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将PWM信号转为负电压的电路图解析

接线图 2023年01月04日 22:04 434 admin

  想利用单片机(即MCU)的PWM信号产生负电压,最简单的方法就是采用两个电容二极管整流来实现。不过这种负电压电路的输出电流较小,一般只能给一些小电流的负载供电。下面我们具体介绍一下这种将PWM信号转为负电压的电路。

  将PWM信号转为负电压的电路图解析  第1张

  这里以STM8S003F3单片机为例,想将其输出的PWM信号转为负电压,只要在其GPIO端口按上图所示接上两个电容及两个肖特基二极管即可变成负电压。电路的工作原理很简单,当GPIO输出为高电平时,二极管VD2导通,GPIO通过VD2对电容C2充电,充满电后,C2两端的电压约等于电源电压;当GPIO输出为低电平时,二极管VD1导通,此时C2两端的电压通过VD1对C3充电,这样在C3两端获得的便是“上负下正”的负电压,在输出端为空载时,该负电压约等于C2两端的电压(不考虑输出电压的正负)。

  由于这种电路产生的负电压输出电流较小(不会超过GPIO的输出电流),只能给一些小电流负载供电(譬如,单片机测量电路中,有些需要双电源供电的运放电路,其负电源就可以由这种电路产生)。

  将PWM信号转为负电压的电路图解析  第2张

  若要求负电压电路的输出电流较大,可以将单片机GPIO的输出通过互补三极管扩流来增大负电压电路的输出电流。上图中的三极管VT1和VT2分别选用PNP型和NPN型三极管,同时电容C2和C3的容量可以增大至100μF。上述负电压电路的两个二极管最好选用正向压降小的肖特基二极管,以减小对输出电压的损耗,这里选用常用的1N5817肖特基二极管。

  

  STM8S003F3是一款常用的高性价比的8位MCU,其工作电压为2.95~5.5V,有16个GPIO,内置8KFlash,1K的RAM,10位ADC,很多无线充电电路、USB测试仪里面都选用该MCU来设计。

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标签: 负电压

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