上次对开关电容式专用芯片转换事理做了比较详细的先容，由于韶光关系，对分立元器件搭建的开关电容式事理只是做了大略的先容，这次我们通过利用Saber仿真来理解电路事理。
首先我们给出下面电路图，如下图是利用Saber仿真软件绘制的电路；
电路紧张组成部分：
①脉冲源，即一定频率的方波振荡器，这里我们选择频率20kHz，占空比D=50%的方波旗子暗记源，Saber设置（周期\"大众period\"大众，有效脉冲宽度\"大众width\"大众，幅值\公众pulse\"大众）
②直流电源，这里我们选择正15V
③推挽开关电路，承担电源变换，紧张器件有NPN三极管Q1、PNP三极管Q2、无源二极管开关D1和D2以及变换储能电容C1和C2
二极管D1和D2选择压降较低的肖特基为宜。
④假负载，阻性负载r3（实际电路中，根据情形选电阻大小）
仿真结果：如下图所示，中间\"大众中间转换电容\"大众即能量中转站，利用差分探头测试
事情过程：驱动源在\公众高电平\公众情形下，开关管Q1导通，Q2截止，直流供电电源给中间转换电容C1充电；当驱动源为低电平时，开关管Q2导通，Q1截止，C1的电能通过Q2转入输出电容C2。如下波形图是在开启1ms内的情形，中转电容C1电压逐渐上升，输出电容电压逐渐向反方向上升，涌现负压给负载供电。
随着韶光的推移，中转电容C1和负载电容C2电压逐渐到达稳态，波形如下：
终极稳态下，中转电容C1两端的电压约为+4.26V（波形坐标查看），输出电容C2两端电压约为-3.63V（波形图中查看）。
结果剖析：
上述，我们驱动源幅值是5V，直流电源是15V，为何得到输出电压Vout只有-3.63V呢？我们得到一个既小于5V更是小于15V的输出电压。
①为什么C1电压是4.26V？如下图，中转电容C1充电，Q1要导通，基极电压必须要大于开通阈值，对付锗管VBE≥0.3V，无源二极管开关D1选择肖特基，正引导通压降VF≈0.3旁边，以是中转电容C1上的电压是由驱动源幅值决定的，由于至少要担保Q1导通，以是C1的电压是5V-VBE-VF≈4.26V。
②为什么输出电压是-3.63V？，如下图，当驱动源为低电平时，Q2导通，以是要给输出电容C2充电，必须撤除Q2的饱和压降VCE和D2的正引导通压降，以是Vout≈-（4.26V-VCE-VF）≈-3.63V，这里由于Q1和Q2开关转换，直流源给C1充电，C1作为一个单独的电源，给C2电容泄放电荷，由于C2正向恰好是系统参考地，电位为\"大众零\"大众，从如图Vout引出的电压到参考地\"大众gnd\公众刚好为负。
改进直流供电：
上面电路直流电源是15V，当用5V作为驱动源是不合理的，由于每当开关开通，15V直流电源给C1充电至4.26V，剩余电压大部分降落在开关管Q1上面，Q1实在事情在了线性区而不是饱和区，这样导致Q1称为一个电阻，发热严重。根据上述结果剖析，直流电源我们就选5V，这样对付Q1来说，多数韶光事情靠近饱和区，电源整体效率也会高一些，以是驱动源和直流供电幅值相等才是比较合理的。
如下图是将直流电源改为5V的仿真事理图：
看下面放在同一个坐标下的的波形：
局部放大波形，可以看出5V直流供电得到的输出负压和上面直流供电15V得到的负压靠近相等，并且输出电压更随意马虎达到稳态。
总结：
①上述电路采取开关电容式转换事理得到负压；
②输出负压大小由驱动源决定，一样平常情形下选择驱动源和直流供电的幅值相等，避免开关监工作在线性区而产生额外损耗；
③选择无源开关二极管时只管即便选择肖特基二极管，避免输出电压幅值的更大丢失；
④选择驱动电阻\公众r1\"大众，为了开关速率的哀求以及开关监工作状态的缘故原由，应不宜过大，选择10ohm---22ohms即可，只管即便让NPN三极监工作在饱和区。
⑤上述电路，对付5V直流供电和5V驱动得到的负压，一样平常会低于5V，对付运放采样靠近0V的旗子暗记，供个小负压电源，使得运放在0V附近的线性度更好，采样会更加准确；或者对霍尔供电也可以。
⑥如果采取上面电路要得到更高电压的负电源，我们的办法便是提高驱动源的幅值，对应提高直流供电电源幅值。驱动源可以采取\"大众无稳态\"大众触发电路（如CD40106、CD4093等带有\公众非\"大众逻辑的芯片均可实现\"大众无稳态\"大众振荡器）或者由单片机或者DSP等掌握芯片给一个一定频率的方波即可。
