Igapäevaelus ja professionaalses tegevuses kõigis valdkondades kasutatakse laialdaselt erinevaid elektroonikaseadmeid. Nende jõudluse tagab püsiv pingeallikas, mille toiteallikas on vahelduvvooluvõrk. Toitepinge "kõnnib" sageli laiades piirides ja ilma erimeetmeteta kajastuvad kõik need muutused otseselt väljundpinges. See ei mõjuta parimal viisil elektroonikaseadme toimimist. Selle puuduse ületamiseks kasutatakse allika väljundpinge stabiliseerimiseks mitmeid ahelalahendusi. Enamiku stabiliseerimisahelate põhikomponendi funktsioone täidab zenerdiood.
Zeneri dioodi omadused
Zeneri diood (väliskirjanduses nimetatakse seda leiutaja nimega sageli Zeneri dioodiks) on pooljuhidiood, mis töötab vastupidise eelrõhu režiimis. Pn-ristmiku vastava struktuuri tõttu pingeväärtusel, mis jõuab teatud künnispingeni, algab see elektriline purunemine, mille tagajärjel vool tõuseb järsult ristmiku pingelanguse väga väikese muutusega, nagu on näidatud Joonis 1. See piirkond töötab zener-dioodi jaoks.
Standardiseeritud parameetrid
Tootja täpsustab tehnilistes andmetes mitmeid parameetreid, mis on vajalikud stabiliseerimisahelate kujundamisel.
Nõutud:
- stabiliseerimispinge;
- maksimaalne vool.
Nõukogude zenerdioodide kasutamise mugavust hõlbustab märgatavalt asjaolu, et stabiliseerimispinge on nende indeksisse selgesõnaliselt sisestatud. Näiteks tähis KS147 tähistab ränitsooni dioodi, mille stabiliseerimispinge on 4,7 V.
Lihtsaim stabiliseerimisskeem
Lihtsaim nn. parameetriline stabiliseerimisahel on näidatud joonisel 2 ja on kokku pandud zener-dioodist ja piiravast takistusest R. See töötab järgmiselt. Näiteks kui sisendpinge suurenemine ΔU võrra suureneb zenerdioodi läbiv vool kohe, mille tulemusena ΔU langeb R võrra ja keti sisendpinge jääb muutumatuks.
Voolu tugev külg joonisel 2 on normaalne jõudlus nii sisendpinge sujuva kui ka järsu muutusega. Stabiliseerimiskvaliteedi täiendavaks tõstmiseks impulssisisestustoimingute ajal on zenerdioodiga paralleelselt lisatud sageli suur kondensaator.
Kasutusvõime kontroll
Zener-dioodi tervise kontrollimine sarnaneb tavapärase dioodi kontrollimisega ja seda tehakse multimeetriga: element peab näitama suurt takistust ühes suunas ja väikest teises suunas, joonis 3. See on tingitud asjaolust, et purunemispinge on takistuse mõõtmise režiimis märgatavalt suurem kui testeri väljundpinge.