麦克风(ECM)电路设计总结

发布时间 2023-04-27 10:57:07作者: liushao

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1. ECM原理

ECM是指驻极体电容式麦克风,与MEMS硅麦不同,其内部结构如图1所示。MIC内部有一个充有一定电荷的膜片电容,电容其中一个极板与FET连接,由于FET的基极输入阻抗很高,可以认为电容的电荷不会消失。膜片随着外部声压振动,使得电容两个极板之间距离发生变化,从而导致电容发生变化,从电容公式可以知道,电荷一定的情况下,当电容值发生改变时,电压也会发生变化,即FET的GS电压改变导致DS电流发生变化,电流的变化导致外部偏置电阻上的电压发生变化,从而使得MIC输出端DS电压发生变化,其电压变化量和偏置电阻的电压变化量相等。

 

2. ECM参数规格

根据上述参考文章的讲解,要想MIC输出电压的动态范围最大,需要合适的偏置电阻将正极+输出电压设置在Vs的一半。根据MIC规格书中的电气参数可知(图2),静态电流为500uA,因此RL=(Vs-V+)/Idss=(2-1)V/500uA=2K,实际选择了2.2K,相差不大。这也是多数MIC推荐的工作条件:2V偏置电压、2.2K偏置电阻。在此条件下,可以计算得出MIC两端的静态电压Vbias=2-2.2K*500uA=0.9V。