Super Schnelle Zener Diode

Hallo

nimm eine Referenzspannung und häng da schnelle Schaltdioden daran. 
Funktioniert wie Z-Diode. So wie z.B.  Schutzbeschaltung von 
Chipeingängen.

Ich würde da zu Supressordioden tendieren:

http://www.reichelt.de/Ueberspannungs-schutzdioden/1-5KE-15A/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=41857;

Die sind mit "Typically less than 1.0ps from 0 volts to
VBR for unidirectional and 5.0 ns for bidirectional"
angegeben; sollte reichen.

> bin grad auf der Suche nach ner Super Schnellen Zener Diode! Ich schalte
> gerade Frequenzen um die 2MHz. Eine Zener Diode im µs Bereich ist wohl
> laut Simulationen verschiedenster Dioden zu langsam. Hierbei werden
> meine Pulse zu sehr verzerrt!

Was genau soll diese Zener-Diode denn machen? Ist das ein Schutz gegen 
Überspannung oder wird damit eine Spannung geregelt? Und wie hoch soll 
denn die Zener-Spannung sein und welche Leistung muss die Diode 
aushalten?

Beschreib doch mal deine Anwendung!

Hallo

z.B. so wie in dem Bild. Die Referenz muß die Leistung ableiten können. 
Sobald die Spannung an der Anode über Referenz + ca. 0,65V steigt 
begrenztz die Diode.

Mathias Fendl schrieb:
> ich muss mein Gate vom Mosfet schützen, da ich bis zu 100V schalte und
> meine GS-Spannung max. bei 20V liegt!

Vernünftigen Gate-Treiber verwenden. Das Gate nie floaten lassen, 
sondern entweder fest auf GND oder fest auf +XX V Ziehen (Push-Pull / 
Gegentaktendstufe).

> ich muss mein Gate vom Mosfet schützen, da ich bis zu 100V schalte und
> meine GS-Spannung max. bei 20V liegt!

Da ist eine Z-Diode eher nicht so gut geeignet, weil die vor allem eine 
große Kapazität hat. Nimm lieber einen gräftigen Treiber, der das Gate 
niederohmig ansteuert, dann gibt es keine Probleme mit zu hoher 
Gate-Spannung.

Johannes schrieb:
>> ich muss mein Gate vom Mosfet schützen, da ich bis zu 100V schalte und
>> meine GS-Spannung max. bei 20V liegt!
>
> Da ist eine Z-Diode eher nicht so gut geeignet,

man kann auch eine normale Z-Diode oder Überspannungsschutzdiode in 
Reihe mit einer schnellen Schaltdiode schalten. Die Gesamtkapazität ist 
dann die der Schaltdiode. Wird im übrigen auch so bei den sogenannten 
"low capacity Überspannungsschutzdioden" gemacht. Da hat man dann alles 
in einem Gehäuse.

Gruß Anja

> man kann auch eine normale Z-Diode oder Überspannungsschutzdiode in
> Reihe mit einer schnellen Schaltdiode schalten. Die Gesamtkapazität ist
> dann die der Schaltdiode.

Wie meinst Du das? Wenn ich zu einer Z-Diode eine normale Diode in Reihe 
schalte, dann sinkt zwar die Gesamtkapazität, dafür wirkt diese 
Reihenschaltung aber nicht mehr als Z-Diode (bei gleicher Richtung der 
beiden Dioden).

Wenn man die "normale" Diode umdreht, dann hat man noch die Wirkung der 
Z-Diode, aber die Kapazität ist dann nicht niedriger als nur mit einer 
Z-Diode alleine.

Johannes schrieb:
> aber die Kapazität ist dann nicht niedriger als nur mit einer
> Z-Diode alleine.

Wie kommst Du denn darauf? 1/Cges = 1/C1 + 1/C2
mit C1 = ca 200pF (Z-Diode) und C1 = 2pF (Schnelle Schaltdiode).

Wenn Du natürlich auch negative Spannungen klippen willst brauchst du 2 
antiparallele normale Dioden in Reihe mit der Z-Diode.

Gruß Anja

>> aber die Kapazität ist dann nicht niedriger als nur mit einer
>> Z-Diode alleine.

> Wie kommst Du denn darauf? 1/Cges = 1/C1 + 1/C2
> mit C1 = ca 200pF (Z-Diode) und C1 = 2pF (Schnelle Schaltdiode).

Die Dioden sind in entgegengesetzter Richtung in Reihe geschaltet, also 
Anode der Zener-Diode ist mit Anode der normalen Diode verbunden.

Wenn jetzt ein Strom durch die Kapazität der Zener-Diode fließt (in 
Sperr-Richtung, von Kathode zur Anode), dann fließt der Strom in 
Vorwärtsrichtung durch die normale Diode, so dass diese leitend wird. 
Die Kapazität der normalen Diode wird dann quasi unendlich, so dass bei 
der Reihenschaltung nur noch die Kapazität der Z-Diode wirkt.

>Die sind mit "Typically less than 1.0ps from 0 volts to
>VBR for unidirectional and 5.0 ns for bidirectional"
>angegeben; sollte reichen.

Ja, ja, die "forward recovers time" ist winzig. Aber die "reverse 
recovery time" ist laut ST.com riesig.

Ich würde entweder einen geeigenten Treiber verwenden, der die Gate 
Source Spannnung von Hause aus begrenzt, oder die Lösung mit den 
Schaltdioden von Karadur, wobei die Spannungen, gegen die geklemmt wird, 
am einfachsten wohl mit vorgespannten Zenerdioden gebildet wird, denen 
eine Puffer-Kapazität parallelgeschaltet ist.

Hallo

nachdem jetzt klar ist worum es geht, würde ich einen geeigneten 
Treiberchip vorziehen.

Johannes schrieb:
> Wenn jetzt ein Strom durch die Kapazität der Zener-Diode fließt (in
> Sperr-Richtung, von Kathode zur Anode), dann fließt der Strom in
> Vorwärtsrichtung durch die normale Diode, so dass diese leitend wird.
> Die Kapazität der normalen Diode wird dann quasi unendlich, so dass bei
> der Reihenschaltung nur noch die Kapazität der Z-Diode wirkt.

Leider ist die ganze Sache nicht linear. -> die Kapazität der Zenerdiode 
ist dann maximal wenn die Spannung = 0V ist. In der Praxis hilft die 
normale Diode dann doch um aus dem 0V-Loch zu kommen. (siehe 
Simulation).

Gruß Anja

@Anja:

OK, jetzt hab ich den Effekt verstanden. Wenn das Gate entladen wird, 
bleibt die Z-Diode geladen, so dass die Kapazität dieser Diode beim 
nächsten Puls nicht nochmal aufgeladen werden muss. Dadurch wirkt die 
Kapazität der Z-Diode nur einmal beim ersten Puls.

Das funktioniert aber nur bei periodischen Pulsen ab einer bestimmten 
Mindestfrequenz.

> Leider ist die ganze Sache nicht linear. -> die Kapazität der Zenerdiode
> ist dann maximal wenn die Spannung = 0V ist. In der Praxis hilft die
> normale Diode dann doch um aus dem 0V-Loch zu kommen. (siehe
> Simulation).

Mit nichtlinearem Verhalten der Kapazität hat das aber nichts zu tun. 
Der Trick ist, dass die 1N4148 Diode verhindert, dass die Kapazität der 
Z-Diode entladen wird.

Hallo

häng die Z-Diode über einen Widerstand an +Ub, dann geht das auch mit 
langsamen Signalen oder großem Tastverhältnis.