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。下面就簡單的以正 5V 電壓到負電壓 5V 為例說一下他的電路。

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。下面就簡單的以正 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，關于 34063 的負壓產生電路我這里不說了在 datasheet 中有的。下面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。

上面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只需要給他提供 1kHZ 左右的方波就可以了，相當的簡單。這里需要注意這個電路的代負載能力是很弱的，同時在加上負載后電壓的降落也比較大。

由于上面的原因產生了下面的這個電路：

負電壓產生電路分析

電壓的定義：電壓（voltage），也稱作電勢差或電位差，是衡量單位電荷在靜電場中由于電勢不同所產生的能量差的物理量。其大小等于單位正電荷因受電場力作用從 A 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于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。

想產生負電壓，就讓他相對于電源負極的電勢更低即可。要想更低，必須有另一個電源的介入，根本原理都是利用兩個電源的串聯。電源 2 正極串聯在參考電源 1 的負極后。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 后，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 充好電后，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 片并聯的方式擴流。

第一版是 7660 兩片并聯的。

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 濾波之后紋波相當小的。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么處理呢？

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。例如電話系統里是用 -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，只能遵守咯。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，輸入電壓范圍總是比電源電壓范圍分別小 1V，輸出分別小 2V。這樣如果 VEE 用 0V，那么輸入端電壓必須超過 1V，輸出電壓不會低于 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、這個比較有中國特色，自毀電路。一般來說芯片內部的保護電路對于負電壓是不設防的，所以只要有電流稍大，電壓不用很高的負電壓加到芯片上，就能成功摧毀芯片。

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