5.1 वी मानक ज़ेनर वोल्टेज और 5 वी क्यों नहीं है?

Question

Digikey को देखते हुए 5V के लिए 6 की तुलना में 5.1V जेनर डायोड के लिए ~ 1300 परिणाम हैं।

क्या इसका कोई भौतिकी-संबंधी कारण है या यह कुछ और है?

Comments

आपको समान मूल्य के लिए एक बोनस 100 mV मिलता है।

— ओलिन लेट्रोप

हिमस्खलन डायोड में वोल्टेज का एक सकारात्मक तापमान गुणांक होता है, जेनर डायोड में एक नकारात्मक गुणांक होता है। 5.1 वी के पास जेनर प्रभाव और हिमस्खलन टूटने का प्रभाव बराबर होता है, और तापमान गुणांक कुछ हद तक रद्द हो जाता है।

— डायट्रिच एप्प

@ ओनलीथ्रोप: हाँ, लेकिन वोल्टेज में 2% की बढ़ोतरी के बदले में, आप किसी दिए गए बिजली अपव्यय पर वर्तमान हैंडलिंग क्षमता पर 2% हिट लेते हैं।

— डेव ट्वीड

@DietrichEpp: मैं इस धारणा के तहत था कि रद्दीकरण 5.6V के करीब हुआ, जो कि सौभाग्यशाली है, क्योंकि इस तरह के एक जेनर के बाद एक एमिटर फॉलोअर होता है और लगभग 5.0 वी बचाता है। यह भी एक कारण हो सकता है कि 5V को डिजिटल लॉजिक के लिए मानक आपूर्ति वोल्टेज के रूप में इतने दशकों पहले चुना गया था।

— डेव ट्वीड

Answer 1

जेनर डायोड वोल्टेज काफी हद तक E24 प्रतिरोधक मान अंतराल, +/- 5% सटीकता के साथ निर्दिष्ट अंतराल की एक सीमा का पालन करते हैं।

जेनर डायोड विशेष रूप से एक तकनीक के रूप में विकसित नहीं हुए हैं, इसके बजाय बैंडगैप तकनीकों का उपयोग करके सटीक वोल्टेज संदर्भ हैं। अंतराल कई वर्षों से समान हैं।

एक तरफ के रूप में, जेनर डायोड, इलेक्ट्रॉनिक्स के नए लोगों से अपेक्षा की जाने वाली सर्किट में कम आम हैं, जो कभी-कभी उन्हें 'मैजिक वोल्टेज ड्रॉप्स' के रूप में अपील कर सकते हैं। बुनियादी अशुद्धि का उनका संयोजन, तापमान और वर्तमान के साथ उल्लेखनीय विचरण और स्थिरता के लिए एक काफी बड़ा कार्यशील प्रवाह अन्य डिजाइन दृष्टिकोण और घटकों की तुलना में उनकी उपयोगिता को कम करता है।

Comments

शायद यह ध्यान देने योग्य है कि जबकि एक जेनर की पूर्ण सटीकता एक बैंडगैप की तुलना में कहीं कम है, सामान्य तौर पर, उनकी दीर्घकालिक स्थिरता और ऐसा बहुत बेहतर है, जो उन्हें उच्च सटीकता प्रणालियों के लिए जाने वाला उपकरण बनाता है जो ट्रिमिंग पर निर्भर करते हैं। प्रारंभिक सटीकता सही पाने के लिए (LM199 / LM399 / LTZ1000)।

— जोरेन वैस

Answer 2

वैसे, रेसिस्टर्स और कैपेसिटर की तरह, जेनर डायोड वोल्टेज वैल्यू पसंदीदा नंबरों की एक सीमा का पालन करते हैं जैसे: -

तो, अक्सर आपको 4.3 वोल्ट, 4.7 वोल्ट, 5.1 वोल्ट, 5.6 वोल्ट ज़ेनर डायोड आदि मिलेंगे।

एक तरफ के रूप में, कई आपूर्तिकर्ता श्रेणियों में 5.1 वोल्ट ज़ेनर डायोड में तापमान परिवर्तन के साथ सबसे कम तापमान गुणांक होता है: -

तो, अगर आपने पूछा था कि बहुत सारे डिज़ाइन 5.1 वोल्ट ज़ेनर का उपयोग क्यों करते हैं तो मैं कहूंगा कि यह भौतिकी के लिए नीचे है।

Answer 3

जैसा कि एंडी ने कहा, उपलब्ध घटक अन्य घटकों की तरह ई 24 श्रृंखला में मजबूर हैं। यह भौतिकी के साथ मिलकर किया जाता है- कम वोल्टेज (लगभग 5 वी से कम) वास्तव में जेनर डायोड हैं, और उच्च वोल्टेज डायोड हिमस्खलन डायोड हैं। हिमस्खलन डायोड बहुत बेहतर काम करता है (एक तेज वोल्टेज-चालू 'घुटने' के संदर्भ में)। यहाँ ओन्सेमी के कुछ विशिष्ट वक्र हैं जो ज़ेनर वोल्टेज के साथ विशेषताओं की भिन्नता को दर्शाते हैं (जो वे एक निरंतर चर के रूप में दिखाते हैं):

ध्यान दें कि जेनर प्रतिबाधा को एक बहुत-लॉग ग्राफ पर प्लॉट किया जाता है- 5mA पर ~ 3V जेनर का प्रतिबाधा लगभग 80 ओम है, जबकि 10 वी जेनर की संख्या 8 ओम की तरह अधिक है। तो अगर हम पूर्व (5V आपूर्ति से) पर 400 ओम अवरोधक का उपयोग करते हैं। यदि हम इसी तरह 16.7V की आपूर्ति और श्रृंखला में 1.33K के साथ 10V जेनर का उपयोग करते हैं, तो प्रतिशत विनियमन बाद वाले के साथ 25x से अधिक बेहतर है। तो कम वोल्टेज zeners बहुत बेकार हैं।

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एक जगह है जहां जेनर वोल्टेज जो उठाया जाता है वह भौतिकी पर आधारित है, और उपरोक्त विशेषताओं पर - और यह वोल्टेज संदर्भों के लिए है। कई अनुप्रयोगों के लिए बैंड-गैप संदर्भों ने ज़ेनर को बदल दिया है- उनके पास कई फायदे हैं, विशेष रूप से गैर-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए- कम बिजली और कम वोल्टेज संचालन आदि। वे शोर हैं और अन्य नुकसान हैं, हालांकि उन लोगों को धीरे-धीरे संबोधित किया गया है।

बहुत ही बेहतरीन घटक संदर्भों में से कुछ एक जेनर डायोड थे जो एक एकीकृत श्रृंखला डायोड के साथ प्रभावी रूप से वोल्टेज के गुणांक को शून्य कर देते थे। यह संयोजन केवल एक वोल्टेज / वर्तमान संयोजन- 6.2V या 6.55V के बारे में काम करता है, इसलिए अंतर्निहित + 2mV / डिग्री C जेनर उससे लगभग 600mV कम है। इन भागों का एक उदाहरण 1N829 है ।

इन उपकरणों, जबकि बहुत स्थिर, इन दिनों कम लोकप्रिय हैं, आंशिक रूप से क्योंकि उन्हें छंटनी नहीं की जा सकती है, इसलिए वोल्टेज सहिष्णुता को बहुत तंग नहीं किया जा सकता है। छंटनी प्रतिरोधों के साथ आधुनिक बैंडगैप संदर्भ बहुत तंग सहिष्णुता के लिए बनाया जा सकता है। स्थिरता हालांकि जेनर जितनी अच्छी नहीं हो सकती।

उपलब्ध बहुत ही बेहतरीन संदर्भों में से कुछ अभी भी एकीकृत जेनर डायोड (उपसतह "दफन" zeners जोड़ा तापमान मुआवजा और ट्रिमिंग के साथ, अक्सर ओवन के रूप में होता है)। इसका एक उदाहरण LTZ1000 है, शायद टेम्पो और स्थिरता के संदर्भ में सबसे अच्छा उपलब्ध संदर्भ (यद्यपि महंगा, बिजली की भूख और अन्य क्षेत्रों में थोड़ा जरूरतमंद)।

Comments

एक दिन मैं उन LTZ1000A उपकरणों में से एक का उपयोग करेगा। उन्हें केवल कच्चे आउटपुट वोल्टेज के संदर्भ में फ़िडलिंग की आवश्यकता होती है जो विशेष रूप से एक सुसंगत और समझदार संख्या से संबद्ध नहीं होती है। TempCo भयानक है, हालांकि।

— एंडी उर्फ

@Andyaka वे बहुत भयानक हैं, लेकिन आपको उन्हें न्याय करने के लिए $ 15 प्रतिरोधों आदि का एक गुच्छा चाहिए।

— स्पायरो पेफेनी

हाँ, यही कारण है कि मैं अभी भी LTC6655 का उपयोग करता हूं - यह लगभग सभी वस्तुतः वहाँ है और कोई quibbles नहीं है!

— एंडी उर्फ

@Andyaka कुछ परिस्थितियों में LTC6655 का उपयोग करने का एक और कारण है, लेकिन मैं सार्वजनिक मंच पर चर्चा नहीं कर सकता।

— स्पायरो पेफेनी

Answer 4

जेनर डायोड E24 श्रृंखला का अनुसरण करते हैं जैसे एंडी उर्फ ​​ने कहा। बगीचे की विविधता ज़ेन की डिवाइस सहिष्णुता 5% बताई गई है। जब अस्थायी और जेनर करंट में बदलाव किया जाता है तो चीजें 5% से बहुत अधिक खराब हो सकती हैं। 5V के बीच का अंतर। और 5v1 केवल 2% है। यदि आपने 10 बैग बोलने वाले दो बैगों का परीक्षण किया है जो बैग A 5V थे और बैग B 5V1 आप यह नहीं बता पाए कि कौन सा बैग कौन सा था। यही तर्क 5% प्रतिरोधों के साथ लागू होता है।