ECM是指驻极体电容式麦克风，与MEMS硅麦不同，其内部构造如图1所示。MIC内部有一个充有一定电荷的膜片电容，电容个中一个极板与FET连接，由于FET的基极输入阻抗很高，可以认为电容的电荷不会消逝。膜片随着外部声压振动，使得电容两个极板之间间隔发生变革，从而导致电容发生变革，从电容公式可以知道，电荷一定的情形下，当电容值发生改变时，电压也会发生变革，即FET的GS电压改变导致DS电流发生变革，电流的变革导致外部偏置电阻上的电压发生变革，从而使得MIC输出端DS电压发生变革，其电压变革量和偏置电阻的电压变革量相等。
图1
上述的事情事理实在便是三极管（或MOSFET）的放大用法，在实际事情中，我们利用三极管（或MOSFET）多数是开关浸染居多，我在之前的一篇文章《三极管放大区静态事情点设置》，就大略讲述过三极管放大区的静态事情点设置方法，实在质与MIC内部FET的事情事理相同，使FET事情于饱和区（对应三极管的线性放大区）。
2. ECM参数规格
根据上述参考文章的讲解，要想MIC输出电压的动态范围最大，须要得当的偏置电阻将正极+输出电压设置在Vs的一半。根据MIC规格书中的电气参数可知（图2），静态电流为500uA，因此RL=（Vs-V+）/Idss=（2-1）V/500uA=2K，实际选择了2.2K，相差不大。这也是多数MIC推举的事情条件：2V偏置电压、2.2K偏置电阻。在此条件下，可以打算得出MIC两端的静态电压Vbias=2-2.2K500uA=0.9V。
图2
设定好偏置电阻后，我们须要确定MIC输出的互换电压，由于真正有用的声音信息包含在互换电压旗子暗记中。根据模电MOSFET互换等效模型可得，MIC的互换等效电路如图3所示。由于FET的rgs很大，以是膜片电容上的电荷基本不会放电消逝；由于rd相对RL很大，并联之后可以忽略rd，因此MIC的互换输出电压V=gmVgsRL，由此可知，要想得到较大的有效互换输出旗子暗记，可以增大偏置电阻RL。增大偏置电阻，虽然会使动态范围变小，但由于MIC最大的峰峰值输出电压也不会很大（详见下文），以是除非偏置电阻设置过大不合理，一样平常情形也不会导致输出波形失落真。
图3
其余，从电气参数中可知该MIC的灵敏度为-38dB，输入的最大声压级为110dB SPL。从这两个参数我们可以得到MIC输出的最大有效电压值。首先，MIC的灵敏度定义为：在单位声压勉励下输出电压与输入声压的比值，即，给MIC 1Pa(94dB SPL声压级)的声压时，麦克风输出的电压（dBV），
，
可得该MIC的灵敏度
。声压级以符号SPL表示，其定义为将待测声压有效值P(e)与参考声压P(ref)的比值，
，Pr=210E-5Pa，
可得该MIC的最大声压
，因此该MIC的最大输出有效电压值为6.3212.59mV=79.6mV（rms），对应的最大峰值为79.61.414=112mV。因此，MIC两端电压为：Vbias=0.9V；Vac=±0.112V。由此可知，有效电压相对较小，以是上述的增大偏置电阻捐躯一部分动态范围，以得到较大的输出电压是可行的。
3. ECM电路参数设计
ECM范例的运用电路是差分接法，如图4所示，其互换等效电路如图所示。电阻R3、R6和电容C3构成RC低通滤波，给电源MICBIAS滤波。电阻R4和R5是MIC的偏置电阻，根据互换等效电路（图5）可知，R4+R5=RL=2.2K，得R4=R5=1.1K。假设Vbias=2.4V，为了使图中红圈处点电压即是MIC推举的事情电压2V，则电阻R（=R3+R6）上的压降=2.4-2=0.4V，则R=0.4/500uA=800R，因此，R3=R6=400R，取常用值390R。这是理论打算值，但是很多情形下，为了得到较大的有效互换输出电压，会选择较大的偏置电阻，这可以根据实际情形进行权衡。
假设电阻R3、R6和电容C3组成的RC低通滤波截止频率为10Hz，则1/（2πRC）=10，得到C3=C=20uF，取常用值22uF。C3可以等效成2个电容分别与地相连，即2个电容串联，每个电容值为2C=44uF（电容串联，电容值减小一半）。C6用于滤除差模滋扰，一样平常取值220pF，C4和C5滤除共模滋扰，一样平常取33pF。
电阻R1、R2，Codec芯片引脚的输入阻抗Rc，和隔直电容C1、C2组成高通滤波器。一样平常情形下芯片引脚的输入阻抗都比较大，R1和R2就可以忽略，以是很多设计都可以不用电阻R1和R2。
图4
图5
ECM还有其余一种差分接法，如图6所示，参数打算方法相同。其互换输出和上一种接法相同，但是这种接法有一个好处，便是MIC输入到Codec的静态电压不会由于Vbias电压颠簸而受影响，其静态电压为电阻R4的压降，而MIC的静态电流可以认为基本不变，因此R4的静态压降也不变。而上一种接法当Vbias变革时，MIC两端的静态电压会由于外部电阻的压降而发生变革，使Codec误认为有MIC有互换输出，形成噪声。
图6
从上述剖析也可以看出，无论何种差分接法，都不算真正的差分，由于差分旗子暗记的共模电压是相同的，而上述的差分接法，P和N的共模电压是不同的。恰是以，Vbias的颠簸会使得共模电压变革转变成差模电压，形成噪声。
MIC除了差分接法外，网络上还能查到一种叫伪差分的接法，如图7所示。差异在于MIC一端接地，差分对中的一个旗子暗记外接电阻到地，该电阻须要和MIC的输出阻抗匹配。本人没有利用过该电路，以是不知实际效果如何，也不做过多先容。
图7
MIC除了差分接法外，常见的还有单端接法，便是文章开头所述的事理部分，不再赘述。
4. ECM电路Layout把稳点
以实际运用过差分接法电路为例（图8），除了C156、C157和C153要靠近芯片引脚放置之外，其他阻容最好都靠近MIC位置放置。在有些资料中会提到，MICBIAS干系的阻容该当靠近芯片放置，但是个人以为这部分阻容也该当靠近MIC放置，由于MICBIAS电压是用于给MIC供电事情的，同时在芯片MICBIAS引脚位置也放置一个滤波电容C153。差分接法要把稳布线按照差分规则进行。其余，须要把稳的一个点便是音频部分的地和系统地最好分开，以免受到滋扰。
图8
本文就到这里，毕竟本人非音频专业职员，仅仅针对过往项目做了一个大略总结
个中的谬误或者不敷，有高手看到请不吝见教。
