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dontium 发表于 2015-7-10 13:22
要分析它升压多少,计算是困难的。

实际上,它仅是一个RLC的谐振电路而已,蜂鸣片的等效电阻 --- 即驱动 ...

那想知道多大的电感能升压多少,只能做实验咯
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jiaodudu 发表于 2015-7-10 14:09
蜂鸣片的电容 手册上有,频率也有

一者这种元件的参数实际值和手册上的典型值可能相去甚远,因为测试条件往往不同(注意谐振频率在手册上是6kHz但正负1kHz);二者蜂鸣器片的等效电阻等效电感和外部条件即前面你所说的谐振腔关系很大。
所以,要想利用谐振升压,除实际测试外没有什么好办法。这要消耗不少工时,在大量生产时几乎不可能。而且可调电感价格也比较贵。
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我就买了几个不同的电感值的电感,在试,但我总觉得还是应该有理论可以推出来的才对,难道我理解的还不够深入?  详情 回复 发表于 2015-7-10 15:33
 
 
 

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本帖最后由 huaiqiao 于 2015-7-10 15:07 编辑

不好意思,这么久才回您的帖子。主要这个压控的蜂鸣器我也没有搞过,估计用在音频处理上可能会多一些。
1. 我想搞明白下:压电蜂鸣器的含义及原理:

压电式蜂鸣器是一种电声转换器件。将压电材料粘贴在金属片上,当压电材料和金属片两端施加上一个电压后,因为压电效应,蜂鸣片就会产生机械变形而发出声响。压电材料有多种,用在蜂鸣片上的压电材料通常是高压极化后的压电陶瓷片。-------来自《百度百科》



压电效应:压电体受到外机械力作用而发生电极化,并导致压电体两端表面内出现符号相反的束缚电荷,其电荷密度与外机械力成正比,这种现象称为正压电效应. 压电体受到外电场作用而发生形变,其形变量与外电场强度成正比,这种现象称为逆压电效应. 具有正压电效应的固体,也必定具有逆压电效应,反之亦然. 正压电效应和逆压电效应总称为压电效应.晶体是否具有压电效应,是由晶体结构的对称性所决定的.-----来自《百度百科》



2. 其实我也不明白为什么要加两个相反的波形,而且电感、电容是干嘛的?所以我就利用Multisim做了个仿真。

蜂鸣器和函数发生器参数设置如下:





仿真图如下:

蜂鸣器开始发声了





其实在这个图中,我试图将电容拿掉后继续仿真,但是从示波器的波形来看,对幅度等没有影响,所以我猜想这个电容的作用是滤波用的。后来跟别人交流,别人的看法也是滤波作用。



那么接下来就是要考虑下,电感有什么作用了?所以,我视图将电感的大小替换成别的大小的电感,发现声音的频率不太一样(如果电感太大,蜂鸣器反倒是不响了)。





所以,通过这个操作,我认为这个电感 的作用就是用来调节声音的。

但是电感的大小怎么确定呢?,跟别人讨论后,用http://www.docin.com/p-584627254.html,这个网址中的计算公式做个计算。


假如频率为F(单位KHz)方波,脉冲宽度为T1,电流最大I,电压Vcc,那么可以推出如下:


因为V电感=L(dI/dt),且导数与积分是逆运算。i=∫(V/L)dt-->i=(V/L)∫dt因为其中的(V/L)跟t没有关系,那么根据积分的定义得知,∫dt=周期T

所以,I=(V/L)*T--->L=V*T/I,所以这里的L的计算应该是L=Vcc*周期T/电流I。




3. 为什么两个波形要相反呢?这里我觉得应该是通过相反的波形及电感作用(储能、自感电动势),是蜂鸣器内部产生这种压电效应(如仿真图所示),而

使得蜂鸣器发声。







最后附上,仿真文件。具体的参数还是要看方波及蜂鸣器的一些详细参数了。

压控蜂鸣器仿真.rar (929.34 KB, 下载次数: 13)














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仿真的基础是元件参数,你图中的蜂鸣器参数如果和楼主所使用的蜂鸣器片不一样,甚至工作原理都不一样(蜂鸣器可不仅仅是压电式这一种),那绝对要仿出错误的结果来。  详情 回复 发表于 2015-7-10 16:45
仿真电路中那个74LS04是多余的。仿真中的信号发生器左右两个输出端子所输出的恰是对地幅度相等相位相反的信号。  详情 回复 发表于 2015-7-10 16:42
噢 对了那个电感值 我现在用的是390nH 实际可以发声的噢  详情 回复 发表于 2015-7-10 15:41
哇噢 好酷噢huaiqiao 谢谢了 您说的这么多,我还要花时间消化一下 多谢啦 看来升压还是可以有理论公式可以计算的噢 好好好,我先看看  详情 回复 发表于 2015-7-10 15:40
 
 
 

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maychang 发表于 2015-7-10 15:02
一者这种元件的参数实际值和手册上的典型值可能相去甚远,因为测试条件往往不同(注意谐振频率在手册上是6 ...

我就买了几个不同的电感值的电感,在试,但我总觉得还是应该有理论可以推出来的才对,难道我理解的还不够深入?
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你最终目的,可能是希望发声大,效率高。 如果是希望效率高声音大,最好的方法是将压电片作为选频元件,令其构成自激振荡器(类似石英晶体振荡电路)。当然,必须将谐振腔包括在内。  详情 回复 发表于 2015-7-10 17:11
“难道我理解的还不够深入?” 还差得很远。 这个问题,远超出《电路》的范围,因为这不仅仅是电路问题。 既然最终要发声(振动),那就有力学问题在里面。 压电片在力学中视为一块“板”,而“板”的振动,比“弦  详情 回复 发表于 2015-7-10 17:08
当然有理论推出来,而且是很成熟的理论。 问题是条件太复杂,而且这些条件比较难于测量。 前面已经说过,压电片等效电阻与谐振腔有关。我说得太简单了,实际上,等效电感和等效电容(不是手册里面给出的电容,那是  详情 回复 发表于 2015-7-10 16:57
 
 
 

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huaiqiao 发表于 2015-7-10 15:06
不好意思,这么久才回您的帖子。主要这个压控的蜂鸣器我也没有搞过,估计用在音频处理上可能会多一些。
1. ...

哇噢  好酷噢huaiqiao  谢谢了  您说的这么多,我还要花时间消化一下  多谢啦  看来升压还是可以有理论公式可以计算的噢   好好好,我先看看
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恩恩  详情 回复 发表于 2015-7-10 17:13
 
 
 

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huaiqiao 发表于 2015-7-10 15:06
不好意思,这么久才回您的帖子。主要这个压控的蜂鸣器我也没有搞过,估计用在音频处理上可能会多一些。
1. ...

噢 对了那个电感值  我现在用的是390nH  实际可以发声的噢
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呵呵,我没事390nH不可以哦  详情 回复 发表于 2015-7-10 17:14
 
 
 

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huaiqiao 发表于 2015-7-10 15:06
不好意思,这么久才回您的帖子。主要这个压控的蜂鸣器我也没有搞过,估计用在音频处理上可能会多一些。
1. ...

仿真电路中那个74LS04是多余的。仿真中的信号发生器左右两个输出端子所输出的恰是对地幅度相等相位相反的信号。
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由于我设置的两个函数发生器的参数是一致的,所以想要反相,所有考虑到加入一个74ls04.  详情 回复 发表于 2015-7-10 17:17
 
 
 

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huaiqiao 发表于 2015-7-10 15:06
不好意思,这么久才回您的帖子。主要这个压控的蜂鸣器我也没有搞过,估计用在音频处理上可能会多一些。
1. ...

仿真的基础是元件参数,你图中的蜂鸣器参数如果和楼主所使用的蜂鸣器片不一样,甚至工作原理都不一样(蜂鸣器可不仅仅是压电式这一种),那绝对要仿出错误的结果来。
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仿真其实是更加偏向理论。没有以仿真结果为主哦。  详情 回复 发表于 2015-7-10 17:16
 
 
 

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jiaodudu 发表于 2015-7-10 15:33
我就买了几个不同的电感值的电感,在试,但我总觉得还是应该有理论可以推出来的才对,难道我理解的还不够 ...

当然有理论推出来,而且是很成熟的理论。
问题是条件太复杂,而且这些条件比较难于测量。
前面已经说过,压电片等效电阻与谐振腔有关。我说得太简单了,实际上,等效电感和等效电容(不是手册里面给出的电容,那是静态电容)也和谐振腔有关。你曾说过,声音大小和谐振腔有关。现在我告诉你:等效电阻正是电能转换成声能的部分。另外,等效电感等效的是压电片的惯性质量(包括谐振腔空气质量),等效电容等效的是谐振腔里面空气的弹性。而压电片的惯性和压电片在谐振腔中的固定方式有关,空气的弹性当然和谐振腔的大小和形状有关。
看出复杂程度没有?你如何测量谐振腔中空气的弹性?
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jiaodudu 发表于 2015-7-10 15:33
我就买了几个不同的电感值的电感,在试,但我总觉得还是应该有理论可以推出来的才对,难道我理解的还不够 ...

“难道我理解的还不够深入?”
还差得很远。
这个问题,远超出《电路》的范围,因为这不仅仅是电路问题。
既然最终要发声(振动),那就有力学问题在里面。
压电片在力学中视为一块“板”,而“板”的振动,比“弦”和“管”要复杂得多(乐队中大多数是管乐器和弦乐器,很少有板状乐器,也很少有棒状乐器)。
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jiaodudu 发表于 2015-7-10 15:33
我就买了几个不同的电感值的电感,在试,但我总觉得还是应该有理论可以推出来的才对,难道我理解的还不够 ...

你最终目的,可能是希望发声大,效率高。
如果是希望效率高声音大,最好的方法是将压电片作为选频元件,令其构成自激振荡器(类似石英晶体振荡电路)。当然,必须将谐振腔包括在内。
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jiaodudu 发表于 2015-7-10 15:40
哇噢  好酷噢huaiqiao  谢谢了  您说的这么多,我还要花时间消化一下  多谢啦  看来升压还是可 ...

恩恩
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jiaodudu 发表于 2015-7-10 15:41
噢 对了那个电感值  我现在用的是390nH  实际可以发声的噢

呵呵,我没事390nH不可以哦
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maychang 发表于 2015-7-10 16:45
仿真的基础是元件参数,你图中的蜂鸣器参数如果和楼主所使用的蜂鸣器片不一样,甚至工作原理都不一样(蜂 ...

仿真其实是更加偏向理论。没有以仿真结果为主哦。
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理论就不对。  详情 回复 发表于 2015-7-10 17:21
 
 
 

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maychang 发表于 2015-7-10 16:42
仿真电路中那个74LS04是多余的。仿真中的信号发生器左右两个输出端子所输出的恰是对地幅度相等相位相反的 ...

由于我设置的两个函数发生器的参数是一致的,所以想要反相,所有考虑到加入一个74ls04.
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我说的是:一个函数发生器就够了,不必使用两个。一个函数发生器已经可以输出幅度相等相位相反的两个信号。 况且,使用74LS04芯片,也应该从同一信号源得到信号。 用两个信号发生器,如果初相不同,反而不能保证加  详情 回复 发表于 2015-7-10 17:27
 
 
 

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huaiqiao 发表于 2015-7-10 17:16
仿真其实是更加偏向理论。没有以仿真结果为主哦。


理论就不对。结果不可能对。
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恩恩,我说的是偏理论,但是这个仿真也是可以参考的吧?您觉得呢?  详情 回复 发表于 2015-7-10 21:45
 
 
 

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huaiqiao 发表于 2015-7-10 17:17
由于我设置的两个函数发生器的参数是一致的,所以想要反相,所有考虑到加入一个74ls04.

我说的是:一个函数发生器就够了,不必使用两个。一个函数发生器已经可以输出幅度相等相位相反的两个信号。
况且,使用74LS04芯片,也应该从同一信号源得到信号。
用两个信号发生器,如果初相不同,反而不能保证加74LS04后相位相反。
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哦,初相的这个我设置了。两个是一样的参数,因为这个函数发生器,只能产生一个方波,所以我就用了两个咯。  详情 回复 发表于 2015-7-10 21:46
 
 
 

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maychang 发表于 2015-7-10 17:21
理论就不对。结果不可能对。

恩恩,我说的是偏理论,但是这个仿真也是可以参考的吧?您觉得呢?
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如果仿真蜂鸣器的参数中有等效电感和等效电容等效电阻,就有意义,否则没有。  详情 回复 发表于 2015-7-10 22:13
 
 
 

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maychang 发表于 2015-7-10 17:27
我说的是:一个函数发生器就够了,不必使用两个。一个函数发生器已经可以输出幅度相等相位相反的两个信号 ...

哦,初相的这个我设置了。两个是一样的参数,因为这个函数发生器,只能产生一个方波,所以我就用了两个咯。
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您的意思是如下图这样的吗? [attachimg]205701[/attachimg]  详情 回复 发表于 2015-7-10 22:34
我说的正是一个仿真函数发生器的左右两个端子各自产生一个信号(可以是方波,也可以是正弦波,还可以是三角波,且占空比可调),两个信号幅度相同相位相反。 这个,用仿真示波器的两个通道分别接仿真函数发生器的左右  详情 回复 发表于 2015-7-10 22:17
 
 
 

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huaiqiao 发表于 2015-7-10 21:45
恩恩,我说的是偏理论,但是这个仿真也是可以参考的吧?您觉得呢?

如果仿真蜂鸣器的参数中有等效电感和等效电容等效电阻,就有意义,否则没有。
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哦哦,知道了。  详情 回复 发表于 2015-7-10 22:26
 
 
 

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