三极管与蜂鸣器 MCU起航 QQ:2246080671.

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1 三极管与蜂鸣器 MCU起航 QQ:

2 主要内容 1、什么是三极管 2、什么是蜂鸣器 3、三极管驱动蜂鸣器 4、蜂鸣器驱动电路优化 5、开关三极管的使用误区

3 什么是三极管 也称双极型晶体管、晶体三极管，它是一种非常常见的 电子器件，根据PN结的方向，三极管分两种：NPN和PNP。
在数字电子与模拟电子中都有很广泛的用途，数字电子 里主要用作开关管；模拟电子里主要用来放大小信号。 三极管的工作状态有三种：截止、放大、饱和。

4 什么是三极管 模拟电子里主要分析三极管的放大状态，放大部分较为 复杂，这里不做说明。
这里只研究它的开关作用，数字电子里的开关作用主要 依靠三极管的饱和、截止状态来实现。

5 什么是蜂鸣器 它是一种一体式的电子讯响器，也就是可以通过电子控 制发出声音的器件。它和喇叭不同，喇叭是可以发出各种声 音的，而蜂鸣器只能发出“滴滴”的声音。虽然声音很单调， 但是做为一个简单的提示、警告作用，已经足够了。在这里， 选用它作为信号发生器中的按键提示音。 蜂鸣器的供电电压从3V、5V到220V都有，这里选用的 是5V的，根据内置振荡源的有无，它分为有源蜂鸣器和无源 蜂鸣器两种。声音是通过震荡产生的，所以要发声首先要有 振荡源，而有源蜂鸣器通过内置振荡源的方式，简化了使用 方法，只需要把蜂鸣器的正负极接上电压就能正常发声。

6 什么是蜂鸣器 无源蜂鸣器相对麻烦一些，因为它没有内部的振荡源， 所以直流信号没办法让它鸣叫，需要外部提供一个 2KHZ~5KHZ的方波去驱动它。由于内部没有振荡源，所以 它的价格相比有源蜂鸣器要便宜一些；同时因为驱动频率可 调，所以可做出“多来米发索拉西”的发声效果。

7 三极管驱动蜂鸣器 有源蜂鸣器的使用很简单，正极接+5V电源，负极接 GND即可。能不能用驱动LED的方式驱动蜂鸣器，单片机一 个IO接蜂鸣器的负极，高电平沉默，低电平发声？ 当然不行，因为蜂鸣器的工作电流在30ma左右。这个 电流直接灌进单片机的一个引脚里，估计很快就烧坏了。所 以这个方法不可取。 而这也在提醒大家，单片机的引脚只输出一个高低信号， 驱动能力很小，应该如何控制功耗较大的外设？ 方法就是使用外部开关器件！

8 三极管驱动蜂鸣器 分析NPN三极管的开关电路，由于PN结的正向导通电 压为0.7V，所以当基极电压比发射极电压高出0.7V的时候， 三极管被打开，电流从集电极流向发射极。当基极电压与发 射极之间的正向压差不足0.7V的时候，NPN三极管处于截止 状态，集电极与发射极之间不导通。

9 三极管驱动蜂鸣器 PNP三极管同理，当基极电压比发射极电压低0.7V的 时候，三极管被打开，电流从发射极流向集电极。当发射极 与基极之间的正向压差不足0.7V的时候，PNP三极管处于截 止状态，发射极与集电极之间不导通。因此，可以把CTRL 位置接到单片机引脚上，当引脚输出+5V电平时，三极管截 止；当引脚输出0V电平时，三极管被打开。 此时基极电流 Ib = （5-0.7）V/4.7K ≈ 0.88ma 4.7K电阻为经验值，此时的基极电流可以使PNP三极 管饱和，流过的电流能够正常驱动蜂鸣器。

10 蜂鸣器驱动电路优化 提供的蜂鸣器控制原理图，在一些简单的实验电路中比 较常见。如果在工作中，可能你见到的电路是这样的，如图

11 蜂鸣器驱动电路优化 首先，如果是51单片机中，使用PNP三极管作为开关 管多一些，为什么？
还是和单片机引脚的驱动能力相关。虽然三极管在这里 起到的是开关作用，但利用的还是三极管放大的特性。而 NPN的电路中，单片机引脚是要向外输出的，它的最大输出 电流是220ua左右，但是根据欧姆定律，在上一节中计算出 基极需要的电流是0.88ma。使用NPN三极管的话，单片机 引脚是无法输出这么大电流的。

12 蜂鸣器驱动电路优化 蜂鸣器的边上并联了一个二极管D1。它的作用是什么？ 负载分三种：容性负载、阻性负载和感性负载。
蜂鸣器属于感性负载的一种。 D1在这里的作用被称为续流二极管。 除此以外，继电器、电机等，这几种器件基本上是必加 续流二极管的。

13 蜂鸣器驱动电路优化 电容C1有什么用？ 因为蜂鸣器工作时，电流较大，可以达到30ma左右， 对于一般电路来说，耗电量不算小了。因此需要在电容附件 放置一个电容，确保电源电压的稳定。

14 开关三极管的使用误区 本节内容转自EDN网站蓝海之鸟的个人博客，文章名 称为《开关三极管的使用误区》。