蜂鳴器常見錯誤電路分析

蜂鳴器是電路設計中常用的器件，廣泛用于工業控制、機房監控、門禁控制、計算機等電子產品，作為預警發聲器件。然而很多人在設計時往往隨意設計，導致實際電路中蜂鳴器不發聲、輕微發聲和亂發聲的情況發生。

下面我們從EasyARM-i.MX283開發套件入手，就3.3V NPN三極管驅動有源蜂鳴器設計，從實際產品中分析電路設計存在的問題，提出電路的改進方案，使大家都能從小小的蜂鳴器電路中學會分析和改進電路的方法。

圖1錯誤接法

圖1為第一種錯誤接法，三極管的高電平門檻電壓就只有0.7V，即在BUZZER端輸入電壓只要超過0.7V就有可能使三極管導通，顯然0.7V的門檻電壓對于數字電路來說太低了，在電磁干擾的環境下，很容易造成蜂鳴器鳴叫。

圖2錯誤接法

圖2為第二種錯誤接法，當CPU的GPIO管腳存在內部下拉時，由于I/O口存在輸入阻抗，也可能導致三極管不能可靠關斷，而且和圖1一樣BUZZER端輸入電壓只要超過0.7V就有可能使三極管導通。

圖3 NPN三極管控制有源蜂鳴器常規設計

圖3為通用有源蜂鳴器的NPN三極管控制有源蜂鳴器常規設計驅動電路。電阻R1為限流電阻，防止流過基極電流過大損壞三極管。電阻R2有著重要的作用，第一個作用，R2相當于基極的下拉電阻，如果輸入端懸空則由于R2的存在能夠使三極管保持在可靠的關斷狀態，如果刪除R2則當BUZZER輸入端懸空時則易受到干擾而可能導致三極管狀態發生意外翻轉或進入不期望的放大狀態，造成蜂鳴器意外發聲。第二個作用，R2可提升高電平的門檻電壓。如果刪除R2，則三極管的高電平門檻電壓就只有0.7V，即A端輸入電壓只要超過0.7V就有可能導通，添加R2的情況就不同了，當從A端輸入電壓達到約2.2V時三極管才會飽和導通。

假定β=120為晶體管參數的最小值，蜂鳴器導通電流是15mA，那么集電極電流IC=15mA，則三極管剛剛達到飽和導通時的基極電流是：

流經R2的電流是：

流經R1的電流：

最后算出BUZZER端的門檻電壓是：

圖3中的C2為電源濾波電容，濾除電源高頻雜波。C1可以在有強干擾環境下，有效的濾除干擾信號，避免蜂鳴器變音和意外發聲。在RFID射頻通訊、Mifare卡的應用中，這里初步選用0.1uF的電容，具體可以根據實際情況選擇。

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