應用背景概述：我們遇到的電路中，時常會出現某些芯片或元件（運放或電流霍爾等）需要負電源供電的情況，由於電流存在正負，如若對電池來說充電為正，那麼放電必然為負，再如熱電偶的採樣調理，同樣存在輸出存在正負的問題，因此在調理電路中，常用到的運放就需要負電源，如果我們供電系統中只存在正電源，恰好有一路或者兩路採樣調理電路需要負電源供電，我們該怎麼辦？下面先介紹一款正電源轉負電源的芯片，以便大家在電路設計中使用，之後再介紹一款我們用分立器件搭建的正電源轉負電源。
開關電容式電壓變換器：LM2664
（1）LM2664概述：LM2664是 CMOS電荷泵電壓轉換器，它將1.8 V至5.5 V範圍內的正電壓轉化為−1.8 V至−5.5 V的相應負電壓，該器件使用兩個低成本電容器提供高達40 mA的輸出電流。LM2664的工作頻率為160 kHz以降低輸出電阻和電壓紋波。
（2）LM2644原理符號和實物外形：
（3）LM2644引腳功能定義說明如下框圖：
（4）LM2644的功能框圖：包含振盪電路和開關整列以及開關驅動電路，振盪電路產生固定頻率的PWM來控制開關整列時序開關，以完成正電壓到負電壓的轉換。
（5）LM2644正負電壓轉換原理描述：LM2664包含四個大的CMOS開關，它們按順序切換以反轉輸入電源電壓。能量傳遞和儲存由外部電容器提供。
①模態1，如下圖當S1和S3閉合時，C1被充電至對電源電壓V+。在此時間間隔內，開關S2和S4打開。
②模態2，如下圖在第二個時間間隔內，S1和S3打開；同時，S2和S4關閉，C1在循環數週後對C2充電，C2之間的電壓將被泵送至V+。
由於C2的陽極接地，因此當沒有負載電流時，C2陰極的輸出等於−（對應引腳V+），相對於參考地輸出電壓得到翻轉。增加負載時的輸出電壓降由MOSFET的寄生溝道內阻電阻（rdson）決定。
（6）應用電路：
①輸入電壓到輸出電壓的翻轉或反相
實用的+5V轉-5V電路以及一種儀表放大器對採樣電流信號（存在充電和放電情況，存在正負電流）的調理放大。
②級聯，如下圖是通過兩個LM2644實現輸出負壓的加倍電路，第一個圖是+5V轉為-10V電路，第二幅則是Vin=-2Vout的通用電路，大家依據實際情況來選擇。
③混合輸出，正壓倍壓和正壓向負壓轉換，存在Vout1=2Vin（忽略二極管壓降的情況下，查看倍壓原理就可以分析出這種關係）以及Vout2=-Vin
以上就是LM2644電容式正電壓轉負電壓的應用電路，以上列舉了典型的應用，其它的我沒用到，大家可以看看數據手冊，這裡的介紹是作為一種引導，萬一你的電路中只存在正電源，但無負電源，你就可以採用這個芯片，以備不時之需。
分立器件搭建正電源轉負電源轉換電路：
集成電路簡化了我們的應用，但如果你手頭沒有這類芯片，你可以選擇分立器件搭建正電壓轉負電壓。
如下圖，模態1是PWM為高電平，上面NPN三極管Q1導通給C1充電，路徑是VCC——Q1——C1——D1——GND
模態2，當PWM為低電平時，如下圖C1給C2放電，使得C2接地的電位被抬高，輸出負壓，路徑是C1正極——Q2——C2——D2——C1的負極。
上面電路PWM，你可以用NE555產生也可以用非門如CD40106搭建的電路來實現，非門搭建電路當然是正反饋式的自激振盪原理，今天先介紹到這裡。
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