什么是负电压？怎么产生负电压？

一：认识小刚

我将通过把小刚放进一个洞里来向你们展示什么是负电压。你很快就会发现，负电压其实没什么奇怪的或神秘的。

认识小刚。他身高1.8米。

小刚身高1.8米是什么意思？你能只看他的头就能找到他的身高吗？

不。你必须将他的头顶与他站立的地面进行比较，才能找到他的身高。小刚身高1.8米，这实际上意味着他的头顶比他所站立的地面高出1.8米。

电压也是一样。如果不将电压与另一点进行比较，您就无法说出任何关于电压的信息。通常在电路中定义零点（0V）或地。

在简单的电池电路中，接地点通常是电池的负端。因此，如果有人说“这个点是5V”，他们通常意味着与地相比是5V。

二、把小刚放进坑里

再回到小刚身上，如果我们挖一个1.8米的坑，然后把小刚放进坑里怎么办？（可怜的小刚同学）。

他的脚现在离地面1.8米。

另一种说法是，他的脚在负1.8米。

小刚仍然是一个完全相同的人，他只是与地面相比，他的位置不同。因此，他的脚的位置变为负数。

电压也是一样。

三、产生负电压

例如，想象有两个9V的电池。请记住：电池为9V意味着正端比负极高9V。

现在，让我们拿一个电池，假设它的负端将是我们电路中的接地（0V）。

如果我们将第二个电池的正号连接到第一个电池的负号（即我们将其连接到地面），会发生什么情况？

电池没有任何实际情况。它们与连接它们之前完全相同。而且没有电流流动。

但是第二个电池的负端的电压是多少？

由于负值比正值低9V，并且由于正端连接到地，因此电池负端必须为负9V。

因此，我们创建了一个9V的负电压。

如果你仔细观察，我们并没有真正创造任何东西。

我们刚刚将第二块电池的正极标记为0V。

我们标记了第二块电池的负极-9V，因为它比0V低9V。

四、什么时候需要负电压？

有时您会看到需要三个连接的电源的电路，例如+9V，0V和-9V。这在放大器电路中很常见。

但他们也可以说，电路需要+18V、+9V和0V（GND）。这将是完全相同的事情，只是名称不同。

下面列出了几种常用做负电压的情况：

1、人为规定。例如电话系统里是用-48V来供电的，这样可以避免电话线被电化学腐蚀。当然了，反着接电话也是可以工作的，无非是电压参考点变动而已。

2、通讯接口需要。例如RS232接口，就必须用到负电压。-3V～-15V表示1，+3～+15V表示0。这个是当初设计通讯接口时的协议，只能遵守咯。PS:MAX232之类的接口芯片自带电荷泵，可以自己产生负电压。

3、为（非轨到轨）运放提供电源轨。老式的运放是没有轨到轨输入/输出能力的，例如OP07，输入电压范围总是比电源电压范围分别小1V，输出分别小2V。这样如果VEE用0V，那么输入端电压必须超过1V，输出电压不会低于2V。这样的话可能会不满足某些电路的设计要求。为了能在接近0V的输入/输出条件下工作，就需要给运放提供负电压，例如-5V，这样才能使运放在0V附近正常工作。不过随着轨到轨运放的普及，这种情况也越来越少见了。

4、这个比较有中国特色，自毁电路。一般来说芯片内部的保护电路对于负电压是不设防的，所以只要有电流稍大，电压不用很高的负电压加到芯片上，就能成功摧毁芯片。

五、如何产生负电压

基于电感的BUCK_BOOST和基于电容的负压电荷泵电源都可以产生负电源，通常需要使用负电压时一般会选择使用专用的负压产生芯片，但这些芯片都比较贵，比如ICL7600，LT1054等。

转自：玩转单片机与嵌入式