電容式MEMS麥克風(fēng)調(diào)理電路研究與設(shè)計(jì).pdf

1、消費(fèi)類電子產(chǎn)品的小型化、集成化發(fā)展趨勢，對其聲學(xué)部分的設(shè)計(jì)也提出了類似的要求。相比傳統(tǒng)的駐極體式麥克風(fēng)，MEMS麥克風(fēng)具有尺寸更小、成本更低、工作性能更好的特點(diǎn)。MEMS麥克風(fēng)的巨大優(yōu)勢使其必將得到更加廣泛的應(yīng)用。
　　 電容式MEMS麥克風(fēng)芯片需要一個偏置電路為其提供10V～12V的輸出電壓驅(qū)動其正常工作和一個低噪聲高輸入阻抗的讀出電路讀出其在聲壓作用下產(chǎn)生的小信號，因此，它需要特別定制的調(diào)理電路，主要包括一個偏置電路和一個低

2、噪聲讀出電路。通常一個電容式MEMS麥克風(fēng)封裝里包括一塊電容式MEMS麥克風(fēng)芯片和一塊調(diào)理電路芯片。
　　 論文共六章，主要研究思路如下：第一章，介紹電容式MEMS麥克風(fēng)調(diào)理電路的研究背景及意義；第二章，講述電容式MEMS麥克風(fēng)工作原理及其簡化電路模型；第三章，基于課題約束和相關(guān)文獻(xiàn)，研究和確定電容式MEMS麥克風(fēng)調(diào)理電路的結(jié)構(gòu)；第四章，根據(jù)性能要求，完成調(diào)理電路的晶體管級設(shè)計(jì)與仿真；第五章，討論版圖設(shè)計(jì)與驗(yàn)證；第六章，分析和總

3、結(jié)不足之處，提出下一步研究內(nèi)容。
　　 整個電路采用XFAB0.35μmCMOS工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果顯示，電源電壓在1.6V～3.6V之間時調(diào)理電路都可以正常工作。當(dāng)電源電壓為3.6V時，偏置電路輸出電壓為10.66V，輸出噪聲為0.14nV；讀出電路的等效輸入噪聲是5.2μV;調(diào)理電路可處理的小信號幅度范圍是50μV～200mV；整個調(diào)理電路的靜態(tài)功耗低于0.45mW。
　　 論文提供的調(diào)理電路設(shè)計(jì)方案具有噪聲小、D