什么是驻极体
驻极体是一种永久性极化的电介质,利用这种材料制作的电容传声器,称之为驻极体式传声器。
驻极体式传声器是六十年代中期发展起来的一种新型传声器。由于驻极体材料的进步和极化工艺的改进,驻极体式传声器近年来发展极为迅速,现已大量用于收录机和助听器中,同时又大量开发了用于广播、录音、音响系统的普及式产品,并已逐渐取代电容式传声器。这种传声器在指标和性能上潜力极大,目前有的产品不但已可满足专业录音要求,而且已可制成测量用传声器。
驻极体式传声器的特性与驻极体材料的性能和极化工艺有密切关系。现最好的驻极体材料有聚四氟乙烯树脂(TFE)、聚全氟乙丙烯(TEFLON—FEP)、聚偏二氟乙烯(PYF2)等,它们的电荷密度大,稳定性好;其次是聚碳酸脂和聚丙烯(PP)等。驻极工艺有热驻极、电极化驻极、电晕极化驻极和电于轰击驻极等方法,其中以热驻极和电晕极化驻极工效高,使用最多,电子轰击驻极法可制备单极性驻极体材科。
驻极体传声器结构原理
驻极体式传声器原理如图1所示。这种传声器的换能器部分由一片一面蒸有金属的驻极体薄膜与一个开有若干小孔的金属电极(称为背极)构成。驻极体面与背极相对,中间有一空气隙。这实际上是一个以空气隙和驻极体作绝缘介质,以背极和驻极体上的金属层作为两个电极的介质电容器。电容器的两极之间接有一个电阻,这个电阻是传声器的前置放大器或是阻抗变换器的输入电阻。
图1 驻极体传声器原理图
其工作原理是:由于驻极体薄膜(通常为10~12μm厚)上有自由电荷,因此,当声波的作用而使振膜产生振动时,电容器两极之间就有了电荷量,于是改变了静态电容。电容量的改变使电容器的输出端之间产生了相应的交变电压信号,从而完成了声电转换任务。
驻极体式传声器,从结构上司分为两秧形式:一种是振膜驻极体化,称为振膜驻极体传声器;一种是背极驻极体化,称为背极驻极体传声器,其结构分别如图2所示。早期的驻极体式传声器多采用振膜驻权体式,即用驻极体薄膜材料做振膜,但由于振膜的物理特性与传声器特性有关,故既要考虑传声器的声学跳,又要考虑振膜电荷特性,往往顾此失彼,所以近年来都采用喷溅方法把驻极体材料喷溅在金属背极板上(即背极驻极体),而振膜则选用性能良好的聚酯膜,使传声器的性能有了明显提高。普及型振膜式驻极体传声器的实体剖视图如图3所示。
图2 驻极体传声器结构
图3 驻极体传声器实体剖视图
由于驻极体式传声器是一种高阻抗器件,必须使传声器与线路的耦合有高的输入阻抗、低的输出阻抗,所以必须采用阻抗变换器将输出阻抗降低,低噪声的场效应晶体管源极输出器就是用于此目的。源极输出器—般有两种接法,一种是正极接地,一种是负极接地。