Mengapa kebisingan longsor Zener berbentuk gigi?

Saya memiliki skema berikut dari sumber kebisingan berbasis Zener: -

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Ketika dibangun, osiloskop mengungkapkan sinyal noise gigi gergaji di simpul "Noise", seperti:

Basis waktu adalah 1 us / div. Adakah yang bisa menjelaskan mengapa sinyal berbentuk gigi? Awalnya saya mengharapkan bentuk gelombang berbentuk segitiga, atau bahkan sinus. Saya pikir itu ada hubungannya dengan impedansi Zener dalam hubungannya dengan resistor 100 kOhm yang jauh lebih tinggi. Elektron mengalir bebas melintasi persimpangan, tetapi resistor membatasi aliran arus ketika longsor berhenti. Kita bicara 60uA. Hasilnya adalah pengisian daya yang lebih lambat daripada saat arus mengalir selama longsoran salju.

Bentuk gelombang ini tidak khusus untuk pengaturan saya. Ada contoh lain di tempat lain di Interweb ketika orang benar-benar memperbesar sinyal, satu menjadi https://youtu.be/CAas_kbTW3Q?t=714 . Juga ada grafik yang bagus di sini menunjukkan sisi naik menjadi sedikit melengkung. Ini mungkin tidak dikenal karena biasanya ditunjukkan dengan basis waktu yang jauh lebih lambat. Apakah saya benar tentang penjelasan hambatan / impedansi?

Pertimbangkan bahwa Anda memiliki ini secara efektif:

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

di mana C adalah kapasitansi persimpangan, ditambah kapasitansi eksternal (sadapan, papan tempat memotong roti, dll). Beberapa arus dari R1 bocor melalui D1, tetapi sisanya mengisi C. Setelah tegangan mencapai tingkat tertentu, terjadi longsoran salju dan arus mengalir dari C hingga longsoran berhenti. Kemudian arus mulai mengisi daya C lagi.

Untuk menghitung C, Anda harus terlebih dahulu mengetahui kebocorannya. Kurangi V1 sampai kebisingan menghilang. Kemudian ukur arus. Kemudian tingkatkan V1 kembali ke 30V. Ukur kemiringan kebisingan yang meningkat dV / dt. Ukur nilai rata-rata V. Arus melalui R1 kira-kira konstan pada (30V - V) / 100 kohm. Kurangi arus bocor dari ini, kemudian gunakan I = C dV / dt untuk menghitung kapasitansi.

Pelepasan acak di dekat gangguan berasal dari muatan dielektrik kristal acak yang mogok di bawah medan E tinggi menghasilkan arus pulsa yang menjatuhkan tegangan dengan waktu jatuh RC. Jika Anda bisa mengukur seberapa kecil waktu jatuhnya, Anda bisa memperkirakan ukuran C dalam partikel bermuatan itu.

Jika saya kira setiap partikel melihat setidaknya 50kV / mm atau 50V / um atau 50mV / nm sehingga ukuran muatan mungkin sekitar 10 hingga 20 nm untuk mendapatkan 500 hingga 1000 mV. Ini dapat diskalakan sesuai dengan ukuran partikel epixtaxial dalam kisi kristal Si.

Seperti osilator Unijunction kecuali dengan ambang acak dalam rentang terbatas, muatan C naik dan tegangan Zener runtuh dengan cepat 1 ~ 5% tepat di bawah ambang batas pada arus yang sangat rendah.

Dari melihat bentuk gelombang saya berharap rasio waktu naik / turun menjadi ~ 100 atau kurang di gigi gergaji ini.