تفاوت دیود معمولی و دیود زنر چیست؟

دیود چیست؟

دیود یکی از کاربردی ترین قطعات الکترونیکی نیمه هادی است که اساسا به عنوان یک کلید یک طرفه برای جریان عمل می کند و در واقع اجازه می دهد تا جریان به راحتی در یک جهت جریان یابد، اما به شدت عبور جریان در جهت مخالف را محدود می کند.

یک دیود از اتصال دو لایه از مواد نیمه هادی، یعنی لایه Pو یک لایه N تشکیل می شود. اتصالی که از به هم پیوستن این لایه ها ایجاد می شود، PN Junction یا پیوند PN نامیده می شود. لایه P-type را می توان به عنوان یک لایه مثبت نیز تصور کرد زیرا اکثر حامل های بار در یک لایه نوع Pسوراخ هستند. به طور مشابه، لایه نوع N را می توان به عنوان یک لایه نوع منفی نیز در نظر گرفت زیرا از الکترون ها به عنوان حامل های اکثریت تشکیل شده است.

توصیه می شود که دیود اتصال PN معمولی فقط در حالت بایاس مستقیم استفاده شود.

دیود زنر چیست؟

دیود زنر یک قطعه نیمه هادی است که در بایاس مستقیم و همچنین بایاس معکوس هدایت می کند. در واقع دیود زنر نوع خاصی از دیودهای رکتیفایر یا یکسو کننده است که می تواند شکست (Breakdown) ناشی از ولتاژ شکست معکوس را بدون خرابی کامل کنترل کند.

دیود زنر به درستی دوپ شده است بنابراین ولتاژ شکست را می توان با کنترل عرض تخلیه دیود تغییر داد. این مزیت استفاده از دیود زنر در شرایط بایاس معکوس است.

یک دیود زنر به روشی مشابه ساخته می شود که دیود معمولی با آن ساخته می شود و تنها تفاوت در ویژگی های دوپینگ است.

یک دیود زنر به روشی مشابه ساخته می شود که دیود معمولی با آن ساخته می شود و تنها تفاوت در ویژگی های دوپینگ است. هنگامی که دیود زنر بایاس مستقیم است، به روشی مشابه هدایت می کند که توسط یک دیود معمولی هدایت می شود. هنگامی که بایاس معکوس باشد، هدایت می شود و این قطعه دیود زنر را یک قطعه نیمه هادی دو طرفه می کند.

حال تفاوت دیود زنر و دیود چیست؟

یک دیود معمولی اگر با بایاس معکوس کار کند از بین می رود. بنابراین، یک دیود اتصال PNمعمولی به عنوان یک قطعه یک طرفه در نظر گرفته می شود. در مقابل، دیود زنر به گونه‌ای طراحی شده است که می‌تواند در حالت بایاس معکوس بدون آسیب‌دیدگی هدایت کند.

شدت دوپینگ یا آلایش

شدت دوپینگ یا آلایش نیز یکی از ویژگی های کلیدی است که دیود معمولی و دیود زنر را متمایز می کند.

در تولید نیمه ‌رسانا، آلایش یا دوپینگ ( Doping) وارد کردن عمدی ناخالصی به یک نیمه ‌رسانای ذاتی جهت تغییر در ویژگی ‌های الکتریکی، نوری و ساختاری آن است.

دیود معمولی اتصال PN به طور متوسط دوپ شده است در حالی که دیود زنر به درستی دوپ شده است به گونه ای که دارای ولتاژ شکست شدید باشد.

در ادامه به طور دقیق تری به تفاوت این دو نوع دیود می پردازیم.

تفاوت ها

تعریف:

دیود: دیود یک قطعه نیمه هادی است که فقط به صورت بایاس مستقیم هدایت می کند.

دیود زنر: دیود زنر یک قطعه نیمه هادی است که می تواند به صورت بایاس مستقیم و همچنین بایاس معکوس هدایت کند.

کارکرد در بایاس معکوس:

دیود: در بایاس معکوس آسیب می بیند.

دیود زنر: می تواند بدون آسیب دیدن کار کند.

نماد مدار:

شدت دوپینگ:

دیود: در دیودهای معمولی شدت دوپینگ کم است.

دیود زنر: در دیود زنر، شدت دوپینگ برای دستیابی به شکست شدید زیاد است.

کاربرد:

دیود: دیود در رکتسفایر یا یکسو کننده ها، گیره ها، کلمپ ها و غیره استفاده می شود.

دیود زنر: دیود زنر بیشتر در رگولاتور ولتاژ استفاده می شود.

تفاوت های کلیدی بین دیود و دیود زنر

• جهت جریانی که قطعه اجازه عبور می دهد، تفاوت اصلی بین دیود معمولی و دیود زنر را ایجاد می کند. دیود به صورت یک طرفه هدایت می کند در حالی که دیود زنر به صورت دو طرفه در بایاس مستقیم و همچنین در بایاس معکوس هدایت می کند.
• خصوصیات دوپینگ دیود و دیود زنر نیز با یکدیگر متفاوت است. دیود زنر به شدت دوپ شده است در حالی که دیود معمولی به طور متوسط دوپ شده است.
• یک دیود معمولی نمی تواند در حالت بایاس معکوس کار کند در حالی که دیود زنر می تواند در حالت بایاس معکوس نیز کار کند.
• دیودها را می توان به عنوان رکتسفایر یا یکسو کننده، محدود کننده سیگنال، سوئیچ، مدولاتور سیگنال، میکسر سیگنال، دمدولاتور سیگنال و نوسان ساز یا اسیلاتور استفاده کرد.در حالی که دیودهای زنر برای تنظیم ولتاژ، به عنوان عناصر مرجع، سرج سوپرسور (surge suppressor) و در کاربردهای سوئیچینگ و مدارهای کلیپر استفاده می شوند.

در نتیجه متوجه شدیم که دیود و دیود زنر، هر دو قطعات نیمه هادی دو ترمیناله هستند، اما نکته مهمی که این دو را متمایز می کند، توانایی کار در حالت بایاس معکوس است. دیودهای زنر به گونه ای طراحی شده اند که بتوانند در حالت بایاس معکوس بدون آسیب کار کنند. برعکس، یک دیود اتصال PN معمولی را نمی توان برای این منظور استفاده کرد.

درصورتی که برای پروژه خود نیاز به قطعات الکترونیکی مانند دیود معمولی و دیود زنر دارید، می توانید عبارت "خرید دیود از فروشگاه اینترنتی دیجی قطعه" جستجو کنید و هر دیودی که را قصد خرید آن را دارید، از سایت دیجی قطعه خریداری کنید.