Hvad er en spændingsreferencediode?

En spændingsreferencediode er en anordning, der er i stand til at opretholde et nøjagtigt spændingsniveau i betragtning af et passende bredt område med omvendt strøm gennem det. Med denne egenskab er en spændingsreferencediode meget nyttig til at tilvejebringe præcisionsspændingsniveauer, såsom i regulerede strømforsyninger og spændingskalibrering. En spændingsreferencediode findes normalt inde i kredsløb og integrerede kredsløb inde i elektronisk udstyr og apparater.

Regelmæssige dioder er to-terminale enheder, der fungerer som envejsventiler. Dioden har en anode, som er den positive del, og en katode, som er den negative del. Dioder leder elektricitet, og når anoden er positiv, mens katoden er negativ, omtales den som forspændt eller ledende tilstand. En spændingsreference-diode bruges i den modsatte forspændingsfunktion, når dioden ikke er beregnet til at lede.

I modsætning til almindelige dioder, udfører spændingsreferencesdioden, der normalt benævnes en Zener-diode, i omvendt forspændingsfunktion, men med en fast omvendt spænding over den. Zener-dioden er specielt designet og fremstillet, så den kemiske doping af den anvendte halvleder får Zener-dioden til at udvise en fast omvendt spænding. Zener-dioder fremstilles med spændingsvurderinger på ca. 1,2 til 200 volt (V).

Den mest almindelige anvendelse til spændingsreference-dioden er spændingsregulatoren, der enten kan være en diode eller en lineær regulator. Diode-regulatorer har et begrænset antal laststrømme, der kan understøttes, hvorfor lineære regulatorer er mere populære. Den lineære regulator er normalt et tre-terminal integreret kredsløb, der har en jordterminal, en indgangsterminal og en udgangsterminal. Indgangsterminalen er normalt den uregulerede spænding, mens udgangsterminalen normalt er den regulerede spænding.

Uden en spændingsregulator fungerer et stykke elektronisk udstyr ikke korrekt. For eksempel kan en 6 V-amplitude-moduleringsradio (AM) ikke tilsluttes et 12 V-bilbatteri, fordi radioen bliver beskadiget. For at gøre brug af 12 V-batteriet skal der tilføjes en 6 V-lineær regulator, der vises mellem regulatorens hovedterminaler. Alle elektroniske kredsløb er designet med et fast spændingsniveau, f.eks. 6 V, 12 V, 24 V eller 48 V. Spændingsniveauer på 50 V og derover kan forårsage betydelige strømme gennem huden, så der skal udvises ekstra omhu og regulatorens specifikation ark, der indeholder detaljer om forbindelser, skal følges.