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想利用單片機(jī)（即MCU）的PWM信號產(chǎn)生負(fù)電壓，最簡單的方法就是采用兩個(gè)電容和二極管整流來實(shí)現(xiàn)。不過這種負(fù)電壓電路的輸出電流較小，一般只能給一些小電流的負(fù)載供電。下面我們具體介紹一下這種將PWM信號轉(zhuǎn)為負(fù)電壓的電路。

▲ 負(fù)電壓發(fā)生器電路原理圖。

這里以STM8S003F3單片機(jī)為例，想將其輸出的PWM信號轉(zhuǎn)為負(fù)電壓，只要在其GPIO端口按上圖所示接上兩個(gè)電容及兩個(gè)肖特基二極管即可變成負(fù)電壓。電路的工作原理很簡單，當(dāng)GPIO輸出為高電平時(shí)，二極管VD2導(dǎo)通，GPIO通過VD2對電容C2充電，充滿電后，C2兩端的電壓約等于電源電壓；當(dāng)GPIO輸出為低電平時(shí)，二極管VD1導(dǎo)通，此時(shí)C2兩端的電壓通過VD1對C3充電，這樣在C3兩端獲得的便是“上負(fù)下正”的負(fù)電壓，在輸出端為空載時(shí)，該負(fù)電壓約等于C2兩端的電壓（不考慮輸出電壓的正負(fù)）。由于這種電路產(chǎn)生的負(fù)電壓輸出電流較小（不會超過GPIO的輸出電流），只能給一些小電流負(fù)載供電（譬如，單片機(jī)測量電路中，有些需要雙電源供電的運(yùn)放電路，其負(fù)電源就可以由這種電路產(chǎn)生）。

▲ 輸出電流較大的負(fù)電壓發(fā)生器電路。

若要求負(fù)電壓電路的輸出電流較大，可以將單片機(jī)GPIO的輸出通過互補(bǔ)三極管擴(kuò)流來增大負(fù)電壓電路的輸出電流。上圖中的三極管VT1和VT2分別選用PNP型和NPN型三極管，同時(shí)電容C2和C3的容量可以增大至100μＦ。上述負(fù)電壓電路的兩個(gè)二極管最好選用正向壓降小的肖特基二極管，以減小對輸出電壓的損耗，這里選用常用的1N5817肖特基二極管。

▲ TSSOP20封裝的STM8S003F3單片機(jī)。

STM8S003F3是一款常用的高性價(jià)比的8位MCU，其工作電壓為2.95~5.5V，有16個(gè)GPIO，內(nèi)置8KFlash，1K的RAM，10位ADC，很多無線充電電路、USB測試儀里面都選用該MCU來設(shè)計(jì)。