模拟与数字
　　在选择模拟或数字 MEMS 麦克风时，决定取决于如何使用输出信号以及将实施哪种类型的系统。
　　应当指出的是，MEMS 麦克风通常是通过将两个半导体芯片放入单个封装中来制造的。个半导体芯片是 MEMS 薄膜，可将声波转换为电信号，而第二个芯片是放大器，有时包含 ADC（模数转换器）。
　　模拟 MEMS 麦克风的模拟输出信号由麦克风内部的放大器驱动，而数字 MEMS 麦克风的输出信号采用 PDM（脉冲密度调制）或 I?S（内部集成电路声音）格式。
　　模拟 MEMS 麦克风通常以相当低的输出阻抗呈现合理的信号电平。因此，如果将其连接到模拟信号处理放大器的输入端会很方便。
　　同样，当信号应用于 DSP（数字信号处理器）或 MCU（微控制器单元）时，数字 MEMS 麦克风的信号输出也很好。如果系统处于电噪声环境中，这可能是有益的，因为数字输出信号将比传统模拟信号表现出更高的电噪声抗扰度。

　　接下来是该模块的原理图。然而，在我的模块中，SMD 运算放大器芯片 (U2) 有不同的标记 21BLW。

　　正如您已经注意到的，MEMS 麦克风封装在半导体器件中是的，因为封装中有一个孔，以便声能到达 MEMS 换能器元件。在封装内部，MEMS 麦克风传感器和模拟（或数字）ASIC 粘合在一起并安装在公共层压板上。然后将盖子粘合在层压板上以封装 MEMS 传感器和 ASIC。

　　下面是 S150T421-011 模拟 MEMS 麦克风的内部框图。

　　现在很明显，MEMS 麦克风的输出并非直接来自 MEMS 换能器元件。这本质上是一个具有极高输出阻抗的可变电容器。
　　在 MEMS 麦克风封装内部，来自换能器的信号被发送到前置放大器（主要用作阻抗转换器），以便在麦克风连接到音频信号链时将输出阻抗降低到更可用的值。麦克风的输出电路也在该前置放大器中实现，在模拟 MEMS 麦克风中，该电路基本上是具有特定输出阻抗的放大器。
　　模拟 MEMS 麦克风的输出阻抗通常为几百欧姆，通常高于运算放大器通常具有的低输出阻抗。因此，您需要了解紧随 MEMS 麦克风之后的信号链级的阻抗。麦克风后面的低阻抗级会衰减信号电平。
　　此外，模拟 MEMS 麦克风的输出通常偏置在地电压和电源电压之间的直流电压上。选择该偏置电压使得幅度输出信号的峰值不会被电源电压或接地电压限制削波。这种直流偏置的存在还意味着麦克风通常会交流耦合到以下放大器或转换器电路。
　　请注意，此时需要选择串联电容器，以便与编解码器或放大器的输入阻抗形成的高通滤波器电路不会使信号的低频滚降高于麦克风的自然低频滚降。
　　对于具有 100Hz 低频3 dB 点的麦克风和具有 10KΩ 输入阻抗（均为常用值）的编解码器或放大器，即使相对较小的 1μF 电容器也会将高通滤波器转角置于 16Hz，远远超出了它会影响麦克风的响应。

　　下图显示了此类电路的示例，其中模拟 MEMS 麦克风以同相配置连接到运算放大器（Analog Devices 技术文章 MS-2472）。

　　该图显示了模拟 MEMS 麦克风的反相运算放大器电路配置（InvenSense 应用笔记 AN-1165）。这里，输出端的极性与输入端相反，增益为 G = -R2/R1。
　　在该电路中，输入阻抗等于R1。该电阻器与 MEMS 麦克风的输出形成分压器，因此需要选择电阻器的值，??使其足够高，不会对麦克风输出造成负载，但又不能太高，以免给电路增加不必要的噪声。
　　另外，由于隔直电容C1与电阻R1一起构成高通滤波器，因此C1的值应选择足够大，以使滤波器不会干扰MEMS麦克风的输入信号。
　　一个好的经验法则是选择截止频率至少比麦克风的截止频率低一个八度，除非寻求特定的高通特性。

　　举例来说，如果 MEMS 麦克风在 100Hz 处具有低频角，则 2KΩ (R1) 和 2.2μF (C1) 会产生 40Hz 的高通滤波器 -3 dB 频率。这远低于 MEMS 麦克风的转角频率。

　　不同供应商提供了多种适合 MEMS 麦克风前置放大器应用的运算放大器。其中一些是TS321、LMV321、OPA345、AD797等。
　　顺便说一句，AOP（声学过载点）是描述麦克风在高声压级下的失真特性的参数。 THD（总谐波失真）超过10%时的特定声压值。
　　当声音和干扰很大时，高 AOP 值可提高麦克风的音质。为了获得高性能，MEMS 麦克风需要 130 至 135 dBSPL（声压级分贝）的 AOP 值。