負電壓電路求助

jasonboy99

想用負電壓給運放的信號下拉，電流需求不足1mA，因為沒用過負電壓也對電感不熟，
想請問如不考慮二極體的壓降，下面這個電路可以正常產生-5V嗎?  
電感好像是隔交流，但仍擔心電源會直接接地。

jojoling

LMC7660
LMC7662
LT1054

lazy104

可以參考一下 MC34063 的 Voltage Inverting Converter 應用
https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/mc34063a-d.pdf

阿明先生

線路是無法產生5V負電壓，負電壓是靠電感的反電勢電壓產生，也就是說500hz頻率推MOS，脈波頻率讓MOS導通給電感正電壓電流，電感有電流建立磁場，脈波頻率又讓MOS切斷電流後，電感的磁場消失會產生反電勢的負電壓，500hz頻率 47μH感抗只有0.15Ω，電感量太小了。D2也反接了，電感的負電壓無法從D2流出.,....不只這些很多問題

ㄚ三哥

用一顆7905會不會比較簡單？

huang22

D2 方向可能錯了！

SIMON1016

ㄚ三哥 發表於 2021-5-17 01:00 PM
用一顆7905會不會比較簡單？

7905  輸入端  還是需要一個 負壓

jasonboy99

jojoling 發表於 2021-5-17 03:35 AM
LMC7660
LMC7662
LT1054

謝謝，加入採購清單

jasonboy99

lazy104 發表於 2021-5-17 09:11 AM
可以參考一下 MC34063 的 Voltage Inverting Converter 應用
https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/mc3406 ...

這顆我有，但不大會算，電流值小時電感變很大，手邊沒有大電感所以沒試。

康品穎

我不是本科的，怎麼聽起來很複雜，負電壓我想一定要對稱的，就好像兩電池串聯，中心抽頭，自己做電源是不是加個穩壓就好了，拿個板凳，向前輩們學個技術。

jasonboy99

阿明先生 發表於 2021-5-17 11:34 AM
線路是無法產生5V負電壓，負電壓是靠電感的反電勢電壓產生，也就是說500hz頻率推MOS，脈波頻率讓MOS導通給 ...

看了一下原圖，D2真畫錯了，
明白，意思是這種電感+電容電路不可行?

jasonboy99

huang22 發表於 2021-5-17 01:19 PM
D2 方向可能錯了！

D2反了，正解

jasonboy99

康品穎 發表於 2021-5-17 02:59 PM
我不是本科的，怎麼聽起來很複雜，負電壓我想一定要對稱的，就好像兩電池串聯，中心抽頭，自己做電源是不是 ...

直接中心抽頭變壓器是最好的，但因負電需求極小(<1mA)，如可以從正電壓中生出來就好了。

阿明先生

jasonboy99 發表於 2021-5-17 03:01 PM
看了一下原圖，D2真畫錯了，
明白，意思是這種電感+電容電路不可行?

電容是高頻的負電壓濾波，電感跟頻率有關係，電感量小要更高的頻率，不然電感抗太小，MOS電流會過大，方波訊號需經可變電阻調強度， 調整MOS輸入訊號強度，控制MOS電流，及輸出的負電壓。

jasonboy99

下午接了電路測試，用電表量一下有負電壓，接上LED可亮，
不清楚詳細原理，待再研究測試。

更新電路圖和麵包板測試：








下面這張LED畫反，刪除

jasonboy99

阿明先生 發表於 2021-5-17 04:24 PM
電容是高頻的負電壓濾波，電感跟頻率有關係，電感量小要更高的頻率，不然電感抗太小，MOS電流會過大，方 ...

有接上電路測試有負電產生，也擔心電流過大會燒MOS，所以在電源端串上330歐電阻，結果就量不到負電壓了，可能是電流太小或頻率不足以充電，
我再試用555較高的頻率來測測看。

雨知波自行維修

jasonboy99 發表於 2021-5-17 04:29 PM
下午接了電路測試，用電表量一下有負電壓，接上LED可亮，
不清楚詳細原理，待再研究測試。

請問圖2，是用什麼軟體(免錢的嗎)，可以仿真嗎，

jasonboy99

雨知波自行維修 發表於 2021-5-17 08:32 PM
請問圖2，是用什麼軟體(免錢的嗎)，可以仿真嗎，

EasyEDA , 免費的工具，好像有內建很難用的基本仿真沒有用過。

tonysun

如果要做電路模擬，零件數量不多的話，可以試試 Multisim 的免費網頁版:
https://www.multisim.com/

duke83

OPA 要用的負電源電流很小可以用 ICL7660 這類的無電感元件 Charge Pump IC，NE555 也能用唯週邊元件比較多，MAX232 這顆 TTL 轉 RS232 也就是用 Charge Pump 來提供 RS232 所需要的負電壓。

但是不知 OPA 是要放大或處理哪類的訊號？有可能因為負電壓產生器產生的諧波電源雜訊會干擾到微小的訊號，所以一般負電壓產生器都用在數位電路上要給 OPA 這類的類比線路用還是得挑低雜訊的電源，就是傳統變壓器與線性穩壓 IC 的組合。

akii

jasonboy99 發表於 2021-5-17 04:29 PM
下午接了電路測試，用電表量一下有負電壓，接上LED可亮，
不清楚詳細原理，待再研究測試。

我用 LTspice  模擬出來的有和您的數據相差不多約是 -5.1V

xiaolaba

用 blocking oscillator 改裝就可以 https://wp.me/ph3BR-2O8, 把二極管正負對調就可正可負

實例之一, 搭棚玩一下就可確定, https://xiaolaba.wordpress.com/2012/10/11/usb-5v-boots-up-to-9v/

jasonboy99

duke83 發表於 2021-5-18 10:08 AM
OPA 要用的負電源電流很小可以用 ICL7660 這類的無電感元件 Charge Pump IC，NE555 也能用唯週邊元件比較多 ...

您說到的噪訊正是我比較擔心的，
沒有示波器可以看，猜想充放電時應該有連續的諧震產生，
有看過文章也說可用RS232 IC的負電，有興趣買一顆MAX232回來試試。

是用來試用OPA2335這顆放大，依datasheet敘述加上負電可使其Auto-Zero，
測試條件僅用分壓電阻模擬直流小信號，7805供電，元件全焊接，
沒用負電的條件下測試出的初級放大精度約到1~2.5mV，
很好奇是否可再提升精度。

jasonboy99

xiaolaba 發表於 2021-5-18 10:58 AM
用 blocking oscillator 改裝就可以 https://wp.me/ph3BR-2O8, 把二極管正負對調就可正可負

實例之一, 搭 ...

這電感是自己繞的嗎? 太強了。
您的電路圖我看了只有半懂，也是charge pump嗎?
電感的動作原理不明白，需要時間理解，

阿明先生

jasonboy99 發表於 2021-5-18 06:48 PM
這電感是自己繞的嗎? 太強了。
您的電路圖我看了只有半懂，也是charge pump嗎?
電感的動作原理不明白，需 ...

這是一個升壓的電晶體振盪電路，共射放大的2N2222電晶體C腳輸出，經抽頭的電感變壓器耦合回授到電晶體輸入B腳，抽頭的電感變壓器會把訊號反相180度，共射放大器輸出跟輸入也是180度，共360度正回授電晶體振盪，

jasonboy99

阿明先生 發表於 2021-5-18 07:52 PM
這是一個升壓的電晶體振盪電路，共射放大的2N2222電晶體C腳輸出，經抽頭的電感變壓器耦合回授到電晶體輸 ...

謝謝，雖然不是很懂原理，總算是稍微看明白電路運作了。

xiaolaba

jasonboy99 發表於 2021-5-18 06:48 PM
這電感是自己繞的嗎? 太強了。
您的電路圖我看了只有半懂，也是charge pump嗎?
電感的動作原理不明白，需 ...

"電感" 很隨意的繞, 用鐵釘做磁芯都可以, 多繞幾圈就好, 其實是有初次級由兩個電感組成的一個高頻變壓器.
電路叫做 blocking oscillator, 非 charge pump
電感的動作原理很基本, 充電時+/-, 斷電時變成-/+, 跟電容充放特性相反

duke83

jasonboy99 發表於 2021-5-18 06:34 PM
您說到的噪訊正是我比較擔心的，
沒有示波器可以看，猜想充放電時應該有連續的諧震產生，
有看過文章也說 ...

你應該是去買 7660 來試做而不是用 MAX232，MAX232 會升壓到 8.5V 再產生一組負壓 -8.5V，體積較大也有多組傳輸閘沒用到。


7660 這種 charge pump（電荷泵）只要有外部電容充放電就能產生負壓而不需體積大的電感，但是無法供應較大的電流 （10mA 以下）且需要是固定負載。


雜訊的問題很麻煩，交換式電源都會有此現象，可以試著多裝上濾波器與線性穩壓器如下圖。


OPA2335 這顆 OPA 先用實驗用雙電源供應器來測試先不要搭負電壓產生器，看是否能達到您的要求。
能達到您的要求的 OPA 與負電壓電路有許多不一定非得這樣搭配。

jasonboy99

duke83 發表於 2021-5-21 06:50 AM
你應該是去買 7660 來試做而不是用 MAX232，MAX232 會升壓到 8.5V 再產生一組負壓 -8.5V，體積較大也有多 ...

謝謝，7660加入採購清單，這個好便宜。
電路中的是π型濾波嗎? ferrite bead指的是磁珠還是環型電感?
opa2335它的零校正，除了charge pump電路，也會用2顆鋰電池來對照看差異。
雜訊問題大概不是我這種新手可以解決的，就當是練練功。

duke83

jasonboy99 發表於 2021-5-21 02:42 PM
謝謝，7660加入採購清單，這個好便宜。
電路中的是π型濾波嗎? ferrite bead指的是磁珠還是環型電感?
opa ...

Pi 型濾波的 L 與 C 是要濾掉 7660 的工作頻率，FB 磁珠要濾掉更高的射頻頻率，這個負電源最終還是要拿示波器來看雜訊大小來調整 L C 數值或零件排列佈局。