V aplikacích s elektronikou někdy potřebujeme záporné napětí. Získání záporného zdroje napájení však není spolehlivou volbou, pokud je to nutné pro aplikace s nízkým proudem. U mnoha elektronických obvodů, které vyžadují nízký výkon, nemůžeme použít zdroj záporného napětí. Pro aplikace referenčních nebo nízkoenergetických lze použít obvody, které mohou generovat záporné napětí ze zdroje kladného napětí.
Pro tento účel existuje mnoho obvodů. Zde jsme navrhli jednoduchý obvod generátoru záporného napětí. Tento obvod je vyvinut z časovacího obvodu 555IC.
Součásti
+5 až +9 napájecí napětí
555 IC
1KΩ, 10KΩ rezistory
104 (100 nF), 223 (22 nF), 22µF kondenzátory (2 kusy)
Diody IN4148 (2 kusy)
Zkušební sondy.
Schéma zapojení a pracovní vysvětlení
Výše uvedený obrázek ukazuje schéma zapojení generátoru záporného napětí. Časovač 555IC zde funguje jako ASTABLE vibrátor. Kondenzátor zde lze změnit, ale výběr by měl být sledován pro maximální záporné napětí. Pokud zvolená kapacita nevyhovuje dobře, nemůžeme na výstupu získat maximální záporné napětí.
Jak již bylo řečeno, 555 Timer IC zde funguje jako generátor čtvercových vln a generuje čtvercovou vlnu. Čtverec bude mít kladný vrchol a +0 zem tvořící kompletní cyklus.
Nyní, když je na výstupu kladná špička napětí, dojde k toku proudu (REDLINE), jak je znázorněno na obrázku níže. Během této doby bude dioda D1 předpjatá dopředu a dioda D2 bude předpjatá dopředu.
Z tohoto důvodu se kondenzátor C1 nabije, jak je znázorněno na obrázku, a na něm se objeví napětí VCC.
Nyní, když se zem objeví po kladném vrcholu, bude proud (RED LINE), jak je znázorněno na obrázku níže. Během této doby bude dioda D1 předpjatá a dioda D2 bude předpnutá. Když je D2 předpjatý, náboj uložený v kondenzátoru C1 bude mít způsob, jak proudit. Kondenzátor C1 se tedy vybíjí přes D2 a nabíjí kondenzátor C2. To je znázorněno na obrázku.
Během signálu 0V se tedy na kondenzátoru C2 objeví napětí.
Napětí, které se objevilo na C2, bude mít záporné znaménko, pokud jde o zem. Toto nabíjení a vybíjení probíhá nepřetržitě s každým cyklem a na výstupu bude stabilní záporné napětí vzhledem k zemi.