一种脉冲波形驱动器及电磁式蜂鸣器的制作方法

专利名称：一种脉冲波形驱动器及电磁式蜂鸣器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种脉冲波形驱动器及电磁式蜂鸣器，主要应用于电磁式蜂鸣器、家用全自动豆芽机、冰箱冷柜外置调温器、鱼缸增氧泵、中频治疗仪、声光电玩具等电子电路。
背景技术：
电子电路中经常需要用到脉冲波形信号，常见的脉冲波形发生电路一般会用555等类似功能的集成块和分立元件搭建而成，其频率调整复杂，电路面积大，工作电压、温度等外部情况的变化对输出频率影响较大，一定程度上增加了电子产品的生产成本和影响了产品的稳定性，并且不利于产品微小型化。在很多需要讯响警示的电子产品中常用到电磁式蜂鸣器，电磁式蜂鸣器内部的励磁线圈通电后发生电磁转换产生磁场，使其导磁材质的振动膜片在该磁场中振动发出声音，通过控制励磁线圈的工作频率就能控制蜂鸣器的声音的频率。如何使蜂鸣器励磁线圈工作在一定的频率一般有两种方法，一种是在蜂鸣器外部用集成块加分立元件或者用单片机搭建振荡电路输出脉冲波形到励磁线圈，另一种是在蜂鸣器内部直接用励磁线圈组建振荡电路。由于采用外置振荡电路比较复杂安装面积比较大，经济性也不高所以电路设计时，往往倾向于使用内置振荡电路的电磁式蜂鸣器。电磁式蜂鸣器的体积比较小，常见的外径为12mm、9mm,高度也只有9.5mm、5mm,要在这么小的体积内设置有源蜂鸣器的振荡电路，只能利用其励磁线圈，并在励磁线圈上绕一个互感反馈线圈，用两个三极管和一个电阻组成一个简易的振荡电路，正是因为其电路和机械结构的原因造成蜂鸣器存在有如下几个不足:
现有技术电磁式蜂鸣器由以下部`件组成(见图1—电磁式蜂鸣器的结构图):电源正极引脚l’、PCB板2’(安装有振荡电路元件)、支架3’、励磁线圈4’、互感反馈线圈5’、壳体6’、振动膜片7’、磁环8’、电源负极引脚9’。励磁线圈4’和互感反馈线圈5’并绕在支架3’的铁芯上，在线圈的外围套上一个磁环8’，磁环8’的底部用胶水与支架3’的圆面粘在一起。振动膜片V为一小圆片，吸附在磁环8’的顶部，支架3’背面粘有PCB板2’，PCB板2’上安置有电源正极引脚I’和电源负极引脚9’。在磁环8’外围再套上蜂鸣器的塑料壳体6’组成了蜂鸣器的整体结构。振动膜片7’ 一般用厚度为0.02mm左右厚的钥片冲孔而成，圆片中心位置点焊有一配载铁片，小铁片在励磁线圈4’产生的磁场中跟随磁力线方向运动带动钥片振动，振动膜片V的外围一圈吸附在磁环8，的顶部，与支架3’的铁芯顶部横截面还留有一定距离的间隙，这个间隙为振动膜片V振动时往复运动所需要的行程预留。现有技术蜂鸣器的电路图见图2，电源正极引脚I’经过偏置电阻R’给三极管Q1’的基极提供偏置电流，三极管Q1’的集电极、发射极导通，励磁线圈4’通电，产生磁场使振动膜片7’(见图1中的7’)随着磁力线振动。互感反馈线圈5’产生感生电压，由于互感反馈线圈5’接在三极管Q1’的基极这一端为负电位，互感反馈线圈5’接在三极管Q2’的基极这一端为正电位，这样三极管Q1’的基极导通电压就被拉低，当低于三极管Q1’的导通电压以后，三极管Q1’截止，励磁线圈4’断电，振动膜片V复位，互感反馈线圈5’开始放电。由于互感反馈线圈5’放电时两端电位的“+、极会发生转换，这样互感反馈线圈5’接在三极管Q1’的基极端就变为正电位，随着互感反馈线圈5’的放电使三极管Q1’的基极电压开始回升，当电压上升到导通电压后，三极管Q1’又再次导通，励磁线圈4’通电，如此周而复始，推动振动膜片V的往复振动。为使蜂鸣器的声音悦耳动听、声压稳定，就需要振动膜片7’的谐振频率固定在一个稳定频率，比如2048HZ、2400HZ和2731HZ等几个常见的频率，这几个频点的声音听起来比较悦耳清脆。但是要把声音频率准确的控制在某一个频点，却非常困难。蜂鸣器电路自激振荡产生的本振频率(就是没有放置振动膜片V时)，一般在5——6KHZ的频率范围之间，振动膜片V随着线圈所产生的磁力线产生谐振，这个谐振频率会降到2000多HZ，如果要准确的把谐振频率调制到某个频点，就需要调整线圈支架3’铁芯的顶端横截面与振动膜片7，的间隙距离。间隙大，振动膜片7’往复的行程长，振动频率就变低。间隙小，振动膜片7，的往复行程短，振动频率就变高。这个机械装配的间隙误差如果超过0.01mm，声音频率偏差就会超过100HZ以上。生产线上批量生产时，很容易因为各个部件尺寸的正负误差造成装配完成后，支架3’铁芯顶端横截面与振动膜片7’的间隙距离不一致，整批产品的声音频率一致性就差，离散性太大。所以每一个蜂鸣器在装配时，都需要用百分尺测量支架3’铁芯的横截面和振动膜片V之间的间隙距离，这个尺寸需要精确到0.01mm，如果有误差，就用机械方法进行偏差调整，见图3支架3’与振动膜片7’间隙的调整示意图。如果励磁线圈4’、互感反馈线圈5’之间的间隙尺寸变小了，要用压机顶杆A顶住支架3的铁芯横截面往支架3’底部回顶，如果励磁线圈4’、互感反馈线圈5’之间的间隙尺寸变大了，要用压机顶杆A顶住支架3的底部往上顶，由于精度要求太高,不能超过0.0lmm,并且工人用压机调整时，全凭个人手感掰动压机手柄的力来调整，往往会出现间隙太小由于时用力过大调整过了头，使间隙变大了，又需要反过来往回压，如此反复几次才能把尺寸控制好，所以该工序的操作也只能完全采用手工操作。蜂鸣器的声音频率也 受振动膜片7’上的配载小铁片的重量影响。小铁片由整张铁皮冲孔而成，整张铁皮的厚薄无法做到均匀一致，必然存在误差，冲孔成型后，各铁片的厚度就有区别，厚的比薄的重量大，谐振频率就降低，声音变闷。质量小，谐振时频率就高，声音就变尖。膜片的厚度同样要精确到0.0lmm以内，因为0.0lmm的误差就能引起谐振频率100HZ以上的变化。膜片冲孔成型后，如果尺寸存在误差，后期也无法改变，假如膜片比标准尺寸+0.01mm，那么因为无法再对膜片减薄，只能通过把支架3’与膜片的间隙变成-0.01mm，来抵消装配后存在的误差，所以在装配膜片时，要先装一片膜片，然后通电测量频率，如果频率偏低，则要换一片配载轻一点的膜片，要是频率偏高，则要换一片配载重一点的膜片，所以一个蜂鸣器的膜片装配往往要匹配好几张膜片才能把频率调制在某一个频点上。振动膜片7’的谐振频率同时也受振动膜的弹性影响。膜片的外围一圈吸附在磁环8’上，蜂鸣器不工作时，膜片圆心向支架3’铁芯方向下凹吸附在支架3’上方，长时间静置后，膜片就会自然形成一个向下凹变形。当线圈通电，振动膜片7’开始谐振后，因为振动膜片7 ’的向下变形，实际上相当于减小了原来装配时预留的间隙，造成谐振频率变化，所以一般电磁式蜂鸣器放置几个月后的声音频率都会偏离出厂时的设计参数。
随着电子产品越来越多的采用SMD贴片元件来减小体积满足电子产品小型化的要求，外径9_及以下体积更小的蜂鸣器需求也越来越多。蜂鸣器的振荡电路由励磁线圈4’、互感反馈线圈5’两组线圈组成，按照1:1的匝数并绕在支架3’的铁芯上。因为磁套内空间狭小，在线圈匝数固定的情况下，只有采用线径更加细的漆包线，一般0 9mm蜂鸣器采用0.032mm线径的漆包线。在生产12V以上工作电压的电磁式蜂鸣器时，励磁线圈4’、互感反馈线圈5’的匝数比一般为2:1，这样就需要绕线机在绕线中途暂停一次，人工掐断互感线圈后再继续绕制主线圈剩下的匝数。还需要根据线圈的同名端依次把4个线头区分开来焊接到PCB板2’上，这样的生产工艺也决定了蜂鸣器生产过程中的绕线工序和间隙调整工序、膜片安放工序都无法实现自动化生产，必须人工手动制作。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种结构简洁、自动化程度高、效果好的脉冲波形驱动器及电磁式蜂鸣器。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种脉冲波形驱动器，其特征是由电源稳定电路、振荡电路、分频电路、驱动电路、电源正极引脚、电源负极引脚、频率调整引脚和输出引脚组成，电源正极引脚、电源负极引脚与电源稳定电路连接，电源稳定电路与振荡电路、分频电路、驱动电路均连接，振荡电路与分频电路连接，分频电路与驱动电路连接，驱动电路与输出引脚连接，电源稳定电路上设有频率调整引脚。频率调整引脚与电源负极引脚之间连接一个调整电阻，通过设置不同的阻值来调节脉冲波形驱动器的输出频率。这个频率始终稳定在设定值，把这个频率输出到蜂鸣器的励磁线圈，就能产生频率变化稳定的磁场，使膜片振动发出声音稳定。本发明所述电源稳定电路由第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管、第七三极管、第八三极管、第九三极管、第十三极管、第十一三极管、第十二三极管、第十三三极管、第十四三极管、第十五三极管、第十六三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一二极管、第一电容构成，第一三极管、第二 三极管、第八三极管、第九三极管、第一电阻、第二电阻构成电源恒流源电路，第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管、第七三极管、第十三极管、第十一三极管、第十二三极管、第三电阻、第四电阻、第一电容构成带隙基准电压电路，第十三三极管、第十四三极管、第十五三极管、第十六三极管、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一二极管构成带温度补偿的电源偏置电路，第二三极管集电极输出经带隙基准电压电路稳压后提供振荡电路、分频电路、驱动电路的工作电源，第一二极管为温度补偿二极管，第十三三极管为温度补偿三极管，第十五三极管发射极、第十六三极管发射极并联后输出到频率调整引脚。本发明所述电源正极引脚与第一三极管发射极、第二三极管发射极、第三三极管发射极、第一电阻一端、第八电阻一端均连接，第一电阻另一端与第八三极管基极、第九三极管集电极连接，第八三极管发射极、第九三极管基极与第二电阻一端连接，第二电阻另一端、第九三极管发射极、第一电容一端、第四电阻一端、第十二三极管发射极、第十三三极管发射极均与电源负极引脚连接，第一三极管基极、第一三极管集电极、第二三极管基极、第八三极管集电极、第十五三极管集电极相互连接，第二三极管集电极、第四三极管基极、第五三极管发射极、第六三极管发射极、第十二三极管集电极、第七电阻一端相互连接并与振荡电路连接，第五三极管基极、第五三极管集电极、第六三极管基极、第十三极管集电极相互连接，第六三极管集电极、第七三极管基极、第十一三极管集电极、第一电容另一端相互连接，第十三极管发射极与第三电阻一端连接，第三电阻另一端、第四电阻另一端、第十一三极管发射极相互连接，第七三极管集电极与第十二三极管基极连接，第三三极管基极、第三三极管集电极、第四三极管集电极相互连接，第四三极管发射极、第十三极管基极、第十一三极管基极、第五电阻一端相互连接并与振荡电路连接，第五电阻另一端、第十五三极管基极、第十六三极管基极、第六电阻一端相互连接，第六电阻另一端与第一二极管正极连接，第一二极管负极、第十三三极管基极、第十三三极管集电极相互连接，第八电阻另一端与驱动电路连接，第七电阻另一端与第十四三极管发射极连接，第十四三极管基极、第十四三极管集电极、第十六三极管集电极相互连接并与振荡电路连接，第十五三极管发射极、第十六三极管发射极与频率调整引脚连接，第一电容由半导体的PN结构成。本发明所述振荡电路由第十七三极管、第十八三极管、第十九三极管、第二十三极管、第二十一三极管、第二十二三极管、第二十三三极管、第二十四三极管、第二十五三极管、第二十六三极管、第二十七三极管、第二十八三极管、第二十九三极管、第三十三极管、第三十一三极管、第三十二三极管、第三十三三极管、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第二电容组成，第十七三极管发射极、第三十二三极管发射极、第三十三三极管发射极、第九电阻一端、第十六电阻一端相互连接并与电源稳定电路的第四三极管发射极连接，第十二电阻一端与电源稳定电路的第七电阻的一端、第四三极管基极连接，第十二电阻另一端、第十八三极管发射极、第十九三极管发射极、第二十三极管发射极相互连接，第十八三极管基极、第十九三极管基极、第二十三极管基极相互连接并与电源稳定电路的第十四三极管基极连接，第十八三极管集电极、第十九三极管集电极、第二十三极管集电极分别与第十三电阻一端、第十四电阻一端、第十五电阻一端连接，第十七三极管基极、第十七三极管集电极、第二十三三极管集电极、第三十二三极管基极、第三十三三极管基极相互连接，第九电阻另一端、第十电阻一端、第十一电阻一端、第二十一三极管基极相互连接，第二十一三极管发射极、第二十二三极管发射极、第十三电阻另一端相互连接，第十一电阻另一端与第二十四三极管集电极连接，第二十三三极管基 极、第二十一三极管集电极、第二十五三极管集电极相互连接，第二十二三极管基极、第十四电阻另一端、第二电容一端、第二十七三极管集电极相互连接，第二十二三极管集电极、第二十五三极管基极、第二十六三极管基极、第二十六三极管集电极相互连接，第十五电阻另一端、第二十七三极管基极、第二十八三极管基极、第二十八三极管集电极、第二十九三极管集电极相互连接，第十六电阻另一端、第二十九三极管基极、第三十三极管集电极、第三i 三极管基极相互连接，第三十三极管基极与第三十二三极管集电极连接，第三十一三极管集电极、第三十三三极管集电极、第二十四三极管基极相互连接并与分频电路连接，第二十三三极管发射极、第十电阻另一端、第二十四三极管发射极、第二十五三极管发射极、第二十六三极管发射极、第二电容另一端、第二十七三极管发射极、第二十八三极管发射极、第二十九三极管发射极、第三十三极管发射极、第三十一三极管发射极均与电源负极引脚连接，第二电容由半导体的PN结构成。本发明频率调整引脚与电源负极引脚之间连接一个调整电阻，通过设置不同的阻值来调节输出频率。本发明分频电路构成多级分频器电路，以将振荡电路输出的方波信号降低频率后送到驱动电路。本发明上述技术问题所采用的技术方案还包括:一种电磁式蜂鸣器，其特征是电磁式蜂鸣器由脉冲波形驱动器、支架、励磁线圈、壳体、振动膜片、磁环组成，壳体内安装有脉冲波形驱动器、支架、磁环，励磁线圈安装在支架上，磁环安装在支架上，振动膜片安装在磁环顶部，支架背 面设有上述的脉冲波形驱动器，励磁线圈连接在脉冲波形驱动器的输出引脚与电源正极引脚之间。本发明所述频率调整引脚与电源负极引脚之间连接有调整电阻。本发明所述输出引脚与电源正极引脚之间连接负载。本发明结构简洁，自动化程度高，安装简单可靠，成本低效果好。


图1为现有技术电磁式蜂鸣器的结构示意图。图2为现有技术电磁式蜂鸣器的电路示意图。图3为现有技术电磁式蜂鸣器的支架与振动膜片间隙的调整示意图。图4为本发明实施例无互感反馈线圈的电磁式蜂鸣器的结构示意图。图5为本发明实施例无互感反馈线圈的电磁式蜂鸣器的电路示意图。图6为本发明实施例脉冲波形驱动器的结构示意图。图7为本发明实施例电源稳定电路的结构示意图。图8为本发明实施例振荡电路的结构示意图。图9为本发明实施例分频电路的结构示意图。图10为本发明实施例驱动电路的结构示意图。
具体实施例方式参见图4 图10，本发明实施例脉冲波形驱动器2为采用四引脚输出封装的集成电路，内部结构见图6。本实施例脉冲波形驱动器2由电源稳定电路1、振荡电路I1、分频电路II1、驱动电路IV和电源正极引脚V+、电源负极引脚V-、频率调整引脚ADJ和输出引脚OUT四个引脚构成，电源正极引脚V+、电源负极引脚V-与电源稳定电路I电连接，电源稳定电路I与振荡电路I1、分频电路II1、驱动电路IV均电连接，振荡电路II与分频电路III电连接，分频电路III与驱动电路IV电连接，驱动电路IV与输出引脚OUT电连接，其结构特点在于电源稳定电路I上设有一个外置的频率调整引脚ADJ，频率调整引脚ADJ与电源负极引脚V-之间可以通过连接一个调整电阻RF来调节脉冲波形驱动器2的输出频率。电源稳定电路I用于提供稳定的电源供给电路。电源的正极、负极分别接电源正极引脚V+、电源负极引脚V-，电源稳定电路I提供振荡电路I1、分频电路II1、驱动电路IV的工作电源，振荡电路II的输出接分频电路III的输入，分频电路III的输出接驱动电路IV的输入，驱动电路IV经输出引脚OUT输出波形信号。本实施例元器件名称按照元件名称每一电路部分内顺序编号，电源稳定电路1、振荡电路I1、分频电路II1、驱动电路IV四部分之间按顺序连续编号。例如电源稳定电路I有八个电阻，分别按顺序称为第一 第八电阻，振荡电路II中的第一个电阻就称为第九电阻，第二个电阻就称为第十电阻，余类推。电源稳定电路I由第一三极管T101、第二三极管T102、第三三极管T103、第四三极管T104、第五三极管T105、第六三极管T106、第七三极管T107、第八三极管T108、第九三极管T109、第十三极管T110、第i^一三极管Till、第十二三极管T112、第十三三极管T113、第十四三极管T114、第十五三极管T115、第十六三极管T116、第一电阻R101、第二电阻R102、第三电阻R103、第四电阻R104、第五电阻R105、第六电阻R106、第七电阻R107、第八电阻R108、第一二极管D101、第一电容ClOl构成。电源稳定电路I中的第一三极管T101、第二三极管T102、第八三极管T108、第九三极管T109、第一电阻R101、第二电阻R102构成电源恒流源电路，第三三极管T103、第四三极管T104、第五三极管T105、第六三极管T106、第七三极管T107、第十三极管T110、第i^一三极管Till、第十二三极管T112、第三电阻R103、第四电阻R104、第一电容ClOl构成多路输出的1.25V带隙基准电压电路，电源恒流源电路的第二三极管T102集电极输出经1.25V带隙基准电压电路稳压后提供振荡电路I1、分频电路II1、驱动电路IV稳定的工作电源，第十三三极管T113、第十四三极管T114、第十五三极管T115、第十六三极管T116、第五电阻R105、第六电阻R106、第七电阻R107、第一二极管DlOl构成带温度补偿的电源偏置电路，电源偏置电路中第一二极管DlOl为温度补偿二极管，第十三三极管Tl 13为温度补偿三极管，第十五三极管Tl 15、第十六三极管Tl 16的发射极并联后输出到外置的频率调整引脚ADJ，调整电阻RF的阻值可以在一定范围内调整脉冲波形驱动器2的输出频率。本实施例电源正极引脚V+与第一三极管TlOl发射极、第二三极管T102发射极、第三三极管T103发射极、第一电阻RlOl —端、第八电阻R108 —端均连接，第一电阻RlOl另一端与第八三极管T108基极、第九三极管T109集电极连接，第八三极管T108发射极、第九三极管T109基极与第二电阻R102 —端连接，第二电阻R102另一端、第九三极管T109发射极、第一电容ClOl —端、第四电阻R104 —端、第十二三极管T112发射极、第十三三极管T113发射极均与电源负极引脚V-连接，第一三极管TlOl基极、第一三极管TlOl集电极、第二三极管T102基极、第八三极管T108集电极、第十五三极管T115集电极相互连接，第二三极管T102集电极、第四三极管T104基极、第五三极管T105发射极、第六三极管T106发射极、第十二三极管T112集电极、第七电阻R107—端相互连接并与振荡电路II的第十二电阻R204 —端连接，第五三极管T105基极、第五三极管T105集电极、第六三极管T106基极、第十三极管TllO集电极相互连接，第六三极管T106集电极、第七三极管T107基极、第i^一三极管Tlll集电极、第一电容ClOl另一端相互连接，第十三极管TllO发射极与第三电阻R103 —端连接，第三电阻R103另一端、第四电阻R104另一端、第十一三极管Tlll发射极相互连接，第七三极管T107集电极与第十二三极管T112基极连接，第三三极管T103基极、第三三极管T103集电极、第四三极管T104集电极相互连接，第四三极管T104发射极、第十三极管TllO基极、第十一三极管Tlll基极、第五电阻R105 —端相互连接并与振荡电路II第十七三极管T201发射极连接,第五电阻R105另一端、第十五三极管T115基极、第十六三极管T116基极、第六电阻R106 —端相互连接，第六电阻R106另一端与第一二极管DlOl正极连接，第一二极管 DlOl负极、第十三三极管T113基极、第十三三极管T113集电极相互连接，第八电阻R108另一端与驱动电路IV的第六十一三极管T402发射极、第六十二三极管T403发射极、第六十三三极管T404发射极、第六十五三极管T405发射极连接，第七电阻R107另一端与第十四三极管T114发射极连接，第十四三极管T114基极、第十四三极管T114集电极、第十六三极管T116集电极相互连接并与振荡电路II的第十八三极管T202基极连接，第十五三极管T115发射极、第十六三极管T116发射极与频率调整引脚ADJ连接。第一电容ClOl由半导体的PN结构成，使得本实施例能够结构小巧地做成集成块.本实施例振荡电路II由电容及PNP与NPN三极管和电阻构成的恒流充、放电电路构成，
以产生稳定的方波信号。振荡电路II由第十七三极管T201、第十八三极管T202、第十九三极管T203、第二十三极管T204、第二i^一三极管T205、第二十二三极管T206、第二十三三极管T207、第二十四三极管T208、第二十五三极管T209、第二十六三极管T210、第二十七三极管T211、第二十八三极管T212、第二十九三极管T213、第三十三极管T214、第三i^一三极管T215、第三十二三极管T216、第三十三三极管T217、第九电阻R201、第十电阻R202、第i^一电阻R203、第十二电阻R 204、第十三电阻R205、第十四电阻R206、第十五电阻R207、第十六电阻R208、第二电容C201构成。第十七三极管T201发射极、第三十二三极管T216发射极、第三十三三极管T217发射极、第九电阻R201 —端、第十六电阻R208 —端相互连接并与电源稳定电路I的第四三极管发射极连接，第十二电阻R204 —端与电源稳定电路I的第四三极管基极连接，第十二电阻R204 —端、第十八三极管T202发射极、第十九三极管T203发射极、第二十三极管T204发射极相互连接，第十八三极管T202基极、第十九三极管T203基极、第二十三极管T204基极相互连接并与电源稳定电路I的第十四三极管T114基极连接，第十八三极管T202集电极、第十九三极管T203集电极、第二十三极管T204集电极分别与第十三电阻R205 —端、第十四电阻R206 —端、第十五电阻R207 —端连接,第十七三极管T201基极、第十七三极管T201集电极、第二十三三极管T207集电极、第三十二三极管T216基极、第三十三三极管T217基极相互连接，第九电阻R201另一端、第十电阻R202 —端、第
i^一电阻R203 —端、第二i^一三极管T205基极相互连接，第二i^一三极管T205发射极、第二十二三极管T206发射极、第十三电阻R205另一端相互连接，第i^一电阻R203另一端与第二十四三极管T208集电极连接，第二十三三极管T207基极、第二i^一三极管T205集电极、第二十五三极管T209集电极相互连接，第二十二三极管T206基极、第十四电阻R206另一端、第二电容C201 —端、第二十七三极管T211集电极相互连接，第二十二三极管T206集电极、第二十五三极管T209基极、第二十六三极管T210基极、第二十六三极管T210集电极相互连接，第十五电阻R207另一端、第二十七三极管T211基极、第二十八三极管T212基极、第二十九三极管T213集电极相互连接，第十六电阻R208另一端、第二十九三极管T213基极、第三十三极管T214集电极、第三i^一三极管T215基极相互连接，第三十三极管T214基极与第三十二三极管T216集电极连接，第三i^一三极管T215集电极、第三十三三极管T217集电极、第二十四三极管T208基极相互连接构成振荡电路II的输出端并与分频电路III的第四十五三极管T312的基极(分频电路III的输入端)连接，第二十三三极管T207发射极、第十电阻R202另一端、第二十四三极管T208发射极、第二十五三极管T209发射极、第二十六三极管T210发射极、第二电容另一端、第二十七三极管T211发射极、第二十八三极管T212发射极、第二十九三极管T213发射极、第三十三极管T214发射极、第三十一三极管T215发射极均与电源负极引脚V-连接。电源上电时振荡电路II中电容第二电容C201无电荷，第二十二三极管T206导通，第二十三三极管T207截止，第十九三极管T203的集电极经第十四电阻R206对电容第二电容C201恒流充电，第二十二三极管T206在检测到电容第二电容C201的电位达到一定幅度后截止，与之共发射极的第二十一三极管T205导通，第二十一三极管T205导通后导致第二十三三极管T207、第三十二三极管T216、第三十三三极管T217也导通，第三十二三极管T216导通导致第三十三极管T214导通，第三十三极管T214导通后导致第二十九三极管T213、第三i^一三极管T215截止，第二十九三极管T213截止导致第二十七三极管T211导通，于是电容第二电容C201被充的电荷经第二十七三极管T211恒流放电，第二十二三极管T206在检测到电容第二电容C201的电位低到一定幅度后转为导通，第十九三极管T203的集电极经第十四电阻R206又对电容第二电容C201恒流充电，如此周而复始。在振荡电路II中第三i^一三极管T215、第三十三三极管T217交替周而复始导通与截止的情况下，第三i^一三极管T215与第三十三三极管T217的集电极输出波形信号，该波形信号送到分频电路III的第四十五三极管T312的基极作为分频电路III的输入信号。振荡电路II中的第二电容C201由半导体的PN结构成，使得本实施例能够结构小巧地做成集成块。振荡电路II中的第二十五三极管T209、第二十六三极管T210构成振荡电路镜像电流源作为第二i^一三极管T205、第二十二三极管T206构成的差动放大器的有源负载，第十八三极管T202、第十九三极管T203、第二十三极管T204、第十二电阻R204还和电源稳定电路I中的第十六三极管T116、第十四三极管T114、第七电阻R107构成振荡电路微电流镜像电流源电路，以提供第二电容C201的充放电电流与提供充放电控制电路的电源。分频电路IIK见图9)由第三十四三极管T301、第三十五三极管T302、第三十六三极管T303、第三十七三极管T304、第三十八三极管T305、第三十九三极管T306、第四十三极管T307、第四i^一三极管T308、第四十二三极管T309、第四十三三极管T310、第四十四三极管T311、第四十五三极管T312、第四十六三极管T313、第四十七三极管T314、第四十八三极管T315、第四十九三极管T316、第五十三极管T317、第五i^一三极管T318、第五十二三极管T319、第五十三三极管T320、第五十四三极管T321、第五十五三极管T322、第五十六三极管T323、第五十七三极管T324、第五十八三极管T325、第五十九三极管T326、第十七电阻R301、第十八电阻R302、第十九电阻R303、第二十电阻R304元件构成。分频电路III中的第四十五三极管T312、第四十六三极管T313、第四十七三极管T314、第四十八三极管T315、第四十九三极管T316、第五十三极管T317、第五i^一三极管T318、第五十二三极管T319、第五十三三极管T320、第五十四三极管T321、第五十五三极管T322、第五十六三极管T323、第五十七三极管T324、第五十八三极管T325、第五十九三极管T326构成多级分频器电路，以将振荡电路II输出的方波信号降低频率后经过分频电路III的输出端(第四十四三极管T311集电极、第五十九三极管T326集电极)送到驱动电路IV的输入端(第六十三极管T401基极)。分频电路III中的第三十四三极管T301、第三十五三极管T302、第三十六三极管T303、第十七电阻R301、第十八电阻R302构成分频电路恒流源电路，同时与第三十七三极管T304、第三十八三极管 T305、第三十九三极管T306、第四十三极管T307、第十九电阻R303和第四i^一三极管T308、第四十二三极管T309、第四十三三极管T310、第四十四三极管T311、第二十电阻R304构成分频电路微电流镜像电流源电路，以提供多级分频器电路的工作电源。分频电路III也可采用现有技术实现。驱动电路IV (见图10)由第六十三极管T401、第六i^一三极管T402、第六十二三极管T403、第六十三三极管T404、第六十四三极管T405、第六十五三极管T406、第六十六三极管T407、第六十七三极管T408、第二十一电阻R401元件构成。驱动电路IV中的第六十三极管T401构成缓冲放大电路，分频电路III输出的方波信号经第六十三极管T401缓冲放大后再经第六十五三极管T406、第六十七三极管T408功率放大，由第六十七三极管T408集电极输出到输出引脚OUT。驱动电路IV中的第六i^一三极管T402、第六十二三极管T403、第六十三三极管T404、第六十四三极管T405、第六十六三极管T407构成驱动电路镜像电流源电路，以提供第六十五三极管T406的基极与集电极电源，第六十七三极管T408的基极与发射极之间还接有第二i^一电阻R401，以减少第六十七三极管T408截止时第六十七三极管T408集电极与发射极之间的漏电流。驱动电路IV也可采用现有技术实现。本实施例带有脉冲波形驱动器2 (即设在PCB板上)的电磁式蜂鸣器包括脉冲波形驱动器2、支架3、励磁线圈4、壳体5、振动膜片6、磁环7。壳体5内安装有脉冲波形驱动器2、支架3、磁环7，励磁线圈4绕在支架3的铁芯上，磁环7安装在支架3上，振动膜片6安装在磁环7顶部，支架3背面设有脉冲波形驱动器2，脉冲波形驱动器2上设有电源正极引脚V+、电源负极引脚V-、频率调整引脚ADJ、输出引脚0UT，脉冲波形驱动器2输出(输出引脚OUT)接励磁线圈4 一端，励磁线圈4另一端接电源正极引脚电源正极引脚V+。采用脉冲波形驱动器2驱动的电磁式蜂鸣器的工作频率由外接调整电阻RF设定，设定阻值就可以确定脉冲波形驱动器2输出脉冲方波的频率，再经过脉冲波形驱动器2内部自带的驱动管驱动蜂鸣器励磁线圈4工作。该脉冲方波频率不受振动膜片6的重量、振动膜片6有无变形的影响，也不受振动膜片6与支架3间的间隙影响，始终保持稳定的发出声音。所以，工人在装配蜂鸣器时，无需考虑各个部件的尺寸误差，不用单独每一个产品都去测量它的支架3铁芯横截面 与振动膜片6的间隙，也不用根据间隙的大小去匹配振动膜片6上配载铁片的重量，驱动励磁线圈4的脉冲方波的频率是始终固定的，所以只要脉冲波形驱动器的输出的频率不变，那怕是振动膜片6向下凹变形了，振动膜片6也始终在磁场中跟随着本实施例的脉冲频率振动，安装简单可靠。本实施例0 9mm电磁式蜂鸣器的磁环7外径为8.5mm,内径为5mm,磁环7高度为2mm,磁环7内的线圈支架3的铁芯为0 1.5mm,这样,蜂鸣器内部留给线圈的绕线空间就只有宽度〈3.5mm,高度〈1.5mm。5V电压的电磁式蜂鸣器的线圈匝数一般在400匝左右，12V工作电压的电磁式蜂鸣器线圈绕组匝数在800匝左右，在这样的有限空间内要绕制两组各400匝左右的线圈，就只能采用0.032_线径的漆包线，不然线圈绕好之后，线包的直径太大，放不进磁环内。而取消了互感反馈线圈后，只要绕一组线圈，减少了一半的漆包线使用量，也相当于增加了一倍的绕线空间，这样就可以采用0.045_线径的漆包线。在绕线机转轴高速带动下，细线径的漆包线更容易被拉断。0.045mm线径的线圈绕制成品率要比采用线径0.032mm的线圈成品率高4%。现在很多电子产品都推行无铅焊制程，同样，蜂鸣器也需要无铅焊工艺，无铅焊锡丝的熔点温度在227°C，工人焊接线头时，电烙铁温度就要调到450°C左右才能保证快速的操作。如果电烙铁温度太低，则很难融化无铅锡丝也不容易挥发漆包线外层包裹的绝缘漆，造成虚焊。同时如果电烙铁在焊点上停留的时间稍长,0.032mm线径的线头也比0.045mm线径的线头容易烧断，造成虚焊。现有技术0 9mm电磁式蜂鸣器的由于技术原因，生产厂家的产线成品率只有80%左右，体积更小的产品成品率就更低，而参考同类单组线圈的电磁式无源蜂鸣器的产成品率可以做到95%以上，所以采用本实施例的电磁式蜂鸣器在批量生产时也能做到同样高的产成品率。虽然在本实施例中将参照双极性晶体管工艺描述本实施例脉冲波形驱动器2电路，但是所述原理也可以用于场效应晶体管工艺中。本实施例脉冲波形驱动器2，其优点在于:
可以使用集成电路工艺制造，外部引脚仅为四个，体积较小，为电子产品的小型化创造了条件。具有外置的频率调整引脚ADJ，方便了使用本产品的厂家采购与备货。具有电源稳定电路I，扩大了信号发生器的工作电压范围和稳定了输出频率。供给振荡电路II的电源经温度补偿，进一步稳定了信号发生器的输出频率。本发明技术特征或·技术方案的简单变形和组合，应认为落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种脉冲波形驱动器，其特征是:由电源稳定电路、振荡电路、分频电路、驱动电路、电源正极引脚、电源负极引脚、频率调整引脚和输出引脚组成，电源正极引脚、电源负极引脚与电源稳定电路连接，电源稳定电路与振荡电路、分频电路、驱动电路均连接，振荡电路的输出端与分频电路的输入端连接，分频电路与驱动电路连接，驱动电路与输出引脚连接，电源稳定电路上设有频率调整引脚，所述电源稳定电路由第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管、第七三极管、第八三极管、第九三极管、第十三极管、第十一三极管、第十二三极管、第十三三极管、第十四三极管、第十五三极管、第十六三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第一二极管、第一电容构成，第一三极管、第二三极管、第八三极管、第九三极管、第一电阻、第二电阻构成电源恒流源电路，第三三极管、第四三极管、第五三极管、第六三极管、第七三极管、第十三极管、第十一三极管、第十二三极管、第三电阻、第四电阻、第一电容构成带隙基准电压电路，第十三三极管、第十四三极管、第十五三极管、第十六三极管、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一二极管构成带温度补偿的电源偏置电路，第二三极管集电极输出经带隙基准电压电路稳压后提供振荡电路、分频电路的工作电源，第一二极管为温度补偿二极管，第十三三极管为温度补偿三极管，第十五三极管发射极、第十六三极管发射极并联后输出到频率调整引脚。
2.根据权利要求1所述的脉冲波形驱动器，其特征是:所述电源正极引脚与第一三极管发射极、第二三极管发射极、第三三极管发射极、第一电阻一端、第八电阻一端均连接，第一电阻另一端与第八三极管基极、第九三极管集电极连接，第八三极管发射极、第九三极管基极与第二电阻一端连接，第二电阻另一端、第九三极管发射极、第一电容一端、第四电阻一端、第十二三极管发射极、第十三三极管发射极均与电源负极引脚连接，第一三极管基极、第一三极管集电极、第二三极管基极、第八三极管集电极、第十五三极管集电极相互连接，第二三极管集电极、第四三极管基极、第五三极管发射极、第六三极管发射极、第十二三极管集电极、第七电阻一端相互连接并与振荡电路连接，第五三极管基极、第五三极管集电极、第六三极管基极、第十三极管集电极相互连接，第六三极管集电极、第七三极管基极、第十一三极管集电极、第一电容另一端相互连接，第十三极管发射极与第三电阻一端连接，第三电阻另一端、第四电阻另一端、第十一三极管发射极相互连接，第七三极管集电极与第十二三极管基极连接，第三三极管基极、第三三极管集电极、第四三极管集电极相互连接，第四三极管发射极、第十三极管基极、第十一三极管基极、第五电阻一端相互连接并与振荡电路连接，第五电 阻另一端、第十五三极管基极、第十六三极管基极、第六电阻一端相互连接，第六电阻另一端与第一二极管正极连接，第一二极管负极、第十三三极管基极、第十三三极管集电极相互连接，第八电阻另一端与驱动电路连接，第七电阻另一端与第十四三极管发射极连接，第十四三极管基极、第十四三极管集电极、第十六三极管集电极相互连接并与振荡电路连接，第十五三极管发射极、第十六三极管发射极与频率调整引脚连接，第一电容由半导体的PN结构成。
3.根据权利要求2所述的脉冲波形驱动器，其特征是:所述振荡电路由第十七三极管、第十八三极管、第十九三极管、第二十三极管、第二十一三极管、第二十二三极管、第二十三三极管、第二十四三极管、第二十五三极管、第二十六三极管、第二十七三极管、第二十八三极管、第二十九三极管、第三十三极管、第三十一三极管、第三十二三极管、第三十三三极管、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第二电容组成，第十七三极管发射极、第三十二三极管发射极、第三十三三极管发射极、第九电阻一端、第十六电阻一端相互连接并与电源稳定电路的第四三极管发射极连接，第十二电阻一端与电源稳定电路的第七电阻的一端、第四三极管基极连接，第十二电阻另一端、第十八三极管发射极、第十九三极管发射极、第二十三极管发射极相互连接，第十八三极管基极、第十九三极管基极、第二十三极管基极相互连接并与电源稳定电路的第十四三极管基极连接，第十八三极管集电极、第十九三极管集电极、第二十三极管集电极分别与第十三电阻一端、第十四电阻一端、第十五电阻一端连接，第十七三极管基极、第十七三极管集电极、第二十三三极管集电极、第三十二三极管基极、第三十三三极管基极相互连接，第九电阻另一端、第十电阻一端、第十一电阻一端、第二十一三极管基极相互连接，第二十一三极管发射极、第二十二三极管发射极、第十三电阻另一端相互连接，第十一电阻另一端与第二十四三极管集电极连接，第二十三三极管基极、第二i 三极管集电极、第二十五三极管集电极相互连接，第二十二三极管基极、第十四电阻另一端、第二电容一端、第二十七三极管集电极相互连接，第二十二三极管集电极、第二十五三极管基极、第二十六三极管基极、第二十六三极管集电极相互连接，第十五电阻另一端、第二十七三极管基极、第二十八三极管基极、第二十八三极管集电极、第二十九三极管集电极相互连接，第十六电阻另一端、第二十九三极管基极、第三十三极管集电极、第三十一三极管基极相互连接，第三十三极管基极与第三十二三极管集电极连接，第三极管集电极、第三十三三极管集电极、第二十四三极管基极相互连接并与分频电路连接，第二十三三极管发射极、第十电阻另一端、第二十四三极管发射极、第二十五三极管发射极、第二十六三极管发射极、第二电容另一端、第二十七三极管发射极、第二十八三极管发射极、第二十九 三极管发射极、第三十三极管发射极、第三十一三极管发射极均与电源负极引脚连接，第二电容由半导体的PN结构成。
4.根据权利要求1或2或3所述的脉冲波形驱动器，其特征是:频率调整引脚与电源负极引脚之间连接有一个调整电阻。
5.一种电磁式蜂鸣器，其特征是:所述电磁式蜂鸣器由脉冲波形驱动器、支架、励磁线圈、壳体、振动膜片、磁环组成，壳体内安装有脉冲波形驱动器、支架、磁环，励磁线圈安装在支架上，磁环安装在支架上，振动膜片安装在磁环顶部，支架背面设有权利要求1 4任一权利要求所述的脉冲波形驱动器，励磁线圈连接在脉冲波形驱动器的输出引脚与电源正极引脚之间。
6.根据权利要求5所述的电磁式蜂鸣器，其特征是:频率调整引脚与电源负极引脚之间连接有调整电阻。
全文摘要
本发明公开了一种脉冲波形驱动器及电磁式蜂鸣器，脉冲波形驱动器由电源稳定电路、振荡电路、分频电路、驱动电路、电源正极引脚、电源负极引脚、频率调整引脚和输出引脚组成，电源正极引脚、电源负极引脚与电源稳定电路连接，电源稳定电路与振荡电路、分频电路、驱动电路均连接，振荡电路与分频电路连接，分频电路与驱动电路连接，驱动电路与输出引脚连接，电源稳定电路上设有频率调整引脚。电磁式蜂鸣器由脉冲波形驱动器、支架、励磁线圈、壳体、振动膜片、磁环组成，壳体内装有脉冲波形驱动器、支架、磁环，励磁线圈装在支架上，磁环装在支架上，振动膜片装在磁环顶部，支架背部设脉冲波形驱动器。本发明结构简洁、自动化程度高、效果好。
文档编号G10K9/13GK103236843SQ201310165308
公开日2013年8月7日 申请日期2013年5月8日 优先权日2013年5月8日
发明者项佩雄 申请人:杭州百事特电子有限公司