单电源供电回路中获得正负电源的特殊方法
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2009-11-27
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单电源供电回路中获得正负电源的特殊方法
四川 曹文
单输出绕组的变压器能够比相同体积、相同线径、带中间抽头的变压器输出更
大的电流。但是，变压器单输出绕组一般只能构成单电源回路，如果电路中因
涉及到运放或某些 A/D 器件而需要使用双电源时，电路结构就变得复杂了。
将两只阻值相等的电阻串联分压即可获得最简单的双电源，但这种结构存在着
明显的缺陷：若双电源正、负两路负载存在明显的不对称，则正、负电压之间
就会出现较大的偏差，将可能影响到放大器的精度。在 VCD 解码板等某些专业
电路中，多采用 AP34063 或其他专用的电压极性变换芯片来获得平衡的双电源。
这种解决方案的性能很好，输出正、负电压稳定且驱动负载的能力也非常强；
但芯片价格较贵、电路结构复杂的弱点在一定程度上又限制了其应用。此外，
利用 LC 振荡器产生负脉冲后再经整流滤波得到双电源的方法在某些小型电子
产品制作中应用较为普遍，但该种电路结构需要高频变压器，既存在较强电磁
干扰，同时体积也比较大。
这里介绍的 3 种单电源--双电源变换电路均是由常见的普通元件构成，电路结
构简单、成本低廉、正、负两路的输出电压都具有较好的稳压特性，尤其适用
于电池供电的场合。
图 1 所示极性变换电路的核心器件为普通的非门。由于输入端与输出端被短接
在一起，故非门的输出电压与输入电压相等（Vi＝VO）；这样，非门被强制工
作在转移特性曲线的中心点处，因此输出电压被限定为门电路的阈值电平，其
大小等于电源电压的一半，如果我们将非门的输出端作为直流接地端，就可以
把电源电压 VCC 转换为±VCC/2 的双电源电压；此时的非门起到了一个存储电
流的稳压器的作用，电路的输出阻抗较低、因而输出电压也比较稳定。
。
图中的非门可以选用 74HC00 或 CD4069 等普通门电路，考虑到 CMOS 非门驱
动负载的能力有限，因此最好将几个非门并联使用以提高其有效输出电流，图
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lsz1092
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