負電壓

電壓的大小是相對於選擇的參考而言的，當實際電壓低於比較電壓時，電壓值為負。另一種情況：當選擇的電壓參考方向和電流參考方向相反時，參考電壓為實際電壓的相反數。

首先要明白電壓和電勢是兩個不同的概念。事物上每一點都會對應一個電勢，表明它能夠驅動負載的能力，只是能夠，但不一定真要驅動。電壓就是指某兩點之間電勢的差。也就是存在參考點的問題，參考點不同，電壓是不同的。一個負電壓是選了一個比它本身高的電勢的緣故。

正負電壓是根據參考零點（零電平，或者“地”）而定。最經典的零電平是大地，也就是地球的地殼。但並不是所有的零電平就是大地，因為電路圖中的零電平實際上是由設計者自行設定的。電源是提供電動勢的裝置，它的正負極之間有一個電勢差，比如説5V的電源，它的正負極之間的電壓差就是5V，一般使用的時候，就把5V接到用電器的正極，負極接用電器負極，在分析的時候可以把負極視為參考的地，也就是參考零電平。這個時候，這個電源我們就把它叫作正電源，因為它的正極相對於地的電壓是5V。如果兩個完全一樣的5V電源串聯（類似手電筒裏面兩節串聯電池），在兩個電源連接點上引出一根線，把這根線的電壓認為是0，這時候串聯電源的正極端電壓是5V，而負極端相對於那個0電壓就是-5V，負電源就是這樣誕生的。有些芯片需要正負電源同時提供才能正常工作，最典型的就是雙電源供電的運算放大器，我們有時候需要得到一個正弦波，要求這個正弦波是在零電壓上下不斷變化（即中點是0V），這個時候就必須用到正負電源了。不過需要指出的是：正負電壓都是相對於電路圖紙當中的參考電壓（參考0電平，不一定就是大地）而言，沒有參考就無所謂正負。有時候，當你設計的參考點電壓遠高於大地時（專用術語稱為“浮地”），電路圖中的正負電壓可能還是一個相當高的電壓（相對於大地而言），使用的時候要千萬小心 ^[1]  。

1、人為規定。例如電話系統裏是用-48V來供電的，這樣可以避免電話線被電化學腐蝕。當然了，反着接電話也是可以工作的，無非是電壓參考點變動而已。

2、通訊接口需要。例如RS232接口，就必須用到負電壓。-3V～-15V表示1，+3～+15V表示0。這個是當初設計通訊接口時的協議，只能遵守咯。PS:MAX232之類的接口芯片自帶電荷泵，可以自己產生負電壓。

3、為某些電路提供更大的輸出電壓擺幅來提高動態範圍。

4、為某些特殊電路提供低於參考地的偏置電壓，如射頻開關。