Buzzers et transducteurs piezo-électriques
En voici quelques uns :
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Sorties à fils, pour circuit imprimés voire à visser sur tableaux, ces buzzers sont utilisés pour leur puissance en général. On les apprécie pour leur mise en oeuvre simple, ne necesiistant qu'une alimentation pour la tension à laquelle ils sont prévus (5,6,9,12V, etc.). Pas d'electonique, pas d'oscillateur, contrairement aux transducteurs piezo-electriques.
Les transducteurs piezo [ Haut de Page ]
Pour réaliser cette partie je me suis aidé de deux documents trouvés chez Murata : l'effet piezo (40 Ko) et des applications (150 Ko)
Un matériau piezo electrique est une substance qui produit un courant électrique lorsqu'il est déformé. Et inversement, lorsqu'une tension electrique est placée sur la substance, une deformation a lieu. Cet effet est causé par des polarisation de molecules. En effet toute molécule est chargée, donc un bout est chargé plus négativement que l'autre. On appelle ceci un dipôle. On peut imager alors une orientation des atomes définie par des vecteurs. Dans un monocrystal, tout ces vecteurs sont dans le même sens et direction. Au contraire, dans un polycristal, ces vecteurs vont dans tous les sens et directions. En voici un exemple :
Pour produire l'effet piezo electrique, on utilisera le polycristal dont les atomes "s'agitent" plus facilement et librement avec la chaleur. En voici un schema d'exemple :
Le schema ci-dessous illustre l'effet piezo sur un cristal polarisé (a). Si on compresse le polycristal (b), on relevera une certaine polarisation. Au contraire, si on l'étire (c), on aura une tension de sens inverse. De même, si l'on applique une tension à un cristal (d), ses axes de charges s'alignent parallelement à la polarisation. Et inversement avec une polarisation opposée (e). Voila donc comment faire des oscillations avec un signal alternatif (f).
C'est le même principe que l'on utilise dans les resonateurs à cristal : plus la lame est fine, plus la fréquence est haute.
On voit qu'avec un courant alternatif, le cristal se compresse et s'etire. Ce sont ces oscillations qui vont produire le son. En guise de materiau piezo on utilise soivent la céramique. On retrouve donc ce nom dans les transducteurs, resonateurs, filtres, etc...
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Un buzzer piezo electrique est constitué principalement d'une lamelle de substance piezo., qui est déformée comme on l'a vu ci-dessus par une tension appliquée alternative. Un son est ainsi produit. Voir les schemas suivants : montage et effet piezo
Pour connaître d'autres caractéristiques de fabrication (formule de Helmhotlz, cavité, distance, orifice, etc...), veuillez vous referrez au document applic.pdf, qui m'a aidé à faire cette page (en fait j'ai simplifié et traduit certaines parties).
Exemple d'oscillateur de base :
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Dans ce premier montage, en connectant OUT à une entrée du buzzer et la masse à l'autre entrée, on n'aura qu'une orientation des charges possible. Si on ajoute un quatrieme inverseur, on n'aura les deux orientations opposées : ceci doublera la tension traversant le buzzer et donc sa puissance. Cet ensemble forme donc un inverseur dit Push-Pull :
Pour utiliser des tensions supérieures à celles fournies par le circuit intégré, on peut utiliser un transistor en guise de commande, de la manière suivante :
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Rb et Rc ont généralement pour valeur 1k. |
Tout comme les deux versions précédentes, si on veut utiliser un circuit de Push-Pull, on peut utiliser un second transistor de la manière suivante :
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Attention, il faut que les deux signaux A et B soient decalés en phase de 180° ! |
Sinon, il existe pleins d'autres possibilités. En utilisantun microcontroleur, vous pourrez relie le buzzer à une sortie (et masse) ou à deux sorties (push-pull), en veillant bien à la fréquence du sugnal en opposition de phase entre les deux E/S du µC.
Informations et précautions d'un buzzer piezo :
Spécifités générales de la plupart des buzzers piezo-electriques :
Les constructeurs : [ Haut de Page ]
Autres composants utilisant le phenomène piezo : [ Haut de Page ]
Réalisé par Aurélien R.
