电路中负电源的注意事项

在电路设计中常常会使用到负电源，比如耗尽型场效应管的栅极控制电压，双电源的运算放大器等等。这两种情况对负电源的要求不同，我们逐一探讨。特别强调一下，在设计电源管理之前，一定要将数据手册看好，避免制作出来不能使用的情况。

不需要供电电流的负电压

有些负电压不需要关心电流流入和流出的问题，比如耗尽型场效应管的栅极控制电压，由于栅极的高阻抗特性，Igate非常小，不需要负电压源提供电流，因此设计电源管理模块的时候就很简单了，只要能够提供负压就可以了。

需要供电电流

在很多应用中需要负电压提供供电电流，比如双电源的运放，直流电流从正电源流出，流入负电源，如果选择的电源管理器件不能够吸收这些电流（sink current），负电源的数值会“下不去”，比如应该提供 -3.3V，但是停在0V下不去。遇到这样的问题，先查看器件的手册是否是电流的吸收能力不够。

补救措施，在外部加电阻，通过电阻将电流引入地，但是这样的做法并不推荐，这样做增加了功率损耗，也给系统带来不确定性，不应该放在产品中使用。

电源管理中常犯的错误

将输出接地，将地接输出产生负压

这样的操作在某些期间的应用中是可以的，但是不是所有的操作都可以，图1中使用了LM317作为负压源：

图1：LM317作为负电压源

连接该电路至一个实验室电源上测量，发现输出负压正常。但是该电路需要单独的实验室电源供电，如果这个Vin还给其他的正电压供电，该电路就失去作用了。

仅使用电荷泵产生负压

有些器件可以使用电荷泵将正电压变为负电压，比如ICL7660，但是单单使用这样的器件给运放供电也会出现问题，因此在后面还需要使用能够吸收电流的线性稳压器（LDO）。

这样的设计需要挑选合适的稳压器，也需要较大的面积，稳压器和面积都会产生成本。笔者将自己的电源管理做成了模块，正负压均可，做正电压源能够输出足够，做负电压源能够吸收电流，纹波小于10mV，可以用于数字、模拟和射频电路供电。大小只有1cm*1cm，链接在文后的引用中，欢迎大家使用~

作者：伏熊（专业：射频芯片设计、雷达系统、嵌入式。欢迎大家项目合作交流。）
微信：GuoFengDianZi

引用：
https://item.taobao.com/item.htm?spm=a2oq0.12575281.0.0.600f1debaVeOVX&ft=t&id=612838123547