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FET:(场效应管)MIC的主要器件,起到阻抗变换和放大的作用。
C:是一个可以通过膜片震动而改变电容量的电容,声电转换的主要部件。
C1,C2:是为了防止射频干扰而设置的,可以分别对两个射频频段的干扰起到抑制作用。C1一般是10PF,C2一般是33PF,10PF滤波1800Mhz,33PF滤波GSM900Mhz。
RL:负载电阻,它的大小决定灵敏度的高低。
VS:工作电压,MIC提供工作电压。
CO::隔直电容,信号输出端。
二、由声信号到电信号的转换:
由静电学可知,对于平行板电容器,有如下的关系式:
C=ε·S/L ①
即电容的容量与介质的介电常数成正比,与两个极板的面积成正比,与两个极板之间的距离成反比。另外,当一个电容器充有Q量的电荷,那麽电容器两个极板要形成一定的电压,有如下关系式;
C=Q/V ②
对于一个驻极体传声器,内部存在一个由振膜,垫片和极板组成的电容器,因为膜片上充有电荷,并且是一个塑料膜,因此当膜片受到声压强的作用,膜片要产生振动,从而改变了膜片与极板之间的距离,从而改变了电容器两个极板之间的距离,产生了一个Δd的变化,因此由公式①可知,必然要产生一个ΔC的变化,由公式②又知,由于ΔC的变化,充电电荷又是固定不变的,因此必然产生一个ΔV的变化。
由于这个信号非常微弱,内阻非常高,不能直接使用,因此还要进行阻抗变换和放大。
FET场效应管是一个电压控制元件,漏极的输出电流受源极与栅极电压的控制。由于电容器的两个极是接到FET的S极和G极的,因此相当于FET的S极与G极之间加了一个Δv的变化量,FET的漏极电流I就产生一个ΔID的变化量,因此这个电流的变化量就在电阻RL上产生一个ΔVD的变化量,这个电压的变化量就可以通过电容C0输出,这个电压的变化量是由声压引起的,因此整个传声器就完成了一个声电的转换过程。
三、参数
MIC在手机上的使用条件,其中包括工作电压,负载电阻。另外在以下情况下还要对MIC的工作电流进行限定,例如有的手机给MIC的供电电压为1.8V,而负载电阻为2.2K,因为Vd=Vsd+Id*R,
Id = (Vs- Vsd)/ RL
为了保证MIC中的FET工作在线性工作区,不进入饱和区,应使Vsd≥0.7V,因此Id≤(1.8V- 0.7V)/ 2.2K=0.5 mA,因此在这种情况下,选用的FET的电流不能大于500μA。
从下面这个MIC的参数就可以看的出来。
灵敏度 | -43+/-2dB RL=2.2KΩ Vs=2.0V(DC)(1KHz 0dB=1V/Pa) |
输出电阻 | 最大2.2KΩ 1KHz(RL=2.2KΩ) |
频率 | 50-12000Hz |
电流损耗 | 最大0.5mA RL=2.2KΩ Vs=2.0V(DC) |
操作电压范围 | 1.0V-10V(DC) |
最大输出声压 | 115dB S.P.L |
信噪比 | 58dB 1KHz,0dB=1V/Pa |
灵敏度变化 | 2.0V-1.5V灵敏度减小3dB |