[導(dǎo)讀]寫在前面蜂鳴器是最常用的發(fā)聲期間，相信很多人的電子之路就是從設(shè)計蜂鳴器、驅(qū)動蜂鳴器作為開始的，其驅(qū)動電路雖然簡單，但是卻非常有學(xué)問，今天和大家來分享一下設(shè)計細節(jié)。素材來源：芯片電子之家Part1摘要??蜂鳴器是電路設(shè)計中常用的器件，廣泛用于工業(yè)控制報警、機房監(jiān)控、門禁控制、計算機...
寫在前面
蜂鳴器是最常用的發(fā)聲期間，相信很多人的電子之路就是從設(shè)計蜂鳴器、驅(qū)動蜂鳴器作為開始的，其驅(qū)動電路雖然簡單，但是卻非常有學(xué)問，今天和大家來分享一下設(shè)計細節(jié)。
素材來源：芯片電子之家Part1 摘要
??蜂鳴器是電路設(shè)計中常用的器件，廣泛用于工業(yè)控制報警、機房監(jiān)控、門禁控制、計算機 等電子產(chǎn)品作預(yù)警發(fā)聲器件，驅(qū)動電路也非常簡單，然而很多人在設(shè)計時往往隨意設(shè)計，導(dǎo) 致實際電路中蜂鳴器不發(fā)聲、輕微發(fā)聲和亂發(fā)聲的情況發(fā)生。??下面就 3.3V NPN 三極管驅(qū)動有源蜂鳴器設(shè)計，從實際產(chǎn)品中分析電路設(shè)計存在的問題，提出電路的改進方案，使讀者能從小小的蜂鳴器電路中學(xué)會分析和改進電路的方法，從而設(shè)計出更優(yōu)秀的產(chǎn)品，達到拋磚引玉的效果。Part2 常見錯誤接法
??圖1 為典型的錯誤接法，當 BUZZER 端輸入高電平時蜂鳴器不響或響聲太小。當 I/O 口為高電平時，基極電壓為 3.3/4.7*3.3V≈2.3V，由于三極管的壓降 0.6~0.7V，則三極管射 極電壓為 2.3-0.7=1.6V，驅(qū)動電壓太低導(dǎo)致蜂鳴器無法驅(qū)動或者響聲很小。
圖2 錯誤接法2
??圖2 為第二種典型的錯誤接法，由于上拉電阻R2，BUZZER 端在輸出低電平時，由于 電阻R1和R2的分壓作用，三極管不能可靠關(guān)斷。??圖3 為第三種錯誤接法，三極管的高電平門檻電壓就只有 0.7V，即在 BUZZER 端輸入 壓只要超過0.7V就有可能使三極管導(dǎo)通，顯然0.7V的門檻電壓對于數(shù)字電路來說太低了， 電磁干擾的環(huán)境下，很容易造成蜂鳴器鳴叫。
??圖 4 為第四種錯誤接法，當CPU的GPIO管腳存在內(nèi)部下拉時，由于 I/O 口存在輸入阻抗，也可能導(dǎo)致三極管不能可靠關(guān)斷，而且和圖3一樣BUZZER端輸入電壓只要超過0.7V就有可能使三極管導(dǎo)通。
??以上幾種用法我覺得也不能說是完全不行，對于器件的各種參數(shù)要求會比較局限，不利于器件選型，抗干擾性能也比較差。Part3 NPN 三極管控制有源蜂鳴器常規(guī)設(shè)計
??圖 5 為通用有源蜂鳴器的驅(qū)動電路。電阻R1為限流電阻，防止流過基極電流過大損壞三極管。電阻R2有著重要的作用，第一個作用：R2 相當于基極的下拉電阻。如果A端被懸空則由于R2的存在能夠使三極管保持在可靠的關(guān)斷狀態(tài)，如果刪除R2則當BUZZER輸入端懸空時則易受到干擾而可能導(dǎo)致三極管狀態(tài)發(fā)生意外翻轉(zhuǎn)或進入不期望的放大狀態(tài)，造成蜂鳴器意外發(fā)聲。第二個作用：R2可提升高電平的門檻電壓。如果刪除R2，則三極管的高電平門檻電壓就只有0.7V，即A端輸入電壓只要超過0.7V 就有可能導(dǎo)通，添加R2的情況就不同了，當從A端輸入電壓達到約2.2V 時三極管才會飽和導(dǎo)通，具體計算過程如下：
??假定β =120為晶體管參數(shù)的最小值，蜂鳴器導(dǎo)通電流是15mA。那么集電極電流IC=15mA。則三極管剛剛達到飽和導(dǎo)通時的基極電流是 IB=15mA/120=0.125mA。流經(jīng)R2的電流是0.7V/3.3k?=0.212mA，流經(jīng)R1的電流 IR1=0.212mA 0.125mA=0.337 mA。最后算出BUZZER端的門檻電壓是0.7V 0.337mA× 4.7k?=2.2839V≈2.3V。??圖中的C2為電源濾波電容，濾除電源高頻雜波。C1可以在有強干擾環(huán)境下，有效的濾除干擾信號，避免蜂鳴器變音和意外發(fā)聲，在 RFID射頻通訊、Mifare卡的應(yīng)用時，這里初步選用0.1uF 的電容，具體可以根據(jù)實際情況選擇。Part4 改進方案
??蜂鳴器竟然有EMI 輻射？！在 NPN 3.3V 控制有源蜂鳴器時，在電路的 BUZZER 輸入 高電平，讓蜂鳴器鳴叫，檢測蜂鳴器輸入管腳（NPN 三極管的C極處信號，發(fā)現(xiàn)蜂鳴器在發(fā)聲時，向外發(fā)生1.87KHz，-2.91V 的脈沖信號，如圖 6 所示。圖 6 蜂鳴器自身發(fā)放脈沖
??在電路的BUZZER 輸入20Hz的脈沖信號，讓蜂鳴器鳴叫，檢測蜂鳴器輸入管腳處信號，發(fā)現(xiàn)蜂鳴器在發(fā)聲時，在控制電平上疊加了1.87KHz，-2.92V 的脈沖信號，并且在蜂鳴器關(guān)斷時出現(xiàn)正向尖峰脈沖（≥10V），如圖7所示。??圖7中1.87KHz，-2.92V 的脈沖信號應(yīng)該是有源蜂鳴器內(nèi)部震蕩源釋放出來的信號。常用有源蜂鳴器主要分為壓電式、 電磁震蕩式兩種， iMX283 開發(fā)板上用的是壓電式蜂鳴器，壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成，而多諧震蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成，我們所用的蜂鳴器內(nèi)部含有晶體管震蕩電路（有興趣的朋友可以自己拆開看看）。
??有源蜂鳴器產(chǎn)生脈沖信號能量不是很強，可以考慮增加濾波電容將脈沖信號濾除。在有源蜂鳴器的兩端添加一個104的濾波電容，脈沖信號削減到-110mV，如圖 8 所示，但頂部信號由于電容充電過慢，有點延時。圖 8 減少蜂鳴器自身發(fā)放脈沖
??消除蜂鳴器EMI輻射后改進電路圖如圖9所示：圖 9 NPN 有源蜂鳴器控制電路改善后電路圖
Part5 兼容性設(shè)計
??作為標準電路，需要考慮電路的兼容性問題，比如同樣耐壓不同功率的有源蜂鳴器，有 源蜂鳴器和無源蜂鳴器的兼容性問題。1兼容同樣耐壓不同功率的有源蜂鳴器電路設(shè)計
??為了電路的兼容性和可擴展性，電路需要考慮兼容不同廠家和不同功率的蜂鳴器。同一 個耐壓的蜂鳴器主要是蜂鳴器的內(nèi)阻和工作電流不一樣，一般 3V~5V 耐壓的蜂鳴器，不同功率的蜂鳴器導(dǎo)通電流是 10mA~80mA。我們按照最大功率的蜂鳴器去設(shè)計電路即可，即三極管的推動電流按照 80 mA 設(shè)計。??假定：β＝120 為晶體管參數(shù)的最小值，蜂鳴器導(dǎo)通電流是 80 mA。那么集電極電流 IC ＝80 mA。則三極管剛剛達到飽和導(dǎo)通時的基極電流 IB＝80mA／ 120＝0.667mA。流經(jīng) R2的電流是 0.7V／ 3.3k?＝ 0.212mA，所以流經(jīng) R1 的電流應(yīng)該是 IR1=0.667mA 0.125mA=0.792mA。BUZZER 端的門檻電壓是設(shè)定在 2.2V，那么 R1=(2.2V-0.7V)/ 0.792mA=1.89K。電阻取常規(guī) 2K 即可。??如果電路更換功率稍大一點的有源蜂鳴器，可以按照上面的計算方法計算 R1 的大小。2兼容有源蜂鳴器和無源蜂鳴器電路設(shè)計
??在電路的設(shè)計過程中，往往會碰到需求變更，比如項目前期，對蜂鳴器的發(fā)聲頻率沒有 要求，但后期有要求，需要更換為無源蜂鳴器，這時就需要修改電路圖，甚至修改 PCB， 這樣就增加了改動成本、周期和風險。??有源蜂鳴器和無源蜂鳴器的驅(qū)動電路區(qū)別主要在于無源蜂鳴器本質(zhì)上是一個感性元件， 其電流不能瞬變，因此必須有一個續(xù)流二極管提供續(xù)流。否則，在蜂鳴器兩端會有反向感應(yīng) 電動勢，產(chǎn)生幾十伏的尖峰電壓，可能損壞驅(qū)動三極管，并干擾整個電路系統(tǒng)的其它部分。而如果電路中工作電壓較大，要使用耐壓值較大的二極管，而如果電路工作頻率高，則要選 用高速的二極管。這里選擇的是 IN4148 的開關(guān)二極管。電路如圖 10 所示。圖 10 NPN 無源蜂鳴器控制電路
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在半導(dǎo)體激光器驅(qū)動電路中，電感作為核心儲能、濾波元件，承擔著穩(wěn)定電流、抑制紋波的關(guān)鍵作用，其工作狀態(tài)直接影響驅(qū)動電路的穩(wěn)定性和激光器的使用壽命。但實際應(yīng)用中，電感燙手現(xiàn)象頻發(fā)，不僅會加速電感自身老化、損壞，還可能導(dǎo)致周邊...
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半導(dǎo)體激光器
驅(qū)動電路
電感
在市場中，您可以購買布雷瑟的氣象站，它們可以直接與“天氣地下地圖”連接，并將您當?shù)氐沫h(huán)境數(shù)據(jù)發(fā)布給全世界。所以，如果您愿意的話，根本無需做任何工作。但實際上，據(jù)我所知，所有型號都可以用于我們的項目，比如我的這個(7 個接...
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蜂鳴器
BME280
濕度傳感器
功率MOSFET憑借導(dǎo)通電阻低、開關(guān)速度快、熱穩(wěn)定性好的優(yōu)勢，已成為大功率開關(guān)電源的核心開關(guān)器件。其性能的充分發(fā)揮，完全依賴于高效可靠的驅(qū)動技術(shù)。驅(qū)動電路作為MOSFET與控制單元的橋梁，需精準調(diào)控柵極電壓與電流，平衡開...
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柵極電壓
驅(qū)動電路
開關(guān)電源
我想用ESP32打造一款手持游戲體驗。該項目重現(xiàn)了經(jīng)典的“破磚機”(Breakout)機制，并針對小型OLED屏幕進行了優(yōu)化。它包括一個由模擬操縱桿控制的反應(yīng)槳和一個隨機評分系統(tǒng)，其中一些塊的價值比其他塊高5倍。
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OLED
ESP32
蜂鳴器
狗被廣泛認為是人類最好的朋友，這是有充分理由的——它們忠誠，和它們一起玩很有趣，而且會認真地聽命令。但任何養(yǎng)過狗或照顧過狗的人都知道，照顧狗是一項繁重的工作。他們總是需要食物和水。即使在極熱或極冷的天氣里，它們也需要持續(xù)...
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機器狗
游戲控制器
伺服電機
蜂鳴器
我們可以清晰地看到，左邊的線路構(gòu)成了正反饋，這是由于R5和C1將輸出信號的一部分回送至輸出端，導(dǎo)致VT1的基極電源上升，進而使得VT1的集電極電壓下降。
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驅(qū)動電路
在開關(guān)電源、逆變電路等電力電子系統(tǒng)中，脈沖變壓器因具備隔離、浮地驅(qū)動及阻抗匹配等優(yōu)勢，成為開關(guān)管驅(qū)動電路的核心部件之一。其通過磁耦合傳輸驅(qū)動脈沖信號，實現(xiàn)控制電路與功率開關(guān)管的電氣隔離，保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。然而，脈沖變...
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脈沖變壓器
驅(qū)動電路
脈沖信號
一個通過被動蜂鳴器產(chǎn)生聲音的電子笛子，可以主動控制音高、音量和被動照明。我制作這個文檔是為了讓你去構(gòu)建它——祝你制作過程愉快!
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蜂鳴器
Arduino
電位器
本項目演示了如何使用ESP8266開發(fā)板和蜂鳴器創(chuàng)建一個簡單的鋼琴風格的旋律播放器。通過代碼精確控制時間和頻率，ESP8266可以產(chǎn)生音符，可以用來播放熟悉的曲調(diào)，比如《鈴兒響叮當》。
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ESP8266
開發(fā)板
蜂鳴器
高壓電源通常被理解為能夠產(chǎn)生幾千伏，甚至幾十千伏和幾百千伏電壓的設(shè)備。大多數(shù)情況下，這些電源在輸出時提供一定的電壓。當用高壓進行實驗時，我們幾乎總是需要一個可變值的產(chǎn)生的高壓。有幾種方法可以實現(xiàn)這一點，在這個項目中，我將...
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高壓電源
驅(qū)動電路
方波發(fā)生器
用OLED， RGB led和蜂鳴器升級您的SMARS機器人!遵循我的電路設(shè)計，3D打印和自定義Android應(yīng)用程序控制指南。
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OLED
RGB LED
蜂鳴器
機器人
在本教程中，我將使用ESP12E和OLED顯示器制作游戲機。有了這個主機，我們可以玩不同類型的復(fù)古游戲，如蛇，太空戰(zhàn)，獵鴨等，所以讓我們開始教程。
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OLED顯示屏
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DRM Watch 3是我自制的手表，基于夏普內(nèi)存液晶顯示屏，ESP32-S2和我想戴在手上的愿望。
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ESP32
液晶顯示屏
蜂鳴器
我們都有過這樣的經(jīng)歷。當你從工作中得到應(yīng)得的休息，或者放下你正在閱讀的書，你伸手去拿手機，以為你只是想玩一個快速的游戲來放松一下。但在你意識到之前，你已經(jīng)花了三個小時沉浸在TikTok上關(guān)于長得像名人的貓的視頻中，或者無...
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ATtiny85
蜂鳴器
OLED
驅(qū)動電路作為電源 IC 與 MOS 管的 “橋梁”，其選型需滿足三大核心要求：快速充放電能力(確保 MOS 管開關(guān)速度)、參數(shù)匹配性(適配 IC 驅(qū)動能力與 MOS 特性)、穩(wěn)定性與損耗平衡(抑制振蕩并降低功耗)。具體需...
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驅(qū)動電路
充放電
開關(guān)速度
大家好，歡迎回到techrononic。你們都見過在學(xué)校和大學(xué)里用來維持課程表或時間表的電鈴。但是這些鈴是手動的，當有人按下開關(guān)時就會響。在本文中，我們將使用Arduino制作一個自動大學(xué)鐘項目。這可能是一個很好的Ard...
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Arduino
蜂鳴器
LCD模塊
歡迎來到智能書夾-由Arduino UNO R4 Wi-Fi， 3個紅外傳感器，一個實時時鐘(RTC)和一個蜂鳴器供電，直到你把書放回它屬于的地方。因為有時候，科技需要比你媽媽更大聲地尖叫。
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Wi-Fi
RTC
IR傳感器
蜂鳴器
在開關(guān)電源設(shè)計中，MOSFET作為核心開關(guān)器件，其開關(guān)過程產(chǎn)生的電壓尖峰和電磁干擾（EMI）問題直接影響系統(tǒng)可靠性。RCD（電阻-電容-二極管）緩沖電路通過鉗位電壓尖峰、抑制振蕩，成為保護MOSFET的關(guān)鍵技術(shù)。本文從工...
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開關(guān)電源
MOSFET
驅(qū)動電路
RCD緩沖
在工業(yè)自動化、智能家居及新能源汽車等高可靠性應(yīng)用場景中，光電繼電器因其電氣隔離、抗干擾能力強等優(yōu)勢，已成為替代傳統(tǒng)電磁繼電器的核心元件。然而，其驅(qū)動電路設(shè)計面臨低功耗與高響應(yīng)速度的矛盾：低功耗要求限制驅(qū)動電流，而高響應(yīng)速...
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