一种MEMS麦克风测试系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107948903A(43)申请公布日2018.04.20(21)申请号201711321323.0(22)申请日2017.12.12(71)申请人杭州电子科技大学地址310018浙江省杭州市下沙高教园区2号大街(72)发明人吴丽翔孙全胜王高峰(74)专利代理机构杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙)33240代理人朱月芬(51)Int.Cl.H04R29/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种MEMS麦克风测试系统(57)摘要本发明涉及一种MEMS麦克风测试系统。是将芯片直接连接在电路板上，通过锡焊将PAD连接到电路中，可重复性差。本发明包括控制模块、电路模块、芯片模块。控制模块与电路模块连接，控制模块控制电路模块中电荷泵的放大级数，得到不同的输出电压；电路模块与芯片模块互连，为芯片提供稳定的偏置电压；芯片模块的输出信号再返回到电路模块。电路模块包括时钟产生电路、电荷泵电路、输入增益放大电路、输出增益放大电路、三个电容和两个电阻。芯片模块是在电路印刷版的中部开设芯片安装孔，正面设置有多个小尺寸的圆形焊盘，背面设置有多个大尺寸的矩形焊盘，通过电路印刷版盲孔技术连接。本发明具有可重复性强、成本低、方便检测的特点。CN107948903ACN107948903A权利要求书1/1页1.一种MEMS麦克风测试系统，包括控制模块(1)、电路模块(2)、芯片模块(3)，其特征在于：所述的控制模块(1)与电路模块(2)连接，控制模块(1)控制电路模块(2)中电荷泵的放大级数，得到不同的输出电压；电路模块(2)与芯片模块(3)互连，电路模块(2)中的电荷泵电路为芯片提供稳定的偏置电压；芯片模块(3)的输出信号再返回到电路模块(2)；所述的电路模块(2)包括时钟产生电路(2-1)、电荷泵电路(2-2)、输入增益放大电路(2-3)、输出增益放大电路(2-4)、三个电容和两个电阻；时钟产生电路(2-1)的输出端与电荷泵电路(2-2)的时钟输入端连接，电荷泵电路(2-2)的电压输出端与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端通过第一电容C1接地，并与第二电容C2的一端相接，同时接芯片模块3的电压信号输入端；第一电阻R1与第一电容C1组成低通滤波器，用来滤去右端电路的高频噪音；输入增益放大电路(2-3)的信号输入端通过第二电阻R2接地，并通过第三电容C3接地，同时接芯片模块(3)的电压信号输出端；第二电容C2的另一端接输入增益放大电路(2-3)的信号输出端和输出增益放大电路(2-4)的信号输入端，输出增益放大电路(2-4)的信号输出端作为电压输出Vout；所述的芯片模块(3)包括电路印刷版(3-1)，电路印刷版(3-1)的中部开有与麦克风芯片(4)形状匹配的芯片安装孔(3-2)，麦克风芯片(4)置于芯片安装孔(3-2)内；电路印刷版(3-1)的正面设置有3～6个圆形焊盘(3-3)，背面对应圆形焊盘(3-3)位置设置有3～6个矩形焊盘(3-4)，对应的圆形焊盘(3-3)与矩形焊盘(3-4)通过电路印刷版盲孔技术连接；麦克风芯片(4)的电压信号输入端和电压信号输出端分别与不同的圆形焊盘(3-3)连通，对应的矩形焊盘(3-4)分别与第一电阻R1的一端、输入增益放大电路(2-3)的信号输入端连接；所述的麦克风芯片(4)采用微机电系统麦克风芯片。2.如权利要求1所述的一种MEMS麦克风测试系统，其特征在于：所述的时钟产生电路(2-1)采用振荡器电路，产生频率为0.5～2khz的时钟信号。3.如权利要求1所述的一种MEMS麦克风测试系统，其特征在于：所述的电荷泵电路(2-2)为将电源电压5v升高到5～15v的升压电路。4.如权利要求1所述的一种MEMS麦克风测试系统，其特征在于：所述的第二电阻R2采用对背对背的二极管，与芯片模块(3)内的固有电容形成高通滤波器，滤去麦克风产生的低于20HZ的无用信号。5.如权利要求1所述的一种MEMS麦克风测试系统，其特征在于：所述的输入增益放大电路(2-3)采用源随器，降低电源对晶体管供电的不稳定噪声。6.如权利要求1所述的一种MEMS麦克风测试系统，其特征在于：所述的输出增益放大电路(2-4)采用运算放大电路，放大前端电路的输出信号。2CN107948903A说明书1/3页一种MEMS麦克风测试系统技术领域[0001]本发明属于传感器技术领域，具体涉及一种MEMS(微机电系统，Micro-Electro-MechanicalSystem)麦克风测试系统。背景技术[0002]随着微电子技术的发展，MEMS传感器已经成为一个重大的研究领域，主要有，MEMS麦克风传感器、加速度传感器、压力传感器、微流量传感器、微流体