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驻极体电容式麦克风(传声器咪头)工作原理

澳士堡 2022-07-07 16:20 阅读:-

1、传声器咪头的工作原理图如下:

驻极体电容式麦克风咪头工作原理图

FET(场效应管)MIC的主要器件,起到阻抗变换的作用;

C是一个可以通过膜片震动而改变电容量的电容,声电转换的主要部件;

C1,C2是为了防止射频干扰而设置的,可以分别对两个射频频段的干扰起到抑制作用;

RL:负载电阻,它的大小决定灵敏度的高低;

VS:工作电压,MIC提供工作电压;

C0:隔直电容,信号输出端。


2、驻极体电容传声器咪头的工作原理:麦克风咪头振膜一面电镀有一层薄金属,

与驻极板金属隔一层绝缘片平行相对放置,两个相对平行放置并隔有绝缘介质的金属板构成电容器。


由静电学可知,对于平行板电容器,有如下的关系式:C=ε?S/L ……①


ε为介质介电常数,S为膜与驻极板面积,L为膜与驻极板距离。即电容的容量与介质的介电常数ε成正比,

与膜、驻极板的面积S成正比,与膜、驻极板之间的距离L成反比。


另外,电容器的电容与电容器的电荷量Q,两个极板间的电压V,有如下关系式;C=Q/V ……②


从上面两个公式①②可以得到:C=ε?S/L= Q/V……③


对于一个特定的驻极体传声器,其面积,电荷量(取决于充电过程),介电常数都是不变的。

当声压作用在2um厚的振膜上时引起膜片振动,改变了膜片与驻极板之间的距离L,产生了一个Δd的变化,

因此由公式③可知,必然要产生一个ΔV的变化。这样就完成了一个由声信号到电信号的转换。


由于这个信号非常微弱,内阻非常高,不能直接使用,因此还要进行阻抗变换;

FET场效应管是一个电压控制元件,漏极的输出电流受源极与栅极电压的控制。


由于电容器的两个极是接到FET的源极S和栅极G的,因此相当于FET的S极与G极之间加了一个Δv的变化量,

FET的漏极电流I就产生一个ΔID的变化量,因此这个电流的变化量就在电阻RL上产生一个ΔVD的变化量,

这个电压的变化量就可以通过电容C0输出,这个电压的变化量是由声压引起的,因此整个传声器就完成了一个声电的转换过程。


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