單電源供電回路中獲得正負(fù)電源

1、單電源供電回路中獲得正負(fù)電源的特殊方圖1所示極性變換電路的核心器件為普通的非門。由于輸入端與輸出端被短接在一起，故非門的輸出電壓與輸入電壓相等（ViVO）；這樣，非門被強制工作在轉(zhuǎn)移特性曲線的中心點處，因此輸出電壓被限定為門電路的閾值電平，其大小等于電源電壓的一半，如果我們將非門的輸出端作為直流接地端，就可以把電源電壓 VCC轉(zhuǎn)換為±VCC/2的雙電源電壓；此時的非門起到了一個存儲電流的穩(wěn)壓器的作用，電路的輸出阻抗較低、因而輸出電壓也比較穩(wěn)定。圖中的非門可以選用74HC00或CD4069等普通門電路，考慮到CMOS非門驅(qū)動負(fù)載的能力有限，因此最好將幾個非門并聯(lián)使用以提高其有效輸出電流

2、，圖中的電容C1、C2起退耦作用，容量可適當(dāng)?shù)厝〈笠恍?.jpg (13.83 KB)2011-5-29 16:40圖2所示電路中的運放同相輸入端接有對稱的串聯(lián)電阻分壓器，而運放本身接為電壓跟隨器的形式；根據(jù)運放線性工作的特點不難看出：運放輸出端與分壓點間的電位嚴(yán)格相等。由于運放的輸出端作接地處理，因此運放的供電電源VCC就被相應(yīng)地分隔成了兩組對稱的正、負(fù)電源±VCC/2。2.jpg (13.58 KB)2011-5-29 16:40當(dāng)運放的輸出電流無法滿足實際需求時，不能象門電路那樣簡單地并聯(lián)使用；這時可以將通用型小功率運放換為輸出電流較大的功放類運放器件，例如常見的TDA203

3、0A。與圖1類似，C1、C2同為退耦電容、加載運放同相輸出端的電容C3起到了抑制干擾及濾波的作用對于大多數(shù)的OTL功放類器件而言，其內(nèi)部一般都設(shè)置了對稱的偏置電路結(jié)構(gòu)，這就使其輸出端的直流電位近似為電源電壓的一半；根據(jù)上述原理，我們完全可以利用集成功放將單電源轉(zhuǎn)換成為大小相等的雙極性正、負(fù)電源，具體電路如圖3所示。3.jpg (14.01 KB)2011-5-29 16:40事實上，由于內(nèi)容參數(shù)的離散性以及自舉電路結(jié)構(gòu)的影響，集成功放輸出端的電壓并不是絕對的VCC/2，從而造成正、負(fù)輸出電壓不平衡的現(xiàn)象。對此我們需要將一只10100k的電位器串聯(lián)在正負(fù)電源之間，并把LM386第腳輸入端接到電位

4、器的中間抽頭，而第腳保持懸空。對電路進行上述改進后，通過調(diào)節(jié)功放的直流輸入電平，就可以在芯片的輸出端得到大小非常緊接的正負(fù)電壓值了。 1、電荷泵提供負(fù)壓±10V的兩個電荷泵電壓轉(zhuǎn)換器. 設(shè)計高壓電荷泵需要較多的開關(guān),用分離元件實現(xiàn)起來就有點困難了,不如用電感來得簡單.一般地,1個三極管或MOSFET,1個比較器或通用運放(做PWM振蕩),1個電感,1個肖基特二極管和若干阻容元件就可以搞定.如果你的MCU自身帶有PWM接口,且軟件允許的話,就更簡單了.2、反相器提供負(fù)壓F,C2用 0.47F,當(dāng)然最佳數(shù)值可由試驗確定.反相器的輸入端加一個方波,其幅值應(yīng)該能使反相器正常工作,那么在反相器

5、的輸出端就出現(xiàn)一個相位相反的方波.電容C2上就會出現(xiàn)一個負(fù)電壓,理論上比電源電壓低0.7V,然后再穩(wěn)壓到-5V.3、負(fù)壓電源轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生負(fù)壓MAX749是一個專門用來產(chǎn)生負(fù)電壓的電源轉(zhuǎn)換器. MAX749為倒相式PFM開關(guān)穩(wěn)壓,輸入電壓 +2V至 +6V,輸出電壓可達-100V以上,可通過內(nèi)部的D/A轉(zhuǎn)換器進行調(diào)節(jié),或者通過一個PWM信號或電位器進行調(diào)節(jié).MAX749采用一種電流控制方法,既減小了靜態(tài)電流消耗,又提高了轉(zhuǎn)換效率.關(guān)斷方式下,靜態(tài)電流僅為15mA.MAX749在關(guān)斷方式下仍保持DAC的設(shè)定值,從而簡化了軟件控制.使用MAX749產(chǎn)生負(fù)壓時應(yīng)注意外圍元件的選擇,這里特別說明幾點: 1

6、) 晶體管:可以用PNP晶體管或P溝道MOSFET.前者經(jīng)濟,使用簡單,后者能提供更大電流,且轉(zhuǎn)換效率較高,但往往需要較高的輸入電壓(通常要求 +5V或 +5V以上).如使用2SC8550三極管,可以提供較大的輸出電流. 2) RSENSE:RSENSE是一個微阻值的檢測電阻,可以用一小段康銅絲代替,但不能直接用0電阻短路.RSENSE的大小與輸出電流成反比關(guān)系,因此可根據(jù)電流需要確定RSENSE的最大值,但為了保證轉(zhuǎn)換效率,不宜取得過小.一般在輸出電壓為-24V的情況下,要求輸出電流為0.5A左右時, 可取RSENSE =0.25,輸出電流為0.8A左右時,可取RSENSE =0.2. 3)

7、 RBASE :RBASE應(yīng)足夠小以保證晶體管能處在飽和狀態(tài),但RBASE太小又降低了轉(zhuǎn)換效率,通常在160470之間取值. 4) 另外,電感L的感值在22l00mH之間,通常取47mH,為提高效率,電感的內(nèi)阻要小,最好在300m以下;二極管可用IN5817 IN5822系列快恢復(fù)二極管;CCOMP取決于RFB及電路布局,通常在100pF l0nF之間取值.4、專用DC/DC電壓反轉(zhuǎn)器提供負(fù)壓ME7660是一種DC/DC電荷泵電壓反轉(zhuǎn)器,采用AL柵 CMOS工藝設(shè)計.該芯片能將輸入范圍為+1.5V至+10V的電壓轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的-1.5V至-10V的輸出,并且只需外接兩只低損耗電容,無需電感.芯片的振蕩器額定頻率為10KHZ,應(yīng)用于低輸入電流情況時,可于振蕩器與地之間外接一電容,從而以低于10KHZ的振蕩頻率正常工作.ME7660轉(zhuǎn)換器的特點如下:1) 轉(zhuǎn)換邏輯電源+5V為±5V雙相電壓;2) 輸入工作電壓范圍廣:1.5V10V;3) 電源轉(zhuǎn)換效率高:98%;4) 低功耗:靜態(tài)電流為90A(輸入5V時).ME7660轉(zhuǎn)換器多用于LCD、接口轉(zhuǎn)換器及儀表等場合.除上述方法之外,也可用一些輸出正電壓的DC/DC轉(zhuǎn)換器產(chǎn)