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DIODO ZENER |
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INTRODUZIONE I diodi zener occupano uno spazio di grande rilievo nel mondo dei semiconduttori. Principalmente perché con essi si realizza la maggior parte dei circuiti stabilizzatori, secondariamente perché sono componenti assai semplici ed economici, dotati di due elettrodi, il catodo e l'anodo, come ogni altro modello di diodo. Esteriormente, il diodo zener può assumere forme ed espressioni diverse, ma la sua composizione interna riflette sempre il medesimo concetto strutturale: quello caratteristico di un diodo a semiconduttore, costruito con una ben precisa geometria ed opportuno drogaggio, allo scopo di sopportare, senza subire danni, un determinato valore di tensione inversa applicata ai suoi terminali. Ovvero una tensione che polarizza il diodo in senso contrario, con l'anodo sulla linea di alimentazione negativa ed il catodo su quella positiva.
SIMBOLO E FISICA DELLO ZENER
Anche se con gli esperimenti precedentemente descritti si è dimostrato che il diodo a semiconduttore si comporta da elemento stabilizzatore di tensione, in pratica, per svolgere questa importante funzione, si ricorre ad uno speciale diodo, appositamente concepito, denominato diodo zener. In figura 4 sono rappresentati, sulla sinistra, il diodo zener nella sua configurazione esteriore, mentre a destra e' riportato il simbolo elettrico dello zener universalmente adottato nella composizione degli schemi teorici.
Come si può osservare, il catodo è
facilmente individuabile tramite l'anello-guida riportato in prossimità
dell'elettrodo omonimo. Riprendiamo ora il concetto, appena formulato
all'inizio, della tensione inversa richiesta dal funzionamento del
diodo zener. E’ da ricordare che uno dei parametri caratteristici dei
diodi a semiconduttore è la tensione Tuttavia, drogando fisicamente il
cristallo di silicio, cioè aggiungendo ad esso alcune impurità, è
possibile controllare la reazione a catena in modo da evitare la
rottura del diodo; ma è ovvio che il drogaggio del silicio non basta,
perché occorre provvedere pure ad una limitazione della corrente che
scorre attraverso il componente tramite opportune resistenze. Dunque,
il componente così concepito prende il nome di diodo zener
e la tensione inversa massima è chiamata tensione di zener.
La zona, invece, in cui il diodo può tranquillamente lavorare, senza
autodistruggersi, assume il nome di zona di breakdown.
Concludiamo affermando, ancora una volta, che il diodo zener deve
essere polarizzato inversamente e che esso non conduce corrente finché
la tensione applicata ai suoi elettrodi è inferiore a quella di lavoro. Quanto finora detto, per essere correttamente memorizzato
deve trovare una precisa applicazione pratica, con valore sperimentale
e finalità didattica. Il quale
viene costruito con una intrinseca tensione di lavoro, che è quella
tipica di stabilizzazione. Per esempio: 2,7 V - 3,3 V - 4.7 V ,
6V-6,1V-7,2V-9,1V-10V e così via in una gamma di valori che si estende
da 0,78 V a 20V circa. |
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