Buzzer mit PWM über Transistor

[demmy]

Hallo zusammen,

eig. habe ich ein ganz triviales Problem, aber irgendwie stehe ich auf dem Schlauch.

Ich möchte einen Buzzer über einen PWM-Pin eines Atmegas summen lassen. Den Buzzer wollte ich nach folgender Schaltung mittels eines Transistors ansteuern um später evtl. mal eine andere Spannung als die 5V des Testboards für den Summer verwenden zu können.



Baue ich die Schaltung so auf, dann summt der Buzzer, kaum hörbar, nur ganz ganz leise. Ich habe auch schon verschiedene Basiswiderstände getestet, leider ohne Erfolg.
Meine PWM-Frequenz passt offensichtlich, denn schließe ich denn Buzzer direkt an den µC bin an, dann summt er schön laut.
Wieso funktioniert es aber nicht mit meiner Transistorschaltung? Habe ich einen Denkfehler drin?
Laut Datenblatt braucht der Buzzer nur 7mA und die 5V liegen auch an!
Ich bin mir eig. ziemlich sicher, dass ich so eine Schaltung schon erfolgreich mal aufgebaut habe.

ich hoffe Ihr habt eine Idee?

[Peter(TOO)]

Hallo,

Die Frage ist erst einmal was du da überhaupt für ein Teil hast?
Da gibt es welche mit eingebauter Elektronik, da kann man nur die Spannung anlegen und es piepst mit einer festen Frequenz.

Vermutlich hast du aber nur eine Piezo-Scheibe, sonst würde es direkt am Port nicht mit der eingestellten Frequenz funktionieren.

So ein Piezo verhält sich aber mehr wie ein Kondensator.
Dein Transistor lädt, wenn er durchschaltet den Kondensator auf ... das war es dann!
Der Pin schaltet zwischen 0V und 5V hin und her, lädt und entlädt den Kondensator also.

Wenn du jetzt z.B. 1k parallel zum Buzzer schaltest wird er lauter werden, dann kann sich der Kondensator über den Widerstand entladen.
Wenn due den Widerstandswert änderst, kannst du in einem gewissen Bereich die Lautstärke einstellen.

Alternativ müsstest du eine Gegentakt-Endstufe bauen.

MfG Peter(TOO)

[demmy]

Hallo Peter,

vielen Dank für deine schnelle Antwort.
Das mit den 1k parallel zum Buzzer hat funktioniert.

Ich verwende einen Piezzo-Summer mit Rechtecksignal. Der Typ ist: KPEG158-P5H

Jetzt hätte ich noch eine Frage, hätte ich das im Datenblatt erkennen können, dass der Buzzer sich wie ein Kondensator verhält?
Die Lautstärke ist doch auch spannungsabhängig oder? Also macht es einen Unterschied ob ich den Buzzer mit 12V oder mit 5V betreibe?

Viele Grüße
demmy

[Peter(TOO)]

Hallo demmy,

Ich verwende einen Piezzo-Summer mit Rechtecksignal. Der Typ ist: KPEG158-P5H

Jetzt hätte ich noch eine Frage, hätte ich das im Datenblatt erkennen können, dass der Buzzer sich wie ein Kondensator verhält?

Im Prinzip Ja,
es ist ein reiner Piezo ohne Elektronik. Und Piezo-Kristalle verhalten sich nun mal so.

Hier noch das Datenblatt:
http://docs-europe.electrocomponents...6b811685e8.pdf

Die Lautstärke ist doch auch spannungsabhängig oder? Also macht es einen Unterschied ob ich den Buzzer mit 12V oder mit 5V betreibe?

Spezifiziert ist er bei 4kH und 9V_pp Du kommst jetzt auf 5V_PP
Ein Trick wäre es, den Buzzer zwischen zwei Pins anzuschliessen und den zweiten Pin mit dem invertierten Signal zu speisen. Oder due verwendest einen Inverter und hängst den Buzzer zwischen Ein- und Ausgang an. An den Eingang des Inverters kommt dann noch dein PWM-Signal.

Bei 0-1 hast du dann +5V anliegen und bei 1-0 dann -5V, ergibt dann 10V_PP.

Allerdings hängt die Lautstärke auch noch von der Frequenz ab. Im Datenbaltt unter "D. Typical Ferquency Response Curve" zu sehen. Zwischen 4kHz und 5kHz ist er am lautesten.

Betreiben kannst du ihn zwischen 2V_PP und 20V_PP

MfG Peter(TOO)

[demmy]

Hallo Peter,

danke nochmal für deine Ausführungen.

Ein Trick wäre es, den Buzzer zwischen zwei Pins anzuschließen und den zweiten Pin mit dem invertierten Signal zu speisen.

Damit meinst du immer wechselweise einen der Pins auf Masse / Low-Pegel und den andern Pin auf 5V / High-Pegel schalten oder?
Dann wäre die Spannungsdifferenz aber auch "nur" bei 5 V, oder habe ich dich falsch verstanden?

Oder due verwendest einen Inverter und hängst den Buzzer zwischen Ein- und Ausgang an. An den Eingang des Inverters kommt dann noch dein PWM-Signal.

Bei 0-1 hast du dann +5V anliegen und bei 1-0 dann -5V, ergibt dann 10V_PP.

Dieser Vorschlag würde voraussetzen das ich auf meinem Board eine negative Spannung bereitstelle oder?


Könnte ich nicht auch einfach mittels des Transistors z.B. 12V schalten die am Buzzer anliegen?

[Peter(TOO)]

Hallo,

Damit meinst du immer wechselweise einen der Pins auf Masse / Low-Pegel und den andern Pin auf 5V / High-Pegel schalten oder?
Dann wäre die Spannungsdifferenz aber auch "nur" bei 5 V, oder habe ich dich falsch verstanden?

Du hast mich richtig verstanden, denkst aber falsch

Bezeichnen wir einmal die beiden Anschlüsse mit A und B. (dann muss ein alter Mann nicht so viel tippen.):

A = 0V; B = +5V: An B liegen +5V an.
A = +5V; B = 0V: An B liegen nun -5V an!

Die Differenz zwischen +5V und -5V ist 10V

Alles ist eben relativ, besonders die Spannungen, bzw. Potentiale!
Eine Spannung kann immer nur zwischen zwei Potenzialen auftreten.
Nimm mal eine 9V-Batterie. Mit einem Voltmeter misst du zwischen den Anschlüssen 9V oder zumindest etwas in dieser Grössenordnung, wenn sie nicht leer ist.
Nun misst du zwischen dem einen Anschluss und z.B. der Wasserleitung. Ein DVM zeigt dir dann alles an, nur nicht 9V. Zwischen Wasserleitung und dem anderen Anschluss ist es auch nicht anders.

Wenn du eine 9V Batterie nimmst, ist es egal welchen Anschluss du mit Masse verbindest. Es sollten nur nicht beide gleichzeitig sein
Je nachdem hat der andere Anschluss dann +9V oder -9V.

Dieser Vorschlag würde voraussetzen das ich auf meinem Board eine negative Spannung bereitstelle oder?

Nö.
Nimm einen CD4001 oder 74x04 Inverter.
Wenn du den Eingang mit 0 ansteuerst geht der Ausgang auf 1. Liegt am Eingang eine 1 an, geht der Ausgang auf 0.

Und jetzt lies die oben nochmals nach. :-P

MfG Peter(TOO)

[Hubert.G]

Ich verwende einen Piezzo-Summer mit Rechtecksignal. Der Typ ist: KPEG158-P5H

Jetzt hätte ich noch eine Frage, hätte ich das im Datenblatt erkennen können, dass der Buzzer sich wie ein Kondensator verhält?

Nur zur Ergänzung:
Im Datenblatt steht (sollte stehen) ob der Summer für DC oder AC ist.
Für DC legt man die vorgegebene Gleichspannung an und es summt mit der angegebenen Frequenz.
Für AC gilt das von Peter(TOO) beschriebene.

[oberallgeier]

.. Im Datenblatt steht (sollte stehen) ob der Summer für DC oder AC ist ..

Steht drin, zumindest bei RS-online unter "Eigenschaften". 1V AC .. 20 V AC, Tonart Rechtecksignal, Kapazität 12nF. Das Datenblatt spricht (gilt nur für lateinische Schriftzeichen *gg*) NIRGENDWO von AC oder DC, aber es steht dort ".. Operating Volt. Vp-p 2~20 .."

[oberallgeier]

.. eine Piezo-Scheibe .. wie ein Kondensator.. z.B. 1k parallel zum Buzzer schaltest wird er lauter werden ..

Sorry, wenn ich meine völlige Unkenntnis hier aufbiete. Ich habe das getestet.

Aufbau: Experimentierplatine mit mega1284 @ 20 MHz, PORTD/PD2 und GND, 5V-Controller, PD2 ist Ausgang. Eines dieser zölligen (Ø ca. 25,4 mm) Scheibchen aus ner Glückwunschkarte. Kapazität: DMM => 26 nF, selbstgebauter "Transistor"tester => 19 nF. Zwei Drähte angelötet. Piezoscheibe mit Krokoklemme an Pappdeckel geklemmt.

Test:
a) PD2 wird mit 4 kHz getoggelt, die zwei Drähte der Scheibe an PD2 und GND. Es pfeift mit den erwarteten 2 kHz.
b) Parallel zu den Drahtanschlüssen der Scheibe einen 1k gesteckt. Es pfeift etwa so laut wie vorher.

Warum pfeifts - nach meinem eigenen Gehör - gleichlaut?

Danke für ne Antwort.

// ============================================================================= =
// ===  Nicht unterbrechbare ISR für timer2 ==================================== =
// Routine zählt hoch im Takt 20 kHz = 50 µs.  
 ISR(TIMER2_COMPA_vect)         // Vektor 10 / $0012
// - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
 {                              //
  IzeitA2 --;                   //  ###>>> IzeitA2 ist aktuell int16_t ==>>
                                //  IzeitA2 bleibt bis 32000 in der int16-Grenze
                                        
// - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  tmpizo --;
  if ( !tmpizo )
  {                     //
    ToggleBit (PORTD, PD2);
    tmpizo     =    5;  //
  }
// - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
. . .

[Hubert.G]

Hallo Joe
Der Unterschied von deiner Schaltung zur Schaltung am Anfang dieses Beitrags ist der, das du eine Seite des Kondensators auflädst und wieder entlädst wenn der Ausgang auf 0 geht.
Bei der ersten Schaltung wird der Kondensator über den Transistor aufgeladen aber nicht mehr entladen.