5.1V neden standart Zener voltajı ve 5V değil?

Digikey'e bakıldığında 5.1V Zener diyotları için ~ 1300 sonuç 5V'lerde 6'ya kıyasla.

Bunun fizikle ilgili bir nedeni var mı, yoksa başka bir şey mi?

Zener diyot gerilimleri büyük ölçüde E24 direnç değer aralıklarını takip eder, bu aralık +/-% 5 doğrulukla belirtilir.

Zener diyotları, bant bandı teknikleri kullanılarak doğru voltaj referanslarıyla, özellikle bir teknoloji olarak gelişmemiştir. Aralıklar yıllardır aynı kalmıştır.

Bir kenara, Zener diyotları, bazen yeni 'sihirli voltaj düşüşleri' olarak çekici olabilecek elektronik yeni gelenlere beklenenden daha az yaygındır. Temel yanlışlık, sıcaklık ve akım ile dikkate değer bir varyans ve stabilite için oldukça büyük bir çalışma akımı kombinasyonu, diğer tasarım yaklaşımları ve bileşenlerine kıyasla kullanışlılıklarını azaltır.

Dirençler ve kapasitörler gibi zener diyot voltaj değerleri aşağıdaki gibi bir dizi tercih edilen sayıyı takip etme eğilimindedir: -

Yani, sıklıkla 4.3 volt, 4.7 volt, 5.1 volt, 5.6 volt zener diyotları vb.

Bir yana, çeşitli tedarikçi aralıklarındaki 5.1 volt zener diyot, sıcaklık ile voltaj değişiminin en düşük sıcaklık katsayısına sahiptir: -

Pek çok tasarımın neden 5.1 volt zeners kullandığını sormuş olsaydınız, bunun fiziğe bağlı olduğunu söyleyebilirim.

Andy'nin dediği gibi, mevcut zenerler diğer bileşenler gibi E24 serisine zorlanıyor. Bu, fizikle uğraşarak yapılır - düşük voltaj (yaklaşık 5V'den az) aslında Zener diyotlarıdır ve daha yüksek voltaj diyotları çığ diyotlarıdır. Çığ diyotları çok daha iyi çalışır (keskin bir voltaj akımı 'dizine sahip olmak açısından). İşte Onsemi'den , zener voltajıyla (sürekli değişken olarak gösterdikleri) özelliklerin varyasyonunu gösteren bazı karakteristik eğriler :

Zener empedansının çok loglu bir grafik üzerinde çizildiğine dikkat edin - 5mA'da ~ 3V zener'in empedansı yaklaşık 80 ohm iken, 10V zenerden daha fazla 8 ohm'dur. Yani, birincisinde 400 ohm direnç kullanırsak (5V beslemeden). Benzer şekilde, 16,7 V'luk bir besleme ve 1,33K'lık bir seri ile 10V'lik bir zener kullanırsak, yüzde düzenlemesi ikincisiyle 25 kattan daha iyidir. Bu nedenle düşük voltajlı zeners oldukça işe yaramaz.

Toplanan zener voltajının fiziğe ve yukarıdaki özelliklere bağlı olduğu bir niş vardır - ve bu voltaj referansları içindir. Birçok uygulama için bant aralığı referansları zenerlerin yerini almıştır - özellikle kritik olmayan uygulamalar için - düşük güç ve düşük voltaj işletimi vb. Birçok avantaja sahiptirler.

En iyi bileşen referanslarından bazıları, voltajın sıcaklık katsayısını etkili bir şekilde sıfırlamak için entegre bir dizi diyotlu bir zener diyotuydu. Bu kombinasyon sadece tek bir voltaj / akım kombinasyonunda çalışır - yaklaşık 6.2V veya 6.55V, bu nedenle alttaki + 2mV / derece C zener bundan yaklaşık 600mV daha azdır. Bu parçalara örnek olarak 1N829 verilebilir .

Bu cihazlar, çok kararlı olsa da, bu günlerde kısmen popüler değiller, çünkü kısmen kesilemezler, bu nedenle voltaj toleransı çok sıkı hale getirilemez. Kesilmiş dirençlere sahip modern bant aralığı referansları çok sıkı toleranslara yapılabilir. Stabilite zener kadar iyi olmayabilir.

Mevcut en iyi referanslardan bazıları hala entegre Zener diyotlarıdır (genellikle fırınlanmış formda ek sıcaklık telafisi ve kırpması olan yeraltı "gömülü" zenerler). Bunun bir örneği, muhtemelen tempco ve stabilite açısından en pahalı referans olan LTZ1000'dir (pahalı olsa da, güce aç ve diğer alanlarda biraz muhtaç).

Zener Diyotları Andy aka belirtildiği gibi E24 serisini takip etme eğilimindedir. Bahçe çeşitliliği Zeners cihaz toleransı için belirtilen cihaz% 5'dir. Sıcaklık ve Zener akımındaki değişiklikler faktörlerde% 5'ten çok daha kötü olabilir. 5V arasındaki fark ve 5v1 sadece% 2'dir. A 5V ve B 5V1 torbası olan 10 zener'in iki torbasını test ettiyseniz, hangi torbanın hangisi olduğunu söyleyemeyebilirsiniz.% 5 dirençlerle aynı mantık geçerlidir.