串联齐纳二极管时会发生什么?
关键的外卖
齐纳二极管可以与其他电路元件串联或并联，其中包括其他齐纳二极管。
当串联使用齐纳二极管时，电流和电压分布将遵循基尔霍夫定律，并且您可以推导出二极管中电压和电流分布的特定关系。
背靠背系列齐纳二极管使一些有用的特性在交流电路，由于他们的整流行为。
你可以串联这些齐纳二极管。
齐纳二极管是许多集成电路中使用的基本半导体器件。这些组件很简单，因为它们在正向偏置时具有高跨导的整流行为。它们可以大规模生产，用于一系列系统，也可以用作离散组件。在某些电路中，你可能想要利用齐纳二极管串联的整流特性来提供一些有用的电学特性。如果这是在你的电路中完成的，一系列齐纳二极管的排列如何影响电学行为?
答案取决于齐纳二极管的排列方式——是端到端排列还是背靠背排列。当你以这种方式将齐纳二极管串联起来时，你可以使用基尔霍夫定律和欧姆定律的一些简单应用来确定其分布电压电流在系列排列中。在这里，你可能会遇到串联齐纳二极管，以及各种安排如何影响串联电路中的电流和电压分布。
串联齐纳二极管
就像其他电路元件一样，多个齐纳二极管可以串联连接。二极管有两种串联排列方式。端到端排列排列，阴极彼此面对，或阳极彼此面对。在这种情况下，一个齐纳二极管将是正向偏置，而另一个是反向偏置。在端到端排列中，一个二极管的阴极连接到另一个二极管的阳极，因此两者都是正向偏置或反向偏置．
端到端和背靠背电流电压二极管串联。
串联中每个二极管的整流效应将决定在这种排列中电压如何产生电流。如果你观察齐纳二极管电流方程，齐纳二极管的整流行为导致电流饱和发生在背对背齐纳二极管的两个方向上。换句话说，因为一个二极管总是反向偏置，电流将被限制在饱和电流，即使在正向偏置二极管。这不会发生在端到端排列，它的电流-电压曲线将看起来就像典型的电流-电压曲线为单个齐纳二极管。下图显示了上述背靠背和端到端安排的电流比较情况。
串联齐纳二极管的端到端和背靠背电流-电压关系。
由于端到端二极管中的电流和电压特性与单个二极管中的电流和电压特性非常相似，我们不需要进行更多的研究。使用基尔霍夫电压定律和欧姆定律，可以证明只要二极管具有相同的理想因子和饱和电流，端到端配置中每个二极管的压降都是相等的。对于背靠背二极管，情况并非如此，我们将在下面看到。
背对背二极管中的电压和电流
要了解为什么这种饱和行为发生在背对背的二极管排列中，我们需要看看使用的两个二极管中的电流和电压分布基尔霍夫定律而且欧姆定律．当背靠背排列的相同齐纳二极管串联连接到一个直流电压来源，发生以下情况:
反向偏置二极管在饱和状态下运行，因此具有最高的阻抗，而正向偏置二极管具有最低的阻抗(由于欧姆定律)。
由于反向偏置二极管具有最高的阻抗，它具有最大的压降，这限制了正向偏置二极管产生的电流(由于基尔霍夫电压定律)。
随着施加在二极管对上的电压不断增加，电路中的电流接近饱和电流(由于基尔霍夫电流定律)。
一般来说，您可以通过查看背靠背排列中每个二极管的饱和电流和理想因子来确定每个二极管上的压降。如果使用基尔霍夫电流定律，就可以确定反向偏置二极管VB和正向偏置二极管VF之间的压降。定义如下式:
背靠背齐纳二极管的反向偏置和正向偏置电压。
这很好地总结了两个齐纳二极管串联在背对背的配置时的直流电流和电压行为:电压分布完全由正向偏置二极管的理想因子和两个二极管中的饱和电流决定。请注意，这种行为适用于串联的所有二极管，而不仅仅是串联的齐纳二极管。串联齐纳二极管与其他二极管之间的区别是击穿时的击穿电压和反向电流，并且电流-电压特性将类似于单个二极管击穿时所看到的特性。
背对背二极管的交流限流
的整流行为在反向偏置单二极管中所见，会导致交流信号饱和，从而限制了可以发送到反向偏置电路中的电流;这是整流桥的基础。如果您使用背靠背排列齐纳二极管串联，您可以创建电流限制器，提供一个剪切AC波。
在一个背靠背二极管整流的影响可以用来创建一个剪电路。下面的例子显示了一个20hz输入正弦波的剪刀。输出通过串联二极管排列，并绘制在时域，如下面的电路和图表所示。
双裁剪齐纳二极管电路。
如果你有权限香料包装方面，可以采用标准二极管模型生成一个类似于上面所示的图形。这是通过瞬态分析完成的，它将向您展示当电流用交流电压驱动时，电路中交流电流在时域中的变化。通过将整流扩展到输入交流波形的正、负部分，模拟了基于齐纳二极管的稳压器的行为。然后，你可以将这个剪切的信号输入另一个电路，比如比较器，以产生一个干净的方波。
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