Pokud potřebujete v jakémkoli zapojení použít záporné napětí pouze s minimálním odběrem, mělo by vám pomoci zde uvedené zapojení nábojové pumpy.
Na vstup je přiveden nejlépe obdélníkový průběh signálu o frekvenci cca 0,5 kHz. Tímto obdélníkovým průběhem jsou potom spínány dva tranzistory T1 a T2 přes bázové rezistory cca 15k. Tranzistory pracují ve spínacím režimu a tomu by měl odpovídat i jejich výběr. Plně postačí například KC 307 a 237 nebo i staré KF 507/517. Zenerova dioda D3 slouží pro nastavení napětí Ube pro T1. Velikost jejího napětí je závislá na Vcc (v našem případě 15 V) pro výpočet Uzd tedy počítejte VCC – 0,7 – UIN-MAX , kde UIN-MAX je nejmenší možné napětí log. jedničky na vstupu ovládací frekvence.
Samotná napěťová inverze prazuje na principu nabití a otočení zapojení kondenzátoru.
- V první fází je vstup v log. 1, díky tomu je otevřen T1, a přes D2 která je tím polarizována v propustném směru se nabíjí kondenzátor C1.
-
Ve druhé fázi je na vstupu log. 0, T1 je uzavřen a T2 je otevřen. Kladný
pól kondenzátoru C1 se tím připojí k zápornému pólu napájení (GND), D2
je uzavřena protože je polarizována opačně ale D1 je tím zapojena v propustném
směru a na vástupní svorce se v té chvíli objeví napětí o záporném potenciálu.
Kondenzátor C2 slouží pro vyhlazení průběhu výstupního napětí a jeho kapacita
by měla být shodná s kapacitou C1.
Napětí na výstupu dosahuje maximálních hodnot záporného napětí o stejné hodnotě jako Vcc snížené o tři polovodičové přechody – T1, T2 a D1.
Zapojení lze velmi elagantně použít například pro nastavení kontrastu
LCD displejů, které mají při použití pouze kladného napětí potíže v nižších
teplotách a již. např. –5 V zajistí bezchybnou funkci i při – 10 °C. Pomocí
střídy vstupního signálu lze potom přímo úměrně hrubě regulovat výstupní
napětí při konstantní zátěži.
