DC - Amplificador DC para Piezo Buzzer

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Tengo una Raspberry Pi que emite una onda cuadrada de 3.3v DC que me gustaría poder amplificar a poco menos de 20v, el máximo que el piezo puede manejar. Solo para aclarar, el piezo no tiene un oscilador interno y el Pi está emitiendo en cualquier cosa desde 50Hz a 3kHz para hacer tonos audibles. De buscar en otra parte en línea, parece que hay muchos enfoques diferentes para la amplificación, pero la mayoría requiere una onda de CA para funcionar.

Me gustaría poder amplificar de forma simple y económica la onda generada por el Pi para hacer que los tonos musicales reconocibles con el piezo sean lo más altos posible. La ola no tiene que ser perfecta, ¡pero prefiero que haya la menor interferencia o ruido posible! Tengo 3.3v, 5v y 7.2v disponibles en el proyecto y podría agregar un par de baterías de 9v si se necesitan 18v. El piezo tiene una impedancia de 7kohm, si recuerdo de acuerdo con las hojas de datos, si eso ayuda.

Un diagrama de circuito sería bueno, pero se preferiría una pequeña explicación.

Editar: la hoja de datos se encuentra en enlace

Otra edición: probaré la respuesta de Spehro tan pronto como pueda, asumiendo que la escuela tiene todos los componentes adicionales necesarios.

    
pregunta Agatheus

2 respuestas

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Puede utilizar un chip de controlador de motor económico como Diodes ZXBM5210 (más un inversor, como 1 / 6 de un 74HC04 o un MOSFET + una resistencia).

Usted coloca el piezo más una pequeña resistencia de serie, quizás 50 \ $ \ Omega \ $ - en lugar del motor. El circuito interno se ve así:

Por lo tanto, cambiaría entre Reenviar y Revertir usando su pin de puerto (necesita que el inversor envíe la señal complementaria a (digamos) Revertir mientras que la entrada Adelante se alimenta directamente.

Tenga en cuenta que este es un controlador push-pull, por lo que la tensión pico a pico a través del piezo será un poco menos del doble de la tensión de alimentación, por lo que 9-10 V está bien para la alimentación.

El resistor debe limitar la corriente máxima a 200 mA ya que el piezo parece un condensador ESR bastante bajo. Ponga un buen condensador de derivación en la fuente de alimentación de voltaje más alto (quizás electrolítica 220uF / 16V o al menos una cerámica de 10uF / 25V).

Este chip tiene un tiempo muerto incorporado de aproximadamente 3 us, por lo que puede manejar las entradas de manera complementaria sin preocuparse. La entrada de PWM debe estar vinculada a Vdd para evitar que el chip haga PWM.

También sugiero colocar un par de K ohmios de resistencia en serie en serie con los pines del puerto, en caso de que algo se acorte al suministro de 10 V, podría evitar la destrucción del procesador.

Es probable que el piezoeléctrico no falle con un voltaje mucho más alto que los 20V nominales, y este chip tiene una capacidad máxima de 18V (36Vp-p) si te sientes afortunado y quieres probarlo.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Podría decirse que la forma más barata de obtener una salida fuerte del piezo sería usar un 556 o un par de 555 para conducir el piezo con un puente H hecho desde sus salidas de tótem, como se muestra a continuación. He mostrado el circuito con una fuente de alimentación de 9 voltios, pero el [NE] 555 tiene una capacidad nominal de aproximadamente 18V máx., Por lo que podría conducirlos más fuerte si desea que el piezo sea más fuerte.

V2 es la onda cuadrada del Pi, el piezo es un WAG que se muestra como R4 paralelo a C3, y la lista de circuitos de LTspice es aquí si quieres jugar con el circuito.

    
respondido por el EM Fields

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