定义偏置电压偏置第二背板的偏置电压单元。此外，可将传感器单元110连接到可变电容器102的薄膜，并且可用第三预定义偏置电压来偏置薄膜。此外，传感器单元110可生成传感器信号112，其指示由可变电容器102的薄膜移动引起的来自或到可变电容器102的薄膜的变化电流。这样，已能够在变化电流的原点处实现传感器信号112的非线性信号部分的减少。由于到另一背板的电容的减少而减少了用于薄膜朝着背板中的一个移动的可变电容器的电容的增加，例如使得图3中所示的非线性性质变得更加线性。

[0076] 为此，可以不同的方式选择不同的偏置电压。例如，第一预定义偏置电压可不同于第二预定义偏置电压，并且第三预定义偏置电压可基本上等于第一预定义偏置电压和第二预定义偏置电压的算术平均值（例如忽略第一预定义偏置电压或第二预定义偏置电压的算术平均值的20%、10%或5%的公差）。例如，第一预定义偏置电压可等于设备的负电源电压，第二预定义偏置电压可等于电源电压，并且第三预定义偏置电压可以是接地电压。替换地，第一预定义偏置电压可以是接地电压，第二预定义偏置电压可以是电源电压的两倍，并且第三预定义偏置电压可等于电源电压。

[0077] 替换地，第一预定义偏置电压可不同于第二预定义偏置电压且第三预定义偏置电压可在第一预定义偏置电压与第二预定义偏置电压之间。此外，可选择第一预定义偏置电压、第二预定义偏置电压和第三预定义偏置电压，使得传感器信号112的非线性信号部分可低于在第三预定义偏置电压等于第一预定义偏置电压与第二预定义偏置电压的算术平均值的情况下生成的传感器信号的非线性信号部分。换言之，薄膜的电压可略微不同于施加于背板的电压的算术平均值，使得减少或补偿可变电容器102的可能对称误差。

[0078] 图10示出了根据实施例的用于生成指示关于可变电容器1002的电容的信息的传感器信号1012的设备1000的示意图。可变电容器1002包括薄膜1004、第一背板1006以及第二背板1008。薄膜1004可连接到传感器单元1010。可根据图2中所示和所述的示例来实施传感器单元1010。因此，结合图2所述的评论和解释以及各方面也可适用于设备1000的传感器单元1010且对其有效。因此，薄膜1004被连接到传感器单元1010的运算放大器的反相输入端，并且由传感器单元1010的运算放大器的输出端来提供传感器信号1012。第一背板1006和第二背板1008被连接到补偿单元1020。补偿单元1020可包括被配置成提供两个不同偏置电压的偏置电压单元，或者可包括被配置成向第一背板1006和第二背板1008施加不同电压的两个单独偏置电压单元（例如电荷泵），如图10中所指示的。

[0079] 换言之，图10中所示的布局可表示具有类似属性的另外可能的实施方式。可用恒压来使MEMS装置偏置。可用相反电压来使背板偏置，以便生成在当前水平的信号的差。因此，仅在输出端处提供一个信号，其已经表示例如MEMS信号的差。

[0080] 替换地，能够用正电压Ub来使薄膜偏置，可使背板偏置到接地，并且在本示例中可用两倍的正电压（2×Ub）来使第二背板偏置。

[0081] 替换地，可相互不同地选择背板与薄膜之间的电压，以便减少或补偿MEMS装置的可能对称误差。

[0082] 图10可表示例如处于恒压模式的读出电路。MEMS装置可包括第二读出电极。

[0083] 图11示出了关于根据图10的装置的线性的模拟的示例。谐波失真被示为声压的函数。由（提出的）差分装置，能够将1% THD功能从约108 dBSPL增加至128 dBSPL。这样，可针对新产品实现明显更好的性能。换言之，图11示出了用于该装置的声压范围内的线性。

[0084] 一些实施例涉及用于生成指示关于可变电容器的电容的信息的传感器信号的设备，包括具有被配置成根据施加于硅扩音器的声压而改变电容的可变电容器的硅扩音器。换言之，可实施具有根据所描述构思或上面描述实施例的设备的硅扩音器。此外，根据所描述构思或上面描述实施例可实施压力传感器、振动传感器、加速度传感器或使用可变电容器的另外传感器。

[0085] 一些实施例涉及用于由具有非线性补偿的电容性信号源和/或具有电流接口的双背板MEMS进行的信号生成的电路布局。通过使用提出的构思，能够使用恒压方法（CV），然而前面该恒压方法包括之前的高度失真。例如，上面说明并描述了用于数字扩音器的各种实施方式可能性。

[0086] 一些实施例涉及一种用于生成指示关于包括可变电容的可变电容器的电容的信息的传感器信号的设备。该设备包括可变电容器、偏置电压单元、传感器单元和补偿单元。可变电容器包括可变电容且偏置电压单元被配置成以预定义偏置电压偏置可变电容器。此外，传感器单元被配置成在可变电容器以预定义偏置电压被偏置的同时生成传感器信号，该传感器信号指示关于由可变电容器的电容变化引起的流过传感器单元与可变电容器之间的连接的变化电流的信息。此外，传感器单元包括具有连接到放大器的反相输入端的电容反馈的反相放大器，并且可变电容器也被连接到放大器的反相输入端。放大器被配置成在放大器的输出端处提供模拟传感器信号。此外，传感器单元包括被连接到放大器且被配置成基于模拟传感器信号的模数转换来生成传感器信号的模数转换器。补偿单元被配置成影响传感器信号或提供能够影响传感器信号的补偿信号，使得传感器信号包括比没有补偿单元或补偿信号的影响的情况下的传感器信号更少的非线性信号部分。此外，补偿单元被配置成通过将由传感器单元生成的传感器信号与补偿信号组合来获得已补偿传感器信号，使得已补偿传感器信号包括比由传感器单元生成的传感器信号更少的非线性信号部分，或者补偿单元被配置成基于由传感器单元生成的传感器信号来计算已补偿传感器信号或被配置成通过基于由传感器单元生成的传感器信号从查找表选择对应的日期而确定已补偿传感器信号。

[0087] 在图4中示出了用于此类设备的示例。

[0088] 此外，该设备可包括一个或多个可选、附加或替换特征，其对应于结合提出的构思或上面描述实施例所提及的一个或多个方面。

[0089] 一些实施例涉及一种用于生成指示关于包括可变电容的可变电容器的电容的信息的传感器信号的设备。该设备包括可变电容器、偏置电压单元、传感器单元和补偿单元。可变电容器包括可变电容。此外，具有可变电容的可变电容器包括在两个背板之间的薄膜。
偏置电压单元被配置成以预定义偏置电压偏置变化电容器的薄膜。传感器单元被配置成在可变电容器以预定义偏置电压被偏置的同时生成传感器信号，该传感器信号指示关于由可变电容器的电容变化引起的流过传感器单元与可变电容器之间的连接的变化电流的信息。
此外，传感器单元包括具有连接到放大器的反相输入端的电容反馈的反相放大器。可变电容器的第一背板也被连接到放大器的反相输入端，并且放大器被配置成在放大器的输出端处提供传感器信号。补偿单元被配置成提供补偿信号，其中，该补偿信号能够影响传感器信号，使得传感器信号包括比没有补偿信号的影响的情况下的传感器信号更少的非线性信号部分。此外，补偿单元包括具有连接到放大器的反相输入端的电容反馈的反相放大器。可变电容器的第二背板也被连接到放大器的反相输入端，并且放大器被配置成在放大器的输出端处提供补偿信号。

[0090] 在图9中示出了用于此类设备的示例。

[0091] 此外，该设备可包括一个或多个可选、附加或替换特征，其对应于结合提出的构思或上面描述实施例所提及的一个或多个方面。

[0092] 一些实施例涉及一种用于生成指示关于包括可变电容的可变电容器的电容的信息的传感器信号的设备。该设备包括可变电容器、传感器单元和补偿单元。可变电容器包括可变电容。此外，具有可变电容的可变电容器包括在两个背板之间的薄膜。传感器单元被配置成在可变电容器以预定义偏置电压被偏置的同时生成传感器信号，该传感器信号指示关于由可变电容器的电容变化引起的流过传感器单元与可变电容器之间的连接的变化电流的信息。此外，传感器单元包括具有连接到放大器的反相输入端的电容反馈的反相放大器。可变电容器的薄膜也被连接到放大器的反相输入端，并且放大器被配置成在放大器的输出端处提供传感器信号。补偿单元被配置成影响传感器信号，使得传感器信号包括比没有补偿单元的影响的情况下的传感器信号更少的非线性信号部分。此外，补偿单元包括被配置成以第一预定义偏置电压偏置第一背板并以第二预定义偏置电压偏置第二背板的偏置电压单元。传感器单元被配置成用第三预定义偏置电压偏置薄膜，并生成指示由可变电容器的薄膜移动而引起的流过传感器单元与可变电容器之间的连接的变化电流的传感器信号。

[0093] 在图10中示出了用于此类设备的示例。

[0094] 此外，该设备可包括一个或多个可选、附加或替换特征，其对应于结合提出的构思或上面描述实施例所提及的一个或多个方面。

[0095] 图12示出了根据实施例的用于生成指示关于具有可变电容的可变电容器的电容的信息的传感器信号的方法1200。方法1200包括生成1210传感器信号，其指示由以预定义偏置电压偏置的可变电容器的电容变化而引起的流过传感器单元与可变电容器之间的连接的变化电流。此外，该方法1200包括由补偿单元来影响1220传感器信号，使得传感器信号包括比没有补偿单元的影响的情况下的传感器信号更少的非线性信号部分。

[0096] 可选地，该电容变化由例如声压水平的变化引起。

[0097] 同样可选地，声压水平的变化包括与电容变化的逆相关。逆相关可以是例如1/x性质。然而，逆相关可略微地偏离1/x性质（例如由于制造变化）。例如，声压水平可以与电容的变化成反比，具有小于确切成反比电容的30%（或20%或10%）的公差。

[0098] 此外，该方法1200可包括一个或多个可选、附加或替换步骤，其对应于结合提出的构思或上面描述实施例所提及的一个或多个方面。

[0099] 实施例还可以提供了一种计算机程序，其具有当在计算机或处理器上执行计算机程序时用于执行上面方法中的一个的程序代码。本领域的技术人员将容易地认识到可以由编程计算机来执行各种上面描述方法的步骤。在本文中，某些实施例还意图覆盖程序存储装置，例如，数字数据存储介质，其是机器或计算机可读的，并且对机器可执行或计算机可执行指令程序进行编码，其中，指令执行上面描述方法的动作中的某些或全部。程序存储装置可以例如是数字存储器、诸如磁盘和磁带的磁存储介质、硬盘驱动器或光学可读数字数据存储介质。实施例还意图覆盖被编程为用以执行上面描述方法的动作的计算机或被编程为执行上面描述方法的动作的（现场）可编程逻辑阵列（（F）PLA）或（现场）可编程序门阵列（（F）PGA）。

[0100] 描述和附图仅仅举例说明本公开的原理。因此将认识到的是本领域的技术人员将能够设计各种装置，其虽然未在本文中明确地描述或示出，但体现本公开的原理并被包括在其精神和范围内。此外，本文所叙述的所有示例主要是明确地旨在仅用于教学的目的，以帮助读者理解本公开的原理和由（多个）发明人贡献以使本领域进步的构思，并且应将其解释为不限于此类具体叙述的示例和条件。此外，本文中的叙述本公开的原理、方面和实施例以及其特定示例的所有陈述旨在包括其等价物。

[0101] 应将表示为“用于...的装置”（执行某个功能）的功能块理解为分别地包括被配置成执行某个功能的电路的功能块。因此，也可以将“用于某些东西的装置”理解为“被配置成于或适合于某些东西的装置”。因此，被配置成执行某个功能的装置并不意味着此类装置必须执行所述功能（在给定时刻）。

[0102] 可以通过专用硬件、诸如“信号提供器”、“信号处理单元”、“处理器”、“控制器"等以及能够与适当软件相关联地执行软件的硬件的使用来提供图中所示的各种元件的功能，包括被标记为“装置”、“用于提供传感器信号的装置”、“用于生成发射信号的装置”等的任何功能块。此外，本文中描述为“装置”的任何实体可对应于或被实施为“一个或多个模块”、“一个或多个装置”、“一个或多个单元”等。当由处理器来提供时，可以由单个专用处理器、由单个共享处理器、或由多个单独处理器来提供该功能，其中的某些可以被共享。此外，不应将术语“处理器”或“控制器”的明确使用解释为排它地指代能够执行软件的硬件，并且其可以隐含地包括（在没有限制的情况下）数字信号处理器（DSP）硬件、网络处理器、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）、用于存储软件的只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）以及非易失性存储器。还可以包括常规和/或定制的其它硬件。

[0103] 本领域的技术人员应认识到的是本文中的任何方框图表示体现本公开的原理的说明性电路的概念图。类似地，将认识到的是任何流程图、程序图、状态转移图、伪代码等表示可以基本上在计算机可读介质中表示并因此被计算机或处理器执行的各种过程，无论是否明确地示出了此类计算机或处理器。

[0104] 此外，下面的权利要求被由此结合到具体实施方式中，其中，每个权利要求可以作为单独的实施例而独立存在。虽然每个权利要求可以作为单独实施例而独立存在，但应注意的是-虽然在权利要求中从属权利要求可能指的是与一个或多个其它权利要求的特定组合-其它实施例也可以包括从属权利要求与每个其它从属权利要求的主题的组合。在本文中提出此类组合，除非声明特定的组合是不希望的。此外，旨在还包括对于任何其它独立权利要求的权利要求的特征，即使并未直接使得此权利要求从属于该独立权利要求。

[0105] 还应注意的是可以通过具有用于执行这些方法的相应动作中的每一个的装置的设备来实施在本说明书中或权利要求中公开的方法。

[0106] 此外，应理解的是不可以将在本说明书或权利要求中公开的多个动作或功能的公开解释为在特定顺序内。因此，多个动作或功能的公开将不会使这些局限于特定顺序，除非此类动作或功能由于技术原因而不可互换。此外，在某些实施例中，单个动作可以包括或者可以被分解成多个子动作。可以包括此类子动作作为此单个动作的公开的一部分，除非被明确地排除。