半導體麻豆国产一区阻止反向電流,但如果施加的反向電壓變得過高,則會發生過早擊穿或損壞.
然而,齊納麻豆国产一区b>或“擊穿麻豆国产一区”,有時也稱為“擊穿麻豆国产一区”,與標準PN結麻豆国产一区基本相同,但它們經過特殊設計,具有低且指定的反向擊穿電壓,它利用了任何反向電壓都施加在它上麵。
齊納麻豆国产一区的行為就像一個普通的通用麻豆国产一区,由矽PN結構成,當正向偏置時,就是陽極相對於其陰極,它的行為就像通過額定電流的正常信號麻豆国产一区一樣。
然而,與反向偏置時阻止任何電流通過自身的傳統麻豆国产一区不同,陰極變為陰極比陽極更正,一旦反向電壓達到預定值,齊納麻豆国产一区開始反向導通。
這是因為當齊納麻豆国产一区兩端的反向電壓超過器件的額定電壓時,會發生一個名為 Avalanche Breakdown 的過程。半導體耗盡層和電流開始流過麻豆国产一区,以限製電壓的增加。
現在流過齊納麻豆国产一区的電流急劇增加到最大電路值(通常受一係列限製)電阻器一旦達到,這個反向飽和電流在很寬的反向電壓範圍內保持相當穩定。齊納麻豆国产一区兩端的電壓變得穩定的電壓點稱為“齊納電壓”,( Vz ),對於齊納麻豆国产一区,該電壓的範圍可以從小於1伏到幾百伏。
在麻豆国产一区半導體結構的摻雜階段,齊納電壓觸發電流流過麻豆国产一区的點可以非常精確地控製(小於1%的容差),使麻豆国产一区具有特定的齊納擊穿電壓,( Vz ),例如,4.3V或7.5V。 IV曲線上的齊納擊穿電壓幾乎是垂直直線。
齊納麻豆国产一区IV特性


齊納麻豆国产一区用於“反向偏壓”或反向擊穿模式,即麻豆国产一区陽極連接到負極電源。從上麵的IV特性曲線可以看出,齊納麻豆国产一区的反向偏置特性區域幾乎是恒定的負電壓,與流過麻豆国产一区的電流值無關,即使電流變化很大,也幾乎保持不變。齊納麻豆国产一区電流保持在擊穿電流 I Z(min) 和最大額定電流 I Z(max)之間。
這種控製自身的能力可用於調節或穩定電壓源以防止電源或負載變化。擊穿區域中麻豆国产一区兩端的電壓幾乎恒定,這一事實證明是齊納麻豆国产一区的一個重要特性,因為它可用於最簡單的電壓調節器應用。
調節器應為與其並聯的負載提供恒定的輸出電壓,盡管電源電壓波動或負載電流變化,齊納麻豆国产一区將繼續調節電壓,直到麻豆国产一区電流降至低於反向擊穿區域的最小 I Z(min) 值。
齊納麻豆国产一区穩壓器
齊納麻豆国产一区可用於在變化的負載電流條件下產生具有低紋波的穩定電壓輸出。通過一個小電流從電壓源通過麻豆国产一区,通過一個合適的限流電阻( R S ),齊納麻豆国产一区將傳導足夠的電流來維持電壓降 Vout 。
日韩国产成人從前麵的教程中記得,半波或全波整流器的直流輸出電壓包含疊加在直流電壓上的紋波,並且當負載值發生變化時所以平均輸出電壓。通過在整流器輸出端連接如下所示的簡單齊納穩定器電路,可以產生更穩定的輸出電壓。
齊納麻豆国产一区穩壓器


電阻 R S 與齊納麻豆国产一区串聯,以限製電流通過麻豆国产一区的電流, V S 在組合中連接。穩定輸出電壓 V out 取自齊納麻豆国产一区。齊納麻豆国产一区的陰極端子連接到直流電源的正軌,因此它被反向偏置並將在其擊穿狀態下工作。選擇電阻 R S 以限製電路中流過的最大電流。
在沒有負載連接到電路的情況下,負載電流將為零,( I L = 0 ),所有電路電流都通過齊納麻豆国产一区,齊納麻豆国产一区反過來消耗其最大功率。當負載電阻 R L R S 的一小部分將導致更大的麻豆国产一区電流>連接且大,因為這會增加麻豆国产一区的功耗要求,因此在選擇適當的串聯電阻值時必須小心,以便在無負載或高阻抗條件下不超過齊納的最大額定功率。
負載與齊納麻豆国产一区並聯,因此 R L 上的電壓始終與齊納電壓相同,( V <子> - [R = V <子>ž )。存在最小齊納電流,對於該齊納電流,電壓的穩定是有效的,並且齊納電流必須始終保持高於在其擊穿區域內的負載下操作的該值。電流的上限當然取決於設備的額定功率。電源電壓 V S 必須大於 V Z 。
一個小問題與齊納麻豆国产一区穩定器電路一樣,麻豆国产一区有時會在直流電源頂部產生電噪聲,因為它試圖穩定電壓。通常這對於大多數應用來說不是問題,但可能需要在齊納輸出端添加一個大值去耦電容來提供額外的平滑效果。
然後總結一下。齊納麻豆国产一区始終在反向偏置條件下工作。可以使用齊納麻豆国产一区設計電壓調節器電路,以在輸入電壓變化或負載電流變化的情況下在負載兩端保持恒定的DC輸出電壓。齊納電壓調節器由一個限流電阻 R S 組成,與輸入電壓 V S 串聯,在這種反向偏置條件下,齊納麻豆国产一区與負載 R L 並聯連接。穩定輸出電壓始終選擇與麻豆国产一区的擊穿電壓 V Z 相同。
齊納麻豆国产一区示例No1
需要從12V直流電源輸入源生產5.0V穩定電源。齊納麻豆国产一区的最大額定功率 P Z 為2W。使用上麵的齊納穩壓器電路計算:
a)。流過齊納麻豆国产一区的最大電流。


b).串聯電阻的最小值, R S


c)。負載電流 I L 如果在齊納麻豆国产一区兩端連接1kΩ的負載電阻。


d)。滿載時的齊納電流 I Z 。


齊納麻豆国产一区電壓
除了產生單個穩定電壓輸出外,齊納麻豆国产一区還可以與普通矽信號麻豆国产一区串聯在一起,以產生各種不同的參考電壓輸出值如下所示。
齊納麻豆国产一区串聯連接


可以選擇各個齊納麻豆国产一区的值以適應應用,而矽麻豆国产一区在正向偏置條件下總是下降約0.6-0.7V。電源電壓 Vin 當然必須高於最大輸出參考電壓,在上麵的示例中,這是19v。
典型的齊納麻豆国产一区一般電子電路是500mW, BZX55 係列或更大的1.3W, BZX85 係列是齊納電壓,例如 C7V5 對於7.5V麻豆国产一区,麻豆国产一区參考編號 BZX55C7V5 。
500mW係列齊納麻豆国产一区的電壓範圍約為2.4至100伏,通常具有相同的序列用於5%(E24)電阻係列的值,這些小但非常有用的麻豆国产一区具有單獨的額定電壓,如下表所示。
齊納麻豆国产一区標準齊納電壓
BZX55齊納麻豆国产一区額定功率500mW | |||||||
2.4V | 2.7V | 3.0V | 3.3 V | 3.6V | 3.9V | 4.3V | 4.7V |
5.1V | 5.6V | 6.2V | 6.8V | 7.5V | 8.2V | 9.1V | 10V |
11V | 12V | 13V | 15V | 16V | 18V | 20V | 22V |
24V | 27V | 30V | 33V | 36V | 39V | 43V | 47V |
BZX85齊納麻豆国产一区額定功率1.3W | |||||||
3.3V | 3.6V | 3.9V | 4.3V | 4.7V | 5.1V | 5.6 | 6.2V |
6.8V | 7.5V | 8.2V | 9.1V | 10V | 11V | 12V | 13V |
15V | 16V | 18V | 20V | 22V | 24V | 27V | 30V |
33V | 36V | 39V | 43V | 47V | 51V | 56V | 62V |
齊納麻豆国产一区鉗位電路
到目前為止,日韩国产成人已經研究了齊納麻豆国产一区是如何形成的用於調節恒定直流電源,但如果輸入信號不是穩態直流但是交流交流波形,齊納麻豆国产一区如何對不斷變化的信號做出反應。
麻豆国产一区限幅和鉗位電路是用於形成或修改輸入AC波形(或任何正弦波),根據電路布置產生不同形狀的輸出波形。麻豆国产一区限幅器電路也稱為限幅器,因為它們限製或限製輸入AC信號的正(或負)部分。由於齊納鉗位電路限製或截止波形的一部分,它們主要用於電路保護或波形整形電路。
例如,如果日韩国产成人想將輸出波形剪切為+7.5 V,日韩国产成人將使用7.5V齊納麻豆国产一区。如果輸出波形試圖超過7.5V限製,則齊納麻豆国产一区將“截止”來自輸入的過電壓,產生具有平頂的波形,仍保持輸出恒定在+ 7.5V。請注意,在正向偏置條件下,齊納麻豆国产一区仍是麻豆国产一区,當交流波形輸出低於-0.7V時,齊納麻豆国产一区會像任何正常的矽麻豆国产一区一樣“導通”,並將輸出限製在-0.7V,如圖所示下方。


方波信號
背靠背連接的齊納麻豆国产一区可用作交流穩壓器產生什麽被戲稱為“窮人的方波發生器”。使用這種配置,日韩国产成人可以在7.5V齊納麻豆国产一区的正值+ 8.2V和負值-8.2V之間剪切波形。
因此,例如,如果日韩国产成人想要剪切輸出波形在兩個不同的最小值和最大值之間,例如+ 8V和-6V,日韩国产成人隻需使用兩個不同額定值的齊納麻豆国产一区。請注意,由於增加了正向偏置麻豆国产一区電壓,輸出實際上會將交流波形限製在+ 8.7V和-6.7V之間。
換句話說,峰峰值電壓為15.4伏而不是預期的14伏電壓,因為麻豆国产一区上的正向偏壓電壓降在每個方向上增加了0.7伏。
這種類型的限幅器配置對於保護電子電路免受過電壓是相當普遍的。兩個齊納麻豆国产一区通常放置在電源輸入端子上,在正常工作期間,其中一個齊納麻豆国产一区“關閉”,麻豆国产一区幾乎沒有影響。但是,如果輸入電壓波形超過其極限,則齊納麻豆国产一区變為“ON”並鉗位輸入以保護電路。
在下一個關於麻豆国产一区的教程中,日韩国产成人將看看使用麻豆国产一区的正向偏置PN結來產生光。日韩国产成人從之前的教程中知道,當電荷載流子穿過結點時,電子與空穴結合,能量以熱量的形式消失,但是這些能量中的一部分會以光子形式消散,但日韩国产成人無法看到它們。
如果日韩国产成人在結點周圍放置半透明透鏡,將產生可見光並且麻豆国产一区成為光源。這種效應產生了另一種通常稱為發光麻豆国产一区的麻豆国产一区,利用這種發光特性發出各種顏色和波長的光(光子)。
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