一、简介原理

网上原创的太少，没什么干货，基本上都在用这个链接：

蜂鸣片，蜂鸣器的原理以及驱动电路的个人理解_消雨匆匆-CSDN博客_蜂鸣片工作原理

二、参数说明

谐振频率：

谐振频率指的是在含有电容和电感的电路中，如果电容和电感并联，可能出现于某个很小的时间段内：电容的电压逐渐升高，而电流却逐渐减少；电感的电流却逐渐增加，电感的电压却逐渐降低。而在另一个很小的时间段内：电容的电压逐渐降低，而电流却逐渐增加；电感的电流却逐渐减少，电感的电压却逐渐升高。电压的增加可以达到一个正的最大值，电压的降低也可达到一个负的最大值，同样电流的方向在这个过程中也会发生正负方向的变化，称为电路发生电的振荡,当谐振电路外部输入电压的正弦频率达到某一特定频率（即该电路的谐振频率）时，谐振电路的感抗与容抗相等，Z=R，谐振电路对外呈纯电阻性质，即为谐振。发生谐振时，谐振电路将输入放大Q倍，Q为品质因数。

谐振阻抗：

当外加电源Us的频率f=f0时，电路发生谐振，由于XL=XC，在并联回路谐振时，电路的阻抗达到最大值（而在串联回路谐振式时，电路的阻抗为最小值），此时的电路阻抗称为谐振阻抗Z0或谐振电阻R。

此处的谐振包括串联谐振和并联谐振。

静态电容：

蜂鸣器工作时主要呈现电容特性

三、典型电路

包括加升压电感驱动电路和不加升压电感驱动电路

压电陶瓷蜂鸣片驱动电路

压电陶瓷蜂鸣片的驱动电路？ - 电路设计论坛 - 电子技术论坛 - 广受欢迎的专业电子论坛!

网上大概找到了这几种电路：

蜂鸣器报警器电路图大全（五款模拟电路设计原理图详解）-电子发烧友网

全文复制粘贴如下：

电路原理图使用SH69P43为控制芯片，使用4MHz晶振作为主振荡器。

先分析一下蜂鸣器。所使用的蜂鸣器的工作频率是2000Hz，也就是说蜂鸣器的驱动信号波形周期是500μs，由于是1/2duty的信号，所以一个周期内的高电平和低电平的时间宽度都为250μs。软件设计上，将根据两种驱动方式来进行说明。

a）蜂鸣器工作原理：PWM输出口直接驱动蜂鸣器方式

由于PWM只控制固定频率的蜂鸣器，所以可以在程序的系统初始化时就对PWM的输出波形进行设置。

首先根据SH69P43的PWM输出的周期宽度是10位数据来选择PWM时钟。系统使用4MHz的晶振作为主振荡器，一个tosc的时间就是0.25μs，若是将PWM的时钟设置为tosc的话，则蜂鸣器要求的波形周期500μs的计数值为500μs/0.25μs=（2000）10=（7D0）16，7D0H为11位的数据，而SH69P43的PWM

输出周期宽度只是10位数据，所以选择PWM的时钟为tosc是不能实现蜂鸣器所要的驱动波形的。

这里将PWM的时钟设置为4tosc，这样一个PWM的时钟周期就是1μs了，由此可以算出500μs对应的计数值为500μs/1μs=（500）10=（1F4）16，即分别在周期寄存器的高2位、中4位和低4位三个寄存器中填入1、F和4，就完成了对输出周期的设置。再来设置占空比寄存器，在PWM输出中占空比的实现是

通过设定一个周期内电平的宽度来实现的。当输出模式选择为普通模式时，占空比寄存器是用来设置高电平的宽度。250μs的宽度计数值为250μs/1μs=（250）10=（0FA）16。只需要在占空比寄存器的高2位、中4位和低4位中分别填入0、F和A就可以完成对占空比的设置了，设置占空比为1/2duty。

以后只需要打开PWM输出，PWM输出口自然就能输出频率为2000Hz、占空比为1/2duty的方波。

b）蜂鸣器工作原理：I/O口定时翻转电平驱动蜂鸣器方式

使用I/O口定时翻转电平驱动蜂鸣器方式的设置比较简单，只需要对波形分析一下。由于驱动的信号刚好为周期500μs，占空比为1/2duty的方波，只需要每250μs进行一次电平翻转，就可以得到驱动蜂鸣器的方波信号。在程序上，可以使用TIMER0来定时，将TIMER0的预分频设置为/1，选择TIMER0的始终为系统时钟（主振荡器时钟/4），在TIMER0的载入/计数寄存器的高4位和低4位分别写入00H和06H，就能将TIMER0的中断设置为250μs。当需要I/O口驱动的蜂鸣器鸣叫时，只需要在进入TIMER0中断的时候对该I/O口的电平进行翻转一次，直到蜂鸣器不需要鸣叫的时候，将I/O口的电平设置为低电平即可。不鸣叫时将I/O口的输出电平设置为低电平是为了防止漏电。

蜂鸣器报警器电路图（一）

这是一个简单的电路采用555定时器的蜂鸣器。该电路可激发水银开关被触发时，在任何所需的时间间隔的灯光，喇叭，或其他信号装置。由于水银开关电流处理能力没有那么高，SCR是用来处理由555定时器电路的电流。选择在最低的SCR额定电流为500mA，安全驾驶的555IC和继电器。继电器是不需要通过报警吸取的电流小于200mA时，在这种情况下，报警器可直接安装更换继电器线圈。

下面是电路原理图：

蜂鸣器报警器电路图（二）

（1）下图为典型电磁炉的报警驱动电路及蜂鸣器。该电路是通过运算放大器进行驱动的，主要由IC3SF324中的两个运算放大器构成。蜂鸣驱动信号（脉冲）经Q15、Q16放大后加到第一个运算放大器IC3C的⑨脚放大后由⑧脚输出该信号经二极管D27、晶体管Q17去驱动第二个运算放大器IC3D的13脚。IC3D的输出端14脚接蜂鸣器。当控制信号加到电路的输入端后，经过两级放大后，IC3D的14脚输出脉冲信号，驱动蜂鸣器发声。

（2）下图该报警驱动电路是通过MCU微处理器的BUZ端进行驱动控制的，MCU微处理器通过BUZ端输出脉冲信号，经晶体管Q5放大后，去驱动蜂鸣器，使之发出声响，其中二极管VD50是用于吸收反向脉冲保护Q5晶体管。

在有些电磁炉中，为了延迟蜂鸣器的蜂鸣时间，而采用振荡／延迟电路，该电路可延长蜂鸣器的蜂鸣时间，如图15-6所示，为振荡／延迟电路的实物外形及简易连接示意图。该振荡／延迟电路受微处理器的触发，当微处理器触发信号送到HA17555的②脚后，该电蜂鸣器路就会由③脚输出一定时间的驱动脉冲，从而使蜂鸣器发出声响。

下图为振荡／延迟电路的内部结构图及各引脚的功能。

蜂鸣器报警器电路图（三）

电路见附图。该电路由电容器Cl降压、12V稳压管1N4742稳压、二极管Dl整流、电容器C2滤波后供电。刚来电时，由于电容器C3两端电压不能突变，近似为0，使得三极管Vl截止，电阻R4绐三极管V2提供足够大的基极电流，接成射极跟随器的V2饱和，使蜂鸣器HA发声，告知线路来电。随着C3通过R3不断充电，三极管Vl逐渐进入饱和状态，并使三极管V2截止，HA停止发声。

停电时，电容器C3通过二极管D4和电阻R2迅速放电，由于放电时间常数很小，所以很短时间就使三极管Vl重新截止，这时电容器C4向三极管V2及相关电路供电，使V2重新导通饱和，HA发声报讯，告知线路停电。

当C4两端电压放电至较小数值时，蜂鸣器HA停止报讯。

调整电阻R3或电容器C3的参数值，可改变来电时HA的鸣响时间；增减电容器C4的容量，可改变停电时HA的鸣响时间。

二极管D2可保证停电时C4仅向三极管V2电路供电，二极管D3可以适当延长来电时HA的报讯时间。

蜂鸣器报警器电路图（四）

这个简单的电路能在交流电源断电（或电压低于50V）时发出报警声。

交流市电经二极管D1半波整流，与电阻R1、R2、R3和R4串联组成分压器．在R3上分得较小电压去控制晶体管T1与MOS场效应管T2的工作状态。一旦交流断电或电压太低．蜂呜器Bz1就发出报警声。

由于二极管D1起半波整流作用，因而送入晶体管T1的是脉冲直流信号．在交流电源电压正常情况下．R3上的电压能保持T1导通，场效应管他就处于截止状态。一旦交流电网电压低于50v，则R3上的电压降到低于T1导通所需的门槛值，T1截止，而T2的栅极电压升高。足以使T2导通．蜂鸣器就发出强烈的报警声。

为了在交流电网正常情况下报警器基本不消耗电能，分压器中的电阻均为高阻值．流过这些电阻的电流低于10μA。T2选MOS场效管。可使R5选择10MΩ的阻值（因MOS管栅极电流很小），这样在T1导通、T2截止时。经过电路的电流仅有约1μA，普通电池可用几年，蜂鸣器采用CEP-2260A．9V电源耗电5mA。

该报警器的测试很简单．安装完后插入交流电源，蜂鸣器应不发声．再从交流电源插座上拔出，蜂呜器应发出强音．表示电路工作正常。但要注意：若电路一直插入交流市电．决不可去触摸电池！

蜂鸣器报警器电路图（五）

红外感应报警电路设计思路来源于自动开门关门的生活场景，人走进银行，门自动打开，离开后门自动关闭。或者说来源于肯德基等高档餐厅的水龙头，当手放在水龙头下，水自动流出，离开后水自动关闭。该电路应用的生活场景非常多，是电路设计人员必须掌握的一种电路，红外二极管感应报警电路焊接专用原理图如下：

红外二极管感应报警电路主要由红外感应电路、电压取样比较电路、声光报警电路等构成。红外感应电路由红外发射管VD1、红外接收管VD2、瓷片电容C1、C2构成。电压取样比较电路由电位器RP1、通用运算放大器LM358构成，声光报警电路由9012三极管VT1、VT2、有源蜂鸣器HA1、发光二极管LED1构成。

特别要说明的是本电路焊接成功后，必须调试后才能达到相应的效果，只有弄懂了红外感应电路的工作原理后才能调试相关的参数，具体调试方法如下。通上5V电源，红外发射管VD1导通，发出红外光（眼睛是看不见的），如果此时没有用手挡住光，则红外接收管VD2没有接受到红外光，红外接收管VD2仍然处于反向截止状态。

红外接收管VD2负极的电压仍然为高电平，并送到LM358的3脚。LM358的2脚的电压取决于电位器RP1，只要调节电位器RP1到合适的位置（用万用表测量LM358的2脚的电压大概为2.5V左右），就能保证LM358的3脚的电压大于LM358的2脚的电压，根据比较器的工作原理，当V+》V-的时候，LM358的1脚就会输出高电平，并通过限流电阻R3送到PNP型三极管VT1、VT2的基极，致使三极管VT1、VT2截止，蜂鸣器HA1不发声，发光二极管LED熄灭。

当用手靠近红外发射管VD1时，将红外光档住并反射到红外接收管VD2上，红外接收管VD2接受到红外光，立刻导通，使得红外接收管VD2负极的电压急速下降，该电压送到LM358的3脚上。此时，LM358的3脚电压下降到低于2脚的电压，根据比较器的工作原理，V+通过以上调试，就可以实现当手移动到红外发射管VD1和红外接收管VD2的上面时，蜂鸣器发声，发光二极管点亮。

当手离开红外发射管VD1和红外接收管VD2的上面时，蜂鸣器停止发声，发光二极管熄灭，产生了感应手的效果。

无源蜂鸣器驱动电路图_电子技术_电工之家

四、实际问题

声音太小？

可能是没使用谐振频率

不发声？

可能是没有驱动电流或者驱动电压不够

判断好坏？

蜂鸣片结构简单，只要外观完整，把蜂鸣片靠近耳朵，用一节1.5V的电池给它断续通电，能听到“咔，咔”的响声，一般都是好的。它的阻抗很高，振荡频率也很高，需要专门的驱动电路提供高电压（一般几十伏）高频的驱动信号。要准确定量的测蜂鸣片谐振频率需要专门的仪器。一般在几千赫兹吧！不过它发出的声音的频率和驱动信号的频率肯定是一样的（也可能有谐波）。

有一篇论文很详细：

蜂鸣片综合参数测试仪的研究与设计 - 豆丁网

有源蜂鸣器与无源蜂鸣器的驱动方式详解（精华版）

知网可以搜：压电蜂鸣器的应用

知乎上有个大神写的很好

【硬件设计】蜂鸣器常见错误电路分析

蜂鸣器（Buzzer）是一类常见的电声器件，具有结构简单、紧凑、体积小、重量轻、成本低等优点，发声范围一般有数百Hz到十几kHz，广泛应用于各种电子设备当中（空调、洗衣机、电脑等内部都有蜂鸣器）。蜂鸣器在电路中电路图形符号用字母“H”或“HA”(旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等)表示。

下面我们介绍最常用的两类蜂鸣器:有源蜂鸣器和无源蜂鸣器。

从驱动方式分类，有源驱动和无源驱动，有源蜂鸣器又称为直流蜂鸣器，其内部已经包含了一个多谐振荡器，只要在两端施加额定直流电压即可发声，具有驱动、控制简单的特点，但价格略高。无源蜂鸣器又称为交流蜂鸣器，内部没有振荡器，需要在其两端施加特定频率的方波电压（注意并不是交流，即没有负极性电压）才能发声，具有可靠、成本低、发声频率可调整等特点。

有源蜂鸣器与无源蜂鸣器有什么区别：这里的“源”不是指电源，而是指震荡源。也就是说，有源蜂鸣器内部带震荡源，所以只要一通电就会叫。而无源内部不带震荡源，所以如果用直流信号无法令其鸣叫，必须用2K~5K的方波去驱动它。有源蜂鸣器往往比无源的贵，就是因为里面多了个震荡电路。

下面我们从EasyARM-i.MX283开发套件入手，就3.3V NPN三极管驱动有源蜂鸣器设计，从实际产品中分析电路设计存在的问题，提出电路的改进方案，使读者能从小小的蜂鸣器电路中学会分析和改进电路的方法，从而设计出更优秀的产品，达到抛砖引玉的效果。

图7.24错误接法1

图7.24为典型的错误接法，当BUZZER端输入高电平时蜂鸣器不响或响声太小。当I/O口为高电平时，基极电压为3.3/4.7*3.3V≈2.3V，由于三极管的压降0.6~0.7V，则三极管射极电压为2.3-0.7=1.6V，驱动电压太低导致蜂鸣器无法驱动或者响声很小。

图7.25错误接法2

图7.25为第二种典型的错误接法，由于上拉电阻R2，BUZZER端在输出低电平时，由于电阻R1和R2的分压作用，三极管不能可靠关断。

图7.26错误接法3

图7.26为第三种错误接法，三极管的高电平门槛电压就只有0.7V，即在BUZZER端输入电压只要超过0.7V就有可能使三极管导通，显然0.7V的门槛电压对于数字电路来说太低了，在电磁干扰的环境下，很容易造成蜂鸣器鸣叫。

图7.27错误接法4

图7.27为第四种错误接法，当CPU的GPIO管脚存在内部下拉时，由于I/O口存在输入阻抗，也可能导致三极管不能可靠关断，而且和图7.26一样 BUZZER端输入电压只要超过0.7V就有可能使三极管导通。

图7.28 NPN三极管控制有源蜂鸣器常规设计

图7.28为通用有源蜂鸣器的NPN三极管控制有源蜂鸣器常规设计驱动电路。电阻R1为限流电阻，防止流过基极电流过大损坏三极管。电阻R2有着重要的作用，第一个作用，R2相当于基极的下拉电阻，如果输入端悬空则由于R2的存在能够使三极管保持在可靠的关断状态，如果删除R2则当BUZZER输入端悬空时则易受到干扰而可能导致三极管状态发生意外翻转或进入不期望的放大状态，造成蜂鸣器意外发声。第二个作用，R2可提升高电平的门槛电压。如果删除R2，则三极管的高电平门槛电压就只有0.7V，即A端输入电压只要超过0.7V就有可能导通，添加R2的情况就不同了，当从A端输入电压达到约2.2V时三极管才会饱和导通，具体计算过程如下：

假定β=120为晶体管参数的最小值，蜂鸣器导通电流是15mA，那么集电极电流IC=15mA，则三极管刚刚达到饱和导通时的基极电流是：

流经R2的电流是：

流经R1的电流：

最后算出BUZZER端的门槛电压是：

图7.28中的C2为电源滤波电容，滤除电源高频杂波。C1可以在有强干扰环境下，有效的滤除干扰信号，避免蜂鸣器变音和意外发声。在RFID射频通讯、Mifare卡的应用中，这里初步选用0.1uF的电容，具体可以根据实际情况选择。

在NPN 3.3V控制有源蜂鸣器时，在电路的BUZZER输入高电平，让蜂鸣器鸣叫，检测蜂鸣器输入管脚（NPN三极管的C极）处信号，发现蜂鸣器在发声时，向外发生1.87KHZ，-2.91V的脉冲信号，如图7.29所示。

图7.29蜂鸣器自身发放脉冲

在电路的BUZZER输入20Hz的脉冲信号，让蜂鸣器鸣叫，检测蜂鸣器输入管脚处信号，发现蜂鸣器在发声时，在控制电平上叠加了1.87KHz，-2.92V的脉冲信号，并且在蜂鸣器关断时出现正向尖峰脉冲（≥10V），如图7.30所示。

图7.30蜂鸣器自身发放脉冲

图7.30中1.87KHz，-2.92V的脉冲信号应该是有源蜂鸣器内部震荡源释放出来的信号常用有源蜂鸣器主要分为压电式、电磁震荡式两种，i.MX283开发板上用的是压电式蜂鸣器，压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成，而多谐震荡器由晶体管或集成电路构成，我们所用的蜂鸣器内部含有晶体管震荡电路（有兴趣的朋友可以自己拆开看看）。

有源蜂鸣器产生脉冲信号能量不是很强，可以考虑增加滤波电容将脉冲信号滤除。消除蜂鸣器EMI辐射后改进电路图如图7.31所示，在有源蜂鸣器的两端添加一个104的滤波电容后，脉冲信号削减到-110mV，如图7.32所示，但顶部信号由于电容充电过慢，有点延时。

图7.31 NPN有源蜂鸣器控制电路改善后电路图

图7.32减少蜂鸣器自身发放脉冲

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