多通道MEMS麦克风灵敏度校准电路的制作方法

本实用新型涉及测试设备领域，特别是涉及一种多通道mems麦克风灵敏度校准电路。

背景技术：

mems麦克风因具有优异性能，适于规模制造等优点，广泛应用于语音降噪、识别、通讯等环境。当前全球每年有超过50亿颗并在稳步增长的市场需求。如此大的用量以及激烈的市场竞争，对mems麦克风生产测试成本提出了严峻要求，如更高的良品率、更少的测试时间。现有mems麦克风灵敏度的测试系统大多数是单通道的，每次只能测试一个mems麦克风，测试时间较长。因此，现有的测试系统已经完全无法满足市场需求。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种多通道mems麦克风灵敏度校准电路，可以一次测试多个mems麦克风，缩短测试时间，并且可以根据测试结果对每个mems麦克风进行校准，提高良品率。

技术方案如下：

一种多通道mems麦克风灵敏度校准电路，在第一种可实现方式中，包括校准装置和多个结构一致的测试装置，所有测试装置分别经信号总线与校准装置连接，所述校准装置用于依次触发测试装置测试mems麦克风，并根据测试结果确定校准参数，反馈给相应的mems麦克风进行校准。

结合第一种可实现方式，在第二种可实现方式中，所述测试装置包括供电单元和测试单元，其中；

所述供电单元，用于提供直流电源给mems麦克风，触发mems麦克风工作；

所述测试单元，用于测试mems麦克风的工作参数，并将测试结果发送给校准装置。

结合第二种可实现方式，在第三种可实现方式中，所述供电单元包括可编程的低压差线性稳压器，该低压差线性稳压器用于根据校准装置的触发指令提供相应的直流电源给mems麦克风。

结合第二或第三种可实现方式，在第四种可实现方式中，所述测试单元包括用于检测mems麦克风工作电流的电流检测放大器，以及用于连接mems麦克风的信号输入输出端口的信号端子，该电流检测放大器的电流信号输出端和信号端子与所述信号总线连接。

结合第四种可实现方式，在第五种可实现方式中，所述电流信号输出端、信号端子与信号总线之间串接有模拟开关，该模拟开关用于根据所述校准装置的开关指令控制开关通断。

结合第一至五种可实现方式中的任意一种可实现方式，在第六种可实现方式中，所述校准装置包括pc终端和控制器，其中；

所述控制器，用于根据pc终端发送的测试指令，触发相应的测试装置进行测试，并采集测试装置的测试结果发送给pc终端；

所述pc终端，用于根据所述测试结果确定相应mems麦克风的校准参数，并通过控制器将校准参数反馈给mems麦克风进行校准。

结合第六种可实现方式，在第七种可实现方式中，所述pc终端还用于根据mems麦克风校准后的二次测试结果判定mems麦克风是否为合格品，并显示判定结果。

有益效果：采用本实用新型的多通道mems麦克风灵敏度校准电路，可以一次自动测试多个mems麦克风的灵敏度，缩短测试时间，提高测试效率，还可以根据每个mems麦克风的测试结果自动进行校准，提高良品率和校准效率，并在校准完毕后再次对mems麦克风进行二次测试，并根据二次测试结果判断产品是否合格，避免输出不合格的产品。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理框图；

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示的多通道mems麦克风灵敏度校准电路的系统原理框图，该校准电路包括校准装置和多个结构一致的测试装置，所有测试装置分别经信号总线与校准装置连接，所述校准装置用于依次触发测试装置测试mems麦克风，并根据测试结果确定校准参数，反馈给相应的mems麦克风进行校准。

具体而言，校准装置可以按照mems麦克风的测试顺序依次触发相应的测试装置对mems麦克风进行测试，并通过信号总线接收相应测试装置发送的测试结果。所述校准装置可以根据测试结果和预存的标准参数确定相应mems麦克风的校准参数，并通过信号总线反馈给相应的mems麦克风。mems麦克风专用集成电路在接收到校准参数后，即可根据校准参数对自身内部寄存器中存储的参数值进行修改，达到校准的目的。

优选的，所述测试装置包括供电单元和测试单元，其中；

所述供电单元，用于提供直流电源给mems麦克风，触发mems麦克风工作；

所述测试单元，用于测试mems麦克风的工作参数，并将测试结果发送给校准装置。

所述供电单元可以给测试装置测试的mems麦克风提供直流电源，触发mems麦克风接收标准声源发出的声音信号，并将声音信号转换成模拟电信号。测试单元可以测试mems麦克风在工作过程中工作参数，如工作电流、灵敏度等。所述测试单元将这些测试结果通过信号总线发送给校准装置，校准装置可以根据工作电流、灵敏度计算校准参数。

优选的，如图2所示，所述供电单元包括可编程的低压差线性稳压器，该低压差线性稳压器用于根据校准装置的触发指令提供相应的直流电源给mems麦克风。

在本实施例中，可以选用型号为tps7a4700的低压差线性稳压器，该低压差线性稳压器的信号控制端与校准装置的电压控制端连接，校准装置可以根据测试顺序，触发相应的测试装置的低压差线性稳压器，按照测试的mems麦克风所需的工作电压稳定输出，以触发mems麦克风工作，达到依次对每个mems麦克风进行测试校准的目的。

优选的，所述测试单元包括用于检测mems麦克风工作电流的电流检测放大器，以及用于连接mems麦克风的信号输入输出端口的信号端子，该电流检测放大器的电流信号输出端和信号端子与所述信号总线连接。

在本实施例中，可以选用型号为ad8417的电流检测放大器。所述低压差线性稳压器的电源输出端经检测电阻r1连接mems麦克风的电源端，所述电流检测放大器的2个检测端并联在检测电阻r1两端，电流信号输出端经电阻r2与信号总线连接，即可以检测mems麦克风的工作电流。信号端子可以接收mems麦克风工作时输出的模拟电信号，并通过信号总线将测试结果发送给校准装置，校准装置计算出校准参数后，可以依次经信号总线、信号端子发送给mems麦克风，mems麦克风即可以根据校准参数进行校准。

为了去除电路的噪声，在低压差线性稳压器与检测电阻之间、检测电阻r1与mems麦克风之间，还并联有去耦电容。

优选的，所述电流信号输出端、信号端子与信号总线之间串接有模拟开关，该模拟开关用于根据所述校准装置的开关指令控制开关通断。

具体而言，信号总线包括3条信号线，3条信号线分别用于传输mems麦克风的工作电流、模拟电信号和校准参数。模拟开关包括3个开关，3条信号线分别经模拟开关的3个开关连接所述电阻r2和信号端子。校准装置可以通过控制模拟开关的3个开关的开关顺序，实现测试和收发校准参数。并且可以按照测试顺序控制各个模拟开关的通断，达到依次对各个mems麦克风进行测试校准的目的。

优选的，所述校准装置包括pc终端和控制器，其中；

所述控制器，用于根据pc终端发送的测试指令，触发相应的测试装置进行测试，并采集测试装置的测试结果发送给pc终端；

所述pc终端，用于根据所述测试结果确定相应mems麦克风的校准参数，并通过控制器将校准参数反馈给mems麦克风进行校准。

pc终端可以将多条与测试装置相对应的测试指令发送给控制器，控制器可以按照接收测试指令的顺序，触发相应测试装置的低压差线性稳压器向mems麦克风提供相应大小的直流电源，触发mems麦克风工作。同时控制测试装置的模拟开关闭合，通过信号总线接收测试结果。信号总线中用于传送工作电流、模拟电信号的2条信号线分别经模数转换连接控制器，模数转换器可以将信号线上传输的模拟信号转换成数字信号发送给控制器。模数转换器可以是型号为ad7940的模数转换器

在本实施例中，控制器可以选用型号为cy68013a的单片机。该型号的单单片机设置有usb接口，控制器可以通过usb接口接收pc终端发送的测试指令，以及将测试结果发送给pc终端，pc终端可以根据测试结果计算出校准参数发送给控制器，控制器通过信号总线中用于传输校准参数的信号线将校准参数反馈给相应的mems麦克风。

而且pc终端还可以利用自身丰富的系统资源，实现简明人机交互界面。测试数据可以直接保存至在pc终端的数据库中，以实现数据追溯、统计分析。

优选的，所述pc终端还用于根据mems麦克风校准后的二次测试结果判定mems麦克风是否为合格品，并显示判定结果。

具体而言，在mems麦克风根据校准参数进行校准后，控制器可以控制测试装置对校准后的mems麦克风再次进行相同的测试，并采集二次测试结果发送给pc终端，pc终端可以判断二次测试结果是否满足预设的校准要求，对于满足校准要求的mems麦克风，pc终端显示为合格产品，反之则显示为不合格产品，如此方便筛出不合格的产品，避免不合格产品流出。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。