Die Kapazität einer Diode hängt von der Spannung ab und je kleiner die Sperrschicht wird desto größer ist C. Angenommen man plot C über U was würde passieren wenn man in durchlassrichtung wechselt? Besitzt eine Diode wenn Sie leitet noch eine Kapazität (sie leitet ja -- deshalb sollte C doch eigentlich 0 sein, da keine Ladungsträger mehr getrennt werden können, oder??
Hallo! Eine Spule hat auch eine Kapazität zwischen einzelnen Windungen obwohl die einzelnen Wndungen ja leitend verbunden sind!
Timo schrieb: > Besitzt eine > Diode wenn Sie leitet noch eine Kapazität (sie leitet ja -- deshalb > sollte C doch eigentlich 0 sein, da keine Ladungsträger mehr getrennt > werden können, oder?? Ganz im Gegenteil wird die Kapzität in Durchlassrichtung theoretisch sogar unendlich hoch werden.
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Ein Kondensator mit unendlicher Kapazität wäre doch nur ein Leiter :-) Dann deckt sich aber auch der Übergang zum leitend werden der Diode mit dem Modell. Kapazität steigt mit Anstieg der Spannung bis auf unendlich an. Edit: der Spaß gilt natürlich nur, wenn die Ausgangsbedingung ist, das der Kondensator leer ist!
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Moin, Andreas S. schrieb: > Ganz im Gegenteil wird die Kapzität in Durchlassrichtung theoretisch > sogar unendlich hoch werden. Jan H. schrieb: > Ein Kondensator mit unendlicher Kapazität wäre doch nur ein Leiter :-) das müsstet ihr bitte mal genauer erklären. Grüße
Da die Diode bei Strom in Durchlassrichtung Ladung speichert, kann man ihr eine Kapazität zuschreiben. Diese Kapazität ist aber abhängig vom Durchlassstrom und nicht von der Spannung. Das Verhalten ähnelt also mehr dem eines Widerstands. (spannungsabhängiger Ladungsfluss) Das bisschen Ladungsspeicherung macht sich nur in Sonderfällen bemerkbar. In Sperrichtung speichert die Diode Ladung, auch ohne Stromfluss und das ist das Wesentliche eines Kondensators. In Durchlass hat eine Diode zwar eine Kondensatoreigenschaft, aber nur als Nebeneffekt. oder: Im Durchlassbereich ist die Diode "ein bisschen" auch Kondensator. Übrigens ein sehr schlechter, weil ihr ein niedriger Widerstand parallel geschaltet ist
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Heißt, dass das im C-U Diagramm die Kapaztät auch in Durchlassrichtung steigen würde, oder nicht? In Durchlaßrichtung steigt der Strom doch gewaltig an, wenn C also abhängig vom Strom wird müste mit zunahme von U die Kapazität auch stark zunehmen, oder?
Timo schrieb: > Besitzt eine Diode wenn Sie leitet noch eine Kapazität Im Prinzip ja, so wie ein Widerstand auch eine Kapazität hat und deswegen extreme Hochfrequenz etwas weniger bedämpft als es durch den Widerstandswert alleeine denkbar ist. Denke dir die Diode in Leitrichtung als einen (eher geringen) Widerstand mit einer (eher kleinen) Kapazität parallel. Die Kapazität ist DEUTLICH geringer als im Sperrbetrieb, weil sie mehr von der Nähe der Zuleitungen als im Chip entsteht.
Timo schrieb: > Heißt, dass das im C-U Diagramm die Kapaztät auch in Durchlassrichtung > steigen würde, oder nicht? In Durchlaßrichtung steigt der Strom doch > gewaltig an, wenn C also abhängig vom Strom wird müste mit zunahme von U > die Kapazität auch stark zunehmen, oder? Der Strom steigt an und die gespeicherte Ladung damit auch. Von Zunahme von U kann man aber nicht sprechen, die bewegt sich im -zig mV Bereich, auch bei großen Strömen. Das Wesentliche eines Kondensators: Speicherung von Ladung, nur von Spannung abhängig, ist im Durchlassbereich einer PN-Schicht nicht vorhanden. Zuordnungen: Kapazität: Strom nur bei Ladungsänderung, Ladungsspeicher, Ladungsmenge proportional zur Spannung. PN-Schicht: Ladung proportional zum Strom, Ladungsspeicher aber nur während des Stroms, Spannung nahezu konstant und gering. wegen Ladungsspeicherung kann man dann von einer Kapazität sprechen. Aber die andren Verhaltensweisen einer Sperrschicht sind grundverschieden zu denen eines Kondensators.
Potibrutzler schrieb: > Andreas S. schrieb: >> Ganz im Gegenteil wird die Kapzität in Durchlassrichtung theoretisch >> sogar unendlich hoch werden. > > Jan H. schrieb: >> Ein Kondensator mit unendlicher Kapazität wäre doch nur ein Leiter :-) > > das müsstet ihr bitte mal genauer erklären. Nehmen wir mal diesen schwarzen Kasten:
1 | |
2 | ___ _____ |
3 | X o--|___|---| | |
4 | 1 Ohm | | |
5 | | | |
6 | Y o----------|_____| |
Und jetzt legst du an X und Y eine Spannung von 1V an und misst 1us später den Strom, und stellst dann fest, das da ziemlich genau 1A fließt. Was hast du dann in der Box? Einen Kurzschluss? Oder einen großen entladenen Kondensator mit viel uF? Was, wenn der Strom nach 1ms immer noch ziemlich genau 1A ist? Oder nach 1s? Oder nach 10s? Und jetzt mal einen größeren Schritt: Mal angenommen, in der Box wäre ein Kondensator mit 1000F? Wie lange würdest du "ziemlich genau" 1A messen? Und was, wenn der Kondensator unendlich viel Kapazität hätte? ? ? So, lang genug überlegt.... Natürlich ist ein Kurzschluss kein Kondensator, auch wenn man messtechnisch evtl. das eine nicht vom Andern unterschieden kann. Letzlich ist nämlich nach Ablauf ausreichend langer Zeit im Kondensator Energie gespeichert und im Kurzschluss nicht...
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D. h. diese Grafik würde das Verhalten http://ecee.colorado.edu/~bart/book/book/chapter4/gif/fig4_3_2.gif? C ist doch auch als dQ/dU definiert, wenn ich in forward Betrieb gehe müssten die Q sich nicht stark ändern da der Strom stark zunimmt bei einer kleinen Spannungsänderung, d. h. doch das C immer größerer werden würde, oder?
Timo schrieb: > D. h. diese Grafik würde das Verhalten > http://ecee.colorado.edu/~bart/book/book/chapter4/gif/fig4_3_2.gif? > > C ist doch auch als dQ/dU definiert, wenn ich in forward Betrieb gehe > müssten die Q sich nicht stark ändern da der Strom stark zunimmt bei > einer kleinen Spannungsänderung, d. h. doch das C immer größerer werden > würde, oder? Würde man dieses Verhalten durch die Duffusionskapazität beschreiben?
Hi. Lothar M. schrieb: > Nehmen wir mal diesen schwarzen Kasten: > _ _____ > X o--|___|---| | > 1 Ohm | | > | | > Y o----------|_____| wasn Unsinn. Du misst eine theoretisch unendlich große Kapazität mit einer von dir beliebig festgelegten "ziemlich genauen" Messmethode? Über deine Blackbox mit Kurzschluss oder unendlich großer Kapazität könnte man nur feststellen, dass beide Ströme, im Zeitraum unterhalb der Unendlichkeit, äquivalent sind. Grüße
Lothar M. schrieb: > Letzlich ist nämlich nach Ablauf ausreichend langer Zeit im Kondensator > Energie gespeichert und im Kurzschluss nicht... In einem unendlich großen Kondensator könnte man mit endlichem Strom und in endlicher Zeit keine Energie speichern, da die Energie das Integral der Leistung über die Zeit darstellt. Und da an einem unendlich großen Kondensator keine Spannung abfällt, ist bei endlichem Ladestrom die Leistung eben Null. Diese Überlegung gilt natürlich nur im Grenzfall unendlicher Kapazität. In jedem realen Kondensator speichert man natürlich schon Energie. Bezüglich der Diode(nkennlinie) muss man natürlich auch zwischen absoluten und differentiellen Größen unterscheiden.
Der Link oben
> http://ecee.colorado.edu/~bart/book/book/chapter4/...?
beschreibt die Sperrschichtkapazität, in der Näherung eines abrupten
Überganges. Das klappt bei kleiner Spannung in Vorwärtsrichtung
(insbesondere so lange noch kein nennenswerter Strom fließt) auch noch
ganz gut. Da wo die Kapazität dann divergieren würde bricht das einfache
Modell aber zusammen.
Die Diffusionskapazität (als differentielle Kapazität) kommt dann noch
dazu. Die kann man ganz gut nähern durch Vorwärts-Gleichstrom geteilt
durch die Ladungsträger-Lebensdauer (bzw. t_rr der Diode) und kT/e.
Damit hat man dann einen etwa exponentiell mit der Spannung zunehmenden
Beitrag zur Kapazität.
Auch Kofferradios mit Ratiodetektor wurden Kapazitätsdioden zur AFC eingesetzt. Die Spannung, die solch eine Diode direkt (nach Glättung) aus dem Detektor erhält, ist ja nach Frequenzabweichung etwas (z.B. 0,1 V) grösser bzw. kleiner als null. - Funktioniert. Natürlich geht die (Silizium-) Diode dabei noch nicht in leitenden Zustand über.
Lurchi schrieb: > so lange noch kein nennenswerter Strom fließt Elektrofan schrieb: > Natürlich geht die (Silizium-) Diode dabei noch nicht in leitenden > Zustand über. Die Frage war, wie Timo schrieb: >>> Besitzt eine Diode wenn Sie leitet noch eine Kapazität Potibrutzler schrieb: > Über deine Blackbox mit Kurzschluss oder unendlich großer Kapazität > könnte man nur feststellen, dass beide Ströme, im Zeitraum unterhalb der > Unendlichkeit, äquivalent sind. Die Frage ist: was ist drin in der Blackbox? Wenn es da Probleme mit der Unendlichkeit gibt (und eine Diode zudem ein reales Bauteil ist) dann kann man sich das einfach mal mit 1MF (großes M) vorstellen... > wasn Unsinn. Bessere Vorschläge? > Besitzt eine Diode wenn Sie leitet noch eine Kapazität Sie besitzt keine Kapazität, die man nutzen könnte. Sie besitzt irgendwelche Streukapazitäten, die sich aber nur positiv auf das Leitverhalten der Diode auswirken: leiten soll sie ja sowieso, und wenn sie durch irgendwelche Kapazitäten bei hohen (überlagerten) Frequenzen besser leitet, dann stört das keinen. Ich habe aber noch nie eine Zahl oder eine Tabelle oder ein Diagramm gesehen, wo das festgehalten worden wäre...
Hi, sorry, Unsinn bezog sich nur auf die Messmethode. Man die Messbedingungen nicht beliebig festlegen und korrekte Ergebnisse erwarten. Bei dem 1 Mega Farad Kondensator benötigt man nur ein billiges 3 stelliges Amperemeter und 24 Stunden um die e-Funktion zu erkennen. Grüße
Tietze-Schenk-Gamm (13.Auflage, p.18ff) beschreiben anschaulich ein Modell des dynamischen Verhaltens einer Diode. Parallelgeschaltet zur Sperrschicht-Stromquelle werden hier Sperrschichtkapazität und Diffusionskapazität eingeführt. - Die Sperrschichtkapazität ist abhängig von der Sperrschichtspannung (steigt mit der positiven A-K-Sperrschichtspannung). - Die Diffusionskapazität ist abhängig vom Strom (steigt mit dem Strom). Die mit dem Strom näherungsweise linear steigende Diffusionskapazität bedingt das verzögerte Sperren der Diode. Auch die Transitzeit geht ein. Diese ist bei Silizium 100..1000 mal größer als bei Schottkydioden. Beispielwerte für die Diffusionskapazität (selbst gerechnet, keine Gewähr): BAS90 1nF@1A 1N4148 0,5uF@1A Wenn man in den Datenblättern nicht fündig wird, kann man diese Werte auch aus den SPICE-Modellen ziehen, bzw. daraus berechnen.
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