駐極體傳聲器小型前置放大器的設(shè)計

0 引言
隨著我國通訊事業(yè)的迅猛發(fā)展，對駐極體傳聲器的需求也越來越大。目前，一些小型的駐極體傳聲器雖然可以將場效應(yīng)管集成于傳聲器內(nèi)部，但由于高端產(chǎn)品的售價高昂，低端產(chǎn)品傳聲器的精度和靈敏度又無法保證，再加上傳統(tǒng)的前置放大器體積又過于龐大。因此，設(shè)計一種體積盡可能小，成本低廉而性能優(yōu)良的前置放大器具有十分重要的意義。

1 駐極體傳聲器的原理概述
傳聲器是一種將聲信號轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號的電聲換能器。駐極體傳聲器是一種用駐極體材料制造的新型傳聲器。它具有結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于語言拾音、聲信號檢測等方面。
駐極體傳聲器內(nèi)部主要包括聲電轉(zhuǎn)換和阻抗變換兩部分。聲電轉(zhuǎn)換部分包括振膜、極板、空隙三部分。聲電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件是振動膜，它是一片極薄的塑料膜片，在其中一面蒸發(fā)上一層純金薄膜，然后再經(jīng)過高壓電場駐極后，兩面分別駐有異性電荷，膜片的蒸金面向外，與金屬外殼相連通。膜片的另一面與金屬極板之間用薄的絕緣襯圈隔離開，這樣，蒸金膜與金屬極板之間就形成一個電容。當(dāng)聲音傳入時，振膜隨聲波的運動發(fā)生振動，此時振膜與固定電極間的電容量也隨聲音而發(fā)生變化。從而產(chǎn)生了隨聲波變化而變化的交變電壓信號，如此就完成了聲音轉(zhuǎn)換為電信號的過程。電壓變化的大小，反映了外界聲壓的強弱，這種電壓變化頻率反映了外界聲音的頻率。駐極體傳聲器振膜與極板之間的電容量比較小，一般為幾十pF。因而這個電信號輸出阻抗很高，而且很弱。因此，不能將駐極體傳聲器的輸出直接與音頻放大器相接。而場效應(yīng)晶體管具有輸入阻抗極高、噪聲系數(shù)低的特點，因此，一般是在傳聲器內(nèi)部接入一只輸入阻抗極高的結(jié)型場效應(yīng)晶體三極管用來放大駐極體電容產(chǎn)生的電壓信號，同時以比較低的阻抗在源極S或者漏極G輸出信號，實現(xiàn)阻抗變換，如圖1所示。

圖1可以看出UOUT1或UOUT2為傳聲器的輸出信號，由于UOUT1不會受到電源噪聲VDD的影響，具有較強抗電源噪聲干擾能力，所以將UOUT1接到前置放大器進(jìn)行放大。