До пєзокерамічним випромінювачам відносяться насамперед «пьезопіщалкі» (transducer), застосовувані в наручних годинниках, музичних листівках, телефонних апаратах, іграшках, побутовій техніці Це, напевно, самий простий і поширений джерело звуку в конструкціях, що містять MK

Розрізняють двох трьох вивідні пьезоізлучателя Перші з них містять два висновки, які можна розглядати як обкладки конденсатора з еквівалентною ємністю 001 .. 047 МК Ф Додатковий третій висновок використовується для організації зворотного звязку або для збільшення гучності

АЧХ у пьезоізлучателей має кілька локальних максимумів в звуковому діапазоні, близькому до максимальної чутливості слуху людини (Табл 27)

Таблиця 27 Параметри пьезокерамических випромінювачів

Основні переваги пьезоізлучателей – мініатюрність, плоский корпус, стійкість до механічних впливів, відсутність електромагнітних полів, низьке енергоспоживання, високий ККД

Щоб пьезокерамический випромінювач зазвучав, на його висновки треба подати від MK імпульси з частотою 02 .. 5 кГц Наприклад, виставити НИЗЬКИЙ рівень, потім пауза 100 .. 1000 МК с, виставити ВИСОКИЙ рівень, пауза 100 .. 1000 МК с і тд Цікаво, що прямокутні імпульси «звучать» голосніше, ніж синусоїдальний сигнал Змінюючи тривалість пауз, можна варіювати музичну висоту нот в межах декількох октав Змінюючи шпаруватість при постійній частоті, можна домогтися різної тембрової забарвлення

Гучність звуку безпосередньо залежить від доданого до випромінювача напруги Тільки треба памятати, що тривала робота з гранично високими напругами може привести до механічних деформацій і руйнування пьезокерамики Інша крайність полягає в занадто низькій напрузі, коли доводиться прислухатися до «шепоту», затамувавши подих На практиці вибирають золоту середину з середньою комфортної гучністю

Пьезоізлучателя є оборотними приладами Це означає, що вони можуть одночасно відтворювати звуки і бути датчиками механічних ударів Важливе наслідок – не рекомендується безпосередньо підключати пьезоізлучателя і пьезоелементиклініям MK, без різниці, до вхідних або до вихідних Необережний удар або падіння приладу з висоти можуть привести до генерації на обкладках пьезоізлучателя короткого електричного імпульсу, здатного вивести з ладу захисні діоди MK Зрозуміло, «рушниця може і не вистрілити», але для страховки послідовно з пьезоізлучателя обережні розробники ставлять обмежувальні резистори або буферні транзисторні каскади

На Рис 247, a .. K наведені схеми «низьковольтного» підключення пьезокерамических випромінювачів до MK Для випромінювачів, допускають за даташіту підвищений робоча напруга, використовують «високовольтні» схеми, зображені на Рис 248, a .. e Іноді, щоб підвищити гучність звуку, подібним чином включають пьезокерамічні дзвінки серії «ЗП» і азіатські випромінювачі без маркування, але такий «екстрим» роблять на свій страх і ризик

Рис 247 Схеми «низьковольтного» підключення пьезокерамических випромінювачів до MK

(Початок):

а) резистор R1 практично не зменшує гучність звуку, але защіщаетлінію MK і обмежує імпульсний струм заряду еквівалентної ємності пьезоізлучателя HA1 \

б) аналогічно Рис 247, а, але з підключенням пьезоізлучателя HA1 не до загального проводу, а до джерела живлення

в) послідовно включений конденсатор C1 знижує загальну ємнісне навантаження Його підбором можна видозмінити темброву забарвлення звучання Запаралелювання ліній MK підвищує віддається потужність і гучність звуку У програмі MK слід синхронно перемикати обидва виходи, щоб вони не конфліктували один з одним Паралельне зєднання виходів MK, а також захист їх діодами VD1, VD2, допускається і в інших схемах з пьезоізлучателя

г) підвищення гучності звучання за рахунок подвоєння амплітуди напруги на пьезоізлучателе HAL Сигнали на лініях MK повинні бути протівофазного Якщо частота або фаза двох сигналів відрізнятимуться, то звук стане трохи тихіше по гучності, але придбає додаткову темброву забарвлення через сумарно-різницевих складових

д) кнопка SB1 дозволяє оперативно зменшувати гучність звуку Наскільки багато – регулюється резистором R2 \

е) трехвиводной пьезоізлучатель HA1 складається з двох пьезоблоков із загальним висновком Якщо крайні висновки пьезоізлучателя распараллелить, то гучність звуку буде нижче Про

ж) протифазні сигнали на лініях MK збільшують гучність звуку трехвиводного пьезоізлучателя HA1, оскільки внутрішні пьезоблокі у останнього включені зустрічно

з) транзистор VT1 захищає MK від перенапруг ціною витрати струму на резисторах R1, R2 Якщо в пьезоізлучателе HA1 одна з обкладок є металевою пластиною, то саме її зєднують із загальним проводом Так рекомендується робити і в інших подібних схемах

і) котушка індуктивності L1 підвищує гучність звучання (накопичення енергії)

к) подвоєння амплітуди напруги на пьезоізлучателе HA1 протівофазного сигналами з виходів мікросхеми DD1 (заміна 74AC04) Гідність – потрібен всього лише один вихід MK

Рис 248 Схеми «високовольтного» підключення пьезокерамических випромінювачів до MK

(Початок):

а) трансформатор T1 збільшує амплітуду напруги на пьезоізлучателе HA1 до 25 В Первинна обмотка трансформатора містить 70 .. 100 витків дроту ПЕВ-015, вторинна –

500 . 1000 Витків дроту ПЕВ-007 .. 01, намотаних на феритових кільцях із зовнішнім діаметром 7 .. 10 мм

б) збільшення гучності звуку за рахунок підвищеної напруги живлення +12 В Про

Про Рис 248 Схеми «високовольтного» підключення пьезокерамических випромінювачів до MK

(Закінчення):

в) збільшення амплітуди напруги на пьезоізлучателе HA1 відбувається через підвищеного харчування +9 .. + 12 В, а також через наявність резонансних явищ в паралельному контурі, утвореному індуктівностью1 / і еквівалентної ємністю пьезоізлучателя HA1 Резистор R3 обмежує струм через L1 при відкритому транзисторі K77, а резистор R1 знижує добротність паралельного контуру і викиди напруги

г) збільшення амплітуди напруги на пьезоізлучателе HA1 за рахунок автотрансформаторного включення котушки індуктивності L1 і підвищеного харчування Діод VD1 захищає транзистор VT1 від сплесків зворотного напруги Котушка індуктивності L1 намотується на сердечнику Шбхб від трансформатора транзисторного радіоприймача і містить 1000 витків дроту ПЕВ-006 з відведенням від пятої частини

д) доступні три режими роботи По-перше, з повною гучністю звуку (VT1, VT2 працюють в протифазі), по-друге, із зменшеною гучністю звуку (VT1 працює, ГТ2открит або VT2 працює, VT1 відкритий), по-третє, в режимі змішувача звуку (К77, ІГ2попеременно відкриваються з різними частотами або фазами сигналів)

е) підключення «телефонного» пьезоізлучателя HA1 до джерела підвищеної напруги через звязку транзисторних ключів VT1, VT2 Джерело живлення +60 В можна взяти окремий, а можна використовувати напругу телефонної лінії загального користування

Джерело: Рюмік, С М, 1000 і одна мікроконтролерна схема Вип 2 / С М Рюмік – М: ЛР Додека-ХХ1, 2011 – 400 с: Ил + CD – (Серія «Програмовані системи»)