【硬件小科普】电子蜂鸣器的分类 & 典型应用图

常见的蜂鸣器

蜂鸣器——有源贴片

蜂鸣器——有源插脚

蜂鸣器——无源插脚

蜂鸣器——无源贴片

1. 蜂鸣器有无正负极（蜂鸣器的分类：有源和无源）？

分类	特征
有源蜂鸣器	有正负极
无源蜂鸣器	无正负极，或者标注正负极，但是实际上正接反接都正常工作

蜂鸣器在正负极方面，无源蜂鸣器是没有正负极之分的（即使可能标注正负极），但有源蜂鸣器却有正负之分

这个和晶振的分类的相同，有源晶振有方向（极性），需要注意焊接的方向；无源晶振没有。

无源蜂鸣器类似于喇叭，只要在两个腿上加载不同的频率的电信号（交流信号）就可以实现发声，要改变无源蜂鸣器发声，可根据改变不同的频率让它发出的声音变得不一样；

对于有正负极之分的有源蜂鸣器来说，只要在两个针脚上加上电压信号（直流信号)就会发声。但相对于无源蜂鸣器不同，有源蜂鸣器发出的声音不但音调单一，而且固定频率。

有源蜂鸣器和无源蜂鸣器就是加多了一个振荡源，注意这里的“源”指的是振荡源而不是电源，由于多了一个这样的内部构造，在选择方面，采购者可以根据自已的需求来相应选择，若想直接通电直接驱动，那就选择有源的蜂鸣器，当然选择无源蜂鸣器也是有好处的，毕竟价格会稍微便宜一些。

 

2. 有源蜂鸣器的应用电路

2-2 蜂鸣器驱动电路①：

根据下面四幅图分析可以看出图1和图3采用的是NPN型三极管驱动，而图2和图4采用的是PNP型三极管驱动。若采用图1和图3的方法进行驱动，蜂鸣器工作电压只要不超过管子的极限参数即可随时取用。

像图1，采用这种方法驱动蜂鸣器，再用MCU的I/O口进行控制，蜂鸣器都能响；但相对于图3电路图而言，采用图1方式接，蜂鸣器没有图3响。

如图3，采用这种方法驱动蜂鸣器，只能使用P/O口（P/0由于内部没有上拉电阻，所以要在电路板上外接1K 的上拉电阻，而其他I/O口内部都有上拉电阻）控制，蜂鸣器才会响，而且声音要比图1大；若采用其他I/O口，虽然蜂鸣器两侧电压能达到4V左右，但是电流却只有1～2mA，根本无法驱动蜂鸣器发声。

这个原因在于，当采用其他I/O（内部有上拉电阻）控制时，通过测该口的电平会发现是低电平，可由电路可以分析出，蜂鸣器驱动是应该以高电平驱动的，出现这种原因很大的可能是B极拉低了电平值，导致电路根本无法正常工作。不过这也有可能是跟单片机内部、外部的上拉电阻有关。

现在说下图2和图4，其实这两种方式驱动蜂鸣器都是可以的，任何I/O口都能通过低电平驱动。但相对于图2来说，采用图4的方式，流过蜂鸣器的电流要比图2的大。

 

蜂鸣器驱动电路图②：

电阻R12是单片机一个引脚的上拉电阻，由于单片机输出电流小，故添加，以增大引脚的电流驱动能力。

R13接在三极管的基极和IO口之间，起到保护I0口防止电压过大被烧毁。R6电阻的作用是保护led发光二极管。

 

3 无源蜂鸣器典型应用

典型的蜂鸣器驱动电路，蜂鸣器驱动电路一般包含：一个三极管、一个蜂鸣器、一个续流二极管、一个滤波电容。

1、蜂鸣器：发声元件，在其两端施加直流电压（有源蜂鸣器）或者方波（无源蜂鸣器）就可以发声，其主要参数是外形尺寸、发声方向、工作电压、工作频率、工作电流、驱动方式（直流方波）等。这些都需要根据需要进行选择。

2、续流二极管：无源蜂鸣器本质上是一个感性元件，其电流不能瞬变，因此必须有一个续流二极管提供续流。否则，在蜂鸣器两端会产生几十伏的尖峰电压，可能损坏三极管，并干扰整个电路系统的其他部分。

有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的驱动电路区别主要在于无源蜂鸣器本质上是一个感性元件， 其电流不能瞬变，因此必须有一个续流二极管提供续流。否则，在蜂鸣器两端会有反向感应 电动势，产生几十伏的尖峰电压，可能损坏驱动三极管，并干扰整个电路系统的其它部分。而如果电路中工作电压较大，要使用耐压值较大的二极管，而如果电路工作频率高，则要选 用高速的二极管。这里选择的是 IN4148 的开关二极管。

3、滤波电容：作用是滤波，滤除蜂鸣器电流对其他部分的影响，也可以改善电源的交流阻抗，如果可能，最好是再并联一个220uF的电解电容。

4、三极管：起开关作用，其基极的高电平使三极管饱和导通，使蜂鸣器发声;而基极低电平则使三极管关闭，蜂鸣器停止发声。

 

 

无源蜂鸣器 推荐频率

无源蜂鸣器推荐的频率范围为1900-4000Hz‌。无源蜂鸣器通常需要外部电路提供特定频率和幅值的脉冲信号来驱动。大多数无源蜂鸣器可以使用频率为2000Hz、占空比为50%的脉冲信号来驱动，脉冲信号的幅值则要根据蜂鸣器的额定电压和工作电压范围来确定，一般保持在2.5～4.0V之间，以确保蜂鸣器能正常发声‌12。

此外，无源蜂鸣器的发声频率通常在1kHz到5kHz之间，不同频率适用于不同场景‌3。例如，500Hz~4.5kHz频率的PWM波可以驱动无源蜂鸣器播放出不同音调的声音‌4。

在实际应用中，可以根据需要调节脉冲信号的频率和幅值来改变蜂鸣器的音调和音量。如果蜂鸣器的声音太小，可以增加脉冲信号的幅值；反之，如果声音太大，可以适当减小脉冲信号的幅值‌1。

 

参考资料：

1. 《无源蜂鸣器怎么才会响 蜂鸣器驱动电路原理图》：https://www.elecfans.com/d/3676231.html

2. 《蜂鸣器驱动电路设计讲解》：https://baijiahao.baidu.com/s?id=1784721114202729382

 

我的有问题的原理图