一種可行的解決方案就是采用電容式方案,來制造微型麥克風。這一方法的優(yōu)點就是:在集成電路制造工藝中使用的所有材料都可用于傳感器的制造。但是采用單芯片工藝制造微麥克風有相當難度,因為在兩個電容極板之間的空氣介質只能有很小的間隔。而且,由于尺寸的限制,在一些應用場合偏置電壓很難滿足?;谏鲜鰡栴},對于電容式麥克風的研究一直沒有間斷過
相比傳統(tǒng)的駐極體麥克風,微機電系統(tǒng)(micro-electro-mechanical systems,MEMS)麥克風擁有體積小、耐熱性好、一致性好、穩(wěn)定性好、可靠性高、抗射頻干擾等優(yōu)勢,還可以輸出數(shù)字信號并有利于智能化發(fā)展,其市場規(guī)模在近10年保持快速增長的勢頭,各種新興應用層出不窮,從智能手機到智能音箱,再到真無線立體聲(true wireless stereo,TWS)耳機。
電容型
電容式麥克風有兩塊金屬極板,其中一塊表面涂有駐極體薄膜(多數(shù)為聚全氟乙丙烯)并將其接地,另一極板接在場效應晶體管的柵極上,柵極與源極之間接有一個二極管。當駐極體膜片本身帶有電荷,表面電荷地電量為Q,板極間地電容量為C,則在極頭上產生地電壓U=Q/C,當受到振動或受到氣流地摩擦時,由于振動使兩極板間的距離改變,即電容C改變,而電量Q不變,就會引起電壓的變化,電壓變化的大小,反映了外界聲壓的強弱,這種電壓變化頻率反映了外界聲音的頻率,這就是駐極體傳聲器地工作原理
電容式麥克風的膜片多采用聚全氟乙丙烯,其濕度性能好,產生的表面電荷多,受濕度影響小。由于這種傳聲器也是電容式結構,信號內阻很大,為了將聲音產生的電壓信號引出來并加以放大,其輸出端也必須使用場效應晶體管