ELEKTRONIČKI ELEMENTI Repetitorij s ... - Student Info

272.2 ZENER DIODAKroz nepropusno polarizirani pn spoj teče mala reverzna struja zasićenja konstantnog iznosa I s .Međutim, kod realnih dioda kad napon nepropusne polarizacije prekorači neku određenu vrijednost,dolazi do naglog skokovitog porasta struje, tako da struja na kraju raste praktički bez daljnjegporasta napona. Vrijednost napona kod kojeg dolazi do naglog skokovitog porasta struje naziva seprobojni ili Zenerov napon U Z , slika 2.9. Fizikalno postoje dva uzroka koja dovode do proboja P-Nbarijere. Kod vrlo uskih barijera, koje se dobijaju vrlo velikim onečišćenjem poluvodiča p i n tipa,može doći do tuneliranja valentnih elektrona kroz barijeru. Ta pojava se objašnjava valnomprirodom elektrona. Proboj ovoga tipa zove se kod poluvodiča Zenerov proboj, prema istraživačukoji ga je prvi objasnio. Kod širih barijera manjinski nositelji koji slobodno prolaze preko barijeremogu kod većih jakosti polja zadobiti dovoljne brzine da razbijaju valentne veze unutar barijere. Naovaj način se stvaraju dodatni parovi elektron-šupljina, koji doprinose porastu struje.I (mA)2010U Z=-5 -2,5U(V)I m0,7-30U(V)∆I ZI M-200∆U ZI (mA)Slika 2.9 Strujno-naponska karakteristika Zenerove diodeStrujno-naponska karakteristika Zener diode za područje propusne polarizacije ne razlikuje se odkarakteristike obične ispravljačke poluvodičke diode. U području nepropusne polarizacije probojninaponi Zener dioda obično imaju manje vrijednosti u odnosu na probojne napone običnihpoluvodičkih dioda i one rade isključivo u području nepropusne polarizacije. Kad jednom dođe doproboja pn spoja struja se može ograničiti na određenu dozvoljenu vrijednost samo pomoćuvanjskog otpora, u protivnom dolazi do uništenja diode. Vrijednosti probojnog napona Zenerovihdioda može se kontrolirati u tijeku procesa proizvodnje. To omogućuje da se proizvode diode sprobojnim naponom od nekoliko volta do nekoliko stotina volta. Diode s probojnim naponommanjim od 5 V nemaju jasno izražen probojni napon i imaju negativan temperaturni koeficijent (sporastom temperature smanjuje se Zenerov napon). Diode s U Z >5 V imaju pozitivan temperaturnikoeficijent (s porastom temperature raste Zenerov napon). Temperaturni koeficijent je definiran srelacijom:∆UZ 12.9αZ= ⋅ .U ∆TZ