一种压电蜂鸣器ASIC驱动电路pdf

  本发明涉及一种压电蜂鸣器ASIC驱动电路，包括基准稳压源、锯齿波发生器、比较整形电路、电平转移电路和H桥驱动电路，所述基准稳压源、锯齿波发生器和比较整形电路构成恒流源；所述基准稳压源输入端接外接电源VDD，输出端与锯齿波发生器和比较整形电路连接；所述锯齿波发生器、比较整形电路、电平转移电路和H桥驱动电路依次连接；所述H桥驱动电路设置两个输出端Vout1、Vout2。本发明工作电压宽广，输出驱动频率可调，能轻松实现单端或双端驱动应用。

  (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 114267319 A (43)申请公布日 2022.04.01 (21)申请号 8.7 (22)申请日 2021.12.22 (71)申请人 常州东村电子有限公司 地址 213000 江苏省常州市金坛区薛埠镇 罗村村 (72)发明人 周鸣放 (51)Int.Cl. G10K 9/122 (2006.01) 权利要求书1页 说明书2页 附图3页 (54)发明名称 一种压电蜂鸣器ASIC驱动电路 (57)摘要 本发明涉及一种压电蜂鸣器ASIC驱动电路， 包括基准稳压源、锯齿波发生器、比较整形电路、 电平转移电路和H桥驱动电路，所述基准稳压源、 锯齿波发生器和比较整形电路构成恒流源；所述 基准稳压源输入端接外接电源VDD，输出端与锯 齿波发生器和比较整形电路连接；所述锯齿波发 生器、比较整形电路、电平转移电路和H桥驱动电 路依次连接；所述H桥驱动电路设置两个输出端 Vout1、Vout2。本发明工作电压宽广，输出驱动频 率可调，能轻松实现单端或双端驱动应用。 A 9 1 3 7 6 2 4 1 1 N C CN 114267319 A 权利要求书 1/1页 1.一种压电蜂鸣器ASIC驱动电路，其特征是：包括基准稳压源、锯齿波发生器、比较 整形电路、电平转移电路和H桥驱动电路，所述基准稳压源、锯齿波发生器和比较整形电路 构成一个稳定的恒流源；所述基准稳压源输入端接外接电源VDD，输出端与锯齿波发生器和 比较整形电路连接；所述锯齿波发生器、比较整形电路、电平转移电路和H桥驱动电路依次 连接；所述H桥驱动电路设置两个输出端Vout1、Vout2。 2.依据权利要求1所述的一种压电蜂鸣器ASIC驱动电路，其特征是：所述基准稳压源 带温度补偿电路。 3.依据权利要求1所述的一种压电蜂鸣器ASIC驱动电路，其特征是：所述锯齿波发生 器内部包含一个电容和有若干只电阻组成的电阻网络，通过修调电阻网络，使得输出的锯 齿波周期和幅度保持恒定；外部接有比例电阻R1和R2,R2电阻固定，R1电阻可调，通过调整 R1阻值改变锯齿波发生器的输出周期，从而调整H桥驱动电路的输出频率。 4.依据权利要求1所述的一种压电蜂鸣器ASIC驱动电路，其特征是：所述比较整形电 路输出幅度固定、频率精准、占空比为1/2的方波。 5.依据权利要求1所述的一种压电蜂鸣器ASIC驱动电路，其特征是：所述电平转移电 路调整信号幅度为Vout＝VDD。 6.依据权利要求1所述的一种压电蜂鸣器ASIC驱动电路，其特征是：所述H桥驱动电 路内部电路是由三个与非门电路V1、V2、V3组成，所述电平转移电路的输出端分别连接与非 门V1、V3的输入端口，V1的输出端口与V2的输入端口连接，V2、V3输出端Vout1、Vout2输出相 位相反、电压幅度相同的方波。 2 2 CN 114267319 A 说明书 1/2页 一种压电蜂鸣器ASIC驱动电路 技术领域 [0001] 本发明涉及压电蜂鸣器领域，具体公开一种压电蜂鸣器ASIC驱动电路。 背景技术 [0002] 自压电陶瓷蜂鸣器问世以来，其用途逐步扩大，已经从过去的玩具、仪器仪表、家 电、办公设备自动化、汽车、安防报警行业，逐步扩大到自动化设备、智能家居、物联网、个人 智能穿戴、智能医疗器械等各领域。 [0003] 随着压电陶瓷蜂鸣器产品用途的逐步扩大，对产品输出的声压的一致性、可靠性、 自动化装配提出更高的要求。同时，压电陶瓷蜂鸣器根据用途不同，其外观尺寸、工作电压、 发声频率和输出声压也不经相同。特别是传统的蜂鸣器驱动电路绝大部分是采用分立元器 件组成，体积和离散性较大，输出频率误差达±10％左右，给生产有源压电陶瓷蜂鸣器厂家 和使用无源压电陶瓷蜂鸣器的整机厂家带来了极大的不便。 发明内容 [0004] 本发明的目的是：为解决以上问题提供一种工作电压宽广，输出驱动频率精准 可调节，能轻松实现单端或双端驱动应用的压电蜂鸣器ASIC驱动电路。 [0005] 本发明采用的技术方案是这样的： [0006] 一种压电蜂鸣器ASIC驱动电路，包括基准稳压源、锯齿波发生器、比较整形电路、 电平转移电路和H桥驱动电路，所述基准稳压源、锯齿波发生器和比较整形电路构成恒流 源；所述基准稳压源输入端接外接电源VDD，输出端与锯齿波发生器和比较整形电路连接； 所述锯齿波发生器、比较整形电路、电平转移电路和H桥驱动电路依次连接；所述H桥驱动电 路设置两个输出端Vout1、Vout2。 [0007] 进一步地，所述基准稳压源带温度补偿电路。 [0008] 进一步地，所述锯齿波发生器内部包含一个电容和有若干只电阻组成的电阻网 络，通过修调电阻网络，使得输出的锯齿波周期和幅度保持恒定；外部接有比例电阻R1和 R2,R2电阻固定，R1电阻可调，通过调整R1阻值改变锯齿波发生器的输出周期，从而调整H桥 驱动电路的输出频率。 [0009] 进一步地，所述比较整形电路输出幅度固定、频率精准、占空比为1/2的方波。 [0010] 进一步地，所述电平转移电路调整信号幅度为Vout＝VDD。 [0011] 进一步地，所述H桥驱动电路内部电路是由三个与非门电路V1、V2、V3组成，所述电 平转移电路的输出端分别连接与非门V1、V3的输入端口，V1的输出端口与V2的输入端口连 接，V2、V3输出端Vout1、Vout2输出相位相反、电压幅度相同的方波。 [0012] 综上所述，由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是： [0013] 本发明工作电压宽广，输出驱动频率精准可调，能轻松实现单端或双端驱动应用，满 足了绝大部分电式蜂鸣器的使用场景和性能要求，外围元件少、使用简单，便于自动化、规 模化生产。 3 3 CN 114267319 A 说明书 2/2页 附图说明 [0014] 图1为本发明的原理框图； [0015] 图2为本发明的锯齿波发生器原理图； [0016] 图3为本发明的H桥驱动电路原理图； [0017] 图4为本发明一种实施例结构图； [0018] 图5为本发明另一种实施例结构图。 具体实施方式 [0019] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。 [0020] 如图1～3所示，一种压电蜂鸣器ASIC驱动电路，包括基准稳压源1、锯齿波发生器 2、比较整形电路3、电平转移电路4和H桥驱动电路5，所述基准稳压源1、锯齿波发生器2和比 较整形电路3构成恒流源；所述基准稳压源1输入端接外接电源VDD，输出端与锯齿波发生器 2和比较整形电路连接3；所述锯齿波发生器2、比较整形电路3、电平转移电路4和H桥驱动电 路5依次连接；所述H桥驱动电路5设置两个输出端Vout1、Vout2。 [0021] 所述基准稳压源1带温度补偿电路，产生的基准电压Vreg提供给锯齿波发生器2和 比较整形电路3一个恒定的工作电压，确保恒流源的工作电流不随工作电压和环境稳度变 化而产生漂移。 [0022] 所述锯齿波发生器2内部包含一个电容和有若干只电阻组成的电阻网络，在晶圆 的中间测试过程中对电阻网络进行修调，使得R、C时间常数为一个固定值，通过恒流源对R、 C的充电，确保锯齿波发生器2的输出的锯齿波周期和幅度保持恒定；锯齿波发生器2外部输 入端RT接有比例电阻R1和R2,R2电阻固定，R1电阻可调，通过调整R1阻值改变锯齿波发生器 2的输出周期，从而调整H桥驱动电路5的输出频率,能够完全满足发声频率在2000‑5000Hz各种 规格的压电式蜂鸣器的需求；锯齿波发生器2改传统RC振荡器的RC外置的结构特点为内、外 置结合，能够更好的降低生产所带来的成本，驱动输出精度提升一倍。 [0023] 通过比较整形电路3对锯齿波发生器2的输出波形作比较和整形，从而形成一个 输出幅度固定、频率精准、占空比为1/2的方波； [0024] 所述电平转移电路4将比较整形电路3的固定输出幅度的方波信号加以调整，使得 其输出信号的幅度Vout＝VDD，与H桥驱动电路5的工作电压VDD实现同步； [0025] 所述H桥驱动电路5内部电路是由三个与非门电路V1、V2、V3组成，所述电平转移电 路4的输出端分别连接与非门V1、V3的输入端口，V1的输出端口与V2的输入端口连接，V2、V3 输出端Vout1、Vout2输出相位差180°、电压幅度相同的方波，使得施加在负载蜂鸣器BZ两端 的峰值电压VP‑P＝2VDD；根据压电式蜂鸣器的工作电压不同，ASIC压电蜂鸣器驱动电路在 实际使用中可以在3‑30V的工作电压范围可靠工作。 [0026] 如图4～5所示，H桥驱动电路5输出端Vout1、Vout2连接蜂鸣器的两端，实现双端驱 动；或H桥驱动电路5输出端Vout1与蜂鸣器一端连接，蜂鸣器的另一端连接工作电源VDD，实 现单端驱动。针对使用场景不同，能轻松实现单端驱动或者是双端驱动方式以满足蜂鸣器不 同的SPL声压要求。 [0027] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围。 4 4 CN 114267319 A 说明书附图 1/3页 图1 图2 5 5 CN 114267319 A 说明书附图 2/3页 图3 图4 6 6 CN 114267319 A 说明书附图 3/3页 图5 7 7

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