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驻极体式MIC电路设计

描述

音频电路中经常用到驻极体式MIC作为拾音器,电路非常简单,但是也时常会出现问题。

上图就是驻极体式麦克风实物图片

驻极体麦克风原理

如上图为歌尔声学的B4013AM443,ECM驻极体电容传声器为将声音转换为电信号的单元,转换后的电信号幅度非常小,经过FET放大之后从正极输出可使用的声音信号。

驻极体麦克风单端式电路设计

如上图,麦克风的偏置电压2.0V经过一个串联电阻2.2K接到麦克风的正极,负极直接接GND。

这个电路也在各种原理图中被看见,这里主要说明的是2.2K电阻是什么作用呢?这个电阻给mic里面的FET提供一个直流偏置电压,让FET工作在饱和区,完成放大的功能。

查看该麦克风的参数如下表:

可知,MIC消耗的最大电流为500uA,偏置电压为2V,为了能是FET的输出有最大的动态范围,那么Tem1处的电压最好是偏置电压的一半,即1V,根据电流为500uA,那么RL=2V/500uA=2K。所以这个电阻最好是2K左右,选取2.2K也差不多吧。

驻极体麦克风差分式电路设计

如上图,差分的方式,因为MIC+,MIC-的信号是幅度相同,相位相反的信号,所以,R1和R2必须相等,同上面所说的,考虑到静态工作点的问题,电流还是500uA,因此R1+R2=2K,所以R1=R2=1K。

有些电路中会看到R1和R2都是2K左右吧,并没有降低,原因是因为一般MIC的输出信号也只有200-300mV,动态范围要求不是很高,所以用2K影响也不大。

值得一提的是,偏置电阻大一些,增益会大些,即MIC输出的音频的幅度也会大一些。这是由FET放大电路决定。

MIC电路的噪声问题

可能碰到最多的问题就是MIC电路有噪声,比如收到wifi干扰等问题,会有滋滋的声音。

噪声问题可以考虑以下几个方式处理:

1、         使用差分电路的连接方式,去除共模干扰

2、         在MIC上面并联焊接10pF-100PF的滤波电容

3、         如果是接线端子引入的,接线端子可用弄成双绞线的形式

4、         串联如磁珠滤波

5、         MIC安装需要到位,并且不能形成谐振腔体

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