第十八届智能车竞赛中的声音信标将会使用英飞凌的模拟硅麦。 今天收到了英飞凌公司寄送过来的模拟接口硅麦样品， 下面对于这些样品进行基本测试。
▲ 图1.1.1 模拟结构的硅麦样品首先查看一下硅麦的型号与封装。 这个芯片是表贴器件，测试起来相对麻烦。 首先根据陈全球发送过来的数据手册， 可以得知器件的引脚定义。 器件的最大工作电压3.6V， 下面对该器件进行测试。
▲ 图1.1.2 硅麦的功能说明
▲ 图1.1.3 器件引脚功能说明信息 为了方便，直接将硅麦焊接在一个50mil间距的排针上， 这是焊接后的效果， 然后在使用一个100mil的排针连接50mil的排针， 这个组件可以直接插在面包板上进行测试了。
现在对这个模块进行加电测试， 接头在面包板上引入电源， 下面测量器件的基本功能。
根据硅麦的数据手册， 期间的工作电压范围从2.4V到3.6V， 器件的电气参数， 器件工作电流大约为105微安， 输出信号的零点电压为1.3V左右， 输出阻抗为400欧姆。 下面就初步测试这些参数。
由于器件的工作电流非常小， 下面在期间的VCC端串联一个100欧姆的电阻， 来测量器件的工作电流的大小。 测量R1上的电压， VCC等于3V的情况下，电压为10.67毫伏， 换算成电流为107微安。这里显示的117微安是供电电压为2V的情况下测得的。 对照期间的数据手册， 可以看到与其标称值是相符的。
▲ 图1.2.1 测量其间的工作电流下面测试器件的输出静态电压， 设置器件的工作电压从1.0V上升到4V， 测量器件的输出电压。 测量过程通过Python程序控制数控直流电源， 加上联网万用表自动进行测量。 这是测量结果曲线， 可以看到当器件的VCC大于1.3V之后， 器件就开始有输出电压了，数值也在1.3V。 但这只是期间的工作电压，并不意味着器件可以输出声音信号。
下面利用一个扬声器发出1kHz的正弦波，测量硅麦感应输出的信号强度。 器件输出信号在1.3V的电压上下波动， 这是使用数字万用表交流电压档测量硅麦输出信号的有效值随着工作电压变化的情况， 可以看到在1.3V时，器件开始初始化过程中有较大的波动。 当电压超过1.4V之后输出电压便稳定了。 这是测量器件在1.5V到4V之间的输出声音信号的电压。 可以看到当工作电压超过2.4V之后， 输出信号的幅值就稳定在33mV左右。 这在一定程度上反映了器件的工作电压范围是2.4V至3.6V之间。
下面是测量输出静态电压随着VCC变化的情况。
▲ 图1.2.2 器件工作电压与输出电压曲线为了测量信号感应声音信号的性能，使用有源音箱发出1kHz的正弦波信号，测量硅麦输出的交流信号。下面是供电电压从1V开始升压到4V的情况。可以看到在1.3V时，硅麦有一个初始化的阶段，输出电压不稳定，从1.4V之后输出电压就开始稳定了。
▲ 图1.2.3 器件输出交流信号随着工作电压的变化而变化
▲ 图1.2.4 工作电压从1.5V变化到4V的接受信号的情况 下面测量硅麦的输出信号的动态范围。提高音箱输出音量， 将硅麦靠近音箱，可以看到输出信号交流信号最大值为118毫伏。 由此可以看到硅麦的输出信号范围在1.2V至1.4V之间。 从这个测量结果来看，为了能够最大化得到音频信号， 还需要对此信号进行大约10倍左右。
本文对于英飞凌的模拟硅麦进行了初步测试， 该硅麦体积非常小，工作电压范围宽，功耗低。 通过测试可以看到器件输出信号的范围在1.3V上下， 如果使用单片机采样，还需要对信号交流成分放大10倍左右。
