DE10052196A1

DE10052196A1 - Mikrofoneinheit

Info

Publication number: DE10052196A1
Application number: DE2000152196
Authority: DE
Inventors: Takanobu Takeuchi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-02-15
Filing date: 2000-10-20
Publication date: 2001-08-30
Anticipated expiration: 2020-10-21
Also published as: JP4057212B2; DE10052196B4; JP2001231098A; US7039202B1

Abstract

Mikrofoneinheit, die in der Lage ist, eine Empfindlichkeitsverringerung aufgrund einer parasitären Kapazität zu unterdrücken, die in Abhängigkeit von dem Aufbau eines Elektretkondensators auftritt. Ein Ausgangssignal (Vout), bei dem es sich um das umgekehrte Ausgangssignal eines Eingangssignals (Vin) handelt, wird einem Operationsverstärker (OP2) eingegeben, der ein invertierender Verstärker ist, so daß das Ausgangssignal (Vout) dieselbe Phase wie das Eingangssignal (Vin) hat, und wird verstärkt. Wenn ein Ausgangssignal (Vfb) des Operationsverstärkers (OP2) an eine erste Elektrode eines parasitären Kondensators (CX) angelegt wird, wirkt der parasitäre Kondensator (CX) als ein Kopplungskondensator, während eine Rückkopplung an einen Elektretkondensator (EC) angelegt wird. Dies ermöglicht die Erhöhung der Spannung zwischen den beiden Anschlüssen des Elektretkondensators (EC) und unterdrückt somit, daß die Empfindlichkeit der Mikrofoneinheit aufgrund des parasitären Kondensators verringert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mikrofoneinheit mit einem Elektretkondensator, die in einem Halbleitersubstrat gebildet ist.

Fig. 5 zeigt ein Schaltbild einer herkömmlichen Mikrofoneinheit MU2. Die Mikrofoneinheit MU2 hat einen Elektretkondensator EC. Wenn der Elektretkondensator EC einen Schalldruck empfängt, variiert sein Kapazitätswert, und ein Eingangssignal Vin wird zwischen den beiden Elektroden erzeugt. Dadurch wird eine Stimminformation in dem Eingangssignal Vin wiedergegeben. Eine Impedanzumwandlungsschaltung, die Dioden D1 und D2, einen Widerstand R1 und N-Kanal-MOS-Transistoren T1 und T2 enthält, ist mit beiden Anschlüssen des Elektretkondensators EC verbunden. Genauer ausgedrückt sind die Anode und die Kathode der Diode D1 mit der ersten bzw. der zweiten Elektrode des Elektretkondensators EC verbunden. Die Anode und die Kathode der Diode D2 sind in umgekehrter Weise zu der Diode D1 mit den beiden Anschlüssen des Elektretkondensators EC verbunden. Der Widerstand R1 ist mit beiden Anschlüssen des Elektretkondensators EC parallel geschaltet. Die Source und das Gate des Transistors T1 sind mit der zweiten bzw. der ersten Elektrode des Elektretkondensators EC verbunden. Die Source des Transistors T2 ist mit dem Drain des Transistors T1 verbunden. Ein Leistungsversorgungspotential Vdd und ein festgelegtes Potential Vref1 werden an das Drain bzw. das Gate des Transistors T2 angelegt. Ein Massepotential GND wird an jedes der Backgates der Transistoren T1 und T2 angelegt. Ein Massepotential GND wird ferner an die zweite Elektrode des Elektretkondensators EC angelegt.

Wenn kein Eingangssignal Vin angelegt wird, wird die Spannung zwischen dem Gate und der Source des Transistors T1 durch die Dioden D1 und D2 und den Widerstand R1 auf 0 V gehalten. Mit einem Schalldruck variiert der Kapazitätswert des Elektretkondensators EC und ein Eingangssignal Vin wird erzeugt, wodurch die Spannung zwischen dem Gate und der Source des Transistors T1 variiert. Daraufhin variiert der Strom, der zwischen Drain und Source fließt. Da der Transistor T1 ein Transistor des Verarmungstyps ist, fließt Strom auch zwischen Drain und Source, wenn die Spannung zwischen dem Gate und der Source 0 Volt ist. Aufgrund der Variationen des zwischen dem Drain und der Source des Transistors T1 fließenden Stromes variiert der Strom, der zwischen dem Drain und der Source des Transistors T2 fließt, und die Spannung zwischen dem Gate und der Source des Transistors T2 variiert demgemäß. Die Potentialveränderung in der Source des Transistors T2 erzeugt ein Ausgangssignal Vout. Die Phase des Ausgangssignals Vout ist der des Eingangssignals Vin entgegengesetzt. Mit Abnehmen des Wertes des Eingangssignals Vin nimmt der Wert des Ausgangssignals Vout zu. Mit Zunehmen des Wertes des Eingangssignals Vin nimmt der Wert des Ausgangssignals Vout ab.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel des Aufbaues eines Elektretkondensators EC. Der Elektretkondensator hat als eine erste Elektrode eine Verdrahtungsschicht IL2, die auf einem Halbleitersubstrat SB angeordnet ist. Die Verdrahtungsschicht IL2 ist über dem Halbleitersubstrat SB gebildet, wobei Isolierschichten IF1 und IF2 dazwischen angeordnet sind. Der Elektretkondensator EC hat ferner eine zweite Elektrode, eine Elektretschicht EL, die aus einem Dielektrikum aufgebaut ist, an dem eine bestimmte Menge einer elektrostatischen Ladung semipermanent fixiert ist. Die Elektretschicht EL ist über dem Halbleitersubstrat SB angeordnet und von der Verdrahtungsschicht IL2 beabstandet. Die Elektretschicht EL ist eine schwingende Schicht, die mit einem Schalldruck schwingt. In Fig. 6 ist ein Massepotential GND an die Elektretschicht EL angelegt.

Das Halbleitersubstrat SB ist beispielsweise ein Siliziumsubstrat. In Fig. 6 enthält das Halbleitersubstrat SB beispielsweise eine Verunreinigung des P-Typs. Ein Massepotential GND wird an das Halbleitersubstrat SB angelegt. Eine Verdrahtungsschicht IL5, die als Verdrahtung der Schaltung dient, ist auf einer Isolierschicht IF1 angeordnet, und eine Isolierschicht IF2 ist so gebildet, daß sie die Isolierschicht IF1 und die Verdrahtungsschicht IL5 bedeckt. Die Isolierschichten IF1 und IF2 sind beispielsweise eine Oxidschicht oder eine Nitridschicht und die Verdrahtungsschichten IL2 und IL5 sind beispielsweise leitfähige Schichten, die aus Al oder dergleichen aufgebaut ist. Eine isolierende Schutzschicht PF ist auf der oberen Oberfläche der Verdrahtungsschicht IL2 und der Isolierschicht IF2 gebildet, so daß diese Schichten abgedeckt sind. Die Schutzschicht PF ist beispielsweise ebenso eine Oxidschicht oder eine Nitridschicht.

Die Dioden D1 und D2, der Widerstand R1 und die Transistoren T2 und T2, die in Fig. 5 gezeigt sind, jedoch nicht in Fig. 6, sind in der Nähe des Elektretkondensators EC in dem Halbleitersubstrat SB gebildet.

In dem Elektretkondensator EC mit dem in Fig. 6 gezeigten Aufbau tritt eine parasitäre Kapazität zwischen dem Halbleitersubstrat SB und der Verdrahtungsschicht IL2 auf, da die Verdrahtungsschicht IL2, die als die zweite Elektrode dient, in der Oberfläche des Halbleitersubstrats SB gebildet ist. In Fig. 5 ist diese parasitäre Kapazität durch "CX" dargestellt. Da das Massepotential GND an das Halbleitersubstrat SB angelegt ist, das eine erste Elektrode des parasitären Kondensators CX ist, hat die erste Elektrode des parasitären Kondensators CX dasselbe Potential wie die Elektretschicht EL. Demgemäß ist der parasitäre Kondensator CX parallel zu dem Elektretkondensator EC geschaltet.

Ein parasitärer Kondensator tritt auch zwischen dem Gate und der Source des Transistors T1 auf. In Fig. 5 ist dieser parasitäre Kondensator mit "CG" bezeichnet.

In Abwesenheit der vorstehend beschriebenen parasitären Kondensatoren CX und CG wird die Spannung zwischen dem Gate und der Source des Transistors T1, d. h. ein Eingangssignal Vin, wie folgt hergeleitet:

Vin = Q/Ce

worin Ce der Kapazitätswert des Elektretkondensators EC ist und Q die elektrische Ladungsmenge einer feststehenden Menge einer elektrostatischen Ladung, die von der Elektretschicht EL gehalten wird.

Im Fall von CE = 1,0 pF ist das Eingangssignal Vin Q/1,0 × 10^-12 V.

Wenn das Vorhandensein von parasitären Kondensatoren CX und CG berücksichtigt wird, wird die Spannung Vin zwischen dem Gate und der Source des Transistors T1 wie folgt hergeleitet:

Vin = Q/(Ce + Cx + Cg)

worin Cx der Kapazitätswert des parasitären Kondensators CX ist und Cg der Kapazitätswert des parasitären Kondensators CG ist.

Lässt man den Kapazitätswert Ce denselben Wert wie vorstehend beschrieben annehmen und die Summe der Kapazitätswerte Cx und Cg gleich Cx + Cg = 9,0 pE sein, so resultiert das Eingangssignal Vin als Q/10,0 × 10^-12 V. Somit ist bei Vorhandensein der parasitären Kondensatoren CX und CG der Wert des Eingangssignals Vin 1/10 des Wertes, der bei Fehlen der parasitären Kondensatoren CX und CG erhalten wird, womit das Signal, das zwischen dem Gate und der Source des Transistors T1 eingegeben wird, geschwächt wird.

Das heißt, daß durch das Vorhandensein der parasitären Kondensatoren CX und CG der Wert eines Eingangssignals Vin reduziert wird und somit für Variationen weniger empfindlich ist, womit die Empfindlichkeit einer Mikrofoneinheit verringert wird.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mikrofoneinheit zu schaffen, die in der Lage ist, die Reduzierung der Empfindlichkeit aufgrund einer parasitären Kapazität zu unterdrücken, die in Abhängigkeit von dem Aufbau des Elektretkondensators auftritt.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Patentansprüchen. Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Dabei sind auch andere Kombinationen von Merkmalen als in den Unteransprüchen beansprucht möglich.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Mikrofoneinheit: einen Elektretkondensator, der eine erste und eine zweite Elektrode hat; einen Verstärker, mit dem eine Spannung, die zwischen der ersten und der zweiten Elektrode des Elektretkondensators erzeugt wird, verstärkt und dann ausgegeben wird; und einen Kondensator, der eine erste Elektrode hat, an die das Ausgangssignal des Verstärkers angelegt wird, sowie eine zweite Elektrode, die mit der ersten Elektrode des Elektretkondensators verbunden ist.

Gemäß dem ersten Aspekt kann die Amplitude der zwischen der ersten und der zweiten Elektrode des Elektretkondensators zu erzeugenden Spannung erhöht werden, da ein Wechselstromsignal, das durch Entfernen einer Gleichstrom-Vorspannungskomponente aus dem Ausgangssignal des Verstärkers mit dem Kondensator erhalten wird, zu der ersten Elektrode des Elektretkondensators übertragen wird. Dies ermöglicht es, eine Reduzierung der Empfindlichkeit der Mikrofoneinheit zu unterdrücken. Zusätzlich können durch Einstellen des Kapazitätswertes des Kondensators das Potential der zweiten Elektrode des Elektretkondensators und die Zeit der Potentialvariation eingestellt werden.

Der Verstärker enthält vorzugsweise: einen ersten Transistor, der eine erste Stromelektrode, eine zweite Stromelektrode, die mit der zweiten Elektrode des Elektretkondensators verbunden ist, und eine Steuerelektrode hat, die mit der ersten Elektrode des Elektretkondensators verbunden ist; eine Stromquelle, die mit der ersten Stromelektrode des ersten Transistors verbunden ist; und einen invertierenden Verstärker, der einen Eingangsanschluss aufweist, der mit der ersten Stromelektrode des ersten Transistors verbunden ist.

Der invertierende Verstärker enthält vorzugsweise: einen ersten Widerstand, der einen ersten Anschluss hat, der mit der ersten Stromelektrode des ersten Transistors verbunden ist, sowie einen zweiten Anschluss hat; einen ersten Operationsverstärker, der einen negativen Eingangsanschluss hat, der mit dem zweiten Anschluss des ersten Widerstands verbunden ist, einen positiven Eingangsanschluss, an den ein erstes festgelegtes Potential angelegt ist, sowie einen Ausgangsanschluss hat; und einen zweiten Widerstand, der einen ersten Anschluss hat, der mit dem negativen Eingangsanschluss des ersten Operationsverstärkers verbunden ist, und einen zweiten Anschluss hat, der mit dem Ausgangsanschluss des ersten Operationsverstärkers verbunden ist.

Vorzugsweise ist die Stromquelle ein zweiter Transistor, der eine erste Stromelektrode hat, an die ein zweites festgelegtes Potential angelegt ist, eine zweite Stromelektrode, die mit der ersten Stromelektrode des ersten Transistors verbunden ist, sowie eine Steuerelektrode hat, an die ein drittes festgelegtes Potential angelegt ist.

Vorzugsweise enthält der Verstärker ferner eine Spannungsfolgeschaltung, die einen Eingangsanschluss hat, der mit der ersten Stromelektrode des ersten Transistors verbunden ist, sowie einen Ausgangsanschluss, der mit dem Eingangsanschluss des invertierenden Verstärkers verbunden ist.

Vorzugsweise enthält die Mikrofoneinheit ferner: eine erste Diode, die eine Kathode und eine Anode hat, die mit der ersten bzw. mit der zweiten Elektrode des Kondensators verbunden ist; eine zweite Diode, die eine Anode und eine Kathode hat, die mit der ersten bzw. mit der zweiten Elektrode des Elektretkondensators verbunden sind; sowie einen dritten Widerstand, der mit dem Elektretkondensator parallel geschaltet ist.

Gemäß einem zweiten Aspekt enthält Mikrofoneinheit: ein Halbleitersubstrat, an das ein festgelegtes Potential angelegt ist; eine Isolierschicht, die über dem Halbleitersubstrat angeordnet ist; einen Elektretkondensator, der eine erste Elektrode hat, die oberhalb der Isolierschicht angeordnet ist, und eine zweite Elektrode, die frei schwingen kann und von der ersten Elektrode beabstandet ist; einen Verstärker, mit dem die Spannung, die zwischen der ersten und der zweiten Elektrode des Elektretkondensators erzeugt wird, verstärkt wird und anschließend ausgegeben wird; und eine leitfähige Schicht, an die das Ausgangssignal des Verstärkers angelegt wird, welche leitfähige Schicht auf die erste Elektrode des Elektretkondensators zu weist und unter der Isolierschicht angeordnet ist.

Gemäß dem zweiten Aspekt ist die leitfähige Schicht unter der Isolierschicht so angeordnet, daß sie der zweiten Elektrode des Elektretkondensators gegenüberliegt, und das Ausgangssignal des Verstärkers wird an die leitfähige Schicht angelegt. Daher kann die Mikrofoneinheit gemäß dem ersten Aspekt in der Weise verwirklicht werden, daß eine parasitäre Kapazität, die zwischen der ersten Elektrode des Elektretkondensators und der leitfähigen Schicht erzeugt wird, als der Kondensator in der Mikrofoneinheit gemäß dem ersten Aspekt verwendet wird.

Vorzugsweise enthält der Verstärker: einen ersten Transistor, der eine erste Stromelektrode hat, eine zweite Stromelektrode, die mit der zweiten Elektrode des Elektretkondensators verbunden ist, und eine Steuerelektrode, die mit der ersten Elektrode des Elektretkondensators verbunden ist; eine Stromquelle, die mit der ersten Stromelektrode des ersten Transistors verbunden ist; und einen invertierenden Verstärker, der einen Eingangsanschluss hat, der mit der ersten Stromelektrode des ersten Transistors verbunden ist.

Vorzugsweise enthält die Mikrofoneinheit gemäß dem zweiten Aspekt ferner: eine erste Diode, die eine Kathode und eine Anode hat, die mit der ersten bzw. mit der zweiten Elektrode des Kondensators verbunden ist; eine zweite Diode, die eine Anode und eine Kathode hat, die mit der ersten bzw. mit der zweiten Elektrode des Elektretkondensators verbunden sind; sowie einen dritten Widerstand, der mit dem Elektretkondensator parallel geschaltet ist.

Gemäß einem dritten Aspekt ist die Mikrofoneinheit gemäß dem zweiten Aspekt dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Schicht eine Störstellenschicht ist, die in der Oberfläche des Halbleitersubstrats unter der Isolierschicht gebildet ist.

Gemäß dem dritten Aspekt ist die Störstellenschicht als eine leitfähige Schicht auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats unter der Isolierschicht liegend angeordnet. Dies erleichtert die Bildung der leitfähigen Schicht durch einen Halbleiterprozess, wie z. B. Ionenimplantation.

Gemäß einem vierten Aspekt enthält die Mikrofoneinheit gemäß dem dritten Aspekt ferner eine Verdrahtungsschicht, die über der Isolierschicht angeordnet ist und sich durch die Isolierschicht erstreckt, um einen Kontakt mit der leitfähigen Schicht herzustellen.

Da gemäß dem vierten Aspekt die Verdrahtungsschicht auf der Isolierschicht angeordnet ist, können die Verdrahtungsschicht und die erste Elektrode des Elektretkondensators gleichzeitig in einem einzelnen Schritt gebildet werden, was die Anzahl der Verarbeitungsschritte reduziert.

Gemäß einem fünften Aspekt ist die Mikrofoneinheit gemäß dem zweiten Aspekt dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht einen ersten Isolierfilm hat, der über dem Halbleitersubstrat liegt, und einen zweiten Isolierfilm, der über dem ersten Isolierfilm liegt; und dadurch, daß die leitfähige Schicht eine Verdrahtungsschicht ist, die über dem ersten Isolierfilm und unter dem zweiten Isolierfilm angeordnet ist.

Gemäß dem fünften Aspekt liegt die leitfähige Schicht über dem ersten Isolierfilm und unter dem zweiten Isolierfilm. Daher ist es anders als gemäß dem dritten Aspekt nicht erforderlich, eine Störstellenschicht auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats anzuordnen, womit die Anzahl der Verarbeitungsschritte verringert wird. Da zusätzlich der erste Isolierfilm zwischen der leitfähigen Schicht und dem Halbleitersubstrat angeordnet ist, ist die Wahrscheinlichkeit relativ geringer, daß sie einen Leckstrom verursacht. Die Verwendung eines Materials mit niedrigem Widerstand (z. B. Al) als leitfähige Schicht verhindert wirksam einen übermäßigen Stromverbrauch aufgrund der Variation im Ausgangssignal des Verstärkers.

Weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser ersichtlich.

Fig. 1 ist ein Schaltbild, das eine Mikrofoneinheit gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt;

Fig. 2 ist eine Schnittansicht, die eine Mikrofoneinheit gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform zeigt;

Fig. 3 ist eine Schnittansicht, die eine Mikrofoneinheit gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform zeigt;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die eine Mikrofoneinheit gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform zeigt;

Fig. 5 ist ein Schaltbild, das eine herkömmliche Mikrofoneinheit zeigt; und

Fig. 6 ist eine Schnittansicht, die die herkömmliche Mikrofoneinheit zeigt.

Erste bevorzugte Ausführungsform

Fig. 1 zeigt eine Mikrofoneinheit MU1 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Wie die in Fig. 5 gezeigte Mikrofoneinheit MU2 hat auch die Mikrofoneinheit MU1 einen Elektretkondensator EC. Wenn der Elektretkondensator EC einen Schalldruck empfängt, variiert sein Kapazitätswert, und ein Eingangssignal Vin wird zwischen den beiden Elektroden erzeugt. Die Anode und die Kathode einer Diode D1 sind mit der ersten bzw. der zweiten Elektrode des Elektretkondensators EC verbunden. Die Anode und die Kathode einer Diode D2 sind in umgekehrter Weise zu der Diode D1 mit den beiden Anschlüssen des Elektretkondensators EC parallel geschaltet. Ein Widerstand R1 ist mit den beiden Anschlüssen des Elektretkondensators EC parallel geschaltet. Die Source und das Gate eines Transistors T1 sind mit der zweiten bzw. mit der ersten Elektrode des Elektretkondensators EC verbunden. Die Source eines Transistors EC2 ist mit dem Drain des Transistors T1 verbunden. Ein Leistungsversorgungspotential Vdd und ein festgelegtes Potential Vref1 werden an das Drain bzw. das Gate des Transistors T2 angelegt. Ein Massepotential GND wird an jedes Backgate der Transistoren T1 und T2 angelegt. Ein Massepotential GND wird auch an die zweite Elektrode des Elektretkondensators EC angelegt. Ein parasitärer Kondensator CG ist zwischen dem Gate und der Source des Transistors T1 plaziert. Ein parasitärer Kondensator CX wird weiter unten beschrieben.

Der Betriebsablauf einer Impedanzumwandlungsschaltung, welche den Elektretkondensator EC, die Dioden D1 und D2, den Widerstand R1 und die Transistoren T1 und T2 umfasst, entspricht der Mikrofoneinheit MU2, so daß auf die Beschreibung hier verzichtet wird.

Die Mikrofoneinheit MU1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform enthält ferner Operationsverstärker OP1 und OP2 sowie Widerstände R2 und R3. Ein Ausgangssignal Vout an dem Drain des Transistors T1 wird nicht nur als Signal ausgegeben, sondern auch dem positiven Eingangsanschluss des Operationsverstärkers OP1 eingegeben. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers OP1 wird dem negativen Eingangsanschluss des Operationsverstärkers OP1 eingegeben, der als eine Spannungsfolgeschaltung funktioniert. Es sei angemerkt, daß die Spannungsfolgeschaltung vorgesehen wird, um Spannungssignale herauszunehmen, ohne die Schaltung auf der Eingangsseite zu beeinflussen. Wenn ein Ausgangssignal Vout erfassbar ist, ohne daß der zwischen dem Drain und der Source der Transistoren T1 und T2 fließende Strom beeinflusst wird, kann auf den Operationsverstärker OP1 verzichtet werden.

Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers OP1 wird über den Widerstand R2 dem negativen Eingangsanschluss des Operationsverstärkers OP2 eingegeben. Ein Ausgangssignal Vfb des Operationsverstärkers OP2 wird über den Transistor R3 dem negativen Eingangsanschluss des Operationsverstärkers OP2 eingegeben, der als ein invertierender Verstärker dient. Ein festgelegtes Potential Vref2 wird an den positiven Eingangsanschluss des Operationsverstärkers OP2 angelegt.

Der invertierende Verstärker ist vorgesehen, um das Ausgangssignal Vout an die erste Elektrode des Elektretkondensators EC rückzukoppeln. Das Ausgangssignal Vfb des Operationsverstärkers OP2 ist ein Rückkopplungssignal, das dieselbe Phase wie das Eingangssignal Vin hat, das durch Umkehren und Verstärken eines Ausgangssignals Vout erzeugt wird. Der Grund dafür, daß das Ausgangssignal Vfb dieselbe Phase wie das Eingangssignal Vin hat, liegt darin, daß die Phase des Ausgangssignals Vout die Umkehrung derjenigen des Eingangssignals Vin ist und anschließend von dem Operationsverstärker OP2 umgekehrt wird. Das Verstärkungsausmaß des Ausgangssignals Vfb gegenüber dem Eingangssignal Vin ist das Produkt des Verstärkungsausmaßes des Ausgangssignals Vout in dem Transistor T1 bezüglich des Eingangssignals Vin und des Verstärkungsausmaßes des Ausgangssignals Vfb in dem Operationsverstärker OP2 bezüglich des Ausgangssignals Vout. Daher kann davon ausgegangen werden, daß der invertierende Verstärker zusammen mit dem Transistor T1 einen Verstärker bildet.

Der parasitäre Kondensator CX wird nachfolgend beschrieben. In Fig. 5 ist die erste Elektrode das Halbleitersubstrat SB und das Massepotential GND ist an diese angelegt. Fig. 5 stellt somit eine Parallelschaltung mit dem Elektretkondensator EC dar. Bei der ersten bevorzugten Ausführungsform wird anstelle eines Massepotentials GND ein Ausgangssignal Vfb an die erste Elektrode eines parasitären Kondensators CX angelegt, damit das Ausgangssignal Vfb an die erste Elektrode des Elektretkondensators EC rückgekoppelt wird. Somit ist in der Darstellung von Fig. 1 der parasitäre Kondensator CX nicht mit dem Elektretkondensator EC parallel geschaltet, sondern die erste Elektrode des parasitären Kondensators CX ist mit dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers OP2 verbunden und seine zweite Elektrode ist mit der ersten Elektrode des Elektretkondensators EC verbunden.

Wenn ein Ausgangssignal Vfb an die erste Elektrode des parasitären Kondensators CX angelegt wird, wirkt der parasitäre Kondensator CX als ein Kopplungskondensator und entfernt eine Gleichstrom-Vorspannungskomponente in dem Ausgangssignal Vfb, so daß nur ein Wechselstromsignal zu der ersten Elektrode des Elektretkondensators EC übertragen wird. Hier wird der Wert des Wechselstromsignals, das zu der ersten Elektrode des Elektretkondensators EC übertragen wird, durch Einstellen des Verstärkungsausmaßes des Ausgangssignals Vfb zu dem Eingangssignal Vin, das heißt das Verstärkungsausmaß des Spannungssignals in dem Transistor T1 und dem Operationsverstärker OP2 verstärkt. Daher nähert sich der Amplitudenwert der Spannung zwischen dem Gate und der Source des Transistors T1 dem Wert des Eingangssignals Vin in Abwesenheit der parasitären Kondensatoren CX und CG an. Wie vorstehend angegeben hat, da das Ausgangssignal Vfb ein Rückkopplungssignal ist, das dieselbe Phase wie das Eingangssignal Vin hat, das zu der ersten Elektrode des Elektretkondensators EC zu übertragende Wechselstromsignal auch dieselbe Phase wie das Eingangssignal Vin, wodurch die Potentialvariation in der ersten Elektrode des Elektretkondensators EC verbessert wird. Daher kann das Signal zwischen dem Gate und der Source des Transistors T1, das unter dem Einfluss der parasitären Kondensatoren CX und CG abgeschwächt wurde, verstärkt werden, um den Einfluss der parasitären Kondensatoren CX und CG auf die Mikrofoneinheit zu unterdrücken. Das heißt, daß dann, wenn das Ausgangssignal Vfb, das ein Rückkopplungssignal ist, das dieselbe Phase wie das Eingangssignal Vin hat, an die erste Elektrode des parasitären Kondensators CX angelegt wird, die Potentialvariation in dessen zweiter Elektrode verbessert wird. Dies ermöglicht eine Erhöhung der Spannung zwischen dem Gate und der Source des Transistors T1 und somit das Unterdrücken der Absenkung der Empfindlichkeit der Mikrofoneinheit MU1 aufgrund des parasitären Kondensators CX.

Wenn der Kapazitätswert des parasitären Kondensators CX einstellbar ist, ist es möglich, das Verhältnis der an die beiden Anschlüsse des parasitären Kondensators CX angelegten Spannung zu der an den Elektretkondensator EC angelegten Spannung, welche in dem Ausgangssignal Vfb enthalten sind, sowie die Zeit der Potentialvariation in der ersten Elektrode des Elektretkondensators EC einzustellen.

Das Verstärkungsausmaß des Spannungssignals, das von dem Transistor T1 und dem Operationsverstärker OP2 erhalten wird, wird vorzugsweise so eingestellt, daß das zu der ersten Elektrode des Elektretkondensators EC übertragene Wechselstromsignal nicht den Wert des Eingangssignals Vin in Abwesenheit der parasitären Kondensatoren CX und CG übersteigt. Der Grund dafür liegt darin, daß das Wechselstromsignal, das einen größeren Wert als das Eingangssignal Vin in Abwesenheit der parasitären Kondensatoren CX und CG hat, in einer positiven Rückkopplung resultiert und ein Schwingungsphänomen auftreten könnte, womit die Funktion als Mikrofoneinheit nicht erfüllt werden kann.

Bei der Mikrofoneinheit MU1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform wird das Wechselstromsignal, das durch Entfernen der Gleichstrom-Vorspannungskomponente aus dem Ausgangssignal Vfb mit dem parasitären Kondensator CX erhalten wird, zu der ersten Elektrode des Elektretkondensators EC übertragen. Es ist daher möglich, das Eingangssignal Vin zu verstärken, das zwischen der ersten und der zweiten Elektrode des Elektretkondensators EC erzeugt wird. Dies ermöglicht eine Erhöhung der Spannung zwischen dem Gate und der Source des Transistors T1, wodurch die Absenkung der Empfindlichkeit der Mikrofoneinheit MU1 aufgrund des parasitären Kondensators CX unterdrückt wird. Auch das Potential in der ersten Elektrode des Elektretkondensators EC und die Zeit der Potentialvariation kann durch Steuerung des Kapazitätswertes des parasitären Kondensators CX eingestellt werden.

Obgleich in der ersten bevorzugten Ausführungsform die MOS- Transistoren als Transistoren T1 und T2 verwendet werden, ist es selbstverständlich möglich, bipolare Transistoren zu verwenden. In diesem Fall sind Gate, Drain und Source in der vorstehenden Beschreibung jeweils durch Basis, Kollektor und Emitter zu ersetzen.

Zweite bevorzugte Ausführungsform

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform zeigt ein Beispiel des Aufbaus in der Umgebung des Elektretkondensators EC der Mikrofoneinheit MU1 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform. Fig. 2 ist eine Schnittansicht des Aufbaus, bei dem ein Elektretkondensator EC als eine erste Elektrode eine Verdrahtungsschicht IL2 hat, die über einem Halbleitersubstrat SB angeordnet ist, wie auch in Fig. 6 dargestellt. Die Verdrahtungsschicht IL2 ist über dem Halbleitersubstrat SB angeordnet, wobei Isolierschichten IF1 und IF2 zwischengelegt sind. Der Elektretkondensator EC hat ferner eine zweite Elektrode, eine Elektretschicht EL, die aus einem Dielektrikum zusammengesetzt ist, an dem eine bestimmte Menge einer elektrostatischen Ladung semipermanent fixiert ist. Die Elektretschicht IL ist über dem Halbleitersubstrat SB angeordnet und von der Verdrahtungsschicht IL2 beabstandet. Die Elektretschicht IL ist eine schwingende Schicht, die unter dem Einfluss von Schalldruck schwingt. Ein Massepotential GND ist an die Elektretschicht IL angelegt.

Das Halbleitersubstrat SB ist beispielsweise ein Siliziumsubstrat. In Fig. 2 enthält das Halbleitersubstrat SB beispielsweise Störstellen des P-Typs. Ein Massepotential GND ist an das Halbleitersubstrat SB angelegt. Störstellenschichten WL1 bis WL3 sind in der Oberfläche des Halbleitersubstrats SB durch Ionenimplantation und dergleichen gebildet. Genauer ausgedrückt ist eine Störstellenschicht WL2 des N-Typs unter der Verdrahtungsschicht angeordnet, und Störstellenschichten WL1 und WL3 des P-Typs umgeben die Störstellenschicht WL2 des N-Typs, um eine Elementisolierung zu bewirken.

Eine Verdrahtungsschicht IL1, die die Verdrahtung zur Herstellung der Verbindung zu dem Ausgangsanschluss eines Operationsverstärkers OP2 darstellt, ist auf der Isolierschicht IF1 angeordnet. Die Verdrahtungsschicht IL2 erstreckt sich durch die Isolierschicht IF1 und stellt den Kontakt mit der Störstellenschicht IL2 des N-Typs her, die in dem Halbleitersubstrat SB gebildet ist. An dem Kontaktabschnitt mit der Verdrahtungsschicht IL1 ist in der Störstellenschicht WL2 des N-Typs ein Kontaktbereich CT, der eine relativ hohe Störstellenkonzentration hat, vorgesehen, um den Widerstandswert in dem Kontaktabschnitt zu reduzieren.

Eine Isolierschicht IF2 ist so gebildet, daß sie die Isolierschicht IF1 und die Verdrahtungsschicht IL1 bedeckt. Die Isolierschichten IF1 und IF2 sind beispielsweise ein Oxidfilm oder ein Nitridfilm, und die Verdrahtungsschichten IL1 und IL2 sind beispielsweise eine aus A1 oder dergleichen bestehende leitfähige Schicht. Eine isolierende Schutzschicht PF ist auf der oberen Oberfläche der Verdrahtungsschicht IL2 und der Isolierschicht IF2 so gebildet, daß diese Schichten abgedeckt werden. Die Schutzschicht PF ist beispielsweise ebenso eine Oxidschicht oder eine Nitridschicht.

Ferner sind die Dioden D1 und D2, die Widerstände R1 bis R3, die Transistoren T1 und T2 und die Operationsverstärker OP1 und OP2, die alle in Fig. 1 dargestellt sind, jedoch in Fig. 2 nicht, in der Nähe des Elektretkondensators EC in dem Halbleitersubstrat SB gebildet.

Somit tritt in dem Fall, in dem die Störstellenschicht WL2 des N-Typs auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats SB angeordnet ist und das Ausgangssignal Vfb des Operationsverstärkers OP2 über die Verdrahtungsschicht IL2 an diese angelegt wird, der parasitäre Kondensator CX, der herkömmlicherweise zwischen der Verdrahtungsschicht IL2 und dem Halbleitersubstrat SB verursacht wurde, zwischen der Verdrahtungsschicht IL2 und der Störstellenschicht WL2 des N-Typs auf. Daher wird, wie in dem in Fig. 1 gezeigten Schaltbild, der parasitäre Kondensator CX zwischen der ersten Elektrode des Elektretkondensators EC und dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers OP2 gebildet.

Da es sich bei dem Transistor 1 um einen Verarmungstyp handelt, hat ein Ausgangssignal Vout auch in Abwesenheit der Eingabe eines Eingangssignals Vin eine positive Gleichstromvorspannung. Demgemäß wird durch die geeignete Einstellung eines festgelegten Potentials Vref2 das Ausgangssignal Vfb, das von dem Operationsverstärker OP2 ausgegeben wird, auch positiv. Daraufhin wird das Potential der Störstellenschicht WL2 des N- Typs positiv und damit höher als das Potential GND des Halbleitersubstrats SB. Als Resultat wird der umgekehrte Vorspannungsstatus eines PN-Überganges zwischen der Störstellenschicht WL2 des N-Typs und dem Halbleitersubstrat SB gebildet und es fließt nur ein geringer oder kein Strom zwischen diesen.

Bei der Mikrofoneinheit der zweiten bevorzugten Ausführungsform ist die Störstellenschicht WL2 des N-Typs in der Oberfläche des Halbleitersubstrats SB gebildet und das Ausgangssignal Vfb des Operationsverstärkers OP2 wird über die Verdrahtungsschicht IL2 an dieses angelegt. Daher kann die Mikrofoneinheit gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform ohne weiteres durch einen Halbleiterprozess, wie z. B. Ionenimplantation, hergestellt werden.

Der Kapazitätswert des parasitären Kondensators CX ist durch die Dicke und die Dielektrizitätskonstante der Isolierschichten IF1 und IF2 sowie die Fläche der Verdrahtungsschicht IL2 und der Störstellenschicht WL2 des N-Typs einstellbar. Entsprechend ist es, wie bei der ersten bevorzugten Ausführungsform beschrieben, möglich, das Verhältnis der Spannung, die an die beiden Anschlüsse des parasitären Kondensators CX angelegt wird, zu der Spannung, die an den Elektretkondensator EC angelegt wird, welche in dem Ausgangssignal Vfb enthalten sind, sowie die Zeit der Potentialvariation in der ersten Elektrode des Elektretkondensators EC einzustellen.

Dritte bevorzugte Ausführungsform

Eine dritte bevorzugte Ausführungsform ist eine Modifikation der Mikrofoneinheit gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform. Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung, die den Aufbau zeigt. In Fig. 3 sind Bestandteile, die dieselbe Funktion wie in der Mikrofoneinheit gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform haben, durch dasselbe Bezugszeichen bezeichnet.

In einer Mikrofoneinheit der dritten bevorzugten Ausführungsform wird keine Isolierschicht IF2 gebildet, und eine Verdrahtungsschicht IL3, die der Verdrahtungsschicht IL2 entspricht, wird auf einer Isolierschicht IF1 wie eine Verdrahtungsschicht IL1 gebildet. Dadurch, daß die Verdrahtungsschicht IL3 auf der Isolierschicht IF1 zusammen mit der Verdrahtungsschicht IL1 angeordnet wird, können diese Verdrahtungsschichten auf einmal in einem einzelnen Fotolithographieschritt in dem Herstellungsprozess einer Mikrofoneinheit gebildet werden, womit die Anzahl der Verarbeitungsschritte verringert wird. Zusätzlich ermöglicht es der Verzicht auf eine Isolierschicht IF2, die Materialkosten zu reduzieren.

Die übrigen Anordnungen entsprechen der zweiten bevorzugten Ausführungsform, so daß auf deren Beschreibung hier verzichtet wird.

Vierte bevorzugte Ausführungsform

Eine vierte bevorzugte Ausführungsform ist ebenso eine Modifikation der Mikrofoneinheit gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform. Fig. 4 ist eine Schnittdarstellung, die deren Aufbau zeigt. In Fig. 4 sind Bestandteile, die dieselbe Funktion wie in der Mikrofoneinheit gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform haben, durch dasselbe Bezugszeichen bezeichnet.

In einer Mikrofoneinheit gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform sind keine Störstellenschichten WL1 bis WL3 sowie kein Kontaktbereich CT gebildet, und eine Verdrahtungsschicht IL4, die der Verdrahtungsschicht IL1 entspricht, ist auf einer Isolierschicht IF1 gebildet. Es sei angemerkt, daß die Verdrahtungsschicht IL4 sich unterhalb einer Verdrahtungsschicht IL2 erstreckt und daß sie auch als eine erste Elektrode eines parasitären Kondensators CX anstelle der Störstellenschicht WL2 des N-Typs wirkt.

Somit besteht dadurch, daß die Verdrahtungsschicht IL4 so gebildet wird, daß sie sich unterhalb der Verdrahtungsschicht IL2 erstreckt, kein Bedarf, Störstellenschichten WL1 bis WL3 und einen Kontaktbereich CT zu bilden, womit die Anzahl der Verarbeitungsschritte reduziert wird.

Wenn die Störstellenschicht WL2 des N-Typs als eine erste Elektrode des parasitären Kondensators CX verwendet wird, wie bei der zweiten oder dritten Ausführungsform, wird erwartet, daß ein Leckstrom in einem Halbleitersubstrat SB auftreten könnte, womit das Potential der Störstellenschicht WL des N- Typs instabil wird, oder alternativ, daß ein übermäßiger Leistungsverbrauch mit dem Variieren des Ausgangssignals Vfb aufgrund eines hohen Widerstandswertes der Störstellenschicht WL2 des N-Typs auftritt.

Bei der vierten bevorzugten Ausführungsform besteht dann, wenn die Verdrahtungsschicht IL4 als die erste Elektrode des parasitären Kondensators CX anstelle der Störstellenschicht WL2 des N-Typs wirkt, relativ weniger Gefahr, daß ein Leckstrom verursacht wird, da die Isolierschicht IF1 zwischen der Verdrahtungsschicht IL4 und dem Halbleitersubstrat SB angeordnet ist. Zusätzlich besteht dann, wenn Material mit einem niedrigen Widerstand (beispielsweise Al) als Verdrahtungsschicht IL4 verwendet wird, weniger die Gefahr, daß ein übermäßiger Leistungsverbrauch mit dem Variieren des Ausgangssignal Vfb verursacht wird.

Claims

1. Mikrofoneinheit, die folgendes aufweist:
einen Elektretkondensator (EC), der eine erste und eine zweite Elektrode hat;
einen Verstärker (T1, T2, OP1, OP2), mit dem die Spannung, die zwischen der ersten und der zweiten Elektrode des Elektretkondensators (EC) erzeugt wird, verstärkt und anschließend ausgegeben wird; und
einen Kondensator (CX), der eine erste Elektrode hat, an welche das Ausgangssignal des Verstärkers angelegt wird, und eine zweite Elektrode, die mit der ersten Elektrode des Elektretkondensators (EC) verbunden ist.

2. Mikrofoneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker enthält:
einen ersten Transistor (T1), der eine erste Stromelektrode, eine zweite Stromelektrode, die mit der zweiten Elektrode des Elektretkondensators (EC) verbunden ist, und eine Steuerelektrode hat, die mit der ersten Elektrode des Elektretkondensators (EC) verbunden ist;
eine Stromquelle (T2), die mit der ersten Stromelektrode des ersten Transistors (T1) verbunden ist; und
einen invertierenden Verstärker (OP2), der einen Eingangsanschluss hat, der mit der ersten Stromelektrode des ersten Transistors verbunden ist.

3. Mikrofoneinheit nach Anspruch 1 oder 2, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der invertierende Verstärker enthält:
einen ersten Widerstand (R2), der einen ersten Anschluss hat, der mit der ersten Stromelektrode des ersten Transistors (T1) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss hat;
einen ersten Operationsverstärker (OP2), der einen negativen Eingangsanschluss hat, der mit dem zweiten Anschluss des ersten Widerstands (R1) verbunden ist, einen positiven Eingangsanschluss, an den ein erstes festgelegtes Potential (Vref2) angelegt wird, sowie einen Ausgangsanschluss hat; und
einen zweiten Widerstand (R3), der einen ersten Anschluss hat, der mit dem negativen Anschluss des ersten Operationsverstärkers (OP2) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit dem Ausgangsanschluss des ersten Operationsverstärkers (OP2) verbunden ist.

4. Mikrofoneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle ein zweiter Transistor (T2) ist, der eine erste Stromelektrode hat, an die ein zweites festgelegtes Potential (Vdd) angelegt wird, eine zweite Stromelektrode, die mit der ersten Stromelektrode des ersten Transistors (T1) verbunden ist, und eine Steuerelektrode hat, an die ein drittes festgelegtes Potential (Vref1) angelegt wird.

5. Mikrofoneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker ferner eine Spannungsfolgeschaltung (OP1) enthält, die einen Eingangsanschluss hat, der mit der ersten Stromelektrode des ersten Transistors (T1) verbunden ist, sowie einen Ausgangsanschluss, der mit dem Eingangsanschluss des invertierenden Verstärkers verbunden ist.

6. Mikrofoneinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, insbesondere nach Anspruch 2, die ferner folgendes aufweist:
eine erste Diode (D2), die eine Kathode und eine Anode hat, die mit der ersten bzw. mit der zweiten Elektrode des Elektretkondensators (EC) verbunden sind;
eine zweite Diode (D1), die eine Anode und eine Kathode hat, die mit der ersten bzw. mit der zweiten Elektrode des Elektretkondensators (EC) verbunden sind; und
einen dritten Widerstand (R1), der zu dem Elektretkondensator (EC) parallel geschaltet ist.

7. Mikrofoneinheit, die folgendes aufweist:
ein Halbleitersubstrat (SB), an das ein festgelegtes Potential angelegt wird;
eine Isolierschicht (IF1, IF2), die über dem Halbleitersubstrat (SB) angeordnet ist;
einen Elektretkondensator (EC), der eine erste Elektrode (IL2, IL3) hat, die über der Isolierschicht (IF1, IF2) angeordnet ist, und eine zweite Elektrode (EL), die frei schwingen kann und von der ersten Elektrode beabstandet ist;
einen Verstärker (T1, OP1, OP2), mit dem die zwischen der ersten und der zweiten Elektrode des Elektretkondensators (EC) erzeugte Spannung verstärkt und anschließend ausgegeben wird; und
eine leitfähige Schicht (WL2, IL4), an welche das Ausgangssignal des Verstärkers angelegt wird, welche leitfähige Schicht der ersten Elektrode des Elektretkondensators (EC) gegenüberliegt und unter der Isolierschicht angeordnet ist.

8. Mikrofoneinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Schicht eine Störstellenschicht (WL2) ist, die in der Oberfläche des Halbleitersubstrats unter der Isolierschicht gebildet ist.

9. Mikrofoneinheit nach Anspruch 7 oder 8, insbesondere nach Anspruch 8, die ferner eine Verdrahtungsschicht (IL1) aufweist, die über der Isolierschicht angeordnet ist und durch die Isolierschicht verläuft, um Kontakt mit der leitfähigen Schicht herzustellen.

10. Mikrofoneinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 9, insbesondere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht einen ersten Isolierfilm (IF1) hat, der über dem Halbleitersubstrat (SB) liegt, und einen zweiten Isolierfilm (IF2), der über dem ersten Isolierfilm liegt, und
die leitfähige Schicht eine Verdrahtungsschicht ist, die über dem ersten Isolierfilm und unter dem zweiten Isolierfilm angeordnet ist.

11. Mikrofoneinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 10, insbesondere nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker folgendes aufweist:
einen ersten Transistor (T1), der eine erste Stromelektrode, eine zweite Stromelektrode, die mit der zweiten Elektrode des Elektretkondensators (EC) verbunden ist, und eine Steuerelektrode hat, die mit der ersten Elektrode des Elektretkondensators (EC) verbunden ist;
eine Stromquelle (T2), die mit der ersten Stromelektrode des ersten Transistors (T1) verbunden ist; und
einen invertierenden Verstärker (OP2), der einen Eingangsanschluss hat, der mit der ersten Stromelektrode des ersten Transistors verbunden ist.

12. Mikrofoneinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 11, insbesondere nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der invertierende Verstärker folgendes aufweist:
einen ersten Widerstand (R2), der einen ersten Anschluss hat, der mit der ersten Stromelektrode des ersten Transistors (T1) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss hat;
einen ersten Operationsverstärker (OP2), der einen negativen Eingangsanschluss, der mit dem zweiten Anschluss des ersten Widerstands (R1) verbunden ist, einen positiven Eingangsanschluss, an den ein erstes festgelegtes Potential (Vref2) angelegt wird, sowie einen Ausgangsanschluss hat; und
einen zweiten Widerstand (R3), der einen ersten Anschluss, der mit dem negativen Anschluss des ersten Operationsverstärkers (OP2) verbunden ist, und einen zweiten Anschluss hat, der mit dem Ausgangsanschluss des ersten Operationsverstärkers (OP2) verbunden ist.

13. Mikrofoneinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 12, insbesondere nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle ein zweiter Transistor (T2) ist, der eine erste Stromelektrode hat, an die ein zweites festgelegtes Potential (Vdd) angelegt wird, eine zweite Stromelektrode, die mit der ersten Stromelektrode des ersten Transistors (T1) verbunden ist, und eine Steuerelektrode hat, an die ein drittes festgelegtes Potential (Vref1) angelegt wird.

14. Mikrofoneinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 13, insbesondere nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker ferner eine Spannungsfolgeschaltung (OP1) enthält, die einen Eingangsanschluss, der mit der ersten Stromelektrode des ersten Transistors (T1) verbunden ist, sowie einen Ausgangsanschluss hat, der mit dem Eingangsanschluss des invertierenden Verstärkers verbunden ist.

15. Mikrofoneinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 14, insbesondere nach Anspruch 11 die ferner folgendes aufweist:
eine erste Diode (D2), die eine Kathode und eine Anode hat, die mit der ersten bzw. mit der zweiten Elektrode des Elektretkondensators (EC) verbunden sind;
eine zweite Diode (D1), die eine Anode und eine Kathode hat, die mit der ersten bzw. mit der zweiten Elektrode des Elektretkondensators (EC) verbunden sind; und
einen dritten Widerstand (R1), der zu dem Elektretkondensator (EC) parallel geschaltet ist.