在讲解今天的主角之前，我们先用 30 秒回忆一下二极管：它对电压的态度，是不对称的。
在整个伏安特性曲线上，特别是在二极管反偏时，我们会发现以下特点：
反压小于一个范围时，近似高阻，只有很小的漏电流；
当反向电压达到一定程度之后，电流会开始较快增大，反压达到一定程度，电流可能无限增大，甚至造成损伤。
那么我们有没有可能利用其反偏时的特性呢？这就是我们今天要介绍的器件：稳压管（齐纳二极管，Zener diode），它恰恰被设计成可以在反向击穿区稳定工作：在一定电流范围内，把两端电压“钉”在一个近似恒定的值上，从而实现稳压、限幅和过压保护等功能。它通常属于功率较小、但在电路里是非常常见、也非常实用的一类器件。
1.PN结的击穿现象
除去不可逆的热击穿，PN节有两种击穿模式：
1、雪崩击穿
在PN结（通常P+N）两端加以较高的反向电压，轻掺杂区当反向电压增加到某以一值时，空间电荷区电场强度增加，从中性区漂移来的载流子获得高动能（被加速）。这些载流子与晶格发生碰撞时传递给晶格的能量高于禁带宽度能量，迫使被碰撞的价带电子跃迁到导带，从而电离一堆新的电子-空穴对。这些刚产生电子-空穴再次被电场加速，再次与其它点阵原子碰撞，产生更多电子空穴对。像雪崩一样倍增，反向电流急剧增大，PN 结单向导电性消失。
2、齐纳击穿
在两侧都是重掺杂的PN结中，即使外加反向电压增加，空间电荷区很难展宽，没有足够的距离使载流子在电场下加速以获得足够的动能，没有雪崩发生。当电场到达一定强度时（高于107 v/m），点阵原子直接电离，价带电子直接进入N区。
稳压管就是利用这两种击穿现象工作的器件。
反向特性有一段工作在近似于线性区，也就是图中的 A–B 段。V-A特性基本上是线性，于是人们利用这一原理，做出了稳压管。从而使这一段反向特性尽量陡，这样在一定的电流变化范围内，它的输出电压基本变化很小。
发生击穿后只要能把反向电流限制在一定范围，稳压管不会永久损坏（功耗无法避免）。 稳压管只有小功率，小封装的器件，在电路中用于稳压或限制电压幅值。
2.稳压管的参数特性
我们以 Vishay General Semiconductor 生产的一款玻璃封装系列稳压管为例，观察它的电气参数，我们可以发现两个问题：
稳压值标称值有一个范围的，同一厂家，同一型号，同一批次的的产品，稳压值可能有偏差。稳压管不适合作为那种对电压基准要求非常高的场合。
在不同的温度下5V的的管子，温度系数变化是最低的，在5V这个点，正好是齐纳击穿的负温度系数，与雪崩击穿的正温度系数效应相抵消之处。所示此处稳压值随温度变化是最平缓。
3.稳压管的性能特点
上图的这两张图，实际上是一张图，它表示同一个系列产品，当你的稳压值越高的时候，由于受他的散热条件的限制，器件所允许的最大的电流值是逐渐下降的，即稳压值越高的产品，其允许的工作电流就越低，这是功耗与散热条件决定的。
上图则说明了稳压管寄生电容的影响，因为稳压管不是大功率产品，内部没有很大的导电平面，所以其电容很小，不用重点关注。有时为了保证输出稳定，还需要外加并联电容。
4.稳压管使用注意事项
设计稳压管电路时，需要时刻记得：
稳压值有分散性，精确度受限制
必需使用串联电阻，保证 IZmin < I < IZmax，保证稳压管工作在稳定的击穿状态
稳压管寄生电容较小，如果需要可并联电容消除噪音
不推荐稳压管并联使用
优选5V的器件。在实际电路中可以用一个低于5V，和一个高于5V的稳压管串联使用，利用其温度系数的特点，使得温度系数的影响正负相抵消，减小温度漂移以提高稳定性
稳压管虽小，却在电子设备中扮演着至关重要的角色。它不声不响，却确保了你的设备在各种环境下都能稳定工作。你是否在电路设计中使用过齐纳二极管？它为你解决了哪些问题？欢迎在评论区分享你的经验！
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