驻极体麦克风声电转换原理【自用记录】

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驻极体麦克风属于电容式麦克风，背极板和振膜构成平板版电容器，背极板驻有一定量的电荷，背极板通过金属环连接到FET的栅极；振膜镀层金属，通过金属外壳连接到FET的S极

由静电学可知，对于平行版电容器，具有如下关系

C=ε*S/d （1）

C:电容容量； ε：介电常数；S两极正对面积，d：两极距离

当电容器充电荷量为Q，电容器两个极之间形成的电压U，具有如下关系

C=Q/U （2）

当振膜收到声压作用时产生振动，从而改变振膜与背极板之间的距离d，于是产生了Δd的变化，由公式（1）可知，其必然产生ΔC的变化，也就是

ΔC= ε*S/Δd （3）

由公式（2）可知，由于△C的变化量，充电电荷Q是固定不变的，因此必然产生ΔV的变化，也就是

ΔV=Q/ ΔC （4）

这样就完成了从声信号到电信号的转换。但是这个信号非常弱，内阻非常高，不能直接使用，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（D）电流Id受源极S与栅极G之间的电压Vgs的控制；

平行板电容器的两个极是接到FET的S极和G极，因此相当于FET的S极和G极之间加了一个ΔVgs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C输出，这个电压的变化量是由声压引起的，因此整个麦克风传感器就完成了一个声电的转换过程，将声音信号转化为电信号输出。