_ بخش دیود زِنِر (zener diode) _ امنیت در مدار الکترونیکی
شکست دی الکتریک در ساختمان داخلی (دیود زِنِر)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
_12o.gif)
نکته : دیود های زنر نیز دستگاه های نیمه هادی هستند، اما تفاوت اصلی این است که آنها در هر دو حالت بایاس رو به جلو و معکوس هدایت می کنند. تفاوت مهم دیگر بین این دو نوع، شدت دوپینگ است. دیودهای معمولی معمولاً دوپینگ متوسطی دارند، در حالی که دیود های زنر بیشتر دوپ می شوند تا ولتاژ شکست شدید تر را ایجاد کنند. این فرآیند زمانی اتفاق می افتد که مواد الکتریکی عایق شده در معرض ولتاژ بالا به هادی الکتریکی تبدیل می شوند و جریان الکتریکی از آن عبور می کند. همچنین به عنوان شکست دی الکتریک شناخته می شود.
دیود زنر به طور ویژه طراحی شده است تا ولتاژ شکست یا ولتاژ زنر بسیار کاهش یابد. یک خرابی کنترل شده توسط یک دیود زنر با بایاس معکوس نشان داده می شود و ولتاژ روی دیود زنر را نزدیک به ولتاژ شکست زنر با اجازه دادن جریان، که در تضاد با دستگاه معمولی است، نگه می دارد. جریان اشباع معکوس هنگام اعمال ولتاژ معکوس در طیف وسیعی از ولتاژها ثابت می ماند اما درست مانند یک دیود سیگنال معمولی عمل می کند که جریان نامی را هنگام بایاس شدن در جهت رو به جلو عبور می دهد.
عملکرد دیود زنر به دوپینگ سنگین اتصال PN آن بستگی دارد که به الکترون ها اجازه می دهد از باند ظرفیت ماده نوع P به نوار رسانایی ماده نوع N تونل بزنند. این تونل سازی مربوط به انتقال الکترون های باند ظرفیت به حالت های نوار رسانایی خالی در مقیاس اتمی است. با توجه به سطوح نسبتاً بالای دوپینگ در هر دو طرف، کاهش مانع بین این باندها و میدان های الکتریکی بالا که القا می شود، نتیجه آن است.
برای تولید یک خروجی ولتاژ تثبیت شده با ریپل کم تحت شرایط جریان بار متغیر، می توان از دیودهای زنر استفاده کرد. دیود زنر جریان کافی را برای حفظ افت ولتاژ با عبور جریان کمی از دیود از منبع ولتاژ از طریق یک مقاومت محدود کننده مناسب هدایت می کند ، با اتصال یک مدار تثبیت کننده ساده Zener می توان ولتاژ خروجی پایدارتری تولید کرد. برای محدود کردن جریان جریان از طریق دیود با منبع ولتاژ ولتاژ، یک مقاومت به صورت سری به دیود زنر متصل می شود.دیودهای زنر به طور گسترده به عنوان مرجع ولتاژ و به عنوان تنظیم کننده شنت برای تنظیم ولتاژ در مدارهای کوچک استفاده می شوند. در رگولاتورهای Zener برای ارائه ولتاژ ثابت تر، برای بهبود منابع تغذیه تنظیم شده و برای کاربردهای محدود کننده مفید است. آنها برای حفظ ولتاژ ثابت استفاده می شوند و می توان آنها را از دیود های معمولی با کد و ولتاژ شکست که روی آنها چاپ می شود متمایز کرد. دیود های زنر بر اساس ولتاژ شکست و حداکثر توان آنها رتبه بندی می شوند.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک