Diodo Zener

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
(Reindirizzamento da Diodo zener)
Diodo Zener
Zener Diode.JPG
Tipo passivo
Principio di funzionamento Effetto Zener
Inventato da Clarence Zener
Simbolo elettrico
Zener diode symbol.svg
Configurazione pin Anodo e Catodo
Vedi: componente elettronico

Il diodo Zener è un tipo di diodo a giunzione p-n, il cui comportamento è determinato dalla combinazione dell'effetto Zener e dell'effetto di breakdown a valanga, ed è caratterizzato dalla tensione Zener Vz, corrispondente alla tensione di breakdown, dipendente dalla resistività del materiale (cioè dal drogaggio delle zone p ed n) nonché dalla temperatura di lavoro. Viene spesso usato in polarizzazione inversa come elemento di riferimento della tensione al valore Vz e trova applicazione come stabilizzatore di tensione.

Principio di funzionamento[modifica | modifica wikitesto]

Caratteristica V/I del diodo Zener

Se polarizzato direttamente (tensione anodo > tensione catodo), il diodo Zener ha un comportamento analogo al diodo normale (primo quadrante del grafico in figura). Caratteristica peculiare del diodo Zener è il suo comportamento quand'è polarizzato inversamente (tensione anodo < tensione catodo) e viene utilizzato in questo modo nella maggior parte delle applicazioni.

Quando la tensione ai capi del diodo Zener è compresa tra 0 V e Vz, il componente è interdetto e si comporta come un interruttore aperto. Non appena la tensione applicatagli sale al di sopra di Vz (detto tensione di Zener o tensione di breakdown) si innesca l'effetto valanga, per il quale si ha un forte passaggio di corrente tra i due terminali del dispositivo. Il diodo Zener è capace di resistere al forte passaggio di corrente e mantiene ai suoi capi la tensione Vz.

Non appena la tensione scende al di sotto di |Vz|, il componente ritorna allo stato di interdizione.

Caratteristiche[modifica | modifica wikitesto]

L'effetto Zener è ottenuto drogando fortemente le due zone p ed n. Applicando la tensione di Zener Vz si crea un campo elettrico di circa 20 MV/m che è sufficiente a strappare agli atomi gli elettroni di valenza. Variando il drogaggio delle due zone si possono ottenere tensioni di breakdown comprese tra 2 V e 600 V.

Altro parametro importante che influisce sulle prestazioni del diodo Zener è la stabilità in temperatura. Con un'opportuna selezione è possibile ottenere diodi (es. 1N829), aventi uno scostamento del valore della tensione di Zener per variazioni di 1 K contenuto in 2 parti per milione. Tramite un'analoga selezione è possibile disporre di valori di tensione di Zener, con precisione ai centesimi di volt; diodi Zener con queste caratteristiche, dispositivi custom fuori commercio, sono presenti in apparecchiature elettroniche degli anni settanta-ottanta, come ad esempio alcuni alimentatori od oscilloscopi HP.

Applicazioni[modifica | modifica wikitesto]

Esempio di applicazione del diodo Zener (stabilizzatore di tensione).

Per questa caratteristica, i diodi Zener sono spesso impiegati come limitatori di tensione. Ad esempio, nel circuito in figura:

  • se Uin < |Vzener|, Uout = Uin
  • se Uin > |Vzener|, Uout = Vzener

Altri progetti[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

Controllo di autorità GND: (DE4190693-7
Elettrotecnica Portale Elettrotecnica: accedi alle voci di Wikipedia che trattano di Elettrotecnica