麦克风（ECM）电路设计总结

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1. ECM原理

ECM是指驻极体电容式麦克风，与MEMS硅麦不同，其内部结构如图1所示。MIC内部有一个充有一定电荷的膜片电容，电容其中一个极板与FET连接，由于FET的基极输入阻抗很高，可以认为电容的电荷不会消失。膜片随着外部声压振动，使得电容两个极板之间距离发生变化，从而导致电容发生变化，从电容公式可以知道，电荷一定的情况下，当电容值发生改变时，电压也会发生变化，即FET的GS电压改变导致DS电流发生变化，电流的变化导致外部偏置电阻上的电压发生变化，从而使得MIC输出端DS电压发生变化，其电压变化量和偏置电阻的电压变化量相等。

 

2. ECM参数规格

根据上述参考文章的讲解，要想MIC输出电压的动态范围最大，需要合适的偏置电阻将正极+输出电压设置在Vs的一半。根据MIC规格书中的电气参数可知（图2），静态电流为500uA，因此RL=（Vs-V+）/Idss=（2-1）V/500uA=2K，实际选择了2.2K，相差不大。这也是多数MIC推荐的工作条件：2V偏置电压、2.2K偏置电阻。在此条件下，可以计算得出MIC两端的静态电压Vbias=2-2.2K*500uA=0.9V。

 

 

 

 

 电阻R3、R6和电容C3构成RC低通滤波，给电源MICBIAS滤波。

电阻R3、R6和电容C3组成的RC低通滤波截止频率为10Hz，则1/（2πRC）=10，得到C3=C=20uF，取常用值22uF。C3可以等效成2个电容分别与地相连，即2个电容串联，每个电容值为2C=44uF（电容串联，电容值减小一半）。

电阻R1、R2，Codec芯片引脚的输入阻抗Rc，和隔直电容C1、C2组成高通滤波器。一般情况下芯片引脚的输入阻抗都比较大，R1和R2就可以忽略，所以很多设计都可以不用电阻R1和R2。

C6用于滤除差模干扰，一般取值220pF，

C4和C5滤除共模干扰，一般取33pF。

 

话筒有两根引出线，漏极D与电源正极之间接一漏极电阻R，信号由漏极经一隔直电容输出,这种接法有一定的电压增益，话筒的灵敏度比较高，但动态范围比较小。
目前市售的驻极体话筒大多是这种方式连接。

 

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 这个电路也在各种原理图中被看见，这⾥主要说明的是2.2K电阻是什么作⽤呢？这个电阻给mic⾥⾯的FET提供⼀个直流偏置电压，让FET ⼯作在饱和区，完成放⼤的功能。

 

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