參考電荷泵倍壓輸出電路，把參考電壓由Vcc改為GND，即可得到電荷泵負壓輸出電路。

當Vin為高電平Vh時，T1測試點的電壓VT1是GND(為了簡便起見，忽略二極管的壓降) Vin為電容C1充電，使C1左右兩端的左右兩端的電壓差Vh。充電電流通過D1到達GND，同時也會使C2儲存一些電荷。當Vin為低電平時，由于電容兩端電壓不會突變，所以對于電容C1來說，左右兩端的電壓差仍是Vh，左側變為低電平以后，右側VT1就變為了-Vh。

此時，輸出電流的方向是從Vo到T1，忽略D2上的壓降，Vo的值將會介于0V與-Vh之間，實現了負壓輸出，并且受Vin頻率與有效值影響。

以上分析中忽略了二極管的壓降，實際應用中為了減小二極管的壓降的影響，選用了壓降較低的肖特基二極管。可以看出，不論是倍壓還是負壓，輸出電壓都依賴于輸出電容儲存的能量，所以電荷泵電路一般不用于大電流電路。一般用于DC/DC轉換器輔助電壓輸出。

下圖是電荷泵負壓輸出電路中，C1電壓與輸出電壓的波形。