בחיי היומיום ובפעילויות מקצועיות בכל התחומים נעשה שימוש נרחב במכשירים אלקטרוניים שונים. הביצועים שלהם מובטחים על ידי מקור מתח קבוע, המופעל על ידי רשת זרם חילופין. מתח החשמל לרוב "הולך" בגבולות רחבים, וללא אמצעים מיוחדים כל השינויים הללו באים לידי ביטוי ישיר במתח המוצא. זה לא משפיע בצורה הטובה ביותר על תפקוד המכשיר האלקטרוני. כדי להתגבר על החיסרון הזה משתמשים במספר פתרונות מעגלים לייצוב מתח המוצא של המקור. הפונקציות של מרכיב מרכזי ברוב המוחלט של מעגלי הייצוב מבוצעות על ידי דיודת זנר.
תכונות דיודות זנר
דיודת זנר (בספרות זרה המכונה לעתים קרובות בשם הממציא דיודת זנר) היא דיודת מוליכים למחצה המופעלת במצב הטיה הפוכה. בשל המבנה המקביל של צומת ה- pn בערך מתח המגיע למתח סף מסוים, הוא מתחיל תקלה חשמלית, וכתוצאה מכך הזרם עולה בחדות עם שינוי קטן מאוד בירידת המתח על פני הצומת, כפי שמוצג ב איור 1. אזור זה עובד עבור דיודת הזנר.
פרמטרים סטנדרטיים
היצרן מפרט בנתונים הטכניים מספר פרמטרים הנחוצים בעת תכנון מעגלי ייצוב.
נדרש:
- מתח ייצוב;
- זרם מקסימלי.
הנוחות שבשימוש בדיודות הזנר הסובייטיות מקלה באופן ניכר על ידי העובדה שמתח הייצוב מוכנס במפורש לאינדקס שלהם. לדוגמא, הכינוי KS147 מציין דיודת זינר סיליקון במתח ייצוב של 4.7 וולט.
תוכנית הייצוב הפשוטה ביותר
הכי פשוט שנקרא. מעגל הייצוב הפרמטרי מוצג באיור 2 והוא מורכב מדיודת זנר ומנגד מגביל R. זה עובד באופן הבא. כאשר, למשל, עלייה במתח הכניסה על ידי ΔU, הזרם דרך דיודת הזנר עולה מיד, וכתוצאה מכך ΔU צונח ב- R ומתח הכניסה של השרשרת נותר ללא שינוי.
הצד החזק של המעגל באיור 2 הוא ביצועים נורמליים הן עם שינוי חלק ופתאומי במתח הכניסה. כדי להגביר עוד יותר את איכות הייצוב במהלך פעולות קלט דחף, קבלים גדולים כלולים לרוב במקביל לדיודת הזנר.
בדיקת יכולת שירות
בדיקת תקינות דיודת הזנר דומה לבדיקת דיודה קונבנציונאלית ומבוצעת באמצעות מולטימטר: על האלמנט להציג התנגדות גדולה בכיוון אחד וקטן בכיוון השני, איור 3. זאת בשל העובדה שמתח הפירוק גבוה באופן ניכר ממתח המוצא של הבודק במצב מדידת ההתנגדות.