如何采集负电压信号_负电压产生威廉希尔官方网站

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描述

  负电压简介

  电压的大小是相对于选择的参考而言的,当实际电压低于比较电压时,电压值为负。另一种情况:当选择的电压参考方向和电流参考方向相反时,参考电压为实际电压的相反数。

  首先要明白电压和电势是两个不同的概念。事物上每一点都会对应一个电势,表明它能够驱动负载的能力,只是能够,但不一定真要驱动。电压就是指某两点之间电势的差。也就是存在参考点的问题,参考点不同,电压是不同的。一个负电压是选了一个比它本身高的电势的缘故。

  正负电压工作原理

  正负电压是根据参考零点(零电平,或者“地”)而定。最经典的零电平是大地,也就是地球的地壳。但并不是所有的零电平就是大地,因为威廉希尔官方网站 图中的零电平实际上是由设计者自行设定的。电源是提供电动势的装置,它的正负极之间有一个电势差,比如说5V的电源,它的正负极之间的电压差就是5V,一般使用的时候,就把5V接到用电器的正极,负极接用电器负极,在分析的时候可以把负极视为参考的地,也就是参考零电平。这个时候,这个电源我们就把它叫作正电源,因为它的正极相对于地的电压是5V。如果两个完全一样的5V电源串联(类似手电筒里面两节串联电池),在两个电源连接点上引出一根线,把这根线的电压认为是0,这时候串联电源的正极端电压是5V,而负极端相对于那个0电压就是-5V,负电源就是这样诞生的。有些芯片需要正负电源同时提供才能正常工作,最典型的就是双电源供电的运算放大器,我们有时候需要得到一个正弦波,要求这个正弦波是在零电压上下不断变化(即中点是0V),这个时候就必须用到正负电源了。不过需要指出的是:正负电压都是相对于威廉希尔官方网站 图纸当中的参考电压(参考0电平,不一定就是大地)而言,没有参考就无所谓正负。有时候,当你设计的参考点电压远高于大地时(专用术语称为“浮地”),威廉希尔官方网站 图中的正负电压可能还是一个相当高的电压(相对于大地而言),使用的时候要千万小心。

  如何采集负电压信号

  1、采用正负输入AD

  2、如果只有负电压、采用反向放大器转为真信号

  3、如果有正有负,加直流分量将其转为正信号

  简单的单片机中产生负电压的威廉希尔官方网站 图

  电压的大小是相对于选择的参考而言的,当实际电压低于比较电压时,电压值为负。另一种情况:当选择的电压参考方向和电流参考方向相反时,参考电压为实际电压的相反数。

  正电压的用处不用我说了,在电子威廉希尔官方网站 中我们常常需要使用负的电压,比如说我们在使用运放的时候常常需要给他建立一个负的电压。下面就简单的以正5V电压到负电压5V为例说一下他的威廉希尔官方网站 。

  通常我需要使用负电压时一般会选择使用专用的负压产生芯片,但这些芯片都比较贵比如ICL7600,LT1054等等。哦差点忘了MC34063了这个芯片使用的最多了,关于34063的负压产生威廉希尔官方网站 我这里不说了在datasheet中有的。下面请看我们在单片机电子威廉希尔官方网站 中常用的两种负压产生威廉希尔官方网站 。

  首先要明白电压和电势是两个不同的概念。事物上每一点都会对应一个电势,表明它能够驱动负载的能力,只是能够,但不一定真要驱动。电压就是指某两点之间电势的差。也就是存在参考点的问题,参考点不同,电压是不同的。一个负电压是选了一个比它本身高的电势的缘故。

负电压

  负电压产生威廉希尔官方网站 图

  三种负电压电源设计

  一、工频变压器输出正负电压

负电压

  图1工频变压器正负输出电源

  各位看到图1的威廉希尔官方网站 是否有很强的亲切感,是否能想起大学时接触电子设计时的情景?此经典威廉希尔官方网站 优点比较明显,威廉希尔官方网站 结构简单、极低干扰噪声、稳定性好;同时此威廉希尔官方网站 也有缺点,输入交流电范围窄(一般是220VAC±5%),体积重量大;虽然此威廉希尔官方网站 缺点明显目前还有一些应用采用此方案设计。此方案主要是利用变压器产生负电压在通过线性稳压器7905进行稳压。

  二、电源模块输出负电压

  由于电子元件制造工艺技术越来越好,能量损耗越来越低,这样一来越来越有利于电源的模块化发展。而且在设计上也能做到小型化,轻型化设计。

  1、非隔离负压输出负电压

  图2非隔离稳压输出模块
负电压

  图3非隔离模块的正输出与负输出接法

  如图3所示,此电源模块应用与常用的LM7805类似,而且不需要安装散热片。如上图,我们需要正负电压给运放等供电时,只需要两个ZY78xxS-500电源即可实现。

  2、隔离电源模块输出正负电压

  图4隔离电源模块正负双路输出
负电压

  图5E_URADD-6W电源典型应用

  在电力、工业、通讯等对抗干扰性能要求较高的场合,一般需要对电源进行隔离处理来隔离从总电源端的干扰。此种应用时如果需要用到负电压,可以直接采用隔离电源模块直接输出正负电压给系统供电。

  三、Buck-Boost拓扑设计输出负电压

  除了采用隔离模块方案,我们还可以选择芯片自己设计负压威廉希尔官方网站 ,此处我们介绍一下较容易设计的非隔离负压输出Buck-Boost威廉希尔官方网站 。如图6此威廉希尔官方网站 只需要主控芯片、电感、电容等芯片,目前MPS的DC-DC电源芯片都支持Buck-Boost的设计结构,可以根据不同输出电流选择合适型号。

负电压

  图6Buck-Boost拓扑原理

  从图6的拓扑中可以看出输入电压与输出电压极性是相反的,因此Buck-Boost拓扑结构又简称为倒相拓扑。图7是采用MP2359DT设计的-15V电源威廉希尔官方网站 ,MP2359DT是采用SOT23-6的封装,整个威廉希尔官方网站 占用PCB面积较小。

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  图7MP2359负电压输出威廉希尔官方网站

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