B3 · 二极管

齐纳二极管：从抖动的输入得到平稳的输出

把二极管深推入反向，它会反向击穿并守住一个电压。亲手升高输入电压，看输出过了某点便不再跟随、停在一个值上。

找出输入升高而输出停住的点

横轴是输入电压，纵轴是输出电压。升高输入，起初输出随之上升。但过了某个电压，齐纳击穿，输出变平。

输入电压 VinVin = 2.0 V

输出电压 Vout

Vout = Vin

仍在击穿电压之下。齐纳几乎截止，输出原样跟随输入。

输出跟随输入

在 B1 中反向二极管几乎不导通。但把反向电压升得足够高，到某点便突然开始流过大电流。普通二极管可能因此损坏，而齐纳二极管正是为在那个击穿区安全工作而造的。可谓故意倒着用的二极管。

击穿区的反向曲线几乎竖直。无论电流小还是大，两端电压都在击穿电压 Vz 附近几乎不变。换言之，齐纳像一个与流过电流无关、输出恒定电压的电压源。只有曲线斜率造成的极小动态电阻 rz，决定剩下那一点微小变动。

在输入与负载之间串入一个电阻，并把齐纳与负载并联。串联电阻承担输入与 Vz 之差，落下正好那么多电压。输入抖动或负载变化时，齐纳自行增减所接收的电流，把输出守在 Vz。这是最简单的稳压电路，凡需制作基准电压之处皆用之。

观察Vout = Vz (V > Vz)

击穿区里输出固定在 Vz。

选择IR = (Vin - Vz) / ?

串联电阻电流是输入与 Vz 之差除以 R。

填空IR = Iz + ?

电阻电流在齐纳与负载之间分流。

自己来ΔVout ≈ rz ?

剩下的输出变动由小动态电阻决定。

输入低时，输出沿对角线照样上升。但一过击穿电压，曲线便折平，此后无论输入升多高，输出都停在 Vz。那条平线正是稳压。多亏几乎竖直的击穿曲线，电流大幅变化电压却几乎不变，串联电阻承担输入波动，负载只见到平稳的 Vz。B1 的反向区由此成为最简单的电压基准工具。

齐纳二极管是故意工作在反向击穿的二极管。过了击穿电压 Vz，即使电流大幅变化，两端电压也几乎恒定在 Vz。把它与负载并联、前面串一个电阻（并联稳压器），输入抖动而输出仍固定在 Vz，即稳压。剩下的微小变动由小动态电阻 rz 决定。

至今我们看了单只二极管的用法。下一单元把四只二极管编成桥，连交流的负半周也翻转为正，即全波整流。再用电容把那起伏的脉动平滑成平稳直流。把 B1 的整流与 B3 的稳压合起来，电源的前级就完成了。