MEMS麦克风电路介绍_压电麦克风原理 - CSDN文库

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MEMS麦克风电路介绍麦克风电路介绍

如今MEMS麦克风正逐渐取代音频电路中的驻极体电容麦克风（ECM）。ECM和MEMS这两种麦克风的功能相

同，但各自和系统其余部分之间的连接却不一样。本应用笔记将会介绍这些区别，并根据一个简单的基于

MEMS麦克风的替换电路提供设计详情。音频电路的ECM连接 ECM有两根信号引线：输出和接地。麦克风通

过输出引脚上的直流偏置实现偏置。这种偏置通常通过偏置电阻提供，而且麦克风输出和前置放大器输入之间

的信号会经过交流耦合。 ECM的常见用例是在手机上连接的耳机中用作内联式语音麦克风。这种情况下，耳机

和手机之间的连接器有四个引脚：左侧音频输出、右侧音

如今MEMS麦克风正逐渐取代音频电路中的驻极体电容麦克风（ECM）。ECM和MEMS这两种麦克风的功能相同，但各

自和系统其余部分之间的连接却不一样。本应用笔记将会介绍这些区别，并根据一个简单的基于MEMS麦克风的替换电路提供

设计详情。

音频电路的音频电路的ECM连接连接

ECM有两根信号引线：输出和接地。麦克风通过输出引脚上的直流偏置实现偏置。这种偏置通常通过偏置电阻提供，而

且麦克风输出和前置放大器输入之间的信号会经过交流耦合。

ECM的常见用例是在手机上连接的耳机中用作内联式语音麦克风。这种情况下，耳机和手机之间的连接器有四个引脚：

左侧音频输出、右侧音频输出、麦克风信号以及接地。在这种设计中，ECM的输出信号和直流偏置电压在同一信号线路中传

输。偏置电压源通常约为2.2 V。

MEMS麦克风区别麦克风区别

模拟MEMS麦克风的信号引脚上不使用输入偏置电压。但是，它是一种三端器件，有不同的引脚分别用于电源、接地和输

出。VDD引脚的供电电压一般为 1.8至3.3 V。MEMS麦克风的信号输出通过直流电压实现偏置，一般等于或接近0.8 V。在设

计中，该输出信号通常会经过交流耦合。

图1. ECM电路连接

相对于ECM，使用MEMS麦克风的关键优势在于它的电源抑制（PSR）性能更强。MEMS麦克风的PSR通常至少为70

dBV，ECM却根本没有电源抑制能力，因为偏置电压直接通过电阻连接至麦克风。

用MEMS麦克风取代ECM时需要进行的电路更改

对于原本围绕ECM设计的系统，改用MEMS麦克风时面临的基本难题是，电源和麦克风输出没有单独的信号，例如使用

耳机式麦克风时。如果对电路进行一些小的更改，就可以在此类设计中使用MEMS麦克风。首先，必须将信号链中直流偏置提

供的下游信号与麦克风的输出信号隔离。其次，必须将此直流偏置用于为 MEMS麦克风供电，而且不能让麦克风的输出信号

干扰电源。直流偏置的隔离可通过交流耦合电容实现，MEMS麦克风的电源可通过仔细设计的电路提供，该电路充当分压器和

低通滤波器。以下设计中使用了ADMP504 MEMS麦克风作为示例。其中用到了一个2.2 k 偏置电阻。

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