专利名称：一种电容传声器电子平衡电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及传声器领域，尤其涉及一种电容传声器电子平衡电路。
背景技术：
电容传声器具有结构简单、响应速度快、频率响应宽且平直等优点，自问世以来历经几代发展，现已被广泛应用于录音、广播、电视转播、现场扩声等诸多领域。电容传声器自问世以来就其结构而言经历了电子管电容传声器、双极性晶体管电容传声器，场效应管电容传声器这几个阶段。随着材料、电子技术以及工艺的不断发展，电容传声器的性能已经达到相当完美的境界，但随着人们的应用要求的不断提高，对电容传 声器的各项指标提出更高的要求，其中对于电容传声器等效噪声级这一指标也提出苛刻的要求。为了降低电容传声器在信号传输中受到空中电磁波等干扰，目前，绝大多数电容传声器均采用了平衡输出模式。其工作原理如下将电容传声器的输出分两路线路信号传输，分别为冷端和热端，热端也就是正信号，而冷端是被倒相的负信号，它们的幅度相同，相位相反。由于信号在通过连接线传输时可能会受到空中电磁波的干扰，那么冷端和热端受到的干扰几乎相同(幅度相同、相位相同)。连接电容传声器的后期设备，如调音台、混音器等，其接口电路均被设计成差分输入减法器电路，这样一个热端的正信号减掉冷端的负信号，使得信号的幅度理论上被放大两倍，但由于信号传输中的损耗，实际应用中是小于两倍，而热端接收到的电磁干扰噪声和冷端接收到的电磁干扰噪声由于幅度和相位均相同，所以进入差分输入减法器电路后，使得电磁波干扰噪声相互抵消。目前电容传声器电路中将非平衡信号转换为平衡信号主要有两个途径，一个是使用变压器直接完成，另一种是通过电子式平衡输出。变压器平衡输出电路可以直接完成非平衡到平衡的转换，它具有无可比拟的优异的平衡性，因为他的输出实质上是输出两端对地阻抗特性完全一样的单端信号，这种特性导致了它具有非常优异的共模抑制比，到目前为止这种电路还应用在要求很高的场合，但变压器输出也有他固有的缺点，由于变压器室由线圈缠绕而成，所以它的抗磁干扰能力相对较差，而且信号的非线性失真也相对较大，体积也较大，很难应用到小尺寸电容话筒中。所以在近距离传输的场合往往不被采用。这时往往采用电子式平衡输出电路。传统的电子式平衡输出采用单一晶体管或场效应管完成非平衡到平衡的转换，参见图1，给出了一个典型的有场效应管构成的倒相电路，该电路可以看做是一个增益为I的射随器和共射倒相器，分别有OUT+、OUT-两点输出幅度相同，反相的一堆平衡信号，虽然从幅度和相位的角度看满足了平衡输出的条件，但是由于场效应管的源极和漏极的工作原理不同，源极的输出阻抗和漏极的输出阻抗相差近百倍，这使得从OUT+点输出的噪声比OUT-点输出的噪声大数倍，而且，由于这两点的输出阻抗相差较大，致使这两点从外部受到的干扰也不同，由于OUT+的输出阻抗低，导致这点相比OUT-来讲，抗干扰能力更强，同样地，在长距离传输时，由于OUT+的输出阻抗低，使之带负载能力也更强，信号在输出线上的衰减很小。OUT-则反之。
发明内容为解决上述中存在的问题与缺陷，本实用新型提供了一种通过改进电路来解决单一晶体管或场效应管作为非平衡到平衡的转换中带来的缺陷。所述技术方案如下一种电容传声器电子平衡电路，包括本实用新型提供的技术方案的有益效果是使得输出端的输出阻抗完全相同，达到真正的平衡输出，而平衡信号的取得是直接通过极头两端各自加极化电阻取得。
·[0013]另外由于极头两端为非共地连接，极头与外壳是不相连的，外壳单独接地，这样对于极头抗电磁干扰有提供又一好处。
图I是现有技术的电子平衡倒相电路连接示意图；图2是本实用新型提供的第一实施例电子平衡电路连接示意图；图3是本实用新型提供的第二实施例电子平衡电路连接示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述实施例I电容传声器电子平衡电路包括电容极头、阻抗变换器、电阻及偏置电路；所述电容极头的两端分别设置有极化电阻，并通过所述极化电阻分别连接极化电压和地端。上述极化电阻包括有两个,两个极化电阻的阻值为IGQ。 上述阻抗变换器包括有两个。上述电阻包还包括高阻电阻、分压电阻及阻抗变换器中设置的源极偏置电阻。如图2所示，展示了电子平衡电路连接示意图，电容极头两极分别加极化电阻ROU R02，然后分别接到极化电压和地端，由于电容极头的阻抗很高，所以极化电阻选用两个IGQ的电阻，信号从极头的两极直接引出，由于电容极头的两极相当于一个几十PF的小电容器，所以他们各极相对于另一极产生的信号是完全相同，且相位相反的，显然此时的信号是平衡的，而且加在各极间的极化电阻是严格相等的，这样就很容易得到了一对平衡信号。电路中提供一对一模一样的阻抗变换器，通过严格的器件筛选可以找到一对完全匹配JFET场效应管Q01、Q02,他们组成共漏射随器，由源极输出I比I的信号，因为源极的输出阻抗低，所以抗干扰能力及带负载能力强。他们本身不具备倒相功能，只完成将电容极头输出的平衡信号进行阻抗变换。由于两个阻抗变换器Q01，Q02的特性完全相同，所以产生的输出噪声的频谱也大致相当，传输中收到的空间电磁波的干扰强度及频率也基本相同，所以在进入具有良好共模抑制比的前级放大器时这些随机干扰噪声将有很大一部分被抵消掉。阻抗变换器用的JFET应该选用低噪声场效应管，本实施例中我们采用2SK118R结型场效应管，基本参数为 NF (F=120Hz、Rg=IOOK Ω)=0· 5dB, Cis=8. 2P, IDSS=O. 75mA。R05、R06、R07和R08、R09、R10分别为QOl及Q02提供直流偏置电路，目的是为QOl及Q02提供工作电流，为不影响信号的损失这里的R05，R08为IGQ的高阻电阻，R06、R07、R09、RlO为几百K级的分压电阻。在具体应用中，工作电流大小的设定直接关系到电路的热噪声大小，但是工作电流过小又将导致阻抗变换器的输出输出变大，使得后以及的阻抗匹配编的困难，而且将对输出信号造成损耗，为权衡各种因素，本实施例中的工作电流设为
O.4mA，此时在无信号输入情况下，阻抗变换器的噪声输出为IuV (A计权)。R03、R04是阻抗变换器的源极偏置电阻，也同时构成输出阻抗的并联阻抗，本实施例中选用4. 7ΚΩ，那么0UT+、0UT-两点的直流电压为O. 4 mA*4. 7 ΚΩ=1. 88V,这个电压能够保证输出信号有效值为I. 3V时不失真。 Zl、C3、C4构成稳压滤波电路，其目的是为电容传声器的内部电路提供直流供电电压。上述实施例的电子平衡无论作为直接输出电路或是连接后极输出的阻抗变换器电路均能提供优异的表现。实施例2图3为本使用新型电子平衡电路的又一应用，本例中上述所述的电子平衡电路雷同，其区别之处在于，单独作为阻抗变换使用，不做输出使用，输出电路单独使用又一对射随器Q03、Q04电路；在此不再详细描述。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种电容传声器电子平衡电路，其特征在于，包括电容极头、阻抗变换器、电阻及偏置电路；所述电容极头的两端分别设置有极化电阻，并通过所述极化电阻分别连接极化电压和地端。
2.根据权利要求I所述的电容传声器电子平衡电路，其特征在于，所述极化电阻包括有两个，两个极化电阻的阻值为IGQ。
3.根据权利要求I所述的电容传声器电子平衡电路，其特征在于，所述阻抗变换器包括有两个。
4.根据权利要求I所述的电容传声器电子平衡电路，其特征在于，所述电阻包还包括高阻电阻、分压电阻及阻抗变换器中设置的源极偏置电阻。·
专利摘要本实用新型公开了一种电容传声器电子平衡电路，包括电容极头、阻抗变换器、电阻及偏置电路；所述电容极头的两端分别设置有极化电阻，并通过所述极化电阻分别连接极化电压和地端。本实用新型避免由于单晶体管倒相带来的阻抗不匹配，等效噪声大的缺陷。
文档编号H04R19/04GK202696880SQ201220342090
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者赵小发, 潘多龙 申请人:北京龙峰经典科技有限公司