专利名称：一种两端mems麦克风的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种麦克风，具体的说，涉及一种电流、灵敏度可调的两端MEMS麦克风，属于麦克风技术领域。
背景技术：
麦克风即传声器，是将声音信号转换为电信号的能量转换器件，也称话筒、麦克风或微音器，分类有动圈式、电容式、驻极体和新兴的MEMS麦克风，此外还有液体传声器和激 光传声器。目前，市面上的MEMS麦克风为三端器件，所述三端分别为电源端VDD、接地端GND和信号输出端V0UT，如图I和图2所示，三端MEMS麦克风包括电连接的微电容传感器MEMS、偏置电压供电电路VBAIS和专用集成电路ASIC，微电容传感器MEMS用于将外界的声音信号转换为交流电信号，偏置电压供电电路VBAIS用于为MEMS提供基准电压，专用集成电路ASIC用于将微电容传感器MEMS输入的交流电信号进行放大,微电容传感器MEMS的电压输入端与偏置电压供电电路VBAIS的电压输出端连接，偏置电压供电电路VBAIS的电压输入端经电容Cl接地，偏置电压供电电路VBAIS的电压输入端与专用集成电路ASIC的电压输入端连接后经电阻Rl接电源端VDD，电源供电电路通过电源端VDD为MEMS麦克风供电，偏置电压供电电路VBAIS的接地端与专用集成电路ASIC的接地端连接后接接地端GND，接地端GND与接地端GND的外围电路共地，微电容传感器MEMS的信号输出端与专用集成电路ASIC的信号输入端连接，专用集成电路ASIC的信号输出端接信号输出端V0UT，信号输出端VOUT将信号输出至外围电路，专用集成电路ASIC的信号输出端与专用集成电路ASIC的接地端之间连接有电容C2。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题，电源端VDD与信号输出端VOUT分立，使用不方便，并且MEMS麦克风的静态工作电流及灵敏度的调节功能需要在MEMS麦克风外部电路中实现。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种两端MEMS麦克风，克服了现有技术中使用不方便、电流及灵敏度调节不便的缺陷，采用本发明的麦克风后，具有使用方便、电流及灵敏度调节方便的优点。为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案一种两端MEMS麦克风，包括电连接的微电容传感器MEMS、偏置电压供电电路VBAIS和专用集成电路ASIC，偏置电压供电电路VBAIS的接地端与专用集成电路ASIC的接地端连接后接接地端GND，其特征在于所述偏置电压供电电路VBAIS的电压输入端电连接有供电与信号输出端VDD&V0UT，用于供电和信号输出；
所述专用集成电路ASIC的信号输出端与专用集成电路ASIC接地端之间连接有RC电路，用于提供静态工作点。
一种优化方案，所述RC电路包括并联的可调电阻RDC和可调电阻RAC;
所述可调电阻RAC串联有电容CO。另一种优化方案，所述电阻RDC和电阻RAC分别为可调电阻，用于调节静态工作电流和灵敏度。本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点将现有技术中三端MEMS麦克风的信号输出端VOUT与电源端VDD合并构成供电与信号输出端VDD&V0UT，使得原来的三端器件变换为二端器件，增加了 MEMS麦克风的集成度，使用方便；所述专用集成电路ASIC的信号输出端与专用集成电路ASIC接地端之间连接有RC电路，通过合理选定RC电路中Rdc和Rac值即可实现对MEMS麦克风静态电流和灵敏度的控制，调节方便。下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
附图I是现有技术中MEMS麦克风的工作原理 附图2是现有技术中MEMS麦克风的封装引脚示意 附图3是本发明实施例中MEMS麦克风的工作原理 附图4是本发明实施例中MEMS麦克风的封装引脚示意 附图5是本发明实施例中MEMS麦克风供电与信号输出端的外围电路；
附图6是本发明实施例中RC电路的工作原理图。
具体实施例方式实施例，如图3所示，一种两端MEMS麦克风，包括电连接的微电容传感器MEMS、偏置电压供电电路VBAIS和专用集成电路ASIC，微电容传感器MEMS用于将外界的声音信号转换为交流电信号，偏置电压供电电路VBAIS用于为MEMS提供基准电压，专用集成电路ASIC用于将微电容传感器MEMS输入的交流电信号进行放大；
微电容传感器MEMS的电压输入端与偏置电压供电电路VBAIS的电压输出端连接,偏置电压供电电路VBAIS的电压输入端经电容Cl接地，偏置电压供电电路VBAIS的电压输入端与专用集成电路ASIC的电压输入端连接后经电阻Rl接供电与信号输出端VDD&V0UT，供电与信号输出端VDD&V0UT接外围电路，用于为两端MEMS麦克风供电及输出信号；
偏置电压供电电路VBAIS的接地端与专用集成电路ASIC的接地端连接；
微电容传感器MEMS的信号输出端与专用集成电路ASIC的信号输入端连接后接接地端GND,接地端GND与接地端GND的外围电路共地，所述接地端GND的外围电路为本领域技术人员的公知技术，本实施例中不再详细阐述；
专用集成电路ASIC的信号输出端与专用集成电路ASIC的接地端之间连接有电容C2 ； 电容C2的两端并联有RC电路，用于为两端MEMS麦克风提供静态工作点；
所述RC电路包括并联的电阻RDC和电阻RAC，电阻RAC串联有电容CO ；
为了便于调节静态工作电流和灵敏度，电阻RDC和电阻RAC分别为可调电阻。所述两端MEMS麦克风的内部集成了 RC电路，使得原来的三端器件变换为二端器件，增加了 MEMS麦克风的集成度，使用更加方便。所述两端MEMS麦克风的封装引脚如图4所示，包括两个引脚，一个为供电与信号输出端VDD&VOUT，一个为接地端GND。为了便于理解，本实施例中给出供电与信号输出端VDD&V0UT的外围电路，如图5所示，所述供电与信号输出端VDD&V0UT的外围电路为信号输出、供电电路，所述两端MEMS麦克风的供电与信号输出端VDD&V0UT经电阻RL接电源端VDD，所述电阻RL起到限流作用，同时作为信号输出的负载电阻；所述两端MEMS麦克风的供电与信号输出端VDD&V0UT经电容C3接信号输出端V0UT，所述电容C3为耦合电容，负责将所述两端MEMS麦克风的交流输出信号耦合输出。假设电阻RDC的阻值为Rdc,电阻RAC的阻值为Rac,电阻RL的阻值为Rl，根据MEMS麦克风的指标要求，通过合理选定/^和/^值即可实现对MEMS麦克风静态电流和灵敏度的控制，如图6所示，为了进一步了解RC电路控制MEMS麦克风调整静态工作电流和灵敏度的工作原理，对其工作原理进行分析，下文中所述二端网络为两端MEMS麦克风的内部电路网络，所述三端网络为三端MEMS麦克风的内部电路网络。(I)静态电流调节
根据图6中的电流流向，二端网络满足电流关系
Z1 = Z2 + Vsc / Rbc(I)
三端网络不包含RC电路，存在电流关系
A = h(2)
根据(I)式二端网络的电流关系式可知，MEMS麦克风的静态工作电流与电阻RDC的阻值有关，通过调整即可实现对MEMS麦克风静态工作电流的控制。(2)灵敏度调节
二端网络MEMS麦克风输出信号为交流信号，依据图6所示，流经电容CO的动态电流 为
1O = vO Z P、AC(3)
输出信号电压为
vOOT ~ ~ vO ^-AC(4)
当iIw = &时，vOUT =vO和三端元件相同；
当及Jie < 2I 时，vOW > vO。以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。
权利要求
1 .一种两端MEMS麦克风，包括电连接的微电容传感器MEMS、偏置电压供电电路VBAIS和专用集成电路ASIC，偏置电压供电电路VBAIS的接地端与专用集成电路ASIC的接地端连接后接接地端GND，其特征在于所述偏置电压供电电路VBAIS的电压输入端电连接有供电与信号输出端VDD&VOUT，用于供电和信号输出； 所述专用集成电路ASIC的信号输出端与专用集成电路ASIC接地端之间连接有RC电路，用于提供静态工作点。
2.如权利要求I所述的一种两端MEMS麦克风，其特征在于所述RC电路包括并联的电阻RDC和电阻RAC ； 所述电阻RAC串联有电容CO。
3.如权利要求2所述的一种两端MEMS麦克风，其特征在于所述电阻RDC和电阻RAC分别为可调电阻，用于调节静态工作电流和灵敏度。
全文摘要
本发明涉及一种两端MEMS麦克风，包括电连接的微电容传感器MEMS、偏置电压供电电路VBAIS和专用集成电路ASIC，偏置电压供电电路VBAIS的电压输入端电连接有供电与信号输出端VDD&VOUT，将现有技术中三端MEMS麦克风的信号输出端VOUT与电源端VDD合并为一个端口，使得原来的三端器件变换为二端器件，增加了MEMS麦克风的集成度，使用方便；所述专用集成电路ASIC的信号输出端与专用集成电路ASIC接地端之间连接有RC电路，可用于调节静态工作电流和灵敏度，通过合理选定RC电路中RDC和RAC值即可实现对MEMS麦克风静态电流和灵敏度的控制，调节方便。
文档编号H04R19/04GK102932723SQ20121045238
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者田达亨 申请人:山东共达电声股份有限公司