如何采用业界最小的运算放大器设计麦克风电路？

2297 电容式前置放大器

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 本文围绕高性能、成本敏感型电路系列文章的主题，为大家介绍体积极小、成本优化的驻极体电容式麦克风前置放大器的设计。 2
2021-5-31 06:03:05　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 16 个回答。邀请回答 ChristineGu 该类别下有 16 个回答。邀请回答 HengDu 该类别下有 16 个回答。邀请回答 dfasda 该类别下有 15 个回答。邀请回答 nhonglan 该类别下有 15 个回答。邀请回答 yonglanzhang 该类别下有 15 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 14 个回答。邀请回答 muwersddg 该类别下有 14 个回答。邀请回答杀狼000 该类别下有 14 个回答。邀请回答 wenminglang 该类别下有 14 个回答。邀请回答 C880U 该类别下有 14 个回答。邀请回答 jhdfvs 该类别下有 14 个回答。邀请回答 billbian 该类别下有 13 个回答。邀请回答 a732538 该类别下有 13 个回答。邀请回答 hrtuoyu 该类别下有 13 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 13 个回答。邀请回答 thyysbk 该类别下有 13 个回答。邀请回答凡人wlj 该类别下有 13 个回答。邀请回答 kszdj113 该类别下有 13 个回答。邀请回答飞雪9366 该类别下有 13 个回答。邀请回答举报刘华相关推荐 • 基于运算放大器TLV9061设计的麦克风电路 2983 • 怎么选出适合MEMS麦克风前置放大应用的运算放大器？ 2138 • 模拟MEMS麦克风与前置放大器的连接能实现什么功能？ 4048 • 驻极体电容式麦克风前置放大器怎么设计？ 3584 • 请问连接麦克风到PSoC有可能使用嵌入式软件放大器吗？ 1996 • 请问怎么采用运算放大器设计电路？ 1634 • 环路增益对运算放大器电路有什么影响？ 2442 • 怎么对运算放大器的工作状态进行判定？ 2065 • 如何抑制电子电路中噪声的产生？ 1838 • 如何提高运算放大器速度和带宽？ 12832 1个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 　　语音指令是许多应用中的一种流行功能，也是让产品具备差异化市场竞争力的优势之一。麦克风是任何基于语音或语音的系统不可缺少的主要组成部分，而驻极体麦克风凭借体积小、低成本和高性能的特点成为了此类应用的常见选择。　　本文围绕高性能、成本敏感型电路系列文章的主题，为大家介绍体积极小、成本优化的驻极体电容式麦克风前置放大器的设计。该设计采用TLV9061，这是业界最小的运算放大器（op amp），采用0.8mm×0.8mm超小外形无引线（X2SON）封装技术。驻极体麦克风放大器的电路配置如图1所示。　　　　图 1：同相驻极体麦克风放大器电路　　大多数驻极体麦克风都采用结型场效应晶体管（JFET）进行内部缓冲，JFET采用2.2kΩ上拉电阻进行偏置。声波移动麦克风元件，导致电流流入麦克风内部的JFET漏极。JFET漏极电流在R2上产生电压降，该电压降交流耦合，偏置到中间电源并连接到运算放大器的IN+引脚。运算放大器配置为带通滤波的同相放大器电路。利用预期的输入信号电平和所需的输出幅度和响应，您可以计算电路的增益和频率响应。　　让我们来看一个电路的示例设计，用于+ 3.3V电源，输入为7.93mVRMS，输出信号为1VRMS。7.93mVRMS对应于具有麦克风的0.63Pa声级输入和-38dB声压级（SPL）灵敏度规格。带宽目标是将300Hz的常见语音频率带宽传递到3kHz。　　公式1显示了定义VOUT和AC输入信号之间关系的传递函数：　　　　公式2根据预期的输入信号电平和所需的输出电平计算所需的增益：　　　　选择标准的10kΩ反馈电阻，并使用公式3计算R6：　　　　要将所需通带中的衰减从300Hz降至3kHz，请将上（fH）和下（fL）截止频率设置在所需带宽之外（公式4）：　　　　选择C7设置fL截止频率（公式5）：　　　　选择C6以设置fH截止频率（公式6）：　　　　要将输入信号截止频率设置得足够低以使低频声波仍能通过，请选择C2以实现30Hz截止频率（fIN）（公式7）：　　　　图2显示了麦克风前置放大器电路的测量传递函数。由于高通滤波器和低通滤波器之间的窄带宽和衰减，平带增益仅达到41.8dB或122.5V / V，略低于目标。　　　　图 2：麦克风前置放大器的传输功能　　采用TI的X2SON封装技术将电路安装到6mm直径驻极体麦克风的背面。由于安装尺寸限制，需要采用非常小的运算放大器：TLV9061的占位面积仅0.8mm×0.8mm。此外，0201小尺寸电阻和电容最大限度地减小印刷电路板（PCB）面积，您也可以采用更小的电阻来进一步减小该面积。印刷电路板布局如图3和图4所示。　　　　图 3：安装6mm直径驻极体麦克风背面的麦克风前置放大器布局　　　　图 4：PCB设计的三维视图，显示了麦克风和PCB的不同角度　　您可以调整上述设计步骤，以满足不同的麦克风灵敏度要求。在使用TLV9061等小型放大器进行设计时，请注意参考“采用TI X2SON封装进行设计和制造中的布局最佳实践” 　　其他资源　　· 下载TLV9061数据表。　　· 为了简化和加快系统设计，可以下载《模拟工程师电路设计指导手册》，该手册提供了一个全面的子电路设计理念库。　　· 可以在《模拟口袋参考指南》中查找常用的模拟设计公式。

2021-5-31 14:48:47 评论举报张亮