昨天测量了这款有源蜂鸣器的电路及其工作电压波形。它内部有压电陶瓷的驱动电路，但是这个电路让我感觉到非常奇怪。压电陶瓷是带有反馈电极的三端器件。但是，当我绘制出他的驱动电路电路图的时候，对于他的工作机制不是太理解。特别是它将电感放置在三极管的发射极。这与通常电路设计中的电感位置不同。通常情况下，电感是放置在三极管的集电极，之所以选择电感，是因为需要利用电感的电压与电流之间的微分关系，将基极电压信号移相90°，这样才能够产生正反馈。下面，测量一下三端压电陶瓷的频率特性，探究一下它作为震荡反馈器件的作用。
使用ADALM2000测量压电陶瓷的频率特性。它的网络分析功能可以测量电路网络的幅频和相频特性曲线。由此，可以得到三电极压电陶瓷在振荡电路中的作用。
压电陶瓷的三个电极，分别是第一个基板电极，第二个顶部电极，第三个反馈电极。 在这里我们使用这个三管脚器件表示该器件。 下面，将基板电极作为公共端，测量 2-3 两个电极之间的频率特性。
扫描频率从1kHz到5kHz。测量对应的幅频和相频特性。幅频特性有两个峰值。一个在3.24kHz，对应的幅频特性为8.5dB，另外一个为 4kHz，对应的增益为 0.54dB。 在这两个谐振点，相位为90°。
利用三极压电陶瓷作为反馈器件，组成振荡电路。为了补偿 2-3 管脚之间 90°相位，三极管的负载使用了电感，这样电感的电压是流过电流的导数，相位超前电流90°。作为三极管的集电极负载，下端的电压与电流之间是反相关系，所以 Uc 落后集电极电流 90°。因此，从集电极电压经过压电陶瓷之后，反馈到三极管基极的电压与三极管集电极电流就是同相。因此，这个电路就形成了正反馈的振荡电路。
可以看出，三极管中的电感负载是非常关键。这个器件不能够使用普通的电阻替代。
下面，将电极2作为公共端，测量1-3 之间的频率特性。使用ADALM2000进行测量。扫频范围从1kHz到5kHz 。
测量结果显示，幅频特性仍然有两个峰值，只是，整个幅频特性变化范围非常小。上下波动大约10dB。相位大部分是0°，变化范围大约为 60°。这个频率特性，对于谐振选频来说，并不是太好。
昨天，测试了这款有源蜂鸣器，它内部电路显示，它使用 2 电极作为公共端，利用1-3 之间作为反馈，基极与发射极之间是同相放大关系。测量压电陶瓷的 1-3 之间的相位基本上都是同相的，但是，问题来了，这个电路究竟是如何选频放大的呢？
将有源蜂鸣器的电路重新与压电陶瓷连接。施加5V工作电压。测量压电陶瓷 1-3之间的电压。可以看到，此时电路震荡，频率为3.2kHz 。重新查看一下刚才测量压电陶瓷1-3 之间的频率特性。可以看到这个频率是压电陶瓷的第一个谐振频率。在这个频率附近，相位在0附近有一个小小的波动。很是奇特。
▲ 图1.3.1 1-3之间的频率特性根据分析，我们可以知道，在这个电路中的电感实际上不需要承当移相的作用。那么，也就是将它修改为电阻，这个电路也是应该可以震荡的。下面将这个电感使用一个电阻替代。重新测量该电路是陈本震荡。不出所料，这个电路开始震荡。震荡的频率依然是3.2kHz 左右。那么问题来了，这种形式的振荡器究竟为何呢？ 为何使用电感作为发射极负载，这显然没有任何好处。使用一个普通的电阻，无论是成本，还是占用电路板的体积都优于电感。
▲ 图1.3.2 将三极管发射极电感改为电阻之后的震荡波形本文测量了三极压电陶瓷的频率特性。对于基板电极与反馈电极之间的频率特性进行了测量，它们之间呈现不太明显的谐振特性。它们之间是同相关系。因此，对于这款有源蜂鸣器电路震荡原理就有了合理的解释。这其中的电感实际上并不承担移相作用，所以将它替换成一个普通的电阻也能够使得电路工作。那么，这就不由得使我们对这款产品设计的电路产生了怀疑。虽然它能够工作，但实际上，有可能是对于三管脚压电陶瓷电路的一种误解。并没有真正应用到电感的移相作用，它只是恰好在现在的设计下能够震荡，但实际上是一个错误的设计。对此，你们有什么看法呢？
有源压电陶瓷蜂鸣器中的电路: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/146986186?spm=1011.2415.3001.5331
[2]三个管脚的压电陶瓷片: https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/107603388
