555 Sägezahngenerator Dioden Zweck?

Ich bekomme diesen 555-Timer-basierten monostabilen Sägezahngenerator. Dies ist eine bekannte Anordnung für diesen Teil. Der Unterschied zu anderen Schaltungen, die ich gesehen habe, besteht darin, dass das Vorspannungsnetzwerk des externen Transistors aus einer regulären Zener + -Diode (Kleinsignal) besteht. Warum wurde die Zenerdiode verwendet? Welchen Vorteil hat es gegenüber einem einfachen Widerstand und warum wird die andere Diode benötigt?

Der PNP-Transistor ist Teil einer Konstantstromquelle für den Kondensator. Der Strom wird durch die Spannung über bestimmt$R_E$ (Ignoriert den relativ kleinen Basisstrom).

Die Spannung über $R_E$ ist $V_Z - V_{BE} + V_D$ wo $V_D$ ist die Durchlassspannung über der Diode, also können wir das sagen $I_C \approx$ $(V_Z - V_{BE} + V_D)\over R_E$

Obwohl die Ströme durch die Diode und den Basis-Emitter-Übergang typischerweise sehr unterschiedlich sind, sind die Spannungen nicht so weit voneinander entfernt, und die Größe der Temperaturkoeffizienten von beiden beträgt etwa 2 mV / ° C, und sie neigen dazu, sich aufzuheben.

In diesem Fall, $I_C \approx$ $V_Z\over R_E$

Die Zenerspannung in dieser Schaltung muss weniger als 5 V betragen, damit diese Schaltung funktioniert (da der Kondensator auf 2/3 von 15 V aufgeladen werden muss). Der Temperaturkoeffizient von Zenern im Bereich von 4,3 bis 4,7 V beträgt ungefähr Null.

(Siehe Motorola Semiconductor Data Library, Serie 1N47xx)

Die Kombination der Zenerdiode und der Diode stabilisiert den konstanten Strom sowohl gegen Temperaturänderungen als auch gegen Änderungen der Versorgungsspannung, erhöht jedoch tatsächlich die zeitliche Änderung mit der Versorgungsspannung, da die Schwellenspannung des 555 durch einen Teiler von der Versorgung abgeleitet wird Stromspannung.

Bearbeiten: In Bezug auf eine zusätzliche Frage füge ich eine "Funktionstabelle" aus einer Version des 555- Datenblattes hinzu (CMOS-Typ, aber die Logik ist dieselbe).

Aus der Kondensatorladegleichung ergibt sich CV = It

V = (I / C) t

Wenn ich also konstant gemacht werde, ist V = kt, wobei k = (I / C). Es ist ein Rampengenerator

Der Transistor und der Zener erzeugen also eine Konstantstromquelle. D1 wird verwendet, um den BE-Abfall des Transistors sowie die Temperaturkompensation zu kompensieren. Daher ist der aktuelle IC = IE = Vz / RE = konstant, wie erforderlich. Ein normaler Widerstand, der anstelle des Zeners verwendet wird, liefert keine konstante Spannung bei Änderungen der Netzspannung oder der Temperatur.