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蜂鳴器可以分為有源蜂鳴器和無源蜂鳴器兩種,前者內部帶有音頻振盪電路,只要接入合適的直流電壓即可發出蜂鳴聲,後者內部沒有振盪電路,使用時需要外加音頻振盪器才能發出蜂鳴聲。
▲ 有源蜂鳴器和無源蜂鳴器。
對於無源蜂鳴器,其內部由線圈、永久磁鐵及振膜三部分組成。線圈嵌入在圓形永久磁鐵內部,振膜吸附在永久磁鐵上,當線圈中有音頻電流通過時,振膜便會在交變磁力的作用下產生機械振動,從而發出蜂鳴聲。這就是蜂鳴器的基本工作原理。
▲ 有源蜂鳴器內部的音頻振盪電路。
有源蜂鳴器內部的音頻振盪電路一般很簡單,採用兩個互補的貼片三極管組成一個互補自激多諧振盪器,直接驅動線圈工作。這兩種蜂鳴器從外觀上即可區分,有源蜂鳴器上面一般標有額定工作電壓,並且引腳是有極性的,對於新的有源蜂鳴器,其引腳長的為正極,而無源蜂鳴器使用時可以不考慮引腳極性,並且它們引腳之間的直流電阻也較小,一般在百十歐以內。
▲ 無源蜂鳴器驅動電路。
無源蜂鳴器由於內部不帶音源,使用時需要外接音頻振盪器產生音頻信號,驅動蜂鳴器才會發出蜂鳴聲。電路如上圖所示。對於有源蜂鳴器,驅動非常簡單,只要前級電路輸出一個高電平或低電平信號,使蜂鳴器得電工作,即可發出蜂鳴聲。
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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,因為內置了發聲驅動電路,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,需要通過外部PWM信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,因為當脈衝信號為高電平時,通過三級管導通,則在蜂鳴器兩端形成一個VDC的電壓,使壓電陶瓷發生形變,當脈衝信號為低電平時,三極管關斷,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信號。
- 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管來旁路掉線圈斷電時產生的感應電動勢,以作保護。
另外PWM信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驅動信號也要為2.4KHz,至少要非常接近。