三極體驅動蜂鳴器這些「陷阱」要小心！

蜂鳴器是我們在電路設計中使用的最常見的一種預警發聲器件，我們常使三極體的工作於開關狀態來驅動它。然而越簡單的電路，很多人在設計時往往越容易忽略細節，導致實際電路中蜂鳴器不發聲、輕微發聲和亂髮聲的情況發生。

我們在數字電路設計的中常常用三極體的開關特性把數字信號的「1」和「0」來轉化成實際電路中的「通」和「斷」，來驅動一些蜂鳴器、數碼管、繼電器等需要較大電流的器件。然而在使用的過程中，如果不在意細節，三極體就可能無法工作在正常的開關狀態。最終無法達到預期的效果，有時就是因為這些小小的錯誤而導致重新打板，導致浪費。

這裡小編把自己使用三極體的一些經驗以及一些常見的誤區給大家分享一下，在電路設計的過程中可以減少一些不必要的麻煩。我們來看幾個三極體做開關的常用電路畫法。蜂鳴器我們選擇了常用的蜂鳴器。

圖1

例：圖一中a電路中三極體我們選擇了2N3904三極體，2N3904是現在常用的NPN三極體。其耐壓值40V，Pcm=400mW，Icm=200mA，β=100-400。蜂鳴器LS1接在三極體的集電極，驅動信號取5V，電阻按照經驗可以取4.7K。假設三極體放大倍數為100，蜂鳴器的工作電流為20mA，即Ic=20mA。Ib=Ic/β=0.2 mA。當基極電流大於0.2 mA時，蜂鳴器均可正常發聲。a電路中的基極電流Ib=(5V-0.7V)/4.7K=0.9mA，大於0.2 mA，可以使蜂鳴器正常發聲。b 電路用的是2N3906三極體，PNP型，同樣把蜂鳴器LS2接在三極體的集電極，驅動信號是5VTTL電平。由於2N3906其他參數和2N3904基本一致，因此計算過程不再贅述。以上這兩個電路圖都可以正常工作。

圖2

圖二的兩個電路和圖一相比，把蜂鳴器接在了三極體的發射極。在c電路，假設基極電壓為5V，基極電流Ib=(5V-0.7V- UL)/4.7K，其中UL為蜂鳴器上的壓降。如 果UL比較大，那麼相應的Ib就小，很有可能Ib<0.2mA，Ic<20mA，無法驅動蜂鳴器。有人認為把R3的阻值減小，Ib就可以變大，大於0.2 mA時，蜂鳴器就可以正常工作。但是蜂鳴器的壓降很難獲知，而且有些蜂鳴器的壓降可能變動，這樣一來基極電阻阻值就很難選擇，阻值選擇太大就會驅動失敗，選擇太小，損耗又變大。d電路也會出現同樣的問題，所以不建議選用圖二的這兩種電路。

圖3

圖三這兩個電路，電路的驅動信號為3.3VTTL電平，常出現在3.3V的MCU電路設計中，如果不注意就很容易就設計出這兩種電路，而這兩種電路都是錯誤的。

先分析e電路，這是典型的「發射極正偏，集電極反偏」的放大電路，或者叫射極輸出器。當PWM信號為3.3V時，Ib=(3.3V-0.7V- UL)/4.7K，會出現和圖2中c電路中一樣的情況。

f電路也是一個很失敗的電路，首先這個電路導通是沒有問題的，當驅動信號為0V時，蜂鳴器可以正常動作。然而這個電路是無法關斷的，當驅動信號PWM為3.3V高電平的時候，Ube=5V-3.3V=1.7V, Ube>0.7V，三極體仍可以導通，於是蜂鳴器會一直響。那這個問題有辦法解決嗎?有，如果你的MCU支持OD(開漏)驅動方式，可以在開漏輸出後用上拉電阻把電平拉到5V，這樣 Ube=5V-5V=0V, Ube<0.7V,三極體就可以正常的關斷了。

總結：

三極體作為開關器件，雖然驅動電路很簡單，要使電路工作更加穩定可靠，還是不能掉以輕心。為了避免出錯，個人建議是優先採用圖一的電路，盡量不採用圖二的電路，避免使用圖三的工作狀況。

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