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2026-01-31 18:48:33 +01:00
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+## Anwendung
+
+<left>
+* Eine Diode lässt den Stromfluss nur in eine Richtung durch
+* In die andere Richtung wirkt sie wie ein hoher Widerstand
+* Dioden werden u.a. zur Gleichrichtung von Wechselspannung eingesetzt
+</left>
+<right>
+[photo:6:e_led:Diverse LED in verschiedenen Bauformen und Farben]
+</right>
+<note>
+* Eine spezielle Bauform haben wir schon als LED kennengelernt
+</note>
+
+---
+[question:EC501]
+---
+[question:EC502]
+---
+
+## Schwellenspannung
+
+<left>
+* Damit eine Diode in Durchlassrichtung leitet, muss eine bestimmte Spannung &ndash; die Schwellenspannung oder Durchlassspannung &ndash; überschritten werden
+* Je nach Basis des chemischen Elements ist die Schwellenspannung unterschiedlich hoch
+</left>
+<right>
+* Germanium: 0,2 V-0,4 V
+* Silizium: 0,6 V-0,8 V
+* LED (Rot): 1,6 V-2,2 V
+* LED (Gelb, Grün): 1,9 V-2,5 V
+* LED (Blau, Weiß): 2,7 V-3,5 V
+</right>
+
+---
+[question:EC503]
+---
+
+## Schottky-Diode
+
+* Erlaubt eine hohe Schaltfrequenz
+* Nur eine sehr niedrige Schwellenspannung von 0,4 V bis unter 0,1 V ist nötig
+
+---
+[question:EC504]
+---
+
+## Kennlinien
+
+---
+[question:EC506]
+---
+[question:EC507]
+---
+[question:EC508]
+---
+[question:EC505]
+---
+
+## Leitende Diode
+
+<left>
+* Eine Diode leitet immer dann, wenn die Spannung an der Anode um die Schwellenspannung positiver ist als an der Kathode
+* Gilt auch für negative Spannungen
+* In der Prüfung kommen nur Siliziumdioden mit 0,7 V Schwellenspannung vor
+</left>
+<right>
+[picture:113:e_leitende_siliziumdiode:Spannungen an einer leitenden Siliziumdiode]
+</right>
+
+---
+[question:EC513]
+---
+[question:EC510]
+---
+[question:EC509]
+---
+[question:EC511]
+---
+[question:EC512]
+---
+
+## LED Anwendung 
+
+<left>
+* Eine LED dient als Leuchtanzeige
+</left>
+<right>
+[picture:324:e_led_schaltung:LED mit Vorwiderstand]
+</right>
+
+---
+[question:EC514]
+---
+### Vorwiderstand
+
+<left>
+* Da die LED selbst kaum einen Widerstand hat, würde sie bei einem direkten Anschluss an eine Spannungsquelle wie ein Kurzschluss wirken
+* Mit einem Vorwiderstand wird der Durchlassstrom begrenzt
+</left>
+<right>
+[picture:324:e_led_schaltung:LED mit Vorwiderstand]
+</right>
+
+---
+* Berechnung: $R = \dfrac{U_q - U_{LED}}{I_D}$
+* $U_q$: Spannungsquelle
+* $U_{LED}$: Schwellenspannung LED
+* $I_D$: Durchlassstrom
+
+---
+[question:EC515]
+---
+[question:EC516]
+---
+
+## Z-Diode
+
+<left>
+* Normalerweise liegt die maximale Sperrspannung einer Diode bei ca. 1000 V
+* Bei Z-Dioden erfolgt ein Spannungsdurchbruch je nach Bauart zwischen 3 V und 100 V
+* Dienen zur Spannungsstabilisierung
+</left>
+<right>
+[picture:560:_e_z_diode:Schaltzeichen Z-Diode]
+</right>
+<note>
+* Früher nach Clarence Melvin Zener benannt
+* Heute sind andere Effekte ausschlaggebend, aber Z-Diode blieb als Name
+</note>
+
+---
+### Polung
+
+<left>
+* Z-Dioden werden mit Vorwiderstand in Sperrrichtung betrieben
+</left>
+<right>
+[picture:549:e_z_diode_polung:Z-Diode korrekt in Sperrichtung eingesetzt]
+</right>
+
+---
+[question:EC517]
+---
+[question:EC518]
+---
+[question:EC519]
+---
+[question:EC520]
+---
+
+### Vorwiderstand
+
+<left>
+[picture:753:e_z_diode_spannungsstabilisierung:Z-Diode zur Spannungsstabilisierung]
+</left>
+<right>
+* $U_Z$ ist die Spannung, auf die die Z-Diode stabiliert
+* $U_V = U_1 - U_Z = 13,8\,V - 5\,V = 8,8\,V$
+* $R_V = \frac{U_V}{I} = \frac{8,8\,V}{30\,mA} \approx 293\,\Omega$
+</right>
+---
+[question:EC521]
+---
+[question:EC522]
+
+<note>
+* Ströme am Vorwiderstand addieren sich
+* Kirchhoff'sche Regeln war noch nicht Thema
+</note>