Zaloguj się
Wszystkie
31 lipca 2025
181
- zakres napięć wejściowych: 9 V...15 V DC (Vin),
- generuje napięcie wyjściowe: „podwojone” lub „odwrócone” względem wejściowego,
- „odwrócone” napięcie wyjściowe wynosi około –(Vin – 3 V),
- „podwojone” napięcie wyjściowe wynosi około Vin × 2 – 3,5 V,
- maksymalny prąd wyjściowy: do około 30 mA (zależnie od konfiguracji),
- niewielka płytka drukowana: 37 mm × 42,5 mm,
- prosta i tania konstrukcja z niewielkiej liczby elementów (timer 555, kilka diod, kondensatorów i rezystorów).
Jeśli budujesz układ, w którym napięcie zasilające okazuje się niewystarczające do zasilania niektórych elementów, albo potrzebujesz uzyskać napięcie ujemne z dodatniego źródła, przedstawiony poniżej projekt może stanowić rozwiązanie takiego problemu. Wykorzystano w nim układ czasowy 555 oraz kilka diod, rezystorów i kondensatorów. Całość zmontowano na niewielkiej płytce drukowanej.
W zależności od sposobu montażu, układ może pracować jako inwerter napięcia lub jako prosty podwajacz, którego napięcie wyjściowe jest nieco niższe od dwukrotnej wartości napięcia wejściowego. Może on dostarczyć na wyjściu prąd o natężeniu sięgającym kilkudziesięciu miliamperów.
Inwerter napięcia znajduje zastosowanie w wielu układach. Przykładowo, podczas przetwarzania sygnałów dźwiękowych za pomocą wzmacniacza operacyjnego, zastosowanie zasilania symetrycznego – obejmującego również napięcie ujemne – pozwala uprościć schemat i zmniejszyć liczbę elementów. Dzięki temu sygnał audio może być bezpośrednio odniesiony do masy. W przeciwnym razie konieczne byłoby jego podniesienie do połowy napięcia dodatniego i zastosowanie kondensatorów sprzęgających.
W pewnych zastosowaniach zasilanie symetryczne okazuje się niewystarczające do zapewnienia odpowiedniego marginesu napięcia dla poprawnego przetwarzania sygnału. W takich sytuacjach obecność napięcia ujemnego pozwala niemal podwoić zakres pracy wzmacniacza operacyjnego.
Podwajacz napięcia może być przydatny w wielu sytuacjach – na przykład wtedy, gdy konieczne jest spolaryzowanie bramki tranzystora MOSFET typu N powyżej napięcia zasilającego, aby zastosować go jako przełącznik po stronie dodatniego napięcia, lub gdy zachodzi potrzeba zasilenia niewielkiego przekaźnika 24 V z dostępnego źródła 12 V.
Należy pamiętać, że w tym układzie występują pewne straty napięcia. W rezultacie, gdy działa on jako podwajacz, rzeczywiste napięcie wyjściowe będzie o około 3...3,5 V niższe od dwukrotnej wartości napięcia wejściowego. Podobnie, przy pracy jako inwerter, uzyskiwane napięcie ujemne jest o kilka woltów mniejsze od dodatniego napięcia zasilającego.
Większość tych strat wynika z charakterystyki układu scalonego 555 – jego wyjście, pracując pod obciążeniem, nie osiąga pełnego napięcia zasilania. Dodatkowe spadki występują również na diodach prostowniczych. Jeśli jednak jesteśmy gotowi zaakceptować te ograniczenia, opisywany układ może być bardzo użyteczny. Prąd wyjściowy sięga około 30 mA, choć przy wyższych napięciach wejściowych możliwe jest uzyskanie nieco większej wartości.
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
