Может ли запирающее напряжение быть отрицательным

Как получить отрицательное напряжение.

Оказалось, что когда речь заходит об отрицательном напряжении, первый вопрос, который возникает у людей: «Как такое может быть? Как напряжение может быть отрицательным?»
Поэтому хотел бы чуть подробнее остановиться на том, что такое отрицательное напряжение и где оно может пригодиться.

Если меня спросят на каком этаже я живу, то не задумываясь скажу, что на пятом и мой ответ понятен каждому, всё дело в том, что мы привыкли отсчитывать этажи от земли. А для соседа с 10 этажа, если он свой этаж примет за точку отсчёта, я живу на -5 этаже. Так же и в электронике, измеряемое напряжение зависит от точки отсчёта, от точки которую мы приняли за ноль. Обычно такую точку, относительно которой ведётся отсчёт, называют землёй и тогда становится понятно, что раз напряжение — величина относительная, то может быть равна как 5 так и -5 вольтам, всё зависит от точки отсчёта.

Давайте рассмотрим схемы, изображённые ниже.

На схеме изображён делитель напряжения, который запитан от 10 вольт. Если мы будем измерять напряжение относительно отрицательного провода, то в точке B будет 5 вольт, а в точке С будет 10 вольт. А давайте в качестве точки отсчёта выберем точку B(средняя схема), тогда в точке А у нас будет -5 вольт, а в точке С будет 5 вольт. Ну а если примем за точку отсчёта точку С(правая схема), то в точках B и A у нас будет, -5 и -10 вольт соответственно.

Но что интересно,нельзя найти устройство, которое питается отрицательным напряжением, а услышать про отрицательное напряжение можно лишь, когда речь заходит о двухполярном питании. Ну вот только с одним, чуть разобрались и снова, какие-то умные слова. На самом деле ничего хитрого в двухполярном питании нет. Если для работы электронного компонента необходимо положительное и отрицательное напряжение(средняя схема на картинке выше), то говорят, что ему необходимо двухполярное питание.

В каком случае двухполярное питание может пригодиться? Рассмотрим простой пример, если на один из входов ОУ, питающегося положительным напряжением, подать отрицательное напряжение, то ничего не произойдёт, он просто не знает про существование отрицательного напряжения и сделать с ним ничего не может.

Кто-то из читателей, может подумать: «Вон выше схема на резисторах, используешь её и получаешь двухполярное питание, чего тут дальше читать?» А нет, всё не так просто, у схемы на резисторах есть один недостаток — отсутствие стабилизации средней точки, то есть при разной нагрузке в плечах, будет смещаться напряжение общей точки, тогда при подключении разной нагрузки на выходе будет не 5 и -5 вольт, а например, 4 и -6 вольт. Поэтому схема на резисторах — не самый лучший вариант.

Чёт мы я отвлёкся от темы, и так мне надо было организовать двухполярное питание и вопрос возникал в том как получить -5 вольт с током до 20мА. Дабы не усложнять себе жизнь, использовал две последовательно включенные зарядки от телефона. Точку в которой соединялся плюс одной зарядки с минусом другой принял за точку отсчёта(землю), тогда зарядка, у которой остался не подключённым плюсовой вывод, использовалась для получения 5 вольт, та у которой не подключён минусовой вывод для получения -5 вольт.

Прошло немного времени и стало понятно, что таскать две зарядки для одного устройства неудобно и хорошо было найти более простой способ получить отрицательное напряжение. Вариантов было два: первый — это собрать на рассыпухе источник отрицательного напряжения, второй — купить готовую микросхему, которая бы из положительного напряжения сделала отрицательное. Немного поискав в интернете, нашёл LM828, которая при подаче на вход положительного напряжения, на выходе выдавала такое же только отрицательной полярности. Идея использовать такую микросхему, показалась мне очень заманчивой поэтому сразу сделал заказ на али. Когда микросхема пришла, вытравил маленькую платку и монтировал её на основную плату и теперь для пользования устройством нужна только одна зарядка. Хотелось бы отметить, что номинал конденсаторов в обвязке микросхемы по даташиту равен 10uF, но при увеличении нагрузки микросхема начала пищать, поэтому увеличил их значение до 47uF.

Источник

Что такое отрицательное напряжение?

Просто общий вопрос электроники: что такое отрицательное напряжение, например -5 вольт?

Из моих основных знаний сила генерируется электронами, блуждающими от минусовой к плюсовой стороне источника питания (при условии, что здесь используется мощность постоянного тока). Это отрицательное напряжение, когда электроны блуждают от + до -?

Почему некоторые устройства даже в этом нуждаются, что в этом особенного?

10 ответов

У кого-то могут быть лучшие слова, чтобы объяснить это, чем я, но большая вещь, которую вы должны помнить, это напряжение — это разность потенциалов. В большинстве случаев «разностная» часть представляет собой разницу между потенциалом потенциала и потенциалом земли. Когда кто-то говорит -5v, они говорят, что вы находитесь под землей.

Вам также нужно иметь в виду, что напряжение относительно. Так, как я упоминал ранее, большинство людей ссылаются на «землю»; но что такое земля? Вы можете сказать, что земля заземлена, но что касается случая, когда у вас есть устройство с батарейным питанием, которое не имеет контакта с землей. В этой ситуации мы должны рассматривать какую-либо произвольную точку как «землю». Обычно отрицательная клемма на батарее — это то, что мы рассматриваем по этой ссылке.

Теперь рассмотрим случай, когда у вас есть две батареи в серии. Если бы у обоих было 5 вольт, тогда вы сказали бы, что у вас будет всего 10 вольт.

Но предположение о том, что вы получаете 0 /+ 10, основывается на «заземлении» как отрицательном терминале на батарее, который не касается другой батареи, а затем 10 В, как местоположение положительного терминала, t касаясь другой батареи. В этой ситуации мы можем принять решение о том, что мы хотим сделать связь между двумя батареями нашей «наземной» ссылкой. Тогда это приведет к +5v на одном конце и -5v на другом конце.

Вот что я пытался объяснить:

Представьте, что вы измеряете высоту автомобиля. Вы можете взять рулетку и измерить расстояние от земли до крыши автомобиля. «Крыша этого автомобиля находится на высоте 4 фута над землей».

Вы также можете стоять на крыше автомобиля и болтаться с той же рулеткой на земле. «Земля находится на 4 фута ниже крыши этого автомобиля».

Напряжение работает одинаково. Отрицательный знак — это просто соглашение, точно так же, как автомобиль имеет одинаковую высоту, независимо от того, каким образом вы его измеряете. Переверните ваши выводы мультиметра, и отрицательный знак исчезнет.

Сказать, что у вас есть напряжение + 5В в точке А, означает, что точка А на 5 вольт больше положительной, чем выбранная вами земля.

Сказать, что у вас есть напряжение -5В в точке B, означает, что «земля» на 5 вольт больше положительной, чем точка B.

Знак только сообщает вам полярность напряжения относительно наземного узла.

Напряжение — это разность потенциалов. Если я подключу терминал A устройства к потенциалу 30 вольт и клемму B с потенциалом 20 вольт. Потенциал от A до B составляет 10 вольт, но потенциал от B до A составляет — 10 вольт.

Подумайте об этом в высоком здании. Чтобы перейти от 30-го этажа до пола 20, вы спускаетесь на 10 этажей.

Первая часть этого вопроса уже ответила очень хорошо.

Что касается второй части, вы могли взять самый низкий источник питания от источника питания и вызвать это 0 В, тогда любое другое напряжение будет положительным. Однако это было бы очень неудобно для многих схем. Например, общие источники питания для схемы ОУ составляют +12 В и -12 В. Вы можете переделать выход -12V как «земля», тогда старое основание будет + 12 В, а старый + 12 В будет +24 В. Кроме того, все ваши сигналы будут ссылаться на +12 В, и вам придется учитывать это в любое время, когда вы измеряете вещи. Кроме того, большая часть мощности используется между вышестоящим и средним выходом (фактически, заряд в верхнем выходе изначально поступает из среднего выхода и хочет вернуться туда), то же самое с самым низким выходом. В целом легче маркировать средний выход 0V (земля) и работать с положительным и отрицательным напряжениями.

Все это игнорирует проблемы заземления. В реальной жизни часто выход земли на снабжение буквально заземлен, и мысль о том, что вся Земля находится на +12 В, будет просто странной.

Некоторые OP-Amps, например ветеран 741, требуют их питания в виде двух напряжений, одного положительного и другого отрицательного по отношению к земле или нулевого уровня входного сигнала и выхода. В этом контексте естественно говорить при поставках составляет + 15v и -15v (это значения, обычно цитируемые для 741)

Переменное напряжение, такое как сетевое питание a.c, качается положительно и отрицательно относительно нейтральной линии, которая очень близка к потенциалу заземления, поэтому «нейтральная» считается нулевой.

Напряжение между двумя физическими точками \ $ A \ $ и \ $ B \ $ определяется как

где \ $ \ vec \ $ — это электрическое поле на пути интеграция.

\ $ V_ \ $ становится отрицательным или положительным (или просто нулевым) в соответствии с этим интегрированием. Например, если вы меняете точки \ $ A \ $ и \ $ B \ $, знак меняется.

Если, например, ваш источник питания показывает землю, 5v, -5v, то ваш терминал заземления положителен до -5v, вы получите 5V от земли таким образом. Если вы используете терминалы 5v и -5v, тогда вы будете использовать -5v в качестве основы, и вы получите 10v от 5v терминала. Если, скажем, есть 3v терминал, вы получите 8v от 3v терминала, используя — 5в как земля. Простой вопрос, простой ответ людям. Я, вероятно, знаю об этом меньше, чем все остальные, которые прокомментировали здесь.

Ну, просто чтобы залить мои два цента, скажем, у вас есть необоснованное устройство. С +10 вольт, вы ожидаете, что ток выйдет из батареи, через виджет, а затем . где? Это всего лишь 10 вольт, поэтому дуть в воздух на землю невозможно, но он может пройти через корпус в руке пользователя, или заряд может просто остаться в дальнем конце виджета. Итак, теперь у вас есть +10 вольт на одной стороне и +8 вольт или что-то другое, относительно земли. Вигет видит только разницу в 2 вольта.

При a + 5V и -5V ток вставляется в виджет и вытаскивается из виджета.

Сила не генерируется электронами, блуждающими вокруг. Фактически, электрон может блуждать по всему месту без какого-либо напряжения. Энергия не может быть создана или уничтожена. Он приходит откуда-то, и он идет куда-то. Например, когда вы поворачиваете рукоятку генератора, вы на самом деле не генерируете мощность; вы просто передаете силу, которую растения поглощают от солнца, прежде чем вы ели и переваривали их. Вы должны продать такой генератор, как «питаемый термоядерным синтезом».

Источник

Может ли запирающее напряжение быть отрицательным

При исследовании зависимости кинетической энергии фотоэлектронов от частоты падающего света фотоэлемент освещался через светофильтры. В первой серии опытов использовался красный светофильтр, а во второй — жёлтый. В каждом опыте измеряли запирающее напряжение.

Для каждой физической величины определите соответствующий характер изменения.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе

Длина световой волны Запирающее напряжение Кинетическая энергия

Использование светофильтра позволяет вырезать из спектра определенный участок длин волн. Смена красного светофильтра на жёлтый приводит к снижению длины световой волны (так как длина волны красного излучения больше чем жёлтого).

Запирающее напряжение — это напряжение, при котором прекращается фототок. Величина запирающего напряжения для определённого фотокатода прямо пропорциональна частоте ν падающего света. А значит, при уменьшении длины волны частота увеличивается и увеличивается запирающее напряжение.

При фотоэффекте энергия падающего излучения расходуется на работу выхода электрона (которая постоянна для вещества, из которого выбиваются электроны) и остаток переходит в кинетическую энергию электрона: Энергия падающего излучения увеличивается при уменьшении длины волны, следовательно, кинетическая энергия фотоэлектронов также увеличивается

Источник

Русские Блоги

Отрицательное напряжение

Что такое отрицательное напряжение

Величина напряжения относительно выбранного эталона. Когда фактическое напряжение ниже, чем напряжение сравнения, значение напряжения является отрицательным. Другая ситуация: когда выбранное опорное напряжение направление иэлектрический токСсылочное направление, противоположное, опорное напряжение противоположно фактическое напряжение.

Отрицательное напряжение относительное. Сначала у нас есть ссылка. Например, текущее требование к напряжению составляет 4,0 В, поэтому более высокое напряжение равно 4,0, а более низкое напряжение является отрицательным. Сейчас естьСиловой модульТак вы можете выводить как положительные, так и отрицательные напряжения. Не сказать, какое напряжение- * действительно может быть выведено.

Принцип схемы генерации отрицательного напряжения

В электронных схемах нам часто нужно использовать отрицательное напряжение, например, нам часто нужно устанавливать для него отрицательное напряжение при использовании операционного усилителя. Ниже приведен простой пример его схемы от положительного 5 В до отрицательного 5 В.

Обычно, когда мне нужно использовать отрицательное напряжение, я обычно выбираю специальный чип для генерирования отрицательного напряжения, но эти чипы дороже, такие как ICL7600, LT1054 и т. Д. О, я почти забыл MC34063. Этот чип используется чаще всего. О схеме генерирования отрицательного напряжения 34063 я ничего не сказал в техническом описании. Пожалуйста, смотрите нас нижеСКМСуществует два вида схем генерирования отрицательного давления, обычно используемых в электронных схемах.

Многие однокристальные компьютеры теперь имеют ШИМ-выход. Когда мы используем однокристальные микрокомпьютеры, ШИМ часто не используется. Это хороший выбор, чтобы использовать его для создания отрицательного давления.

Вышеуказанная схема является простейшей схемой генерирования отрицательного напряжения. Оригиналы, которые он использует, являются наименьшими. Нам нужно только предоставить ему прямоугольную волну около 1 кГц, что довольно просто. Здесь следует отметить, что мощность генерации нагрузки этой цепи очень слабая, и падение напряжения после добавления нагрузки также относительно велико.

По указанным выше причинам была сгенерирована следующая схема:

Анализ отрицательной цепи генерации напряжения

Определение напряжения: напряжение (напряжение), также известное как разность потенциалов или разность потенциалов, представляет собой физическую величину, которая измеряет разность энергий, генерируемых единичным зарядом из-за разных потенциалов в электростатическом поле. Его величина равна работе, выполненной единичным положительным зарядом, перемещающимся из точки A в точку B. из-за силы электрического поля. Направление напряжения определяется как направление от высокого потенциала к низкому потенциалу.

Проще говоря: напряжение в точке — это разность потенциалов относительно контрольной точки. V = E — E параметры. Как правило, мы используем отрицательный полюс источника питания в качестве ориентира. Напряжение питания Vcc = E положительная мощность -E отрицательная мощность.

Если вы хотите сгенерировать отрицательное напряжение, вы можете сделать так, чтобы он имел более низкий потенциал относительно отрицательного полюса источника питания. Чтобы опускаться, необходимо подключить другой источник питания, основной принцип которого — использовать два источника питания последовательно. Положительное напряжение-последовательно после опорной отрицательного источника питания 1. Отрицательный электрод источника питания 2 является отрицательным напряжением.

Схема генерирования отрицательного напряжения:емкостьЗарядка эквивалентна новому источнику питания.После последовательного подключения конденсатора к GND, это эквивалентно источнику питания 2. Отрицательное напряжение генерируется.

2, конденсатор С1 полностью заряжен

3. Конденсатор С1 используется в качестве источника питания, а высокий потенциал С1 соединен последовательно в контрольной точке. C1 разряжается и продолжает течь из C2, генерируя отрицательное напряжение.

Решение для создания отрицательного напряжения (-5 В)

7660 и MAX232 имеют ограниченные возможности вывода.осциллографПриобретение высокоскоростных операционных усилителей очень трудоемко, поэтому Вей Кун также должен использовать 4 штуки параллельно, чтобы увеличить ток.

Первая версия 7660 двух штук, соединенных параллельно.

Ordinary использовать обычныйDC/DCМикросхема может генерировать отрицательное напряжение, а точность напряжения такая же, как и положительное напряжение, и способность вождения очень сильная, которая может достигать более 300 мА.

общийИмпульсный источник питанияМикросхема может генерировать отрицательное напряжение. Невозможно использовать выходной сигнал ШИМ импульсного источника питания, чтобы подтолкнуть зарядный насос. Он также может генерировать большие токи, а стоимость очень низкая. Я не знаю, сколько потребуется пульсаций. а. 7660 — это зарядный насос, поэтому ток очень маленький.

Конструкция всего осциллографаЦифровая мощность+ 5 В и + 5 В аналогового источника питания питаются отдельно, но как обращаться с цифровым заземлением и аналоговым заземлением?

Цифровое заземление и аналоговое заземление должны быть соединены вместе, иначе цепь не будет работать.

Цифровая часть не может вернуться ток течет через аналоговую часть, два должно быть соединены вместе в стабильном опорной точке.

Of Значение отрицательного напряжения

1. Рукотворное регулирование. Например, телефонная система питается от -48 В, что может предотвратить электрохимическую коррозию телефонной линии. Конечно, он может работать, отвечая на телефон в обратном порядке, это не более чем изменение контрольной точки напряжения.

2, интерфейс связи требуется. НапримерRS232 интерфейс, вы должны использовать отрицательное напряжение. От -3 В до -15 В представляет 1, а от +3 до + 15 В представляет 0. Это протокол, когда интерфейс связи был изначально спроектирован и может использоваться только. PS: интерфейсные микросхемы, такие как MAX232, имеют встроенные зарядные насосы и могут сами генерировать отрицательные напряжения.

3. Обеспечьте шины питания для (не-рельсовых) операционных усилителей. Операционные усилители старого типа не имеют возможности ввода / вывода от шины к шине. Например, OP07, диапазон входного напряжения всегда на 1 В меньше диапазона напряжения источника питания, а выходной сигнал на 2 В меньше. Таким образом, если VEE использует 0 В, то входное напряжение должно превышать 1 В, а выходное напряжение не будет ниже 2 В. Это может не соответствовать проектным требованиям некоторых цепей. Для работы в условиях ввода / вывода, близких к 0 В, необходимо обеспечить отрицательное напряжение для операционного усилителя, например -5 В, чтобы операционный усилитель мог нормально работать вблизи 0 В. Тем не менее, с популярностью операционных усилителей типа «железная дорога» эта ситуация становится все более редкой.

4. У этого есть китайские особенности и саморазрушающаяся цепь. Вообще говоря внутри чипаСхема защитыОтрицательное напряжение не защищено, поэтому, если ток немного больше, напряжение не нужно подавать на микросхему с высоким отрицательным напряжением, и микросхема может быть успешно разрушена.

Источник