齐纳二极管是利用正(P)型和负(N)型半导体材料制成的掺杂正负(P-N)结的反向偏压特性的电压基准器件,而普通二极管具有较高的反向击穿电压,齐纳二极管的反向击穿电压低至1.2伏直流电(VDC)。齐纳二极管和普通二极管一样,有一个标记阴极或负极的带。在正向偏压中,阳极为正,阴极为负,齐纳二极管的工作原理与普通二极管类似。
科学家在烧杯处于反向偏压操作时,正常二极管在宽电压范围内保持开路状态。正常二极管的反向击穿电压约为160伏(V),这个电压是110伏交流(VAC)电源线电压的常见峰值电平。齐纳二极管的反向电压要低得多。例如,一个6.8伏齐纳二极管将达到击穿并保持其额定功率允许的电流。二极管中的功耗必须是二极管额定功率的一半左右。一个1瓦(W)齐纳二极管将允许最大0.147安培(a)。一个好的做法是允许一半的额定功率在因此,电流应减半至0.0735 A或73.5毫安(mA)。在该电流下,1W-6.8V二极管将变热。应注意的是,该二极管将能够为6.8V的外部负载提供约70mA的电流。这使该二极管成为一个简单的调压器。齐纳二极管可连接至电压跟随器件,如负-正-负(NPN)双极结晶体管(BJT)发射极跟随电路。以前,正输出位于反向偏置阴极,因此阴极将连接到NPN-BJT的基极发射极跟随器将跟踪基极电压,并利用其增益提供与基极电压几乎相同的发射极电压-这使它成为发射极跟随器。BJT发射极将跟随二极管的电压减去大约0.7 V硅基发射极间的电压降,发射极的输出约为6.1 VDC如果晶体管正向电流增益的正向传输常数为100,则二极管和晶体管的相互作用可提供约6.1 VDC的调节电压,从0 a到约6 a。