蜂鸣器详解

本质区别

有源和无源指的是有无振荡源，不是电源。

有源蜂鸣器内部有振荡源，且振荡源频率单一，所以只能发出一种声音

无源内部则没有振荡源，需要外部提供一个振荡源，外部提供的振荡源频率可以多种多样，所以无源蜂鸣器发出的声音也是多种多样

驱动方式

有源蜂鸣器：单片机IO口输出一个高/低电平信号

有源蜂鸣器：单片机IO口输出一个方波信号（PWM）

有源蜂鸣器

有源蜂鸣器驱动电路

D1二极管的作用是续流作用，一般有源蜂鸣器是电磁式蜂鸣器，里面含有电磁线圈。无续流二极管关闭蜂鸣器时，在蜂鸣器两端会产生尖峰电压，容易损坏电路其他正常元器件（Q1等）

C1滤波作用，滤除蜂鸣器电流对其他部分的影响

R1限流作用，防止beep刚开始有信号的电流瞬间突变

R2增加beep的浮空，下拉电平驱动能力；防静电；三极管断开后释放BE之中的寄生电容

Q1开关作用，beep高电平时，三极管饱和导通蜂鸣器发出声音，beep低电平的时候三级管关闭声音消失

改进设计点

（1）增加C2：在蜂鸣器由无声到有声时，会有一个尖波，C2可以有效滤除尖波

（2）增加C3：在强干扰的情况下，蜂鸣器会变音，和意外发声，加一个电容可以有效滤波

PNP型三极管控制蜂鸣器

beep为高电平时，Q1截止，蜂鸣器不发出声音

beep为低电平时，Q1导通，蜂鸣器发出声音

R1,R2：限流电阻，两个电阻分流，使每个电阻上的热量不会超过它的额定功率，延长使用寿命；方便调试蜂鸣器的响度：先焊接一个电阻，验证响度，再焊接；另一个电阻。

R3：上拉电阻，beep悬空时，5V通过上拉电阻维持三极管基极在高电平状态

R4：限流电阻，防止三极管基极电流太大，损坏三极管

C1：滤波电容，滤除导致尖波的电压

Q1：开关作用，控制蜂鸣器

节约成本画法

一般用于低频，节约极低，只求能用的场合。

无源蜂鸣器

压电式无源蜂鸣器原理

压电陶瓷材料（如锆钛酸铅）在施加电压时会发生机械形变（正压电效应），反之，机械压力下会产生电压（逆压电效应）。无源蜂鸣器利用正压电效应，通过交变电压驱动压电片振动，从而发声音。

电磁式无源蜂鸣器原理

线圈与磁铁：线圈通电后产生磁场，与永磁体相互作用，吸引或排斥振膜。交变信号驱动：外部交变电流使线圈磁场周期性变化，带动振膜振动发声需要外部提供振荡源(方波，需要连续变化的波形才行)才可发声音，根据不同频率的振荡源，发出不同频率的声音，一般是单片机给一个方波（PWM）

无源蜂鸣器驱动电路

无源蜂鸣器的驱动电路和有源蜂鸣器的驱动电路一致。

无源蜂鸣器需要区分正负极吗？

压电式无源蜂鸣器：核心是线圈和磁铁，电感性原件，对驱动无源蜂鸣器的信号极性不影响，不区分正负极

电磁式无源蜂鸣器：核心是压电陶瓷，电容性原件，对驱动无源蜂鸣器的信号极性不影响，不区分正负极

所以一般无源蜂鸣器不区分正负极

续流二极管什么时候使用？

压电式蜂鸣器不需要使用续流二极管，电磁式蜂鸣器需要使用续流二极管。

原因：压电式无源蜂鸣器的核心是压电陶瓷片，其等效电路可以看作一个容性负载（电容值通常在 1~100nF 范围内）。

与电磁式蜂鸣器（感性负载）不同，容性负载在断电时不会像感性负载那样产生反向电动势，因此一般无需续流二极管保护