[發明專利]一種兩線硅麥克風放大器

有效

• 申請號: 201410384007.8
• 申請日: 2014-08-06
• 公開（公告）號: CN105450191B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 孫麗娜;楊少軍
• 申請（專利權）人: 山東共達電聲股份有限公司
• 主分類號: H03F3/45
• 分類號: H03F3/45
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;陳士騫

1.一種兩線硅麥克風放大器，其特征在于，所述硅麥克風放大器具有四個端口，分別為輸入端、高壓偏置端、輸出端和地端，其中所述輸入端和所述高壓偏置端與硅麥克風器件接口相連，所述輸出端和所述地端用于信號輸出；所述硅麥克風放大器的輸出信號為所述輸出端和所述地端兩個端口之間的電流信號；

所述兩線硅麥克風放大器包括：電源穩壓器，電荷泵，輸入緩沖器，放大器，動態直流偏置和交流反饋模塊以及阻抗轉換模塊，其中：

所述電源穩壓器用于隔絕所述輸出端的電壓信號并給所述電荷泵、所述輸入緩沖器、所述放大器、所述阻抗轉換模塊以及所述動態直流偏置和交流反饋模塊提供穩壓電源；

所述電荷泵用于產生高壓偏置電壓，將硅麥克風器件偏置于合適的工作狀態；

所述輸入緩沖器與所述輸入端相連，用于將硅麥克風器件的電容信號轉換為電壓信號；所述放大器用于對所述輸入緩沖器產生的電壓信號進行放大；

所述動態直流偏置和交流反饋模塊用于根據輸入信號的幅度動態調整所述放大器的直流偏置電壓，并提供交流反饋回路調整所述放大器的放大增益；

所述阻抗轉換模塊用于將所述放大器放大的電壓信號轉換為電流信號，該電流信號中的交流成分流經外部的偏置電阻形成交流輸出電壓信號。

2.根據權利要求1所述的兩線硅麥克風放大器，其特征在于：

所述動態直流偏置和交流反饋模塊包括動態直流偏置單元和交流反饋回路，所述動態直流偏置單元根據輸入信號幅度調整所述放大器的直流輸出電壓；所述交流反饋回路用于利用電容調整所述放大器的放大增益。

3.根據權利要求1所述的兩線硅麥克風放大器，其特征在于所述阻抗轉換模塊為一電阻。

4.根據權利要求1所述的兩線硅麥克風放大器，其特征在于：

所述阻抗轉換模塊包括相連接的源跟隨器和負載電阻，所述源跟隨器用于降低負載電阻上的電壓，提高動態直流偏置的效率。

5.根據權利要求4所述的兩線硅麥克風放大器，其特征在于，所述源跟隨器為N型場效應晶體管。

6.根據權利要求1所述的兩線硅麥克風放大器，其特征在于：

所述輸入緩沖器為兩個，分別為第一輸入緩沖器和第二輸入緩沖器，所述第一輸入緩沖器用于將硅麥克風的電容信號轉換為電壓信號；所述第二輸入緩沖器用于將高壓偏置中的噪聲信號進行緩沖，以與所述第一輸入緩沖器形成差分連接，以抵消高壓偏置的噪聲；

所述放大器用于對所述第一輸入緩沖器產生的電壓信號進行放大，同時對高壓偏置的噪聲進行消除。

7.根據權利要求1所述的兩線硅麥克風放大器，其特征在于：

所述阻抗轉換模塊包括電平移動電路和可配置負載電阻陣列，所述電平移動電路包括N型場效應晶體管、P型場效應晶體管和第一電阻，所述N型場效應晶體管用于將所述放大器的輸出直流電壓降低Vgs；所述P型場效應晶體管和所述第一電阻用于保證所述N型場效應晶體管的Vgs不隨流經它的電流而變化；

所述可配置負載電阻陣列包括第二電阻、第三電阻、第四電阻、第一選擇開關和第二選擇開關，所述第二電阻、所述第三電阻和所述第四電阻依次串聯，所述第一選擇開關和所述第二電阻并聯，所述第二選擇開關和所述第三電阻并聯。