電容式MEMS麥克風調理電路研究與設計.pdf

1、消費類電子產(chǎn)品的小型化、集成化發(fā)展趨勢，對其聲學部分的設計也提出了類似的要求。相比傳統(tǒng)的駐極體式麥克風，MEMS麥克風具有尺寸更小、成本更低、工作性能更好的特點。MEMS麥克風的巨大優(yōu)勢使其必將得到更加廣泛的應用。
　　 電容式MEMS麥克風芯片需要一個偏置電路為其提供10V～12V的輸出電壓驅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麥克風封裝里包括一塊電容式MEMS麥克風芯片和一塊調理電路芯片。
　　 論文共六章，主要研究思路如下：第一章，介紹電容式MEMS麥克風調理電路的研究背景及意義；第二章，講述電容式MEMS麥克風工作原理及其簡化電路模型；第三章，基于課題約束和相關文獻，研究和確定電容式MEMS麥克風調理電路的結構；第四章，根據(jù)性能要求，完成調理電路的晶體管級設計與仿真；第五章，討論版圖設計與驗證；第六章，分析和總

3、結不足之處，提出下一步研究內容。
　　 整個電路采用XFAB0.35μmCMOS工藝進行設計。仿真結果顯示，電源電壓在1.6V～3.6V之間時調理電路都可以正常工作。當電源電壓為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;調理電路可處理的小信號幅度范圍是50μV～200mV；整個調理電路的靜態(tài)功耗低于0.45mW。
　　 論文提供的調理電路設計方案具有噪聲小、D