ブザー回路:簡単な設計を作成および強化する方法
多くのエンジニアリング プロジェクトを処理する過程で、ブザーに出くわしたことがあるかもしれません。しかし、ブザー回路について何も知らなくても、心配する必要はありません。あなたは正しい場所にいます.
ブザー回路
ブザーは、ユーザーとデバイス間でオーディオ情報を送信する最も一般的な方法の 1 つです。ただし、ブザー回路の設計プロセスには注意が必要です。デザインはシンプルなものから複雑なものまでさまざまです。
この記事では、ブザーの設計プロセスの内訳と、電子プロジェクトを開始するために必要なすべてを説明します。
準備はできたか?学びましょう!
1.ブザー回路の動作原理
ブザーは、オーディオ信号をサウンド信号に変換できるサウンド デバイスです。ブザーは、直流 (DC) で駆動される単純な回路に似ています。また、アラーム、プリンター、コンピューター、およびチャイム音を生成するその他の電子製品など、さまざまな用途に使用できます。
また、ブザーには大きく分けて電磁ブザーと圧電ブザーの2種類があります。したがって、ブザー回路の動作原理を説明するために、2 つのタイプを別々に説明します。
1.1 圧電ブザー回路の動作原理
ピエゾブザーは、圧電効果を持つセラミックスを利用してパルスを発生させます。これらのパルスは、金属板の振動を使用して電流を生成し、ブザー音を生成します。
このブザーの主要コンポーネントには、共振ボックス、圧電プレート、ハウジング、およびインピーダンス整合器が含まれます。さらに、光を発するダイオードを備えた圧電ブザーを見つけることもできます。
さらに、マルチ共振器コンポーネントは、トランジスタまたは IC (集積回路) で動作します。したがって、この回路の電源 (通常は 1.5 ~ 2.5 DC 電圧) をオンにすると、発振が発生します。その結果、マルチレゾネーターは出力として 1.5 ~ 2.5 kHz のオーディオ信号を生成します。この時点で、インピーダンス整合器が機能します。
つまり、マッチャーは圧電プレートを動かして音声信号を生成します。また、メーカーは、ほとんどの圧電プレートをニオブ酸鉛マグネシウムまたはチタン酸ジルコン酸の圧電セラミックで製造しています。さらに、銀の電極がセラミックの両側を囲んでいます。
ピエゾブザー
1.2 電磁ブザー回路の動作原理
一方、磁気ブザーは、発振子、振動板、ソレノイドコイル、ハウジング、磁石を主な構成要素としています。この磁気ブザー回路の電源をオンにすると、発振器が音声信号を生成し、ソレノイド コイルを介して送信して磁場を生成します。
興味深いことに、ここで振動ダイアフラムが登場します。このコンポーネントは、磁石とソレノイド コイルの動作に基づいて周期的に振動し、音を出します。したがって、磁気ブザーは 2 ~ 4 kHz の出力を生成します。
電子回路は素晴らしいサウンドを持っているため、音楽や音声のアプリケーションに最適です.
電磁ブザー
圧電ブザーと磁気ブザーの他に、アクティブおよびパッシブ ブザー回路もあります。アクティブブザーには発振器があり、通電すると音を発します。通常は特定の周波数で、直流をパルス信号に変換することによって機能します。
ただし、パッシブ ブザーは、発振器と DC 信号を使用して音を出すことはありません。しかし、一定の磁気回路があるため、2k ~ 5k の方形波で駆動できます。
2.ブザー回路の部品選択
ブザー回路は動作電流が大きく、アンプ回路で駆動する必要があります。したがって、ブザー回路には通常、次のコンポーネントが含まれます。
ブザー
発音素子の両端にパッシブ ブザー (方形波) またはアクティブ ブザー (DC 電圧) を適用する場合、5 つのことが不可欠になります。それらは、形状寸法、動作電流、音の方向、駆動モード、および動作周波数です。さらに、必要なものに基づいて必要なパラメータを選択できます。
フリーホイーリング ダイオード
ブザーは誘導要素です。したがって、その電流を変更することはできません。ただし、フリーホイール ダイオードを使用して連続電流を一貫して監視できます。そうしないと、駆動用三極管が損傷し、回路システム全体がクラッシュする可能性があります。どのように?フリーホイール ダイオードがないと、ブザー回路は数十ボルトの高いスパイクを生成する可能性があります。
フィルター コンデンサー
このコンポーネントは、回路の他の部分へのブザー電流の影響をフィルタリングし、AC 電源を改善するのに役立ちます。
トライオード
ベースが高くなると、三極管は飽和します。その結果、ブザーが鳴ります。ただし、ベースが低くなると、三極管は閉じた状態になります。したがって、サウンドを終了します。
3.ブザー回路の作り方
ここで、NE555 タイマー集積回路、スピーカー、および可変抵抗器 - コンデンサー ネットワークを利用する簡単な回路の例を示します。
単純なブザー回路
回路部品
この回路に必要なコンポーネントのリストは次のとおりです:
- ブレッドボード (1)
- 555 タイマー IC (1)
- 9v バッテリー (1)
- スピーカー (8 オーム) (1)
- 15k 抵抗 (1)
- 5.6k 抵抗 (1)
- 接続ワイヤー (1)
- 0.1uF コンデンサ (1)
- 100uF コンデンサ (2)
- 1k 可変抵抗器 (1)
手順
この基本的な回路を 5 つの簡単な手順で作成する方法を見てみましょう:
ステップ 1:組み立て
この回路の最も重要な部分は、すべてを制御する IC555 です。したがって、最初に行う必要があるのは、555 タイマー IC をボードの中央に取り付けることです。
次に、コンデンサを接続する必要があります。最初の 0.1uf コンデンサはピン 1 と 2 の間に挿入します。その際、側面をピン 1 の方向に配置するようにしてください。また、回路のスピーカーの近くに他の 100uF コンデンサを取り付ける必要があります。
次に、ワイヤを使用してピン 2 と 6 をブレッドボードの電源列のギャップに接続します。
その後、15k 抵抗をピン 6 と 7 の間に接続します。また、最後の 5.6k 抵抗 (ピン 1 と 5 の間) を接続している間に、1k 可変抵抗 (ピン 7 と 8 の間) を配置することもできます。
ステップ 2:スピーカー (ブザー) を接続する
この回路では、スピーカーがブザーとして機能します。したがって、ピン 3 をスピーカーのプラス線に接続できます。
ステップ 3:IC555 の電源を入れる
このステップでは、ピン 1 をグランドに接続し、ピン 8 をブレッドボードのプラス側に接続する必要があります。
ステップ 4:バッテリーを接続します。
まず、プラス線をブレッドボードのプラス列に、マイナス線をマイナス列に接続します。この後、バッテリーを接続して回路に電力を供給することができます。その間、コンデンサをバッテリーと並列に配置してください。
ステップ 5:テストとトラブルシューティング
これで完全なブザー回路が完成しました。最終的な組み立てを行う前に、接続が正しいかどうかをテストして確認してください。
4.ブザー回路にブザー音量を追加する方法
ブザー回路にラウドネスを追加することは、複雑なプロセスではありません。一連の一般的なベル音を生成するリング回路を作成するだけです。最良の部分は、トランジスタを使用して簡単で安価なブザー回路を作成できることです。理解を深めるのに役立つ回路図を次に示します。
リングサーキット
必要なコンポーネント
- (6) 抵抗器 (1k、5k、2.7k、68k、1.2k、および 330 オーム)
抵抗器のセット
- (3) 半導体 (q1、q2、q3)\
集積半導体
- (4) 電解コンデンサ (c1、c2 (10uF 16V、c3:1uF 16v))
絶縁電解コンデンサ
- (1) セラミック コンデンサ c4- 0.047uf、50v
カラフルなセラミックコンデンサ
- (1) LED (任意の色)
7 色の LED
- (1) スピーカー (8 オーム)
8オームのスピーカー
手順
この回路が動作するには、9v の動作電圧が得られると役立ちます。また、このプロジェクトをまとめるために必要なコンポーネントはわずかです。したがって、これらのコンポーネントをユニバーサル PCB に組み立てたり、簡単な DIY PCB を作成したりできます。
最後に、回路とさまざまなコンポーネントを配線できます。ただし、電解コンデンサの極性に注意することが重要です。その間、トランジスタのピンを正しく配置してください。
最後の言葉
ブザー回路には多くの種類と仕様がありますが、駆動モード、電圧、方形波、固定モードなどの主要なパラメーターに従って、必要なブザーをいつでも選択できます。さらに、必要な音圧や周波数に応じて選択することもできます。
ブザー回路について知っておくべきことはこれですべてです。この回路についてさらに詳しい情報が必要な場合は、お気軽にお問い合わせください。
産業技術