Negative Spannung mit uC erzeugen

[Fritz (Gast)]

Moin zusammen.

Ich bräuchte für meine OPs in einer Schaltung eine negative 
Versorgungsspannung, damit ich mit den OPs auch wirklich auf 0V komme. 
Viel muss es nicht sein, weder muss die Spannung sehr hoch sein, noch 
wird die Quelle stark belastet.

Ich bin daher im Internet auf die angehängte Schaltung gestoßen. Diese 
erzeugt mir ja in etwa die Ausgangsspannung des uCs im negativen 
Bereich, abzüglich der Diodenflussspannungen.

Meine Frage ist nur - die Schaltung stellt ja erstmal einen Kurzschluss 
für den uC dar. Muss der Strom nicht irgendwie begrenzt werden? Wie 
belastbar ist diese Quelle, bzw. wie dimensioniere ich das ganze, wenn 
ich, sagen wir mal, 2mA aus der Quelle ziehen will? (Mehr soll laut DB 
auch nicht aus einem Pin des uC entnommen werden).

Ich bin dankbar für jeden Rat.

[dolf (Gast)]

ich würd nen 555 dafür einsetzen.
der hat ne ausreichend belastbare endstufe.
mfg

[Fritz (Gast)]

dolf schrieb:
> ich würd nen 555 dafür einsetzen.

Ja, ok - aber wenn ich nen extra Baustein verwende, dann kann ich auch 
direkt nen 7660 nehmen. Ich wollte schon mit den gegebenen Mitteln 
arbeiten.

Trotzdem danke!

[dolf (Gast)]

http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/vadd2.htm
schau mal d rein .
statt dem generator nimmst den port pin.
der treiber sorgt für den nötigen bums und stabilisiert ist´s auch noch.
mfg

[Fritz (Gast)]

dolf schrieb:
> schau mal d rein .
> statt dem generator nimmst den port pin.
> der treiber sorgt für den nötigen bums und stabilisiert ist´s auch noch.

OK, danke, das schau ich mir mal an. Also ohne zusätzlichen Treiber is 
nicht?

[Dr G. Reed (Gast)]

Fritz schrieb:
> 2mA aus der Quelle ziehen will? (Mehr soll laut DB
> auch nicht aus einem Pin des uC entnommen werden).

Aus einem normalen Atmel Pin kannst Du schon 20 mA holen, kurzfristig 
auch mehr.

Du kannst auch 2-3 Pins parallel schalten, dann vervielfacht sich der 
Strom entsprechend (Grenzwerte aus Datenblatt beachten!)

einige milliampere für einen OP sollten da schon drin sein.

[dolf (Gast)]

Fritz schrieb:
> OK, danke, das schau ich mir mal an. Also ohne zusätzlichen Treiber is
> nicht?

scheinbar nicht.
die cmos inverter schalten fast bis ub b.z.w. gnd durch das hat 
vorteile.
mfg

[Fritz (Gast)]

Dr G. Reed schrieb:
> Aus einem normalen Atmel Pin kannst Du schon 20 mA holen

Ich verwende einen MSP430, da ist laut DB max 2mA pro Pin.

[Fritz (Gast)]

dolf schrieb:
> die cmos inverter schalten fast bis ub b.z.w. gnd durch das hat
> vorteile.

Das tun die Pins vom uC doch auch.

[Tobias K. (kurzschluss81)]

Welchen MSP nimmst du denn. Bei den neuen ist die Strom Grenze sehr viel 
höher. Da kannst du auch bis zu 20mA und bei einigen ausgewählten Type 
auch mehr rausholen.

[Anja (Gast)]

Fritz schrieb:
> Ich verwende einen MSP430, da ist laut DB max 2mA pro Pin.

Du kannst ja einen 1K-Widerstand in Serie zum Pin schalten.

Ich habe bei einem PIC bei 5V Versorgung ca -2V negative Versorgung mit 
Last. (LM311).
Wenn Du den MSP mit 3.3V betreibst bleibt da nach den Dioden nix mehr 
übrig.

Gruß Anja

[Falk B. (falk)]

@Fritz (Gast)

>OK, danke, das schau ich mir mal an. Also ohne zusätzlichen Treiber is
>nicht?

Doch. Diese Ladungspumpe ist für 2mA problemlos so machbar. Der Pin vom 
AVR bringt 20mA dauerhaft, wie bereits gesagt. Nimm einen Pin, wo du 
mittel Timer und Output COmpare Funktion einen Takt ohne CPU-Last 
erzeugen kannst. Die Frequenz möglichst hoch, es spricht nix gegen 1/2 
F_CPU. Dann kann man deutlich kleinere Kondensatoren nutzen. Wie groß 
sollten die sein?

Pi mal Daumen.

C = I * t / U

I ist dein mittlerer Ausgangsstrom , t deine halbe Periodendauer, U der 
zulässige Spannungsabfall.

2mA, 1MHz und 0,1V macht das

C = 2mA * 0,5µs / 0,1V = 10nF

Nimm 100 nF und gut is.

Die Strombegrenzung beim ersten Laden des Kondensators macht das IO-Pin, 
das ist schon OK, wenn gleich nicht ganz lehrbuchgerecht. Ängstliche 
Naturen schalten noch 47 Ohm in Reihe zum Ausgang des uC.

[Falk B. (falk)]

Ach ja, man sollte Schottkydioden nutzen, BAT54S ist dein Freund.

[Peter D. (peda)]

Falk Brunner schrieb:
> Ach ja, man sollte Schottkydioden nutzen, BAT54S ist dein Freund.

Nur wenn die Spannung zu klein ist. Sonst reicht die 1N4148.

Ich erzeuge so auch die negative OPV-Spannung, wenn man bis 0V messen 
muß.
Der AVR schafft bequem die 2mA ohne extra Treiber.


Peter