Çoğu kez bir güç kaynağının geriliminin sabit kalması ve yük akımından bağımsız olması istenir.Gerek şebeke gerilimindeki değişmeler ve gerekse yükteki değişmelerden dolayı , güç kaynağının gerilimi sabit kalmaz.Çıkış gerilimini sabit tutabilmek için güç kaynağının bir paçası olarak gerilim düzenleyici devreler yapılır.Bu devrelerin en basiti zener diyot ile yapılan gerilim düzenleme devreleridir.

            Normal diyotlara oranla katkı oranı daha fazla olan bu diyotlarda ters gerilim uygulanmasından belli bir gerilim değerinde p-n eklemindeki akım çok hızlı bir şekilde artar.

            Uygulama ters yönlü poyansiyelin eklemin iki tarafındaki azınlık taşıyıcılarını ivmelendirip gömülü ara atomlara çarptırarak bu atomlardaki valans elektronlarına yeterli enerji vererek onları serbest hale getirmeleri ve bunlarında çarpışmalarla diğer başka serbest taşıyıcılar yaratmalarıdır ki bu çığ akımı olarak bilinir. Bu durumda p-n ekleminin kırılma etkisinde kaldığı söylenir ve bu noktadaki potansiyel değeri zener potansiyeli olarak bilnir. Katkılama oranlarında değişiklik yapılarak değişik zener gerilimli zener dyotlar yapılır.

Zener bölgesindeki tam eşdeğer devresindeki küçük dinamik direnç (z), dış devrenin dirençlerinden çok küçük olduğu için ihmal edilir ve şekilde gösterilen yaklaşık eşdeğer devre elde edilir.

ZENER DİYOT UYGULAMALARI

Zener diyodun en sık görülen uygulamaları, sabit bir referans gerilimi sağlamaktadır.Sabit gerilim elde edilmesinde iki durum söz konusudur.

            1)V_i giriş gerilimi sabit olup R_L’nin değişeceği vdurum,

            2) R_L’nin sabit tutulup giriş gerilimi V_i’nin değişeceği durum.

1)      V_i giriş gerilimi sabit  R_L’nin değişken olması durumu :

Şekildeki devrede V_i sabit R_L değişken olduğundan I_L akımı R_L’nin alacağı değer göre ve iki değer aralığına sahip olması gerekir.Zener diyot ve yük direnci paralel bağlı olduğundan V_L=V_Z = sabit dolayısıyla

 yazılabilir.

Öte yandan V_i=sabit => I_R=sabit       I_R=I_Z+I_L olduğundan

yazılabilir.

V_i = I_RR_S + V_Z =>   bulunur.

Şimdi değerini bulabilmek için değerini belirlememiz gerekir.Kırılma noktasına kadar zener diyot akım geçirmeyeceğinden kabul edildiğinde I_R = dur.

     bulunur.

Öte yandan zener diyot belli değerdeki gücü için belli bir değerde değerine  sahiptir.

2) Sabit R_L değişken V_i durumu:

V_L’nin sabit kalabilmesi için R_L sabit olduğundan I_L = sabit olmak zorundadır.V_i’ nin değişken olması I_R’nin değiken olmasını gerektirir.Ve yine V_L = V_Z  dir.

I_R = I_Z + I_L

V_i = V_R + V_Z