众所周知，电荷泵芯片解决方案是最简单，最具成本效益的解决方案，但它适用于负载电流低于200mA的应用场合。
各种运算放大器，ADC和DAC将用于专业音频产品系统产品。
这些设备有时不仅需要用于电源的正电源线，还需要用于电源的负电源线（例如，常见的负电压值为-5V，-12V和-15V等），并且它们对电源导轨的噪声也有相当大的要求。
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除噪声要求外，根据专业音频产品的形态分类，电源轨部分的设计还将考虑效率，PCB面积，成本等因素。
例如，在带有电池的产品中，电源轨的高效率有望延迟电池的使用寿命；在手持/便携式产品中，电源导轨的外围电路应尽可能简单，以减少PCB面积，以满足产品的体积要求。
产生正电源轨的不同方案已经众所周知，因此本博客主要与您分享不同的负电源轨产生方案，并比较不同方案的优缺点，以帮助您选择适合您产品的低噪声。
高效负电源轨设计方案。
目前市场上有几种产生负电源轨的方案：电荷泵芯片方案，结合使用升压芯片和电荷泵电路的方案，降压芯片VOUT和GND的反向连接方案，反向BUCK-BOOST芯片方案和反向To BUCK芯片程序。
其中，反向降压芯片解决方案是TI的独家解决方案。
电荷泵芯片方案：电荷泵芯片通常由电容器和开关组成。
电荷泵内部电容器（即开关电容器）通过接通和关断进行控制，以产生负输出电压。
下面以LM2776的内部结构示意图为例。
在充电阶段，S1和S3开关闭合（S2和S4开关断开），开关电容器连接在输入电压和地之间，充电电容器被充电至输入电压VIN。
在放电阶段，S2和S4开关闭合（S1和S3处于断开状态）。
此时，开关电容器的阳极接地，阴极连接至VOUT。
如果负载电流为0，则VOUT为-VIN。
如果负载电流不为0，则计算VOUT的值还需要考虑MOSFET开关的寄生电阻，电容器的ESR以及电容器充电和放电期间的电荷损失。
电荷泵芯片产生负电源轨的外围电路也非常简单。
它不需要电感性组件，只需要几个普通的小电容器。
因此，电荷泵芯片解决方案的成本相对较低。
但是，当使用电荷泵芯片解决方案生成负电源轨解决方案时，需要注意两点：生成负电源轨解决方案的电荷泵芯片可以驱动相对较小的负载电流，通常最大负载电流约为200mA 。
在高电流负载下，VOUT将急剧变化，并且芯片效率也将受到影响。
普通电荷泵芯片产生的负输出电压的纹波会比较大。
如果您需要为需要纹波的模拟设备（例如运算放大器）供电，则还需要在负输出电压之后添加一个LDO芯片，以改善PSRR，减少纹波和噪声。
为了解决电荷泵芯片产生的较大的负电源轨纹波问题，德州仪器（TI）开发了内部电荷泵芯片LM27761，该芯片在LM2776的基础上集成了负LDO。
下图是LM27761典型应用的示意图：您还可以使用TI免费的在线仿真软件WEBENCH创建LM27761的定制设计，执行在线仿真，生成可导出的PCB文件并计算BOM。
例如，以下是由WEBENCH设计的LM27761参考电路，VIN = 5.5V，VOUT = -5V，IOUT = 50mA。
另外，在某些应用中，例如耳机，敏感的模拟负载需要两个电源电压：正电压和负电压，并且两个电源轨都需要清洁。
如果电源输入端子（例如，单节锂电池）上存在一些噪声，则还需要在正电压处使用LDO，以将噪声降至可接受的范围。
目前，LM27762是一个不错的选择。
它同时集成了正LDO和负LDO，可以同时生成正和负两个低噪声输出电压，以向敏感设备供电。
