什shen麼me是shi負fu電dian壓ya
？說shuo到dao電dian壓ya，一yi切qie都dou是shi相xiang對dui的de。不bu同tong的de電dian導dao體ti之zhi間jian有you不bu同tong的de電dian位wei。這zhe意yi味wei著zhe一yi個ge電dian壓ya可ke以yi高gao於yu另ling一yi個ge電dian壓ya。這zhe種zhong情qing況kuang下xia一yi般ban不bu會hui使shi用yong“負電壓”的描述。我們所說的負電壓是指一個電壓低於係統的地電位。圖1是一個3.3V電源電壓和0V係統地電位的示例。在這個係統中

，需要測量和記錄傳感器的信號。這些信號可能在+2.5V和–2.5V之間。

 

為了檢測這些信號，我們采用+3.3V的正電源電壓和–3.3V的負電源電壓的運算放大器。且係統中已經提供+3.3V正電壓。對於所需的–3.3V負電壓，可以利用係統的–5V來產生。該電壓軌可能來自基於變壓器的電源，通常該電壓是沒有經過精確調節的。為了精準生成–3.3V
，我們需要使用線性穩壓器。

 

市場上有眾多適用於正電壓的線性穩壓器可供選擇。在需要轉換負電壓的應用中
，是否可以使用這種正線性穩壓器？

 

圖1顯示了用於這種應用中的正線性穩壓器。圖中的可調電阻代表線性穩壓器的調整元件。對於這種線性穩壓器IC來說

，VIN、VOUT和GND連(lian)接(jie)器(qi)之(zhi)間(jian)的(de)電(dian)壓(ya)關(guan)係(xi)是(shi)完(wan)全(quan)相(xiang)同(tong)的(de)
，就(jiu)像(xiang)在(zai)正(zheng)電(dian)壓(ya)應(ying)用(yong)中(zhong)一(yi)樣(yang)。然(ran)而(er)，在(zai)這(zhe)種(zhong)環(huan)境(jing)中(zhong)使(shi)用(yong)正(zheng)線(xian)性(xing)穩(wen)壓(ya)器(qi)有(you)幾(ji)個(ge)缺(que)點(dian)。該(gai)電(dian)路(lu)將(jiang)使(shi)用(yong)電(dian)阻(zu)分(fen)壓(ya)器(qi)來(lai)調(tiao)節(jie)基(ji)於(yu)–5V電壓軌的輸出電壓，而不是基於0V電壓軌、係統地。這會導致–5V電壓軌上的幹擾和噪聲直接耦合到產生的–3.3V軌上。此外，穩壓精度也相當差。當–5V電源電壓精度隻有±10%時，這個不精確度也會耦合到–3.3V產生的輸出電壓上。

 

在這種情況下使用正線性穩壓器的第二個缺點是線性穩壓器設備的I/O引腳（例如使能引腳）將以–5V為參考。如果需要監控不同電壓的上電序列，則可能需要電平轉換。

 

圖1. 產生負電壓的正線性穩壓器。
 

圖2所示的是相同係統，但是使用了專為降壓負電壓設計的線性穩壓器。這些IC被稱為負線性穩壓器。ADI公司的新型ADP7183負線性穩壓器專為最低噪聲、最高電源抑製比(PSRR)而設計。這使得該器件非常適合對電源噪聲敏感節點的濾波應用。

 

圖2. 產生負電壓的負線性穩壓器。

如果使用如圖2所示的負線性穩壓器，則產生的–3.3V是相對於0V地電壓進行穩壓。這將產生非常低的噪聲和精確的輸出電壓。此外
，I/O引腳以0V的係統地為參考
，可以省去電平轉換。

 

這樣一來，特殊的負線性穩壓器在轉換負電壓或濾波負電壓時就顯得尤為重要。市場上的負線性穩壓器通常供應有限。ADP7183(300 mA)和ADP7185 (500 mA)等新產品為設計人員提供了更多可用的產品係列。