Регуляторы отрицательного напряжения

Я немного озадачен тем, почему они существуют, и чем они отличаются от обычных положительных стабилизаторов напряжения.

Мне кажется, что если бы я хотел получить -5 В от -12 В и 0 В, я бы подключил нормальный стабилизатор 7 В, с -12 В на его GND и 0 В на его .$V_{in}$

Ток течет в другом направлении? Положительный регулятор зажжет или вызовет разрыв цепи?

Простой ответ: в вашем случае вы получили бы 5 В, но вместо земли -12 В Другими словами, у вас будет -7В, а не -5В. Кроме того, регулятор будет только источником тока на -7V рельс, а не тонет его как можно было бы ожидать при отрицательном напряжении.

Если вы хотите запустить некоторую схему от 5 В между -7 В и -12 В (-12 В будет заземлением для этой схемы), то вы можете использовать положительный регулятор, как вы описали. Однако, если вы хотите запустить какую-либо схему между массой или выше и -5 В, то вам нужен отрицательный регулятор.

Итак, давайте возьмем ваш пример 0 В и -12 В. С точки зрения положительного регулятора, у вас нет 0 В и - 12 В. Его GND, то есть локальное 0 В, это то, что подключено к его выводу GND. С точки зрения всего, что подключено после регулятора, GND регулятора является его собственным GND, а Vcc регулятора является его собственным Vcc.

То, что вы сделали здесь, это в основном замена остальной части схемы на генератор Тевенина. Нагрузка не заботится о том, что у вас есть на другой стороне, потому что она просто увидит положительное напряжение.

Давайте посмотрим на эту упрощенную схему:

Здесь у нас есть -12 В, подключенное к выводу GND регулятора, внешний GND подключен к Vin регулятора, и у нас есть нагрузка, подключенная к регулятору. Напряжение на нагрузке в этом случае будет +7 В, потому что заземление нагрузки такое же, как и заземление регулятора. Мы в основном создали новое виртуальное заземление, из которого мы можем рассчитывать напряжение, но главное: с точки зрения нагрузки нет большой разницы между этим и простым вызовом GND +12 В и -12 V GND. Вы уже должны иметь отрицательное напряжение откуда-то, и отрицательные регуляторы обычно там, чтобы решить проблему где-то. Кроме того, хотя напряжение на нагрузке будет равно -5 В с точки зрения основного заземления, оно будет равно +7 В с точки зрения нагрузки.

Вот еще одна схема, которая использует те же рассуждения, что и предыдущая:

Основным отличием здесь является то, что нагрузка фактически видит напряжение +5 В относительно собственного заземления. Это напряжение составляет -7 В относительно основного заземления цепи, но сама нагрузка фактически этого не увидит, поскольку заземление нагрузки будет утомлено вместе с заземлением регулятора.

Теперь давайте посмотрим на схему 7905:

У вас одинаковое заземление между стороной нагрузки регулятора и стороной входа регулятора! Это важно! Почти во всех ситуациях, когда термин negative regulatorважен, это так, потому что у вас уже есть положительный регулятор где-то. Устройства, которым необходимо использовать как положительное, так и отрицательное напряжение (например, операционные усилители в некоторых конфигурациях), должны иметь положительное напряжение по отношению к общей земле и отрицательное напряжение по отношению к общей земле. Хотя в вашем примере вы получите -5 В относительно основного заземления, вам уже нужно каким-то образом подать отрицательное напряжение.

Мне кажется, что, если бы я хотел получить -5 В от -12 В и 0 В, я бы подключил нормальный стабилизатор 7 В, с -12 В на его GND и 0 В на его Vin.

Существует общедоступный регулятор IMO без напряжения 7 В, и ваше решение будет работать неожиданно в случае нерегулируемого напряжения -12 В:

Допустим, напряжение поднимается до -10 В из-за более высокого тока. Теперь выход будет только -3В в вашем случае. Регулятор 7905 будет по-прежнему выводить -5В.