如何对MEMS麦克风进行调试

   如今MEMS麦克风正逐渐取代音频电路中的驻极体电容麦克风(ECM)。ECM和MEMS这两种麦克风的功能相同,但各自和系统其余部分之间的连接却不一样。如今MEMS麦克风正逐渐取代音频电路中的驻极体电容麦克风(ECM)。ECM和MEMS这两种麦克风的功能相同,但各自和系统其余部分之间的连接却不一样。本应用笔记将会介绍这些区别,并根据一个简单的基于MEMS麦克风的替换电路提供设计详情。

简介

    ECM 的工作原理是利用具有永久电荷隔离的聚合材料振动膜。
    与ECM的聚合材料振动膜相比,MEMS麦克风在不同温度下的性能都十分稳定,不会受温度、振动、湿度和时间的影响。由于耐热性强,MEMS麦克风可承受260℃的高温回流焊,而性能不会有任何变化。由于组装前后敏感性变化很小,这甚至可以节省制造过程中的音频调试成本。MEMS麦克风需要 ASIC提供外部偏置,而ECM则不需要这种偏置。有效的偏置将使整个操作温度范围内都可保持稳定的声学和电气参数。MEMS芯片的外部偏置还支持设计具有不同敏感性的麦克风。传统ECM的尺寸通常比MEMS麦克风大,并且不能进行SMT操作。SMT回流焊简化了制造流程,可以省略一个制造步骤。IC与驻极体电容器麦克风内信号处理电子元件并无差别,但这是一种已经投入使用的技术。在驻极体中,必须添加IC,而在MEMS麦克风中,只需在IC上添加额外的专用功能即可。与ECM相比,这种额外功能的优点是使麦克风具有很高的电源抑制比。也就是说,如果电源电压有波动,则会被有效抑制。

ECM驻极体麦克风与MEMS硅麦克风的区别

ECM麦克风

ECM有两根信号引线:输出和接地。麦克风通过输出引脚上的直流偏置实现偏置。
这种偏置通常通过偏置电阻提供,而且麦克风输出和前置放大器输入之间的信号会经过交流耦合。
  

MEMS麦克风和模拟麦克风 ecm麦克风和mems麦克风_原理图

===ECM麦克风调试原理图分析===
   

MEMS麦克风和模拟麦克风 ecm麦克风和mems麦克风_MEMS麦克风和模拟麦克风_02

    

MEMS麦克风

 模拟MEMS麦克风的信号引脚上不使用输入偏置电压。
 但是,它是一种三端器件,有不同的引脚分别用于电源、接地和输出。
 VDD引脚的供电电压一般为1.8至3.3 V。
 MEMS麦克风的信号输出通过直流电压实现偏置,一般等于或接近0.8 V。
 在设计中,该输出信号通常会经过交流耦合。
 相对于ECM,使用MEMS麦克风的关键优势在于它的电源抑制(PSR)性能更强。
 MEMS麦克风的PSR通常至少为70 dBV,ECM却根本没有电源抑制能力,因为偏置电压直接通过电阻,连接至麦克风。

MEMS麦克风调试原理图分析

 

MEMS麦克风和模拟麦克风 ecm麦克风和mems麦克风_引脚_03

    Should NOT use internal microphone bias pull-up connection for MEMS-type microphone

MEMS麦克风调试代码相关

    重点在于偏置电压上的区别设置

MEMS麦克风和模拟麦克风 ecm麦克风和mems麦克风_引脚_04