1、由静电学可知,对于平行板电容器,有如下的关系式:C=εS/4πkd…①即电容的容量与介质的介电常数成正比,与两个极板的面积成正比,与两个极板之间的距离成反比。/
2、另外,当一个电容器充有Q量的电荷,那么电容器两个极板要形成一定的电压,咪头,有如下关系式:C=Q/V ……②
对于一个驻极体咪头,内部存在一个由振膜,垫片和极板组成的电容器,因为膜片上充有电荷,并且是一个塑料膜,因此当膜片受到声压强的作用,膜片要产生振动,从而改变了膜片与极板之间的距离,从而改变了电容器两个极板之间的距离,产生了一个Δd的变化,因此由公式①可知,必然要产生一个ΔC的变化,由公式②又知,由于ΔC的变化,充电电荷又是固定不变的,因此必然产生一个ΔV的变化,这样初步完成了一个由声信号到电信号的转换。
3、由于这个信号非常微弱,内阻非常高,不能直接使用,因此还要进行阻抗变换和放大。
FET场效应管是一个电压控制元件,漏极的输出电流受源极与栅极电压的控制。
由于电容器的两个极是接到FET的S极和G极的,因此相当于FET的S极与G极之间加了一个Δv的变化量,FET的漏极电流I就产生一个ΔID的变化量,因此这个电流的变化量就在电阻RL上产生一个ΔVD的变化量,这个电压的变化量就可以通过电容C0输出,这个电压的变化量是由声压引起的,因此整个咪头就完成了一个声电的转换过程。
咪头的分类
1、从工作原理上分:炭精粒式、电磁式、电容式、驻极体电容式(以下介绍以驻极体式为主)、压电晶体式、压电陶瓷式、二氧化硅式等。
2、从尺寸大小分,驻极体式又可分为若干种.
Φ9.7系列产品 Φ8系列产品 Φ6系列产品
Φ4.5系列产品 Φ4系列产品 Φ3系列产品
每个系列中又有不同的高度
3、从咪头的方向性,可分为全向,单向,双向(又称为消噪式)
4、从极化方式上分,振膜式,背极式,前极式
从结构上分又可以分为栅极点焊式,栅极压接式,极环连接式等
5、从对外连接方式分
普通焊点式:L型
带PIN脚式:P型
同心圆式: S型
通讯、数码录音类电子产品的生命更新换代的周期越来越短,电子产品日趋向轻、薄、小的方向发展,促进了驻极体电容传声器产品的技术发展。产品品种由原来的单一品种增加到单向型、双向型、超指向型、降噪型、防水型、超声型、超小型、超薄型等十几个品种。
驻极体电容传声器的结构也在发生变化,心型咪头,从插件式发展到了贴片式。作为普通驻极体电容传声器,插件式驻极体电容传声器虽然可以将灵敏度做得较高,但是抗高频干扰性能较差、体积较大,一般为9.0×7.0、9.0×5.0、4.5×7.0、6.0×5.0、6.0×2.7(mm)。多用于电话机、录音机、声控玩具、声控灯等普通传声产品上。插件式多采用劳动密集型的手工加工,人工成本较高,市场售价不高,价只有大规模生产才能获利。
驻极体电容传声器内置了场效应管,输出灵敏度大幅提升。
而贴片式驻极体电容传声器采用贴片技术、贴片元件,采用全屏蔽技术、内置高频滤波器,适应于市场对更小、更薄、抗高频干扰的要求,体积为:6×2.2、6×1.8、6×1.5、6×1.0、4.0×3.0、1.5×1.0(mm)。当然,贴片式驻极体电容传声器也可以做大尺寸的,超心型咪头,比如在一些高性能的无线通讯设备上采用的贴片驻极体电容传声器的体积为9.7×5.0mm,其中内置了复杂的高频滤波电路,性能较好。贴片驻极体电容传声器就能够实现半自动化的生产,贴片式咪头,生产效率较高。
上述的驻极体电容传声器,都是采用聚合物材料的驻极体膜片等分立元件组装制造而成,体积和工艺一致性都受到一定的局限。而体积和工艺恰恰是该产品所追求的两个重要指标。
随着微电子技术的引入,硅晶片驻极体电容传声器应运而生,解决了驻极体电容传声器遇到的问题,为其发展注入了新的活力。
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