Formelsammlung: Schaltdioden
Durchlassspannung (Forward Voltage)
\[ V_F = I_F \cdot R_F \]
- \( V_F \): Durchlassspannung
- \( I_F \): Durchlassstrom
- \( R_F \): Durchlasswiderstand
Sperrspannung (Reverse Voltage)
\[ V_R = I_R \cdot R_R \]
- \( V_R \): Sperrspannung
- \( I_R \): Sperrstrom
- \( R_R \): Sperrwiderstand
Schwellenspannung (Threshold Voltage)
\[ V_{th} \approx 0.7 \, \text{V} \, \text{(für Silizium)} \]
- \( V_{th} \): Schwellenspannung
Diodengleichung (Shockley-Gleichung)
\[ I_D = I_S \left( e^{\frac{V_D}{n V_T}} - 1 \right) \]
- \( I_D \): Diodenstrom
- \( I_S \): Sättigungsstrom
- \( V_D \): Diodenspannung
- \( n \): Emissionskoeffizient (typisch 1-2)
- \( V_T \): Thermische Spannung (\( V_T = \frac{kT}{q} \))
Thermische Spannung (Thermal Voltage)
\[ V_T = \frac{kT}{q} \]
- \( V_T \): Thermische Spannung
- \( k \): Boltzmann-Konstante (\( 1.38 \times 10^{-23} \, \text{J/K} \))
- \( T \): Absolute Temperatur (in Kelvin)
- \( q \): Elementarladung (\( 1.6 \times 10^{-19} \, \text{C} \))
Kapazität der Diode (Junction Capacitance)
\[ C_j = \frac{C_{j0}}{\sqrt{1 + \frac{V_R}{V_{bi}}}} \]
- \( C_j \): Kapazität der Diode
- \( C_{j0} \): Null-Bias-Kapazität
- \( V_R \): Sperrspannung
- \( V_{bi} \): Built-in Potential
Schaltzeit (Switching Time)
\[ t_s = t_r + t_f \]
- \( t_s \): Schaltzeit
- \( t_r \): Anstiegszeit
- \( t_f \): Abfallzeit
Diese Formeln decken die grundlegenden Eigenschaften und Verhaltensweisen von Schaltdioden ab.
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