齊納二極管英文解釋翻譯、齊納二極管的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 Zener diode

分詞翻譯：

齊的英語翻譯：

all ready; neat; similar; simultaneously; together; uniform
【醫】 trans-

納的英語翻譯：

accept; admit; receive
【計】 nano

二極管的英語翻譯：

diode
【化】 diode

專業解析

齊納二極管（Zener Diode），中文又稱穩壓二極管，是一種利用半導體PN結反向擊穿特性實現電壓穩定的特殊二極管。其英文術語源于美國物理學家克拉倫斯·齊納（Clarence Zener）發現的齊納擊穿效應。以下是詳細解釋：

一、核心原理與特性

當齊納二極管施加反向電壓并達到特定阈值（齊納電壓 Vz）時，會發生齊納擊穿或雪崩擊穿現象。此時，二極管進入低阻抗狀态，反向電流急劇增大，但兩端電壓幾乎保持恒定。這種特性使其成為理想的電壓穩壓元件：

穩壓範圍：Vz值涵蓋2V至200V，常見規格如3.3V、5.1V、12V等。
溫度系數：Vz < 5V時以齊納擊穿為主（負溫度系數），Vz > 7V時以雪崩擊穿為主（正溫度系數）。
功率容限：需根據電路電流選擇功率等級（如500mW、1W、5W），避免過熱失效。

二、關鍵應用場景

電壓基準源
為模拟電路（如運算放大器）或ADC/DAC提供穩定參考電壓。

過壓保護
并聯在敏感器件輸入端，當電壓超過Vz時導通分流，保護後級電路。

電源穩壓
用于低功耗線性穩壓電路（如并聯穩壓器），成本低但效率有限。

波形整形
将交流信號削波至特定電壓水平，生成方波或脈沖信號。

三、與普通二極管的區别

特性	齊納二極管	普通二極管
工作模式	主要利用反向擊穿區	正向導通，反向截止
反向電壓耐受	精确控制擊穿電壓（Vz）	反向擊穿即損壞
用途	穩壓、保護	整流、開關

四、選型注意事項

精度：Vz公差通常為±5%（标準級）或±1%（精密級）。
動态電阻（Zz）：越小則穩壓性能越好（如1Ω優于10Ω）。
溫度穩定性：需根據應用環境選擇溫度補償型（如1N829A）。

權威參考文獻

國家标準術語
《GB/T 6571-1995 半導體器件分立器件第2部分：整流二極管》定義穩壓二極管特性參數。

IEEE标準
IEEE Xplore文獻庫收錄齊納擊穿機理分析（DOI: 10.1109/TED.2019.2952830）。

開源硬件手冊
OSHWLab提供的齊納二極管電路設計指南（oswhlab.org/zener-applications）。

維基百科詞條
“Zener diode”詞條詳述曆史背景與物理機制（en.wikipedia.org/wiki/Zener_diode）。

五、典型電路示例

并聯穩壓電路：

Vin ────┬───╮
R Z (Vz=5.1V)
│ │
Vout ───┴───┴── GND

當Vin波動時，Vout穩定在5.1V，多餘電流通過齊納二極管洩放。電阻R需滿足：

$$R < frac{V{in(min)} - Vz}{I{load(max)} + I{z(min)}}}$$

确保最小負載下仍可維持擊穿。

網絡擴展解釋

齊納二極管（Zener Diode），又稱穩壓二極管，是一種利用反向擊穿特性實現電壓穩定的半導體器件。以下從原理、結構、應用等角度綜合解釋：

1.定義與核心功能

齊納二極管是一種特殊設計的PN結二極管，通過反向擊穿效應在電路中實現穩壓功能。當反向電壓達到其擊穿值（齊納電壓）時，即使電流大幅變化，其兩端電壓仍保持幾乎恒定。

2.工作原理

反向擊穿機制：當反向偏置電壓達到齊納電壓時，PN結發生擊穿。根據摻雜濃度不同，擊穿機制分為兩種：
- 齊納擊穿（高摻雜）：低電壓下（約5V以下）由量子隧穿效應主導。
- 雪崩擊穿（中低摻雜）：高電壓下由載流子碰撞電離引發。
穩壓特性：擊穿後，電流在允許範圍内變化時，電壓穩定在齊納值附近。

3.結構特點

重摻雜：相比普通二極管，齊納二極管摻雜濃度更高，以實現可控擊穿。
反向使用：普通二極管正向導通，而齊納二極管主要工作在反向擊穿狀态。

4.主要應用

穩壓電路：為負載提供恒定電壓（如電源模塊）。
電壓基準：作為ADC、DAC等器件的參考電壓源。
過壓保護：并聯在敏感元件兩端，吸收異常高壓。

5.注意事項

功率限制：需控制反向電流避免過熱損壞（一般需串聯限流電阻）。
正向特性：正向導通時與普通矽二極管類似（約0.7V），但非主要用途。

公式示例（齊納擊穿電壓）：

$$ V_Z = frac{E_g cdot q}{2epsilon} cdot sqrt{frac{N_A N_D}{N_A + N_D}} $$ 其中，(V_Z)為齊納電壓，(E_g)為禁帶寬度，(N_A/N_D)為摻雜濃度。

如需更深入技術參數（如溫度系數、動态電阻），可參考權威半導體廠商資料。