齊納二極管zener diodes(又叫穩(wěn)壓二極管)它的電路符號(hào)是:此二極管是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的半導(dǎo)體器件.在這臨界擊穿點(diǎn)上,反向電阻降低到一個(gè)很少的數(shù)值,在這個(gè)低阻區(qū)中電流增加而電壓則保持恒定,穩(wěn)壓二極管是根據(jù)擊穿電壓來分檔的,因?yàn)檫@種特性,穩(wěn)壓管主要被作為穩(wěn)壓器或電壓基準(zhǔn)元件使用.其伏安特性,穩(wěn)壓二極管可以串聯(lián)起來以便在較高的電壓上使用,通過串聯(lián)就可獲得更多的穩(wěn)定電壓。

         PN結(jié)有單向?qū)щ娦裕�正向電阻小，反向電阻很大�?當(dāng)反向電壓增大到一定數(shù)值時(shí)，反向電流突然增加。就是反向電擊穿。它分雪崩擊穿和齊納擊穿。 雪崩擊穿是PN結(jié)反向電壓增大到一數(shù)值時(shí)，載流子倍增就像雪崩一樣，增加得多而快。 利用這個(gè)特性制作的二極管就是雪崩二極管。

        它是在外加電壓作用下可以產(chǎn)生高頻振蕩的晶體管。產(chǎn)生高頻振蕩的工作原理是：利用雪崩擊穿對(duì)晶體注入載流子，因載流子渡越晶片需要一定的時(shí)間，所以其電流滯后于電壓，出現(xiàn)延遲時(shí)間，若適當(dāng)?shù)乜刂贫稍綍r(shí)間，那么，在電流和電壓關(guān)系上就會(huì)出現(xiàn)負(fù)阻效應(yīng)，從而產(chǎn)生高頻振蕩。它常被應(yīng)用于微波領(lǐng)域的振蕩電路中。

 

兩者擊穿形式的區(qū)別：

      雪崩擊穿是在電場作用下，載流子能量增大，不斷與晶體原子相碰，使共價(jià)鍵中的電子激發(fā)形成自由電子-空穴對(duì)。新產(chǎn)生的載流子又通過碰撞產(chǎn)生自由電子-空穴對(duì)，這就是倍增效應(yīng)。1生2，2生4，像雪崩一樣增加載流子。

       齊納擊穿完全不同，在高的反向電壓下，PN結(jié)中存在強(qiáng)電場，它能夠直接破壞！共價(jià)鍵將束縛電子分離來形成電子-空穴對(duì)，形成大的反向電流。齊納擊穿需要的電場強(qiáng)度很大，只有在雜質(zhì)濃度特別大的PN結(jié)才做得到。（雜質(zhì)大電荷密度就大）
        一般的二極管摻雜濃度沒這么高，它們的電擊穿都是雪崩擊穿。齊納擊穿大多出現(xiàn)在特殊的二極管中，就是穩(wěn)壓二極管。 

        兩種二極管都是工作在反向擊穿區(qū)，二者的區(qū)別在于耐受暫態(tài)脈沖沖擊能力和箝位電壓水平等方面有所差異。防雷設(shè)計(jì)中就是應(yīng)用兩種二極管的伏安特性來抑制雷電過電壓。

 

伏安特性：

      分為三個(gè)工作區(qū)：正向區(qū)、反向區(qū)和擊穿區(qū)。           
      齊納二極管伏安特性的非線性比較差；為了抑制正、負(fù)兩種極性的過電壓，可以把兩只雪崩二極管的陰極串聯(lián)起來，封裝成一體。
     采用這種組裝方式，可以減小單個(gè)管子間連線的寄生電感，改善箝位效果，同時(shí)也能減小體積。
反向擊穿
      反向擊穿電壓小于5V的二極管一般具有齊納擊穿過程：
      反向擊穿電壓大于8V的二極管具有雪崩擊穿過程；
      反向擊穿電壓在5V～8V之間的二極管可能同時(shí)具有齊納或雪崩擊穿過程。

溫度對(duì)兩種二極管擊穿電壓的影響

     對(duì)齊納二極管，溫度升高時(shí)，擊穿電壓會(huì)下降；
     對(duì)雪崩二極管，溫度升高時(shí)，擊穿電壓會(huì)上升。
     對(duì)可能兼?zhèn)潺R納與雪崩過程的二極管，溫度升高時(shí)，擊穿電壓可能會(huì)下降，也可能會(huì)上升。

泄漏電流及響應(yīng)時(shí)間：

泄漏電流 ：
      影響泄漏電流大小的主要因素是：外加反向電壓的大小、管子結(jié)區(qū)的溫度。
      泄漏電流總是隨反向電壓的增大而增大。但是，擊穿電壓低的管子其泄漏電流明顯高于擊穿電壓高的管子。
      溫度對(duì)于管子泄漏電流的影響程度也是不同的：
      對(duì)于擊穿電壓低的管子，不同溫度下IL～UR特性曲線是相互靠近的，且隨著反向電壓的增大，各溫度下的特性曲線更加靠近，即溫度的影響進(jìn)一步減小。
      對(duì)于擊穿電壓高的管子，泄漏電流的絕對(duì)值很小，但溫度變化對(duì)泄漏電流引起的相對(duì)變化是明顯的。

響應(yīng)時(shí)間 ：
       響應(yīng)時(shí)間是表征齊納二極管和雪崩二極管性能的一個(gè)重要的指標(biāo)，為了得到可靠的保護(hù)，響應(yīng)時(shí)間總是越小越好。
       相對(duì)于氣體放電管和壓敏電阻來說，齊納二極管和雪崩二極管的響應(yīng)時(shí)間是非常短的。

寄生電容及其減小方法
          一、寄生電容
                 齊納二極管和雪崩二極管的寄生電容存在于管子的結(jié)區(qū)間，它主要由管子結(jié)面、半導(dǎo)體材料的電阻率與介電常數(shù)，外加電壓來確定。
                管子的功率對(duì)寄生電容也有影響。管子的功率增大，結(jié)的面積也相應(yīng)增大，以便減小熱阻，提高通流能力，于是管子的寄生電容也會(huì)增大。
          二、減小寄生電容的方法
               將普通二極管與雪崩二極管串聯(lián)使用，普通二極管的寄生電容很小，約為50pF，串聯(lián)后的支路電容將有大幅度的減小。

 

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