Analog Devices ADMP404: mikrofon MEMS w przykładowej aplikacji

Układ ADMP404 jest miniaturowym mikrofonem wykonanym w półprzewodnikowej technologii MEMS o dookólnej charakterystyce czułości i paśmie przenoszenia w zakresie akustycznym.

 

 

Podstawowe cechy i parametry:
– pasmo przenoszenia: od 100 Hz do 15 kHz
– czułość: -38 dBV
– stosunek sygnału do szumu: 62 dBA
– napięcie zasilania: od 1,5 V do 3,3 V
– pobór prądu: 250 μA
– impedancja wyjściowa: 200 Ω
– maksymalna wydajność prądowa wyjścia: 90 μA
– przedwzmacniacz zintegrowany z mikrofonem MEMS
– wymiary: 3,43 x 2,58 x 0,98mm

 Układ ADMP404 jest zintegrowanym miniaturowym mikrofonem wykonanym w technologii MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems) z wbudowanym kompletnym, nieskoszumnym przedwzmacniaczem poprawiającym wypadkowe parametry mikrofonu, w tym polepsza on między innymi stosunek sygnału użytecznego do szumu. Mikrofon jest montowany w niewielkiej obudowie SMD z trzema wyprowadzeniami (rysunek 1). Jedno z wyprowadzeń jest ulokowane w sposób uniemożliwiający bezpośredni dostep do niego, co nieco utrudnia ręczny montaż mikrofonu.
Schemat blokowy ADMP404 pokazano na rysunku 2. Przedwzmacniacz ma wyjście asymetryczne o impedancji 200 Ω i napięciu offsetu 0,8 V. Ze względu na niewielką wydajność prądową wyjścia analogowego (90 μA) zalecane jest obciążanie mikrofonu wejściami o dużej impedancji (powyżej 10 kΩ).

 

Rys. 1. Wygląd obudowy mikrofonu ADMP404

Rys. 1. Wygląd obudowy mikrofonu ADMP404

 

Rys. 2. Schemat blokowy mikrofonu ADMP404

Rys. 2. Schemat blokowy mikrofonu ADMP404

 

Na rysunku 3 pokazano prosty układ aplikacyjny do testowania możliwości mikrofonu. Jako wzmacniacz zastosowano wzmacniacz słuchawkowy TDA8551 z wyjściem mostkowym, o maksymalnej mocy wyjściowej 1W. Mikrofon jest sprzężony z wejściem wzmacniacza za pomocą unipolarnego kondensatora C3 o pojemności 2,2 μF.

 

Rys. 3. Schemat elektryczny wzmacniacza audio z mikrofonem ADMP404

Rys. 3. Schemat elektryczny wzmacniacza audio z mikrofonem ADMP404

 

Do cyfrowej regulacji głośności zastosowany został astabilny, dwupołożeniowy przełącznik Sw1 (z serii TPC firmy C&K Components), który zwierając wejście UP/DOWN układu TDA8551 – odpowiednio – do masy lub do napięcia zasilania zmniejsza lub zwiększa jego wzmocnienie. Rezystor R4 i R5 zabezpieczają przełącznik przed uszkodzeniem w przypadku jednoczesnego zwarcia jego obydwu styków.
Do wyjścia wzmacniacza podłączono gniazdo słuchawkowe Con1. Dodatkowe złącza szpilkowe JP1 i JP2 pozwalają na pomiary sygnału bezpośrednio na wyjściu mikrofonu ADMP404 i wyjściu wzmacniacza słuchawkowego.

 

Fot. 4. Widok zmontowanej płytki wzmacniacza

Fot. 4. Widok zmontowanej płytki wzmacniacza

 

Prezentowane urządzenie jest zasilane z portu USB. Dla zabezpieczenia mikrofonu przed zniszczeniem zbyt wysokim napięciem zasilającym zastosowano diodę Zenera D1 ograniczającą napięcie zasilające mikrofon do bezpiecznej wartości 3,3V.
Na fotografii 4 pokazano widok zmontowanej płytki wzmacniacza.

 

Do pobrania

O autorze