ツェナーダイオードの働きを教えて

質問

ＲＣＤライタ（ＰＩＣプログラマ）の回路が下記のサイトにあるのですが、
http://feng3.cool.ne.jp/rcd/
ＲＣＤライタの原型の回路図　バージョン2.1の回路の
C1のマイナス端子がVDDにつながる意味がわかりません。
その下のD７のツェナーダイオードを使って働いているコンデンサだと
どういう流れになるのか教えて頂きたいです。

回答No.1

mtaka2 · ベストアンサー

その回路図の下にある説明
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　C1はチャージポンプの電解コンデンサです。シリアルポートのTxDが極性反転すると、ツェナダイオードD7をとおしてC1にチャージされた電荷は、0Vから一気にシリアルポートのGNDとTxDとの電位差の２倍にスイングし、その電圧はD7によってPICのプログラム書き込みに必要な高電圧であるVPPの13Vに制限されます。
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の通りでしょう。

RS-232Cシリアルの信号線は、正負の電圧で信号通信を行っています。(規格上は±5V～±15V。どんな電圧を使うかは機器次第)
仮に電圧が±5Vで通信するシリアルポートにこの回路を接続したとします。

TxDがL(電位が-5V)の時は、GNDからD7を通してC1に充電されます。そして、C1の両端電位差が+5Vになるように充電されます。
その後、TxDをH(電位が+5V)にすると、TxDとC1が直列繋ぎになる形となり、TxDの5VとC1の5Vで、Vppの電位は+10Vになります。
このようにTxDのL/Hを繰り返すことで、二倍の電圧を作り出しているのです。
それが「チャージポンプ回路」です。

この説明は±5Vな機器の場合ですが、信号線を±15Vなどの高い電圧でやりとりする機器に繋いだ場合には、、チャージポンプで+30Vが作られることになります。
これをそのままVppに繋ぐと過電圧になってしまいますが、その場合でも、チェナーダイオードが「シャントレギュレータ」として働くため、Vppは+13Vが供給され過電圧になりません。