Halbleiter: Dioden

Lösungen

Aufgabe i.3 a

Der Widerstand R1 ist in Reihe zur Diode geschaltet. Durch diesen fließt also die gleiche Stromstärke wie durch die Diode. Mit Hilfe des Ohmschen Gesetzes kann man aus der gemessenen Spannung an R1 den Diodenstrom ID berechnen.

Formel

Aufgabe i.3 b

Es wurde eine Zenerdiode vermessen.

Aufgabe i.3 c

Die Spannung bei einer bestimmten Stromstärke kann man aus zwei Messpunkten durch Interpolation berechnen. Man legt eine Gerade durch zwei geeignete Messpunkte und bestimmt den gesuchten Messwert, der als Punkt auf dieser Interpolationsgeraden liegt.

Bestimmung der Interpolationsgeraden für:

Formel

Messpunkt 1: Formel
Messpunkt 2: Formel

Bestimmen der Steigung:

Bestimmen des Achsenabschnitts:

Bestimmung der Interpolationsgeraden für:

Formel

Messpunkt 1: Formel
Messpunkt 2: Formel

Bestimmen der Steigung:

Bestimmen des Achsenabschnitts:

Aufgabe i.3 d

Verlustleistung:

Aufgabe i.3 e

Die gesuchte Spannung kann im Prinzip wie im Aufgabenteil c berechnet werden. Da der gesuchte Wert nun aber nicht in einem Intervall zwischen zwei bekannten Messpunkten liegt, spricht man von Extrapolation.

Bestimmung der Extrapolationsgeraden für:

Formel

Messpunkt 1: Formel
Messpunkt 2: Formel

Bestimmen der Steigung:

Bestimmen des Achsenabschnitts:

Aufgabe i.3 f

Die Steigung der Interpolationsgeraden aus dem Aufgabenteil c (und auch der Extrapolationsgeraden aus dem Aufgabenteil e) entspricht einem Widerstand.

Durchlassrichtung:

Formel

Sperrrichtung:

Formel

Der Widerstand in Sperrichtung beträgt also etwa das Zehnfache des Widerstands in Durchlassrichtung.