|
|
|
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ МИКРОФОНЫТакие устройства иногда называются конденсаторными или емкостными микрофонами. С одной стороны, напряжение на параллельных пластинах конденсатора определяется выражением (3.19 главы 3). С другой стороны, в соответствии с уравнением (3.20) главы 3, емкость конденсатора зависит от расстояния d между пластинами. Таким образом, электростатический микрофон преобразует расстояние между пластинами в электрический сигнал, который усиливается последующими электронными цепями. Очевидно, что для работы такого устройства необходим источник электрического заряда q, от величины того зависит чувствительность микрофона. Заряд может быть получен либо от внешнего источника питания, вырабатывающего напряжение в диапазоне 20...200 В, либо от внутреннего источника, способного выдавать аналогичный заряд, для чего в подложке микродатчика формируется электретный слой, представляющий собой поляризованный диэлектрический кристалл. В настоящее время многие емкостные микрофоны реализуются на основе кремниевых диафрагм, которые преобразуют акустическое давление в перемещение и выполняют функцию подвижной пластины конденсатора. В работах [1–3] описаны некоторые перспективные разработки микрофонов данного типа. Для повышения чувствительности сенсоров напряжение смещения должно быть максимально возможным; поскольку чем выше напряжение, тем больше отклонение диафрагмы. Однако это может привести к снижению динамического диапазона и надежности устройства. Также рекомендуется отметить, что уменьшение воздушного зазора между диафрагмой и подложкой ведет к увеличению акустического сопротивления в этом зазоре, что вызывает снижение механической чувствительности микрофона на высоких частотах. к примеру, при воздушном зазоре 2 мкм верхняя частота среза составляет 2 кГц. Одним из способов улучшения характеристик емкостного микрофона является применение механической обратной связи между выходом усилителя и диафрагмой. На рис. 12.1 А отображена схема такого микро-фона,анарис. 12.1Б — его гребенчатые электроды. Один из электродов служит для преобразования перемещения диафрагмы в напряжение на входе усилителя Av а другой — для преобразования напряжения Va в механическое отклонение диафрагмы за счет действия электростатических сил. Механическая обратная связь улучшает линейность и частотный диапазон микрофона, но при этом значительно снижает отклонения мембраны, что приводит к уменьшению чувствительности. 
Рис. 12.1. Емкостной микрофон с механической обратной
связью: А — схема, Б — гребенчатые электроды на диафрагме [4]
.
Информация исключительно в ознакомительных целях. При использовании материалов этого сайта ссылка обязательна.Правообладатели статей являются их правообладателями. |
По вопросам размещения статей пишите на email:
|
