电子设计科普:一个简单蜂鸣器驱动电路引发的讨论

之前有一个粉丝,在大学期间做课程设计、毕业找工作还有面试时,我都对其帮助过。之后成功入职深圳一家做仪表的技术公司担任硬件工程师职位。上个月的时候接手了自己的第一个项目,由于是第一次真正做产品,害怕出错,让我大致审一下原理图。我粗略看了一下还真发现一个问题。

问题出在蜂鸣器的驱动电路上。蜂鸣器用的就是5V的有源电磁蜂鸣器,给电就响。在设计中配合按键和报警输出使用。就是如下图中的蜂鸣器。

有源蜂鸣器

他设计的驱动电路是用三极管实现的,单片机的GPIO口控制三极管的基极,电路图如下:

蜂鸣器在NPN三极管发射极电路

我认为他设计的这个电路是存在问题的,可能存在三极管无法饱和输出的问题,因为三极管是要产生压降的。

假设GPIO口输出的是5V电压,三极管BE压降0.7V,蜂鸣器压降为U1,则基极电流Ib:

Ib=(5-0.7-U1)/R48, 从计算公式中可以看出,基极电流除了受R48影响之外,还受蜂鸣器的压降影响。如果压降较大,则可能三极管不能工作在饱和状态,从而导致蜂鸣器不发声。我建议电路图按照如下的方式修改:

蜂鸣器在NPN三极管集电极电路

这样基极的电流就只受R50影响,这样是可控的,从而能保证三极管工作在饱和状态,成功驱动蜂鸣器发声。

其实电路的稳定性与否往往是细节部分决定的,一般整体的方案不会存在比较大的问题。产品即使在难做,但是功能一般都能实现,艰难的地方是把产品做稳定,尽量少BUG。

以上这个分析和大家分享,也许你认为我是错的,也欢迎大家提出不同的意见。

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