【经典】驻极体话筒结构原理及应用电路设计
驻极体话筒驱动电路设计
1.驻极体话筒驱动电路设计上图为一驻极体话筒驱动电路，当有声音时，LED会亮。
1）认识图中向关元器件。
2）分析其工作原理。
3）在万能板上搭建该电路。
4）用示波器观察测试有声音和无声音时该电路A，B，C，D，E五点的波形，记录下来。
5）比较一下电路的灵敏性，怎样提高电路的灵敏度？2.DC-DC电源模块1）认识图中相关元器件。
2）阅读芯片LM2576的文档，分析其工作原理。
3）在万能板上搭建该电路。
4）输入9V时，调整电位器R2，测量输出电压范围，并记录。
5）测试电压调整率：查阅模拟电路相关书籍和资料，了解电压调整率的概念输入电压设为9V，输出空载，调电位器，使输出为5V增大输入电压，测量输出电压，记录数据6）测试负载调整率：查阅模拟电路相关书籍和资料，了解负载调整率的概念输入电压设为9V，输出空载，调电位器，使输出为5V。
然后输出负载接一100W 0~300欧姆的功率电位器(先把阻值调至最大)。
调整功率电位器，减小负载电阻，测量输出电压，记录数据（注意，电阻值不可过小）7）测试纹波电压：查阅模拟电路相关书籍和资料，了解纹波电压的概念输入电压设为9V，输出空载，调电位器，使输出为5V。
然后输出负载接一100W 0~300欧姆的功率电位器(先把阻值调至2欧姆)。
用示波器AC/5mV测量输出电压，记录波形最大值,可以调节功率电位器，观察输出波形8）效率测试：查阅模拟电路相关书籍和资料，了解效率的概念输入电压设为9V，输出空载，调电位器，使输出为5V。
然后输出负载接一100W 0~300欧姆的功率电位器(先把阻值调至2欧姆)。
测量输如电压和电流。
计算效率。
3.线性电源模块D21）认识图中相关元器件。
2）阅读芯片LM317的文档，分析其工作原理。
3）在万能板上搭建该电路。
4）输入9V时，调整电位器R2，测量输出电压范围，并记录。
5）测试电压调整率：查阅模拟电路相关书籍和资料，了解电压调整率的概念输入电压设为9V，输出空载，调电位器，使输出为5V增大输入电压，测量输出电压，记录数据6）测试负载调整率：查阅模拟电路相关书籍和资料，了解负载调整率的概念输入电压设为9V，输出空载，调电位器，使输出为5V。
驻极体话筒
驻极体话筒1. 简介驻极体话筒（Electret Microphone），也称为电容式话筒，是一种常见的音频传感器。
它利用了驻极体元件的特性，将声音转化为电信号，然后经过放大和处理后输出给音频设备。
驻极体话筒具有体积小、重量轻、价格低廉等优点，广泛应用于通信、音频采集、语音识别等领域。
在本文中，我们将介绍驻极体话筒的原理、结构和工作原理，并介绍一些常见的应用场景。
2. 原理驻极体话筒的原理基于电容器的原理。
它由驻极体电容器和放大电路组成。
2.1 驻极体电容器驻极体电容器是驻极体话筒的核心组件，它由两个金属片组成，中间被一层电介质隔开。
其中一个金属片固定不动，称为固定极板；另一个金属片可以振动，称为振动极板。
当振动极板受到声波震动时，驻极体电容器的电容值也会随之发生变化。
驻极体电容器内部有一个永久的静电荷，在生产过程中被注入进去，这就是所谓的驻极体。
这个静电荷会在电容器的两个极板之间形成电场，并与外界的电荷相互作用。
由于驻极体电容器的驻极体是永久性的，所以驻极体电容器不需要外界电源来维持电荷。
驻极体电容器的输出信号非常微弱，需要经过放大电路进行放大。
放大电路一般由一个FET（场效应晶体管）和其他电子组件构成。
当声波作用在驻极体电容器上时，驻极体电容器的电容值发生变化，改变了与其连接的FET的栅极电势，从而使FET的通道电阻也发生变化。
这个变化通过放大电路进行放大，最终输出一个可以被音频设备接受并处理的电信号。
3. 结构驻极体话筒的结构相对简单，一般由以下几个主要组件组成：3.1 振动极板振动极板是驻极体话筒中可以振动的部分，它的振动受到外界声波的影响。
当声波作用于振动极板时，振动极板会产生微小的位移。
3.2 固定极板固定极板是驻极体话筒中的固定部分，它不会移动。
固定极板与振动极板之间的距离决定了驻极体电容器的电容值。
3.3 驻极体电容器驻极体电容器由振动极板和固定极板组成，它们之间的空气间隙形成一个电容器。
驻极体麦克风
声音传感器的应用
2、工作原理
耳机麦克风里面有一个对声音敏感的驻极体。
声波使驻极体薄膜振动，导致电容发生变化，而产生与之对应变化的微小电压。
这个电压随后被转化成0-5V的电压，经过A/D转换再被数据采集器接收，最后传送给计算机。
工作原理如下图所示：
3、工作过程
驻极体式耳机麦克风的主要元件是驻极体振动膜，它的作用相当于一个电容。
当驻极体膜片遇到声波振动时，引起电容两端的电场发生变化，从而产生了随声
波变化而变化的交变电压。
由于交变电压的值太小，所以在话筒内接入一只结型场效应晶体三极管来进行阻抗变换，变成了相对较大的电信号。
最后经过A/D 转换被数据采集器接收，形成可传输的数字，并传送给计算机。
4、驻极体式耳机麦克风的简单展示
视频链接: /v_show/id_XMTM2NTc2NTc2.html
给话筒串联4.7k欧姆的电阻，并接上电源。
这是对着话筒讲话时，示波器接收到的输出波形。
驻极体话筒放大电路要点
驻极体话筒放大电路要点一．设计思路1、语音放大器的基本构成根据要求，输出功率P=2W，电阻R=4Ω，由功率公式可得U=2.8V，对TDA2030输入100mv电压时，可达到设计要求。
另外，由于语音通过话筒输入信号为5mv，放大后要求达到100mv，放大倍数需在20倍以上，由电路设计要求得知，该放大器由三级组成，其总的电压增益AUf=AUf1AUf2AUf3。
应根据放大器所需的总增益AU，来合理分配各级电压增益（AUf1.AUf3）。
为了提高信噪比S/N，前置放大器的增益要适当取大。
为了使输出波形不致产生饱和失真，输出信号的幅值应小于电源电压。
2、性能指标（1）集成直流稳压电源①同时输出12V的电压②输出纹波电压小于5mV(2) 前置放大器①输入信号：Uid.10mV②输入阻抗：Ri=100k.③设定增益Auf1=30(3) 有源带通滤波器①带通频率范围：300Hz～3kHz②增益：Au=1(4) 功率放大器①最大不失真输出功率：Pmax>=2W②负载阻抗：RL=4Ω③电源电压：+12V，-12V(5) 输出功率连续可调①直流输出电压：.50mV（输出开路时）②静态电源电流：.100mA（输出短路时）3、要求（1）选取单元电路及元件根据设计要求和已知条件，确定集成直流稳压电源、前置放大电路、有源带通滤波器电路、功率放大电路的方案，计算和选取单元电路的元件参数。
（2）前置放大电路的组装与调试测量前置放大电路的电压增益AUd、输入电阻Ri等各项技术指标，并与设计要求值进行比较。
（3）有源带通滤波器的组装与调试测量有源带通滤波电路的电压增益AUd、带宽BW，并与设计要求值进行比较。
（4）功率放大电路的组装与调试测量功率放大电路的最大不失真输出功率Po,max、电源供给功率PDC、输出功率.、直流输出电压、静态电源电流等技术指标。
（5）整体电路的调试与试听（6）应用Multisim软件对电路进行仿真。
驻极体话筒结构原理及应用电路设计
（3） JFET旳特征曲线
转移特征 输出特征
iD f (u ) GS uDS const.
iD
IDSS (1
uGS UGS (off
)
)2
iD f (u ) DS uGS const.
饱和漏极电流： IDSS
(UGS(off ) uGS 0)
体现式
转移特 征曲线
预夹断 线
满足: uGD＝UGS(off)
驻极体话筒构造原理 及应用电路设计
一、驻极体话筒旳工作原理与构造
驻极体话筒具有体积小、构造简朴、电声性能好、价 格低旳特点，广泛用于盒式录音机、无线话筒及声控等电 路中。
驻极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分构成。声电 转换旳关键元件是驻极体振动膜。
1、驻极体极头旳构造与工作原理
驻极体极头旳基本构造由一片单面涂有金属旳驻极体薄 膜与一种上面有若干小孔旳金属电极（称为背电极）构成 以及它们中间旳几十μm厚旳尼龙隔离垫构成，如图一所示。
2、简朴旳AGC电路
AGC环是闭环电子电路，它能够提成增益受控放大电路 和控制电压形成电路两部分。增益受控放大电路位于正向 放大通路，其增益随控制电压而变化。
控制电压形成电路旳基本部件是AGC检波器和低通平滑滤 波器。
放大电路旳输出信号u0 经检波并经滤波器滤除高频调制 分量和噪声后，产生用以控制增益受控放大器旳电压uc 。 当输入信号ui增大时，u0和uc亦随之增大。 uc增大使放大 电路旳增益下降，从而使输出信号旳变化量明显不大于输入 信号旳变化量，到达自动增益控制旳目旳。
3、驻极体话筒旳接法
话筒有两根引出线，漏极D与电源正极之间接一漏极电阻 R，信号由漏极经一隔直电容输出,这种接法有一定旳电压增 益，话筒旳敏捷度比较高，但动态范围比较小。
自制9014麦克风电路图(驻极体话筒-高灵敏度麦克风)
自制9014麦克风电路图（驻极体话筒/高灵敏度麦克风）自制9014麦克风电路图设计一驻极体话筒工作原理：当驻极体膜片遇到声波振动时，就会引起与金属极板间距离的变化，也就是驻极体振动膜片与金属极板之间的电容随着声波变化，进而引起电容两端固有的电场发生变化（U＝Q/C），从而产生随声波变化而变化的交变电压。
由于驻极体膜片与金属极板之间所形成的电容容量比较小（一般为几十波法），因而它的输出阻抗值（XC=1/2fC）很高，约在几十兆欧以上。
这样高的阻抗是不能直接与一般音频放大器的输入端相匹配的，所以在话筒内接入了一只结型场效应晶体三极管来进行阻抗变换。
通过输入阻抗非常高的场效应管将电容两端的电压取出来，并同时进行放大，就得到了和声波相对应的输出电压信号。
驻极体话筒内部的场效应管为低噪声专用管，它的栅极G和源极S之间复合有二极管VD，参见图1（b）所示，主要起抗阻塞作用。
由于场效应管必须工作在合适的外加直流电压下，所以驻极体话筒属于有源器件，即在使用时必须给驻极体话筒加上合适的直流偏置电压，才能保证它正常工作，这是有别于一般普通动圈式、压电陶瓷式话筒之处。
外形和种类：常用驻极体话筒的外形分机装型（即内置式）和外置型两种。
机装型驻极体话筒适合于在各种电子设备内部安装使用。
常见的机装型驻极体话筒形状多为圆柱形，其直径有6mm、9.7mm、10mm、10.5mm、11.5mm、12mm、13mm多种规格；引脚电极数分两端式和三端式两种，引脚形式有可直接在电路板上插焊的直插式、带软屏蔽电线的引线式和不带引线的焊脚式3种。
如按体积大小分类，有普通型和微型两种。
工作电压：Uds1.5~12V，常用的有1.5V，3V，4.5V三种工作电流：Ids0.1~1mA之间输出阻抗：一般小于2K（欧姆）灵敏度：单位：伏/帕，国产的分为4档，红点（灵敏度最高）黄点，蓝点，白点（灵敏度最低）频率响应：一般较为平坦。
驻极体话筒放大电路
一．设计思路1、语音放大器的基本构成根据要求，输出功率P=2W，电阻R=4Ω，由功率公式可得U=2.8V，对TDA2030输入100mv电压时，可达到设计要求。
另外，由于语音通过话筒输入信号为5mv，放大后要求达到100mv，放大倍数需在20倍以上，由电路设计要求得知，该放大器由三级组成，其总的电压增益AUf=AUf1AUf2AUf3。
应根据放大器所需的总增益AU，来合理分配各级电压增益（AUf1.AUf3）。
为了提高信噪比S/N，前置放大器的增益要适当取大。
为了使输出波形不致产生饱和失真，输出信号的幅值应小于电源电压。
2、性能指标（1）集成直流稳压电源①同时输出12V的电压②输出纹波电压小于5mV(2) 前置放大器①输入信号：Uid.10mV②输入阻抗：Ri=100k.③设定增益Auf1=30(3) 有源带通滤波器①带通频率范围：300Hz～3kHz②增益：Au=1(4) 功率放大器①最大不失真输出功率：Pmax>=2W②负载阻抗：RL=4Ω③电源电压：+12V，-12V(5) 输出功率连续可调①直流输出电压：.50mV（输出开路时）②静态电源电流：.100mA（输出短路时）3、要求（1）选取单元电路及元件根据设计要求和已知条件，确定集成直流稳压电源、前置放大电路、有源带通滤波器电路、功率放大电路的方案，计算和选取单元电路的元件参数。
（2）前置放大电路的组装与调试测量前置放大电路的电压增益AUd、输入电阻Ri等各项技术指标，并与设计要求值进行比较。
（3）有源带通滤波器的组装与调试测量有源带通滤波电路的电压增益AUd、带宽BW，并与设计要求值进行比较。
（4）功率放大电路的组装与调试测量功率放大电路的最大不失真输出功率Po,max、电源供给功率PDC、输出功率.、直流输出电压、静态电源电流等技术指标。
（5）整体电路的调试与试听（6）应用Multisim软件对电路进行仿真。
分析一下内容：前置放大器差模电压增益、共模电压增益、差模输入电阻、共模抑制比、有源带通滤波器的幅频响应。
综合电子设计_驻极体话筒放大电路
综合电子设计_驻极体话筒放大电路驻极体话筒是一种高质量的话筒，具有高灵敏度和低噪声的特点。
驻极体话筒需要使用特定的放大电路才能使其工作。
本文将介绍一种针对驻极体话筒的放大电路设计，并详细阐述其工作原理。
1. 驻极体话筒简介驻极体话筒是一种基于伏打效应（电容变化）的话筒。
其工作原理是将声波转化为一个机械振动，再通过一个驻极体（一种小的金属电容）来测量振动的电容变化。
这种话筒具有高灵敏度和低自噪声的优点，因此被广泛用于录音、广播、音乐制作等领域。
2. 放大电路设计驻极体话筒的驱动电路需要具备高输入阻抗、高增益和低噪声等特点。
我们推荐以下驻极体话筒放大电路：该电路是一种共基极放大电路，适用于单极性电源供电的场合。
Q1是一个NPN型晶体管，它的基电极通过C1与驻极体话筒相连，发射极通过R1与地相连，集电极通过R2与正极相连。
C2和C3用于耦合和直流滤波，提高电路的稳定性和抗干扰能力。
3. 工作原理当声波进入驻极体话筒时，驻极体就会振动，从而产生一个微小的电容变化。
这个电容变化被传递到晶体管的基极，使得基极电压发生变化。
因为这是一个共基极放大电路，所以基极电压变化会通过电容C2耦合到集电极，从而使得集电极电压变化。
由于信号源的输出电阻极低，所以Q1的输入阻抗较高，可达到几百千欧姆，使得放大器能够很好地工作。
为了让输出信号变成一个可供使用的信号，我们需要对其进行加工。
输出信号经过C3的直流滤波后，传递到一个负载电阻中去，从而产生所需的放大效果。
此时，从负载电阻得到的输出信号，即为驻极体话筒的放大信号。
4. 总结本文介绍了一种适用于驻极体话筒的放大电路设计。
该电路具有高输入阻抗、高增益和低噪声等特点，可满足驻极体话筒应用的需求。
其他类型的驱动电路也可以应用于驻极体话筒，但本文提供的电路是一种经过验证的实际设计。
希望本文能够对驻极体话筒电路设计感兴趣的读者提供一些借鉴和帮助。
驻极式电容麦克风构造与原理介绍
04 驻极式电容麦克风性能指 标
灵敏度
总结词
灵敏度是衡量麦克风将声音转换成电信号 的能力，单位为伏特/帕斯卡（V/Pa）。灵 敏度越高，麦克风对声音的捕捉能力越强。
VS
详细描述
驻极式电容麦克风的灵敏度通常在-40~60dBFS之间，这个范围表示麦克风能够 将微弱的声音信号转换为电信号。高灵敏 度的麦克风能够更好地捕捉声音细节，但 同时也更容易受到环境噪声的干扰。
录音棚
用于录制高质量的声音，如音 乐、演讲等。
语音识别系统
作为语音输入设备，用于语音 助手、智能家居等。
会议系统
用于远程会议、视频通话等场 合，提供清晰的声音传输。
公共广播系统
用于学校、商场、车站等公共 场所的广播和通知。
02 驻极式电容麦克风构造
电容极头
极头是驻极式电容麦克风的核心部分，由两片平行金属膜片（通常为铝膜 片）构成，膜片间距非常小，通常在几微米到几十微米之间。
驻极式电容麦克风构 造与原理介绍
目录
CONTENTS
• 驻极式电容麦克风概述 • 驻极式电容麦克风构造 • 驻极式电容麦克风工作原理 • 驻极式电容麦克风性能指标 • 驻极式电容麦克风使用注意事项
01 驻极式电容麦克风概述
定义与特点
定义
驻极式电容麦克风是一种利用电 容原理将声音转换成电信号的麦 克风。
感谢您的观看
THANKS
使用环境与条件
温度
驻极式电容麦克风应在-20℃至40℃的温度范围内使 用，以确保其正常工作。
湿度
相对湿度应保持在30%至80%之间，以防止麦克风受 潮或结露。
防尘
避免在多尘的环境中使用，以免灰尘影响麦克风的性 能。
驻极体话筒放大电路
驻极体话筒放大电路
驻极体话筒放大电路一般由三个主要部分组成：输入级、
放大级和输出级。
下面是具体的介绍：
1. 输入级：输入级通常由一个电容耦合的放大器构成，用
于将声音信号转化为电压信号。
首先，声音信号通过话筒
的声音腔体引入，并与电容耦合的输入电路相连。
然后，
通过一个放大器将声音信号转化为电压信号。
一般情况下，放大器的电路常用放大倍数较高的放大器，如共射放大器
或共门放大器。
2. 放大级：放大级是驻极体话筒放大电路的关键部分。
其
功能是将电压信号放大到足够的程度，以提供足够的增益
和增加输出信号的功率。
放大级一般采用直流偏置的放大
器电路，通过合适的电流源和偏置电路，确保放大器工作
在合适的工作点，以达到最佳的线性放大效果。
3. 输出级：输出级是放大电路的最后一个部分，其功能是将放大的电压信号转化为一个可驱动负载（如扬声器）的输出信号。
输出级通常采用电阻耦合的放大器电路，能够提供足够的功率驱动能力。
此外，输出级还可以包含适当的保护电路，以防止负载和放大器之间出现电流和电压过载等问题。
总的来说，驻极体话筒放大电路通过将声音信号转化为电压信号，并通过输入级、放大级和输出级的串联来完成声音的放大和输出。
这种放大电路可以使驻极体话筒具有高增益、低噪声和高信号质量的特点。
驻极体话筒结构原理及应用电路
频率响应
总结词
频率响应是指驻极体话筒对不同频率声音的响应能力，直接影响声音采集的音色和清晰度。
详细描述
频率响应范围越宽，话筒能够捕捉的声音频率范围越广，输出的声音音色更丰富、更自然。常见的频率响应范围 在20Hz-20kHz之间，其中全频驻极体话筒的频率响应更接近人耳听觉范围。
输出阻抗
总结词
输出阻抗是衡量驻极体话筒输出信号的 电阻值，对电路设计和信号处理有重要 影响。
VS
详细描述
低输出阻抗的话筒便于与各种音频设备连 接，能够减小信号损失和噪声干扰。常见 的输出阻抗有几十欧姆到几百欧姆不等， 选择合适阻抗的话筒对于保证信号质量和 稳定性至关重要。
噪声电平
总结词
噪声电平是指驻极体话筒在无声音输 入时输出的电信号强度，反映了话筒 的背景噪声水平。
详细描述
低噪声话筒能够在安静环境下提供更 纯净的声音采集效果，适用于需要高 清晰度录音的场合。噪声电平越低， 背景噪声越小，输出的声音质量越高。
工作原理简介
原理
当声音引起话筒振膜振动时，会导致电容器两极板间的距离发生变化，从而引 起电容量变化，产生随声音变化的电信号。
过程
声能 → 机械振动 → 电容量变化 → 电信号
分类与用途
分类
按极性可分为单极型和双极型；按输出阻抗可分为低阻型和 高阻型。
用途
广泛应用于录音机、手机、电脑、无线麦克风等音频设备中 。
03 驻极体话筒的应用电路
前置放大器电路
01
信号放大
前置放大器电路用于放大驻极体 话筒输出的微弱信号，使其足够 驱动后续电路。
阻抗匹配
02
03
噪声抑制
通过前置放大器，实现与话筒输 出阻抗的匹配，提高信号传输效 率。
驻极体话筒原理
驻极体话筒原理
驻极体话筒是一种常用的电声转换器，它能将声音信号转换为电信号。
驻极体话筒的核心部件是由电容器和驻极体组成的振膜，驻极体负责改变电容器的电荷量，进而产生电压变化。
具体来说，驻极体是由一个金属盖和一个薄膜构成的，金属盖与外界的声音波动相接触，并将这些声音波动传递给薄膜。
当声波作用于薄膜上时，薄膜就会振动，并将这种振动传递给与其相接触的驻极体。
驻极体的振动会引起电容器的电荷量发生变化，进而产生电流变化。
最终，这种电流变化被转换为与声音波动相对应的电信号。
驻极体话筒在应用中具有灵敏度高、频响宽、反馈效应小等优点，因此被广泛应用于音频录制、通信和音响系统等领域。
驻极体话筒结构原理及应用电路设计
驻极体话筒结构原理及应用电路设计驻极体话筒的结构主要由振动膜片、驻极板和输出电路组成。
振动膜片通常由金属或塑料材料制成，用于接收声压波并产生振动。
驻极板与振动膜片之间存在电容，当振动膜片受到声波的作用时，电容发生变化，导致电信号的产生。
输出电路将产生的电信号放大，并输出为声音信号。
首先是驻极体话筒的电容放大电路设计。
电容放大电路是驻极体话筒的核心部分，用于将微弱的电信号转化为可用的声音信号。
在设计电容放大电路时，需要选择合适的放大倍数和频率响应，以提高音质和减少噪音。
其次是供电电路的设计。
驻极体话筒通常需要直流电源供电，因此需要设计一个合适的供电电路，以提供稳定的电压和电流。
供电电路还需要考虑防止干扰和噪音的设计，以保证音质的清晰度和信号的稳定性。
另外，为了进一步提高声音质量，还可以在驻极体话筒的输出电路中添加滤波电路。
滤波电路可以减少声音中的杂音和失真，并根据需要调整音频的频率范围。
此外，驻极体话筒的应用电路设计还需要考虑信号传输和接收的问题。
一般情况下，驻极体话筒的信号需要通过电缆或无线方式传输给其他设备，因此需要设计合适的信号传输电路和接收电路。
这些电路可以保证信号的稳定传输和准确接收，以及防止干扰和干扰。
最后，驻极体话筒的应用电路设计还需要考虑功耗和体积的问题。
随着现代电子设备的迅速发展，人们对功耗和体积的要求越来越高。
因此，在设计驻极体话筒的应用电路时，需要尽量选择低功耗和小尺寸的元件和模块，以满足现代设备的需求。
总之，驻极体话筒的结构原理及应用电路设计是一个复杂而重要的课题。
只有深入理解其工作原理，并根据实际需求进行合理的电路设计，才能实现高质量的声音采集和放大。
驻极体话筒结构原理及应用电路设计图文
2、阻抗变换电路
驻极体膜片与金属极板之间的电容量比较小，一般为 几十pF。因而它的输出阻抗值很高，约几十兆欧以上。因此， 它不能直接与放大电路相连接，必须连接阻抗变换器。通常 用一个专用的场效应管和一个二极管复合组成阻抗变换器。 内部电气原理如图。
2、 工作电流I
I 是指话筒静态时流过话筒的电流，它就等于场效应管的 IDS.与工作电压类似，工作电流的离散性也较大，通常在 0.1～1mA 之间。
3、最大工作电压U
最大工作电压UMDS是指场效应管漏源极两端能够承受的 最大电压。超过该电压时场效应管会被击穿造成永久损坏。
4、输出阻抗
话筒输出的交流负载阻抗。由于驻极体话筒经过场效应 管的变换，输出阻抗较小，一般小于2k。
2、灵敏度的选择
灵敏度的选择是使用中一个比较关键的问题，究竟选择 灵敏度高好还是低好应根据实际情况而定。
在要求动态范围较大的场合应选用灵敏度低一些，这样 录制的节目背景噪声较小、信噪比较高，声音听起来比较 干净、清晰，但对电路的增益相对就要求高的些；
在简易系统中可选用灵敏度高一点的产品，以减轻后级 放大电路增益的压力。
• uGS ＜ 0 时 ， 耗 尽 层 增 厚 ， 导 电 沟 道 变 薄 。 当
uGS=UGS(off) (<0)时，沟道开始夹断。
UGS(off) ：夹断电压 ,(<0)
B. uGS＝Const， uDS (>0)变化 (见p36)
驻极体麦克风(ECM)电路设计总结
驻极体麦克风（ECM）电路设计总结1. ECM原理ECM是指驻极体电容式麦克风，与MEMS硅麦不同，其内部结构如图1所示。
MIC内部有一个充有一定电荷的膜片电容，电容其中一个极板与FET连接，由于FET的基极输入阻抗很高，可以认为电容的电荷不会消失。
膜片随着外部声压振动，使得电容两个极板之间距离发生变化，从而导致电容发生变化，从电容公式可以知道，电荷一定的情况下，当电容值发生改变时，电压也会发生变化，即FET的GS电压改变导致DS电流发生变化，电流的变化导致外部偏置电阻上的电压发生变化，从而使得MIC输出端DS电压发生变化，其电压变化量和偏置电阻的电压变化量相等。
图1上述的工作原理其实就是三极管（或MOSFET）的放大用法，在实际工作中，我们使用三极管（或MOSFET）多数是开关作用居多，我在之前的一篇文章《三极管放大区静态工作点设置》，就简单讲述过三极管放大区的静态工作点设置方法，其本质与MIC内部FET的工作原理相同，使FET工作于饱和区（对应三极管的线性放大区）。
2. ECM参数规格根据上述参考文章的讲解，要想MIC输出电压的动态范围最大，需要合适的偏置电阻将正极+输出电压设置在Vs的一半。
根据MIC规格书中的电气参数可知（图2），静态电流为500uA，因此RL=（Vs-V+）/Idss=（2-1）V/500uA=2K，实际选择了2.2K，相差不大。
这也是多数MIC推荐的工作条件：2V偏置电压、2.2K偏置电阻。
在此条件下，可以计算得出MIC两端的静态电压Vbias=2-2.2K*500uA=0.9V。
图2设定好偏置电阻后，我们需要确定MIC输出的交流电压，因为真正有用的声音信息包含在交流电压信号中。
根据模电MOSFET交流等效模型可得，MIC的交流等效电路如图3所示。
由于FET的rgs很大，所以膜片电容上的电荷基本不会放电消失；由于rd相对RL很大，并联之后可以忽略rd，因此MIC的交流输出电压V=gmVgs*RL，由此可知，要想获得较大的有效交流输出信号，可以增大偏置电阻RL。
驻极体话筒的基本原理
驻极体话筒的基本原理
驻极体话筒是一种常见的电容式麦克风，其基本原理是利用电容的变
化来转换声音信号。
驻极体话筒的结构由一个金属膜和一个金属网格
组成，金属网格与金属膜之间的空气形成一个电容器。
当声波通过金
属网格时，它会使金属网格振动，进而改变电容器的电容值。
这种电
容值的变化会导致电荷的流动，从而产生电流，这个电流就是声音信号。
驻极体话筒的优点是灵敏度高、频率响应范围广、失真小、噪声低等。
因此，它被广泛应用于录音、广播、电视、音乐等领域。
驻极体话筒的工作原理可以用以下步骤来描述：
1.声波进入话筒：声波是一种机械波，它通过空气传播。
当声波进入驻极体话筒时，它会使金属网格振动。
2.电容值的变化：金属网格与金属膜之间的空气形成一个电容器。
当金属网格振动时，它会改变电容器的电容值。
这种电容值的变化会导致
电荷的流动，从而产生电流。
3.电流转换为声音信号：产生的电流就是声音信号。
这个信号可以被放
大、录制、传输或播放。
驻极体话筒的灵敏度取决于金属网格和金属膜之间的距离，距离越小，灵敏度越高。
因此，在制造驻极体话筒时，需要精确控制金属网格和
金属膜之间的距离。
此外，驻极体话筒还有一些特殊的设计，例如双向话筒、心形话筒等。
这些设计可以使话筒在不同的应用场景中发挥更好的效果。
总之，驻极体话筒是一种常见的电容式麦克风，其基本原理是利用电
容的变化来转换声音信号。
它具有灵敏度高、频率响应范围广、失真小、噪声低等优点，被广泛应用于录音、广播、电视、音乐等领域。
驻极体话筒的基本原理
驻极体话筒的基本原理驻极体话筒是一种常见的电声转换器，它通过将声音信号转化为电信号，使得我们可以将声音传输和记录下来。
驻极体话筒基于一种简单而精妙的原理工作，这个原理就是电声转换。
电声转换的基本原理是根据霍尔效应，也叫磁电效应。
霍尔效应是指当电流通过一个导体时，如果垂直于电流方向的磁场施加在这个导体上，就会在导体两侧产生一种电势差。
这个电势差和磁场的强度、导体材料的特性以及电流的大小有关。
在驻极体话筒中，霍尔效应被应用于电声转换的过程中。
驻极体话筒由一个细长的金属导线组成，导线两端分别连接着一个电极。
当声音波动到达驻极体话筒时，导线也会随之振动。
这种振动会导致磁场的变化，从而引起霍尔效应。
具体来说，当声音波动引起导线振动时，振动会改变导线上的电荷分布，进而改变导线周围的电磁场。
这个电磁场会影响到驻极体话筒内部的霍尔元件。
霍尔元件是一种磁敏元件，它可以感知到外部磁场的变化，并输出相应的电压信号。
当导线振动引起电磁场的变化时，霍尔元件会检测到这个变化，并将其转化为电压信号输出。
这个电压信号就是驻极体话筒接收到的声音信号。
经过放大和处理后，这个信号可以被扩音器、录音机等设备转化为听得见的声音。
驻极体话筒的工作原理可以通过以下步骤来总结：1. 声波到达驻极体话筒，引起导线的振动。
2. 导线振动改变了导线周围的电磁场。
3. 电磁场的变化被霍尔元件检测到。
4. 霍尔元件将电磁场的变化转化为电压信号输出。
5. 电压信号经过放大和处理后，可以被扩音器等设备转化为声音。
总的来说，驻极体话筒利用霍尔效应实现了声音到电信号的转换。
它的工作原理简单而精妙，使得我们可以方便地传输和记录声音。
驻极体话筒在广播、录音、对讲机等领域有着广泛的应用，为我们的生活带来了诸多便利。
驻极体话筒的基本工作原理
驻极体话筒的基本工作原理
驻极体话筒是一种常用的麦克风，它可以将声音转化为电信号。
其基本工作原理是利用电容的原理。
驻极体话筒由一个细长的金属管组成，管内有一个圆柱形的驻极体。
驻极体是由一片薄金属片制成的，其形状呈现圆柱形，中间有一个细小的孔洞。
金属片的两侧分别与两个电极相连，电极的一侧与外部电路相连，形成一个电容器。
当声波通过驻极体时，金属片会振动，这种振动会改变电容器中的电容。
这个变化会产生一个电流，这个电流就是话筒输出的电信号。
驻极体话筒的工作原理非常简单，但是在使用时需要注意一些细节。
例如，由于驻极体非常脆弱，因此需要避免碰撞和过度振动。
此外，在使用过程中需要注意话筒的方向，以确保声波能够正确地传输到驻极体中。
总的来说，驻极体话筒的基本工作原理是利用电容的原理将声波转化为电信号。
在正确使用和保养的情况下，它可以提供高质量的音频输入。
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负载电阻R 1、负载电阻R的选择
场效应管的电路状态取决于负载电阻R和电源电压U的 场效应管的电路状态取决于负载电阻R和电源电压U 大小。 的大小可由下式算得： 大小。R的大小可由下式算得：
必须大于话筒的工作电压，小于最大工作电压。 UDS必须大于话筒的工作电压，小于最大工作电压。U太 小时将影响话筒的动态范围。一般应取电源电压 电源电压的 小时将影响话筒的动态范围。一般应取电源电压的1/2 较为 合适。 合适。
四、自动增益控制放大电路
AGC电路广泛用于各种接收机、 录音机和测量仪器中， 电路广泛用于各种接收机、 录音机和测量仪器中， 电路广泛用于各种接收机 它常被用来使系统的输出电平保持在一定范围内， 它常被用来使系统的输出电平保持在一定范围内，因而也称 自动电平控制； 用于话音放大器或收音机时， 自动电平控制； 用于话音放大器或收音机时，称为自动音量 控制。 控制。
1、驻极体极头的结构与工作原理 、驻极体极头的结构与工作原理 极头
驻极体极头的基本结构由一片单面涂有金属的驻极体薄 驻极体极头的基本结构由一片单面涂有金属的驻极体薄 极头 膜与一个上面有若干小孔的金属电极（称为背电极） 膜与一个上面有若干小孔的金属电极（称为背电极）构成 以及它们中间的几十µm厚的尼龙隔离垫组成，如图一所示。 厚的尼龙隔离垫组成， 以及它们中间的几十 厚的尼龙隔离垫组成 如图一所示。 驻极体薄膜实际上是一种很薄的特氟隆膜。 驻极体薄膜实际上是一种很薄的特氟隆膜。当此种膜经 过高压极化处理之后， 过高压极化处理之后，在其上面可以长期保留住一定数量 的负电荷。 的负电荷。 因为在振膜的 正面是负电荷， 正面是负电荷，在 其感应作用， 其感应作用，在具 有金属镀层的背面 和金属极板上， 和金属极板上，同 时感应出等量的正 电荷。 电荷。
驻极体面与背电极相对，中间有一个极小的空气隙， 驻极体面与背电极相对，中间有一个极小的空气隙，形 成一个以空气隙和驻极体作绝缘介质， 成一个以空气隙和驻极体作绝缘介质，以背电极和驻极体上 的金属层作为两个电极构成一个平板电容器。 的金属层作为两个电极构成一个平板电容器。电容的两极之 间有输出电极。 间有输出电极。 由于驻极体薄膜上分布有极化电荷。 由于驻极体薄膜上分布有极化电荷。当声波引起驻极体 薄膜振动而产生位移时；改变了电容两极版之间的距离， 薄膜振动而产生位移时；改变了电容两极版之间的距离，从 而引起电容发生变化，由于驻极体上的电荷量恒定， 而引起电容发生变化，由于驻极体上的电荷量恒定，根据公 的变化， 式Q=CU可知 :当C变化时必然引起电容器两端电压U的变化， 从而输出电信号， 电的变换。 从而输出电信号，实现声--电的变换。
二、驻极体话筒的特性参数
工作电压U 1、 工作电压U
是指话筒正常工作时， 所加在话筒两端的最小电压。 U 是指话筒正常工作时， 所加在话筒两端的最小电压。 视型号不同而不同，即使同一种型号也有较大的离散性，通 视型号不同而不同，即使同一种型号也有较大的离散性， 常在1.5 1.5～ 之间。 常在1.5～12V 之间。
2、 结型场效应管 、 结型场效应管(JFET)
（1）结构与符号 ）
N沟道
P沟道
沟道为例) （2）工作原理 (以N沟道为例 ） 以 沟道为例
A. uDS＝0， uGS变化 (见p35) ， 见 • uGS＝0时，存在 型导电沟道（N型区）。 存在N型导电沟道 型导电沟道（ 型区 型区） • uGS ＜ 0 时 ， 耗 尽 层 增 厚 ， 导 电 沟 道 变 薄 。 当
3、驻极体话筒的接法
话筒有两根引出线，漏极D 话筒有两根引出线，漏极D与电源正极之间接一漏极电 信号由漏极经一隔直电容输出, 阻R，信号由漏极经一隔直电容输出,这种接法有一定的电 压增益，话筒的灵敏度比较高，但动态范围比较小。 压增益，话筒的灵敏度比较高，但动态范围比较小。 目前市售的驻极体话筒大多是这种方式连接。 目前市售的驻极体话筒大多是这种方式连接。
iD = f ( uDS ) uGS = const.
表达式转移特 性曲线
预夹断 线
满足: 满足 uGD＝UGS(off)
UGS(off) 夹断区
（4） 主要参数 ） 夹断电压U 漏极电流约为零时的U ① 夹断电压 GS(off)：漏极电流约为零时的 GS值 。
饱和漏极电流I 时对应的漏极电流。 ② 饱和漏极电流 DSS： UGS=0时对应的漏极电流。 时对应的漏极电流 低频跨导g 低频跨导反映了u 的控制作用。 ③ 低频跨导 m：低频跨导反映了 GS对iD的控制作用。gm可以在转移特 性曲线上求得，单位是mS(毫西门子 。 毫西门子)。 性曲线上求得，单位是 毫西门子 uGS 2 I DSS (1 − ) ∂iD U GS(off) gm = UDS gm = − （当U GS(off) ≤ uGS ≤ 0 时） ∂uGS U GS(off)
控制电压形成电路的基本部件是AGC检波器和 控制电压形成电路的基本部件是AGC检波器和低通平滑 的基本部件是AGC检波器 滤波器。 滤波器。 放大电路的输出信号u0 放大电路的输出信号u0 经检波并经滤波器滤除高频调制 分量和噪声后，产生用以控制增益受控放大器的电压uc 分量和噪声后，产生用以控制增益受控放大器的电压uc 。 当输入信号ui增大时，u0和uc亦随之增大 uc增大使放大电 ui增大时 亦随之增大。 当输入信号ui增大时，u0和uc亦随之增大。 uc增大使放大电 路的增益下降， 路的增益下降，从而使输出信号的变化量显著小于输入信号 的变化量，达到自动增益控制的目的。 的变化量，达到自动增益控制的目的。 放大电路增益的控制方法： 放大电路增益的控制方法： 改变晶体管的直流工作状态， ①改变晶体管的直流工作状态，以改变晶体管的电流放 大系数β。 大系数 。 在放大器各级间插入电控衰减器。 ②在放大器各级间插入电控衰减器。 用电控可变电阻作放大器负载等。 ③用电控可变电阻作放大器负载等。
8、等效噪声级
由固有噪声引起的等效声压级。一般小于35分贝。 由固有噪声引起的等效声压级。一般小于35分贝。 35分贝
三、驻极体话筒的使用要点
驻极体话筒性能表现的好坏很大程度上取决于话筒在电 驻极体话筒性能表现的好坏很大程度上取决于话筒在电 路中的状态。话筒的状态又决定了内置场效应管的工作状态 场效应管的工作状态。 路中的状态。话筒的状态又决定了内置场效应管的工作状态。 因此场效应管在电路中的状态不仅决定了话筒能否正常工作， 因此场效应管在电路中的状态不仅决定了话筒能否正常工作， 而且决定了话筒工作性能的好坏。
驻极体话筒结构原理 及应用电路设计
一、驻极体话筒的工作原理与结构
驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好、 驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好、价 格低的特点，广泛用于盒式录音机、 格低的特点，广泛用于盒式录音机、无线话筒及声控等电 路中。 路中。 驻极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分组成。声电 驻极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分组成。 声电转换 两部分组成 转换的关键元件是驻极体振动膜 驻极体振动膜。 转换的关键元件是驻极体振动膜。
工作电流I 2、 工作电流I
I 是指话筒静态时流过话筒的电流，它就等于场效应 是指话筒静态时流过话筒的电流， 管的I 与工作电压类似，工作电流的离散性也较大， 管的IDS.与工作电压类似，工作电流的离散性也较大，通常 0.1～ 之间。 在0.1～1mA 之间。
最大工作电压U 3、最大工作电压U
最大工作电压U 最大工作电压UMDS是指场效应管漏源极两端能够承受的 最大电压。超过该电压时场效应管会被击穿造成永久损坏。 最大电压。超过该电压时场效应管会被击穿造成永久损坏。
• uDS＝很高时，DG结击穿。 很高时 结击穿。 结击穿
（3） JFET的特性曲线 ） 的特性曲线
转移特性
iD = f ( uGS ) uDS = const.
饱和漏极电流： 饱和漏极电流： IDSS
uGS 2 iD = IDSS (1− ) UGS (off )
输出特性
(UGS (off ) ≤ uGS ≤ 0)
6、频率响应
一般指自由场频率响应， 一般指自由场频率响应，它是指话筒的灵敏度级和频 率的关系，用曲线来表示。 率的关系，用曲线来表示。驻极体话筒的频率响应一般较 为平坦。 为平坦。
7、指向性
话筒的灵敏度随声波入射方向而变化的特性。 话筒的灵敏度随声波入射方向而变化的特性。驻极体 话筒通常为全向性话筒。 话筒通常为全向性话筒。
uGS=UGS(off) (<0)时，沟道开始夹断。 时 沟道开始夹断。 UGS(off) ：夹断电压 ,(<0)
B. uGS＝Const， uDS (>0)变化 (见p36) ， 变化 见 • uDS＝小时，耗尽层变化不
大，N型沟道＝>R。 型沟道＝ 。 型沟道 • uDS＝中等时， 中等时
uDS ↑→ 沟道 ↓→ R ↑⇒ I D 恒流
2、灵敏度的选择
灵敏度的选择是使用中一个比较关键的问题， 灵敏度的选择是使用中一个比较关键的问题，究竟选 择灵敏度高好还是低好应根据实际情况而定。 择灵敏度高好还是低好应根据实际情况而定。 在要求动态范围较大的场合应选用灵敏度低一些， 动态范围较大的场合应选用灵敏度低一些 在要求动态范围较大的场合应选用灵敏度低一些，这 样录制的节目背景噪声较小、信噪比较高， 样录制的节目背景噪声较小、信噪比较高，声音听起来比 较干净、清晰，但对电路的增益相对就要求高的些； 较干净、清晰，但对电路的增益相对就要求高的些； 简易系统中可选用灵敏度高一点的产品 中可选用灵敏度高一点的产品， 在简易系统中可选用灵敏度高一点的产品，以减轻后 级放大电路增益的压力。 级放大电路增益的压力。
AGC电路的基本概念 1、AGC电路的基本概念
自动增益控制： 自动增益控制：使放大电路的增益自动地随信号强度而 调整的自动控制方法。实现这种功能的电路简称AGC AGC环 调整的自动控制方法。实现这种功能的电路简称AGC环。 AGC环是闭环电子电路，它可以分成增益受控放大电路 AGC环是闭环电子电路，它可以分成增益受控放大电路 控制电压形成电路两部分 增益受控放大电路位于正向 两部分。 和控制电压形成电路两部分。增益受控放大电路位于正向 放大通路，其增益随控制电压而改变。 放大通路，其增益随控制电压而改变。