Чому 5.1В стандартна напруга Зенера, а не 5В?

Дивлячись на Digikey, є ~ 1300 результатів для стаціонарних діодів 5.1V порівняно з 6 для 5В.

Чи є причина, пов'язана з фізикою, чи це щось інше?

Напруги діодного стаціонару в значній мірі відповідають інтервалам значень резистора Е24, діапазон інтервалів, визначених з точністю +/- 5%.

Зенерові діоди не були особливо розроблені як технологія, з точними посиланнями на напругу, використовуючи замість них смугові методи. Інтервали залишалися однаковими протягом багатьох років.

Крім сторони, діоди Зенера є менш поширеними в ланцюгах, ніж можна очікувати для електронників-початківців, які іноді можуть вважати їх привабливими "магічними перепадами напруги". Їх поєднання основної неточності, помітної дисперсії з температурою та струмом та досить великого робочого струму для стабільності знижує їх корисність порівняно з іншими підходами та компонентами конструкції.

Ну, як і резистори та конденсатори, значення напруги ценерового діода, як правило, відповідають ряду бажаних чисел, таких як: -

Так, досить часто ви знайдете 4,3 вольта, 4,7 вольта, 5,1 вольта, 5,6 вольєвих стабілітронів тощо.

На відміну від стабілітрону 5,1 вольт в декількох діапазонах постачальників є найменший температурний коефіцієнт зміни напруги з температурою: -

Отже, якби ви запитували, чому багато конструкцій використовують 5,1 вольт-зен, я б сказав, що це залежить від фізики.

Як сказав Енді, наявні зерна висунуті в серію E24, як і інші компоненти. Це робиться шляхом співпадіння з фізикою - менша напруга (менше 5В) насправді діоди Зенера, а діоди вищої напруги - лавинні діоди. Лавинові діоди працюють набагато краще (з точки зору наявності різкого напруги в коліні напруги). Ось декілька характерних кривих від Onsemi, які показують зміну характеристик із напругою стабілітра (яке вони показують як безперервну змінну):

Зауважимо, що імпеданс стабілітрона побудований на графіку лота-лота - імпеданс ~ 3V-стабілітрона при 5mA становить приблизно 80 Ом, тоді як 10-силітровий ценер більше, ніж 8 Ом. Тож якщо ми будемо використовувати резистор 400 Ом на колишньому (від 5В живлення). Якщо ми аналогічно використовуємо джерело живлення 16,7 В та стаціонарний блок 10 В з частотою 1,33 К, регулювання відсотків у останніх більше, ніж у 25 разів. Тож низькочастотні зернери досить марні.

Є одна ніша, де напруга стабілітрону, яке підбирається, базується на фізиці та на наведених вище характеристиках, - і це для посилань на напругу. Для багатьох застосувань посилання на діапазон зазорів замінили зерни - вони мають багато переваг, особливо для некритичних застосувань - низької потужності та роботи з низьким напругою тощо. Вони шуміть і мають інші недоліки, проте поступово їх вирішують.

Одні з найкращих посилань на компоненти були ценеровим діодом із вбудованим серійним діодом, який фактично нулював коефіцієнт температури напруги. Ця комбінація працює лише при одній комбінації напруги / струму - приблизно 6,2 В або 6,55 В, тому нижній + 2mV / градусний стаціонар C приблизно на 600 мВ менше. Прикладом цих частин є 1N829 .

Ці пристрої, хоча і дуже стабільні, є менш популярними в наші дні, почасти тому, що їх не можна підрізати, тому допуск напруги не може бути надзвичайно жорстким. Сучасні посилання на смуги з обрізаними резисторами можуть бути зроблені з дуже жорсткими допусками. Стабільність може бути не такою ж доброю, як ценер.

Одні з найкращих доступних посилань - це все-таки інтегровані діоди Зенера (підповерхові «закопані» зенери з додатковою компенсацією температури та обрізкою, часто у надмірній формі). Прикладом цього є LTZ1000, мабуть, найкраща загальнодоступна довідка з точки зору темпко та стабільності (хоч і дорога, потужна і в інших регіонах дещо нужденна).

Диоди Зенера, як правило, слідкують за серіями E24, як заявив Енді ака. Зазначений пристрій на толерантність приладів до садового сорту Зенери становить 5%. Коли зміни темперу та струму Зенера враховуються в речах, вони можуть набагато гірше, ніж 5%. Різниця між 5 В а 5v1 - це лише 2%. Якщо ви протестували два мішки, скажімо, 10 зерен, які були мішком 5В та мішком B 5V1, ви, можливо, не зможете сказати, який мішок був. Те саме міркування застосовується і до 5% резисторів.