为什么齐纳雪崩噪声锯齿状？

我有以下基于齐纳噪声源的示意图：

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

建成后，示波器会在“噪声”节点处显示锯齿噪声信号，例如：

时基为1us / div。谁能解释为什么信号呈锯齿形？最初，我期望的是三角形甚至正弦波形。我认为这与齐纳二极管的阻抗以及更高的100 kOhm电阻有关。电子在结上自由级联，但是当雪崩停止时，电阻器会限制电流。我们正在谈论60uA。其结果是比雪崩期间电流流动时电荷积累更慢。

这种波形并不特定于我的设置。当人们真正放大信号时，Interweb上还有其他示例，其中一个是https://youtu.be/CAas_kbTW3Q?t=714。这里也有一个很好的图表，显示上升沿略微弯曲。这可能是陌生的，因为通常显示时基要慢得多。我对电阻/阻抗的解释正确吗？

考虑到您实际上具有以下优势：

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

其中C是结电容，再加上任何外部电容（引线，面包板等）。来自R1的一些电流通过D1泄漏，但其余的充电给C。一旦电压达到一定水平，雪崩击穿就会发生，电流从C流出直到雪崩停止。然后，电流再次开始为C充电。

要计算C，您首先需要知道泄漏。降低V1直到噪声消失。然后测量电流。然后将V1增加回30V。测量噪声dV / dt的上升斜率。测量V的平均值。流经R1的电流大约恒定为（30V-V）/ 100kohm。从中减去泄漏电流，然后使用I = C dV / dt计算电容。

接近击穿的随机放电来自于随机晶体介电电荷在高电场下击穿，产生的脉冲电流随RC下降时间而降低电压。如果您可以测量下降时间有多短，则可以估计该带电粒子中C的大小。

如果我猜每个粒子至少看到50kV / mm或50V / um或50mV / nm，那么电荷大小可能约为10至20 nm，以获得500至1000 mV。可以根据Si晶格中的外延粒径来定标。

像单结振荡器一样，除了在有限范围内具有随机阈值之外，C充电并且齐纳电压在非常低的电流下迅速击穿1〜5％，恰好低于击穿阈值。

通过观察波形，我预计该锯齿中的上升/下降时间比约为100或更小。