Negative Spannung

6.2 Negative Spannungserzeugung


6.2.1 Mit dem Timer 555

Ub = 5.013V

RL [Ohm] -U [V]

I [A]

1M

-4.14

-4.14µ

100k

-3.97

-39.70µ

10k

-3.58

-0.36m

1k

-2.19

-2.19m

100

-0.46

-4.62m

6.2.2 Mit dem ICL7660

Ub = 5.013V

RL [Ohm] -U [V]

I [A]

1M

-5.01

-5.01µ

100k

-5.00

-50.00µ

10k

-4.98

-0.49m

1k

-4.73

-4.73m

100

-3.11

-31.10m

6.2.3 Spannungskaskade

 G1 = 1 Gatter

 G2 = 2 Gatter

 G3 = 3 Gatter

 G4 = 4 Gatter

Ausgangsspannung [V]

Last

G1

G2

G3

G4

1k

-1,19

-1,28

-1,37

-1,18

10k

-3,32

-6,09

-8,08

-9,06

100k

-3,99

-8,22

-12,28

-16,04

1M

-4,24

-8,75

-13,20

-17,62

10M

-4,45

-9,09

-13,68

-18,27

Ausgangsstrom [µA]

Last

G1

G2

G3

G4

1k

-1190,0

-1280,0

-1370,0

-1180,0

10k

-332,0

-809,0

-808,0

-906,0

100k

-39,9

-82,2

-122,8

-160,4

1M

-4,2

-8,7

-13,2

-17,6

10M

0,0

0,0

0,0

0, 0

Je mehr Strom die Gatter liefern können, je belastbarer ist die Spannungsquelle. Beim 74LS14 und 7414 ist das zwar der Fall, aber die Ausgangspegel dieser TTL Bausteine erreichen nicht die 5V Versorgungsspannung (nur ca. 4V).

Ausgangsspannung [V]

Last

CD4584

74HC14

74LS14

7414

1k

-1,18

-8,33

-5,38

-5,60

10k

-9,06

-15,66

-9,64

-9,70

100k

-16,04

-17,24

-11,25

-11,20

1M

-17,62

-18,11

-14,13

-12,57

10M

-18,27

-18,78

-15,32

-13,60

Ausgangsstrom [µA]

Last

CD4584

74HC14

74LS14

7414

1k

-1180,0

-8330,0

-5380,0

-5600,0

10k

-906,0

-1566,0

-964,0

-970,0

100k

-160,4

-172,4

-112,5

-112,0

1M

-17,6

-18,1

-14,1

-12,6

10M

0,0

0,0

0,0

0,0

Und jetzt noch die Abhängigkeit vom Taktverhältnis der Rechteckspannung:

Last

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

1k

-3,80

-6,79

-8,33

-8,95

-9,15

-8,95

-8,36

-6,36

-3,49

10k

-13,92

-15,07

-15,44

-15,56

-15,64

-15,60

-15,48

-15,11

-14,03

100k

-16,70

-17,02

-17,10

-17,14

-17,16

-17,16

-17,14

-17,08

-16,90

1M

-17,57

-17,67

-17,72

-17,75

-17,76

-17,76

-17,55

-17,73

-17,67

10M

-18,14

-18,21

-18,26

-18,28

-18,30

-18,30

-18,30

-18,28

-18,24

6.2.4 Mit mehr Power

Die Ausgangsspannung ist auch etwas höher, weil Shottky Dioden eingesetzt werden.
RL [Ohm] -U [V]

I [A]

100

-1,93

19,3m

1k

-4,05

4,05m

10k

-4,59

0,46m

100k

-4,74

47,4µ

1M

-4,84

4,84µ

10M

-4,92

0,49µ

Noch höhere Leistungsentnahme kann erreicht werden durch:

6.2.5 Schaltregler TL497

Es ist eine Standardanwendung des altbekannten TL497 und kann Strom bis 80mA liefern. Es ist jedoch zu beachten, das ein Schaltregler immer sehr viel Störungen auf der Versorgungsspannung erzeugt, die um so größer wird, je größer die Last ist.

Diese Grafik zeigt den Wirkungsgrad bei unterschiedlichen Lastströmen und Versorgungsspannungen.