负电源的几种组成电路

负电源的几种组成电路 集成电路正常工作时都必须外接 直流电源.通常,模拟集成电路 连接正负两种电源.这是因为电路中 使用了一个或多个差动放大器.而数 字电路一般只需一个正电源.某些单 片A/D转换器(例如ICL7107, MC14433,ICL7135,HI7159A等)只能 在?5V的电源下工作.其中一5V电源 仅供模拟电路使用,工作电流小于几毫 再用分立元件组成一个单独 安.这时, 的负电源供电是不可取的.下面介绍利 用几种集成块获取负电源的方法. 一 ,利用门电路获取负电源 利用CMOS门电路产生一5V电源 的电路如图1所示.在电路中使用一片 CMOS六反相器集成块CD4069.从 CD4069的内部结构可知,其内部共有6 溺一 阻容振荡器.R1,c1分别为振荡电阻和 振荡电容.R2为偏置电阻,用于稳定F1 的工作点.该振荡输出为方艘电压,振 荡频率为4呻.F3到F6用作缓冲器, 电路中将四个反相器并联使用,一方面 将振荡器和负载隔离,另一方面能提高 方渡信号的带负载能力.CIM069的管 脚序号已标在电路图1中由C2,VD1, NC CAP+ GND C1 l0 VD2和c3组成半渡倍压整流电路.在 振荡信号的正半周,VD1导通.VD2截 至.若忽略VD1的正向压降.则信号电 压全部落在C2上;在信号的负半周, VD1截至.VD2导通,信号电压就和c2 上的电压叠加.经VD2整流后变为负极 性的脉动直流电.再经过c3滤波.获得 一 5V电源.VD1,VD2采用常见的 其正向压降为 1N4148型硅开关二授臂, 0.6V.有条件的宜选肖特基二极臂. 二,用ICL7660构成的电压变换电 路 ICL7660是消耗电流很小的电压变 换电路,只需外接两只电容器就可以获 得大小与输^电压相同的负输出电压. 其臂脚排列如图2所示. ICL7660的工作电压范围为 1.5V一10V.在电压变换电路(图3)中, 当电源电压为6.5V以上时应在输出端 ?脚接^二授臂VD.当电压为6.5V以 下时刚将VD短接.3.5V以下时将Llv 端(?脚)接地.35V以上时,为防止封 锁,将LV端开路. 电压变换原理是:由输^侧正电源 对电容c1充电,然后将切换开关转换 到输出倒.对与负电源并联的电容c2 充电,再转到输^倒对电容cl充电.反 复操作就可获得输出电压.在此电路上 加上电源电压vDD.就可在输出端u.得 到负电源电压输出.电路结构简单.所 用外围元件少.工作可靠. 在实际应用中,为减少输出阻抗, 以获得较大的负载驱动力,可以将多片 ICL7660并联使用(也可外接功 片串联来实现.电路如图5所示. ICL76印不仅能进行负电压倍压, 电路如图 而且还可以实现正电压倍压. 6所示.也可利用一片IC1.7660同时取 得正电压倍压和负电压.电路如图7所 示.从图中可知,当Voo=5V时.在两输 出端分别得到+9V和一4.5V电压.电 容c1,c3分别作为负电压的电荷泵和 负电荷存储电容,而c2,c4分别作为正 电压的电荷泵和正电荷存储电容.圈中 为二授臂的正向压降. ? ICL7660的最大输出电流是输出电 压的函数,输^电压为5v时,最大电流 为20mA.然而.由于内阻较大,输出电 压隧输出电流上升而成比例下降例如 环境温度为25?.如果输出电流为 2(haA.则输出电压由无负载的一5V下 降到一4V左右. 三,用CMOS开美产生负电压的 转换器 电路如图8所示.在电路中,电阻 R1和电容器C1,开关X,Y组成RC振 荡器.其中Y和Rl组成反相器设刚开 机时.A,B,C三端均为低电平,开关X0, Y0,7.0导通.开关接通情况如图所示.输 ^电压,方面通过回路Y0,Rl,Cl 和X0对C1充电,同时也经过回路Y0, C2,Z0对C2充电.当Cl所充电电压达 到模拟开关的转换电压时,则A端的控 总410页J20O0车第9期 , | / 通信保密集成电??利飞一 AK2356及加密模块 近年来,通信事业发展报为迅速, 各种通信设备(有线电话,无线电话,对 讲机等)的产量也成倍增长.为了在通 信时防止被窃听,已开发出通信保密集 成电路AK2356及以它为棱心组成的通 信加密模块.本文将简单地介绍 AK2356及加密模块XX一23的应用. AK23~俺介 AK2356是日奉AKM公司开发的 语音保密集成电路,是一种24引脚贴 片式器件.谈器件主要特点有:信噪 比高,在失真小于一35dB时,信噪比大 于45dB;耗电省(具有低功耗控制的省 电模式),工作电流仅0.45mA;有保密 通信及非保密通信选择开关;可以通过 改变载频选择开关的状志选择4种不同 的调制,解调频率来实现通信保密,还 可以利用改变主频的方法产生不同的 调制频率以增加密码数;器件尺寸小及 外匿元件数量少,可以组成尺寸较小的 通信保密电路或通信保密模块. AK2356保密通话的基奉工作原理 是将语音音频信号的高频变成低频,将 低频变成高频,即信号的频谱被倒置, 鉴 一 3.mr面中 ? 话音被加密.若采用投有相应解密的接 收装置来收听,听到的仅是一片杂音. 若在接收装置中装有相应的解密器,则 能在解密后接收到正常的语音. AK2356的应用电路如图1所示. 工作电压为3V.sI—s4为选择开关.其 中sl,s2决定调制,解调频率;s3为省 电控制端:置高电平时为省电模式,置低 电平时为正常工作模式;s4为保密控制 端:置高电平时为加密工作,置低电平时 为不加密. Xx一23通信加密模块 XX一23通信加密模块是以 AK2356语音保密集成电路为棱心组成 的.它采用贴片式元器件及双面贴装工 .体积小,艺易于安装.它的保密效果 好.耗电省,适合于各种无绳电话,对讲 机,车载台,基地台及SCA等通信装 置. 谈加密模块可利用不同的频率和发 频比组成不同的编码.加密模块在出厂 时采用固定编码形式,共16种,由型号 的后缀来区剐(从A到P共16种). 加密模块主要技术指标为:加密通 I主士 .f_碉. I-orxotr~ 卜.RxDUT ,邕耄+ 广呈 1i船fl5f210lf3f4 ll150klI.sls2s3s4 道增益0? +vDD2dB;信噪比> 45dB:失真 d5dB;加密 和解密通道同的隔离度优于60dB;工作 电压4—12V;耗电15mA;尺寸为: 18ram(长)x15ham(宽)×5胁{厚). 加密模块如图2所示.安装方法如 下(见图3):将发送端话筒出线切断,串 ^加密模块(蓝线接^话筒端,黄线接话 音放大器).将接收端音量电位器中点引 出线切断,串接解密部分{绿线接电位器 中点,白线接往音频放大器)红线接电 源正投,黑线接电源负投. 要注意的是两个相互加密通信的设 用u 口 口 备都要加装XX一23加密模块,并且编 码必须相同f配套).例如采用xx一23一 D的,必须购买两个相同的XX一23一D 加密模块才行.若需要与不加密的通信 设备通话,勇I要加装一个转换开关. 福建采州市新新电子有限公司供奉 文舟绍的AK2356(30元/片),XX一23加 密模斑(50元/片.附安蓑说明),邮费: 平邮5元.特姨25元.地址:(362000)福建 崔泉州市新『]街189号.电话:0595— 2191303,2382671.传真:2191215.上海 经销部:f200336)上海市古北路530弄 20号外贸学院电子经营部,电话:021— 62293246? 通.YO,Z0断开.C1经过Rl和Yl放电路使用HC4053,Um范 电.cl也经过zl向c3充电.当cl放围限制在2—5V的范围 电至A端的电压低于模拟开关的转换内,电路的内阻为2k一4k 电压时.开关xI断开,x0导通.B和C之间(取决于输^电压和 又恢复为低电平.上述过程持续进行,输出负载)? 最终在电容器c3上可以得到幅度近似 等于输入电压的负电压.本电路的集成 2000年簟9期l总411页J