一種低成本無源蜂鳴器的設計

2021-01-05 OFweek維科網

　　在實際的應用中，雖然有源蜂鳴器控制簡單，缺陷是成本比較高，在潮溼的環境用久了，容易損壞。而無源蜂鳴器彌補了有源蜂鳴器缺點，但問題是無源蜂鳴器需要PWM驅動。在系統的設計中，微控制器的PWM資源往往是比較緊張的，同時使用PWM驅動也加大了軟體開發的難度。接下來筆者將引領大家學習如何設計一個無需PWM也能驅動無源蜂鳴器的低成本電路。

　　1.1 無源蜂鳴器常規驅動電路

　　圖1 無源蜂鳴器常規驅動電路

　　如圖1所示，此圖為無源蜂鳴器的常規驅動電路。需要在輸入端輸入一定頻率PWM的信號才能使蜂鳴器發聲。為了解放PWM資源，實現簡單控制，必須如有源蜂鳴器一樣提供一個振蕩電路。而有源蜂鳴器主要使用LC振蕩，如果要實際搭建此電路，電感參數比較難控制，而且成本高。此時，自然會想到簡易的RC振蕩，而由三極體構成的RC多諧振蕩電路顯然是一個不錯的選擇。

　　1.2 三極體多諧振蕩電路

　　圖2 三極體多諧振蕩電路

　　三極體多諧振蕩的通用電路如圖2所示。這個電路起振的原理主要是通過電阻與電容的充放電使三極體交替導通。首先，在電路上電時，分別通過R1與R4對電容C1與C2進行充電。由於三極體元件的參數不可能完全一致，可以假設三極體Q1首先飽和導通，由於電容兩端的電壓不能突變，Q2的B極此時變成負壓，Q2截止，Vo端輸出高電平；C1通過R2進行充電，當C2的電位使BE極正向偏置時，Q2導通，Vo端輸出低電平；同理C2電容兩端電壓不能突變，Q1的B極電壓變為負壓，此時Q1截止。這樣循環往復，使在Vo端輸，一定頻率的方波信號。如圖3所示，筆者使用示波器截取了Q1與Q2的B極和E極的波形，可以發現與上面的分析是吻合的。

　　圖3 多諧振蕩電路充放電波形

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