CN105047189A - 一种全集成化的单线包电磁式蜂鸣器驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种全集成化的单线包电磁式蜂鸣器驱动电路，包括数字修正RC振荡器、八级分频器、输出驱动电路、整流电路，各部分依次连接；还包括三个引脚，分别为电源正极引脚、电源负极引脚和输出引脚；所述电源正极引脚与所述整流电路输出端连接；所述输出引脚与所述输出驱动电路连接；所述整流电路包含有外接电容，所述电容一端与所述电源正极引脚连接，另一端与所述电源负极引脚连接；该电路使用非常简单，外部有三个引脚，只需选择驱动电路的输出频率与单线包电磁式蜂鸣器谐振频率相匹配，使蜂鸣器发声最佳。电路也支持使能脚控制功能，可以通过单片机的I/O口来控制使能端使蜂鸣器发声或关闭，关闭时蜂鸣器处于静态低功耗状态。
Description
技术领域
本发明涉及单线包电磁式蜂鸣器技术领域，具体公开一种全集成化的单线包电磁式蜂鸣器驱动电路。
背景技术
依照产生驱动信号方式的不同，电磁式蜂鸣器分为自激式有源和它激式无源两类。它激式电磁式蜂鸣器是有单组线圈组成，结构比较简单，它是通过外部驱动线路产生一个与蜂鸣器固有谐振频率接近一致的方波信号，激发蜂鸣器膜片震动而发声，并使其工作在较佳谐振状态；而自激式蜂鸣器是有振荡和震动两组线圈和分立元器件组成，通过取样放大和反馈,系统电路形成一个与蜂鸣器固有谐振频率相同的振荡信号源，只要接上直流电源就可以使得电磁式蜂鸣器连续发声并工作在最佳谐振状态。近几十年来，有源电磁式蜂鸣器是一直沿用两组线圈加分立器件这种传统的结构型式来实施生产的。但是，随着近年来用工成本的逐年提高和整机厂家对蜂鸣器产品微型化要求，现有自激式有源电磁式蜂鸣器的结构相对复杂，自动化程度低，劳动力密集，经济效益逐年下降，这已满足不了行业发展的需要。
发明内容
本发明的目的在于：为解决以上问题提供一种全集成化的单线包电磁式蜂鸣器驱动电路，该驱动电路集成在一块芯片内部，无需任何外围元件，只需要单组线圈组成的电磁式蜂鸣器连接到该驱动电路上，接上直流电源就能正常发出连续蜂鸣音；也可以直接使用单片机的I/O口，无需通过三极管隔离，控制使能脚（EN）使蜂鸣器发出多样化间断声,或者关闭蜂鸣器处于低功耗休眠状态。
本发明所采用的技术方案是这样的：
一种全集成化的单线包电磁式蜂鸣器驱动电路，
包括数字修正RC振荡器、八级分频器、输出驱动电路、整流电路，各部分依次连接；
还包括三个引脚，分别为电源正极引脚（VC）、电源负极引脚（GND）和输出引脚（OUT）；所述电源正极引脚与所述整流电路输出端连接；所述输出引脚与所述输出驱动电路连接；
所述整流电路包含有外接电容（C），所述电容一端与所述电源正极引脚连接，另一端与所述电源负极引脚连接。
进一步地，还包括使能控制电路，其与所述数字修正RC振荡器连接，使能电路支持使能脚控制功能。
进一步地，在使能脚悬空或者接电源正极引脚状态下，输出引脚输出固定的频率；在使能脚接电源负极引脚时，关闭输出，此时电路处于静态低功耗模式。
进一步地，所述数字修正RC振荡器包括镜像电流倍率修正电路、温度补偿型电流源、温度补偿型电压源、RC充放电电路、比较器、RS触发器；所述镜像电流倍率修正电路依次单向连接RC充放电电路、比较器和RS触发器；所述RS触发器与RC充放电电路单向连接；所述温度补偿型电压源、温度补偿型电流源、镜像电流倍率修正电路依次单向连接；所述温度补偿型电压源与比较器单向连接。
进一步地，所述镜像电流倍率修正电路有P0~P7共8位数字修正单元,其中P0~P1是选择中间频率，P2~P7是对选择的中间频率进行细调。
进一步地，所述整流电路用于吸收线圈产生的反峰电压和防止电源的电流倒灌。
综上所述，由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明是一款高性能低成本的电磁式蜂鸣器专用集成电路，具有宽的工作电压范围和很高的频率输出精度；无需任何外围元件，只需要将单组线圈组成的电磁式蜂鸣器连接到该驱动电路上，接上直流电源就能正常发出连续的声音，使得现有的有源电磁式蜂鸣器的结构简单化，节约了生产成本，缩短了工艺流程，大大提高了生产效率，更加便于实现自动化生产；也可以使用单片机I/O口，无需三极管隔离，直接控制使能脚，使蜂鸣器发出多样化的间断声音，或者关闭蜂鸣器发声，使其处于休眠低功耗状态。
附图说明
图1为本发明实施例1的功能框图；
图2为本发明实施例2的功能框图；
图3为本发明的数字修正RC振荡器内部框图；
图4为本发明的SOT23-3封装图；
图5为本发明的SOT-343封装图；
图6为本发明的实施例1应用线路图；
图7为本发明的实施例2应用线路图；
其中：1、数字修正RC振荡器；2、八级分频器；3、输出驱动电路；4、整流电路；5、使能电路；6、镜像电流倍率修正电路；7、温度补偿型电流源；8、温度补偿型电压源；9、RC充放电电路；10、比较器；11、RS触发器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
如图1、3、6所示，一种全集成化的单线包电磁式蜂鸣器驱动电路，包括数字修正RC振荡器1、八级分频器2、输出驱动电路3、整流电路4，各部分依次连接；还包括三个引脚，分别为电源正极引脚、电源负极引脚和输出引脚；所述电源正极引脚与所述整流电路4输出端连接；所述输出引脚与所述输出驱动电路3连接；所述整流电路4包含有外接电容，所述电容一端与所述电源正极引脚连接，另一端与所述电源负极引脚连接。
该驱动电路能支持超小型SMT贴片式SOT23-3封装，三个脚分别为VC、GND和OUT。（如图4所示）
所述数字修正RC振荡器1包括镜像电流倍率修正电路6、温度补偿型电流源7、温度补偿型电压源8、RC充放电电路9、比较器10、RS触发器11；所述镜像电流倍率修正电路6依次单向连接RC充放电电路9、比较器10和RS触发器11；所述RS触发器11与RC充放电电路9单向连接；所述温度补偿型电压源8、温度补偿型电流源7、镜像电流倍率修正电路6依次单向连接；所述温度补偿型电压源8与比较器10单向连接；所述数字修正RC振荡器1产生一个精准的时钟信号经八级分频器2分频以后，通过输出驱动电路3产生具有带一定负载能力的1/2占空比的方波。
所述镜像电流倍率修正电路6有P0~P7共8位数字修正单元,其中P0~P1是选择中间频率，P2~P7是对选择的中间频率进行细调。
所述镜像电流倍率修正电路6，是为了弥补数字修正RC振荡器7由于工艺和电源等因素所产生的影响，通常有10%左右的频率误差。OP0~OP7是集成电路芯片的PAD脚，在晶元wafer测试时，由计算机辅助测试，使用FUSE（金属熔线）技术，通过P0、P1对RC的充电电流进行初步修正，使其中间频率误差控制在所需频率±10%以内；进一步地，使用FUSE（金属熔线）技术,通过P1~P7对RC充电电流进行精细修正，使得电路的输出固定频率的精度达到±0.3%。
所述温度补偿型基准电流源7、温度补偿型基准电压源8是为了确保电路在工作温度变化范围以及电压波动范围内保障电路的输出频率精度控制在1%以内。
所述整流电路4有两个作用，一是吸收有电磁线圈产生的反峰，以保护电路不被损坏；二是通过电磁线圈的电流经整流电路5，再由外部电容滤波以后，产生一个稳定的电压作为电路工作电源。
实施例2
如图2、3、7所示，一种全集成化的单线包电磁式蜂鸣器驱动电路，包括数字修正RC振荡器1、八级分频器2、输出驱动电路3、整流电路4，各部分依次连接；还包括三个引脚，分别为电源正极引脚、电源负极引脚和输出引脚；所述电源正极引脚与所述整流电路4输出端连接；所述输出引脚与所述输出驱动电路3连接；所述整流电路4包含有外接电容，所述电容一端与所述电源正极引脚连接，另一端与所述电源负极引脚连接。
还包括使能控制电路5，其与所述数字修正RC振荡器1连接，使能电路支持使能脚控制功能；在使能脚悬空或者接电源正极引脚状态下，输出引脚输出固定的频率；在使能脚接电源负极引脚时，关闭输出，此时电路处于静态低功耗模式。
该驱动电路采用带使能控制脚的SOT-143、SOT-343封装形式，四个脚分别为VC、GND、OUT、EN。（如图5所示）
其他部分与实施例1相同。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (6)
1.一种全集成化的单线包电磁式蜂鸣器驱动电路，其特征在于：
包括数字修正RC振荡器、八级分频器、输出驱动电路、整流电路，各部分依次连接；
还包括三个引脚，分别为电源正极引脚、电源负极引脚和输出引脚；所述电源正极引脚与所述整流电路输出端连接；所述输出引脚与所述输出驱动电路连接；
所述整流电路包含有外接电容，所述电容一端与所述电源正极引脚连接，另一端与所述电源负极引脚连接。
2.根据权利要求1所述的一种全集成化的单线包电磁式蜂鸣器驱动电路，其特征在于：还包括使能控制电路，其与所述数字修正RC振荡器连接，使能电路支持使能脚控制功能。
3.根据权利要求2所述的一种全集成化的单线包电磁式蜂鸣器驱动电路，其特征在于：在使能脚悬空或者接电源正极引脚状态下，输出引脚输出固定的频率；在使能脚接电源负极引脚时，关闭输出，此时电路处于静态低功耗模式。
4.根据权利要求1或2所述的一种全集成化的单线包电磁式蜂鸣器驱动电路，其特征在于：所述数字修正RC振荡器包括镜像电流倍率修正电路、温度补偿型电流源、温度补偿型电压源、RC充放电电路、比较器、RS触发器；所述镜像电流倍率修正电路依次单向连接RC充放电电路、比较器和RS触发器；所述RS触发器与RC充放电电路单向连接；所述温度补偿型电压源、温度补偿型电流源、镜像电流倍率修正电路依次单向连接；所述温度补偿型电压源与比较器单向连接。
5.根据权利要求4所述的一种全集成化的单线包电磁式蜂鸣器驱动电路，其特征在于：所述镜像电流倍率修正电路有P0~P7共8位数字修正单元,其中P0~P1是选择中间频率，P2~P7是对选择的中间频率进行细调。
6.根据权利要求1或2所述的一种全集成化的单线包电磁式蜂鸣器驱动电路，其特征在于：所述整流电路用于吸收线圈产生的反峰电压和防止电源的电流倒灌。
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