جنس ديود زنر از سيليكن مي باشد. اين ديود در باياس موافق همانند يك ديود معمولي عمل مي كند. اما معمولاً از اين ديود در باياس مخالف (معكوس) استفاده مي شود. در باياس معكوس ديود زنر در ناحيه شكست كار مي كند و ولتاژ دو سر خود را با افزايش جريان در جهت معكوس ثابت نگه مي دارد. ولتاژي كه ديود زنر به ازاي آن در باياس معكوس هادي مي شود را ولتاژ شكست زنر مي گويند و آن را با VZ مشخص مي كنند.
منحني مشخصه ولت آمپر ديود زنر:
در باياس موافق همانند يك ديود معمولي مي باشد. در باياس مخالف تا ولتاژ شكست ( VBR) ولتاژ زنر افزايش مي يابد و از آن به بعد ولتاژ زنر ثابت مي ماند. مقدار ولتاژ شكست 4/2 ولت تا 200 ولت مي باشد.
علامت اختصاري ديود زنر:
استاندارد ولتاژهاي زنر:
ديود زنر در ولتاژهاي شكست مختلف مطابق استاندارد سري E ساخته مي شود. دو سري استاندارد E12 و E24 متداول تر است. ولتاژ زنر معمولاً از 4/2 ولت تا 200 ولت ساخته مي شود. سري E12 داراي تلرانس 10 درصد و سري E24 داراي تلرانس 5 درصد است. معمولاً تلرانس همراه ولتاژ شكست روي ديود نوشته مي شود. حرف C براي تلرانس 5 درصد و حرف D براي تلرانس 10 درصد به كار مي رود؛ براي مثال ديود زنر BZX32/C3V9 داراي ولتاژ شكست 9/3 ولت و تلرانس 5 درصد است.
توان ديود زنر:
حداكثر جرياني كه ممكن است از ديود زنر در باياس معكوس بگذرد به گونه اي كه به ديود زنر آسيب نرساند به توان زنر بستگي دارد. كه از رابطه PZ=VZ .IZ به دست مي آيد كه معمولاً بين 15/0 تا 50 وات است.
مدار معادل ديود زنر:
كاربرد ديود زنر:
معمولي ترين كاربرد ديود زنر براي تثبيت ولتاژ است. كاربرد ديگر آن حفاظت دستگاه در مقابل ولتاژ اضافي مي باشد.
آزمایش عملی :
نتايج آزمايش ديود زنر در باياس موافق:
در اين آزمايش ما يك مقامت با مقدار 180Ω را به صورت سري با ديود زنر قرار داديم و مقدار استاندارد ديود برابر Z=5v1=5.1v بود كه آند ديود زنر را به سيم مثبت منبع تغذيه و كاتد آن را به سيم منفي اتصال داديم و مقدار ولتاژ ديود زنر را با استفاده از مولتي متر ديجتالي اندازه گرفتيم و با استفاده از فرمول IZ=VZ/R مقدار جريان عبوري از ديود زنر را محاسبه كرديم.
رسم منحني مشخصه ولت آمپر ديود زنر در باياس مستقيم با مقیاس :
نتايج آزمايش ديود زنر در باياس معكوس:
رسم منحنی مشخصه ولت آمپر دیود زنر در بایایس معکوس با مقیاس :
