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在双线式麦克风电路中使用MEMS麦克风

作者:时间:2013-12-04来源:网络收藏

  图3显示了该分压器的两种不同模型。左侧,ADMP504麦克风建模为180 A电流源;右侧,麦克风则建模为具有1.8 V VDD的10 k 电阻。

  图3. 分压器模型

  电容C2和电阻R1形成低通,用于对电压供电信号中输出的麦克风音频进行滤波。这种转折频率应该远低于麦克风本身的较低转折频率。将低通滤波器设计为至少低于麦克风较低转折频率的两个倍频程,这会是一个好的开端。对于ADMP504,此转折频率为100 Hz。10 F的电容和499 的R1电阻可实现转折频率为31 Hz的滤波器。较大的电容或电阻会进一步降低此转折频率,但是该滤波器的电阻大小必须与它对分压器的贡献保持平衡,其中,分压器会向麦克风提供VDD。低通滤波器的−3 dB点的计算公式如下:

  f−3 dB = 1/(2π × R1 × C2)

  其中:

  R1为分压器中的电阻。

  C2为低通滤波器电容。

  电容C1对麦克风输出进行交流耦合,这样它的偏置输出就会与通过手机提供的麦克风偏置电压隔离。在给定的VDD条件下,凭借R偏置、R1和麦克风的等效电阻,该电容还会形成高通滤波器。计算高通滤波器转折频率时要考虑的总电阻为与R偏置并联的RMIC和R1的串联电阻。此电阻的计算公式为

  R总 =((RMIC + R1) × R偏置)/(RMIC + R1 + R偏置)

  对于此处的示例,R总 = 1810 。高通滤波器转折频率为:

  f−3 dB = 1/(2π(R总 × C1)

  要让滤波器转折频率至少低于ADMP504低频滚降频率100 Hz一个倍频程的滤波器转折频率为100 Hz,C1至少应该为1.8 F。

  图4显示了一套完整的耳机电路,其中采用了ADMP504MEMS麦克风以及合适的电阻和电容值,并以我们处理的V偏置和R偏置值为依据。

  图4. 采用ADMP504 MEMS麦克风的电路

  结论

  通过本文介绍的电路,可以实现在没有单独的电源和麦克风输出信号的设计中使用MEMS麦克风。该电路只使用两个电容和一个电阻,即可让MEMS麦克风用于双线式麦克风电路中。

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关键词: 滤波器 ECM 应用笔记

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