蜂鳴器原理介紹
蜂鳴器采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。
結(jié)構(gòu)原理
1．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。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。當(dāng)接通電源后（1.5~15V直流工作電壓）,多諧振蕩器起振,輸出100~500HZ的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。
2．電磁式蜂鳴器 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。
接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場。振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。
蜂鳴器工作發(fā)聲原理
蜂鳴器的發(fā)聲原理由振動(dòng)裝置和諧振裝置組成，而蜂鳴器又分為無源他激型與有源自激型。無源他激型蜂鳴器的工作發(fā)聲原理是：方波信號(hào)輸入諧振裝置轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)輸出。有源自激型蜂鳴器的工作發(fā)聲原理是：直流電源輸入經(jīng)過振蕩系統(tǒng)的放大取樣電路在諧振裝置作用下產(chǎn)生聲音信號(hào)。
蜂鳴器原理圖,電路圖
下圖是一個(gè)車內(nèi)氣體報(bào)警系統(tǒng)中蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路圖。
電阻R12是單片機(jī)一個(gè)引腳的，上拉電阻，由于單片機(jī)輸出電流小，固添加，上拉電阻增大引腳的電流驅(qū)動(dòng)能力。R13接在三極管的基極和IO口之間，起到的作用是保護(hù)I0口電壓過大被燒毀。R6電阻的作用是保護(hù)led發(fā)光二極管。
三極管起到開關(guān)作用，其基極的高電平使三極管飽和導(dǎo)通，是蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲音。而基極低電平則使三極管關(guān)閉，蜂鳴器停止發(fā)聲。
蜂鳴器原理圖,電路圖基本構(gòu)成
由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，以致于單片機(jī)的I/O 口是無法直接驅(qū)動(dòng)的（但AVR可以驅(qū)動(dòng)小功率蜂鳴器），所以要利用放大電路來驅(qū)動(dòng)，一般使用三極管來放大電流就可以了。
蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路一般都包含以下幾個(gè)部分：一個(gè)三極管、一個(gè)蜂鳴器、一個(gè)續(xù)流二極管和一個(gè)電源濾波電容。
蜂鳴器：
發(fā)聲元件，在其兩端施加直流電壓（有源蜂鳴器）或者方波（無源蜂鳴器）就可以發(fā)聲，其主要參數(shù)是外形尺寸、發(fā)聲方向、工作電壓、工作頻率、工作電流、驅(qū)動(dòng)方式（直流/方波）等。這些都可以根據(jù)需要來選擇。
續(xù)流二極管：
蜂鳴器本質(zhì)上是一個(gè)感性元件，其電流不能瞬變，因此必須有一個(gè)續(xù)流二極管提供續(xù)流。否則，在蜂鳴器兩端會(huì)產(chǎn)生幾十伏的尖峰電壓，可能損壞驅(qū)動(dòng)三極管，并干擾整個(gè)電路系統(tǒng)的其它部分。
濾波電容：
濾波電容C1的作用是濾波，濾除蜂鳴器電流對(duì)其它部分的影響，也可改善電源的交流阻抗，如果可能，最好是再并聯(lián)一個(gè)220uF的電解電容。
三極管：
三極管Q1起開關(guān)作用，其基極的高電平使三極管飽和導(dǎo)通，使蜂鳴器發(fā)聲；而基極低電平則使三極管關(guān)閉，蜂鳴器停止發(fā)聲。
NPN型三極管控制蜂鳴器電路圖
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