專利名稱：一種兩端mems麥克風(fēng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種麥克風(fēng)，具體的說，涉及一種電流、靈敏度可調(diào)的兩端MEMS麥克風(fēng)，屬于麥克風(fēng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
麥克風(fēng)即傳聲器,是將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號的能量轉(zhuǎn)換器件，也稱話筒、麥克風(fēng)或微音器，分類有動圈式、電容式、駐極體和新興的MEMS麥克風(fēng)，此外還有液體傳聲器和激光傳聲器。目前，市面上的MEMS麥克風(fēng)為三端器件，所述三端分別為電源端VDD、接地端GND和信號輸出端V0UT，如圖1和圖2所示，三端MEMS麥克風(fēng)包括電連接的微電容傳感器MEMS、偏置電壓供電電路VBAIS和專用集成電路ASIC，微電容傳感器MEMS用于將外界的聲音信號轉(zhuǎn)換為交流電信號，偏置電壓供電電路VBAIS用于為MEMS提供基準(zhǔn)電壓，專用集成電路ASIC用于將微電容傳感器MEMS輸入的交流電信號進(jìn)行放大,微電容傳感器MEMS的電壓輸入端與偏置電壓供電電路VBAIS的電壓輸出端連接，偏置電壓供電電路VBAIS的電壓輸入端經(jīng)電容Cl接地，偏置電壓供電電路VBAIS的電壓輸入端與專用集成電路ASIC的電壓輸入端連接后經(jīng)電阻Rl接電源端VDD，電源供電電路通過電源端VDD為MEMS麥克風(fēng)供電，偏置電壓供電電路VBAIS的接地端與專用集成電路ASIC的接地端連接后接接地端GND，接地端GND與接地端GND的外圍電路共地，微電容傳感器MEMS的信號輸出端與專用集成電路ASIC的信號輸入端連接，專用集成電路ASIC的信號輸出端接信號輸出端V0UT，信號輸出端VOUT將信號輸出至外圍電路，專用集成電路ASIC的信號輸出端與專用集成電路ASIC的接地端之間連接有電容C2。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下問題，電源端VDD與信號輸出端VOUT分立，使用不方便，并且MEMS麥克風(fēng)的靜態(tài)工作電流及靈敏度的調(diào)節(jié)功能需要在MEMS麥克風(fēng)外部電路中實(shí)現(xiàn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對以上不足，提供一種兩端MEMS麥克風(fēng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)中使用不方便、電流及靈敏度調(diào)節(jié)不便的缺陷，采用本實(shí)用新型的麥克風(fēng)后，具有使用方便、電流及靈敏度調(diào)節(jié)方便的優(yōu)點(diǎn)。為解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種兩端MEMS麥克風(fēng)，包括電連接的微電容傳感器MEMS、偏置電壓供電電路VBAIS和專用集成電路ASIC，偏置電壓供電電路VBAIS的接地端與專用集成電路ASIC的接地端連接后接接地端GND，其特征在于:所述偏置電壓供電電路VBAIS的電壓輸入端電連接有供電與信號輸出端VDD&V0UT，用于供電和信號輸出；所述專用集成電路ASIC的信號輸出端與專用集成電路ASIC接地端之間連接有RC電路，用于提供靜態(tài)工作點(diǎn)。[0008]一種優(yōu)化方案，所述RC電路包括并聯(lián)的可調(diào)電阻RDC和可調(diào)電阻RAC ；所述可調(diào)電阻RAC串聯(lián)有電容CO。另一種優(yōu)化方案，所述電阻RDC和電阻RAC分別為可調(diào)電阻，用于調(diào)節(jié)靜態(tài)工作電流和靈敏度。本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案后，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):將現(xiàn)有技術(shù)中三端MEMS麥克風(fēng)的信號輸出端VOUT與電源端VDD合并構(gòu)成供電與信號輸出端VDD&V0UT，使得原來的三端器件變換為二端器件，增加了 MEMS麥克風(fēng)的集成度，使用方便；所述專用集成電路ASIC的信號輸出端與專用集成電路ASIC接地端之間連接有RC電路，通過合理選定RC電路中Rdc和Rac值即可實(shí)現(xiàn)對MEMS麥克風(fēng)靜態(tài)電流和靈敏度的控制，調(diào)節(jié)方便。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

附圖1是現(xiàn)有技術(shù)中MEMS麥克風(fēng)的工作原理圖；附圖2是現(xiàn)有技術(shù)中MEMS麥克風(fēng)的封裝引腳示意圖；附圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中MEMS麥克風(fēng)的工作原理圖；附圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中MEMS麥克風(fēng)的封裝引腳示意圖；附圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例中MEMS麥克風(fēng)供電與信號輸出端的外圍電路；附圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例中RC電路的工作原理圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例，如圖3所示，一種兩端MEMS麥克風(fēng)，包括電連接的微電容傳感器MEMS、偏置電壓供電電路VBAIS和專用集成電路ASIC，微電容傳感器MEMS用于將外界的聲音信號轉(zhuǎn)換為交流電信號，偏置電壓供電電路VBAIS用于為MEMS提供基準(zhǔn)電壓，專用集成電路ASIC用于將微電容傳感器MEMS輸入的交流電信號進(jìn)行放大；微電容傳感器MEMS的電壓輸入端與偏置電壓供電電路VBAIS的電壓輸出端連接，偏置電壓供電電路VBAIS的電壓輸入端經(jīng)電容Cl接地，偏置電壓供電電路VBAIS的電壓輸入端與專用集成電路ASIC的電壓輸入端連接后經(jīng)電阻Rl接供電與信號輸出端VDD&V0UT，供電與信號輸出端VDD&V0UT接外圍電路，用于為兩端MEMS麥克風(fēng)供電及輸出信號；偏置電壓供電電路VBAIS的接地端與專用集成電路ASIC的接地端連接；微電容傳感器MEMS的信號輸出端與專用集成電路ASIC的信號輸入端連接后接接地端GND，接地端GND與接地端GND的外圍電路共地，所述接地端GND的外圍電路為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)，本實(shí)施例中不再詳細(xì)闡述；專用集成電路ASIC的信號輸出端與專用集成電路ASIC的接地端之間連接有電容C2 ；電容C2的兩端并聯(lián)有RC電路，用于為兩端MEMS麥克風(fēng)提供靜態(tài)工作點(diǎn)；所述RC電路包括并聯(lián)的電阻RDC和電阻RAC，電阻RAC串聯(lián)有電容CO ；為了便于調(diào)節(jié)靜態(tài)工作電流和靈敏度，電阻RDC和電阻RAC分別為可調(diào)電阻。所述兩端MEMS麥克風(fēng)的內(nèi)部集成了 RC電路，使得原來的三端器件變換為二端器件，增加了 MEMS麥克風(fēng)的集成度，使用更加方便。[0028]所述兩端MEMS麥克風(fēng)的封裝引腳如圖4所示，包括兩個(gè)引腳，一個(gè)為供電與信號輸出端VDD&V0UT，一個(gè)為接地端GND。為了便于理解，本實(shí)施例中給出供電與信號輸出端VDD&V0UT的外圍電路，如圖5所示，所述供電與信號輸出端VDD&V0UT的外圍電路為信號輸出、供電電路，所述兩端MEMS麥克風(fēng)的供電與信號輸出端VDD&V0UT經(jīng)電阻RL接電源端VDD，所述電阻RL起到限流作用，同時(shí)作為信號輸出的負(fù)載電阻；所述兩端MEMS麥克風(fēng)的供電與信號輸出端VDD&V0UT經(jīng)電容C3接信號輸出端V0UT，所述電容C3為耦合電容，負(fù)責(zé)將所述兩端MEMS麥克風(fēng)的交流輸出信號耦合輸出。假設(shè)電阻RDC的阻值為Rdc,電阻RAC的阻值為Rac,電阻RL的阻值為Rl，根據(jù)MEMS麥克風(fēng)的指標(biāo)要求，通過合理選定/^和/^值即可實(shí)現(xiàn)對MEMS麥克風(fēng)靜態(tài)電流和靈敏度的控制，如圖6所示，為了進(jìn)一步了解RC電路控制MEMS麥克風(fēng)調(diào)整靜態(tài)工作電流和靈敏度的工作原理，對其工作原理進(jìn)行分析，下文中所述二端網(wǎng)絡(luò)為兩端MEMS麥克風(fēng)的內(nèi)部電路網(wǎng)絡(luò)，所述三端網(wǎng)絡(luò)為三端MEMS麥克風(fēng)的內(nèi)部電路網(wǎng)絡(luò)。(1)靜態(tài)電流調(diào)節(jié):根據(jù)圖6中的電流流向，二端網(wǎng)絡(luò)滿足電流關(guān)系:I1 = I2 + f B-.Be( I)二端網(wǎng)絡(luò)不包含RC電路，存在電流關(guān)系:I1 = I2(2)根據(jù)(I)式二端網(wǎng)絡(luò)的電流關(guān)系式可知，MEMS麥克風(fēng)的靜態(tài)工作電流與電阻RDC的阻值有關(guān)，通過調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)對MEMS麥克風(fēng)靜態(tài)工作電流的控制。(2)靈敏度調(diào)節(jié):二端網(wǎng)絡(luò)MEMS麥克風(fēng)輸出信號為交流信號，依據(jù)圖6所示，流經(jīng)電容CO的動態(tài)電流為: ρ = vO ^-AC(3)輸出信號電壓為: vOOF = jO *^￡ = V0 / Rjic(4)當(dāng)RAfj =及！時(shí)，^out — vO和二端兀件相同；當(dāng)Rjiq < 馬:時(shí)，vOCJT > vO。以上所述為本實(shí)用新型最佳實(shí)施方式的舉例，其中未詳細(xì)述及的部分均為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的公知常識。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，任何基于本實(shí)用新型的技術(shù)啟示而進(jìn)行的等效變換，也在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種兩端MEMS麥克風(fēng)，包括電連接的微電容傳感器MEMS、偏置電壓供電電路VBAIS和專用集成電路ASIC，偏置電壓供電電路VBAIS的接地端與專用集成電路ASIC的接地端連接后接接地端GND，其特征在于:所述偏置電壓供電電路VBAIS的電壓輸入端電連接有供電與信號輸出端VDD&VOUT，用于供電和信號輸出； 所述專用集成電路ASIC的信號輸出端與專用集成電路ASIC接地端之間連接有RC電路，用于提供靜態(tài)工作點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種兩端MEMS麥克風(fēng)，其特征在于:所述RC電路包括并聯(lián)的電阻RDC和電阻RAC ； 所述電阻RAC串聯(lián)有電容CO。
3.如權(quán)利要求2所述的一種兩端MEMS麥克風(fēng)，其特征在于:所述電阻RDC和電阻RAC分別為可調(diào)電阻，用于調(diào)節(jié)靜態(tài)工作電流和靈敏度。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種兩端MEMS麥克風(fēng)，包括電連接的微電容傳感器MEMS、偏置電壓供電電路VBAIS和專用集成電路ASIC，偏置電壓供電電路VBAIS的電壓輸入端電連接有供電與信號輸出端VDD&VOUT，將現(xiàn)有技術(shù)中三端MEMS麥克風(fēng)的信號輸出端VOUT與電源端VDD合并為一個(gè)端口，使得原來的三端器件變換為二端器件，增加了MEMS麥克風(fēng)的集成度，使用方便；所述專用集成電路ASIC的信號輸出端與專用集成電路ASIC接地端之間連接有RC電路，可用于調(diào)節(jié)靜態(tài)工作電流和靈敏度，通過合理選定RC電路中RDC和RAC值即可實(shí)現(xiàn)對MEMS麥克風(fēng)靜態(tài)電流和靈敏度的控制，調(diào)節(jié)方便。
文檔編號H04R19/04GK202940962SQ20122059603
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者田達(dá)亨 申請人:山東共達(dá)電聲股份有限公司