CN101902673B - 麦克风接口电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种麦克风接口电路，包括：经由第一节点向麦克风提供工作电压的电源模块、设有第一输入端并接受麦克风输出信号的阻抗变换器及耦接于阻抗变换器和麦克风接口电路输出端之间的放大器，其中，所述阻抗变换器还设有第二输入端，在所述第一节点和阻抗变换器的第二输入端之间耦接有阻抗匹配器。本发明能很好地提高电源抑制比，有效消除噪音信号，提高麦克风的音质。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种接口电路，尤其涉及一种MEMS麦克风的接口电路。
【背景技术】
随着需求及应用的快速上升，麦克风已成为大多数电子产品中不可缺少的元件，例如，手机、笔记本电脑等可便携式的电子产品。对于通讯的主要部件，高音质、低噪声的麦克风一直是大多数用户强烈需求的，同时，对于外部噪声干扰信号的侵入起主要作用的接口电路也关心愈烈。
微电机系统麦克风(Micro-Electro-Mechanical-System Microphone，简称MEMS)一直以来以其形状小巧、优良的声学特性及低成本的优点而备受青睐。MEMS麦克风的输出阻抗高，其灵敏度亦高的优点一直是很多用户的选择。
如图1所示，为相关技术的麦克风接口电路，其包括向MEMS麦克风提供工作电压的电源模块、与MEMS麦克风的输出端相连的阻抗变换器及放大器。其中，电源模块包括为麦克风提供偏置电压的电荷泵及为电荷泵提供的基准参考电压的带隙基准和线性稳压器，阻抗变换器的输入端和麦克风的输出端之间连接一有源偏置模块。这样，阻抗变换器仅将麦克风的输出电信号A输入，将高阻抗转为低阻抗并输出电信号B，再将电信号B输入到放大器，进而输出一个被放大的电信号C。但当偏置电流通过电源进入电路后，会对电路产生不必要的扰动，会对电源产生较差的电源信号并干扰地线；同时，为MEMS麦克风提供偏置电压的电荷泵噪声也会通过MEMS麦克风等效电容进入阻抗变换器的输入端并直接输出。如此，造成MEMS麦克风的电源抑制比降低，噪声大的不利影响。
【发明内容】
本发明需解决的技术问题在于提供一种高电源抑制比、超低噪声的麦克风接口电路。
本发明通过这样的技术方案解决技术问题：
一种麦克风接口电路，包括：经由第一节点向麦克风提供工作电压的电源模块、设有第一输入端并接受麦克风输出信号的阻抗变换器及耦接于阻抗变换器和麦克风接口电路输出端之间的放大器，其中，所述阻抗变换器还设有第二输入端，在所述第一节点和阻抗变换器的第二输入端之间耦接有阻抗匹配器。
作为本发明的一种改进，所述电源模块包括与第一节点相连以为麦克风提供偏置电压的电荷泵及为电荷泵提供的基准参考电压的带隙基准和线性稳压器，所述阻抗匹配器耦接于电荷泵的输出端和阻抗变换单元的第二输入端之间。
作为本发明的一种改进，所述第一输入端和第二输入端之间还耦接一有源偏置电路。
作为本发明的一种改进，所述放大器的输出端为差分输出。
作为本发明的一种改进，所述放大器的输出端为单端输出。
本实用新型具有以下优点：由于在阻抗变换器的输入端和电荷泵的输出端之间加入一个阻抗匹配器，使阻抗变换器将麦克风输出的高阻抗转换为低阻抗的同时，还能实现双端的同步输入及输出。这样，来自电荷泵及电路外部的噪声信号在阻抗变换器的同步输入及输出后，在放大器的输入端形成共模信号，以消除噪音；并且能有效提高麦克风的电源抑制比。
【附图说明】
图1为相关技术麦克风接口电路的结构框图。
图2为本发明麦克风接口电路的结构框图。
如3为本发明麦克风接口电路的阻抗匹配器的电路示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
如图2所示，本发明麦克风接口电路包括经由第一节点P向麦克风提供工作电压的电源模块、设有第一输入端A并接受麦克风输出信号的阻抗变换器及耦接于阻抗变换器和麦克风接口电路输出端之间的放大器，其中，所述阻抗变换器还设有第二输入端C，所述第一节点P和阻抗变换器的第二输入端C之间耦接有阻抗匹配器。
上述麦克风为MEMS麦克风。电源模块包括经由第一节点P为MEMS麦克风提供偏置电压的电荷泵及为电荷泵提供的基准参考电压的带隙基准和线性稳压器，线性稳压器起到隔离电荷泵工作电源的作用。电荷泵的输出端与第一节点P相连。
阻抗匹配器耦接于第一节点P和阻抗变换器的第二输入端C之间，即，阻抗匹配器耦接于电荷泵的输出端和阻抗变换器的第二输入端之间。阻抗变换器设有两个输出端，一是与第一输入端A相对应的第一输出端B，二是与第二输入端C相对应的第二输出端D。其中，第一输出端B输出随麦克风的输出的电压量变化的电压量，第二输出端D输出的是基准参考电压。第一输出端B和第二输出端D作为放大器的两个输入端，提供给放大器以产生所需的麦克风信号。
优选的，第一输入端A和第二输入端C之间还耦接一为阻抗变换器提供偏置电流的有源偏置电路。
一并参照图3，阻抗匹配器内包括一可变电阻Rv、MEMS麦克风的初始输入电容Cm及寄生电容Cp。其中，电容Cm的输入端Y1与电荷泵的输出端相连，输出端与可变电阻Rv的输入端相耦接，同时，在电容Cm的输出端与可变电阻Rv的输入端之间通过寄生电容Cp而与地相接。可变电阻Rv的输出端Y2与阻抗变换器的第二输入端相连，通过调节其大小来使外界的交流噪声信号在阻抗变换器的两个输入端同步，并经阻抗变换后，在B、D两个输出端也同步。从而，由B端输出的外部噪声信号和由D端输出的电荷泵噪声信号，在差分输入放大器的两个输入端形成共模信号，并通过放大器的输出端将其共模信号抑制，进而，产生高质量的麦克风输出信号。
在本实施例中，所述的放大器可以是差分输出，也可以是单端输出。由于放大器的电路及有源偏置电路为常见电路，故在本实施方式中不作详细叙述。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种麦克风接口电路，包括：经由第一节点向麦克风提供工作电压的电源模块、设有第一输入端并接受麦克风输出信号的阻抗变换器及耦接于阻抗变换器和麦克风接口电路输出端之间的放大器，所述电源模块包括与第一节点相连以为麦克风提供偏置电压的电荷泵及为电荷泵提供基准参考电压的带隙基准和线性稳压器，其特征在于：所述阻抗变换器还设有第二输入端，在所述第一节点和阻抗变换器的第二输入端之间耦接有阻抗匹配器。
2.根据权利要求1所述的麦克风接口电路，其特征在于：所述第一输入端和第二输入端之间还耦接一有源偏置电路。
3.根据权利要求1所述的麦克风接口电路，其特征在于：所述放大器的输出端为差分输出。
4.根据权利要求1所述的麦克风接口电路，其特征在于：所述放大器的输出端为单端输出。
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