硅麦的输出阻抗测量

Posted 2022-12-15 卓晴

模拟硅麦的输出阻抗

 

01 硅麦输出阻抗

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一、背景介绍

  昨天，对于收到的Infineon公司模拟结构的硅麦进行测初步的测试，发现它的输出信号正常情况下是在1.3V上下进行波动， 信号的峰峰值只有200毫伏左右，为了更好的利用单片机AD输入的动态范围，需要对贵买的信号进行10倍左右的放大， 为了更好地设计放大器，需要了解一下硅麦的输出阻抗特性。

二、阻抗特性

  根据硅麦的数据手册， 它在输出1kHz的情况下输出最大阻抗为400欧姆，  下面通过四种方法测量一下它的实际上输出阻抗。 第一种方法， 下拉电阻负载方法，直接在硅麦输出增加一个1k欧姆的复杂，测量输出电位的变化。 上拉电阻方法，是将1k负载电阻上拉至3.3V测量输出电位的变化。 SmartTweezer是直接使用手持LCR表来测量硅麦的交流输出阻抗。 这种方法可以比较准确反映硅麦的输出阻抗。 下面通过测量对比这三种方法的数据结果。

1、测量结果

  首先使用下拉电阻负载方法进行测试， 在面包板上进行测试，硅麦的工作电压为3.3V。 这是待测量的模拟结构的硅麦， 下拉电阻为1k欧姆， 使用数字万用表测量增加负载电阻前后的电压变化。  进行具体测量，可以看到负载施加前后硅麦输出电压发生变化。 空载电压为1.305V，有1k电阻负载是电压为1.17V。 这是测量原理图， 根据电阻串联分压公式， 可以计算出硅麦内阻R0为117欧姆。

▲ 图1.2.1 下拉电阻负载测量硅麦内阻

  将负载电阻上拉到3.3V， 重新测量硅麦输出电压， 电压为1.944V。 同样根据串联电阻分压公式， 可以计算出此时硅麦的输出内阻为469欧姆。 由此可见，仅仅通过负载电阻来测量硅麦输出内阻是不对称的。

  下面使用第三种方法 进行测量。 Smarttweezer是手持LCR表， 通过一个隔直电容与硅麦输出相连， 可以看到测量为电阻，阻值为217.7欧姆。 这里显示了三种不同方法测量的结果。

  下方利用有源音箱发送1kHz声音， 测量硅麦空载下输出电压为125.4mV。 增加一个1k欧姆的负载， 可以看到输出电压变化109.9mV。 这是测量结果。 根据电阻串联分压公式， 可以计算出内阻为142欧姆， 这个数值更接近于器件实际工作时的内阻。

 

※ 总  结 ※

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  本文测试了Infineon公司的模拟接口的硅麦的输出阻抗， 使用不同方法所得到的电阻不同， 这也说明了器件输出电路中具有一定的非线性。 这位设计后面信号放大电路提供依据。

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● 相关图表链接:

• 图1.2.1 下拉电阻负载测量硅麦内阻