5V蜂鸣器内部工作原理

小型的5V蜂鸣器被常用在电子设备用作人界面，比起普通的LED、显示屏这种声音信号在工作现场具有更加直观的效果。

蜂鸣器分为线圈式、压电陶瓷式。在线圈式中也分为有源（加上点就响）和无源两大类。对于这类有源的蜂鸣器，内部集成有振荡器，可以直接驱动蜂鸣器的工作。

下面通过实验验证一下这类蜂鸣器内部的基本结构。

^{▲ 5V蜂鸣器|HYDZ}

 

01测量工作电压范围

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1.检测蜂鸣器输出声音

使用驻极体MIC作为声音传感器检测蜂鸣器是否工作，发出声音。

^{▲ 驻极体MIC检测声音}

使用分压电路与MIC组成分压电路，选择R1使得$U_{MIC}$UMIC​的电压基本上位于工作电源的中点。

^{▲ MIC 工作电路}

通过测试不同的电阻R1，测量$U_{MIC}$UMIC​两端的电压分别为：

1k	2k	3k	4k	5k	6k	7k	8k	9k	10k	11k	12k	13k	14k	15k
4.812300	4.556500	4.312100	4.076500	3.857800	3.642100	3.434700	3.237300	3.059700	2.897500	2.704700	2.530300	2.356300	2.187600	2.042600

将MIC的极性接反，通常使用不同的电阻测量得到的电压值为：

1k	2k	3k	4k	5k	6k	7k	8k	9k	10k	11k	12k	13k	14k	15k
0.849	0.815	0.834	1.022	1.101	1.091	1.047	0.980	0.906	0.832	0.773	0.721	0.675	0.635	0.599

这个规律从前还没有看到过， 具体的原因现在还不得而知。这一点与传统下对于驻极体MIC的工作原理还是有出入的。为什么这方面它居然还不对称！

^{▲ MIC不同极性下上拉分压电阻与输出电压之间的关系}

2.测量MIC输出交流电压

将MIC对准蜂鸣器的输出口，使用FLUKE45的测量MIC的输出信号。在 什么数字万用表可以测量噪声？ 中给出了FLUKE45测量交流信号的频率范围大于500kHz，所以它可以测量非常微弱的交流信号。

(1) 初步测试

• 在蜂鸣器不工作时，测量MIC的交流电压为：0.013V
• 在蜂鸣器施加5V时，测量MIC的交流电压信号为：1.8V
  ^{▲ 将MIC与蜂鸣器对准}

(2) MIC施加增加的电压

控制BUZE的工作电压从0V增加到6V，测量输出的音频信号幅值。可以看到对应的蜂鸣器每次扫描的结果还是有很大区别。

在工作电压大于4V之后，基本上蜂鸣器就开始工作了。小于3V蜂鸣器不工作。在3~4V之间不稳定。

^{▲ MIC的工作电压与声音检测信号幅值}

^{▲ MIC的工作电压与声音检测信号幅值}

^{▲ MIC的工作电压与声音检测信号幅值}

^{▲ MIC的工作电压与声音检测信号幅值}

 

02蜂鸣器内部结构

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将蜂鸣器打开外壳，显露出其中的线圈、磁铁、振荡金属片。

^{▲ 打开蜂鸣器外壳后显露出线圈、磁铁、金属震动片}

^{▲ 震动金属片以及中心的质量块}

进一步拆解蜂鸣器，它内部的电路板与引脚合二为一，电路被封漆覆盖，无法进一步辨认电路板上的元器件以及电路。
对他的分析也只能到此为止了。

^{▲ 拆解蜂鸣器之后，会看到其内部的电路被封着}

 

※ 结论

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蜂鸣器按照它的工作电压分为3V，5V。这次通过对于一个5V工作的蜂鸣器的测试，可以看到它的工作电压需要大于4V才能够可靠工作。

对于它内部的电路由于被封，所以驱动电路无法得知。对于这类蜂鸣器，可以根据其背后是否能够辨析的被漆封住的电路板，来确定其是否属于有源和无源蜂鸣器。

^{▲ 有源蜂鸣器后面的被漆封住的电路板}