ซีเนอร์ไดโอดในบรรจุภัณฑ์แกนแก้ว - ไม่ป้องกันโดยกำเนิดจากโฟโตอิเล็กทริก?

ฉันค้นพบในวันนี้ว่าแกนไดโอด 5V Zener ที่บรรจุแก้วจะกลายเป็นแหล่งกำเนิดของประมาณ 0.450 โวลต์เมื่อบรรจุแก้วไว้ในลำแสงของตัวชี้เลเซอร์สีม่วงพลังงานต่ำ (405nm)

การตั้งค่าการทดสอบ: โพรบขอบเขต (พร้อมกราวด์คลิป) ติดอยู่ทั่วซีเนอร์ เมื่อปิดเลเซอร์ขอบเขตก็จะอ่านค่าเป็นศูนย์โวลต์ตามที่คาดไว้ การเปิดเลเซอร์และเล็งไปที่แพ็คเกจแก้วของไดโอดขอบเขตนั้นจะอ่านได้ค่อนข้างเสถียร 450mv (มีเสียงดัง: 30mv pp ~ 100kHz) (แก้ไข: เสียงนี้อาจเป็นผลมาจากวงจรการเพิ่มกำลังคนขับเลเซอร์)

เลเซอร์เป็นเลเซอร์ที่มีราคาถูกและมีความคมชัดถึง 1 มิลลิวัตต์

การขัดลำแสงด้วยวัสดุทึบแสงจะหยุดการอ่านค่าแรงดันจากไดโอดทันที การมอดูเลตเลเซอร์ด้วยคลื่นสี่เหลี่ยม 5kHz ทำให้ไดโอดแสดงการตอบสนอง 5kHz (ในระยะที่มีการมอดูเลตด้วยเลเซอร์เท่าที่ขอบเขตของฉันสามารถบอกได้)

ฉันรู้ว่านี่ค่อนข้างไม่ตามหลักวิทยาศาสตร์ แต่คำถามของฉันคือ:

นี่เป็นเรื่องปกติของตัวประดับแก้วและถ้าเป็นเช่นนั้นนักออกแบบควรหลีกเลี่ยงการใช้ตัวประดับแก้วในวงจรอะนาล็อกที่มีความละเอียดอ่อน หรือเฉพาะเจาะจงเกินไปที่จะเป็นปัญหาจริงหรือไม่?

ไดโอดทุกประเภทรวมถึง ubiquitous 1N4148 ที่บรรจุในหีบห่อโปร่งใสมักจะมีความไวต่อแสง (ทั้ง photoconductive และ photovoltaic ตามที่คุณสังเกตเห็น) 1N4148 เห็นได้ชัดว่าสามารถผลิต 10nA ในแสงแดดโดยตรง

ฉันค่อนข้างจะสงสัยว่าไดโอดซีเนอร์ของคุณเมื่อใช้งานตามปกติกับการไหล mA หลายรายการจะมีการตอบสนองเล็กน้อยต่อแสงห้องปกติ Zeners ไม่ใช่อุปกรณ์ที่แม่นยำมากนัก อย่างไรก็ตามสมมติว่าคุณใช้มันเป็นแหล่งกำเนิดเสียงพูดสำหรับเสียงหรือการเข้ารหัสคุณอาจต้องการให้มันมืดหรือใช้อุปกรณ์ที่บรรจุด้วยพลาสติก

มันคุ้มค่าที่จะพิจารณาเอฟเฟ็กต์ดังกล่าวถ้าคุณมีวงจรที่ไวต่อแสงมากและสัมผัสกับแสงไม่ว่าจะเปิดในตู้หรือเพราะนักออกแบบบางคนใช้ PCB ที่มีไฟ LED ส่องสว่างสูงที่ปรับหรือกะพริบ

ซึ่งรวมถึงแพ็คเกจ MELF แบบแก้วและแพ็คเกจแกนนำ (ภาพถ่ายจาก Digikey)

" หรือนี่เป็นปัญหาที่เฉพาะเจาะจงเกินกว่าจะเป็นปัญหาในโลกแห่งความจริงได้หรือไม่ " ไม่เลย มันเป็นปัญหาสำหรับฉันเมื่อฉันใช้พวกเขาในการสร้างตัวเลขสุ่มเข้ารหัส เมื่อเร็ว ๆ นี้ฉันใช้ไดโอด BZX85C24 ซีเนอร์ การเรียกใช้ที่ 30uA สามารถสร้างระดับเสียงรบกวนที่ 1V ถึงสูงสุด (ถ้าคุณวัดได้ว่ามีเวลาเพียงพอ) แต่นั่นเป็นความมืดมิดทั้งหมด ได้รับแสงแดดและเสียงลดลงอย่างมากถึงหนึ่งในสี่หรือน้อยกว่า ที่แย่ยิ่งกว่านั้นคือการได้รับไฟจากหลอดไฟหลักเช่นหลอดไฟ คุณเพียงแค่หยิบมวลหลักครวญครางไปทั่วสัญญาณที่ตัดทอนสัญญาณเอนโทรปีออกไปโดยสิ้นเชิง

ฉันคาดหวังว่ามีคนไม่มากที่ใช้แหล่งกำเนิดเสียงแบบอะนาล็อกสำหรับการทดสอบเนื่องจากมีแหล่งข้อมูลที่สร้างแบบดิจิทัล แต่สำหรับการเข้ารหัสคุณต้องการอะนาล็อกหลากหลาย คุณสามารถใช้สิ่งห่อหุ้มที่มีน้ำหนักเบา แต่ฉันชอบที่จะใช้ท่อหดความร้อนในตัวไดโอด หากคุณไม่ใช้ความระมัดระวังกับเอฟเฟกต์ไฟฟ้าโฟโต้ในแอปพลิเคชั่นเหล่านี้อุปกรณ์ทั้งหมดอาจล้มเหลวในการให้หมายเลขสุ่มที่ปลอดภัย

สารกึ่งตัวนำทั้งหมด

... มีเอฟเฟกต์ภาพไฟฟ้ารวมถึง LED ซึ่งสามารถใช้เป็นเครื่องตรวจจับแสงแวดล้อม

ดังนั้นหากคุณใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีแสงสูงและมีกระแสไฟฟ้าต่ำส่งผลต่อการทำงานของคุณเพียงปิดกั้นแสง

ส่วนโค้งที่เหนี่ยวนำด้วยเลเซอร์นั้นมีความเป็นไปได้ในช่องว่างอากาศขนาดเล็กซึ่งมีความต้านทานเชิงลบเช่นเซมิคอนดักเตอร์ระหว่างการไอออไนซ์