エレクトロニクスアプリケーションでは、負の電圧が必要になる場合があります。ただし、低電流アプリケーションで必要な場合、負の供給源を取得することは信頼できるオプションではありません。低電力を必要とする多くの電子回路では、負の電圧電源を使用することはできません。基準または低電力の目的のアプリケーションでは、正の電圧供給から負の電圧を生成できる回路を選ぶことができます。
この目的のために多くの回路があります。ここでは、単純な負電圧発生回路を設計しました。この回路は555ICタイマー回路から開発されました。
コンポーネント
+ 5〜 +9供給電圧
555 IC
1KΩ、10KΩ抵抗
104(100 nF)、223(22 nF)、22µFコンデンサ(2個)
IN4148ダイオード(2個)
プローブのテスト。
回路図と動作説明
上の図は、負電圧発生器の回路図を示しています。 ここでの555ICタイマーは、ASTABLEバイブレーターとして機能します。ここのコンデンサは変更できますが、最大の負電圧を選択する必要があります。選択した静電容量が適切でない場合、出力で最大の負電圧を得ることができません。
先に述べたように、555タイマーICはここで方形波発生器として機能し、方形波を生成します。正方形には正のピークと+0の地面があり、完全なサイクルを形成します。
これで、出力に正の電圧ピークがある場合、次の図に示すように電流が流れます(REDLINE)。この間、ダイオードD1は順方向にバイアスされ、ダイオードD2は逆方向にバイアスされます。
このため、図に示すようにコンデンサC1が充電され、その両端に電圧VCCが現れます。
これで、正のピークの後にグランドが現れると、下の図に示すように電流が流れます(赤い線)。この間、ダイオードD1は逆バイアスされ、ダイオードD2は順バイアスされます。D2が順方向にバイアスされていると、コンデンサC1に蓄積された電荷が流れる方法があります。したがって、コンデンサC1は、コンデンサC2を充電する過程で、D2を介して放電します。これを図に示します。
したがって、0V信号の間、C2コンデンサの両端に電圧が発生します。
C2の両端に現れる電圧は、グランドを基準にすると負の符号になります。この充電と放電はすべてのサイクルで連続しており、グランドに対して出力の両端に安定した負の電圧があります。