專利名稱：采用寬帶止濾波器并具有增強(qiáng)抗靜電放電性的電容式麥克風(fēng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電容式麥克風(fēng)，更具體地，涉及一種不僅能夠抑制電磁(EM)噪聲，并且能夠增強(qiáng)對(duì)于從外部施加的靜電放電(ESD)的抵抗力的電容式麥克風(fēng)。
背景技術(shù)：
通常，根據(jù)將機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的方法對(duì)麥克風(fēng)進(jìn)行如下分類利用碳顆粒的電阻特性的碳麥克風(fēng)；利用羅謝爾鹽(Rochelle Salt)的壓電效應(yīng)的晶體麥克風(fēng)；通過使其中安裝有線圈的振動(dòng)膜在磁場(chǎng)中振動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流的移動(dòng)線圈麥克風(fēng)；利用當(dāng)安裝在磁場(chǎng)中的金屬膜接收到聲波并振動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的速度麥克風(fēng)；以及利用隨著由聲波導(dǎo)致的振動(dòng)膜的振動(dòng)而改變的電容的電容式麥克風(fēng)。
此處，電容式麥克風(fēng)普遍用作小型麥克風(fēng)，但是具有以下問題必需使用DC電源向電容器施加電壓。近來，為了解決這個(gè)問題，使用了駐極體電容麥克風(fēng)，其使用具有半永久性電荷的駐極體，駐極體電容麥克風(fēng)具有以下優(yōu)點(diǎn)，由于無需偏置電源，所以前置放大器的結(jié)構(gòu)得到簡(jiǎn)化，并且能夠以低成本來提高其性能。
同時(shí)，移動(dòng)終端的發(fā)送部通過天線發(fā)出瞬時(shí)功率很大的射頻信號(hào)，該瞬時(shí)功率在幾mW到幾W的范圍內(nèi)。該射頻信號(hào)被感應(yīng)到麥克風(fēng)和外部聲壓信號(hào)處理電路之間的線路上，然后施加給安裝在麥克風(fēng)內(nèi)部或外部的結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(以下稱為“JFET”)，該結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管是一種場(chǎng)效應(yīng)晶體管(以下稱為“FET”)。
此時(shí)，如果施加給JFET的射頻信號(hào)的功率大于預(yù)定級(jí)別，則該JFET非線性地進(jìn)行工作，從而產(chǎn)生相對(duì)于峰值包絡(luò)的噪聲分量以及諧波。由于峰值包絡(luò)的頻帶通常與聲頻的聲壓信號(hào)相重疊，所以噪聲分量的信號(hào)被聲壓信號(hào)放大，并被輸入至聲壓信號(hào)處理電路，由此形成了麥克風(fēng)的最大噪聲。
因此，為了消除這種噪聲，在單模的情況下，移動(dòng)終端中使用的麥克風(fēng)包括陷波濾波器，以阻斷預(yù)定頻率范圍的射頻信號(hào)，其中該陷波濾波器內(nèi)部使用由單片式電容器實(shí)現(xiàn)的LC諧振器。
同時(shí)，如圖1所示，在雙模移動(dòng)終端中使用的傳統(tǒng)麥克風(fēng)1包括濾波器14，其使用兩個(gè)片式電容器C1和C2產(chǎn)生兩個(gè)頻帶的諧振。即，可以將目前廣泛使用的移動(dòng)通信終端分類為900MHz波段的移動(dòng)用戶無線電話以及1800MHz波段的個(gè)人通信系統(tǒng)(PCN)。因此，雙模終端必須具有能夠同時(shí)阻斷900MHz波段和1800MHz波段的射頻信號(hào)的功能。
參照?qǐng)D1，聲學(xué)模塊等價(jià)地表示為可變電容器CECM，并且與由JFET實(shí)現(xiàn)的FET 12的柵極G相連。由第一和第二電容器C1和C2實(shí)現(xiàn)的濾波器14并聯(lián)連接在FET 12的漏極D和源極S之間。此處，第一電容器C1具有大約10pF的電容，并且用于去除1800MHz的頻率分量，而第二電容器C2具有大約33pF的電容，并且用于去除900MHz的頻率分量。
在移動(dòng)終端中使用這種麥克風(fēng)的情況下，F(xiàn)ET 12的輸出在經(jīng)過設(shè)計(jì)有并聯(lián)連接的電容器C1和C2的濾波器14之后被發(fā)送至聲壓信號(hào)處理電路16，并且聲壓信號(hào)處理電路16的輸出經(jīng)過射頻/中頻電路(RF/IF電路)18，然后通過天線發(fā)射到空中。此處，并聯(lián)連接的電容器C1和C2由片式電容器C1和C2設(shè)計(jì)而成，并且電容器C1和C2中的每一個(gè)都與內(nèi)部存在的相應(yīng)寄生電感L一起構(gòu)成LC諧振電路，由此用作陷波濾波器。
圖2是表示在通過一個(gè)電容器或兩個(gè)電容器實(shí)現(xiàn)圖1所示的濾波器的幾種情況下，各個(gè)濾波器的傳輸特性的曲線圖。
在圖2所示的曲線圖中，水平軸表示以GHz為單位的頻率，垂直軸表示衰減級(jí)別。虛線g1表示僅具有33pF的第二電容器C2的情況下的傳輸特性，并且示出了在大約900MHz波段處信號(hào)的迅速衰減，而實(shí)線g2表示在僅具有10pF的第一電容器C1的情況下的傳輸特性，并且示出了在大約1800MHz波段處信號(hào)的迅速衰減。另外，點(diǎn)劃線g3表示在具有彼此并聯(lián)連接的第一和第二電容器C1和C2的情況下的傳輸特性，并且示出了在大約900MHz和大約2.2GHz處信號(hào)的極大衰減。
然而，這種傳統(tǒng)的多波帶低噪聲麥克風(fēng)不僅存在下述問題兩個(gè)電容器之間的距離的很小變化也會(huì)影響諧振濾波器的1800MHz的中心而使其移動(dòng)，而且存在另一個(gè)問題在超射頻模式下，不能有效地去除或阻斷噪聲。即，在使用諸如用于IMT-2000業(yè)務(wù)的新頻帶(例如，2000MHz波段或2400MHz波段)的新模式的情況下，由于具有限制在預(yù)定頻帶內(nèi)的窄帶阻斷特性，所以傳統(tǒng)的電路可以僅對(duì)預(yù)定頻帶內(nèi)的電磁噪聲進(jìn)行衰減，而不能對(duì)預(yù)定頻帶以外的其他頻帶內(nèi)產(chǎn)生的射頻(RF)噪聲和電磁噪聲進(jìn)行衰減。在低于1800MHz頻帶的模式中也會(huì)出現(xiàn)這種問題。
此外，為了提高移動(dòng)終端的可靠性，要求該終端的各個(gè)元件都具有很強(qiáng)的抗靜電放電性。然而，傳統(tǒng)麥克風(fēng)的問題在于，傳統(tǒng)麥克風(fēng)容易受到從外部施加的靜電放電的影響。換句話說，移動(dòng)終端在其麥克風(fēng)接地的狀態(tài)下，被施加了15kV電壓的空氣中的靜電放電之后，或者在其與用于靜電放電的節(jié)點(diǎn)直接接觸的狀態(tài)下，被施加了8kV電壓的靜電放電之后，必須完全沒有受損的內(nèi)部電路元件。然而，傳統(tǒng)麥克風(fēng)不能滿足關(guān)于從外部施加的ESD的上述要求。

發(fā)明內(nèi)容
因此，鑒于上述問題而提出本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種電容式麥克風(fēng)，其包括能夠有效阻斷包括移動(dòng)通信中使用的低頻和射頻在內(nèi)的寬帶信號(hào)的寬帶止濾波器，由此可以用于多波段。
本發(fā)明的另一目的是提供一種電容式麥克風(fēng)，其具有加寬的電磁噪聲去除范圍、提高的濾波阻斷級(jí)別，以及增強(qiáng)的對(duì)于從外部施加的靜電放電的抵抗能力。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種電容式麥克風(fēng)，其通過阻斷對(duì)于移動(dòng)終端的射頻干擾來降低噪聲，該電容式麥克風(fēng)包括聲學(xué)模塊，用于將聲壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的變化；放大裝置，用于對(duì)從聲學(xué)模塊輸入的電信號(hào)進(jìn)行放大；以及EM噪聲濾波/ESD阻斷部分，用于阻斷從放大裝置輸出的包括低頻和射頻在內(nèi)的寬帶信號(hào)，并且用于阻斷從外部進(jìn)入的電磁波/射頻噪聲以及靜電放電。
該放大裝置是FET，并且該EM噪聲濾波/ESD阻斷部分包括根據(jù)頻帶而選擇性地連接在該FET的柵極G和源極S和/或該FET的漏極D和源極S之間的電容器和電阻器。
另外，該電容器可以根據(jù)頻帶在1pF到100μF的范圍內(nèi)變化，并且該電阻器可以根據(jù)頻帶在10Ω到1GΩ的范圍內(nèi)變化。該電阻器可以由諸如電感的磁感應(yīng)元件來代替，并且可以根據(jù)頻帶選擇性地改變串聯(lián)連接或并聯(lián)連接的電阻器的值。對(duì)于以下說明中的各個(gè)實(shí)施例，這些都同樣適用。


根據(jù)以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說明，本發(fā)明的前述和其他目的、特征及優(yōu)點(diǎn)將變得更加明了，附圖中圖1是傳統(tǒng)移動(dòng)終端中所使用的具有電容器陣列的多頻帶低噪聲麥克風(fēng)的示意圖；圖2是表示在圖1所示的濾波器的電容發(fā)生不同變化的幾種情況下，各個(gè)濾波器的傳輸特性的曲線圖；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的麥克風(fēng)的電路圖，該麥克風(fēng)具有由一個(gè)電容器和一個(gè)電阻器實(shí)現(xiàn)的EM噪聲濾波/ESD阻斷部分；圖4A至4D是電路圖，分別表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的具有由兩個(gè)電容器和一個(gè)電阻器實(shí)現(xiàn)的多種EM噪聲濾波/ESD阻斷部分之一的麥克風(fēng)；圖4E是用于比較根據(jù)本發(fā)明的電容式麥克風(fēng)與使用直接RF注入的傳統(tǒng)麥克風(fēng)的噪聲特性的曲線圖；圖5A和5B是電路圖，分別表示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的具有由兩個(gè)電容器和兩個(gè)電阻器實(shí)現(xiàn)的多種EM噪聲濾波/ESD阻斷部分之一的麥克風(fēng)；圖6是表示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的麥克風(fēng)的電路圖，該麥克風(fēng)具有僅由三個(gè)電容器實(shí)現(xiàn)的EM噪聲濾波/ESD阻斷部分；以及圖7A和7B是電路圖，分別表示根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的具有由三個(gè)電容器和一個(gè)電阻器實(shí)現(xiàn)的多種EM噪聲濾波/ESD阻斷部分之一的麥克風(fēng)。
具體實(shí)施例方式
下面將詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
首先，根據(jù)本發(fā)明的電容式麥克風(fēng)包括聲學(xué)模塊，其具有根據(jù)輸入到其中的聲信號(hào)而變化的電容；FET，用于將聲學(xué)模塊的變化電容轉(zhuǎn)換并放大為電信號(hào)；以及EM噪聲濾波/ESD阻斷部分，其與FET的輸出端口相連，用于去除電磁噪聲(EM噪聲)并且用于提供阻斷靜電放電的功能。為了易于理解，下面將根據(jù)以用于實(shí)現(xiàn)EM噪聲濾波/ESD阻斷部分的電阻器和電容器的數(shù)量，對(duì)實(shí)施例進(jìn)行分類和描述。
實(shí)施例1圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的麥克風(fēng)的電路圖，該麥克風(fēng)具有由一個(gè)電容器C11和一個(gè)電阻器R11實(shí)現(xiàn)的EM噪聲濾波/ESD阻斷部分。
參照?qǐng)D3，聲學(xué)模塊36具有根據(jù)輸入到其中的聲信號(hào)而變化的電容，該聲學(xué)模塊36等價(jià)地表示為可變電容器CECM并與FET 30的柵極G相連。另外，用于去除電磁噪聲以及阻斷靜電放電的EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32并聯(lián)連接在FET 30的源極S和漏極D之間。根據(jù)第一實(shí)施例，EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32由電阻器R11和電容器C11構(gòu)成，其中電阻器R11串聯(lián)連接到FET 30的漏極D，使得電阻器R11的一端與FET 30的漏極D相連，而電容器C11連接在電阻器R11的另一端和FET 30的源極S之間。
利用這種結(jié)構(gòu)，用戶的聲壓使振動(dòng)膜(未示出)振動(dòng)，以改變可變電容器CECM的電容，而這種電容變化導(dǎo)致FET 30的柵極G處的電壓變化。
FET 30包括JFET或者內(nèi)置增益麥克風(fēng)的放大器，由此對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大，該JFET具有與可變電容器CECM相連的柵極G；與公共地相連的源極S；以及與EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32相連的漏極D。這種FET30具有非常高的輸入阻抗以及非常低的輸出阻抗，因此其用作聲學(xué)模塊和電路部分的阻抗變換器匹配阻抗。
FET 30的輸出在經(jīng)過EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32之后被輸出到輸出端口34a和34b。此處，EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32用作寬帶止濾波器，對(duì)通過用于將麥克風(fēng)連接至外部設(shè)備的輸出端口34a和34b進(jìn)入的高頻無線電信號(hào)或EM噪聲進(jìn)行阻斷，同時(shí)用于阻斷從外部施加的靜電放電。即，通過輸出端口34a和34b從外部施加的高壓靜電放電通過大電容的電容器C11釋放到地，并且電阻器R11防止了靜電放電直接施加在內(nèi)部電路部分上。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)結(jié)果，電容器C11必須具有大電容，足夠存儲(chǔ)由高壓靜電放電所導(dǎo)致的電流，即，電容器C11必須至少為1nF。
根據(jù)第一實(shí)施例，電容器C11的電容可以根據(jù)條件從1nF到100μF選擇性地變化。例如，電容器C11可以具有從以下組中選出的電容1nF、1.5nF、2.2nF、3.3nF、4.7nF、6.8nF、10nF、15nF、22nF、33nF、47nF、68nF和100nF，而電阻器R11可以具有從以下組中選出的電阻100Ω、220Ω、330Ω、430Ω、620Ω、680Ω、820Ω和1KΩ。
在具有根據(jù)上述第一實(shí)施例構(gòu)造的電路的電容式麥克風(fēng)中，可以對(duì)包括低頻和射頻在內(nèi)的寬頻帶上的電磁噪聲進(jìn)行阻斷。此外，當(dāng)根據(jù)第一實(shí)施例的電容式麥克風(fēng)接地并且直接向輸出端口施加高壓靜電放電時(shí)，該麥克風(fēng)具有足以抵抗從外部施加的甚至高于8KV的靜電放電的增強(qiáng)的阻斷能力(抵抗力)。
實(shí)施例2圖4A至4D是電路圖，分別表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的具有選擇性地包括兩個(gè)電容器C21和C22以及一個(gè)電阻器R21的多種EM噪聲濾波/ESD阻斷部分之一的麥克風(fēng)。根據(jù)第二實(shí)施例的EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32通過將電阻器R21連接在彼此相對(duì)的兩個(gè)電容器C21和C22之間來形成字符“∏”的形狀，或者字符“倒∏”的形狀，其中，字符“倒∏”的形狀是指通過顛倒字符“∏”的形狀的頂部和底部而形成的形狀。另外，在FET 30的柵極G與聲學(xué)模塊36之間選擇性地添加用于對(duì)輸入到FET 30中的電磁噪聲進(jìn)行阻斷的噪聲阻斷電阻器R22。
根據(jù)第二實(shí)施例，圖4A是表示以下情況的電路，其中EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32具有字符“∏”的形狀，并且FET 30的柵極G和聲學(xué)模塊36之間沒有用于防止電磁噪聲輸入到FET 30的噪聲阻斷電阻。圖4B是表示以下另一情況的另一電路，其中EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32具有字符“∏”的形狀，并且FET 30的柵極G和聲學(xué)模塊36之間連接有用于防止電磁噪聲輸入到FET 30的噪聲阻斷電阻R22。
參照?qǐng)D4A和4B，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電容式麥克風(fēng)包括聲學(xué)模塊36，具有根據(jù)輸入到其中的聲信號(hào)而變化的電容；FET 30，用于將聲學(xué)模塊的變化電容轉(zhuǎn)換和放大為電信號(hào)；以及EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32，其與FET 30的漏極D相連，用于去除電磁噪聲(EM噪聲)，以及用于提供阻斷靜電放電的功能。
聲學(xué)模塊36等價(jià)地表示為可變電容器CECM并與FET 30的柵極G相連。另外，用于去除電磁噪聲以及阻斷靜電放電的EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32并聯(lián)連接在FET 30的源極S和漏極D之間。
該FET 30包括JFET或者內(nèi)置增益麥克風(fēng)的放大器，由此對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大，該JFET具有與可變電容器CECM相連的柵極G；與公共地相連的源極S；以及與EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32相連的漏極D。這種FET 30具有非常高的輸入阻抗以及非常低的輸出阻抗，因此其用作聲學(xué)模塊和電路部分的阻抗變換器匹配阻抗。
圖4A和4B所示的根據(jù)第二實(shí)施例的EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32由以下部分實(shí)現(xiàn)連接在FET 30的漏極D和源極S之間的第一電容器C21；與第一電容器C21并聯(lián)連接的第二電容器C22；以及串聯(lián)連接在第一電容器C21的上信號(hào)線端和第二電容器C22的上信號(hào)線端之間的第一電阻器R21，由此形成字符“∏”的形狀。
通過第二實(shí)施例的這種結(jié)構(gòu)，聲學(xué)模塊36和FET 30與第一實(shí)施例的聲學(xué)模塊和FET相同地進(jìn)行工作，因此省略對(duì)聲學(xué)模塊36和FET 30的詳細(xì)說明，以避免重復(fù)說明，并且以下說明將圍繞根據(jù)第二實(shí)施例的EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32來進(jìn)行。
在第二實(shí)施例中，通過第一電容器C21和第二電容器C22來執(zhí)行EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32的濾波操作，由此對(duì)通過輸出端口34a和34b從外部輸入的高頻噪聲或電磁噪聲進(jìn)行阻斷。另外，第一電阻器R21不僅執(zhí)行使第一電容器C21和第二電容器C22分離的退耦功能，而且執(zhí)行防止靜電放電直接施加給內(nèi)部電路的靜電放電阻斷功能。第二電容器C22使通過輸入端口34a和34b施加的靜電放電電壓旁通至地，由此防止內(nèi)部元件被靜電放電損壞。為了實(shí)現(xiàn)這種結(jié)果，第二電容器C22必須具有大電容，足夠存儲(chǔ)由高壓靜電放電的而導(dǎo)致的電流，即，第二電容器C22必須至少為1nF。
同時(shí)，在圖4B中，串聯(lián)連接在聲學(xué)模塊36和FET的柵極G之間的第二電阻器R22是噪聲阻斷電阻器，用于防止電磁噪聲輸入到FET 30中。
通過第二實(shí)施例，第一電容器C21和第二電容器C22的電容可以根據(jù)條件在10pF到100μF之間選擇性地變化。例如，第一電容器C21可以是10pF或33pF，而第二電容器C22可以具有從以下組中選出的電容1nF、1.5nF、2.2nF、3.3nF、4.7nF、6.8nF、10nF、15nF、22nF、33nF、47nF、68nF和100nF。另外，優(yōu)選地，第一電阻器R21具有從以下組中選出的電阻100Ω、220Ω、330Ω、430Ω、620Ω、680Ω、820Ω和1KΩ，并且優(yōu)選地，第二電阻器R22具有從以下組中選出的電阻100Ω、1KΩ、10KΩ、100KΩ以及1MΩ。
在具有根據(jù)上述第二實(shí)施例構(gòu)造的電路的電容式麥克風(fēng)中，可以對(duì)包括低頻和射頻在內(nèi)的寬頻帶上的電磁噪聲進(jìn)行阻斷。此外，當(dāng)根據(jù)第二實(shí)施例的電容式麥克風(fēng)接地并且直接向輸出端口施加高壓靜電放電時(shí)，該麥克風(fēng)具有足以抵抗從外部施加的甚至高于8KV的靜電放電的增強(qiáng)的阻斷能力(抵抗力)。
根據(jù)第二實(shí)施例，圖4C是表示以下情況的另一電路，其中EM噪聲濾波部分32具有字符“倒∏”的形狀，并且FET 30的柵極G和聲學(xué)模塊36之間沒有用于防止電磁噪聲輸入到FET 30的噪聲阻斷電阻。圖4D是表示另一情況的另一電路，其中EM噪聲濾波部分32具有字符“倒∏”的形狀，并且FET 30的柵極G和聲學(xué)模塊36之間連接有用于防止電磁噪聲輸入到FET 30的噪聲阻斷電阻R22。
圖4C和4D所示的根據(jù)第二實(shí)施例的EM噪聲濾波部分32包括連接在FET 30的漏極D和源極S之間的第一電容器C21；與第一電容器C21并聯(lián)連接的第二電容器C22；以及串聯(lián)連接在第一電容器C21的下接地線端和第二電容器C22的下接地線端之間的第一電阻器R21，由此形成字符“倒∏”的形狀。
通過第二實(shí)施例的這種結(jié)構(gòu)，聲學(xué)模塊36和FET 30與第一實(shí)施例的聲學(xué)模塊和FET相同地進(jìn)行工作，因此省略對(duì)聲學(xué)模塊36和FET 30的詳細(xì)說明，以避免重復(fù)說明，并且以下說明將圍繞根據(jù)第二實(shí)施例的EM噪聲濾波部分32來進(jìn)行。
在第二實(shí)施例中，由第一電容器C21和第二電容器C22來執(zhí)行EM噪聲濾波部分32的濾波操作，由此對(duì)通過輸出端口34a和34b從外部輸入的高頻噪聲或電磁噪聲進(jìn)行阻斷。另外，第一電阻器R21執(zhí)行使第一電容器C21和第二電容器C22分離的退耦功能。為了實(shí)現(xiàn)這種結(jié)果，必須由具有能夠有效阻斷包括低頻和射頻在內(nèi)的寬帶信號(hào)的大電容的寬帶止濾波器來實(shí)現(xiàn)第二電容器C22，即，第二電容器C22必須至少為1nF。
同時(shí)，在圖4D中，串聯(lián)連接在聲學(xué)模塊36和FET的柵極G之間的第二電阻器R22是噪聲阻斷電阻，用于防止電磁噪聲輸入到FET 30。
根據(jù)該第二實(shí)施例，第一電容器C21和第二電容器C22的電容可以根據(jù)條件在10pF到100μF選擇性地變化。例如，第一電容器C21可以是10pF或33pF，而第二電容器C22可以具有從以下組中選出的電容1nF、1.5nF、2.2nF、3.3nF、4.7nF、6.8nF、10nF、15nF、22nF、33nF、47nF、68nF和100nF。另外，優(yōu)選地，第一電阻器R21具有從以下組中選出的電阻100Ω、220Ω、330Ω、430Ω、620Ω、680Ω、820Ω和1KΩ，并且優(yōu)選地，第二電阻器R22具有從以下組中選出的電阻100Ω、1KΩ、10KΩ、100KΩ以及1MΩ。
在具有根據(jù)上述第二實(shí)施例構(gòu)造的電路的電容式麥克風(fēng)中，可以對(duì)包括低頻和射頻在內(nèi)的寬頻帶上的電磁噪聲進(jìn)行阻斷。
在根據(jù)第二實(shí)施例的電路中，在FET 30中對(duì)通過FET 30的柵極G和第二電阻器R22輸入的麥克風(fēng)的電信號(hào)進(jìn)行放大，以具有低的噪聲，該電信號(hào)的射頻波段被阻斷，從而去除了噪聲，然后通過輸出端口34a和34b將該電信號(hào)發(fā)送至移動(dòng)終端的聲音處理電路。
圖4E是表示對(duì)傳統(tǒng)的商用電容式麥克風(fēng)和根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電容式麥克風(fēng)的RF噪聲特性進(jìn)行比較的結(jié)果的曲線圖。
參照?qǐng)D4E，(a)是表示傳統(tǒng)麥克風(fēng)的濾波特性的曲線圖，而(b)是表示根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的麥克風(fēng)的濾波特性的曲線圖。在所示曲線圖中，各個(gè)水平軸都表示以MHz為單位的頻率，而各個(gè)垂直軸都表示以dB為單位的衰減級(jí)別，其中較大的負(fù)(一)值表示較高的衰減級(jí)別。
在從0.125MHz到3.0GHz的頻率范圍內(nèi)的商用電容式麥克風(fēng)的直接RF注入方法中，麥克風(fēng)模塊的RF噪聲特性(a)在900MHz(GSM)和1.8MHz(DCS)處通常表現(xiàn)出-40dB的RF噪聲衰減級(jí)別。然而，RF噪聲特性在其他頻率范圍內(nèi)表現(xiàn)出比-40dB小得多的RF噪聲衰減級(jí)別。上述測(cè)試中使用的測(cè)量設(shè)備上顯示的垂直軸具有-40dB的最小值，因此使得所有低于-40dB的值都僅能夠表示為-40dB。
另一方面，在從0.125MHz到3.0GHz的頻率范圍內(nèi)對(duì)根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電容式麥克風(fēng)應(yīng)用直接RF注入方法的情況下，麥克風(fēng)模塊的RF噪聲特性(b)在所有頻帶上表現(xiàn)出-40dB的RF噪聲衰減級(jí)別，這是可測(cè)量范圍內(nèi)的最小值。也就是，根據(jù)第二實(shí)施例的麥克風(fēng)表現(xiàn)出以下結(jié)果與商用駐極體電容式麥克風(fēng)相比，其RF噪聲級(jí)別提高至最大45dB或更多。
這說明根據(jù)本發(fā)明的電容式麥克風(fēng)用作出色的EMI濾波器。
實(shí)施例3圖5A和5B是電路圖，分別表示根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的具有包括兩個(gè)電容器C31和C32以及兩個(gè)電阻器R31和R32的多種EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32之一的麥克風(fēng)。根據(jù)第三實(shí)施例的EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32通過彼此相對(duì)的兩個(gè)電容器C31和C32以及分別連接在電容器C31和C32的兩個(gè)相鄰端部之間的兩個(gè)電阻器R31和R32形成字符“#”的形狀。另外，在FET 30的柵極G和聲學(xué)模塊36之間選擇性地添加有用于防止電磁噪聲輸入到該FET中的噪聲阻斷電阻器R33。
如圖5A和5B所示，根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的電容式麥克風(fēng)包括連接在執(zhí)行放大功能的FET 30的柵極G和源極S之間的等效電容器CECM，并且還包括連接在FET 30的漏極D和源極S之間的EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32，其中等效電容器CECM表示麥克風(fēng)的電容。在圖5B的情況下，在聲學(xué)模塊36和FET 30的柵極G之間連接有第三電阻器R33。另外，根據(jù)第三實(shí)施例的EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32以下述方式形成字符“#”的形狀第一電容器C31和第二電容器C32彼此并聯(lián)連接，并且第一電阻器R31和第二電阻器R32分別連接在電容器C31和C32的端部之間。
參照?qǐng)D5A和5B，用戶的聲壓使聲音模塊(未示出)的振動(dòng)膜振動(dòng)，以改變可變電容器CECM的電容，而這種電容變化導(dǎo)致FET 30的柵極G處的電壓變化。
FET 30包括JFET或者內(nèi)置增益麥克風(fēng)的放大器，由此對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大，該JFET具有與可變電容器CECM相連的柵極G；與公共地相連的源極S；以及與EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32相連的漏極D。這種FET30具有非常高的輸入阻抗以及非常低的輸出阻抗，因此其用作聲學(xué)模塊和電路部分的阻抗變換器匹配阻抗。
FET 30的輸出在經(jīng)過EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32之后被輸出至輸出端口34a和34b。此處，EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32用作寬帶止濾波器，對(duì)通過用于將麥克風(fēng)連接至外部設(shè)備的輸出端口34a和34b進(jìn)入的高頻無線電信號(hào)或EM噪聲進(jìn)行阻斷，同時(shí)用于阻斷從外部施加的靜電放電。
在第三實(shí)施例中，通過第一電容器C31和第二電容器C32來執(zhí)行EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32的濾波操作，由此對(duì)通過輸出端口34a和34b從外部輸入的高頻噪聲或電磁噪聲進(jìn)行阻斷。另外，第一電阻器R31和第二電阻器R32不僅執(zhí)行使第一電容器C31和第二電容器C32分離的退耦功能，而且執(zhí)行防止靜電放電直接施加給內(nèi)部電路的靜電放電阻斷功能。第二電容器C32使通過輸出端口34a和34b施加的靜電放電電壓旁通至地，由此防止內(nèi)部元件被靜電放電損壞。為了實(shí)現(xiàn)這種結(jié)果，第二電容器C32必須具有大電容，足夠存儲(chǔ)由高壓靜電放電而導(dǎo)致的電流，即，第二電容器C32必須至少為1nF。
同時(shí)，在圖5B中，串聯(lián)連接在聲學(xué)模塊和FET 30的柵極G之間的第三電阻器R33是噪聲阻斷電阻，用于防止電磁噪聲輸入到FET 30。
第一電容器C31和第二電容器C32的電容可以根據(jù)條件從10pF到100μF選擇性地變化。例如，第一電容器C31可以是10pF或33pF，而第二電容器C32可以具有從以下組中選出的電容1nF、1.5nF、2.2nF、3.3nF、4.7nF、6.8nF、10nF、15nF、22nF、33nF、47nF、68nF和100nF。另外，優(yōu)選地，第一電阻器R31和第二電阻器R32中的每一個(gè)都具有從以下組中選出的電阻100Ω、220Ω、330Ω、430Ω、620Ω、680Ω、820Ω和1KΩ，并且優(yōu)選地，第三電阻器R33具有從以下組中選出的電阻100Ω、1KΩ、10KΩ、100KΩ以及1MΩ。
在具有根據(jù)上述第三實(shí)施例構(gòu)造的電路的電容式麥克風(fēng)中，可以對(duì)包括低頻和射頻在內(nèi)的寬頻帶上的電磁噪聲進(jìn)行阻斷。此外，當(dāng)根據(jù)第一實(shí)施例的電容式麥克風(fēng)接地并且直接向輸出端口施加高壓靜電放電時(shí)，該麥克風(fēng)具有足以抵抗從外部施加的甚至高于8KV的靜電放電的增強(qiáng)的阻斷能力(抵抗力)。
實(shí)施例4圖6是表示根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的麥克風(fēng)的電路圖，該麥克風(fēng)具有僅由三個(gè)電容器C41到C43實(shí)現(xiàn)的EM噪聲濾波部分。
參照?qǐng)D6，大部分的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例的相同，因此省略對(duì)其的詳細(xì)說明，并且以下說明將圍繞EM噪聲濾波部分32來進(jìn)行，其具有與上述實(shí)施例不同的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)第四實(shí)施例的EM噪聲濾波部分32包括并聯(lián)連接在FET 30的漏極D和源極S之間的第一電容器C41、第二電容器C42，以及第三電容器C43。
在第四實(shí)施例中，通過第一至第三電容器C41至C43來執(zhí)行EM噪聲濾波部分32的濾波操作，由此對(duì)通過輸出端口34a和34b從外部輸入的高頻噪聲或電磁噪聲進(jìn)行阻斷。為了實(shí)現(xiàn)這種結(jié)果，必須由具有能夠有效阻斷包括低頻和射頻在內(nèi)的寬帶信號(hào)的大電容的寬帶止濾波器來實(shí)現(xiàn)第三電容器C43，即，第三電容器C43必須至少為1nF。
電容器C41至C43的電容可以根據(jù)條件從10pF到100μF選擇性地變化。優(yōu)選地，第一電容器C41被選擇為根據(jù)條件具有10pF到20pF之間的電容，第二電容器C42被選擇為根據(jù)條件具有20pF到1nF之間的電容，而第三電容器C43被選擇為根據(jù)條件具有1nF到100μF之間的電容。更優(yōu)選地，第三電容器C43具有從以下組中選出的電容1nF、1.5nF、2.2nF、3.3nF、4.7nF、6.8nF、10nF、15nF、22nF、33nF、47nF、68nF和100nF。
在具有根據(jù)上述第四實(shí)施例構(gòu)造的電路的電容式麥克風(fēng)中，可以對(duì)包括低頻和射頻在內(nèi)的寬頻帶上的電磁噪聲進(jìn)行阻斷。
實(shí)施例5圖7A和7B是電路圖，分別表示根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的具有由三個(gè)電容器C41至C43和一個(gè)電阻器R51實(shí)現(xiàn)的多種EM噪聲濾波/ESD阻斷部分之一的麥克風(fēng)。圖7A表示其中EM噪聲濾波/ESD阻斷部分的電阻器R51與FET 30的漏極D串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)，而圖7B表示其中EM噪聲濾波/ESD阻斷部分的電阻器R51與FET 30的源極S串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D7A，根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的電容式麥克風(fēng)包括連接在執(zhí)行放大功能的FET 30的柵極G和源極S之間的等效電容器CECM。另外，根據(jù)第五實(shí)施例的電容式麥克風(fēng)包括并聯(lián)連接在FET 30的源極S和漏極D之間的第一電容器C41、第二電容器C42，以及第三電容器C43，并包括連接在第二電容器C42和第三電容器C43的漏極連接端之間的第一電阻器R51，由此形成EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32。
另外，參照?qǐng)D7B，以如下方式來實(shí)現(xiàn)EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32第一電容器C41、第二電容器C42，以及第三電容器C43并聯(lián)連接在FET 30的源極S和漏極D之間，并且第一電阻器R51連接在第二電容器C42和第三電容器C43的源極連接端之間。
在本發(fā)明的第五實(shí)施例中，將省略對(duì)與上述實(shí)施例相同的結(jié)構(gòu)和操作的重復(fù)說明，并且以下說明將圍繞EM噪聲濾波部分32的操作來進(jìn)行。
在根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的圖7A所示的EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32中，第一至第三電容器C41至C43執(zhí)行濾波功能，阻斷通過輸出端口34a和34b從外部輸入的高頻噪聲或電磁噪聲，而第一電阻器R51不僅執(zhí)行使第二電容器C42和第三電容器C43分離的退耦功能，而且執(zhí)行防止從外部施加的靜電放電直接影響內(nèi)部電路的阻斷功能。另外，第三電容器C43使通過輸出端口34a和34b施加的靜電放電電壓旁通至地，由此防止內(nèi)部元件被靜電放電損壞。為了實(shí)現(xiàn)這種結(jié)果，第三電容器C43必須具有大電容，足夠存儲(chǔ)由高壓靜電放電而導(dǎo)致的電流，即，第三電容器C43必須至少為1nF。
電容器C41至C43的電容可以根據(jù)條件從10pF到100μF選擇性地變化。優(yōu)選地，第一電容器C41被選擇為根據(jù)條件具有10pF到20pF之間的電容，第二電容器C42被選擇為根據(jù)條件具有20pF到1nF之間的電容，而第三電容器C43被選擇為根據(jù)條件具有1nF到100μF之間的電容。更優(yōu)選地，第三電容器C43具有從以下組中選出的電容1nF、1.5nF、2.2nF、3.3nF、4.7nF、6.8nF、10nF、15nF、22nF、33nF、47nF、68nF和100nF。另外，優(yōu)選地，第一電阻器R51具有從以下組中選出的電阻100Ω、220Ω、330Ω、430Ω、620Ω、680Ω、820Ω和1KΩ。
在具有根據(jù)上述第五實(shí)施例構(gòu)造的電路的電容式麥克風(fēng)中，可以對(duì)包括低頻和射頻在內(nèi)的寬頻帶上的電磁噪聲進(jìn)行阻斷。此外，當(dāng)根據(jù)第一實(shí)施例的電容式麥克風(fēng)接地并且直接向輸出端口施加高壓靜電放電時(shí)，該麥克風(fēng)具有足以抵抗從外部施加的甚至高于8KV的靜電放電的增強(qiáng)的阻斷能力(抵抗力)。
在圖7B所示的根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的EM噪聲濾波部分32中，第一至第三電容器C41至C43執(zhí)行濾波功能，阻斷通過輸出端口34a和34b從外部輸入的高頻噪聲或電磁噪聲，而第一電阻器R51執(zhí)行使第二電容器C42和第三電容器C43分離的退耦功能。為了實(shí)現(xiàn)這種結(jié)果，必須由具有能夠有效阻斷包括低頻和射頻在內(nèi)的寬帶信號(hào)的大電容的寬帶止濾波器來實(shí)現(xiàn)第三電容器C43，即，第三電容器C43必須至少為1nF。
電容器C41、C42和C43的電容可以根據(jù)條件從10pF到100μF選擇性地變化。優(yōu)選地，第一電容器C41被選擇為根據(jù)條件具有10pF到20pF之間的電容，第二電容器C42被選擇為根據(jù)條件具有20pF到1nF之間的電容，而第三電容器C43被選擇為根據(jù)條件具有1nF到100μF之間的電容。更優(yōu)選地，第三電容器C43具有從以下組中選出的電容1nF、1.5nF、2.2nF、3.3nF、4.7nF、6.8nF、10nF、15nF、22nF、33nF、47nF、68nF和100nF。另外，優(yōu)選地，第一電阻器R51具有從以下組中選出的電阻100Ω、220Ω、330Ω、430Ω、620Ω、680Ω、820Ω和1KΩ。
在具有根據(jù)上述第五實(shí)施例構(gòu)造的電路的電容式麥克風(fēng)中，可以對(duì)包括低頻和射頻在內(nèi)的寬頻帶上的電磁噪聲進(jìn)行阻斷。
實(shí)施例6同時(shí)，可以將上述第一至第五實(shí)施例應(yīng)用于多種電路，用于去除包括下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)(IMT2000)在內(nèi)的1.8GHz或更高頻帶中產(chǎn)生的噪聲。即，用于去除1.8GHz或更高頻帶中產(chǎn)生的噪聲的電路具有與上述用于去除與900MHz和1.8GHz的頻帶相對(duì)應(yīng)的噪聲的電路相同的結(jié)構(gòu)，其不同特征僅在于，用于執(zhí)行濾波功能的電容器C1和C2是通過具有1pF到100μF之間的電容的電容器來實(shí)現(xiàn)的。具有1pF到100μF之間的電容的電容器可以對(duì)5KHz到6GHz的電磁噪聲進(jìn)行濾波。
例如，在將如圖7A所示的使用三個(gè)電容器和一個(gè)電阻器的EM噪聲濾波/ESD阻斷部分32應(yīng)用于用來去除1.8GHz或更高的噪聲的電路的情況下，可以根據(jù)條件將用于執(zhí)行濾波功能的第一至第三電容器C41、C42和C43選擇為具有1pF到100μF之間的電容。例如，根據(jù)條件將第一電容器C41選擇為具有1pF到5pF之間的電容，優(yōu)選為4.7pF，根據(jù)條件將第二電容器C42選擇為具有5pF到1nF之間的電容，優(yōu)選為5.6pF，根據(jù)條件將第三電容器C43選擇為具有1nF到100μF之間的電容，優(yōu)選為從以下組中選出的電容1nF、1.5nF、2.2nF、3.3nF、4.7nF、6.8nF、10nF、15nF、22nF、33nF、47nF、68nF和100nF，并且，優(yōu)選地，第一電阻器R51具有從以下組中選出的電阻100Ω、220Ω、330Ω、430Ω、620Ω、680Ω、820Ω和1KΩ。
在上述示例中，電容器C41、C42和C43以及電阻器R51構(gòu)成了寬帶止濾波器，同時(shí)用于提高對(duì)于靜電放電的抵抗力。通過輸出端口從外部施加的高壓靜電放電通過具有最大電容的第三電容器C43放電至接地端口34b，并且第一電阻器R51防止靜電放電直接施加給內(nèi)部電路部分。為了實(shí)現(xiàn)這種結(jié)果，第三電容器C43必須具有大電容，足夠存儲(chǔ)由高壓靜電放電導(dǎo)致的電流，即，第三電容器C43必須至少為1nF。
在具有根據(jù)上述示例構(gòu)造的電路的電容式麥克風(fēng)中，可以減少包括低頻和射頻在內(nèi)的寬頻帶上的電磁噪聲。此外，根據(jù)本發(fā)明的電容式麥克風(fēng)具有在該麥克風(fēng)接地并且高壓靜電放電直接施加給輸出端口時(shí)足以抵抗從外部施加的甚至高于8KV的靜電放電的增強(qiáng)的抵抗力。
在第六實(shí)施例中，在FET 30中對(duì)通過FET 30的柵極G輸入的麥克風(fēng)的電信號(hào)進(jìn)行放大，以具有低噪聲，然后通過輸出端口34a和34b將其發(fā)送至移動(dòng)終端的聲音處理電路，并由阻斷射頻波段的信號(hào)的寬帶止濾波器來去除噪聲，其中寬帶止濾波器由第一電容器C41、第二電容器C42、第三電容器C43，以及第一電阻器R51來實(shí)現(xiàn)。
工業(yè)適用性從上文可以看出，根據(jù)本發(fā)明的電容式麥克風(fēng)具有更多的優(yōu)點(diǎn)，其能夠去除電磁噪聲；利用僅包括電容器和電阻器的電路在包括低頻和射頻在內(nèi)的寬頻帶內(nèi)獲得優(yōu)異的電磁噪聲濾波效果；以及極大地增強(qiáng)了對(duì)于從外部施加的靜電放電的阻斷能力(抵抗力)。
盡管結(jié)合目前認(rèn)為最實(shí)用和優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于所公開的實(shí)施例和附圖，相反，本發(fā)明旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種電容式麥克風(fēng)，其采用針對(duì)低頻和射頻的寬帶信號(hào)的寬帶止濾波器，該電容式麥克風(fēng)對(duì)于從外部施加的靜電放電具有增強(qiáng)的抵抗力，并且防止射頻干擾以降低噪聲，該電容式麥克風(fēng)包括聲學(xué)模塊(36)，用于將聲壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的變化；放大裝置，用于對(duì)從所述聲學(xué)模塊(36)輸入的電信號(hào)進(jìn)行放大；以及EM噪聲濾波/ESD阻斷部分(32)，用于阻斷從所述放大裝置輸出的具有低頻和射頻的寬帶信號(hào)，阻斷導(dǎo)入的電磁波、無線電波噪聲以及靜電放電，該EM噪聲濾波/ESD阻斷部分包括設(shè)置在所述放大裝置的輸入端口與所述聲學(xué)模塊(36)之間和/或設(shè)置在所述放大裝置的輸出端口與地之間的電阻器和電容器之一或者其組合，所述電阻器和電容器彼此并聯(lián)或串聯(lián)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式麥克風(fēng)，其中所述電容器和所述電阻器分別具有1pF到100μF之間的電容以及10Ω到1GΩ之間的電阻，可以根據(jù)頻帶對(duì)它們中的每一個(gè)選擇性地進(jìn)行調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式麥克風(fēng)，其中所述EM噪聲濾波/ESD阻斷部分(32)包括電阻器(R11)，其串聯(lián)連接在所述放大裝置的輸出端口與信號(hào)輸出端口(34a)之間；以及電容器(C11)，其連接在所述電阻器(R11)的一個(gè)端部與地(GND)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電容式麥克風(fēng)，其中所述電容器(C11)具有從以下組中選出的電容1nF、1.5nF、2.2nF、3.3nF、4.7nF、6.8nF、10nF、15nF、22nF、33nF、47nF、68nF和100nF；并且所述電阻器(R11)具有從以下組中選出的電阻100Ω、220Ω、330Ω、430Ω、620Ω、680Ω、820Ω和1KΩ。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式麥克風(fēng)，其中所述EM噪聲濾波/ESD阻斷部分(32)包括第一電容器(C21)，其并聯(lián)連接在所述放大裝置的輸出端口與接地端口之間，以用作濾波器；第二電容器(C22)，其與所述第一電容器(C21)并聯(lián)連接，以執(zhí)行EM噪聲濾波和ESD阻斷功能；以及第一電阻器(R21)，其串聯(lián)連接在所述第一電容器(C21)的輸出端口與所述第二電容器(C22)的輸出端口之間，以執(zhí)行退耦功能，從而所述EM噪聲濾波/ESD阻斷部分具有字符“∏”的形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電容式麥克風(fēng)，其中所述第一電容器(C21)具有10pF或33pF的電容；所述第二電容器(C22)具有從以下組中選出的電容1nF、1.5nF、2.2nF、3.3nF、4.7nF、6.8nF、10nF、15nF、22nF、33nF、47nF、68nF和100nF；并且所述第一電阻器(R21)具有從以下組中選出的電阻100Ω、220Ω、330Ω、430Ω、620Ω、680Ω、820Ω和1KΩ。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式麥克風(fēng)，其中所述EM噪聲濾波/ESD阻斷部分(32)包括第一電容器(C21)，其并聯(lián)連接在所述放大裝置的輸出端口與接地端口之間，以用作濾波器；第二電容器(C22)，其與所述第一電容器(C21)并聯(lián)連接，以執(zhí)行EM噪聲濾波功能；以及第一電阻器(R21)，其串聯(lián)連接在所述第一電容器(C21)的接地端口(GND)與所述第二電容器(C22)的接地端口(GND)之間，以執(zhí)行退耦功能，從而所述EM噪聲濾波/ESD阻斷部分具有字符“倒∏”的形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電容式麥克風(fēng)，其中所述第一電容器(C21)具有10pF或33pF的電容；所述第二電容器(C22)具有從以下組中選出的電容1nF、1.5nF、2.2nF、3.3nF、4.7nF、6.8nF、10nF、15nF、22nF、33nF、47nF、68nF和100nF；并且所述第一電阻器(R21)具有從以下組中選出的電阻100Ω、220Ω、330Ω、430Ω、620Ω、680Ω、820Ω和1KΩ。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的電容式麥克風(fēng)，還包括所述聲學(xué)模塊(36)與所述放大裝置的輸入端口之間的噪聲阻斷電阻器(R22)，以阻斷電磁噪聲的輸入。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電容式麥克風(fēng)，其中所述噪聲阻斷電阻器具有從以下組中選出的電阻100Ω、1KΩ、10KΩ、100KΩ以及1MΩ。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式麥克風(fēng)，其中所述EM噪聲濾波/ESD阻斷部分(32)包括第一電容器(C31)和第二電容器(C32)，其并聯(lián)連接在所述放大裝置的輸出端口與接地端口之間；以及第一電阻器(R31)和第二電阻器(R32)，其分別連接在兩個(gè)電容器(C31)和(C32)的相鄰端部之間，從而所述EM噪聲濾波/ESD阻斷部分具有字符“#”的形狀，其中所述第一電容器(C31)執(zhí)行濾波功能，與所述第一電容器(C31)相對(duì)的所述第二電容器(C32)執(zhí)行EM噪聲濾波和靜電放電阻斷功能，而所述電阻器(R31)和(R32)執(zhí)行退耦功能和靜電放電阻斷功能。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電容式麥克風(fēng)，其中所述第一電容器(C31)具有10pF或33pF的電容；所述第二電容器C32具有從以下組中選出的電容1nF、1.5nF、2.2nF、3.3nF、4.7nF、6.8nF、10nF、15nF、22nF、33nF、47nF、68nF和100nF；并且所述第一電阻器(R31)和第二電阻器(R32)中的每一個(gè)都具有從以下組中選出的電阻100Ω、220Ω、330Ω、430Ω、620Ω、680Ω、820Ω和1KΩ。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電容式麥克風(fēng)，還包括所述聲學(xué)模塊(36)與所述放大裝置的輸入端口之間的噪聲阻斷電阻器(R33)，以阻斷電磁噪聲的輸入。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電容式麥克風(fēng)，其中所述噪聲阻斷電阻器(R33)具有從以下組中選出的電阻100Ω、1KΩ、10KΩ、100KΩ以及1MΩ。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式麥克風(fēng)，其中所述EM噪聲濾波部分(32)包括彼此并聯(lián)連接在接地端口與所述放大器的輸出端口之間的第一電容器(C41)、第二電容器(C42)，以及第三電容器(C43)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電容式麥克風(fēng)，其中可以對(duì)所述第一電容器(C41)選擇性地進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其具有10pF到20pF之間的電容；可以對(duì)所述第二電容器(C42)選擇性地進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其具有20pF到1nF之間的電容；并且可以對(duì)所述第三電容器(C43)選擇性地進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其具有1nF到100，之間的電容。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電容式麥克風(fēng)，其中，在所述EM噪聲濾波/ESD阻斷部分(32)中，在所述第二電容器(C42)的信號(hào)輸出端與所述第三電容器(C43)的信號(hào)輸出端之間還串聯(lián)連接有電阻器(R51)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電容式麥克風(fēng)，其中對(duì)所述第一電容器(C41)選擇性地進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其具有10pF到20pF之間的電容；對(duì)所述第二電容器(C42)選擇性地進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其具有20pF到1nF之間的電容；所述第三電容器(C43)具有從以下組中選出的電容1nF、1.5nF、2.2nF、3.3nF、4.7nF、6.8nF、10nF、15nF、22nF、33nF、47nF、68nF和100nF；并且所述電阻器(R51)具有從以下組中選出的電阻100Ω、220Ω、330Ω、430Ω、620Ω、680Ω、820Ω和1KΩ。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電容式麥克風(fēng)，其中，在所述EM噪聲濾波部分(32)中，在所述第二電容器(C42)的接地端與所述第三電容器(C43)的接地端之間還串聯(lián)連接有電阻器(R51)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電容式麥克風(fēng)，其中對(duì)所述第一電容器(C41)選擇性地進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其具有10pF到20pF之間的電容；對(duì)所述第二電容器(C42)選擇性地進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其具有20pF到1nF之間的電容；所述第三電容器(C43)具有從以下組中選出的電容1nF、1.5nF、2.2nF、3.3nF、4.7nF、6.8nF、10nF、15nF、22nF、33nF、47nF、68nF和100nF；并且所述電阻器(R51)具有從以下組中選出的電阻100Ω、220Ω、330Ω、430Ω、620Ω、680Ω、820Ω和1KΩ。
21.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電容式麥克風(fēng)，其中，所述電容器是溫度補(bǔ)償電容器或者高介電常數(shù)電容器。
22.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容式麥克風(fēng)，其中，所述放大裝置是內(nèi)置增益麥克風(fēng)中使用的放大器以及場(chǎng)效應(yīng)晶體管之一。
全文摘要
公開了一種采用寬帶止濾波器的電容式麥克風(fēng)，其對(duì)于從外部施加的靜電放電具有增強(qiáng)的抵抗力。本發(fā)明的目的是通過包括能夠有效阻斷包括低頻和移動(dòng)通信中使用的射頻在內(nèi)的寬帶信號(hào)的寬帶止濾波器，來提供一種能夠用于多波段的電容式麥克風(fēng)。為此，一種電容式麥克風(fēng)包括聲學(xué)模塊，用于將聲壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的變化；FET，用于對(duì)從聲學(xué)模塊輸入的電信號(hào)進(jìn)行放大；以及寬帶止濾波器，用于阻斷從FET輸出的包括低頻和射頻在內(nèi)的寬帶信號(hào)，并且通過根據(jù)射頻波段選擇性地連接在FET的漏極D與源極S之間的任意一個(gè)或更多個(gè)電阻器和電容器來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)的電容式麥克風(fēng)具有以下優(yōu)點(diǎn)能夠去除更大范圍的EM噪聲、獲得了優(yōu)異的噪聲濾波效果，以及極大增強(qiáng)了對(duì)于從外部施加的靜電放電的抵抗力。
文檔編號(hào)H04R3/00GK1771758SQ03826482
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2003年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月20日
發(fā)明者宋清淡, 鄭益周, 金賢浩 申請(qǐng)人:寶星電子株式會(huì)社