Eine Spannungsreferenzdiode ist ein Gerät, das in der Lage ist, einen genauen Spannungspegel bei einem entsprechend breiten Sperrstrombereich aufrechtzuerhalten. Mit dieser Eigenschaft ist eine Spannungsreferenzdiode sehr nützlich, um präzise Spannungspegel bereitzustellen, wie beispielsweise bei geregelten Netzteilen und Spannungskalibrierung. Eine Spannungsreferenzdiode befindet sich normalerweise in Schaltungen und integrierten Schaltungen in elektronischen Geräten und Geräten.
Normale Dioden sind Geräte mit zwei Anschlüssen, die wie Einwegventile wirken. Die Diode hat eine Anode, die der positive Teil ist, und eine Kathode, die der negative Teil ist. Dioden leiten Elektrizität, und wenn die Anode positiv ist, während die Kathode negativ ist, wird dies als vorwärts vorgespannter oder leitender Zustand bezeichnet. Eine Spannungsreferenzdiode wird im Sperrspannungsmodus verwendet, wenn die Diode nicht leiten soll.
Im Gegensatz zu gewöhnlichen Dioden leitet die Spannungsreferenzdiode, die normalerweise als Zener-Diode bezeichnet wird, im Sperrspannungsmodus, jedoch mit einer festen Sperrspannung darüber. Die Zener-Diode ist speziell so konstruiert und gefertigt, dass die chemische Dotierung des verwendeten Halbleiters dazu führt, dass die Zener-Diode eine feste Sperrspannung aufweist. Zenerdioden werden mit Nennspannungen von etwa 1.2 bis 200 Volt (V) hergestellt.
Die häufigste Verwendung für die Spannungsreferenzdiode ist der Spannungsregler, der entweder eine Diode oder ein Linearregler sein kann. Diodenregler haben einen begrenzten Laststrombereich, der unterstützt werden kann, weshalb Linearregler beliebter sind. Der Linearregler ist normalerweise eine integrierte Schaltung mit drei Anschlüssen, die einen Masseanschluss, einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss aufweist. Der Eingangsanschluss ist normalerweise die ungeregelte Spannung, während der Ausgangsanschluss normalerweise die geregelte Spannung ist.
Ohne Spannungsregler funktioniert ein elektronisches Gerät nicht richtig. Beispielsweise kann ein 6-V-Amplitudenmodulations-(AM)-Radio nicht an eine 12-V-Autobatterie angeschlossen werden, da das Radio beschädigt wird. Um die 12-V-Batterie zu nutzen, sollte ein 6-V-Linearregler hinzugefügt werden, der zwischen den Hauptklemmen des Reglers erscheint. Alle elektronischen Schaltungen sind mit einem festen Spannungspegel wie 6 V, 12 V, 24 V oder 48 V ausgelegt. Spannungspegel von 50 V und darüber können erhebliche Ströme durch die Haut verursachen, daher ist besondere Vorsicht geboten und die Reglerspezifikationen Datenblätter, die Einzelheiten zu den Anschlüssen enthalten, sollten befolgt werden.