CN205487320U

CN205487320U - 一种压电式蜂鸣器btl驱动电路

Info

Publication number: CN205487320U
Application number: CN201620002114.4U
Authority: CN
Inventors: 周鸣放; 方立东
Original assignee: Dongcun Electronics Co Ltd Changzhou
Current assignee: Dongcun Electronics Co Ltd Changzhou
Priority date: 2016-01-05
Filing date: 2016-01-05
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2026-01-05

Abstract

本实用新型涉及一种压电式蜂鸣器BTL驱动电路，包括蜂鸣器，还包括电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、电容C3和1个带有TH、GND、OUT2、VCC、OUT1、FB 6脚封装的集成电路；所述集成电路TH脚与电阻R2和电容C1的第一引脚连接，GND脚与电容C1的第二引脚和电容C3的第一引脚连接，OUT2脚与电容C3的第二引脚和蜂鸣器的M点连接，VCC脚与电源VCC连接，还与电阻R1的第二引脚和电容C2的第一引脚连接，电容C2的第二引脚连接到电源GND，OUT1脚连接到两极压电蜂鸣器的G点，FB脚与电阻R2的第二引脚和电阻R1的第一引脚连接。本实用新型能使压电式蜂鸣器发出更高分贝的蜂鸣声，为压电式蜂鸣器实现微型化、自动化生产和高声压输出提供了多样化的选择。

Description

一种压电式蜂鸣器BTL驱动电路

技术领域

本实用新型涉及压电式蜂鸣器，具体公开一种压电式蜂鸣器BTL驱动电路。

背景技术

压电式蜂鸣器是以压电陶瓷的压电效应，通过加上交变电压来带动金属片的震动而发声的。压电式蜂鸣器声音的高低与其两端所加电压的幅值有关，电压越高，蜂鸣器声压越高。想让压电蜂鸣器输出高分贝的声音必须提高施加到压电蜂鸣器G、M两端电压的幅值。

现有有源压电式蜂鸣器的驱动电路通常是采用三极压电式蜂鸣片G、M、F和三极管L6、电感L1、电阻R1、R2组成的自激反馈式振荡电路，通过电感的反向电动势提高压电蜂鸣器两端的驱动电压（如图1）。

随着市场对蜂鸣器微型化、自动化和可靠性要求的不断提高，该电感组成的自激反馈式振荡电路体积大，成本高，完全人工装配、焊接效果差，对安装空间有要求，已经远远不能满足现代电子产品对蜂鸣器可靠性、微型化、自动化的要求。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：为解决以上问题提供一种为压电式蜂鸣器实现微型化、自动化和高声压提供了多样化选择的压电式蜂鸣器BTL驱动电路。

本实用新型所采用的技术方案是这样的：

一种压电式蜂鸣器BTL驱动电路，包括蜂鸣器，还包括电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、电容C3和一个6脚封装的集成电路，所述集成电路的6个输出脚分别是TH、GND、OUT2、VCC、OUT1、FB；TH脚与电阻R2和电容C1的第一引脚连接，GND脚与电容C1的第二引脚和电容C3的第一引脚连接，OUT2脚与电容C3的第二引脚和蜂鸣器的M点连接，VCC脚与电源VCC连接，还与电阻R1的第二引脚和电容C2的第一引脚连接，电容C2的第二引脚连接到电源GND，OUT1脚连接到两极压电蜂鸣器的G点，FB脚与电阻R2的第二引脚和电阻R1的第一引脚连接。

进一步地，所述R1与R2的比值小于1/10。

进一步地，还包括电阻R3，所述电阻R3一端与TH脚连接，另一端与蜂鸣器F点连接。

进一步地，所述集成电路包括分压器、第一电压比较器、第二电压比较器、R-S触发器、反馈级、第一输出级和第二输出级；所述分压器包括三个串联的电阻RA、RB、RC,其一端连接引脚GND，另一端连接引脚VCC；所述第一电压比较器的正极与所述第二电压比较器的负极相连并连接引脚TH；所述第一电压比较器的负极连接于所述电阻RA和电阻RB间引线上；所述第二电压比较器的正极连接于所述电阻RB和电阻RC间引线上；所述第一电压比较器和第二电压比较器的输出端分别与所述R-S触发器的R、S端连接；所述R-S触发器R、S端分别对应相应的输出端Q1和Q2；所述R-S触发器输出端Q1和Q2分别连接第二输出级的输入端和第一输出级的输出端；所述第一输出级和第二输出级的输出端分别连接引脚OUT1和OUT2；所述反馈级一端与所述第二输出级的输入端连接，另一端连接引脚FB。

进一步地，所述第一输出级和第二输出级输出频率相同、相位相反的方波。

综上所述，由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

压电式蜂鸣器G、M两端获得的方波峰值电压值近似于2倍的电源电压，从而进一步提高了压电蜂鸣器的输出声压；同时客户可以根据自己的选择，使用两极或者三极压电式蜂鸣片，实现了微型化，自动化，选择多样化的目标，非常符合现代电子产品的要求。

附图说明

图 1为现有有源三极压电式蜂鸣器的驱动电路图；

图 2为本实用新型的两极压电式蜂鸣器BTL驱动电路图；

图3为本实用新型的三极压电式蜂鸣器BTL驱动电路图；

图 4为本实用新型的压电式蜂鸣器BTL驱动电路的内部框图；

图中标记：1、分压器；11、电阻RA；12、电阻RB；13、电阻RC；2、第一电压比较器；3、第二电压比较器；4、R-S触发器；5、反馈级；6、第一输出级；7、第二输出级；

图 5为本实用新型的压电式蜂鸣器倍压驱动电路的输出波形图及蜂鸣器G、M两极电压波形图。

具体实施方式

实施例1

如图2、4所示，一种压电式蜂鸣器BTL驱动电路，其中蜂鸣器为两极（G、M）压电式蜂鸣器，还包括电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、电容C3和一个6脚封装的集成电路，所述集成电路的6个输出脚分别是TH、GND、OUT2、VCC、OUT1、FB；TH脚与电阻R2和电容C1的第一引脚连接，GND脚与电容C1的第二引脚和电容C3的第一引脚连接，OUT2脚与电容C3的第二引脚和蜂鸣器的M点连接，VCC脚与电源VCC连接，还与电阻R1的第二引脚和电容C2的第一引脚连接，电容C2的第二引脚连接到电源GND，OUT1脚连接到两极压电蜂鸣器的G点，FB脚与电阻R2的第二引脚和电阻R1的第一引脚连接。

所述集成电路采用小型SMT贴片式封装，可以采用目前任何6引脚微型的封装形式，以满足小型化和SMT有源压电式蜂鸣器的安装空间要求。

所述电阻R2和电容C1的时间常数决定BTL驱动电路的工作频率。电阻R1提供电容C1的充电通路，电容C2和C3是防止电路产生自激。两个电阻，R1/R2的比例小于1/10，以保障输出波形近似1/2的方波。

所述集成电路包括分压器1、第一电压比较器2、第二电压比较器3、R-S触发器4、反馈级5、第一输出级6和第二输出级7；所述分压器1包括三个串联的电阻RA11、电阻RB12、电阻RC13,其一端连接引脚GND，另一端连接引脚VCC；所述第一电压比较器2的正极与所述第二电压比较器3的负极相连并连接引脚TH；所述第一电压比较器2的负极连接于所述电阻RA11和电阻RB12间引线上；所述第二电压比较器3的正极连接于所述电阻RB12和电阻RC13间引线上；所述第一电压比较器2和第二电压比较器3的输出端分别与所述R-S触发器4的R、S端连接；所述R-S触发器4的R、S端分别对应相应的输出端Q1和Q2；所述R-S触发器4输出端Q1和Q2分别连接第二输出级7的输入端和第一输出级6的输入端；所述第一输出级6和第二输出级7的输出端分别连接引脚OUT1和OUT2；所述反馈级5一端与所述第二输出级7的输入端连接，另一端连接引脚FB。

所述第一输出级6和第二输出级7输出频率相同、相位相反的方波。

工作过程描述如下：

当加上VCC电源后，由于C1上端电压不能突变，第一电压比较器的TH端电压≤1/3VCC，第一电压比较器2输出高电平，第二电压比较器3输出低电平，故R-S触发器4的R端处于置“1”状态，S端处于置“0”状态，R-S触发器4的输出端Q1处于置“0”状态，输出端Q2处于置“1”状态，输出级三极管T2和T3导通，T1和T4截止，电流流向由VCC经过三极管T3，压电蜂鸣器BUZZER，再由三极管T2到地，此时压电蜂鸣器M、G两端获得上“正”下“负”的电平，FB处于高阻状态；C1通过R1、R2对其进一步充电，TH脚电位随C1上端电压的升高呈指数上升（如图5所示），在1/3VCC<TH<2/3VCC范围内，第一电压比较器2状态不变，第二电压比较器3的输出均为低电平，R-S触发器保持原状态不变，第一、第二输出级的输出状态不变；当C1上的电压随时间增加达到2/3VCC阈值电平时，第一电压比较器翻转，输出低电平，使R-S触发器4复位，R-S触发器4的输出端Q1处于置“1”状态，输出端Q2处于置“0”状态，输出级三极管T1和T4导通，T2和T3截止，电流流向由VCC经过三极管T1，压电式蜂鸣器BUZZER，再由三极管T4到地，压电蜂鸣器M、G两端电压获得上“负”下“正”电平，使得蜂鸣器M、G两端的电压峰峰值接近于2倍VCC的电源电压；此时反馈级5相当于对地短路，电容C1上的电荷经R2至反馈级5对地放电；当C1放电使触发电平(TH脚)电压≤1/3VCC时，第一电压比较器翻转，使R-S触发器4重新置位，使压电蜂鸣器M、G两端重新获得上“正”下“负”的电平，周而复始不断的交替工作。

以上过程可以看出，第一输出级6和第二输出级7的电压幅度相同，相位相反，实现了BTL驱动压电蜂鸣器的这一过程，同时形成无稳态多谐振荡。由上面对振荡过程的分析不难看出，输出脉冲的持续时间t1就是C1上的电压从1/3VCC充电到2/3VCC所需的时间，t2就是C1两端的电压从2/3VCC放电到1/3VCC所需的时间；故电路的振荡周期与电源电压VCC无关，而取决于充电和放电的总时间常数，即仅与R2、R1和C1的值有关。振荡波的占空比与C1的大小无关，而仅与R2、R1的大小比值有关。R1/R2的比例小于1/10，以保障输出波形近似1/2的方波。

实施例2

如图3、4所示，一种压电式蜂鸣器BTL驱动电路，其中蜂鸣器为三极（G、M、F）压电式蜂鸣器，还包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2、电容C3和一个6脚封装的集成电路，所述集成电路的6个输出脚分别是TH、GND、OUT2、VCC、OUT1、FB；TH脚与电阻R2和电容C1的第一引脚连接，GND脚与电容C1的第二引脚和电容C3的第一引脚连接，OUT2脚与电容C3的第二引脚和蜂鸣器的M点连接，VCC脚与电源VCC连接，还与电阻R1的第二引脚和电容C2的第一引脚连接，电容C2的第二引脚连接到电源GND，OUT1脚连接到两极压电蜂鸣器的G点，FB脚与电阻R2的第二引脚和电阻R1的第一引脚连接；所述电阻R3一端与TH脚连接，另一端与蜂鸣器F点连接。

6脚封装的集成电路与实施例一相同。

三极压电式蜂鸣器的工作频率不再由电阻R2和电容C1的时间常数决定，而是通过三极蜂鸣器的反馈端F把蜂鸣器的固有谐振频率反馈给电路TH端，使得电路的振荡频率电路自动跟踪调整到三极蜂鸣器的固有谐振频率点上。因此，在电路进入自激振荡以后，其工作原理和输出波形完全与实施例一叙述的类同。

由实施例一和实施例二的工作原理可以看出，本实用新型专利的工作频率完全不受电源电压和环境温度变化的影响，是一款高性能的压电蜂鸣器BTL驱动电路，实现了微型化，自动化，选择多样化的目标，非常符合现代电子产品的要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种压电式蜂鸣器BTL驱动电路，包括蜂鸣器，其特征在于：还包括电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、电容C3和一个6脚封装的集成电路，所述集成电路的6个输出脚分别是TH、GND、OUT2、VCC、OUT1、FB；TH脚与电阻R2和电容C1的第一引脚连接，GND脚与电容C1的第二引脚和电容C3的第一引脚连接，OUT2脚与电容C3的第二引脚和蜂鸣器的M点连接，VCC脚与电源VCC连接，还与电阻R1的第二引脚和电容C2的第一引脚连接，电容C2的第二引脚连接到电源GND，OUT1脚连接到两极压电蜂鸣器的G点，FB脚与电阻R2的第二引脚和电阻R1的第一引脚连接。

2.根据权利要求1所述的一种压电式蜂鸣器BTL驱动电路，其特征在于：所述R1与R2的比值小于1/10。

3.根据权利要求1所述的一种压电式蜂鸣器BTL驱动电路，其特征在于：还包括电阻R3，所述电阻R3一端与TH脚连接，另一端与蜂鸣器F点连接。

4.根据权利要求1或3所述的一种压电式蜂鸣器BTL驱动电路，其特征在于：所述集成电路包括分压器、第一电压比较器、第二电压比较器、R-S触发器、反馈级、第一输出级和第二输出级；所述分压器包括三个串联的电阻RA、RB、RC,其一端连接引脚GND，另一端连接引脚VCC；所述第一电压比较器的正极与所述第二电压比较器的负极相连并连接引脚TH；所述第一电压比较器的负极连接于所述电阻RA和电阻RB间引线上；所述第二电压比较器的正极连接于所述电阻RB和电阻RC间引线上；所述第一电压比较器和第二电压比较器的输出端分别与所述R-S触发器的R、S端连接；所述R-S触发器R、S端分别对应相应的输出端Q1和Q2；所述R-S触发器输出端Q1和Q2分别连接第二输出级的输入端和第一输出级的输入端；所述第一输出级和第二输出级的输出端分别连接引脚OUT1和OUT2；所述反馈级一端与所述第二输出级的输入端连接，另一端连接引脚FB。

5.根据权利要求4所述的一种压电式蜂鸣器BTL驱动电路，其特征在于：所述第一输出级和第二输出级输出频率相同、相位相反的方波。