Menlo Micro支持具有高压驱动IC的低功率MEMS

微机电系统（MEMS）是一项日益重要的技术，尤其是近年来。MEMS由可在微尺度上制造的小型化机械和机电部件组成，已成为许多低功耗应用中的重要工具。

尽管MEMS在低功率应用中使用，但由于其依赖高压电源电路进行正确操作，因此使用MEMS进行设计可能是一个挑战。上周，MEMS公司Menlo Micro发布了MM101，这是一种新的基于电荷泵的MEMS开关低功耗、高电压驱动器解决方案。

 

MM101是一款专为MEMS应用而设计的8通道低电压驱动器。图片由Menlo Micro提供

 

该设备旨在作为Menlo Micro理想开关产品的配套产品。2022年，该公司发布了一系列基于该技术的设备，包括一个用于射频开关的设备和一个用于高功率分配的设备。在这篇文章中，我们将了解电荷泵电路，它们在MEMS应用中的价值，以及Menlo Micro的新产品。

 

用于MEMS的电荷泵

MEMS电路设计中的一个问题是，这些系统通常依赖相对高且可变的偏置电压来进行正确的操作。与此并列的是，MEMS器件通常用于低功率、低电压的应用，很明显，真正的挑战在于从低电压源产生必要的高电压，同时保持低功耗。

 

简单电荷泵电路示意图。图片由德州仪器公司提供

 

为了做到这一点，一个流行的电路是电荷泵。电荷泵电路或电荷泵调节器是一种DC-DC转换器，通常只由电容器和开关（换言之，晶体管）组成，通过仔细计时和控制这些开关来利用电容器的电荷传输特性。通过交替地对电容器充电和放电，电荷泵可以将给定的输入电压增加或减少到期望的电平。

电荷泵转换器比线性压降调节器（LDO）更有效，但比升压转换器效率低，是用于增加电压的相对有效的解决方案。虽然不是最有效的选择，但电荷泵的真正优势在于其面积小。

电荷泵电路仅依靠电容器和晶体管，这两种电路都很容易在标准的微型CMOS工艺中制造，因此提供了比升压转换器更节省空间的解决方案。

在MEMS电路的背景下，电荷泵是一个理想的选择，原因有很多，但主要是高功率效率和低面积的独特组合使它们如此受欢迎。在MEMS电路的目标是既小又节能的情况下，电荷泵是产生MEMS偏置所需的大电压的一个很好的解决方案。

 

Menlo Micro的低功耗解决方案

Menlo Micro的新产品MM101在设计时主要考虑到了MEMS的应用。为此，它利用电荷泵电路来获取低功率输入电压并将其转换为高电压输出。具体而言，该设备被设计为采用5V的输入电压，并且可以根据外部电路产生从10V到100V的任何输出电压。

 

MM101功能框图。图片由Menlo Micro提供

 

有了这种高电压输出，MM101提供了8个高压推挽输出，每个输出都能够在高电压输出下输出高达72µA的电流。此外，该芯片采用5毫米×5毫米32引脚QFN封装，支持32 MHz SPI，实现简单的通信和控制方案。更多信息可在MM101数据表中找到。