Zener dioda

Dioda Zener është një lloj i diodës qe punon në kuadrantin e tretë, e cila lejon rrymën të lëviz jo vetëm në drejtimin normal në diodë por gjithashtu në drejtimin e kundërt nëse tensioni i zbatuar është më i madh se tensioni i shpimit i njohur me emrin tensioni i Cenerit. Kur një tension i zbatuar në diodë bëhet shumë negativ mund të arrihet një pikë kur një numër i bartësve minor zhvillon shpejtësi të mjaftueshme për të liruar bartës tjerë përmes jonizimit.

Ata ndeshen me elektrone valente dhe energjin e vet ia përcjellin këtyre elektroneve ashtu që ia mundesojnë ta lëshojnë atomin amë. Këta bartës shtesë pastaj në mënyrë të njejtë i shkëpusin elektornet e tjera valente në formë të ortekut derisa të vendoset një rrymë e cila determinon regjionin e thyerjes, në një jon te kristalit dhe i jep energji të mjaftueshme sa për shkëputjen e një lidhje kovalente. Regjioni i ortekut (Vz) mund të ndodhë në boshtin vertikal nëse rritet niveli i dopingut në materialet e tipit p dhe n afër. Me zvoglimin e tensionit Vz në nivele shumë të ulta p.sh. -5 ndodhë thyerja e Zenerit, kjo dukuri paraqitet sepse në regjionin e kontaktit paraqitet një fushë e fortë elektrike e cila mund ti shkëpus lidhjet kovalente brenda atomit dhe të gjeneroj bartës, diodat të cilat gjat punës e shfrytezojnë regjionin e Zenerit quhen dioda te Zenerit. Tensioni maksimal i cili mund të zbatohet para se të arrihet ky regjion quhet tension maksimal rezerv i lejuar.

Diodat e Silicit në përgjithësi kan tension rezerv me të lartë, rrymë më të madhe lëshuese dhe brez me te gjerë temperaturor se ato të Germaiumit.

Zbatimi i tensionit Vz me polaritet shkakton kyqjen e diodës në të njejtën mënyrë si diodën e Silicit tensioni me polarizim te drejtë.

Lokacioni i regjionit të Zenerit mund të kontrollohet me anë të niveleve të ndryshme të dopingut në rritjen e numrit te papastërtive zvoglohet potencialin e Zenerit.

Diodat Zener dallohen nga diodat e tjera për nga përqindja e papastërtive në gjysëmpërques, përqindja e papastërtive e diodës Zener është më e madhe.

Përdorimi

Me rritjen e tensionit të kundërt rryma e kundërt nuk rritet madje ka vlerë te vogël e kur tensioni i kundërt arrin vlerën e tensionit të shpimit atëher rryma e kundërt rritet në mënyrë të rrëmbishme. Eshte me rëndësi se në rritjen e rrymës së kundërt tensioni në diodë rritet shumë pak. Kjo veti e diodës Zener bën që ajo të përdoret si stabilizuese e tensionit. Për stabilizimin e tensionit përdoret pjesa e karakterisitikës ndërmjet pikës A dhe B. Kjo zonë është e kufizuar me vlerën minimale dhe maksimale te rrymës së kundërt. Kur vlerat e rrymës së kundër janë nën rrymën minimale atëher dioda humb vetitë stabilizuese ndërsa kur tejkalohet vlera rrymës maksimale dioda shpohet. Dioda Zener do të jetë stabilizuese e mirë nëse pika e punës gjendet mes segmentit AB(pika M në vlerën Iz). Nga kjo përfundojmë se dioda Zener punon si stabilizuese kur është e polarizuar me kah të kundërt.

Karakteristika volt-ampere e një diode Zener me voltazh shpimi 3.4 V

Detyrë themelore e stabilizatorit është të mos lejojë rritjen apo uljen e tensionit. Si element për stabilizimin e tensionit përdoret dioda Zener.

Dioda Zener gjithmonë lidhet paralel me harxhuesin në skaje të së cilit duhet ta mbajë tensionin stabil. Me rritjen e tensionit në hyrje rritet rryma I nëpër diodë, por për shkak të vetisë stabilizuese të diodës zener tensioni i diodës rritet pak. Keshtu pra për ndryshime te mëdha të tensionit hyrës tensioni në skaje të hargjuesit ndërron pak.

Mënyrat e hapjes kundërt diodës

Hapja Ortekut- një bartës i prodhuar termikisht bie tatëpjetë barierës së kalimit dhe arrin të fitoj energji nga tensioni i zbatuar. Ky bartës përplaset në një jon të kristalit dhe i jep energji të mjaftueshme sa për shkëputjen e një lidhje kovalente, dhe kështu është kriju një qift i ri elektron-vrimë. Këta bartës po ashtu mund të grumbullojnë energji nga fusha e zbatuar të përplasen në një tjetër jon te kristalit dhe krijojnë akoma nje qift tjetër elektron-vrimë. Ky proces njihet si shumëzim ortek që jep si pasojë rrymë të madhe dhe themi se dioda është në zonën e hapjes ortek.

Hapja Zenerit- Nëse bartësit fillestar nuk arrijnë energji të mjaftueshme për ti dhënë shkas shkëputjes lidhjeve, hapja e kundërt e diodës mund të filloj nëpërmjet një shkëputje direkte të lidhjes. Për arsye të egzistencës fushës elektrike mbi një elektron të lidhur mund të ushtrohet një forcë mjaft e madhe nga ana e fushës sa që e shkëput nga lidhja vet kovalente, qifti i ri elektron-vrimë rrit rymën e kundërt. Intenziteti i fushës E për një tension të zbatuar fiks rritet me rritjen e përqendrimit të papastërtive.

Shiko gjithashtu

Commons: Zener diodes – Album me fotografi dhe/apo video dhe materiale multimediale