集成式蜂鳴器智能驅動芯片系列的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電子系統(tǒng)驅動蜂鳴器發(fā)聲的一種新方法，具體是指設計制造一款集成電路(及衍生系列)實現寬電壓自適應的蜂鳴器智能驅動。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的蜂鳴器都按規(guī)定的驅動電壓等級進行制造，在具體的應用電路設計中必須用相符的電壓，外加晶體管等其他電子元器件進行功率驅動，實現電-聲轉換。這就造成蜂鳴器生產工藝和流程復雜，應用電路設計繁瑣，驅動電壓范圍受限等問題。因此，大量的應用設計需要一種電路簡潔，能智能化自動適應較寬驅動電壓范圍的蜂鳴器驅動芯片，以此提高生產效率，降低系統(tǒng)成本，并由此提高系統(tǒng)的整體可靠性。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是:提供一款新型的智能型蜂鳴器集成驅動芯片系列，以改善傳統(tǒng)蜂鳴器的生產制造工藝，并簡化應用電路設計，進一步推動各類電子系統(tǒng)的發(fā)展。
[0004]本發(fā)明提供了一款新型的蜂鳴器集成驅動芯片系列。該系列驅動芯片內部包括基準參考電壓模塊，高精度和高穩(wěn)定度的時鐘產生模塊，驅動電壓檢測模塊，輸出驅動和保護豐旲塊。
[0005]其中，基準參考電壓模塊通過寬范圍輸入的驅動電壓，產生用于內部其它模塊工作的電壓基準；時鐘模塊用于產生可編程的2KHz?4KHz頻率驅動波形時基；驅動電壓檢測模塊完成實際驅動電壓值的檢測；通過檢測到的實際驅動電壓，輸出驅動模塊自動調整驅動功率，使蜂鳴器在不同驅動電壓下的音量保持一致，實現寬電壓自適應工作。如果驅動電壓超過額定最大值，芯片進入保護狀態(tài)，以保護蜂鳴器和芯片本身不因過電壓而損壞。
[0006]本芯片系列能夠智能識別被驅動的不同類型的蜂鳴器(電磁式和壓電式)并在內部自動調整驅動方式，無需其他額外的外圍元器件配合。
[0007]本芯片系列提供一個蜂鳴器發(fā)聲頻點選擇端，通過變換外接電阻的阻值，選擇不同發(fā)聲頻率。不接頻率選擇電阻(選擇端引腳懸空)，默認發(fā)聲頻率為4KHz左右。
[0008]本芯片系列提供一個控制使能端，可受控于數字控制系統(tǒng)輸出的0/1邏輯電平信號。當使能的控制邏輯為“O”時，蜂鳴器驅動被關斷，蜂鳴器靜音，此狀態(tài)下蜂鳴器驅動電路整體功耗小于IuA ;若使能端的控制邏輯為“1”，或該使能端處于懸空狀態(tài)，則蜂鳴器保持輸出驅動狀態(tài)并發(fā)出連續(xù)聲響。如此，既可以通過系統(tǒng)的主控芯片(例如微控制器)引腳實現蜂鳴器的啟/?？刂疲澍Q器生產廠家也可以將此驅動芯片埋入蜂鳴器，實現“有源蜂鳴器”的制造，且成品和傳統(tǒng)的有源蜂鳴器使用方式完全兼容。
[0009]本發(fā)明旨在簡化應用電路設計，提升系統(tǒng)的適應范圍，同時可幫助蜂鳴器廠家統(tǒng)一生產工藝和流程，提高生產效率，最終降低系統(tǒng)成本并增加系統(tǒng)可靠性。
【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。在附圖中:
[0011]圖1為蜂鳴器集成驅動芯片內部功能示意圖；
[0012]圖2為本驅動芯片埋入有源蜂鳴器的應用示意圖；
[0013]圖3為本驅動芯片驅動無源蜂鳴器的應用示意圖；
[0014]圖4為不同驅動電壓下驅動波形調制示意圖；
【具體實施方式】
[0015]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合本發(fā)明實施例附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案做進一步清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明實施例的一種，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0016]本發(fā)明提供新型的蜂鳴器集成驅動芯片系列。該發(fā)明包括3?6腳封裝的集成芯片及其相關內部電路實現的原理機制。
[0017]應用電路或蜂鳴器廠家可按實際需要的發(fā)聲頻率，在芯片的“頻率選擇”引腳上對地連接一個電阻，實現發(fā)聲頻率的選擇，選擇范圍為2KHz?4KHz (精度±10%)。在大部分情形下，可保持此選擇引腳為懸空狀態(tài)(簡化外圍電路)，此時發(fā)聲頻率默認為4KHz±10%。
[0018]應用系統(tǒng)可以通過對芯片“使能”引腳進行邏輯0/1的控制，實現蜂鳴器的發(fā)聲或靜音:當使能腳的電平為邏輯O時，驅動芯片停止工作，蜂鳴器靜音；當使能腳的電平為邏輯1，或該引腳處于懸空狀態(tài)時，驅動芯片工作，驅動外接蜂鳴器發(fā)聲。
[0019]蜂鳴器的驅動電壓適應范圍為3.0V?18.0V，驅動芯片實時檢測該施加的驅動電壓，并動態(tài)調整驅動波形占空比(對應于驅動功率調整)，保證在如此寬的電壓范圍內，蜂鳴器的發(fā)聲音量保持基本恒定(> 90dB)。
[0020]當驅動電壓超過20V(±1V精度)時，芯片進入保護狀態(tài)，禁止蜂鳴器驅動，以保護蜂鳴器和芯片自身不因過高的電壓而損壞。
[0021]另外，芯片能夠智能識別外接蜂鳴器是電磁式還是壓電式并智能調整驅動方式。當外接的蜂鳴器為電磁式時，內部并接的IK電阻會自動禁止，以避免功耗浪費；當外接蜂鳴器為壓電式時，內部并接的IK電阻會自動開啟，保證壓電式蜂鳴器上施加有足夠能量的交變電壓，推動壓電式蜂鳴器發(fā)聲。
[0022]芯片封裝引腳數為3?6腳。3腳封裝提供最基本的蜂鳴器發(fā)聲驅動；增加的引腳封裝形式提供包括使能控制和頻率選擇等更靈活的發(fā)聲控制。
[0023]最后需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解；其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明實施例技術方案的精神和范圍。
【主權項】
1.一種蜂鳴器智能驅動芯片系列，其特征在于，片內集成有基準參考電壓模塊，高精度和高穩(wěn)定度的時鐘產生模塊，驅動電壓檢測模塊，輸出驅動和保護模塊。
2.如權利要求1所述的蜂鳴器智能驅動芯片系列，其特征在于，能自動適應3.0V?18.0V的寬范圍驅動電壓，在整個電壓范圍內實現音量一致的蜂鳴器驅動。當驅動電壓高于20V (± IV精度)時，提供過壓保護。
3.如權利要求1所述的蜂鳴器智能驅動芯片系列，其特征在于，能夠智能識別被驅動的蜂鳴器類型是電磁式還是壓電式，并在芯片內部自動調整驅動模式，實現特定蜂鳴器類型的驅動。
4.如權利要求1所述的蜂鳴器智能驅動芯片系列，其特征在于，提供一個引腳，通過改變其外接電阻的大小，實現蜂鳴器發(fā)聲頻率的調整，頻率調節(jié)范圍為2KHz?4KHz(±10% )。該頻率調整引腳可以被懸空，懸空時使用芯片默認的發(fā)聲頻率。
5.如權利要求1所述的蜂鳴器智能驅動芯片系列，其特征在于，提供一個使能引腳，通過輸入的3V?5V域邏輯電平“ O ”或“ I ”，實現蜂鳴器發(fā)聲或靜音的控制，該使能腳可以被懸空，懸空時默認為驅動使能。
6.如權利要求1所述的蜂鳴器智能驅動芯片系列，其特征在于，提供非驅動模式時的超低功耗性能。當芯片的使能端為邏輯“O”電平輸入時，整個蜂鳴器驅動電路整體功耗小于 IuA0
7.如權利要求1所述的蜂鳴器智能驅動芯片系列，其特征在于，采用3?6個引腳的多種小型封裝，既可被蜂鳴器生產廠家埋入蜂鳴器以制造有源蜂鳴器產品，又可以作為一個獨立器件在電路設計中驅動電磁式或壓電式無源蜂鳴器。
8.如權利要求1所述的蜂鳴器智能驅動芯片系列，其特征在于，采用先進的半導體制造工藝，適應-40?+85C的工作環(huán)境溫度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種蜂鳴器智能驅動芯片系列的原理及實現方法。該驅動芯片系列內部包括基準參考電壓模塊，高精度和高穩(wěn)定度的時鐘產生模塊，驅動電壓檢測模塊，輸出驅動和保護模塊。該芯片系列能夠智能識別被驅動的不同類型的電磁式或壓電式蜂鳴器并提供合適的驅動模式。它能自動適應3.0V～18.0V寬電壓范圍驅動并附帶過電壓保護，在整個電壓范圍內實現基本一致的蜂鳴器發(fā)聲音量驅動。蜂鳴器的發(fā)聲頻率可以通過一個外接電阻在2KHz～4KHz間靈活調節(jié)，同時提供一個使能控制引腳，方便應用系統(tǒng)主控單元對其進行發(fā)聲和靜音的控制。本發(fā)明的芯片提供小型化3～6引腳封裝，既能由蜂鳴器生產廠家埋入蜂鳴器實現有源蜂鳴器的制造，又能作為一個獨立器件在電路設計中驅動電磁式或壓電式無源蜂鳴器。它能夠簡化現有蜂鳴器的生產制造和應用電路，提高生產效率，降低系統(tǒng)成本，并提升系統(tǒng)的整體可靠性和穩(wěn)定性。
【IPC分類】H03K19-0185
【公開號】CN104639150
【申請?zhí)枴緾N201410728234
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】青島鼎信通訊股份有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月5日