一、产品概述
MP261D-DB01是一款全向型MEMS麦克风传感器,采用底部端口设计,支持PDM数字输出。其紧凑的金属罐LGA封装(4.0×3.0×1.0 mm)兼容SMT工艺,适用于高密度贴片场景,且无灵敏度衰减。该传感器内置四阶Σ-Δ调制器,支持睡眠、低功耗、标准性能三种模式,可通过外部时钟频率灵活切换,满足不同场景的能效与性能需求。
二、核心特性
- 高性能与可靠性
– 全向拾音,频响平坦,典型灵敏度匹配误差≤±1 dB(批量一致性高)。
– 工作温度范围宽(-40℃~100℃),适应极端存储环境。
– 符合RoHS/无卤素标准,兼容Sn/Pb及无铅焊料工艺。
- 灵活的工作模式
– 睡眠模式:时钟频率≤50 kHz,电流低至1 μA(超低功耗)。
– 低功耗模式:时钟150~900 kHz,平衡功耗与性能。
– 标准性能模式:时钟1.1~4 MHz,优化信噪比与动态范围。
- 电气与物理特性
– 数字PDM输出,抗干扰能力强,简化后端信号处理。
– 小型化LGA封装(4×3×1 mm),适配微型化设备(如TWS耳机、可穿戴设备)。
– 输出负载电容≤200 pF,支持快速模式切换(≤10 ms)。
- 防护与兼容性
– 耐高声压级(140 dB SPL),适应嘈杂环境(如耳机降噪场景)。
– 电源去耦建议:VDD引脚需并联100 nF陶瓷电容与10 μF陶瓷电容,提升电源稳定性。
三、典型应用场景
应用领域 | 适配特性 |
智能手机 | 小型封装,低功耗,支持语音通话、语音唤醒等功能。 |
笔记本电脑/平板 | 全向拾音优化视频会议体验,多模式适配待机与通话场景。 |
蓝牙耳机/TWS | 超低睡眠功耗(1 μA),支持入耳检测(搭配模式切换逻辑)。 |
可穿戴设备 | 微型化设计,抗冲击封装,适应运动监测、语音交互等场景。 |
智能家居终端 | 高一致性灵敏度(±1 dB),适用于多麦克风阵列的降噪算法。 |
四、关键参数详解
1、电气规格
参数 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
---|---|---|---|---|---|
工作电压(VDD) | 1.62 | — | 3.6 | V | |
时钟频率范围 | 睡眠模式 | — | — | 50 | kHz |
低功耗模式 | 150 | — | 900 | kHz | |
标准性能模式 | 1.1 | — | 4 | MHz | |
睡眠模式电流(ISLEEP) | fCLOCK ≤50 kHz | — | 1 | — | μA |
输出负载(CLOAD) | — | — | 200 | pF |
2、声学特性
– 灵敏度匹配:±1 dB(批量一致性高,适合多麦克风同步应用)。
– 极性:声音强度增加时,输出密度递增(1的密度上升)。
– 指向性:全向型(Omnidirectional),覆盖全方位声源。
– 满幅输出(FS):±100%(对应140 dB SPL高声压级)。
3、时间特性
– 启动时间:上电后6~20 ms进入工作状态。
– 模式切换时间:≤10 ms(睡眠/低功耗/标准模式间切换)。
– 休眠响应时间:fCLOCK≤50 kHz时,≤30 μs进入睡眠。
4、机械参数
参数 | 数值 | 公差 |
---|---|---|
封装尺寸 | 4.0×3.0×1.0 mm | ±0.10 mm |
声学端口(AP) | ∅0.25 mm | ±0.05 mm |
五、引脚定义与电路设计
引脚 | 功能 | 说明 |
---|---|---|
1 (VDD) | 电源正极 | 需外接1.62~3.6 V电源,并联100 nF+10 μF电容去耦。 |
2 (DATA) | PDM数字输出 | 输出阻抗低,直接连接MCU或ADC。 |
3 (CLK) | 外部时钟输入 | 时钟频率决定工作模式(睡眠/低功耗/标准)。 |
4 (L/R) | 声道选择(可选) | 接地为单声道,接高电平可配置为立体声左/右声道。 |
5 (GND) | 电源地 | 必须与PCB地平面连接,确保信号完整性。 |
典型电路设计建议:
– 去耦电容:VDD引脚就近放置100 nF陶瓷电容(高频滤波)与10 μF陶瓷电容(低频滤波)。
– 时钟信号:CLK引脚需接入稳定方波时钟,频率范围根据模式需求调整(见电气规格表)。
– 立体声配置:两颗MP261D-DB01可通过L/R引脚分别配置为左/右声道,共享CLK与VDD(见下图)。
六、封装与机械兼容性
– 封装类型:金属罐LGA封装,耐高温、抗机械冲击,适合回流焊工艺。
– SMT兼容性:贴片后无需额外校准,灵敏度无衰减。
– 环保认证:满足RoHS指令及无卤素要求,适用于全球市场。
七、选型与应用提示
- 低功耗场景:优先启用睡眠模式(fCLOCK≤50 kHz),电流仅1 μA,适合间歇式语音触发设备(如智能音箱待机)。
- 高信噪比需求:标准性能模式下,4 MHz时钟可优化动态范围,适合音乐录制、高清通话等场景。
- 多麦克风系统:±1 dB灵敏度匹配特性可简化校准,提升阵列一致性(如手机降噪、会议系统)。