在物品中使用简单的开关电源电路图来生成专业音频应用中的负电源轨

  • 科研动态
  • 2025年05月14日
  • 我知道电荷泵芯片方案是最为简单且性价比较高的方案,但是适用于 200mA 以下负载电流的应用场景,专业音频产品系统产品中会使用到多种多样的运算放大器,ADC 和 DAC 等器件,这些器件有时候不仅需要正电源轨进行供电,还会需要负电源轨进行供电(例如常见的负电压值有 -5V,-12V 和 -15V 等),且对供電電源轨的噪声也相当有要求。除了噪声要求之外,我还会考虑效率、PCB 面积、成本等因素

在物品中使用简单的开关电源电路图来生成专业音频应用中的负电源轨

我知道电荷泵芯片方案是最为简单且性价比较高的方案,但是适用于 200mA 以下负载电流的应用场景,专业音频产品系统产品中会使用到多种多样的运算放大器,ADC 和 DAC 等器件,这些器件有时候不仅需要正电源轨进行供电,还会需要负电源轨进行供电(例如常见的负电压值有 -5V,-12V 和 -15V 等),且对供電電源轨的噪声也相当有要求。除了噪声要求之外,我还会考虑效率、PCB 面积、成本等因素。例如,对于带电池的产品来说,我希望能通过高效率的设计延长電池使用时长; 对于手持式/便携式产品来说,我希望能尽可能简化外围電路以减小 PCB 面積,从而满足產品体积需求。

生成正電源轨已經為大家所熟知,因此這篇文章主要跟大家分享不同負電源軌生成方案,以及通過對比不同方案優缺點來幫助大家選擇適合自己產品低噪聲、高效率負電源軌設計方案。

目前市面上可見的一些生成負電源軌的方案包括:用升壓芯片與反向降壓芯片結合來實現;以及專門設計用於逆變和雙向轉換(BUCK-BUOOST)功能的小型集成數字控制IC,這些都可以應用在不同的場景中。我們還可以通過網絡工具進行模擬,比如德州儀器提供了一個免費線上仿真軟體Webench,可以讓我們根據自己的需求定制LM2776或其他類似的微控制晶片,以確保其性能滿足特定的應用要求。此外,如果我們需要同時產生正負兩種輸出伏特,並保持其穩定性和品質,那麼選擇一款具有內置LDO調節功能的微控制晶片會更加理想,因為它可以將輸入雜訊減至最低並提供一個清晰穩定的輸出。

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