Μια δίοδος zener χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της τάσης σε ένα κύκλωμα αναστρέφοντας το ρεύμα τάσης διακοπής σε ένα κύκλωμα.
Τα κυκλώματα σε μια ηλεκτρονική συσκευή απαιτούν τη ρύθμιση των τάσεων. Οι δίοδοι είναι τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα που πληρούν αυτήν την απαίτηση. Μια δίοδος zener χρησιμοποιείται για τη ρύθμιση της τάσης σε ένα κύκλωμα αναστρέφοντας το ρεύμα τάσης διακοπής σε ένα κύκλωμα. Μια δίοδος δείχνει πτώση τάσης λόγω της ενσωματωμένης τάσης σύνδεσης και της εσωτερικής αντίστασης. Το υλικό ημιαγωγού και οι συγκεντρώσεις ντόπινγκ του καθορίζουν πόση πτώση τάσης συμβαίνει σε μια δίοδο. Μια δίοδος zener συνδέεται συνήθως με το θετικό τερματικό ενός λειτουργικού ενισχυτή και το άλλο ακροδέκτη στην παροχή ρεύματος.
Για παράδειγμα, μια δίοδος zener με τάση διάσπασης zener 2,5 V θα καταγράψει πτώση τάσης 2,5 V εάν εφαρμοστεί αντίστροφη τάση πόλωσης και είναι μεγαλύτερη από την τάση zener. Ο έλεγχος της τάσης διακοπής γίνεται με ακρίβεια κατά τη διαδικασία ντόπινγκ. Όπως οι αντιστάσεις, οι δίοδοι έχουν επίσης επίπεδα ανοχής στα οποία οι ανοχές 5% και 10% χρησιμοποιούνται ευρέως.
Η μπαταρία απωθεί τις οπές
Όταν χρησιμοποιείται ως προκατάληψη προς τα εμπρός, η άνοδος της διόδου zener συνδέεται με το θετικό τερματικό μιας πηγής τάσης, όπως μια μπαταρία, και ο αρνητικός ακροδέκτης συνδέεται με την κάθοδο του. Υπό αυτήν την κατάσταση, ο θετικός ακροδέκτης της μπαταρίας απωθεί τις οπές εντός του υλικού τύπου p προς τη διασταύρωση pn. Η διάσπαση του δεσμού ζεύγους ηλεκτρονίων εντός του τύπου p και του τύπου n παράγει ροή ηλεκτρονίων στο κύκλωμα στο οποίο συνδέεται η δίοδος. Όταν η δίοδος συνδέεται ως προκατειλημμένη, το ρεύμα θα ρέει στο εξωτερικό κύκλωμα κατά την αρνητική προς τη θετική κατεύθυνση.
Η δίοδος zener έχει σχεδιαστεί ειδικά για να μειώσει σημαντικά την τάση zener.
Μια δίοδος zener μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως αντίστροφη προκατάληψη. Για να χρησιμοποιήσετε τη δίοδο με αυτόν τον τρόπο, η άνοδος της πρέπει να συνδεθεί στον αρνητικό ακροδέκτη της μπαταρίας και η κάθοδος της να συνδεθεί με το θετικό τερματικό. Σε αυτήν την κατάσταση, οι οπές εντός του υλικού τύπου p προσελκύονται προς τον αρνητικό ακροδέκτη της μπαταρίας και μακριά από τη σύνδεση pn. Ταυτόχρονα, ελεύθερα ηλεκτρόνια εντός του υλικού τύπου-n έλκονται προς το θετικό τερματικό της μπαταρίας και μακριά από τη διασταύρωση. Σε αυτήν την κατάσταση, δεν θα ρέει ρεύμα στο εξωτερικό κύκλωμα.
Όταν η δίοδος χρησιμοποιείται σε κύκλωμα ανορθωτή μισού κύματος, συνδέεται σε εναλλακτική πηγή τάσης. Η δίοδος zener σε αυτήν την κατάσταση εναλλάσσεται προς τα εμπρός και μετά αντιστρέφεται προς τα πίσω κατά τη διάρκεια κάθε κύκλου. Το ρεύμα περνά μέσω του φορτίου του κυκλώματος μόνο κατά τη διάρκεια του μισού κάθε κύκλου της τάσης εισόδου, γι 'αυτό το κύκλωμα ονομάζεται κύκλωμα ανορθωτή μισού κύματος.
Όταν η δίοδος χρησιμοποιείται σε κύκλωμα ανορθωτή πλήρους κύματος, δύο δίοδοι πρέπει να συνδέονται στην πηγή τάσης. Τα κυκλώματα ανορθωτή πλήρους κύματος είναι αυτά που διορθώνουν ολόκληρο τον κύκλο εφαρμοζόμενης τάσης.
Η δίοδος zener επιτρέπει το ρεύμα στην κατεύθυνση προς τα εμπρός αλλά αντιστρέφει την κατεύθυνσή του εάν η τάση είναι μεγαλύτερη από την τάση zener ή την τάση διακοπής. Η δίοδος zener έχει σχεδιαστεί ειδικά για να μειώσει σημαντικά την τάση zener. Με τη νάρκωση της σύνδεσης pn που επιτρέπει στα ηλεκτρόνια να μεταφέρονται στη ζώνη αγωγιμότητας του υλικού τύπου-n από τη ζώνη σθένους του υλικού τύπου-p, η δίοδος zener, η οποία βρίσκεται τώρα σε κατάσταση αντίστροφης-πόλωσης, θα εμφανίζει ελεγχόμενη βλάβη. Σε αυτήν την κατάσταση, η δίοδος zener επιτρέπει στο ρεύμα να διατηρεί την τάση σε όλη τη δίοδο zener σε τάση διακοπής.
