負電壓的產生電路圖原理

 

在電子電路中我們常常需要使用負的電壓
，比如說我們在使用運放的時候常常需要給他建立一個負的電壓。下麵就簡單的以正5V電壓到負電壓5V為例說一下他的電路。

 

通常我需要使用負電壓時一般會選擇使用專用的負壓產生芯片，但這些芯片都比較貴比如ICL7600
，LT1054等等。哦差點忘了MC34063了這個芯片使用的最多了，關於34063的負壓產生電路我這裏不說了在datasheet中有的。下麵請看我們在單片機電子電路中常用的兩種負壓產生電路。

 

 

現在的單片機有很多都帶有了PWM輸出
，我們在使用單片機的時候PWM很多時候是沒有用到的用他輔助產生負壓是不錯的選擇。

 

上麵的電路是一個最簡單的負壓產生電路了。他使用的原件是最少的了我們隻需要給他提供1kHZ左右的方波就可以了
，相當的簡單。這裏需要注意這個電路的代負載能力是很弱的
，同時在加上負載後電壓的降落也比較大。

 

由於上麵的原因產生了下麵的這個電路：

 

 

負電壓產生電路分析

 

電壓的定義：電壓（voltage），也ye稱cheng作zuo電dian勢shi差cha或huo電dian位wei差cha
，是shi衡heng量liang單dan位wei電dian荷he在zai靜jing電dian場chang中zhong由you於yu電dian勢shi不bu同tong所suo產chan生sheng的de能neng量liang差cha的de物wu理li量liang。其qi大da小xiao等deng於yu單dan位wei正zheng電dian荷he因yin受shou電dian場chang力li作zuo用yong從congA點移動到B點所做的功，電壓的方向規定為從高電位指向低電位的方向。

 

說白了就是：某個點的電壓就是相對於一個參考點的電勢之間的差值。V某=E某-E參。一般我們把供電電源負極當作參考點。電源電壓就是Vcc=E電源正-E電源負。

 

xiangchanshengfudianya
，jiurangtaxiangduiyudianyuanfujidedianshigengdijike。yaoxianggengdi，bixuyoulingyigedianyuandejieru，genbenyuanlidoushiliyonglianggedianyuandechuanlian。dianyuan2正極串聯在參考電源1的負極後。電源2負極就是負電壓了。

 

 

一個負電壓產生電路：利用電容充電等效出一個新電源，電容串聯在GND後
，等效為電源2。則產生負電壓。

 

 

1、電容充電：當PWM為低電平時

，Q2打開，Q1關閉
，VCC通過Q2給C1充電，充電回路是VCC-Q2-C1-D2-GND。C1上左正右負。

 

 

2

、電容C1充滿電

 

 

3、電容C1作為電源

，C1高電勢極串聯在參考點。C1放電，從C2續流
，產生負電壓。

 

當PWM為低電平時，Q2關閉
，Q1打開
，C1開始放電
，放電回路是C1-C2-D1，這實際上也是對C2進行充電的過程。C2充好電後，下正上負
，如果VCC的電勢為5點幾伏，就可以輸出-5V的電壓了。

 

 

產生負電壓（-5V）的方案

 

 

7660和MAX232輸出能力有限
，做示波器帶高速運放很吃力，所以魏坤也得用4片並聯的方式擴流。

 

第一版是7660兩片並聯的。

 

用普通的DC/DC芯片都可以產生負電壓
，且電壓精確度同正電壓一樣，驅動能力也很強

，可以達到300mA以上。

 

一般的開關電源芯片都能產生負電壓
，實在不行用用開關電源輸出的PWM去推電荷泵，也可以產生較大的電流，成本也很低，不知紋波要求多少
，電荷泵用LC濾波之後紋波相當小的。7660是電荷泵所以電流很小。

 

整個示波器的設計數字電源的+5V和模擬電源的+５V是分開供電的
，但是數字地和模擬地應該怎麼處理呢
？

 

數字地和模擬地是一定要連在一起的
，不然電路沒法工作。

 

數字部分的地返回電流不能流過模擬部分地，兩個地應該在穩定的地參考點連在一起。

 

負電壓的意義

 

1、人為規定。例如電話係統裏是用-48V來供電的，這樣可以避免電話線被電化學腐蝕。當然了，反著接電話也是可以工作的
，無非是電壓參考點變動而已。

 

2
、通訊接口需要。例如RS232接口，就必須用到負電壓。-3V～-15V表示1，+3～+15V表示0。這個是當初設計通訊接口時的協議，隻能遵守咯。PS:MAX232之類的接口芯片自帶電荷泵
，可以自己產生負電壓。

 

3
、為（非軌到軌）運放提供電源軌。老式的運放是沒有軌到軌輸入/輸出能力的
，例如OP07，輸入電壓範圍總是比電源電壓範圍分別小1V，輸出分別小2V。這樣如果VEE用0V
，那麼輸入端電壓必須超過1V，輸出電壓不會低於2V。這樣的話可能會不滿足某些電路的設計要求。為了能在接近0V的輸入/輸出條件下工作，就需要給運放提供負電壓
，例如-5V，這樣才能使運放在0V附近正常工作。不過隨著軌到軌運放的普及
，這種情況也越來越少見了。

 

4
、zhegebijiaoyouzhongguotese，zihuidianlu。yibanlaishuoxinpianneibudebaohudianluduiyufudianyashibushefangde
，suoyizhiyaoyoudianliushaoda
，dianyabuyonghengaodefudianyajiadaoxinpianshang，jiunengchenggongcuihuixinpian。