La parola bias è l’ultima arma a doppio taglio sociale. Se stai dicendo le cose giuste, o guardi in un certo modo, o i tuoi doni atletici sono abbastanza impressionanti, le persone promuoveranno un pregiudizio favorevole (in avanti) nei tuoi confronti. Tuttavia, se vacilli in qualsiasi modo entro i parametri precedentemente menzionati, le persone svilupperanno un pregiudizio (inverso) o sfavorevole nei tuoi confronti.
A seconda di quale dei parametri discussi hai raggiunto il tuo pregiudizio favorevole, la tua proverbiale carriera, stile di vita o vita come sai potrebbe essere finita se le persone sviluppano un pregiudizio sfavorevole nei tuoi confronti. Questo è fondamentalmente il modo in cui un diodo interagisce con la tensione. In un diodo standard, sappiamo tutti che la corrente scorre tipicamente in una direzione. Inoltre, una volta che la tensione supera i parametri accettabili di un diodo standard, equivale a danni irreparabili.
Tuttavia, questo non è il caso di un diodo Zener perché quando la tensione inversa raggiunge un valore preimpostato, il diodo Zener inizia a condurre nella direzione inversa. Ora, se solo ci fosse un diodo Zener app che potrebbe salvare alcune di queste celebrità e atleti da se stessi.
Che cos’è un diodo Zener?
All’interno dei parametri di funzionamento standard, un diodo general-purpose bloccherà il flusso inverso di corrente, e di solito soccombe alla rottura prematura o danni se la tensione inversa applicata diventa superiore ai suoi limiti.
Sebbene, come discusso in precedenza, il diodo Zener sia essenzialmente lo stesso di un diodo a giunzione PN standard, sono appositamente progettati per avere una tensione di rottura inversa bassa e specificata. Questo, a sua volta, consente ai diodi Zener di sfruttare appieno qualsiasi tensione inversa applicata ad esso.
In sostanza, un diodo Zener esegue proprio come un diodo general-purpose standard costituito da una giunzione PN silicio, e quindi quando polarizzato nella direzione in avanti, si comporta proprio come un diodo standard che passa la corrente nominale. Tuttavia, a differenza di un diodo tradizionale che blocca qualsiasi flusso di corrente attraverso se stesso quando invertito, non appena la tensione inversa raggiunge il valore predeterminato, il diodo Zener inizia a condurre nella direzione inversa.
Nota: Il bias in avanti significa che l’Anodo è positivo in riferimento al suo catodo, mentre il bias inverso implica che il catodo è più positivo dell’anodo.
Qual è la tensione Zener di un diodo Zener?
In termini di definizione, la tensione di rottura di un diodo Zener è la stessa della Tensione Zener (VZ) quando è collegata a un circuito e in polarizzazione inversa. In sintesi, il punto di tensione in cui la tensione attraverso il diodo Zener diventa stabile è chiamato tensione Zener, che varia da meno di un volt a centinaia di volt.
Questo è importante perché una volta che la tensione attraverso un diodo Zener supera la sua tensione di rottura, la tensione attraverso lo Zener rimane costante. Ciò significa che anche se la corrente che attraversa il diodo continua ad aumentare, la tensione rimane la stessa.
Grazie alla capacità del diodo Zener di mantenere la sua tensione Zener a un livello stabile e costante, ha un enorme potenziale nelle applicazioni circuitali, specialmente in termini di regolazione della tensione.
I diodi Zener sono immensamente utili per la regolazione della tensione.
Le caratteristiche di un diodo Zener
Caratteristicamente parlando, se un diodo Zener è in bias in avanti o la tensione di polarizzazione inversa è inferiore alla tensione di rottura, funziona come un diodo ordinario. In altre parole, in polarizzazione inversa, blocca la corrente e, in polarizzazione diretta, consente alla corrente di fluire.
Inoltre, una volta che questa tensione supera il punto di rottura (in polarizzazione inversa), il diodo entra nella regione di Zener, dove conduce senza subire danni. Inoltre, la corrente all’interno di questa regione è chiamata corrente di valanga e si chiama corrente Zener quando si fa riferimento a un diodo Zener.
Inoltre, nel momento in cui la tensione inizia a diminuire, il diodo mantiene la sua condizione non conduttiva come un diodo standard. La proprietà specifica e caratteristica del diodo Zener di essere operativo nel bias inverso è dovuta al ricco drogaggio del suo materiale semiconduttore. Inoltre, è possibile impostare la tensione di rottura controllando lo spessore della regione di esaurimento nella giunzione PN e la quantità di doping (materiale semiconduttore).
Applicazioni per diodi Zener
Il diodo Zener è spesso in uso come regolatore di tensione, principalmente perché la caduta di tensione attraverso il diodo è costante. Inoltre, la tensione di alimentazione deve superare la tensione Zener per il funzionamento del circuito. In tal modo, qualsiasi componente elettronico collegato in parallelo a questi diodi avrà la stessa tensione applicata.
Inoltre, è come un regolatore di tensione dove un diodo Zener trova la sua applicazione ideale in termini di funzionalità soddisfa i requisiti. Questo non è solo dovuto alla sua capacità di produrre una tensione di uscita stabile, ma anche perché lo fa con basso ripple, mentre in diverse condizioni di corrente di carico. Con solo una piccola quantità di corrente attraverso il diodo da una sorgente di tensione, tramite un resistore di limitazione della corrente adatto, il diodo Zener condurrà corrente sufficiente necessaria per sostenere una caduta di tensione di Vout.
Nota: Per quanto riguarda ripple; tenete a mente che la tensione di uscita DC da dire una metà o raddrizzatore a onda intera contiene ripple sovrapposto alla tensione DC, e che come il valore di carico cambia, così fa anche la tensione di uscita media. Tuttavia, collegando un semplice circuito stabilizzatore Zener attraverso l’uscita del raddrizzatore, possiamo ottenere una tensione di uscita più stabile.
Altri usi comuni dei diodi Zener includono i limitatori di sovratensione (picchi di tensione) e nei programmi di generatore di numeri casuali a causa del rumore distinto che generano all’interno della regione di rottura della valanga.
La curva caratteristica di un diodo Zener
In un diodo Zener, la corrente che lo attraversa aumenta intensamente fino a raggiungere il suo valore massimo del circuito. Tuttavia, in circostanze normali, questa corrente è limitata da un resistore di serie. Inoltre, al raggiungimento del suo massimo, questa corrente di saturazione inversa rimane relativamente coerente in un intervallo esteso di tensioni inverse.
Inoltre, è possibile controllare la tensione necessaria per attivare il flusso di corrente in un diodo Zener, ad un grado di tolleranza inferiore all ‘ 1%. Inoltre, ciò si verifica all’interno della fase di drogaggio della costruzione del semiconduttore diodi, dando al diodo una specifica tensione di rottura Zener (Vz), ad esempio 5,2 V o 8,4 V. Graficamente parlando, la tensione di rottura Zener sulla curva I-V è quasi una linea retta verticale.
La tensione Zener è un aspetto essenziale di ciò che rende speciale il diodo Zener. La capacità di eseguire come due componenti diversi dà il diodo Zener una lunga lista di applicazioni utili. Tuttavia, come ho detto in precedenza, l’uso ideale sembra essere nel campo della regolazione della tensione, dove l’unicità della sua tensione Zener è più utile. Quasi sfida la logica che un diodo può tranquillamente condurre in bias inverso, ma la scienza è tutta una questione di sfidare ciò che è possibile.
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