دیود زنر نوع خاصی از دیود است ، برخلاف دیودهای معمولی ، جریان در دو جهت جریان دارد. این دیود قلب تنظیم کننده ها و مدارهای ولتاژ است و ولتاژ مرجع تقویت کننده دیفرانسیل را تولید می کند. مشخصه اصلی دیود زنر جهت جریان دو طرفه است.
دیودها عمدتا از نیمه هادی های بهم پیوسته تشکیل شده اند. خصوصیات این دو نیمکره متفاوت است. یکی از آنها الکترون یا به عبارتی بار مثبت یا دیافراگم اضافی (نیمه رسانای نوع p) ندارد و دیگری دارای الکترون اضافی (نیمه رسانای نوع n) است. با اتصال این دو نیمکره ، ما پیوند PN داریم تا الکترون ها و حفره ها منتقل شوند.
تعصب مستقیم
هدف اصلی دیود ، برخلاف مقاومت ، عبور جریان فقط در یک جهت است. جریان از طریق دیود فقط زمانی است که دیود مخالف باشد. انحراف مستقیم ، یعنی نیمه هادی های مثبت یا آندها (نوع p) به ترمینال مثبت باتری و نیمه هادی منفی یا کاتد منفی به ترمینال منفی باتری. در این حالت تعدادی از الکترونهای نیمه رسانا توسط نیمه هادی نوع p جذب شده و به طرف دیگر پیوند منتقل می شوند. به همین ترتیب سوراخ ها توسط نیمه هادی های نوع N جذب شده و به طرف دیگر هدایت می شوند. این نفوذ حفره های نیمه هادی نوع P و الکترون های نیمه رسانای نوع n را خالی می کند.
در نتیجه ، دو منطقه نازک و غیرقابل انتقال وجود دارد که "منطقه تخلیه" نامیده می شود.
وقتی دیود مستقیماً مقابل منبع DC قرار دارد ، ولتاژ سطح تخلیه مخالف است ، زیرا دو ولت همیشه جریان را در جهت مخالف تولید می کند. بنابراین ، منطقه تخلیه به عنوان سدی در برابر عبور جریان رفتار می کند. با استفاده از ولتاژ بالا می توان بر "ولتاژ سد" غلبه کرد. این ولتاژ بالا ، الکترون های نیمه هادی نوع n را به منطقه تخلیه و سپس نیمه هادی نوع p می راند. افزایش ولتاژ جریان را به تدریج افزایش می دهد. به این ترتیب از عرض منطقه تخلیه به تدریج کاسته می شود تا اینکه کاملاً از بین برود و دیود اجازه جریان داشته باشد.
تعصب برگشت
هنگام اتصال دیود مع ، ترمینال مثبت باتری را به نیمه هادی نوع n و ترمینال منفی باتری را به نیمه هادی p متصل کنید. به این ترتیب سوراخ های نیمه هادی p منفی سوراخ شده و ترمینال مثبت الکترون های نیمه هادی نوع n را جذب می کند. در نتیجه ، عرض منطقه اگزوز افزایش یافته و از جریان جلوگیری می شود. بنابراین ، دیود مع دیود از مقاومت الکتریکی بالایی برخوردار است. با این وجود ، به دلیل بارهای کم ، هنوز جابجایی از نوار به ترمینال ها وجود دارد که باعث می شود کرم جریان بسیار کمی در حدود چند میکروپور داشته باشد که "جریان نشتی" نامیده می شود.
میدان الکتریکی تابعی است که منطقه تخلیه را نشان می دهد. بنابراین ، اگر ولتاژ انحراف مع را افزایش دهیم ، آنگاه عرض ناحیه تخلیه و بر این اساس ، میدان الکتریکی افزایش می یابد. هنگامی که ولتاژ اعمال شده به یک مقدار مشخص می رسد ، افزایش ناگهانی جریان رخ می دهد. این ولتاژ را ولتاژ شکست می نامند. در این مرحله ، افزایش اندک ولتاژ منجر به افزایش زیاد جریان می شود.
افزایش ناگهانی جریان الکتریکی منجر به خرابی اتصال می شود که ناشی از یکی از این دو پدیده است: "خرابی زنر" یا "خرابی بهمن". خرابی بهمن ناشی از شتاب گیری حامل های نیمه رسانای نوع P توسط اقلیت و برخورد آنها با اتم ها و یون ها در منطقه تخلیه به دلیل وجود یک میدان الکتریکی قوی است. خرابی صفرها نیز نتیجه قطع شدن پیوندها در منطقه تخلیه و آزاد شدن الکترون های آن به دلیل وجود یک میدان قوی است. ولتاژی که در آن خرابی زنر رخ می دهد "ولتاژ زنر" نامیده می شود و افزایش ناگهانی جریان به عنوان "جریان زنر" شناخته می شود.
در ولتاژ خرابی ، اگر ولتاژ خیلی بالا برود ، دیود بیش از حد گرم می شود و می سوزد. به همین دلیل ، یک دیود معمولی در منطقه گسل کار نمی کند ، زیرا به دلیل اضافه بار DC آسیب دیده است.
دیود زنر
دیود زنر دیودی است که به طور خاص برای کار در بایاس مع استفاده می شود. این نوع دیود برای کار در منطقه خرابی زنر طراحی شده است. دیود زنر که تحت شرایط انحراف مستقیم به عنوان یک دیود طبیعی عمل می کند ، به یک دیود طبیعی (حاوی ناخالصی ها) آلوده است. بنابراین ، منطقه تخلیه بسیار نازک است و بنابراین جریان الکتریکی بیشتری نسبت به دیودهای معمولی دارد. تفاوت بین دیود زنر و دیود طبیعی این است که دیود زنر هنگام افتادن در منطقه گسل آسیب نمی بیند.
اگر دیود زنر مستقیم باشد مانند دیود عادی از جریان عبور می کند اما اگر بایاس مع شود و ولتاژ بایاس مع بالاتر از ولتاژ زنر باشد جریان را در جهت مخالف هدایت می کند. دیود زنر همیشه در جهت مخالف متصل می شود ، زیرا به طور خاص برای کار در جهت مخالف طراحی شده است.
دستیابی به موفقیت در
درباره این سایت