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技術 マイクロホン増幅装置

出願人 新日本無線株式会社
発明者 根本竜平
出願日 2015年11月24日 (4年0ヶ月経過) 出願番号 2015-228712
公開日 2017年6月1日 (2年6ヶ月経過) 公開番号 2017-098744
状態 未査定
技術分野 可聴帯域変換器の回路等 増幅器一般
主要キーワード 合計抵抗 キャパシタ成分 ESD保護用 接続順 ESD コンデンサマイクロホン 静電気放電 ESD耐量
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年6月1日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

ESD耐量の低下を防止しながら増幅器入力抵抗を大きくしたマイクロホン増幅装置を提供する。

解決手段

コンデンサマイクロホン10と、増幅器20と、増幅器20の入力端子21と接地との間に接続される逆並列接続ダイオード30とを備えるマイクロホン増幅装置において、逆並列接続ダイオード30に抵抗40を直列接続し、且つ増幅器20の入力端子21と接地との間に2個の逆並列接続ダイオード50,60を直列接続する。

概要

背景

図3に従来のマイクロホン増幅装置を示す。10はコンデンサマイクロホン、20は増幅器である。増幅器20はコンデンサマイクロホン10で発生した音声信号増幅する。70はESD(Electro-Static Discharge:静電気放電保護用に2個のダイオード逆並列接続して構成した逆並列接続ダイオードである。このような逆並列接続ダイオードをESD保護用に使用するマイクロホン増幅装置として、特許文献1、2に記載がある。

この逆並列接続ダイオード70は、ESD保護機能の他に、増幅器20の入力端子21を高抵抗にして増幅器20にバイアスを与える働きをしている。抵抗ではなく逆並列接続ダイオード70を使用する理由は、電源投入直後に比較的短時間で増幅器20の入力端子21のバイアスを安定化できること、全体を半導体装置で構成する場合に逆並列接続ダイオード70の面積が小さくて済むことである。

ところで、マイクロホン増幅装置のノイズ成分は、増幅器20自体で発生するノイズと逆並列接続ダイオード70で発生するノイズの和となる。逆並列接続ダイオード70で発生するノイズは、図4に示す電流電圧特性図の0V付近のダイオード抵抗に依存し、その抵抗値が大きいほどノイズが大きくなる。

逆並列接続ダイオード70の抵抗値が大きくなると、その抵抗成分とコンデンサマイクロホン10の持っているキャパシタ成分とで構成されるフィルタカットオフ周波数が低下するので、音声帯域のノイズを抑制して小さくすることができる。

概要

ESD耐量の低下を防止しながら増幅器の入力抵抗を大きくしたマイクロホン増幅装置を提供する。コンデンサマイクロホン10と、増幅器20と、増幅器20の入力端子21と接地との間に接続される逆並列接続ダイオード30とを備えるマイクロホン増幅装置において、逆並列接続ダイオード30に抵抗40を直列接続し、且つ増幅器20の入力端子21と接地との間に2個の逆並列接続ダイオード50,60を直列接続する。

目的

本発明の目的は、ESD耐量の低下を防止しながら増幅器の入力抵抗を大きくできるようにしたマイクロホン増幅装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

コンデンサマイクロホンと、該コンデンサマイクロホンで発生する音声信号増幅する増幅器と、該増幅器の入力端子接地との間に接続される第1の逆並列接続ダイオードと、を備えるマイクロホン増幅装置において、前記第1の逆並列接続ダイオードに第1の抵抗直列接続し、且つ前記増幅器の前記入端子と前記接地との間に第2の逆並列接続ダイオードを2以上直列接続したことを特徴とするマイクロホン増幅装置。

請求項2

請求項1に記載のマイクロホン増幅装置において、前記第2の逆並列接続ダイオードは、前記第1の逆並列接続ダイオードよりもサイズが大きく設定されていることを特徴とするマイクロホン増幅装置。

技術分野

0001

本発明は、コンデンサマイクロホン増幅器を備えたマイクロホン増幅装置に関する。

背景技術

0002

図3に従来のマイクロホン増幅装置を示す。10はコンデンサマイクロホン、20は増幅器である。増幅器20はコンデンサマイクロホン10で発生した音声信号増幅する。70はESD(Electro-Static Discharge:静電気放電保護用に2個のダイオード逆並列接続して構成した逆並列接続ダイオードである。このような逆並列接続ダイオードをESD保護用に使用するマイクロホン増幅装置として、特許文献1、2に記載がある。

0003

この逆並列接続ダイオード70は、ESD保護機能の他に、増幅器20の入力端子21を高抵抗にして増幅器20にバイアスを与える働きをしている。抵抗ではなく逆並列接続ダイオード70を使用する理由は、電源投入直後に比較的短時間で増幅器20の入力端子21のバイアスを安定化できること、全体を半導体装置で構成する場合に逆並列接続ダイオード70の面積が小さくて済むことである。

0004

ところで、マイクロホン増幅装置のノイズ成分は、増幅器20自体で発生するノイズと逆並列接続ダイオード70で発生するノイズの和となる。逆並列接続ダイオード70で発生するノイズは、図4に示す電流電圧特性図の0V付近のダイオード抵抗に依存し、その抵抗値が大きいほどノイズが大きくなる。

0005

逆並列接続ダイオード70の抵抗値が大きくなると、その抵抗成分とコンデンサマイクロホン10の持っているキャパシタ成分とで構成されるフィルタカットオフ周波数が低下するので、音声帯域のノイズを抑制して小さくすることができる。

先行技術

0006

特開昭57−52175号公報
特開2011−233954号公報

発明が解決しようとする課題

0007

そこで、増幅器20の入力抵抗を大きくするために逆並列接続ダイオード70のサイズを小さくすることが考えられるが、そのようにすると、ESD耐量が低下してしまい破壊し易くなるという問題があった。

0008

本発明の目的は、ESD耐量の低下を防止しながら増幅器の入力抵抗を大きくできるようにしたマイクロホン増幅装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0009

上記目的を達成するために、請求項1にかかる発明は、コンデンサマイクロホンと、該コンデンサマイクロホンで発生する音声信号を増幅する増幅器と、該増幅器の入力端子と接地との間に接続される第1の逆並列接続ダイオードと、を備えるマイクロホン増幅装置において、前記第1の逆並列接続ダイオードに第1の抵抗を直列接続し、且つ前記増幅器の前記入端子と前記接地との間に第2の逆並列接続ダイオードを2以上直列接続したことを特徴とする。

0010

請求項2にかかる発明は、請求項1に記載のマイクロホン増幅装置において、前記第2の逆並列接続ダイオードは、前記第1の逆並列接続ダイオードよりもサイズが大きく設定されていることを特徴とする。

発明の効果

0011

本発明によれば、第1の逆並列接続ダイオードと第1の抵抗によって増幅器の入力抵抗を大きくし、2個以上並列接続した第2の逆並列接続ダイオードによってESD耐量の低下を防止することができる。

図面の簡単な説明

0012

本発明の1つの実施例のマイクロホン増幅装置の回路図である。
図1のマイクロホン増幅装置の増幅器の入力端子の電圧電流特性図である。
従来のマイクロホン増幅装置の回路図である。
図3のマイクロホン増幅装置の増幅器の入力端子の電圧/電流特性図である。

実施例

0013

図1に本発明の1つの実施例のマイクロホン増幅装置を示す。図3で説明したものと同じものには同じ符号をつけた。本実施例では、増幅器20の入力端子21と接地GNDとの間に、逆並列接続ダイオード30に抵抗40を直列接続した直列回路を接続している。さらに、増幅器20の入力端子21と接地GNDとの間に、逆並列接続ダイオード50,60を直列接続した直列回路を接続している。

0014

逆並列接続ダイオード30はサイズが小さく、図3で説明した逆並列接続ダイオード70よりも高抵抗であり、図2のAにその電流/電圧特性を示す。この逆並列接続ダイオード30は抵抗40と直列接続されており、増幅器20の入力端子21の電圧が高くなったときに、そこに流れる電流を抑制する。図2のBに抵抗40の電流/電圧特性を示す。

0015

逆並列接続ダイオード50,60は逆並列接続ダイオード30よりもサイズが大きく、単体の抵抗値は逆並列接続ダイオード30よりも小さいが、直列接続することでオン電圧を高くし合計抵抗を大きくしている。図2のCにその電流/電圧特性を示す。

0016

図2のDは、以上説明した電流/電圧特性A,B,Cを合成した電流/電圧特性である。この特性で明らかなように、増幅器20の入力端子21と接地GNDとの間には、高抵抗で高いESD耐量を備えた回路が接続されることになり、ESD耐量を大きくしながら増幅器の入力抵抗を大きくすることができる。

0017

つまり、逆並列接続ダイオード30と抵抗40によって増幅器20の入力端子21の抵抗を大きくし、逆並列接続ダイオード50,60によってESD耐量を大きくすることができる。

0018

なお、逆並列接続ダイオード30と抵抗40の接続順は逆であってもよい。また、上記では2個の逆並列接続ダイオード50,60を直列接続したが、直列接続する逆並列接続ダイオードは3個以上であってもよい。

0019

10:コンデンサマイクロホン
20:増幅器、21:入力端子
30,50,60,70:逆並列接続ダイオード
40:抵抗

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