蜂鳴器常見錯誤電路分析

蜂鳴器是電路設(shè)計中常用的器件，廣泛用于工業(yè)控制、機房監(jiān)控、門禁控制、計算機等電子產(chǎn)品，作為預(yù)警發(fā)聲器件。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。

下面我們從EasyARM-i.MX283開發(fā)套件入手，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，使大家都能從小小的蜂鳴器電路中學(xué)會分析和改進電路的方法。

圖1錯誤接法

圖1為第一種錯誤接法，三極管的高電平門檻電壓就只有0.7V，即在BUZZER端輸入電壓只要超過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，在電磁干擾的環(huán)境下，很容易造成蜂鳴器鳴叫。

圖2錯誤接法

圖2為第二種錯誤接法，當(dāng)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1一樣BUZZER端輸入電壓只要超過0.7V就有可能使三極管導(dǎo)通。

圖3 NPN三極管控制有源蜂鳴器常規(guī)設(shè)計

圖3為通用有源蜂鳴器的NPN三極管控制有源蜂鳴器常規(guī)設(shè)計驅(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(dāng)于基極的下拉電阻，如果輸入端懸空則由于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(dāng)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(dāng)從A端輸入電壓達到約2.2V時三極管才會飽和導(dǎo)通。

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：

流經(jīng)R2的電流是：

流經(jīng)R1的電流：

最后算出BUZZER端的門檻電壓是：

圖3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)用中，這里初步選用0.1uF的電容，具體可以根據(jù)實際情況選擇。

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