蜂鳴器常見(jiàn)錯(cuò)誤電路分析

蜂鳴器是電路設(shè)計(jì)中常用的器件，廣泛用于工業(yè)控制、機(jī)房監(jiān)控、門(mén)禁控制、計(jì)算機(jī)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(jì)時(shí)往往隨意設(shè)計(jì)，導(dǎo)致實(shí)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(kāi)發(fā)套件入手，就3.3V NPN三極管驅(qū)動(dòng)有源蜂鳴器設(shè)計(jì)，從實(shí)際產(chǎn)品中分析電路設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題，提出電路的改進(jìn)方案，使大家都能從小小的蜂鳴器電路中學(xué)會(huì)分析和改進(jìn)電路的方法。

圖1錯(cuò)誤接法

圖1為第一種錯(cuò)誤接法，三極管的高電平門(mén)檻電壓就只有0.7V，即在BUZZER端輸入電壓只要超過(guò)0.7V就有可能使三極管導(dǎo)通，顯然0.7V的門(mén)檻電壓對(duì)于數(shù)字電路來(lái)說(shuō)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(cuò)誤接法

圖2為第二種錯(cuò)誤接法，當(dāng)CPU的GPIO管腳存在內(nèi)部下拉時(shí)，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(guò)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(jì)

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(jì)驅(qū)動(dòng)電路。電阻R1為限流電阻，防止流過(guò)基極電流過(guò)大損壞三極管。電阻R2有著重要的作用，第一個(gè)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(shí)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(jìn)入不期望的放大狀態(tài)，造成蜂鳴器意外發(fā)聲。第二個(gè)作用，R2可提升高電平的門(mén)檻電壓。如果刪除R2，則三極管的高電平門(mén)檻電壓就只有0.7V，即A端輸入電壓只要超過(guò)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(dá)到約2.2V時(shí)三極管才會(huì)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(dá)到飽和導(dǎo)通時(shí)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(mén)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(qiáng)干擾環(huán)境下，有效的濾除干擾信號(hào)，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(shí)際情況選擇。

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