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Microphone靜電放電防護方案
方案簡介
麥克風（Microphone）是一種能將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號的能量轉(zhuǎn)換裝置,這種轉(zhuǎn)換過程使得聲音能夠被錄制、放大或傳輸，廣泛應(yīng)用于各種場合。在麥克風線路中，標準的信號最大值一般達到5.5Vp-p，而其能夠處理的最大頻率則低于10kHz。在這個頻率范圍內(nèi)，通常無需擔憂抑制器電容量的影響。
音頻口作為常用接口，頻繁的插拔電纜同樣會造成ESD損害，因此需要采取相應(yīng)的保護措施來確保使用安全。常規(guī)的ESD靜電二極管防護器件可能會影響數(shù)據(jù)的傳輸，造成音質(zhì)失真等現(xiàn)象.此方案采用封裝體積小、導(dǎo)通電壓精度高、響應(yīng)速度快、鉗位電壓低的ESD管做防護，在不影響數(shù)據(jù)傳輸的前提下滿足IEC61000-4-2 Level 4靜電放電防護需求，讓后端的電路得到有效全面的防護。
Microphone工作原理
編輯
目前市場上的MIC主要分為ECM與MEMS兩大類型。我們今天主要講的是ECM，即駐極體電容式麥克風，主要應(yīng)用于與手機相關(guān)的耳機MIC電路中。ECM類型的MIC內(nèi)部可以簡單的理解為一個膜片電容與一個FET構(gòu)成。FET阻抗很高。其中一端是與電容的一極接觸。電容一端是固定的，一端是可移動的。兩端的距離和聲音的輸入有關(guān)系。聲音的大小、頻率導(dǎo)致金屬片震動產(chǎn)生幅度和頻率的變化，在電容看來就是電容兩極之間的距離的變化，進而等效為電容電荷積累量的變化。
應(yīng)用示例
編輯
針對Microphone的靜電防護方案，我們提供了兩款低結(jié)電容低鉗位電壓ESD防護器件SELC2X5V1BT和SELC2F5V1BT。兩個器件電氣特性相同，封裝不同，可用于防護左聲道（L）、右聲道（R）和話筒（MIC）三條通道。
兩器件工作電壓都為5V，鉗位電壓為22V，結(jié)電容僅為0.3pF，且符合IEC 61000-4-2 (ESD) Level 4 規(guī)范，在 ±25kV（空氣）和 ±22kV（接觸）下提供瞬變保護，可保護天線在惡劣的電磁環(huán)境下免受靜電放電(ESD)和低等級浪涌事件的沖擊與干擾?？蛻艨筛鶕?jù)MIC實際情況進行選擇。
型號參數(shù)
| 規(guī)格型號 | 方向 | 工作電壓(V) | IPP(A) | 鉗位電壓(V) | 結(jié)電容(pF) | 封裝 |
| SELC2X5V1BT | Bi. | 5 | 4.5 | 22 | 0.3 | DNF0603-2L |
| SELC2F5V1BT | Bi. | 5 | 4.5 | 22 | 0.3 | DFN1006-2L |
電氣特性表
At TA = 25℃ unless otherwise noted
| Parameter | Symbol | Conditions | Min. | Typ. | Max. | Units |
| Reverse Stand-off Voltage | VRWM | 5.0 | V | |||
| Reverse Breakdown Voltage | VBR | IT=1mA | 6.5 | V | ||
| Reverse Leakage Current | IR | VRWM=5V | 1.0 | uA | ||
| Clamping Voltage | VC | IPP=1A; tp=8/20us | 12.0 | V | ||
| Clamping Voltage | VC | IPP=4.5A; tp=8/20us | 22.0 | V | ||
| Junction Capacitance | CJ | VR=0V; f=1MHz | 0.3 | pF |
表1 SELC2X5V1BT電氣特性表
| Parameter | Symbol | Conditions | Min. | Typ. | Max. | Units |
| Reverse Stand-off Voltage | VRWM | 5 | V | |||
| Reverse Breakdown Voltage | VBR | IT=1mA | 6.5 | V | ||
| Reverse Leakage Current | IR | VRWM=5V | 1 | uA | ||
| Clamping Voltage | VC | IPP=1A; tp=8/20us | 12 | V | ||
| Clamping Voltage | VC | IPP=4.5A; tp=8/20us | 22 | V | ||
| Junction Capacitance | CJ | VR=0V; f=1MHz | 0.3 | pF |
表2 SELC2F5V1BT電氣特性表
總結(jié)與結(jié)論
為了使Microphone音頻接口在日常使用中穩(wěn)定運行，接口必須配備極為高效的靜電放電（ESD）防護機制，防止系統(tǒng)遭受高壓瞬態(tài)沖擊的損害，最大限度地降低電容影響，有效降低噪聲干擾，確保信號傳輸的暢通無阻與高效性， ELECSUPER SEMI研發(fā)各種低電容低鉗位電壓的ESD和TVS保護器件，可按照客戶需求性能與封裝提供定制化開發(fā)服務(wù)，為各種接口及高速汽車通信總線提供值得信賴的保護器件。以上解決方案是保護MIC的優(yōu)選之策，確保聲音信號能準確地傳遞。
