什么是齐纳二极管?齐纳二极管的工作原理

齐纳二极管基本上像一个普通的PN结二极管,但通常工作在反向偏置条件。但在实际应用中,一般的反向偏置PN结二极管并没有被用作齐纳二极管。齐纳二极管是一种特殊设计的,高掺杂PN结二极管。

齐纳二极管的工作原理

当一个PN结二极管反之,耗尽层变宽。如果这个反向偏置电压在整个二极管在不断增加时,耗尽层变得越来越宽。与此同时,会出现一个持续的反向饱和当前的由于少数承运人。

经过一定的反向电压后,少数载流子获得了足够的动能电场.具有足够动能的自由电子与耗尽层的固定离子碰撞,撞出更多的自由电子。这些新生成的自由电子也在相同的电场下获得了足够的动能,它们通过不断碰撞产生更多的自由电子。由于这种交换现象,很快,在耗尽层中产生了巨大的自由电子,整个二极管将变得导电。耗尽层的这种类型的破坏被称为雪崩击穿,但这种分解不是很明显。损耗层中还有另一种类型的击穿,它比雪崩击穿更尖锐,称为击穿齐纳击穿.当一个PN结是否二极管是高度掺杂的,杂质的浓度原子将在高水晶。较高的杂质原子浓度导致耗尽层离子浓度较高,因此在相同的反向偏置电压下,耗尽层的宽度比正常掺杂二极管中更薄。

由于耗尽层较薄,耗尽层的电压梯度或电场强度相当高。如果反向电压继续增加,在施加一定电压后,耗尽区内共价键的电子出来,使耗尽区导电。这种故障叫做齐纳故障。发生这种击穿的电压称为齐纳电压。如果通过二极管施加的反向电压大于齐纳电压,二极管提供了一个导电路径,通过它的电流,因此,没有机会进一步雪崩击穿。理论上,齐纳击穿发生在一个较低的电压水平,然后雪崩击穿在二极管,特别是掺杂齐纳击穿。齐纳击穿比雪崩击穿要尖锐得多。二极管的齐纳电压在制造过程中通过适当的掺杂进行调整。当一个齐纳二极管通过a连接电压源当源电压大于齐纳电压时,齐纳二极管上的电压保持不变,与源电压无关。尽管在这种情况下,通过二极管的电流可以是任何值,这取决于与二极管连接的负载。这就是为什么我们主要使用齐纳二极管来控制不同电路中的电压。

齐纳二极管电路

齐纳二极管只有一间吗二极管反向偏置连接,我们已经说过。一个反向偏置的二极管连接在电路中如下所示:
齐纳二极管电路
电路符号齐纳二极管也如下所示。
齐纳二极管及其符号

齐纳二极管的特性

现在,讨论二极管电路我们应该看一下运算的图形表示齐纳二极管.通常,它被称为齐纳二极管的V-I特性。
齐纳二极管的特性
上图显示了齐纳二极管的V-I特性。当二极管连接在正向偏压,这个二极管作为一个正常的二极管,但当反向偏压大于齐纳电压,急剧击穿发生。在上述Vz是齐纳电压。这也是膝关节电压,因为在这一点当前的增加迅速。

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