CN220798492U - 一种驻极体麦克风控制电路及驻极体麦克风 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种驻极体麦克风控制电路及驻极体麦克风。该驻极体麦克风控制电路中，驻极体电容的正极端连接第一场效应管的栅极；第一场效应管的源极分别连接第一电阻的一端及第一电容的正极端，漏极接地；第一电阻的另一端分别连接第二电容的正极端及第二电阻的一端；第一电容的负极端连接第二场效应管的栅极；第二电容的负极端接地；第二电阻的另一端分别连接第二场效应管的源极、第三电容的正极端、第三电阻的一端及第四电容的正极端；第二场效应管的漏极、第三电容的负极端分别接地；第三电阻的另一端连接直流电压源，第四电容的负极端为信号输出端。本实用新型的驻极体麦克风控制电路可以使得驻极体麦克风满足高灵敏度及低功耗的要求。

Description

一种驻极体麦克风控制电路及驻极体麦克风

技术领域

本实用新型涉及麦克风技术领域，特别是涉及一种驻极体麦克风控制电路及驻极体麦克风。

背景技术

驻极体麦克风又称驻极体话筒，是一种常见的声电转换器，能够将声音信号转换为电信号。驻极体麦克风内置一个驻极体电容器，该驻极体电容器由两个相对平行放置并隔有绝缘介质的金属板构成。当带有振动膜片的金属板遇到声波振动时，两金属板间距产生变化使驻极体电容器的电容值随之改变，最终产生随声波变化而变化的交变电压信号。然而，现有的驻极体麦克风往往难以同时满足用户对尺寸和灵敏度的要求。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的驻极体麦克风难以同时满足用户对尺寸和灵敏度的要求问题，提供一种驻极体麦克风控制电路及驻极体麦克风。

一种驻极体麦克风控制电路，包括驻极体电容、第一场效应管、第二场效应管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容及第四电容；

所述驻极体电容的正极端连接所述第一场效应管的栅极，负极端接地；

所述第一场效应管的源极分别连接所述第一电阻的一端及所述第一电容的正极端，漏极接地；

所述第一电阻的另一端分别连接所述第二电容的正极端及所述第二电阻的一端；

所述第一电容的负极端连接所述第二场效应管的栅极；

所述第二电容的负极端接地；

所述第二电阻的另一端分别连接所述第二场效应管的源极、所述第三电容的正极端、所述第三电阻的一端及所述第四电容的正极端；

所述第二场效应管的漏极、所述第三电容的负极端分别接地；

所述第三电阻的另一端连接直流电压源，所述第四电容的负极端连接信号输出端。

上述驻极体麦克风控制电路，驻极体电容可以根据声波信号输出变化的电信号，通过设置第一场效应管、第二场效应管可以对驻极体电容输出的电信号进行二级放大，从而确保驻极体麦克风的输出增益达到较高的灵敏度。第一电阻与第二电容、第二电阻与第二电容可以分别组成低通滤波电路，分别用于对经第一场效应管、第二场效应管放大后的电信号进行低通滤波，防止第一场效应管和第二场效应管产生自激振荡；第一电容和第四电容可以分别对经第一场效应管、第二场效应管放大后的电信号进行耦合；第三电容可以滤除经第二场效应管放大后的电信号中所含的高频杂波及电磁波干扰信号；第三电阻可以使得第二场效应管具有较高的输出增益。本实用新型实施例的驻极体麦克风控制电路，通过设置两级放大电路可以使驻极体麦克风具备较高的输出增益，同时满足用户对驻极体麦克风尺寸和灵敏度的要求。

在其中一个实施例中，所述直流电压源的输出电压为5V。

在其中一个实施例中，所述第一场效应管及所述第二场效应管均为N沟道结型场效应管。

在其中一个实施例中，所述第一电阻的阻值为1.2kΩ。

在其中一个实施例中，所述第二电阻的阻值为3.9kΩ。

在其中一个实施例中，所述第三电阻的阻值为2.2kΩ。

在其中一个实施例中，所述第一电容的电容值为2.2uF。

在其中一个实施例中，所述第二电容的电容值为4.7uF。

在其中一个实施例中，所述第三电容及所述第四电容的电容值分别为33pF、1uF。

一种驻极体麦克风，所述驻极体麦克风包括上述的驻极体麦克风控制电路。

附图说明

图1为本实用新型实施例驻极体麦克风控制电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例驻极体麦克风的整体结构示意图；

其中，FEP为驻极体电容、FET1为第一场效应管、FET2为第二场效应管、C1为第一电容、C2为第二电容、C3为第三电容、C4为第四电容、R1为第一电阻、R2为第二电阻、R3为第三电阻、GND为接地端、OUT为输出端、DC为直流电压源。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的”。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图2所示，本实用新型的驻极体麦克风通过采用了新型的驻极体麦克风控制电路，可以实现高灵敏度及低功耗。该驻极体麦克风为可实现360°拾音的全指向驻极体麦克风，可在智能家电、安防、对讲机、数码产品中使用，外观尺寸可以达到Φ6mm规格、灵敏度可以达到-13±3dB、工作电压4.5V-8V，工作电流＜1.5mA。通过采用本实用新型的驻极体麦克风控制电路，无需更改各行业产品的原MIC（Microphone Interface Connector，麦克风接口连接器）接口，只设计修改麦克风PCB线路，即可满足客户体积小，高灵敏度低功耗的要求。

本实用新型实施例的驻极体麦克风控制电路包括驻极体电容FEP、第一场效应管FET1、第二场效应管FET2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3及第四电容C4；驻极体电容FEP的正极端连接第一场效应管FET1的栅极，负极端接地；第一场效应管FET1的源极分别连接第一电阻R1的一端及第一电容C1的正极端，漏极接地；第一电阻R1的另一端分别连接第二电容C2的正极端及第二电阻R2的一端；第一电容C1的负极端连接第二场效应管FET2的栅极；第二电容C2的负极端接地；第二电阻R2的另一端分别连接第二场效应管FET2的源极、第三电容C3的正极端、第三电阻R3的一端及第四电容C4的正极端；第二场效应管FET2的漏极、第三电容C3的负极端分别接地；第三电阻R3的另一端连接直流电压源DC，第四电容C4的负极端连接信号输出端OUT。

上述驻极体麦克风控制电路，驻极体电容FEP可以根据声波信号输出变化的电信号，通过设置第一场效应管FET1、第二场效应管FET2可以对驻极体电容FEP输出的电信号进行二级放大，从而确保驻极体麦克风的输出增益达到较高的灵敏度。第一电阻R1与第二电容C2、第二电阻R2与第二电容C2可以分别组成低通滤波电路，分别用于对经第一场效应管FET1、第二场效应管FET2放大后的电信号进行低通滤波，防止第一场效应管FET1和第二场效应管FET2产生自激振荡；第一电容C1和第四电容C4可以分别对经第一场效应管FET1、第二场效应管FET2放大后的电信号进行耦合；第三电容C3可以滤除经第二场效应管FET2放大后的电信号中所含的高频杂波及电磁波干扰信号；第三电阻R3可以使得第二场效应管FET2具有较高的输出增益。本实用新型实施例的驻极体麦克风控制电路，通过设置两级放大电路可以使驻极体麦克风具备较高的输出增益，同时满足用户对驻极体麦克风尺寸和灵敏度的要求。

直流电压源DC能够提供直流电压，直流电压的范围为4.5V-8V，直流电压源DC的输出电压可以根据实际情况进行调整。优选的，直流电压源DC的输出电压为5V。

下面对本实用新型驻极体麦克风控制电路的具体工作原理进行说明。

驻极体电容FEP由两个相对平行放置并隔有绝缘介质的金属板构成，其中一个金属板上设有驻极体膜片。当驻极体膜片遇到声波信号时会产生振动，从而导致两金属板的间距产生变化，驻极体电容FEP的电容值发生变化，并向第一场效应管FET1输出变化的电信号，第一场效应管FET1可以将电信号进行一级放大，通过第一场效应管FET1的源极输出一级放大电信号，第一电容C1可以对一级放大电信号进行耦合，并将耦合后的一级放大电信号输送至第二场效应管FET2的栅极。第一电容C1充满电后可以提升第一场效应管FET1的漏极电压，稳定第一场效应管FET1的工作状态。第二场效应管FET2可以对耦合后的一级放大电信号再次进行放大，并通过第二场效应管FET2的源极输出二级放大电信号。

需要说明的是，第一电阻R1、第二电容C2可以组成第一低通滤波电路，第一低通滤波电路的作用是将第一场效应管FET1输出的一级放大电信号进行低通滤波，防止一级放大电信号输入第二场效应管FET2的漏极引起自激。第二电阻R2、第二电容C2可以组成第二低通滤波电路，第二低通滤波电路的作用是将第二场效应管FET2输出的二级放大电信号进行低通滤波，防止二级放大电信号输入第一场效应管FET1的漏极引起自激。

第一电阻R1为第一场效应管FET1的偏置电阻及RL阻抗匹配电阻，第一电阻R1可以确保第一场效应管FET1的增益稳定在7dB。

第三电阻R3为第二场效应FET2的偏置电阻及RL阻抗匹配电阻，第三电阻R3可以确保第二场效应管FET2增益稳定在16dB。

第三电容C3可以滤除二级放大电信号中的高频杂波及电磁波干扰信号。

第四电容C4为隔直流通交流耦合电容，可以对二级放大电信号进行耦合，输出耦合后的二级放大电信号至信号输出端OUT。

第一场效应管FET1及第二场效应管FET2的具体类型可以根据实际需要进行设置。优选的，第一场效应管FET1及第二场效应管FET2均为N沟道结型场效应管。

第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3的阻值可以根据实际情况进行设置，优选的，第一电阻R1的阻值为1.2kΩ，第二电阻R2的阻值为3.9kΩ,第三电阻R3的阻值为2.2kΩ。

第一电容C1、第二电容C2、电三电容C3及第四电容C4的电容值可以根据实际情况进行设置，优选的，第一电容C1的电容值为2.2uF，第二电容C2的电容值为4.7uF，第三电容C3及第四电容C4的电容值分别为33pF、1uF。

现有Φ6mm驻极体麦克风，最高灵敏度为-20dB，本实用新型的驻极体麦克风，通过驻极体麦克风控制电路将电信号进行二级放大后,灵敏度最高为-10dB，灵敏度提高后,驻极体麦克风工作电流可以控制在1.4mA以内，从而实现驻极体麦克风的超高灵敏度及低功耗。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种驻极体麦克风控制电路,其特征在于，包括驻极体电容、第一场效应管、第二场效应管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容及第四电容；

所述驻极体电容的正极端连接所述第一场效应管的栅极，负极端接地；

所述第一场效应管的源极分别连接所述第一电阻的一端及所述第一电容的正极端，漏极接地；

所述第一电阻的另一端分别连接所述第二电容的正极端及所述第二电阻的一端；

所述第一电容的负极端连接所述第二场效应管的栅极；

所述第二电容的负极端接地；

所述第二电阻的另一端分别连接所述第二场效应管的源极、所述第三电容的正极端、所述第三电阻的一端及所述第四电容的正极端；

所述第二场效应管的漏极、所述第三电容的负极端分别接地；

所述第三电阻的另一端连接直流电压源，所述第四电容的负极端连接信号输出端。

2.根据权利要求1所述的驻极体麦克风控制电路，其特征在于，所述直流电压源的输出电压为5V。

3.根据权利要求1或2所述的驻极体麦克风控制电路，其特征在于，所述第一场效应管及所述第二场效应管均为N沟道结型场效应管。

4.根据权利要求1所述的驻极体麦克风控制电路，其特征在于，所述第一电阻的阻值为1.2kΩ。

5.根据权利要求1所述的驻极体麦克风控制电路，其特征在于，所述第二电阻的阻值为3.9kΩ。

6.根据权利要求1所述的驻极体麦克风控制电路，其特征在于，所述第三电阻的阻值为2.2kΩ。

7.根据权利要求1所述的驻极体麦克风控制电路，其特征在于，所述第一电容的电容值为2.2uF。

8.根据权利要求1所述的驻极体麦克风控制电路，其特征在于，所述第二电容的电容值为4.7uF。

9.根据权利要求1所述的驻极体麦克风控制电路，其特征在于，所述第三电容及所述第四电容的电容值分别为33pF、1uF。

10.一种驻极体麦克风，其特征在于，所述驻极体麦克风包括权利要求1至9任一项所述的驻极体麦克风控制电路。