Page 45 - 智慧家庭：為什麼‘Matter’很重要？

表1:典型接面二極體的誤差係數。
• T+=R1C1ln((2/3V+)/ (1/3V+))=R1C1ln(2) • T-=R1C1ln((2/3V+)/ (1/3V+))=R1C1ln(2)
圖2:利用反極性MOSFET Q1恢復計時器精度。
在此以「反相」連接Q1，也就 是將其汲極接腳(而不是源極接 腳)連接到正電壓源(與P通道FET 的一般做法相反)，以避免在555 電路輸出接腳驅動汲極接腳至低 電平，而C1將R2連接的接腳保持 為高電平時，對FET體二極體形成 正向偏置。另一個好處是，由於體 二極體在輸出升高時被正向偏置， 因而能確保驅動FET源極接腳為正 (相對於閘極接腳)，進而使FET在 T+間隔期間進入充份飽和狀態。
表2:蕭特基二極體的誤差係數。
遺憾的是，針對1N4148等典 型的矽平面型接面二極體，由於 二極體正向電壓降Vd=~700mV- 2mV/°C的影響，後兩個方程式的 時序計算結果不同於555電路不受 V+與溫度變化的影響。因此，時間
間隔會隨著溫度和V+電源的變化 而改變。其變化的幅度與標稱V+ 成反比(表1)。
有趣的是，在Paul Horowitz 和Winfield Hill合著的第三版《電 子學》(The Art of Electronics)第 429頁中描述了圖1電路的一個版 本。其中所示的D1是蕭特基二極 體，而不是接面二極體，因為前者 的Vd較低。這確實是個好主意， 因為V+誤差項得到了顯著改善， 但由於蕭特基二極體的溫度係數 (-2mV/°C)與接面二極體相似，因 此與溫度相關的誤差基本上維持 不變(表2)。
對於一些非關鍵性應用來說， 這通常是可以接受的，但是在精度 至關重要時可能就無法被接受。
DESIGN IDEAS
圖2提出一種解決方法:利用 反極性P通道MOSFET Q1引導C1 的充電電流，而不產生任何明顯 壓降，因而能夠得到不受溫度和V+ 影響的時序設計方程式:
• Fosc=1/(ln(2)/((R1+R2) C1))=1.44/(P1C1) 現在，在不影響555電路固有
精度的情況下，實現了可變工作週 期/恒定頻率功能。
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