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1 # 電子產品設計方案
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2 # 玩轉嵌入式
蜂鳴器是電路設計中常用的發聲器件,在報警器、兒童玩具、電子錶中應用非常廣泛,對於微控制器初學者而言,操作蜂鳴器發聲是必經歷的操作之一。下面和大家分享一下蜂鳴器的分類、工作原理以及驅動原理等。
1蜂鳴器的分類以及區分方式蜂鳴器的分類
對於電磁蜂鳴器而言,一般分為有源蜂鳴器和無源蜂鳴器。這裡所謂的“源”是指振盪源。有源蜂鳴器內部有振盪源電路,所以只需要在蜂鳴器兩端加一個電壓訊號蜂鳴器就能發出“嘀嘀嘀”的聲音,聲音的頻率一般在2-5KHz。無源蜂鳴器內部沒有振盪源電路,需要使用者自己設計方波驅動電路來驅動發聲。
蜂鳴器區分方式
可以透過如下方式來區分有源蜂鳴器和無源蜂鳴器。用合適的電壓接在蜂鳴器兩端,如果持續發出清脆的“嘀嘀嘀”聲音則是有源蜂鳴器;如果只在碰觸的瞬間發出“咔咔咔”聲,之後不再發聲的是無源蜂鳴器。
2有源蜂鳴器驅動電路詳解一般用三極體來驅動有源蜂鳴器,三極體工作在截止/飽和狀態。使用NPN三極體和PNP三極體驅動蜂鳴器的電路如下圖所示。
對於NPN三極體而言,當基極為高電平時三極體導通,蜂鳴器發聲,為低電平時蜂鳴器停止發聲;對於PNP三極體而言,當基極為低電平時三極體導通,蜂鳴器發聲,為高電平時三極體截止,蜂鳴器停止發聲。
3無源蜂鳴器驅動方式無源蜂鳴器由於內部沒有振盪電路,所以需要使用者自己設計振盪電路,一般會設計方波電路來控制蜂鳴器的發聲。驅動電路與有源蜂鳴器電路類似,但是控制訊號不再是電平訊號,而是方波訊號,驅動電路如下所示。
三極體的基極需要是方波輸入,另外需要注意的是由於無源蜂鳴器內部沒有振盪電路,電路控制的是電磁線圈,所以要加一個續流二極體來保護三極體。
4有源蜂鳴器和無源蜂鳴器優缺點對比驅動方面:有源蜂鳴器給電就響,操作簡單,但是隻能發出“嘀嘀嘀”的聲音,比較單調;而無源蜂鳴器透過改變輸入方波的頻率可以改變聲音,聲音相對豐富,比如用無源蜂鳴器實現電子琴。
價格方面:有源蜂鳴器比無源蜂鳴器多了一個振盪電路,所以有源蜂鳴器的價格相對貴一些,無源蜂鳴器相對便宜一些。
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3 # 甜甜向上精心創作
圖中所示,是電鈴的結構示意圖。閉合開關,電磁鐵線圈中有電流透過,電磁鐵有了磁性,吸引銜鐵,銜鐵帶動下端的小錘在鈴身上敲擊一下。同時,由於銜鐵被電磁鐵吸引與螺釘分離,電路被切斷,電磁鐵線圈中沒有電流透過,電磁鐵失去磁性,不再吸引銜鐵,彈簧片恢復原狀,將銜鐵及下端小錘帶回。使銜鐵與螺釘接觸,電路又被接通,電磁鐵又有了磁性,又要吸引銜鐵,小錘又一次敲擊鈴身。只要開關閉合,電路就會一通一斷,小錘就不停地敲擊鈴身,電鈴也就響個不停。
將電鈴的小錘和鈴身去掉,就可聽到彈簧片振動發出的聲音,比電鈴發出的聲音低沉了許多,不就是個蜂鳴器嗎?
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4 # 電子及工控技術電磁式蜂鳴器與壓電式蜂鳴器
1、電磁式蜂鳴器
電磁式蜂鳴器主要是根據通電後振盪器發出的音訊訊號電流會流過電磁線圈的,這樣便會在電磁線圈周圍產生磁場,緊接著它的振動膜片會在電磁線圈和磁鐵的相互作用下發出一定頻率的聲音。這種蜂鳴器主要是由電磁線圈、磁鐵、振盪器和震動膜片以及外殼組裝而成,其具體剖面結構如下圖所示的那樣。
總之電磁式蜂鳴器是用電磁的原理製成的,在通電時將金屬振動膜吸下,不通電時依振動膜的彈力彈回,它的驅動方式是以1/2方波來驅動的,電磁式蜂鳴器一般用1.5V的電壓就可以發出85dB以上的音壓了,它的消耗電流大。在相同的尺寸的情況下電磁式蜂鳴器響應頻率可以做的比較低。
2、壓電式蜂鳴器
壓電蜂鳴器也叫壓電蜂鳴片或者叫壓電陶瓷片,它是由壓電陶瓷片和金屬震動片粘合製成的。這種蜂鳴器一般用在數字式萬用表、兒童玩具或者電話機中。
壓電式蜂鳴器是由五部分組成的,分別是由壓電蜂鳴片、多諧振盪器、阻抗匹配起、共鳴箱和外殼這五部分組成。有時候會看到在壓電式蜂鳴器外殼上會裝有發光二極體,這樣會具有聲光顯示的功能,在兒童玩具中用的居多。
工作過程
多諧振盪器一般是由電晶體或者積體電路組成,當加上直流電源時由集體管構成的多諧振盪器就會產生2KH左右的頻率訊號,這個訊號經過會經過阻抗匹配器去驅動蜂鳴片發出聲音。
總之壓電式蜂鳴器是以壓電陶瓷的壓電效應,來帶動金屬片的振動而發聲的,所以壓電式蜂鳴器是可以用方波驅動,一般情況下壓電式蜂鳴器需要比較高的電壓才能有足夠大的音壓,一般建議電壓在9V以上。壓電蜂鳴器有些規格其發出的聲音可以達到120分貝以上,較大尺寸的也很容易達到100分貝。
有源蜂鳴器與無源蜂鳴器的區別1、有源蜂鳴器
我們按驅動方式可分為有源蜂鳴器和無源蜂鳴器兩種類別進行分類,這裡的有源和無源不是指電源而是振盪源。在有源蜂鳴器內部帶了振盪源,其發生器件可以是壓電結構的,也可以是電磁結構的。它工作時只要給蜂鳴器引腳一定的直流電壓就會使振盪器發出音訊訊號,那麼蜂鳴器就會響,實物圖如下圖所示的那樣。
5V 有源蜂鳴器 BZ有源直流其尺寸為直徑為12mm,高度9.5mm ,有源蜂鳴器往往比無源蜂鳴器貴一些,因為裡邊多了振盪電路, 驅動發音也相對簡單些,靠電平就可以驅動,其驅動電路如下圖所示的那樣。
2、無源蜂鳴器
而無源蜂鳴器內部是不帶振盪器的,它的結構與喇叭相似。通常是採用電磁線圈去帶動振動膜片發出聲音。由於無源蜂鳴器內部沒有振盪器如果用直流電源的話它是無法工作的,因此要給他提供一定頻率的音訊訊號它才會響。例如可以提供 500Hz~4.5KHz 之間的脈衝頻率訊號。而無源蜂鳴器價格比較便宜,此外無源蜂鳴器聲音訊率可以控制,而音階與頻率又有確定的對應關係,因此就可以做出來比較好聽的效果,例如可以用它製作出簡單的音樂生日歌等。
3、有源蜂鳴器與無源蜂鳴器的區別
源蜂鳴器與無源蜂鳴器可以用萬用表的電阻檔測量區別出來,我們可以用指標萬用表RX1的檔位,用黑表筆接觸蜂鳴器的“+”引腳,用紅表筆點觸另一個引腳,如果此時發出咔嚓聲並且電阻比較小,一般在8歐姆到16歐姆之間,這樣的蜂鳴器稱為無源蜂鳴器。如果所測量時發出的是連續的聲音,並且電阻較大,一般在幾百歐姆以上的這種蜂鳴器就是有源蜂鳴器。
回覆列表
蜂嗚器根據發聲原理分為:壓電式蜂鳴器:發聲器件為由壓電陶瓷材料製成的壓電蜂鳴片。電磁式蜂鳴器:發聲器件為電磁線圈推動振膜發聲(原理同喇叭)。蜂嗚器根據發聲的驅動方式又分為:有源蜂鳴器:也叫自激式蜂嗚器,因為內建了發聲驅動電路,只要按正負正確的接上直流電源就能持繼發聲。無源蜂嗚器:也叫它激式蜂嗚器,需要透過外部PWM訊號驅動才可以發出聲響。無源蜂嗚器驅電路電路詳解:
常用的壓電式蜂嗚器驅動電路如下:
如果使用的是壓電式蜂嗚器,需要給蜂嗚器並聯一個電阻,因為當脈衝訊號為高電平時,透過三級管導通,則在蜂鳴器兩端形成一個VDC的電壓,使壓電陶瓷發生形變,當脈衝訊號為低電平時,三極體關斷,壓電陶瓷復原,兩端產生一個機械能變為電能的電壓,此時需要一個阻抗匹配電阻進行釋放電壓。從而可使蜂嗚器產生一個穩定頻率的聲音訊號。常用的電磁式蜂嗚器驅動電路如下:如果使用的是電磁式的蜂嗚器,因為電磁式的蜂嗚器感性元件,需要與蜂嗚器並聯一個續流二極體來旁路掉線圈斷電時產生的感應電動勢,以作保護。另外PWM訊號需要與蜂嗚器匹配才可以哦,如果蜂鳴器的頻率是2.4KHz的,此PWM驅動訊號也要為2.4KHz,至少要非常接近。