無源蜂鳴器是一種常見的電子元件，廣泛應用于各種電子設備中，如手機、電腦、家用電器等。它通過電磁感應原理產生聲音，具有體積小、功耗低、響應速度快等優點。

一、無源蜂鳴器的工作原理

1.1 電磁感應原理

無源蜂鳴器的工作原理基于電磁感應原理。當電流通過線圈時，會在其周圍產生磁場。這個磁場會與蜂鳴器內部的磁鐵相互作用，產生振動。振動通過蜂鳴器的膜片傳遞到空氣中，從而產生聲音。

1.2 交流電驅動

無源蜂鳴器通常使用交流電（AC）驅動。這是因為交流電可以產生周期性變化的磁場，使蜂鳴器產生連續的聲音。如果使用直流電（DC），磁場將保持不變，蜂鳴器將無法發聲。

1.3 頻率與聲音的關系

蜂鳴器的發聲頻率與其內部的線圈匝數和磁場強度有關。線圈匝數越多，磁場強度越大，蜂鳴器的發聲頻率就越高。反之，線圈匝數越少，磁場強度越小，蜂鳴器的發聲頻率就越低。通過調整蜂鳴器的線圈匝數和磁場強度，可以實現不同頻率的聲音輸出。

二、無源蜂鳴器的結構特點

2.1 線圈

無源蜂鳴器的核心部分是線圈。線圈通常由銅線繞制而成，匝數可以根據需要進行調整。線圈的匝數越多，產生的磁場就越強，蜂鳴器的發聲頻率就越高。

2.2 磁鐵

蜂鳴器內部的磁鐵是產生振動的關鍵。磁鐵通常由永磁材料制成，如釹鐵硼、釤鈷等。磁鐵的磁性強度直接影響蜂鳴器的發聲效果。

2.3 膜片

膜片是蜂鳴器的發聲部分。膜片通常由塑料或金屬制成，具有一定的彈性。當磁場與磁鐵相互作用產生振動時，膜片會隨之振動，將振動傳遞到空氣中，從而產生聲音。

2.4 外殼

蜂鳴器的外殼起到保護內部元件的作用。外殼通常由塑料或金屬制成，具有一定的密封性，可以防止灰塵和水分進入。

蜂鳴器驅動電路原理圖

蜂鳴器驅動電路圖一：

典型的蜂鳴器驅動電路，蜂鳴器驅動電路一般包含：一個三極管、一個蜂鳴器、一個續流二極管、一個濾波電容。

1、蜂鳴器：發聲元件，在其兩端施加直流電壓（有源蜂鳴器）或者方波（無源蜂鳴器）就可以發聲，其主要參數是外形尺寸、發聲方向、工作電壓、工作頻率、工作電流、驅動方式（直流方波）等。這些都需要根據需要進行選擇。

2、續流二極管：蜂鳴器本質上是一個感性元件，其電流不能瞬變，因此必須有一個續流二極管提供續流。否則，在蜂鳴器兩端會產生幾十伏的尖峰電壓，可能損壞三極管，并干擾整個電路系統的其他部分。

3、濾波電容：作用是濾波，濾除蜂鳴器電流對其他部分的影響，也可以改善電源的交流阻抗，如果可能，最好是再并聯一個220uF的電解電容。

4、三極管：起開關作用，其基極的高電平使三極管飽和導通，使蜂鳴器發聲;而基極低電平則使三極管關閉，蜂鳴器停止發聲。

蜂鳴器驅動電路圖二：

根據下面四幅圖分析可以看出圖1和圖3采用的是NPN型三極管驅動，而圖2和圖4采用的是PNP型三極管驅動。若采用圖1和圖3的方法進行驅動，蜂鳴器工作電壓只要不超過管子的極限參數即可隨時取用。

像圖1，采用這種方法驅動蜂鳴器，再用編程控制器的I/O口進行控制，蜂鳴器都能響；但相對于圖3電路圖而言，采用圖1方式接，蜂鳴器沒有圖3響。

如圖3，采用這種方法驅動蜂鳴器，只能使用P/O口（P/0由于內部沒有上拉電阻，所以要在電路板上外接1K 的上拉電阻，而其他I/O口內部都有上拉電阻）控制，蜂鳴器才會響，而且聲音要比圖1大；若采用其他I/O口，雖然蜂鳴器兩側電壓能達到4V左右，但是電流卻只有1～2mA，根本無法驅動蜂鳴器發聲。

這個原因在于，當采用其他I/O（內部有上拉電阻）控制時，通過測該口的電平會發現是低電平，可由電路可以分析出，蜂鳴器驅動是應該以高電平驅動的，出現這種原因很大的可能是B極拉低了電平值，導致電路根本無法正常工作。不過這也有可能是跟單片機內部、外部的上拉電阻有關。現在說下圖2和圖4，其實這兩種方式驅動蜂鳴器都是可以的，任何I/O口都能通過低電平驅動。但相對于圖2來說，采用圖4的方式，流過蜂鳴器的電流要比圖2的大。

蜂鳴器驅動電路圖三：

單片機驅動蜂鳴器電路圖

蜂鳴器驅動電路圖四：

蜂鳴器是-種一體化結構的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應用于計算機、打印機、復印機、報警器、電子玩具、汽車電子設備、電話機、定時器等電子產品中作發聲器件。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。在車內氣體報警系統中蜂鳴器驅動電路如圖所示。

電阻R12是單片機一個引腳的，上拉電阻，由于單片機輸出電流小，固添加，上拉電阻增大引腳的電流驅動能力。R13接在三極管的基極和IO口之間，起到的作用是保護I0口電壓過大被燒毀。R6電阻的作用是保護led發光二極管。

三、無源蜂鳴器的應用場景

3.1 電子設備提示音

無源蜂鳴器廣泛應用于各種電子設備中，如手機、電腦、家用電器等。當設備需要發出提示音時，無源蜂鳴器可以迅速響應，發出清晰的聲音。

3.2 安全報警

在一些安全設備中，如煙霧報警器、防盜報警器等，無源蜂鳴器可以作為報警信號的發聲元件。當檢測到異常情況時，無源蜂鳴器會發出高分貝的聲音，提醒人們注意安全。

3.3 工業設備控制

在一些工業設備中，如自動化生產線、機械設備等，無源蜂鳴器可以作為控制信號的發聲元件。當設備需要發出控制信號時，無源蜂鳴器可以迅速響應，發出清晰的聲音。

3.4 醫療設備

在一些醫療設備中，如血壓計、心電圖機等，無源蜂鳴器可以作為提示音的發聲元件。當設備檢測到異常情況時，無源蜂鳴器會發出聲音，提醒醫護人員注意。

四、如何使無源蜂鳴器發聲

4.1 連接電源

要使無源蜂鳴器發聲，首先需要為其提供電源。通常，無源蜂鳴器使用交流電驅動，電壓范圍為3V-24V。根據蜂鳴器的規格選擇合適的電源。

4.2 連接控制電路

無源蜂鳴器的發聲頻率和聲音大小可以通過控制電路進行調整。控制電路通常包括電阻、電容、晶體管等元件。通過調整這些元件的參數，可以實現對蜂鳴器發聲頻率和聲音大小的控制。

4.3 編寫程序

在一些智能設備中，如單片機、微控制器等，可以通過編寫程序來控制無源蜂鳴器的發聲。程序可以通過設置PWM（脈沖寬度調制）信號來調整蜂鳴器的發聲頻率和聲音大小。

4.4 測試與調試

在連接好電源和控制電路后，需要進行測試和調試。首先檢查電源是否正常，然后測試蜂鳴器是否能夠正常發聲。如果發聲效果不理想，可以通過調整控制電路的參數或修改程序來優化發聲效果。

4.5 注意事項

在使用無源蜂鳴器時，需要注意以下幾點：

• 確保電源電壓在蜂鳴器的額定范圍內，避免損壞蜂鳴器。
• 控制電路的參數設置要合理，避免產生過大的電流或電壓，影響蜂鳴器的使用壽命。