Aufbau, Eigenschaften & Verwendung Diode

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Diode

Aufbau, Eigenschaften & Verwendung

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Inhaltsverzeichnis

• Aufbau

• Eigenschaften & Verwendung

• Einsatz im Projektlabor

Tschernitschek

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Schaltzeichen & Ersatzschaltbild

Tschernitschek

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Tschernitschek

http://www.projektlabor.tu-berlin.de/fileadmin/fg52/onlinekurs/

fehlersuche/diode.jpg

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Anwendungsgebiete

• Gleichrichter

• Verpolungsschutz

• Spannungsstabilisierung (Zener-Diode)

• Abstimmung von Schwingkreisen (Kapazitätsdiode)

• Erzeugung sichtbares Licht (LED)

Tschernitschek

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Aufbau

• zwei unterschiedliche Dotierungszonen (p- & n-Gebiet), deren Enden mit metallischen Kontakten versehen sind

Tschernitschek

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Aufbau

Tschernitschek

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(8)

Aufbau

Tschernitschek

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(9)

v

Tschernitschek

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Hydraulisches Äquivalent

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Diodenkennlinie

• Herleitung idealisierte Kennlinie:

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Tschernitschek

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Tschernitschek

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Tschernitschek

14

(15)

Tschernitschek

15

(16)

Tschernitschek

16 (≈ 5-500nA)

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Tschernitschek

Arbeitsbereich

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Tschernitschek

Temperaturabhängigkeit der Kennlinie

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Schaltungen mit Dioden

• Einweggleichrichter:

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Tschernitschek

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Schaltungen mit Dioden

• Brückengleichrichter (Graetz-Schaltung):

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Tschernitschek

D1 und D4 leiten,

D3 und D2 sperren

D3 und D2 leiten,

D1 und D4 sperren

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Schaltungen mit Dioden

• Begrenzerschaltungen :

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Schaltungen mit Dioden

• LED :

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Quellenverzeichnis

• Albach: Grundlagen der Elektrotechnik 1, Pearson, 2011.

• Frielingsdorf, Lintermann: Elektrotechnik, Stam, 2001.

• Prof. Boit: Vorlesungsskript Halbleiterbauelemente, TU Berlin, WS 2012/2013.

• Prof. Boit: Laborskript Praktikum Grundlagen und Bauelemente, TU Berlin, 2012.

• Schmitz: Elektronik, Ventus Publishing ApS, 2011.

• Tille, Schmitt-Landsiedel: Mikroelektronik, Springer-Lehrbuch, Berlin Heidelberg, 2005.

• Tkotz et al.: Fachkunde Elektrotechnik, Europa Lehrmittel, 2006.

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Shockley Bedingungen

• kein Spannungsabfall über den Bahngebieten

 gesamter Spannungsabfall über RLZ

 Bahngebiete widerstandslos, ideal leitend

• keine Generation/Rekombination von Ladungsträgern in RLZ

 kein Verlust (in=out)

• schwache Injektion

 Niveau Minoritäten trotz Injektion deutlich unter Majoritäten

• abrupter pn-Übergang

 konstante Konzentration Akzeptoren /Donatoren in Bahngebieten bis zum

Übergang

• keine frei beweglichen Ladungsträger in RLZ

 im TG befinden sich in RLZ nur ortsfeste, positiv geladene

Donator- ( ) und negativ Akzeptoratome ( )

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Tschernitschek

 Rekombination in RLZ

 ideal

 Spannungsabfall über den Bahngebieten

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