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Hallo, wo liegt eigentlich der praktische Nutzen einer grafischen Darstellung des Arbeitspunktes einer Diode. Für mich hat das Festlegen des Stromes durch die Diode mittels Vorwiderstand ausgereicht. Bei welche praktischen Beispielen hilft mit diese Darstellung.

» Hallo, wo liegt eigentlich der praktische Nutzen einer grafischen
» Darstellung des Arbeitspunktes einer Diode. Für mich hat das Festlegen des
» Stromes durch die Diode mittels Vorwiderstand ausgereicht. Bei welche
» praktischen Beispielen hilft mit diese Darstellung.

Welche Diode?
Z-Diode
LED
Gleichrichterdiode

» » Hallo, wo liegt eigentlich der praktische Nutzen einer grafischen
» » Darstellung des Arbeitspunktes einer Diode. Für mich hat das Festlegen
» des
» » Stromes durch die Diode mittels Vorwiderstand ausgereicht. Bei welche
» » praktischen Beispielen hilft mit diese Darstellung.
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» Welche Diode?
» Z-Diode
» LED
» Gleichrichterdiode

Normale Diode die auch zum Gleichrichten genutzt wird!

» Hallo, wo liegt eigentlich der praktische Nutzen einer grafischen
» Darstellung des Arbeitspunktes einer Diode.
Er hilft beim allgemeinen Verständnis, und wenn man halt mit einem genauen Punkt auf der Kennlinie rechnen will. Und so kann auch "grafisch gerechnet" werden.

» Für mich hat das Festlegen des
» Stromes durch die Diode mittels Vorwiderstand ausgereicht.
Klar reicht das oft aus, wenn man die Vorwärtsspannung der Diode bei diesem Strom in etwa kennt.

Hallo!

z.B. Z-Diode:
Eingangsspannung 15-30V, Z-Spannung 10V.
Fallen also am Vorwiderstand 5 bis 20V ab.
Damit variiert der Strom um den Faktor vier.
Wo muss ich den Arbeitspunkt möglichst hinlegen, damit die Z-Spannung möglichst wenig variiert?
Ist es eher 1mA, 10mA oder sogar 30mA?
Letzterer Strom erwärmt die Diode schon ordentlich (300mW), dann ändert sich dann auch die Temperatur.
Was hat das für Folgen? Kompensiert sich evtl. irgendetwas durch geschickte Auslegung?

Bei LEDs interessiert der Lichtstrom in Abhängigkeit des Durchlassstromes.
Bei Gleichrichterdiode meistens die max. Verlustleistung, bzw. Auslegung des Kühlkörpers.

Mikee

» Hallo, wo liegt eigentlich der praktische Nutzen einer grafischen
» Darstellung des Arbeitspunktes einer Diode. Für mich hat das Festlegen des
» Stromes durch die Diode mittels Vorwiderstand ausgereicht. Bei welche
» praktischen Beispielen hilft mit diese Darstellung.

Es wird ja nicht nur der Arbeitspunkt einer Diode in den Kennlinien eingezeichnet.
Und es gibt ja nicht nur das eine Diagramm, auch der gepulste Betrieb, Betrieb in Sperrichtung muss dargestellt werden. Die Verlustleitung darzustellen ist manchmal auch notwendig.
Auch der "Knick" hat manchmal Relevanz, und auch die Betrachtung des Spannungsabfalls in unterschiedlichen Arbeitspunkten.
Einen Vorwiderstand setzt man bei Z-Dioden und LEDs ein. Und das grafische Lösen von mathematischen Problemen ist vor allem beim Pi mal Daumen abschätzen hilfreich.
Und der Vergleich verschiedener Dioden ist mit der Kennlinie auch recht aussagekräftig.
Und wie berechnest Du händisch den Vorwiderstand für die Festlegung des Arbeitspunkts vor allem im Knickbereich? Das geht grafisch viel schneller.

Gruß
Ralf

Hallo Ralf, danke für die Antwort. Wie ist das genau mit dem Knickberech? Den Arbeitspunkt legt man doch generell oberhalb des Knickbereiches, so daß die Diode sicher Durchschnitt oder ?

» Den Arbeitspunkt legt man doch generell oberhalb des Knickbereiches, so daß
» die Diode sicher Durchschnitt oder ?
Es gibt auch Anwendungen für Dioden, bei denen deren nicht-lineares Verhalten genutzt wird, also deren Verhalten in genau diesem Bereich.

Hallo, welche Anwendungen sind das genau wo man den AP on den Knick legt?

» Hallo, welche Anwendungen sind das genau wo man den AP on den Knick legt?

Man nutzt den exponentiellen Kennlinenverlauf z.B. für lin/log Wandler. Auch lassen sich analoge Funktionsnetzwerke mit Dioden aufbauen. Je nach Anforderung kann die Nichlinearität der Diode da zu besseren Ergebnissen (reduzierter Klirrfaktor beim Sinus) führen. Da die Diode ein nichlineares Bauelement ist, erzeugt sie Signalverzerrungen - das wird z. B. in Verzerrern für Musikinstrumente umgesetzt.

» Knick

Es gibt da keinen Knick!

Hallo Bernd,

wie xy schrieb, gibt es "eigentlich" keinen Knick oder Knickbereich. Daher setze ich "Knick" in Anführungszeichen.
Natürlich weiß jeder Fachmann was Du meinst.
Für die Diodenkennlinie gilt folgende Gleichung:

IF = Is (e^(UF/UT)-1)

wobei UT = k*T / |e|

bei einer Raumtemperatur von 300K ergibt sich UT=26mV - in der Praxis wird oft besser 30mV gewählt.
und Is kann man mit 0,1pA bei Silizium ansetzen (10nA bei Germanium)

also die Funktion einer e-Funktion entspricht.
Für viele Betrachtungen macht es Sinn, die Kennlinie logarithmisch aufzuzeichnen wobei der "Knick" hier nicht zu erkennen ist.
Und bei linearer Darstellung liegt der "Knick" je nach Strommaßstab bei einer anderen Spannung (uA bei zB 350mV, mA bei 600mV)
Also nicht ganz so trivial wie es zB in der Berufsschule dargestellt wird.

Natürlich kommt auch noch eine Temperaturabhängigkeit der Betrachtung hinzu.

Gruß
Ralf
» Hallo Ralf, danke für die Antwort. Wie ist das genau mit dem Knickberech?
» Den Arbeitspunkt legt man doch generell oberhalb des Knickbereiches, so daß
» die Diode sicher Durchschnitt oder ?

Hat jemand eventuell ein Schaltungsbeispiel für eine Anwendung in der der expontielle Verlauf ausgenutzt wird?

» Hat jemand eventuell ein Schaltungsbeispiel für eine Anwendung in der der
» expontielle Verlauf ausgenutzt wird?
https://de.wikipedia.org/wiki/Operationsverstärker#Logarithmierer_und_Potenzierer

https://de.wikipedia.org/wiki/Shockley-Gleichung

der Knick ist nur eine Hilfe für einfachere Modelle..

Gruß
Ralf