在电子电路中,反向偏置二极管配置对于调节电压水平来说是至关重要的。齐纳二极管能够利用反向击穿现象,在特定齐纳电压(V_Z)下会表现出受控击穿。齐纳二极管的设计目的是在其端子上保持恒定的电压,这通常会用于电路中的电压调节。
当施加到齐纳二极管上的反向电压超过其击穿电压时,二极管就会进入击穿区。此时,二极管的电流-电压(I-V)特性曲线在电流超过某一阈值时实际上是垂直的,并将其称为拐点电流(I_Z)。
基尔霍夫电压定律有助于提供源电压、二极管压降和二极管电流之间的数学关系,这一关系能够用负载线的形式来进行表示,并指出二极管在电路中所有可能的平衡点。负载线与二极管特性曲线的交点可以用稳态工作点 Q 来进行表示。
当电流高于拐点时,齐纳二极管中的电压是保持稳定的,随着电流的进一步增加,电压几乎不会发生变化。这种稳定性是在二极管中增量电阻所产生的结果,可以将增量电阻定义为位于工作点处曲线斜率的倒数。因此,二极管两端的电压变化与增量电阻和超过拐点电流的电流是成正比的。齐纳二极管能够在一定的电流范围内保持恒定的电压,从而使其能够在创建稳定的参考电压和保护电路免受过压条件影响等方面具有重要价值。
制造商能够提供齐纳二极管的反向击穿电压、拐点电流、增量电阻和额定功率。从而使其能够在不损坏齐纳二极管的情况下通过额定功率来估计可以流过它的最大电流。
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