¿Bajo qué condiciones debemos usar voltaje negativo? [duplicar]

Depende de la aplicación. Tomaré dos ejemplos, el primero es el de las líneas telefónicas alámbricas desde la central local hasta el equipo de las instalaciones del cliente y el segundo es el uso de un amplificador para amplificación de CA.

Pero antes de eso, asumiré que te sientes cómodo con todo el concepto de voltaje negativo. En pocas palabras, es el punto de referencia (cero) del sistema que se toma en el terminal positivo de la batería.

Líneas telefónicas: la razón principal radica en la teoría electroquímica. Por lo general, los cables de cobre se utilizan en la telefonía y las líneas están enterradas en el suelo. Los minerales en el suelo alrededor del cable telefónico pueden ser más reactivos que el cobre (consulte Metal Activity Series ), y en presencia de la humedad, la corrosión de la reacción electrolítica del cobre (que actúa como ánodo) en el suelo (impurezas como cátodo) cuando el cobre tiene un mayor potencial en comparación con los ánodos (suelo). Ahora, si el cable de cobre se mantiene a un potencial más bajo (en relación con el suelo), esta reacción no ocurrirá. Por lo tanto, esto justifica nuestra primera aplicación de voltaje negativo. Para obtener más información sobre esto, consulte esto .

Ahora, llegamos a nuestra aplicación más nativa (en el dominio de la electrónica) de voltaje negativo. Un Amplificador Push Pull. vea aquí el esquema sencillo . Ahora, en un amplificador push-pull, normalmente solo uno de los dos transistores está ENCENDIDO en un momento dado. El que está conectado al ciclo positivo empuja el ciclo positivo de la CA (amplifica el ciclo positivo). Ahora, con la polaridad de CA invertida en la siguiente parte del ciclo, este amplificador no funcionará porque no está sesgado para esa operación. Estos transistores están predispuestos a tener sus puntos de operación de CC cerca de cero (debido a las fuentes de alimentación simétricas de signos opuestos). Así, durante el ciclo negativo, solo el Transistor con polarización negativa de la fuente de alimentación entra en juego y reduce la tensión (amplificando así el ciclo negativo). Esto se hace para amplificar señales de CA grandes porque, si tuviéramos que desviar un solo transistor en algún punto en el medio de su curva de línea de carga de CC, entonces el rango de oscilación de voltaje que sería amplificado fielmente por el transistor se vería severamente limitado. / p>

De manera similar, en muchos Opamps, necesitamos voltajes positivos y negativos para una amplificación y operación fieles. Se necesitarían voltajes negativos en casi todas las aplicaciones donde el voltaje de entrada tendrá desviaciones significativas por debajo del rango negativo y deseamos amplificación. Este no suele ser el caso de los amplificadores de audio, ya que la señal de audio (banda base) generalmente se mantiene por encima del nivel de 0 DC.

Por lo tanto, la aplicación de voltaje negativo suele ser específica de la aplicación, y las otras veces para desviar correctamente los elementos activos del circuito.

Espero que haya ayudado.

Sí, cuando tiene una corriente de alimentación negativa, la corriente fluye desde la conexión a tierra a la clavija de salida de alimentación (negativa). (Pero los electrones no están de acuerdo, fluyen de salida negativa a tierra).

Los suministros negativos eran la norma en los días de los transistores de germanio PNP. Más tarde, el transistor dominante fue la versión de silicio NPN, y los suministros positivos fueron la norma. Los circuitos de válvulas en su mayoría tenían suministros positivos también. En todos estos casos, la razón es que la forma dominante de usar un transistor o válvula es la forma común de emisor / cátodo.

Hoy en día rara vez veo un suministro negativo, pero un suministro doble (tanto positivo como negativo) es más común, para

• circuitos de amplificador operacional que necesitan girar en ambos sentidos alrededor de un punto de referencia fijo (tierra)
• circuitos de alimentación de energía (por ejemplo, un amplificador de audio) que utiliza suministros dobles para evitar la necesidad de un condensador de acoplamiento (masivo) en la salida

El uso de una fuente de alimentación positiva y negativa al mismo tiempo produce un doble de voltaje potencial total a cualquiera de esos voltajes por sí mismos. Por ejemplo, el uso de un + 12V y -12V permite un diferencial de 24V. Aún así, otros circuitos dividirán una señal en valores positivos y negativos para transmitirlos, comparando los resultados en el receptor para eliminar el error. Esto se denomina señalización diferencial y es la cantidad de estándares de comunicación como RS-422 y RS-485 que funcionan. También es así como los cables de micrófono XLR transmiten una señal de sonido equilibrada. Muchos chips de amplificador se pueden alimentar desde fuentes opuestas (positivas y negativas) o se pueden recortar a tierra positiva o negativa.

Cuando está comparando una fuente de alimentación negativa con una línea común, como la conexión a tierra del circuito, indica una inversión de la dirección de la corriente. Un ejemplo con el que estoy seguro de que está muy familiarizado es con la alimentación de CA utilizada en una casa. Esta fuente de alimentación utiliza una corriente alterna (CA). Cada semiciclo, la corriente cambia completamente de dirección. En este punto de cruce, la tensión medida sería de 0 VCA. La mitad del ciclo, la tensión de salida es positiva y la mitad del ciclo es negativa. La forma de onda completa es en realidad sinusoidal, por lo que mirar una onda sinusoidal da una buena idea de cómo funciona:

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