Perché il rumore della valanga Zener è a forma di dente?

Ho il seguente schema di una sorgente di rumore basata su Zener: -

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Quando costruito, un oscilloscopio rivela un segnale di rumore dei denti della sega sul nodo "Rumore", come:

La base dei tempi è 1us / div. Qualcuno può spiegare perché il segnale è visto a forma di dente? Inizialmente mi aspettavo una forma d'onda triangolare o addirittura a forma di seno. Penso che abbia a che fare con l'impedenza di Zener in combinazione con il resistore da 100 kOhm molto più alto. Gli elettroni cadono liberamente attraverso la giunzione, ma la resistenza limita il flusso di corrente quando la valanga si ferma. Stiamo parlando di 60uA. Il risultato è un accumulo più lento di quando la corrente scorre durante la valanga.

Questa forma d'onda non è specifica per il mio set up. Esistono altri esempi nell'interweb in cui le persone hanno realmente ingrandito il segnale, uno è https://youtu.be/CAas_kbTW3Q?t=714 . Inoltre c'è un buon grafico qui che mostra il fronte di salita leggermente curvo. Probabilmente non ha familiarità come di solito viene mostrato con una base di tempo molto più lenta. Ho ragione sulla spiegazione di resistenza / impedenza?

Considera che hai effettivamente questo:

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

dove C è la capacità di giunzione, oltre a qualsiasi capacità esterna (cavi, tagliere, ecc.). Parte della corrente proveniente da R1 perde attraverso D1, ma il resto si carica C. Una volta che la tensione raggiunge un certo livello, si verifica una rottura della valanga e la corrente scorre da C fino a quando la valanga si ferma. Quindi la corrente ricomincia a caricare C.

Per calcolare C devi prima conoscere la perdita. Ridurre V1 fino a quando il rumore scompare. Quindi misurare la corrente. Quindi aumentare V1 di nuovo a 30 V. Misurare la pendenza crescente del rumore dV / dt. Misurare il valore medio di V. La corrente attraverso R1 è approssimativamente costante a (30V - V) / 100kohm. Sottrarre la corrente di dispersione da questo, quindi utilizzare I = C dV / dt per calcolare la capacità.

Le scariche casuali in prossimità della rottura provengono da cariche dielettriche a cristalli casuali che si decompongono sotto un campo E alto producendo una corrente impulsiva che abbassa la tensione con un tempo di caduta RC. Se potessi misurare quanto piccolo fosse il tempo di caduta, potresti stimare la dimensione della C in quella particella carica.

Se immagino che ogni particella veda almeno 50kV / mm o 50V / um o 50mV / nm, quindi la dimensione della carica può essere di circa 10 a 20 nm per ottenere da 500 a 1000 mV. Questo può essere ridimensionato in base alle dimensioni delle particelle epitassiali nel reticolo cristallino Si.

Come un oscillatore Unijunction tranne che con soglie casuali in un intervallo limitato, la C si carica e la tensione di Zener crolla rapidamente dell'1 ~ 5% appena sotto la soglia di rottura a correnti molto basse.

Osservando la forma d'onda mi aspetto che il rapporto tempo di salita / discesa sia ~ 100 o meno in questo dente di sega.