CN103974176B - 微机械麦克风源极跟随器实现增益的方法 - Google Patents

微机械麦克风源极跟随器实现增益的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种在采用源极跟随器的微机械麦克风接口电路中实现增益的方法，提出一种基于源极跟随器的电容反馈结构，该结构不仅能延续了源极跟随器结构简单噪声小的特点，而且能方便实现信号放大的功能。采用的技术方案是：在源极跟随器的输出端接一电容，电容的另一端接在微机械麦克风的震动薄膜，由此引入正反馈，将信号反馈回麦克风。被反馈回的信号和原有信号叠加，重新经过源极跟随器。由于微机械麦克风本身的频率特性，整个系统始终保持稳定，但信号得到有效放大，具体放大倍数由反馈电容和微机械麦克风电容大小关系决定。从而可以在使用源极跟随器作为微机械麦克风接口电路的同时，由电容反馈引入正反馈，进而有效放大信号，结构简单噪声低。

Description

微机械麦克风源极跟随器实现增益的方法
技术领域
本发明涉及一种在采用源极跟随器的微机械麦克风接口电路中实现增益的方法。
背景技术
目前，微机械麦克风主要由麦克风传感器和接口电路两部分组成。其中接口电路有两种实现方法，分别为源极跟随器和负反馈工作模式下的运放。负反馈工作模式下的运放可以实现信号放大的功能，但由于其复杂性，系统噪声无法控制在可接受范围内。源极跟随器电路结构简单，噪声低，但其无法实现信号放大的功能，通常无法满足系统灵敏度的要求。
发明内容
因此，为解决上述问题，本发明提出一种在采用源极跟随器的微机械麦克风接口电路中实现增益的方法。其目的是为了充分利用源极跟随器结构简单噪声小的特点，同时克服现有技术下源极跟随器无法提供增益的不足。本发明提出一种基于源极跟随器的电容反馈结构，该结构不仅能延续了源极跟随器结构简单噪声小的特点，而且能方便实现信号放大的功能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在源极跟随器的输出端接一电容，电容的另一端接在微机械麦克风的震动薄膜，由此引入正反馈，将信号反馈回麦克风。被反馈回的信号和原有信号叠加，重新经过源极跟随器。由于微机械麦克风本身的频率特性，整个系统始终保持稳定，但信号得到有效放大，具体放大倍数由反馈电容和微机械麦克风电容大小关系决定。
本发明的有益效果是，可以在使用源极跟随器作为微机械麦克风接口电路的同时，由电容反馈引入正反馈，从而有效放大信号，结构简单噪声低。
附图说明
结合附图，可以更清楚的了解本发明的目的、特性及其他优点。
图1是现有技术采用源极跟随器实现的微机械麦克风接口电路。
图2是现有技术采用负反馈运放实现的微机械麦克风接口电路。
图3是本发明的电路原理图。
图中1.电荷泵 ，2.滤波器，3.微机械麦克风 ，4.二极管，5.MOS管，6.偏置电阻 ，7.运放 ，8.反馈电容1，9.反馈电容2.
具体实施方式
下面，将参照附图对本发明的的优选实施例进行详细说明。提供以下优选实施例只是为了更好的理解本发明。因此本发明并不局限于这些优选实施例，在不背离所附权利要求书中所披露的本发明范围与精神条件下，可以对这些优选实施例进行修改。
图1是现有技术采用源极跟随器实现的微机械麦克风接口电路，如图所示，电荷泵（1）产生的高压经过低通滤波器（2）去除高频噪声后用来偏置麦克风（3）的震动薄膜。麦克风的背板通过一个反向偏置的二极管（4）接在PMOS（5）的栅极，偏置电阻(6)为PMOS管提供电流偏置，最终输出在PMOS管的源极。
图2是现有技术采用负反馈运放实现的微机械麦克风接口电路，在图2所示实施例中，电荷泵（1）、低通滤波器（2）、麦克风（3）和图1一致。源极跟随器被运放（7）取代。此实例中，电路增益可有反馈电容（8）的容值控制。此实例主要问题为运放的噪声大大超过源极跟随器，造成整个系统信噪比下降。
图3为本发明的电路图，如图所示，本发明在现有技术（图1）的基础上，增加一反馈电容（9），将输出信号反馈回麦克风（3）的振膜。此反馈信号和声波输入信号同相位叠加，从而形成正反馈，因此输出信号为输入信号的放大，具体放大倍数由反馈电容（9）和麦克风（3）电容的比值决定。

Claims (1)

1.一种在采用源极跟随器的微机械麦克风接口电路中实现增益的方法，其特征在于，提出一种基于源极跟随器的电容反馈结构，在源极跟随器的输出端接一反馈电容，反馈电容的另一端接微机械麦克风的振膜，由此引入正反馈，将信号反馈回麦克风；被反馈回的信号和原有信号叠加，重新经过源极跟随器；由于微机械麦克风本身的频率特性，整个系统始终保持稳定，而且信号得到有效放大，具体放大倍数由反馈电容和微机械麦克风电容大小关系决定。
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