11.4 : דיודות זנר

דיודות זנר הן התקני מוליכים למחצה מיוחדים המיועדים לפעול באזור התמוטטות הפוכה, שם הם מאפשרים לזרם לזרום לתוך הקתודה, מה שהופך אותו לחיובי ביחס לאנודה. פעולה הפוכה זו מבדילה בין דיודות זנר מדיודות קונבנציונליות ומאפשרת שימוש בהן ביישומים שונים, בעיקר כמווסתי מתח. אחד המאפיינים המגדירים של דיודות זנר הוא עקומת ה-I-V הכמעט אנכית שלהן (זרם-מתח) מעל זרם סף מסוים, המכונה זרם הברך המאפשר לדיודת זנר לשמור על מתח יחסית יציב בטווח רחב של זרמים.

היצרנים מציינים את פיזור ההספק המרבי של דיודת זנר ואת מתח זנר שלה בזרם בדיקה ספציפי. מתח זנר, שיכול לנוע בין כמה וולט לכמה מאות וולט, משתנה מעט עם שינויים בזרם. שונות זו נובעת מההתנגדות הדינמית של הדיודה, המוגדרת כהיפוך של השיפוע של עקומת ה-I-V שלה באזור התפעולי. התנגדות דינמית נמוכה חיונית לשמירה על יציבות מתח על פני זרמים משתנים, מה שמשפר את היעילות של דיודת זנר ביישומי ויסות מתח.

עם זאת, חשוב להימנע מהפעלת דיודות זנר באזורי זרם נמוך שבהם ההתנגדות הדינמית שלהן גדלה באופן משמעותי, מכיוון שהדבר עלול להוביל לאי יציבות במתח המוסדר. תלות הטמפרטורה של מתח זנר היא גורם קריטי נוסף, כאשר מקדם הטמפרטורה (המבוטא במיליוולט לכל מעלה צלזיוס) מציין כיצד המתח משתנה עם הטמפרטורה. דיודות זנר במתח נמוך יותר מציגות בדרך כלל מקדמי טמפרטורה שליליים, בעוד שלדיודות במתח גבוה יותר יש מקדמים חיוביים. עבור יישומים הדורשים מתח ייחוס יציב עם השפעת טמפרטורה מינימלית, ניתן לשייך דיודה זנר עם מקדם טמפרטורה חיובי בסדרה עם דיודה מוליכה קדימה, ולמעשה מפצה על שינויים בטמפרטורה.