专利名称：具有噪音屏蔽及静电防护功能的驻极体电容器话筒的制作方法
技术领域：
本发明有关一种用于移动通讯终端的电容器话筒，尤其是有关一种通过设置一系列元件以加强噪音屏蔽及静电防护功能的驻极体电容器话筒。
背景技术：
一般地，在用于例如智能手机、PDA、CDMA终端或GSM终端等移动通讯终端的电容器话筒中，声音的接收依赖于对应声压的变化的电荷的数量而变化，并通过差分型(即具有主动终端及被动终端)的场效应管传向基带多媒体数字信号编解码器(CODEC)。
然而，在前述的电容器话筒中，一个外壳体是作为差分器的一个终端，而非接地端。对应地，当连接向通讯终端的器件时，由于电源和接地端相接触，噪音也会进入话筒中。
另外，如图1所示，其对应于现有技术中的电容器话筒，因为PCB基板上只设置有一个多层陶瓷电容11及一个场效应管12，因此静电防护的效果较差，上述多层陶瓷电容11为芯片电容。
实用新型内容本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种驻极体电容器话筒，其通过提供电阻电容(RC)电路来阻止TDMA(时分多址)的噪音，该电阻电容电路使用若干个电阻器及一个具有电容元件的变阻器组成，并通过设置两个瞬变电压消除器(TVS)二极管以在进行测试或接触静电时提供静电防护。
本发明的另一目的是通过向移动通讯终端提供静电防护及噪音屏蔽阻止GSM、DCS及PCS频率带中的射频噪音，并减小其在最大功率进行通话时的TDMA噪音的水平。
为了实现上述目的，本发明的采用以下技术方案，一种设置于移动通讯终端上的驻极体电容器话筒包括一个放大单元，其在与外部电路相连时作为阻抗；一个芯片电容，其与上述放大单元平行设置，且芯片电容的每一端与上述放大单元电连接；一个噪音消除单元，包括具有一个电容器元件的变阻器及多个与上述芯片电容相连接的电阻，每一个上述电阻各自与芯片电容的一端相连，以产生噪音屏蔽作用；及一个静电防护单元，其与驻极体电容器话筒的输出端相连，提供静电防护功能。
另外，为完成本发明的目的，本发明还可以采用以下技术方案，一种具有噪音屏蔽及静电防护功能的驻极体电容器话筒，包括一个场效应管，设置于PCB基板上，在与外部电路相连时作为阻抗；一个与上述场效应管相连的芯片电容，该芯片电容的端脚分别与场效应管的漏极与源极相连；一个电阻电容电路，包括具有一个电容器的变阻器及若干一上述芯片电容相连的电阻，以提供TDMA的噪音屏蔽功能；及两个与驻极体电容器话筒的输出端相连接的TVS二极管。
本发明还具有以下特征所述RC电路中若干个电阻分别与芯片电容的端脚相连，且若干个电阻分别与变阻器的端脚相连。
本发明还具有以下特征所述两个TVS二极管对称设置且相互连接，且两个TVS二极管的阴极接地，上述两个TVS二极管与上述变阻器平行设置。
本发明还具有以下特征在驻极体电容器话筒中，将两TVS二极管及驻极体电容器话筒的外壳体中一点相连接，设置模拟接地源。
本发明还具有以下特征驻极体电容器话筒的外壳体外层涂有金以增强接地效果。
由于采用上述设置，在驻极体电容器话筒中增中了一个由多个电阻器及一个具有电容元件的变阻器组成的电阻电容(RC)电路，因此屏蔽TDMA噪音是可以实现的。另外，驻极体电容器话筒还具有两个TVS二极管，所以可以实现在进行测试或接触静电时的静电防护。另外，当本发明具有静电防护及噪音屏蔽功能的驻极体电容器话筒使用于移动通讯终端时，阻止在GSM或DCS或PCS频段中的RF(射频)噪音或减少在上述频段中以最大功率进行通话时的TDMA噪音水平是可以实现的。另外，本发明的驻极体电容器话筒具有内部模拟接地源，PCB基板的底片(ARTWORK)或自其它部分屏蔽是可以实现的。
有关本发明的所有以上及其它目的、特征及优点在参阅以下附图及对应的详细说明后将更加清楚。
图1A及图1B是现有技术中电容器话筒的结构示意框图；图2A及图2B是本发明用于移动通讯终端的驻极体电容器话筒的一个实施例的示意图；图3是本发明驻极体电容器话筒的一个实施例的内部电路布局图；图4A、图4B及图4C是本发明驻极体电容器话筒的一个实施例的示意图，用以描述反驻极体(back-electret)与振动膜之间的静电容量及电荷量；图5是图2所示的振动膜的详细视图；图6是图2所示的反驻极体的详细视图；图7是图2所示的场效应管在连接状态的详细视图；图8是对应本发明驻极体电容器话筒的一个实施例的频率响应特性的曲线图；图9是对应本发明驻极体电容器话筒的一个实施例的指向性的曲线图；图10是本发明驻极体电容器话筒的一个实施例的场效应管对应于偏压及电消耗的增益特性曲线图；图11是本发明驻极体电容器话筒的一个实施例的场效应管对应于负载电阻及电消耗的增益特性曲线图；图12A、图12B及图12C是现有技术中的驻极体电容器话筒使用最大传输功率工作时的增益特性曲线图；图12D、图12E及图12F是本发明驻极体电容器话筒的一个实施例使用最大传输功率工作时的增益特性曲线图。
具体实施例方式
下面，参阅以上附图对本发明的较佳实施例进行描述。在本发明的后续描述中，任何对有关效果或结构及其结合的描述如果会使本发明的目的不明确，其都应该被忽略。
参阅图2A所示，本发明的一种用于移动通讯终端的驻极体电容器话筒的一个实施例包括一个由对应于声压振动的振动片形成的振动膜30、一个通过形成一个电极来产生静电场的反驻极体40、一个逆电流器(SPACER)50、一个聚脂纤维膜，其形成一个空间从而在上述振动膜30与反驻极体40之间形成静电场，及一个当有信息产生时进行信号传输的场效应管22(其具有100M欧姆的内阻)。
请参阅图2B及图3所示，驻极体电容器话筒的PCB基板20上还具有一个MLCC(多层陶瓷电容)21、一个场效应管22、一个由多个电阻器23及包括一个电容元件的变阻器24。为了增加静电防护的效果，两个TVS二极管25与驻极体电容器话筒的输出端相连。
另外，请参阅图4A所示，在驻极体电容器话筒中，通过在反驻极体40与振动膜30之间的静电容量的变化，声音信号转换为电信号，而反驻极体40与振动膜30之间静电容量是一个常量，对应于Q变化，其中Q＝CV(Q为电荷数，C为静电容量，V为电压)。
请参阅图4B及图4C所示，当振动膜30产生振动，静电容量也发生变化。然而，既然形成于振动膜30与反驻极体40之间的静电场的密度与静电荷为常量，则电压的值即对应于静电容量的变化而变化。
也就是说，当振动膜30靠近于反驻极体40时，静电容量增加(常量Q＝CV，其中C上升而V下降)，而振动膜30远离于反驻极体40时，静电容量减少(常量Q＝CV，其中C下降而V上升)。
当振动片对应于声压而变化时，振动膜30在产生一个对应于振动膜30与反驻极体40之间的静电容量而变化的电压信号。同时，振动膜30与反驻极体40共同作用形成一个电极，从而其作为一个形成静电场的电极存在。参阅图5所示，通过溅射工艺在上述场效应管膜的表面涂一层金粒子。
反驻极体40通过层压一个聚合体场效应管膜(氧化的乙烯丙烯共聚膜)于在金属体表面形成，以承载电荷，从而其与振动膜30一起形成等同于由电极形成的半永久静电场，上述金属体的两侧均具有空气孔，从而振动膜30可以振动。反驻极体40是影响本发明的驻极体电容器话筒的灵敏度及可靠性的主要因素。
逆电流管50的存在可以在振动膜30与反驻极体40之间形成一个空间以形成静电场。聚合体场效应管膜用作逆电流管。第一基部60由聚合体材料制成，保持驻极体电容器话筒的结构形状，其上安装于反驻极体40，并阻止信号电压自外壳体80与缩短的第二基部70之间流通。
第二基部70可以作为一个传输线，将由振动膜30与反驻极体40之间形成的电信号传递至PCB基板20，通过在黄铜表面涂金来降低电阻，连接第一其部60内的PCB基板20与反驻极体40。
PCB基板20具有大量电路，其可将第二基部70上传递来的电信号传输到场效应管22的栅极。另外，PCB基板20上形成正负极从而与外部向外部电极传输信号。
场效应管22在与外部电路连接时作为电阻，从而将驻极体电容器话筒产生的信号向下一个终端传递。因为驻极体电容器话筒在产生信号时有一个100M欧姆的内阻，场效应管的电阻也发生变化，从而保证输入电阻高而输出电阻低。请参阅图7所示，漏极D与驻极体电容器话筒的正极(MIC_P)相连，而源极S与驻极体电容器话筒负极(MIC_N)相连。
外壳体80形成驻极体电容器话筒的外形，其与上述负极相连，从而形成一个模拟接地源(AGND，analog ground)。另外，也可以形成一个通话程序的最后一个程序，即curling程序，所以其能够阻止外部形成的声音渗透进来(当外部的声音渗透进来时，频率会较差)。
MLCC21是一个芯片电容，设置于PCB基板20上，从而阻止射频噪音并连接于FET(场效应管)22的源极及漏极。芯片电容的容量及共振滤波器决定于移动通讯终端的频带宽度。例如，一个具有33pF容量的芯片电容用于频带为900MHz的移动通讯终端，而一个具有10pF容量的芯片电容用于频带为1.8GHz的移动通讯终端。
如图8所示，具有静电防护及TDMA噪音屏蔽功能的驻极体电容器话筒的频率响应特性具有-42dB至3kHz的频率，其指向性特性如图9所示，所有展示的特性均为全向话筒的特性。
图10是本发明驻极体电容器话筒的一个实施例的场效应管对应于偏压及电消耗的增益特性曲线图；而图11是本发明驻极体电容器话筒的一个实施例的场效应管对应于负载电阻及电消耗的增益特性曲线图。
具有静电屏蔽及TDMA噪音屏蔽功能的驻极体电容器话筒具有如图3所示的电路，在驻极体电容器话筒的外壳体80中，多个具有10pF及33pF的MLCC21与场效应管22的源极及漏极相连，从而阻止频宽为800MHz或900MHz的GSM或DCS或PCS频宽的射频噪音。为了阻止TDMA噪音，在频宽为GSM、DCS或PCS时进行最大传输功率工作时，电阻23与具有一个分流电容元件的变阻器24(10pF)相连接。两个TVS二极管25与输出端相连从而在测试时或接触静电时提供静电防护功能。
现有技术中的电容器话筒采用差分型，因为部分内部设置有内接地源且正负两极的针脚均插入基带多媒体数字信号编解码器(CODEC)，所以静电防护的设备应该设置于驻极体电容器话筒内外部。另外，即使在PCB基板的底片上设计有电路或线性结构也不一定会有静电防护。然而，在本发明的驻极体电容器话筒中，因为设置有内部接地信号作为模拟接地源，则自驻极体电容器话筒至多媒体数字信号编解码器(CODEC)的线性连接被屏蔽掉了，所以会有较稳定的静电防护效果。
另外，在附图12A至12F中，展示了驻极体电容器话筒使用最大功率进行工作在DCS或GSM频带时增益特性曲线。而在附图12A至12C中显示在现有技术中的驻极体电容器话筒的增益特性曲线，附图12D至附图12F显示驻极体电容器话筒使用静电防护及TDMA噪音屏蔽时的增益特性曲线。附图12A及附图12D显示在DCS频段内的增益特性曲线，图12C及图12F显示了在DCS频段及GSM频段的比较结构曲线。
如上所述，对于本发明来讲，在驻极体电容器话筒中增中了一个由多个电阻器及一个具有电容元件的变阻器组成的电阻电容(RC)电路，因此屏蔽TDMA噪音是可以实现的。另外，驻极体电容器话筒还具有两个TVS二极管，所以在进行测试或接触静电时进行静电防护是可以实现的。
另外，当本发明具有静电防护及噪音屏蔽功能的驻极体电容器话筒使用于移动通讯终端时，阻止在GSM或DCS或PCS频段中的RF(射频)噪音或减少在上述频段中以最大功率进行通话时的TDMA噪音水平是可以实现的。
另外，本发明的驻极体电容器话筒具有内部模拟接地源，PCB基板的工作底片(ARTWORK)或自其它部分屏蔽是可以实现的。
权利要求
1.一种具有噪音屏蔽及静电防护功能的驻极体电容器话筒，其特征在于包括一个放大单元，以在与外部电路进行接触时作为电阻；一个芯片电容，其与上述放大单元平行设置且每一端均与上述放大单元电连接；一个产生噪音屏蔽作用的噪音消除单元，包括具有一个电容器的变阻器及多个与上述芯片电容器相连接的电阻，每一个上述电阻各自与上述芯片电容的一端相连；一个提供静电防护功能的静电防护单元，其与上述驻极体电容器话筒的输出端相连。
2.一种具有噪音屏蔽及静电防护功能的驻极体电容器话筒，其特征在于包括一个场效应管，设置于PCB基板上，在与外部电路相连时作为阻抗；一个与上述场效应管相连的芯片电容，该芯片电容的端脚分别与场效应管的漏极及源极相连；一个提供TDMA的噪音屏蔽功能的RC电路，包括具有一个电容器的变阻器及若干与上述芯片电容相连的电阻；及两个与上述驻极体电容器话筒的输出端相连接的瞬间电压消除器二极管。
3.如权利要求2所述的驻极体电容器话筒，其特征在于所述RC电路中每一个电阻与芯片电容的各个端脚相连，且每一个电阻与所述电阻器的各个端脚相连。
4.如权利要求3所述的驻极体电容器话筒，其特征在于所述两个瞬间电压消除器二极管对称设置且相互连接，且两个瞬间电压消除器二极管的阴极接地，上述两个瞬间电压消除器二极管与上述变阻器平行设置。
5.如权利要求4所述的驻极体电容器话筒，其特征在于所述驻极体电容器话筒中，两瞬间电压消除器二极管及驻极体电容器话筒的外壳体中一点相连接，设置模拟接地源。
6.如权利要求5所述的驻极体电容器话筒，其特征在于所述驻极体电容器话筒的外壳体外层涂有金以增强接地效果。
全文摘要
本发明有关一种具有噪音屏蔽及静电防护功能的驻极体电容器话筒，其包括一个放大单元，以在与外部电路进行接触时作为电阻；一个芯片电容，其与上述放大单元平行设置且每一端均与上述放大单元电连接；一个产生噪音屏蔽作用噪音消除单元，包括具有一个电容器元件的变阻器及多个与上述芯片电容相连接的电阻，每一个上述电阻各自与芯片电容的一端相连；一个提供静电防护功能静电防护单元，其与驻极体电容器话筒的输出端相连。本发明的驻极体电容话筒能够有效进行噪音屏蔽及静电防护。
文档编号H04R3/00GK1665348SQ20051005122
公开日2005年9月7日 申请日期2005年3月3日 优先权日2004年3月4日
发明者朴北圣, 张镇晚, 朴光泳, 白承勋 申请人:居里泰尔株式会社