電圧とは、2点間の電位差を指し、GNDは0Vの基準として定義されます。0Vより低いノード電位は負電圧となります。これには特別な電源は必要なく、単に基準となるグランドに対して電位が低いことを意味するだけです。
技術上の要点
- GNDは人為的に選択された0Vの基準点であり、任意に定義することができます。
- +5Vとは、そのノードの電位がグランドより5V高いことを意味し、-5Vとは、そのノードの電位がグランドより5V低いことを意味します。
- AC信号は0Vを中心に正負両方向に振れます。単一電源レールでは、波形全体を扱うことはできません。
まとめ
ほとんどのアナログ回路、通信回路、およびドライバ回路は、正負両方向の電位範囲に依存しています。負電圧の定義を理解していないと、オペアンプのクリッピング、インターフェース通信の不具合、およびデバイスのバイアス異常を引き起こします。この概念をしっかりと理解することは、電源設計における基本的な前提条件です。
負電圧の基礎に関する関連記事
- 負電圧の基礎：負電圧とは？
- 負電圧の基礎：通信回路における電圧
- 負電圧の基礎：オペアンプやオーディオ用アナログ回路に正負の電源が必要な理由
- 負電圧の基礎：チャージポンプの実装
- 負電圧の基礎：降圧回路における正負電圧の設計
- 負電圧の基礎：高精度オペアンプによる交流信号増幅のための負電源レール