Creación de un reloj de +5 V/-4 V con un PIC Micro

Estoy trabajando en un proyecto para controlar una matriz CCD que necesita una señal particular con un máximo de +5 V y un mínimo de -4 V, que cambia con bastante rapidez. Estoy usando un PIC18F4620, que por lo que sé, mirando la hoja de datos, no puede producir una señal negativa directamente.

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Arriba está el diseño que hice hace un tiempo con los componentes que tenía disponibles. El inversor es bastante lento, así que usé un transistor con una señal de conmutación del PIC. Otra señal sale a 0V/5V desde el PIC. Las dos señales se alternan de modo que en cualquier punto, la señal negativa o la señal positiva se enviarán al CCD.

¿Es este el tipo correcto de idea? Intenté usar un diodo para asegurarme de que las señales no fueran en la dirección equivocada (en lugar de ir al CCD), pero como uno es negativo y el otro es positivo, esto no funciona. Siento que debe haber una manera mucho más simple de hacer esto. ¿Alguna ayuda?

Si lograra encender el transistor NPN, provocaría un cortocircuito en la línea de -5V. Afortunadamente, el colector es más negativo que la unión base-emisor; en otras palabras, esto no funcionará.
¡Sí, hay una forma más sencilla! Use símbolos de resistencia europea/IEC cuando dibuje, ¡entonces no tiene que dibujar todas esas líneas onduladas que parecen inductores!
¿Qué frecuencia?

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Otra opción para agregar a la mezcla, un simple comparador. Para hacerlo de esta manera, necesitaría un comparador con una salida push-pull que pueda operar desde un suministro de al menos 5 V − ( − 4 V ) = 9 V . Eché un vistazo rápido y efectivamente existen, por ejemplo TLV7211 . Ese corre hacia 15 V y el paquete SMD no es mucho más grande que un transistor de montaje en superficie.

Lo conectarías de la siguiente manera:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Si bien el comparador en realidad no está clasificado específicamente para funcionar con un suministro dividido, lo mejor es que no hace una diferencia en esta situación. En lo que respecta al comparador, funciona con un suministro de 9V. Al cambiar su pin de tierra a -4V, la salida será -4V o 5V dependiendo de si el voltaje de entrada es mayor o menor que el voltaje de referencia.

Para el voltaje de referencia, necesitamos que se asiente en aproximadamente 2,5 V, o la mitad del nivel lógico de entrada. Para el divisor de referencia, puede conectarlo entre los dos suministros como se muestra, o puede conectar R2 a GND en su lugar y hacer que R1 y R2 tengan el mismo valor.

¿No puedes simplemente usar un transistor PNP como inversor y terminar con eso? Supongo que su PIC genera una lógica de 5V. Cuando PIC llega a 0V, PNP se enciende y conduce Vout a quizás 4.6V más o menos. También puede usar un MOSFET de canal P.

Realmente necesita calificar exactamente qué significa "cambiar con bastante rapidez" y cómo se ve la impedancia de su carga (qué capacitancia y resistencia se ven) para ver si esto será lo suficientemente "rápido".

Esquema a continuación.PNP como inversor

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