轉(zhuǎn)：采用PWM的電壓反相器

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本例描述了一種采用小型微控制器傳感器模塊的電路，它只有三個連接：5Vdc、一個RS-232傳輸數(shù)據(jù)輸出端、地。   <<版權(quán)聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正�！�

專用的單電壓電平轉(zhuǎn)換器或DC/DC轉(zhuǎn)換器太貴了，但設(shè)計仍提供1mA的±3V電壓，以驅(qū)動數(shù)據(jù)傳輸腳。在5V微控制器上的空余PWM（脈沖寬度調(diào)制）輸出在近5V時驅(qū)動±5mA電流，，用一只BAT54S雙串聯(lián)肖特基二極管、兩只電容以及一只限流電阻構(gòu)成的PWM電壓轉(zhuǎn)換器就可以提供負電壓（圖1）。   <<版權(quán)聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正�！�

 

圖1，二極管與電容提供了負電壓。
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微控制器的PWM輸出用一個1kHz、50%占空比的0~5V波形，驅(qū)動轉(zhuǎn)換器。當PWM輸出為5V時，它為C1充電。D1中下方的二極管為正偏，將端子連接到地。當PWM輸出為低時，使D1中上方二極管正偏，將C1中的電荷送至C2。，它將C1的正電荷端接至近地電勢，從而使電荷反轉(zhuǎn)。當PWM輸出再次變?yōu)楦邥r，循環(huán)重復(fù)。    <<版權(quán)聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》

D1的最小電壓降為0.2V，不從5V得到-5V，，每個相位損失0.2V，電壓輸出約為-4.6V。只有當驅(qū)動微控制器對轉(zhuǎn)換期間的電流瞬變很敏感，或轉(zhuǎn)換的瞬流會干擾微控制器的模擬輸入端時，設(shè)計才使用限流電阻R1。   <<版權(quán)聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正�！�

 
PWM的時基為1kHz，各元件的值都適應(yīng)于頻率。的頻率，則用式C=1/（10×F×R）計算新的元件值，其中C是C1和C2的值，F(xiàn)是PWM的開關(guān)頻率（Hz），R是PWM輸出驅(qū)動電路的總電阻。    <<版權(quán)聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正�！�

當計算PWM輸出的總電阻時，考慮到數(shù)字輸出的額定驅(qū)動值。用V/A可以簡單地替代R的值，其中V是PWM輸出的驅(qū)動電壓，A是輸出的驅(qū)動電流（A）。例如，本設(shè)計的原值為：R=V/A=5V/0.005A=1kΩ，以及C=1/（10×F×R）=1/（10×1kHz×1kΩ） =1×10-7，即0.1μF。    <<版權(quán)聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。》

本電路也可以用作ADC/DAC的負電壓電源，以及運放的雙電源。對于模擬使用場合，在輸出端濾波或小功率穩(wěn)壓器，以濾掉開關(guān)的瞬變電壓。   <<版權(quán)聲明：本文由容源電子網(wǎng)（www_dziuu_com）整理提供，部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正�！�