V aplikáciách elektroniky niekedy potrebujeme záporné napätie. Získanie záporného zdroja napájania však nie je spoľahlivá voľba, ak je to potrebné pre slaboprúdové aplikácie. Pre mnoho elektronických obvodov, ktoré vyžadujú nízky výkon, nemôžeme ísť o zdroj záporného napätia. Pre aplikácie referenčného typu alebo pre účely nízkej spotreby je možné použiť obvody, ktoré môžu generovať záporné napätie z kladného napájacieho zdroja.
Na tento účel existuje veľa obvodov. Tu sme navrhli jednoduchý obvod generátora záporného napätia. Tento obvod je vyvinutý z časovacieho obvodu 555IC.
Komponenty
+5 až +9 napájacieho napätia
555 IC
1KΩ, 10KΩ rezistory
104 (100 nF), 223 (22 nF), 22µF kondenzátory (2 kusy)
Diódy IN4148 (2 kusy)
Skúšobné sondy.
Schéma zapojenia a pracovné vysvetlenie
Vyššie uvedený obrázok zobrazuje diagram obvodu generátora záporného napätia. Časovač 555IC tu funguje ako ASTABILNÝ vibrátor. Kondenzátor tu je možné meniť, je však potrebné postupovať pri výbere pre maximálne záporné napätie. Pokiaľ zvolená kapacita nevyhovuje, nemôžeme na výstupe dostať maximálne záporné napätie.
Ako už bolo povedané, 555 Timer IC tu funguje ako generátor štvorcových vĺn a generuje štvorcové vlny. Štvorec bude mať kladný vrchol a +0 zem, ktorá bude tvoriť úplný cyklus.
Teraz, keď je na výstupe kladná špička napätia, dôjde k prúdeniu prúdu (REDLINE), ako je to znázornené na obrázku nižšie. Počas tejto doby bude dióda D1 predpätá smerom dopredu a dióda D2 bude spredu ovplyvnená.
Z tohto dôvodu sa kondenzátor C1 nabije, ako je to znázornené na obrázku, a objaví sa na ňom napätie VCC.
Teraz, keď sa zem objaví po kladnom vrchole, dôjde k prúdeniu prúdu (ČERVENÁ ČIARA), ako je to znázornené na obrázku nižšie. Počas tejto doby bude dióda D1 skreslená spätne a dióda D2 bude skreslená dopredu. Keď bude D2 predpätý, náboj uložený v kondenzátore C1 bude mať spôsob, ako pretekať. Takže kondenzátor C1 sa vybíja cez D2 a nabíja kondenzátor C2. To je znázornené na obrázku.
Takže počas signálu 0V sa na kondenzátore C2 objaví napätie.
Napätie objavené na C2 bude mať záporné znamienko, pokiaľ sa vzťahuje na zem. Toto nabíjanie a vybíjanie nepretržite s každým cyklom a na výstupe bude stabilné záporné napätie vzhľadom na zem.