Negative Spannung NE555 bricht ein

Du solltest bei sowas keine Wunder erwarten. Bei Vcc von +12V knapp -10V 
und 14mA heraus zu holen ist doch gut. Und k.A. wie du auf -20V kommst, 
aber mehr als das theoretische (Vcc * -1) geht bei der Schaltung eh 
nicht, wenn ich mich zu dieser Tagse- bzw. Nachtzeit recht erinnere.

HTH

Das ist offensichtlich der Nachbau der SPRUT-Schaltung (unten):

http://www.sprut.de/electronic/switch/minus.html

Tatsächlich wird da bei einer Ausgangsspannung von -10V ein
Strom von 100mA angegeben. Ähnliche Schaltungen geben einen
Strom von 80mA an. Da erscheinen die gemessenen 14 mA von beso
etwas mager.

Nun, von den NE555 gibt es ja etliche Hersteller und Varianten.
Evtl. mal Schaltung / Bauteile prüfen oder mal einen anderen NE555
probieren.

Der Hinweis von Bernd bzgl. unterschiedliche Hersteller ist auch 
wichtig.
Es könnte sein, dass die Frequenz zu niedrig ist. Dann kommt natürlich 
auch weniger "hinten raus".

Hallo,
eine gewisse Rolle spielen auch die Ladeelkos. Die sollten schon für 
Schaltnetzgeräte geeignet sein. Kercos wären da nicht schlecht.
Gruss Klaus.

Du hast keinen Kondensator an der Versorgungsspannung. Vermutlich 
Steckbrettaufbau. Dadurch hast du Induktionsspitzen an der Versorgung 
liegen beim schalten und die koennten dir die -20 V erzeugen. Also haeng 
mal ein C (220uF) dicht an den Versorgungsspannungsanschluessen des 
NE555.

Bernd K. schrieb:
> Nun, von den NE555 gibt es ja etliche Hersteller und Varianten.
> Evtl. mal Schaltung / Bauteile prüfen oder mal einen anderen NE555
> probieren.
>
Vielleicht ist es ja die CMOS Variante? Die kann nicht so viel Strom.

Wassermann schrieb:
>> Vielleicht ist es ja die CMOS Variante?
>
> Ja, vielleicht.
> Aber: Es gibt keine CMOS Variante die NE555 heißt.

Stimmt!
Da muss ich ja in Zukunft aufpassen, wenn ich da einen von nenne.:-)

Vielleicht liegt es ja wirklich an den Bauteilen. Zu Weihnachten bekam 
ich ein Buch über den 555 Timer und hab auch ein bisschen probiert. Ich 
bekomme auch nicht immer die Werte die angegeben waren. Vielleicht liegt 
es am Steckbrett, an der Spannung oder am Bauteil selbst?! Vielleicht 
bin ich auch nur zu doof?!
Theorie und Praxis klaffen manchmal schon etwas auseinander und woran 
das auch immer liegen mag. Vielleicht ist der eine Kondensator oder der 
andere Widerstand dran schuld. Was auch immer, man kann es allenfalls 
messen, wenn ausreichende Messmittel zur Verfügung stehen.

Aber ist es denn nicht gerade das was uns dann antreibt es doch noch hin 
zu kriegen und lernen wir denn nicht am meisten daraus?

Wenn eine nachgebaute Schaltung gleich funktioniert freu ich mich, viel 
mehr aber, wenn etwas nicht stimmt und ich das dann am Ende hin bekommen 
hab.

beso schrieb:
> Ergebnis:
> Ohne Last sind nur noch -14,39V am Ausgang.
> Bei einer Last von 10k sind es nun -10,42V statt -10,66V ohne den
> Stützkondensator.
> Bei einer Last von 680R sind es mit sowie ohne Stützkondensator -9,84V.

Du kannst von der Schaltung keine negative Spannung >10V unter Last
erwarten.

Deine gemessene  höhere Leerlaufspannung entsteht durch parasitäre
Induktivitäten z.B. Leitungsinduktivität, wobei durch Überschwinger mehr 
oder weniger zufällig etwas mehr Spannung im Ladekondensator landet. 
Sobald hier nur minimalst belastet wird, geht die neg. Spannung auf 10V 
oder weniger zurück je nach Belastung. Richtwert ist immer Ue - 2V

Möchtest du -12V belastbar, hilft eine Mehrfachkaskade mit 
anschließender Stabilisierung z.B. durch einen 79L12.

http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Ladungspumpe_neg_kaskade.svg&filetimestamp=20100623110547

beso schrieb:
> Hab mal 220uF zwischen VCC und GND gehängt.
> Ergebnis:
> Ohne Last sind nur noch -14,39V am Ausgang.

Das spricht schon mal fuer parasitaere Induktivitaeten.

> Bei einer Last von 10k sind es nun -10,42V statt -10,66V ohne den
> Stützkondensator.
> Bei einer Last von 680R sind es mit sowie ohne Stützkondensator -9,84V.

Nun etwas zur Ausgangsspannung mit Belastung.
Die 200mA die hier immer erwaehnt werden sind der maximale Strom den der 
NE555 treiben kann ohne defekt zu werden. Das heist nicht das in dem 
Fall seine Ausgangsspannung bis an die Versorgungsspannung geht.

Im Datenblatt von TI zum NE555 ist angegeben das er bei Versorgung mit 
15V bei 100mA Last an seinem Ausgang gerade mal 13.5V schafft. Also 1.5V 
Abfall.
In deinem Fall bei 12V wuerde er dann 10.5V schaffen. Wenn man jetzt 
noch die beiden Diodenspannungen (2 x 0.7V) abzieht kommt man auf rund 
-9.1V.
Also entsprechen deine Messwerte der Realitaet.
In die naehe der 100mA Laststrom aus dem Datenblatt kommst du schon. 
Bedenke das bei 20mA am Ausgang schon 40mA in den Eingang der Schaltung 
fliessen muessen.

Etwas hoehere Werte bekommst du wenn du statt normaler Dioden dort 
Schottky Dioden einsetzt.

beso schrieb:
> In der Simulation bin ich erst bei 280R bei -10,66V.

Die haengt auch stark vom verwendeten Modell ab ob das alles mit 
beruecksichtigt.

beso schrieb:
> Stört es einen OP oder ein anderes Bauteil welches eine symmetrische
> Spanungsversorgung benötigt, dass die positive Versorgungsspannung 12V
> ist und die negative nur -10,66V?

Dem OP stoert das nicht. Er kann dann halt in negativer Richtung nicht 
so stark ausgesteuert werden. Dem OP selber interresiert nur die 
Spannung zwischen seinen beiden Versorgungspins. Einen GND Anschluss hat 
er ja so nicht. Das einzige was du nicht machen darfst ist sich auf die 
negative Spannung in irgendeiner Weise zu beziehen. Also nicht als 
Referenz fuer irgendwas verwenden.

Schau dir doch erst mal das Funktionsprinzip der Ladungspumpe an.

Der NE555 (out=high) lädt den Pumpkondensator C3 über die Diode D2 
annähernd auf 11V auf. Danach schaltet der NE555 out=low und die 
positive Seite von C3 wird auf Masse gelegt, womit die Ladung von C3 an 
den Kondensator C4 weitergereicht wird, der somit gegenüber Masse 
annähernd -10V annimmt. Die Ausgangsspannung beträgt:

Ua = -Ue + 2 * Udiode also -12V + 2V = -10V

Nun gut, bei Schottky Dioden wird es etwas besser sein als bei Silizium.
Letztlich ist aber anhand des Funktionsprinzips klar, dass Ua niemals
mehr als roundabout -10V werden kann. Und bei Belastung von mehr als
einer Handvoll mA macht sich der relativ hohe Innenwiderstand der
Geschichte bemerkbar, indem Ua zügig in die Knie geht.

Und noch was: Selbst wenn der NE555 im ersten Takt den Kondensator mit
200mA auflädt, muss er im zweiten Takt die Ladung rüberschieben.
Der Ausgangskondensator sieht also im ersten Takt nichts und erst im
zweiten Takt die 200mA. Im zeitlichen Durchschnitt sind das max. 100mA,
die etwa entnommen werden können.

Jens Grabner schrieb:
> Viel Spaß damit  --  eine negative Hilfsspannung ist kein großes
> Problem.

Nur ist der Aufwand mit 14 Bauteilen zu viel.

Ein MC34063 kommt mit 9 Bauteilen aus und kann mehr Leistung.

www.onsemi.com/pub/.../MC34063A-D.PDF

Schaltung Seite 8.

Flow schrieb:
> Na, wenn das kein Zufall ist
> da hab ich in der Funkschau Heft 17, Seite 132, Jahr 1979
> von einem Helmut Lenzen so eine negative Spannungserzeugung gefunden!

Das du dieses Heft noch hast. Lang ist es her. Ich habe es schon seit 
Jahrzehnten nicht mehr. Hast du jetzt danach gesucht oder war es 
richtiger Zufall? Irgendwie faellt man immer wieder auf.

Das war noch die Zeit wo man die Funkschau ueberall kaufen konnte und 
auch noch was lesenswertes drinstand. Damals hatte ich die Zeitschriften 
alle gesammelt. Also Elektor,Elektronik,Funkschau,Elo, Elrad. Jeden 
Monat wuchs der Stapel um eine cm. Irgendwann wurde der Platz knapp und 
das ganze ging ins Altpapier.

Die Schaltung von damals wurde zur Versorgung von PMOS ICs und RS232 
Schnittstelle gebraucht. Schaltregler ICs gab es damals nur sehr wenige 
und die waren teuer. (LM3524, 78S40? ) Waren die einzigen Vertreter. 
Schaltnetzteile waren noch Exoten. Da wurden noch Linearnetzteile von 
10A / 5V gebaut zum versorgen von uP Schaltungen (alles NMOS und damit 
Stromgierig). Das waren noch andere Zeiten.

Jens Grabner schrieb:
> Den MC34063A habe ich geordert und werde es auch noch testen.

Hast du auch an die Spule dazu gedacht?