什么是齐纳二极管?齐纳二极管特性和反向电流
正常允许电流仅向一个方向流动。如果在另一个方向上超过反向击穿电压,并且电流被迫流动,则二极管会很快损坏。功能不同之处在于,它们允许电流以与非齐纳二极管相同的方式在正向偏置方向自由流动(具有较小的电压降...
正常允许电流仅向一个方向流动。如果在另一个方向上超过反向击穿电压,并且电流被迫流动,则二极管会很快损坏。功能不同之处在于,它们允许电流以与非齐纳二极管相同的方式在正向偏置方向自由流动(具有较小的电压降)。然而,在另一个反向偏置方向,电流只有在超过设计电压阈值(称为齐纳电压)后才能自由流动。这样做不会损坏部件。
齐纳二极管符号和极性图
典型的齐纳电压值可能为2.7V、3.9V或9.1V,但范围从小于一伏到数百伏。齐纳二极管由p和n半导体元件之间的重掺杂结构成,通过该掺杂过程设置指定的击穿电压。
齐纳二极管的用途:齐纳二极管用作电压调节器
一个常见的项目是使用齐纳二极管作为简单的电压调节器,带有串联排列的电阻器和齐纳二极管。在这种情况下,只要输入电压高于齐纳二极管的击穿电压,输出电压就是齐纳电压:
齐纳二极管作为电压调节器
齐纳二极管电压移位器
相反,调出齐纳二极管和电阻器在该电路中的位置会产生电压移位器,其中电压输出降低了等于齐纳电压的量。
作为波形削波器的背对背齐纳二极管
齐纳二极管波形
两个齐纳二极管也可以背靠背放置在电压调节器电路中,而不是单个组件,形成一个波形削波器. 在该电路中,振荡信号在正方向和负方向上都受到限制,不能超过齐纳电压(在下面的示波器屏幕盖中为3.3V),从而在顶部和底部产生一种似乎被“剪断”的振荡。
未经调节的5V振荡信号和由3.3V齐纳二极管波形限制器限制的信号
±2V振荡信号在有或没有3.3V齐纳削波设置的情况下显示相同的波形
注意,当施加±2V信号时,当施加削波电路时,没有任何变化,因为它低于齐纳击穿电压。当它被限制在±5V信号上时,顶部不会被急剧切断,但顶部仍然有点圆。
虽然这种舍入可能至少部分归因于我的测量设置,但需要注意的是,在此设置中使用齐纳会产生输出,输出在一定程度上随输入电压而变化。这是否可以接受取决于应用程序。电压调节的另一种选择是低压差稳压器或LDO,正如我们所说。
波形图像由Digilent Analog Discovery 2一体式信号发生器/示波器、as和Rasbperry Pi设置生成。选购箭头。com为您的需求而设计,以适应您的下一个项目。