齐纳电压的重要性及其对电路功能的影响

偏见这个词是最终的社会双刃剑。如果你说话得体，或者以一种特定的方式看问题，或者你的运动天赋足够令人印象深刻，人们就会对你产生好感。然而，如果你在前面提到的参数中踌躇不前，那么人们就会对你产生(相反的)或不利的偏见。

如果人们对你产生了不利的偏见，你的职业、生活方式或你所知道的生活可能就会结束，这取决于所讨论的参数中的哪一个。这基本上就是二极管与电压相互作用的方式。在一个标准的二极管中，我们都知道电流通常沿一个方向流动。而且，一旦电压超过了标准二极管的可接受参数，就等同于不可挽回的损伤。

然而，这不是齐纳二极管的情况，因为当反向电压达到预先设定值时，齐纳二极管开始在反向方向导电。现在，如果有一个齐纳二极管应用程序，可以拯救这些名人和运动员从他们自己。

什么是齐纳二极管?

在标准操作的参数范围内，a通用的二极管会阻碍电流的反向流动，如果施加的反向电压超过其极限，它通常会过早击穿或损坏。

尽管如前所述，齐纳二极管本质上与标准PN结二极管相同，但它们被专门设计为具有较低和指定的反向击穿电压。这反过来又允许齐纳二极管充分利用任何反向电压施加到它。

实质上，齐纳二极管的性能就像一个由硅PN结组成的标准通用二极管，因此当偏压向前时，它的行为就像一个通过额定电流的标准二极管。然而，与传统的二极管在反向偏置时会阻止任何电流通过其自身的流动不同，只要反向电压达到预先确定的值，齐纳二极管就开始反向传导。

注:正向偏置意味着阳极相对于阴极是正的，而反向偏置意味着阴极比阳极更正。

齐纳二极管的齐纳电压是多少?

在定义方面，齐纳二极管的击穿电压是相同的齐纳电压(VZ)时，它被连接到一个电路和反向偏压。总之，齐纳二极管两端电压稳定的电压点称为齐纳电压，其范围从小于一伏特到数百伏特。

这很重要，因为一旦齐纳二极管上的电压超过击穿电压，齐纳二极管上的电压保持恒定。这意味着即使通过二极管的电流继续增加，电压保持不变。

由于齐纳二极管的能力保持其齐纳电压在稳定和恒定的水平，它有巨大的电路应用的潜力特别是在电压调节方面。

齐纳二极管对电压调节非常有帮助。

齐纳二极管的特性

从特性上讲，如果齐纳二极管处于正向偏置或反向偏置电压小于击穿电压，它就像普通二极管一样工作。换句话说，在反向偏置中，它阻断了电流，而在正向偏置中，它允许电流流动。

此外，一旦该电压超过击穿点(在反向偏压中)，二极管进入齐纳区，在那里它的传导没有经历损伤。此外，该区域内的电流称为雪崩电流，当提到齐纳二极管时称为齐纳电流。

此外，当电压开始降低时，二极管保持其非导电状态，就像一个标准二极管。齐纳二极管在反向偏压下工作的特性是由于其半导体材料的丰富掺杂。此外，可以通过控制PN结中损耗区厚度和掺杂(半导体材料)的数量来设置击穿电压。

齐纳二极管的应用

齐纳二极管通常用作稳压器，主要是因为二极管上的压降是恒定的。此外，电源电压必须超过齐纳电压，电路才能工作。因此,任何电子元件与这些二极管并联连接将具有相同的施加电压。

此外，它是作为电压调节器齐纳二极管发现其在功能满足要求方面的理想应用。这不仅是因为它能够产生稳定的电压输出，还因为它这样做与低纹波，而在变化的负载电流条件下。只有少量的电流从电压源通过二极管，通过一个合适的限流电阻，齐纳二极管将传导足够的电流以维持Vout的电压降。

注意:关于波纹;请记住，来自半波或全波整流器的直流输出电压包含纹波叠加到直流电压上，随着负载值的变化，平均输出电压也会变化。然而，通过在整流器的输出端连接一个简单的齐纳稳压器电路，我们可以获得更稳定的输出电压。

齐纳二极管的其他常见用途包括浪涌保护器(电压尖峰)和随机数发生器程序，因为它们在雪崩击穿区域内产生独特的噪声。

齐纳二极管的特性曲线

在齐纳二极管中，流过它的电流强烈地增加，直到达到它的最大电路值。然而，在正常情况下，这个电流受到串联电阻的限制。此外，当达到最大值时，这个反向饱和电流在反向电压的扩展范围内保持相对一致。

此外，它还可以控制触发齐纳二极管电流流所需的必要电压，以小于1%的公差。此外，这发生在二极管半导体结构的掺杂阶段，给二极管一个特定的齐纳击穿电压(Vz)，例如5.2V或8.4V。从图形上讲，齐纳击穿电压在I-V曲线上几乎是一条垂直的直线。

齐纳电压是使齐纳二极管特别的一个基本方面。像两个不同的组件的能力，齐纳二极管提供了一个有用的应用清单。然而，正如我前面所说的，理想的用途似乎是在电压调节领域，在那里其齐纳电压的独特性是最有用的。它几乎违背逻辑，二极管可以安全地进行反向偏压，但科学是关于挑战什么是可能的。

利用智能SPICE技术可以有效地实现齐纳二极管电路设计。首先，从一个超过34000件的模型库开始，你必然会有大量现成的齐纳二极管样本可供选择。通过运行瞬态模拟，可以确定二极管的预期输出和击穿电压，以及确定串联电阻或电容。

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