增加壓電換能器蜂鳴器音頻輸出的設計技術

2512884 2022-11-25 | pdf | 154.2KB | 次下載 | 免費

資料介紹

作為聲音識別或警報的一種方式，壓電傳感器蜂鳴器被廣泛用于各種應用和行業，能夠根據應用的特定需求產生可變的音調和聲音。壓電傳感器蜂鳴器產生的聲音幅度取決于所選的特定蜂鳴器和用于驅動蜂鳴器的信號。由于換能器蜂鳴器需要外部驅動電路來產生音調或聲音，因此有多種方法可以根據外部驅動電路的設計來影響壓電蜂鳴器的音頻輸出。雖然實踐簡單，但本文旨在提供有關壓電換能器工作原理的入門知識，以及用于增加換能器音頻輸出的常用設計技術的優點和局限性。作為聲音識別或警報的一種方式，壓電傳感器蜂鳴器被廣泛用于各種應用和行業，能夠根據應用的特定需求產生可變的音調和聲音。壓電傳感器蜂鳴器產生的聲音幅度取決于所選的特定蜂鳴器和用于驅動蜂鳴器的信號。由于換能器蜂鳴器需要外部驅動電路來產生音調或聲音，因此有多種方法可以根據外部驅動電路的設計來影響壓電蜂鳴器的音頻輸出。雖然實踐簡單，但本文旨在提供有關壓電換能器工作原理的入門知識，以及用于增加換能器音頻輸出的常用設計技術的優點和局限性。壓電換能器工作原理壓電換能器工作原理CUI Devices 關于蜂鳴器基礎知識的CUI Devices 關于蜂鳴器基礎知識的技術論文技術論文?提供了對壓電傳感器的深入概述，但這里只是對該技術的快速回顧。壓電設備由一種材料構成，當在設備上施加電壓時，該材料會發生物理變形，其中變形量和由變形引起的合成噪聲量與施加在壓電材料上的電壓有關。如前所述，變送器蜂鳴器需要外部激勵信號才能工作。另一方面，由于內部振蕩器，指示器蜂鳴器只需要電源電壓即可運行。這可以使指示器更易于設計，但與換能器相比也限制了產生的音調和聲音的類型。?提供了對壓電傳感器的深入概述，但這里只是對該技術的快速回顧。壓電設備由一種材料構成，當在設備上施加電壓時，該材料會發生物理變形，其中變形量和由變形引起的合成噪聲量與施加在壓電材料上的電壓有關。如前所述，變送器蜂鳴器需要外部激勵信號才能工作。另一方面，由于內部振蕩器，指示器蜂鳴器只需要電源電壓即可運行。這可以使指示器更易于設計，但與換能器相比也限制了產生的音調和聲音的類型。簡單的驅動電路簡單的驅動電路下面的電路圖（圖 1）顯示了壓電傳感器蜂鳴器的一種較簡單的驅動電路，它由一個電子開關（例如 FET 或 BJT）和一個復位電阻組成。由于該電路只需要幾個便宜的部件，因此它可以成為更基本設計的流行選擇。但是，雖然簡單，但這種設計確實有其缺點，因為復位電阻會耗散功率，并且施加到蜂鳴器的電壓僅限于電源電壓 (+V)。請注意，無論一個蜂鳴器端子是連接到 +V 電源（如圖 1 所示）還是接地，蜂鳴器和電路的功能都相同。下面的電路圖（圖 1）顯示了壓電傳感器蜂鳴器的一種較簡單的驅動電路，它由一個電子開關（例如 FET 或 BJT）和一個復位電阻組成。由于該電路只需要幾個便宜的部件，因此它可以成為更基本設計的流行選擇。但是，雖然簡單，但這種設計確實有其缺點，因為復位電阻會耗散功率，并且施加到蜂鳴器的電壓僅限于電源電壓 (+V)。請注意，無論一個蜂鳴器端子是連接到 +V 電源（如圖 1 所示）還是接地，蜂鳴器和電路的功能都相同。圖 1：由電子開關和復位電阻組成的驅動電路。（圖片來源：CUI Devices）圖 1：由電子開關和復位電阻組成的驅動電路。（圖片來源：CUI Devices）帶緩沖器的驅動電路帶緩沖器的驅動電路工程師可以通過添加兩個緩沖晶體管來減少先前驅動器電路中復位電阻器的功率損耗（圖 2）。這兩個緩沖晶體管允許使用更高阻抗的復位電阻器，代價是施加到蜂鳴器的電壓降低大約兩個二極管壓降，或大約 1.2 V。同樣，與圖 1 電路類似，該蜂鳴器和電路具有無論一個蜂鳴器端子是連接到 +V 電源還是接地，添加的緩沖器都將發揮相同的作用。