_ بخش دیود زِنِر (zener diode)  _ امنیت در مدار الکترونیکی

بررسی عملکرد (دیود های زِنِر) در فرآیند (عادی سازی جریان و سرکوب ولتاژ گذرا)

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)


نکته : دیود های زنر، قطعات الکترونیکی همه کاره هستند که به دلیل ویژگی های منحصر به فردشان، مانند حفظ ولتاژ ثابت در ناحیه شکست معکوس، کاربرد های گسترده ای دارند. رایج ترین کاربرد های دیود های زنر شامل تنظیم ولتاژ، قطع شکل موج و سرکوب ولتاژ گذرا است.

دیودهای زنر معمولاً در تنظیم ولتاژ، قطع شکل موج و سرکوب ولتاژ گذرا استفاده می شوند. در تنظیم ولتاژ، دیود یک ولتاژ خروجی ثابت را در یک بار حفظ می کند. در قطع شکل موج، دیود دامنه سیگنال ورودی را به یک سطح خاص محدود می کند. در سرکوب ولتاژ گذرا، دیود از قطعات حساس در برابر افزایش ولتاژ محافظت می کند.دیودهای زنر یک جزء اساسی در بسیاری از مدارهای الکترونیکی هستند که ویژگی‌های منحصر به فردی مانند ولتاژ پایدار در ناحیه شکست معکوس را ارائه می‌دهند. این ویژگی در کاربردهای مختلفی از جمله تنظیم ولتاژ و قطع شکل موج استفاده می شود. درک رفتار دیودهای زنر در مدل های ایده آل و کاربردی برای طراحی و تحلیل مدارهای الکترونیکی بسیار مهم است. در حالی که مدل ایده آل یک نمای ساده از عملکرد دیود ارائه می دهد، مدل عملی ارائه می دهد:


_ یک نمایش دقیق تر 


_ محاسبه عوامل واقعی مانند افت ولتاژ پیشرو  


_ مقاومت زنر 


_ اثرات دما



مدل عملی دیود زنر نمایش دقیق‌ تری از رفتار دنیای واقعی دیود زنر نسبت به مدل ایده‌آل است. این مدل چندین ویژگی غیر ایده آل دیود را در نظر می گیرد، (مانند افت ولتاژ رو به جلو، مقاومت زنر و اثرات دما) مدل عملی افت ولتاژ رو به جلو را زمانی که دیود در شرایط بایاس رو به جلو قرار دارد در نظر می گیرد. این افت ولتاژ معمولاً برای دیودهای سیلیکونی حدود 0.7 ولت است و همانطور که در مدل ایده آل فرض می شود ناچیز نیست. محاسبه افت ولتاژ رو به جلو پیش بینی دقیق تری از رفتار دیود در مدار ارائه می دهد.


مقاومت زنر عامل اساسی دیگری است که در مدل عملی باید در نظر گرفته شود. دیود در ناحیه شکست معکوس ولتاژ کاملاً ثابتی را که در مدل ایده آل فرض می شود حفظ نمی کند. در عوض، ولتاژ روی دیود کمی با تغییرات جریان به دلیل مقاومت زنر تغییر می کند. مدل عملی از مقاومت زنر برای توصیف این تغییر استفاده می کند و نمایش دقیق تری از رفتار دیود در ناحیه شکست ارائه می دهد.اثرات دما نیز در مدل عملی دیود زنر در نظر گرفته شده است. ولتاژ زنر و سایر پارامترهای دیود می توانند با دما تغییر کنند و بر عملکرد دیود در مدار تأثیر بگذارند. مدل عملی ضریب دمای دیود را در نظر می‌ گیرد و امکان پیش‌ بینی دقیق‌ تر رفتار دیود را در محدوده‌ ای از دماها فراهم می‌ کند.

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

دکترایِ  تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک