用于駐極體麥克風(fēng)的高增益前置放大器及駐極體麥克風(fēng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種駐極體麥克風(fēng)用高增益前置放大器。該放大器包括PMOS晶體管、第一和第二NMOS晶體管，以及電流源，其中PMOS晶體管的柵極用作該放大器的輸入端，所述第二NMOS晶體管的漏極用作該放大器的輸出端，所述電流源的第一端與第二NMOS晶體管的漏極連接，第二端與所述PMOS晶體管的源極和第一NMOS晶體管的漏極連接，所述第一和第二NMOS晶體管的柵極連接，并且所述PMOS晶體管的漏極以及第一和第二NMOS晶體管的源極接地。本實(shí)用新型由此提供一種高增益、體積小能夠應(yīng)用于ECM麥克風(fēng)的前置放大器。本實(shí)用新型還提供一種包括該前置放大器的駐極體麥克風(fēng)。
【專利說(shuō)明】用于駐極體麥克風(fēng)的高增益前置放大器及駐極體麥克風(fēng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及微電子【技術(shù)領(lǐng)域】，更確切地，屬于CMOS集成電路，該電路用作通訊系統(tǒng)中駐極體(ECM)麥克風(fēng)的前置放大器。

【背景技術(shù)】
[0002]在語(yǔ)音通訊系統(tǒng)中，目前主要還是采用駐極體(ECM)麥克風(fēng)實(shí)現(xiàn)聲音信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。駐極體(ECM)麥克風(fēng)是兩個(gè)管腳器件，其中一個(gè)管腳接地，另一個(gè)管腳用于信號(hào)輸出和給芯片供電。ECM麥克風(fēng)組成包括3個(gè)部分:麥克風(fēng)外殼，駐極體電容和前置放大器。麥克風(fēng)外殼內(nèi)有駐極體電容話筒頭，結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(JFET)放大器。這種采用JFET放大器的兩個(gè)管腳ECM麥克風(fēng)以其易于應(yīng)用和制作成本低等特點(diǎn)在通訊系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。然而，隨著便攜式電子產(chǎn)品體積的減小，駐極體電容話筒頭體積逐步減小，麥克風(fēng)外殼直徑已經(jīng)由90mm減小到30mm，駐極體電容由大約1pF減小到2.0-2.5pF左右。而JFET器件的輸入電容大小一般在1pF數(shù)量級(jí)，如果在駐極體麥克風(fēng)中仍采用結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(JFET)放大器，將會(huì)減弱駐極體麥克風(fēng)的靈敏度，導(dǎo)致其信噪比(SNR)變差。因此，需要高增益，低輸入電容的前置放大器器件來(lái)替代傳統(tǒng)JFET放大器。
[0003]美國(guó)專利US6888408B2提出了用CMOS技術(shù)制造的一種高增益前置放大器，如圖1所示，這種放大器管腳和JFET器件管腳一致，可以直接用來(lái)替代JFET放大器。這種放大器用PMOS源極跟隨器作為輸入端，NMOS器件漏極作為放大器輸出端，并包括兩級(jí)放大電路，第一級(jí)電路包括PMOS源極跟隨器，電壓放大倍數(shù)小于或接近1，第二級(jí)電路包括共源極結(jié)構(gòu)的兩個(gè)NMOS器件，電壓增益可以做得很高。PMOS器件PMl的柵極被用作放大器的輸入端，其源極輸出通過(guò)電容器Cl耦合到第二電路。第二級(jí)電路中NMOS器件匪2為NMOS器件NMl提供直流偏壓。整個(gè)放大器增益主要由第二級(jí)電路決定，其輸出電壓增益可以近似估計(jì)為匪2跨導(dǎo)Gm2與負(fù)載電阻RL的乘積，即:Gm2*RL。為了得到高的電壓增益，NMOS器件匪2的尺寸就要做得較大以便得到高的跨導(dǎo)Gm2，為了不減小器件從第一級(jí)放大器到第二級(jí)放大器的增益損失，耦合電容器Cl也要做得較大以減小其分壓影響，這樣整個(gè)芯片尺寸也將隨之變大。
[0004]這種放大器主要有以下幾個(gè)缺點(diǎn):
[0005]I)放大器中需要集成大電容器Cl，將會(huì)占用很大芯片面積；
[0006]2)放大器需要集成大阻值的電阻器R1，但在制作過(guò)程中該電阻器的阻值很難得到精確控制，也即放大器的電壓增益很難得到精確控制；
[0007]3)電阻器Rl和電容器Cl形成了高通濾波電路，這樣的電路結(jié)構(gòu)很難同時(shí)滿足既要求濾波電路低端頻率低于50Hz，有要求放大器上電時(shí)快速地使NMOS器件匪I獲得穩(wěn)定的直流偏壓的要求。
[0008]此外，美國(guó)專利US6160450提出了用BiCMOS技術(shù)制造的另一種高增益前置放大器，如圖2所示。這種放大器的管腳和JFET器件管腳一致，可以直接用來(lái)替代JFET放大器。這種放大器用PMOS晶體管Ml和M2作為差分放大器輸入端，雙極器件NPN晶體管Qout作為輸出端。這個(gè)放大器主要特點(diǎn)是輸入端差分放大器的PMOS晶體管Ml和M2采用不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，晶體管Ml的源極串聯(lián)電阻器Roffset，晶體管M2的柵極可以偏置在高于Ml柵極電壓，晶體管Ml的柵極通過(guò)二極管Dbias接地，因沒(méi)有電流通過(guò)，該柵極的電壓大約為零伏，這樣晶體管M2柵極可以通過(guò)輸出端電阻Rgain上反饋電壓來(lái)偏置，由于輸入端PMOS放大器和放大器B的放大倍數(shù)很高，PMOS放大器，放大器B和雙極器件Qout組成的反饋回路，使得電阻器Rgain上的電壓Vgain跟隨輸入端駐極體電容上電壓變化，負(fù)載Rload上電流變化跟隨電阻器Rgain上電流變化,這樣放大器電壓增益為Rload/Rgain。調(diào)解電阻器Rgain的阻值大小可以得到不同電壓增益。這個(gè)電路的優(yōu)點(diǎn)是電壓增益可以很好調(diào)節(jié)控制，但有下列幾點(diǎn)不足:
[0009]DPMOS差分放大器和內(nèi)部放大器B增加了芯片的噪聲；
[0010]2)PMOS差分放大器Miller效應(yīng)引起輸入電容變大；
[0011]3)采用MOS器件和雙極器件(BJT)，提高了制造成本。
[0012]4)電阻器Roffset的存在也增加了芯片噪聲。
[0013]因此,需要一種高增益、體積小,優(yōu)選能夠應(yīng)用于ECM麥克風(fēng)的前置放大器。實(shí)用新型內(nèi)容
[0014]針對(duì)現(xiàn)有駐極體(ECM)麥克風(fēng)傳統(tǒng)放大器JFET和前面所提到的兩種放大器存在的不足，本實(shí)用新型意在提出一種新的高增益前置放大器，以滿足現(xiàn)在語(yǔ)音通訊設(shè)備中對(duì)小型駐極體放大器的高增益、小體積的要求。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種駐極體麥克風(fēng)用高增益前置放大器，該放大器由兩級(jí)放大電路組成，其中第一級(jí)放大電路用PMOS源極跟隨器作為輸入端，第二級(jí)放大電路是用NMOS共源極放大器，第一級(jí)放大電路到第二級(jí)放大電路用鏡像電流源來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供一種駐極體麥克風(fēng)用高增益前置放大器，該放大器包括一個(gè)PMOS晶體管、第一和第二 NMOS晶體管，以及電流源，
[0017]所述PMOS晶體管的柵極用作該放大器的輸入端，所述第二 NMOS晶體管的漏極用作該放大器的輸出端，
[0018]所述電流源的第一端與第二 NMOS晶體管的漏極連接，第二端與所述PMOS晶體管的源極和第一 NMOS晶體管的漏極連接，
[0019]所述第一和第二 NMOS晶體管的柵極連接，并且
[0020]所述PMOS晶體管的漏極以及第一和第二 NMOS晶體管的源極接地。
[0021]優(yōu)選地，PMOS晶體管的柵極通過(guò)電阻性器件接地。例如，該柵極可以通過(guò)電阻器、二極管或MOS器件等電阻性器件接地。
[0022]優(yōu)選地，所述電流源以第一電阻器實(shí)現(xiàn)。
[0023]優(yōu)選地，所述電流源以耗盡型NMOS晶體管和第二電阻器實(shí)現(xiàn)。
[0024]優(yōu)選地，所述耗盡型NMOS晶體管的漏極作為所述電流源的第一端，所述耗盡型NMOS晶體管的源極串聯(lián)連接所述第二電阻器后與其柵極連接作為所述電流源的第二端。
[0025]優(yōu)選地，所述電流源以兩個(gè)PMOS晶體管和參考電流源的方式實(shí)現(xiàn)。
[0026]優(yōu)選地，所述第一和第二 NMOS晶體管的源極分別通過(guò)電阻器或電阻性器件接地。
[0027]優(yōu)選地，該前置放大器進(jìn)一步包括耦合在第一和第二 NMOS器件的柵極之間的低通濾波器。
[0028]根據(jù)本實(shí)用新型的再一方面，提供一種駐極體麥克風(fēng)，包括如上所述的駐極體麥克風(fēng)用高增益前置放大器。
[0029]根據(jù)本實(shí)用新型的前置放大器，當(dāng)輸入端PMOS晶體管的輸入電壓變化時(shí)，由于第一 NMOS器件的二極管形式的結(jié)構(gòu)所具有的鉗位作用，使得PMOS晶體管的源極電壓可基本保持不變，維持在第一 NMOS器件的閾值電壓值(Vth)上下。由于電流源電流恒定，所以，隨著流經(jīng)PMOS晶體管電流的變化，流經(jīng)第一 NMOS晶體管的電流隨之相應(yīng)增加或減小相同的數(shù)量。第一和第二 NMOS晶體管構(gòu)成鏡像電流源，第二 NMOS晶體管的電流按比例跟隨第一NMOS晶體管的電流變化而變化。當(dāng)?shù)诙?NMOS晶體管的溝道寬長(zhǎng)比W/L的值是第一 NMOS晶體管的溝道寬長(zhǎng)比W/L的值的N倍時(shí)，第二 NMOS晶體管的電流也是第一 NMOS晶體管電流的N倍。由此，該前置放大器的電壓增益Gv可以推導(dǎo)為:
[0030]Gv = Gpml*N*RL
[0031]其中Gpml是PMOS器件的跨導(dǎo)，N是第二 NMOS晶體管的溝道寬長(zhǎng)比與第一 NMOS晶體管的溝道寬長(zhǎng)比的比值，RL是輸出端負(fù)載電阻。通過(guò)設(shè)計(jì)電流源電流和PMOS晶體管尺寸來(lái)設(shè)定PMOS器件的跨導(dǎo)Gpml，并設(shè)定第一和第二 NMOS晶體管的尺寸比率N，可以得到前置放大器所需要的高增益。
[0032]本實(shí)用新型提供的前置放大器可以采用CMOS集成電路制造技術(shù)制造，比BiCMOS集成電路制造技術(shù)成本低。本實(shí)用新型采用PMOS晶體管作為放大器輸入端，柵極可以通過(guò)例如高電阻值電阻器電阻性接地，這樣可以實(shí)現(xiàn)低噪音和低輸入電容的前置放大器。本實(shí)用新型前置放大器的輸出部分采用第一和第二 NMOS晶體管的共源極結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)其高增益。同時(shí)，從第一級(jí)放大電路到第二級(jí)放大電路，第一和第二 NMOS晶體管構(gòu)成鏡像電流源結(jié)構(gòu)，輸入級(jí)第一 NMOS晶體管的電流變化與PMOS晶體管的電流變化相同反映到輸出端器件第二 NMOS晶體管，這樣避免了美國(guó)專利US6888408B2中放大器第一級(jí)到第二級(jí)的低頻電容耦合問(wèn)題。進(jìn)一步，根據(jù)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，通過(guò)在第一和第二 NMOS器件構(gòu)成鏡像的電流源之間形成低通濾波器可以濾掉音頻頻率在20KHz以上的噪音信號(hào)，提高電路輸出信噪比(SNR)。當(dāng)以電阻器和電容器的形式實(shí)現(xiàn)該低通濾器時(shí)，通過(guò)將電阻器和電容器的尺寸設(shè)計(jì)在合理范圍內(nèi)，該低通濾波器可以容易地集成到芯片上。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0033]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0034]圖1示出現(xiàn)有技術(shù)之一的ECM前置放大器電路示意圖。
[0035]圖2示出另一現(xiàn)有技術(shù)的ECM前置放大器電路示意圖。
[0036]圖3示出根據(jù)本實(shí)用新型第一優(yōu)選實(shí)施例的ECM用CMOS前置放大器電路示意圖。
[0037]圖4示出根據(jù)本實(shí)用新型第二優(yōu)選實(shí)施例的ECM用CMOS前置放大器電路示意圖。
[0038]圖5示出圖4所示前置放大器的典型增益分布。
[0039]圖6示出根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的ECM用CMOS前置放大器電路示意圖。
[0040]圖7示出根據(jù)本實(shí)用新型第四實(shí)施例的ECM用CMOS前置放大器電路示意圖。
[0041]圖8示出根據(jù)本實(shí)用新型第四實(shí)施例的ECM用CMOS前置放大器電路示意圖。
[0042]圖9示出根據(jù)本實(shí)用新型第四實(shí)施例的ECM用CMOS前置放大器電路示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0043]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。附圖中相似的部件以相同或相似的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說(shuō)明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0044]圖3示出根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的ECM用CMOS前置放大器300的電路示意圖。前置放大器300包括作為第一級(jí)的PMOS晶體管PM1，作為第二級(jí)的共源極連接的第一和第二 NMOS晶體管匪1，匪2和電流源。PMOS晶體管PMl的柵極用作前置放大器的輸入端，與駐極體麥克風(fēng)的ECM換能器耦合，第二 NMOS晶體管匪2的漏極被用作前置放大器300的輸出端。電源電壓VDD經(jīng)輸出端通過(guò)負(fù)載電阻RL為該前置放大器300提供功率。該電源電壓經(jīng)電流源Il分別耦合至PMOS晶體管PMl的源極和第一 NMOS晶體管匪1的柵極和漏極。所述第一和第二 NMOS晶體管的柵極連接，并且，PMOS晶體管PMl的漏極、第一和第二WOS晶體管匪1，匪2的源極接地。第一級(jí)PMOS晶體管可被配置為PMOS源極跟隨器，其柵極輸入端通過(guò)高電阻器Rb接地，以實(shí)現(xiàn)低噪音和低輸入電容，并易于設(shè)置DC偏壓。作為替換，PMOS晶體管的柵極可通過(guò)二極管、MOS器件、或其他等同于電阻器的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
[0045]當(dāng)輸入端PMOS器件PMl輸入端的電壓變化時(shí)，由于NMOS器件匪I的二極管式結(jié)構(gòu)所具有的鉗位作用，使得PMOS器件PMl源極電壓基本保持不變，維持在NMOS器件Wl閾值電壓值(Vth)上下。由于電流源Il電流恒定，隨著流經(jīng)PMOS晶體管PMl電流的減少或增力口，流經(jīng)NMOS晶體管匪I的電流隨之相應(yīng)增加或減小相同的數(shù)量。第一和第二 NMOS晶體管匪I和匪2構(gòu)成鏡像電流源，晶體管匪2電流按比例跟隨晶體管匪I電流變化。若NMOS晶體管匪2的溝道寬長(zhǎng)比W/L值是晶體管匪I的溝道寬長(zhǎng)比W/L值的N倍，晶體管匪2電流變化則將是晶體管匪I器件電流的N倍。
[0046]當(dāng)與輸入端連接的麥克風(fēng)駐極體電壓由于聲壓變化，引起前置放大器的輸入電壓變化時(shí)，流經(jīng)晶體管PMl的電流也發(fā)生變化，比如增加Λ I，那么流經(jīng)晶體管匪I的電流相應(yīng)減小Λ I，晶體管匪2電流也隨之減小Λ Ι*Ν，放大器的輸出端電壓變化為
[0047]AV = Δ I*N*RL,
[0048]前置放大器的電壓增益Gv為:
[0049]Gv = Δ I*N*RL/ AV = Gpml*N*RL。
[0050]其中，Gpml= Λ I/Λ V，是PMOS器件PMl的跨導(dǎo)，因此，前置放大器的增益由PMOS器件PMl的跨導(dǎo)和匪OS器件匪2對(duì)匪I的尺寸比例N決定。
[0051]通過(guò)設(shè)計(jì)電流源電流Il和PMOS器件PMl尺寸來(lái)設(shè)定PMl的跨導(dǎo)Gpml，并通過(guò)設(shè)定匪2對(duì)匪I的器件尺寸比率N，可以得到前置放大器所需要的電壓增益。以這種方式，PMOS晶體管PMl的尺寸不用很大，輸入電容控制在2pF以內(nèi)，便可增加放大器的增益。
[0052]本實(shí)用新型放大器采用PMOS源極跟隨器作為輸入端，PMOS柵極可以偏置在零伏，輸出端是NMOS晶體管漏極，管腳與JFET放大器一致，可以直接取代JFET放大器用在駐極體(ECM)麥克風(fēng)上。麥克風(fēng)也是兩個(gè)管腳器件，其中一個(gè)管腳接地，另一個(gè)管腳用于信號(hào)輸出和給芯片供電。ECM麥克風(fēng)可以用在手機(jī)和其它語(yǔ)音傳輸電子產(chǎn)品上。
[0053]圖4示出根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的ECM用CMOS前置放大器400的電路示意圖。不同于圖3所示的前置放大器300，該前置放大器400進(jìn)一步包括連接在第一和第二NMOS晶體管匪1，匪2的柵極之間的第一電阻器Rl和連接在第一電阻器和地電位之間的第一電容器Cl。
[0054]該前置放大器400中，第一級(jí)PMOS晶體管PMl的柵極作為輸入端并通過(guò)一個(gè)大阻值的電阻器Rb接地。PMOS晶體管PMl源極和第一 NMOS晶體管匪1的漏極和柵極接到電流源II，NMOS晶體管匪I是二極管結(jié)構(gòu)，流經(jīng)其電流變化不大時(shí)，漏柵極電壓基本不變，維持在NMOS晶體管匪I閾值電壓值(Vth)上下。這樣，當(dāng)輸入端電壓變化時(shí)，PMOS晶體管PMl源極電壓基本保持不變，PMOS晶體管PMl的柵源極電壓Vgs發(fā)生變化，PMOS晶體管的通過(guò)電流發(fā)生變化。由于電流源Il電流恒定，所以當(dāng)PMOS晶體管的通過(guò)電流的減少或增加時(shí)，流經(jīng)NMOS晶體管匪1的電流隨之相反增加或減小相同的數(shù)量。NMOS器件匪2和匪1構(gòu)成鏡像電流源，為了減小器件Ι/f噪聲，NMOS晶體管匪I和匪2都是大尺寸器件，同時(shí)設(shè)計(jì)NMOS晶體管匪2的寬長(zhǎng)比W/L值是匪I器件的寬長(zhǎng)比W/L值的N倍，這樣晶體管匪2通過(guò)的電流是晶體管匪I通過(guò)電流的N倍。優(yōu)選地，在晶體管匪I和匪2之間，形成電阻器Rl和電容器Cl構(gòu)成低通濾波器，可以濾掉音頻頻率在20KHz以上的噪音信號(hào)，提高了前置放大器400的信噪比(SNR)。該實(shí)施例中，位于輸出端的NMOS晶體管匪2是大尺寸器件，芯片電流大部分流經(jīng)晶體管匪2。作為替換，連接在晶體管匪I和匪2之間的RC低通濾波器也可以以電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
[0055]根據(jù)本實(shí)用新型的前置放大器400，從第一級(jí)PMOS放大器到第二級(jí)NMOS放大器，電路采用鏡像電流源結(jié)構(gòu)，電路內(nèi)部信號(hào)傳輸采用電流信號(hào)，而不是電壓信號(hào)，一方面解決了輸出端晶體管NM2的直流偏壓?jiǎn)栴}，這樣避免了現(xiàn)有美國(guó)專利US6888408B2中放大器第一級(jí)到第二級(jí)的電容耦合問(wèn)題，另一方面使得在NMOS器件匪I和匪2之間集成低通濾波器成為可能。通過(guò)增加低通濾波器,可以濾掉音頻頻率在20KHz以上的噪音信號(hào)，由此提高電路輸出信噪比(SNR)。同時(shí)通過(guò)將電阻器Rl和電容器Cl大小設(shè)計(jì)在合理范圍內(nèi)，可以容易地將它們集成到芯片上。圖5示出了前置放大器400的典型增益分布，可以看出20KHz以上部分信號(hào)被RC低通濾波器所抑制。
[0056]優(yōu)選，該實(shí)施例可以單獨(dú)使用也可以與其他實(shí)施例結(jié)合使用。
[0057]圖6示出根據(jù)本實(shí)用新型第三實(shí)施例的ECM用CMOS前置放大器600的電路示意圖。在該實(shí)施例中，電流源以電阻器R2的方式實(shí)現(xiàn)，其他部分與圖4所示第二實(shí)施例相同。通過(guò)將電阻器用作電流源，可以簡(jiǎn)化前置放大器的電路結(jié)構(gòu)，以簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)得到高增益，小體積的ECM麥克風(fēng)用前置放大器。
[0058]優(yōu)選，該實(shí)施例可以單獨(dú)使用也可以與其他實(shí)施例結(jié)合使用。
[0059]圖7示出根據(jù)本實(shí)用新型第四實(shí)施例的ECM用CMOS前置放大器700的電路示意圖。在該實(shí)施例中，電流源以耗盡型NMOS晶體管匪3實(shí)現(xiàn)，其他部分與圖4所示第二實(shí)施例相同。優(yōu)選地，電流源以耗盡型NMOS晶體管匪3和電阻器R2實(shí)現(xiàn)。耗盡型NMOS晶體管匪3的漏極作為電流源的一端與第二 NMOS晶體管的漏極連接，其柵極和源極連接后作為電流源的另一端與所述PMOS晶體管的源極和第一 NMOS晶體管的漏極連接，電阻器R2連接在晶體管NM3的源極和所述另一端之間。電阻器R2起到負(fù)反饋?zhàn)饔?，使電流源輸出的電流更加穩(wěn)定，輸出電流隨電源電壓的變化很小。
[0060]優(yōu)選，該實(shí)施例可以單獨(dú)使用也可以與其他實(shí)施例結(jié)合使用。
[0061]圖8示出根據(jù)本實(shí)用新型第五實(shí)施例的ECM用CMOS前置放大器800的電路示意圖。在該實(shí)施例中，電流源也可以用PMOS晶體管實(shí)現(xiàn)，其他部分與圖4所示第二實(shí)施例相同。.優(yōu)選地，該電流源包括第二和第三PMOS晶體管PM2和PM3和參考電流源Iref。
[0062]優(yōu)選，該實(shí)施例可以單獨(dú)使用也可以結(jié)合其他實(shí)施例使用。
[0063]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，電流源的實(shí)現(xiàn)方法還有多種選擇，可以結(jié)合應(yīng)用在本實(shí)用新型的前置放大器中。
[0064]圖9示出根據(jù)本實(shí)用新型第六實(shí)施例的ECM用CMOS前置放大器900的電路示意圖。在該實(shí)施例中，在第一和第二 NMOS晶體管匪I和匪2構(gòu)成鏡像電流的源中，NMOS晶體管匪I和匪2的源極分別串聯(lián)電阻器Rsl和Rs2。這樣，流經(jīng)NMOS晶體管匪I和匪2的電流會(huì)更對(duì)稱。同時(shí)也可以調(diào)節(jié)PMOS晶體管PMl的源極電壓或流經(jīng)PMl的電流，從而調(diào)節(jié)PMOS晶體管PMl的增益。
[0065]優(yōu)選，該實(shí)施例可以單獨(dú)使用也可以與其他實(shí)施例結(jié)合使用。
[0066]為了節(jié)省空間和降低成本，第一級(jí)晶體管和第二級(jí)晶體管優(yōu)選集成在芯片上形成集成電路管芯。形成為集成電路管芯的前置放大器適于應(yīng)用在在空間非常有限的各種應(yīng)用環(huán)境中，特別是應(yīng)用在駐極體ECM麥克風(fēng)中。
[0067]顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定，對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)，這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本實(shí)用新型的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之列。
【權(quán)利要求】
1.一種駐極體麥克風(fēng)用高增益前置放大器，該放大器由兩級(jí)電路組成，其中第一級(jí)放大電路用PMOS源極跟隨器作為輸入端，第二級(jí)放大電路是用NMOS共源極放大器，第一級(jí)放大電路到第二級(jí)放大電路用鏡像電流源來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2.一種駐極體麥克風(fēng)用高增益前置放大器，該放大器包括PMOS晶體管、第一和第二NMOS晶體管，以及電流源， 其特征在于， 所述PMOS晶體管的柵極用作該放大器的輸入端，所述第二 NMOS晶體管的漏極用作該放大器的輸出端， 所述電流源的第一端與第二 NMOS晶體管的漏極連接，第二端與所述PMOS晶體管的源極和第一 NMOS晶體管的漏極連接， 所述第一和第二 NMOS晶體管的柵極連接，并且 所述PMOS晶體管的漏極以及第一和第二 NMOS晶體管的源極接地。
3.如權(quán)利要求1或2所述的駐極體麥克風(fēng)用高增益前置放大器，其特征在于，PMOS晶體管的柵極通過(guò)電阻器或電阻性器件接地。
4.如權(quán)利要求1或2所述的駐極體麥克風(fēng)用高增益前置放大器，其特征在于，所述電流源以第一電阻器實(shí)現(xiàn)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的駐極體麥克風(fēng)用高增益前置放大器，其特征在于，所述電流源以耗盡型NMOS晶體管和第二電阻器實(shí)現(xiàn)。
6.如權(quán)利要求5所述的駐極體麥克風(fēng)用高增益前置放大器，其特征在于，所述耗盡型NMOS晶體管的漏極作為所述電流源的第一端，所述耗盡型NMOS晶體管的源極串聯(lián)連接所述第二電阻器后與其柵極連接作為所述電流源的第二端。
7.如權(quán)利要求1或2所述的駐極體麥克風(fēng)用高增益前置放大器，其特征在于，所述電流源以兩個(gè)PMOS晶體管和參考電流源的方式實(shí)現(xiàn)。
8.如權(quán)利要求2所述的駐極體麥克風(fēng)用高增益前置放大器，其特征在于，所述第一和第二 NMOS晶體管的源極分別通過(guò)電阻器或電阻性器件接地。
9.如權(quán)利要求2所述的駐極體麥克風(fēng)用高增益前置放大器，其特征在于，該前置放大器進(jìn)一步包括耦合在第一和第二 NMOS器件的柵極之間的低通濾波器。
10.一種駐極體麥克風(fēng)，包括如權(quán)利要求1所述的駐極體麥克風(fēng)用高增益前置放大器。
【文檔編號(hào)】H03F3/185GK203942499SQ201420243692
【公開日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】淮永進(jìn), 孫茂友, 徐鴻卓, 韋仕貢, 唐曉琪, 藺增金, 張彥秀 申請(qǐng)人:北京燕東微電子有限公司, 深圳市銳迪芯電子有限公司