TW200824260A - Microphone amplifier - Google Patents

Description

200824260 九、發明說明： % 【發明所屬之技術領域】 . 本發明係有關一種將用以將聲音轉換成電壓信號的電 容傳聲器（condenser microphone)所輸出的聲音信號予以放 大的傳聲器放大器（microphone amplifier)，尤其有關一種 ^ 降低1C化時所產生的寄生電容的影響之傳聲器放大器。 【先前技術】 已知有一種將聲音轉換成電壓信號的電容傳聲器。電 ⑩容傳聲器係以電容所構成。當Q=CxV(Q為電荷、C為電 容的電容量、V為電容兩端間的電壓）公式中的電容的電容 量C因聲音而變化時，根據在電荷為固定的狀態下電容兩 端間的電壓V產生變化的原理而將聲音轉換成電壓信號。 第2圖係顯示電容傳聲器的動作原理圖。於半導體晶 片上形成由一對電容電極以及在這些電容電極間夾著的電 容介質所構成的電容傳聲器10,且於一對電容電極間經由 馨電阻30來連接偏壓用電源20。一對電容電極係因來自外 部的聲音（音壓）而產生微小震動，藉此使電容傳聲器的電 容量值起微小變化。如此一來，電容傳聲器10的輸出信號 V亦隨該變化而進行微小變化，並經由傳聲器放大器將該 輸出信號V予以放大，而能獲得聲音輸出信號。 作為用以將來自該電容傳聲器的聲音信號予以放大的 傳聲器放大器，係考慮使用有放大器者。 以習知技術文獻而言^有下述的專利文獻1與專利文 獻2。 5 319402 200824260 曰本特開2000-236383號公報 曰本特開2001-102875號公報 (發明所欲解決之課題） Λ然而，在使用有上述放大器的傳聲器放大器中，合右 ，到在放大益的輸入端子產生的寄生電容之影響，而 電容傳聲H的傳聲H靈敏度之問題。 牛- 當放大器由1C所構成時，寄生性地產生於Ic ㈣）或前級的電晶體的閘極電容等的電容將 放 大器的輸入端子。 Ώ見於放 。一該可生性地產生的電容會使來自電容傳聲器的 :衰減。具體而言，來自電容傳聲器的聲音信號會心 傳聲器的電容與寄生性地產生的電容所分壓。 而且’該被分壓的聲音信號會在後級的放大器被放

專利文獻i : 專利文獻2 : 【發明内容】 大此呀，由於g述聲音信號被分壓，故信號位準降低。 因此，為了補償該衰減的量’需提高前述放大器的放大率。 :然而，當提高前述放大器的放大率時，會產生如增加既有 雜訊（floor noise)之其他的問題。 (解決課題的手段） 本發明乃有鑒於上述問題而研創者，本發明之傳聲器 放大器係具備有：電容傳聲器，係將聲音轉換成電壓传^°· 放大器，係將來自該電容傳聲器的電壓信號施加至反σ轉輸 八端子，並將直流偏壓電壓施加至非反轉輸入端子；電容^ 係連接於該放大器的反轉輸入端子與輸出端子之間；以及 319402 6 200824260 電阻’係連接於前舰大$的反轉輪人端 間。由於藉由放大器的反饋動作使玫大器的反== =位被固定在-定電壓’故即使在前述反轉輸入端子存 在可生電容，該影響亦不會顯現。 (發明的效果） 依據本發明，能大幅降低放大器的寄生電容的影塑。

未因據本發明，由於來自電容傳聲11的電㈣號 未口為可生電容的影響而衰減，故無須提升放大器的增 二’且^^雜訊的產生變小’故s/N(signaMO_noise a 1〇，乜旎雜吼比）變好。亦即，提升傳聲器靈敏度。 此外，依據本發明，能根據電容傳聲 的電容量比來設定傳聲器放大器整體的增益。貝用μ 【實施方式】 參照第1圖，針對本發明的實施形態加以詳細說明。 第1圖係顯示本實施形態的電容傳聲器的傳聲器放大器。 第1圖係具備有：電容傳聲器100,係將聲音轉換成 電壓信號；放大器1()1，係將來自該電容傳聲器⑽的電 壓信號施加至反轉輪入端子㈠’並將直流偏壓電壓施加 ^非反轉輸人端子（+);反饋用電容1G3,係連接於該放大 益101的反轉輸入端子與輸出端子1〇2之間；反饋用 電阻104係連接於别述放大器、1〇1的反轉輸入端子（―） 與輸出端子1G2之間；以及傳聲器偏壓源而，係施加直 流偏壓至電容傳聲器100。 於放大态101的兩個輸入端子存在有起因於IC的焊墊 319402 200824260 或崩級的電晶體的閘極電容尊 ☆ -ΛΑ ^ ^ ^ ^ ^ <可生電容。顯示該寄生電 疋 #輸入端子㈠相關的寄生電容106。 直mrrΐ()ι的非反轉輪人端子⑴係連接於 直源m。放大器⑻係經由反饋用電阻_來進 行負的反饋動作，俾使非反韓鈐 b、aa+m ㈣轉輪人端子（+)與反轉輸入端 子（一）的電壓變成相等。 因此，放大器101的反麵鈐人各山7 / 钴輪入鳊子（一）的電壓係變成 悝常固疋，即使從電容傳聲哭】 吁耳100傳來信號變化，亦不會 因為該信號變化而改變反轉輪入端子（〜）的電壓。 接著’求出放大器1 〇 1的绊人择2 口 &贫。第1圖的傳聲器 放大器的綜合增益G為·· G=C1/{C3 + (C1 + C2+C3)/A}.. 其中， C1 :電容傳聲器loo的電容量 C2 :寄生電容1〇6的電容量 _ C3 :反饋用電容1 〇3的電容量 A :放大器1 〇 1的原始增益 、將反饋用電@1〇4的電阻值設大而無視於信號。在公 式（1)中，當將原始增益A設成無線大時，變成G = C1/C3…公式（2)。 在此，於公式（2)中，寄生電容1〇6的電容量c2項消 失。由於在放大器101的反轉輸入端子（―）不會產生受到 寄生電容106影響的信號，且放大器1〇1的综合增益亦無 電容量C2之項，故能於放大器1〇1的輸出端子1〇2獲得 319402 8 200824260 未受寄生電容106影響的聲音信號。從公式（1)與第1圖可 知，在本發明中係經由反饋用電容103來返回反饋信號。 藉此連接，能將寄生電容106的電容量C2減小至 -1/A。如此，由於寄生電容106擬似性變得非常小，故不會 降低傳聲器靈敏度。由於只要不降低傳聲器靈敏度就無須 使傳聲器放大器的綜合增益G增加，故能減少既有雜訊的 產生。 如此，依據本發明，能大幅減少放大器的寄生電容的 ®影響，此外，由於不會因為寄生電容的影響使來自電容傳 聲器的電壓信號衰減，故無須提升放大器的增益，且既有 雜訊的產生變小，故S/N變好。 並且，亦可達到根據電容傳聲器與反饋用電容的電容 量比來設定傳聲器放大器整體增益的效果。 【圖式簡单說明】 第1圖係顯示本發明的實施形態的傳聲器放大器之 •圖。 第2圖係顯示電容傳聲器的動作原理之圖。 【主要元件符號說明】 10、 100 電容傳聲器 20 偏壓用電源 30 電阻 101 放大器 102 輸出端子 103 反饋用電容 104 反饋用電阻 105 傳聲器偏壓源 106 寄生電容 107 直流偏壓源 9 319402

Claims (1)

1. 200824260 十、申請專利範圍： L 一種傳聲器放大器，係具備有： 電容傳聲器，係將聲音轉換成電壓信號； 放大器’係將來自該電容傳㈣的電壓u信號施加至 =轉輸入端子’並將直流偏壓電壓施加至非反轉輸入端 j ， 電容’係連接於該放大器的反轉輪入端子與輸出端 千之間，以及 電阻’係連接於前述放大器的反轉輪入端子與輸出 %子之間。 ^申請專利範圍第工項之傳聲器放大器，其中，於前述 ^大器的=轉輸人端子產生寄生電容，且該寄生電容係 月IJ述放大為的原始增益越高，對前述放大器人兴 的影響就越小。 〜皿 3· 料•利範圍第1項之傳聲器放大器，其中，根據前 =電各傳聲器與前述電容的電容量比來決定前述放大 器的综合增益。 319402 10 .200824260 .七、指定代表圖： (一)本案指定代表圖為：第（1 )圖。 ^ (二)本代表圖之元件符號簡單說明： 100 電容傳聲器 101 放大器 102 輸出端子 103 反饋用電容 104 反饋用電阻 105 傳聲器偏壓源 106 寄生電容 107 直流偏壓源 ⑩八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： 本案無代表化學式 4 319402