Streuung Dioden-kennlinie mehrere gleiche Bauelemente

>Dioden haben im Datenblatt eine Kennlinie I(V,T). Angenommen wir
>betrachten nur Raumtemperatur, also I(V), dann suggeriert das DB ja dass
>die Kennlinie für alle Dioden des selben Typs gleich ist.

Nein. Entweder es gibt min/max. Werte an, oder es sagt "typisch".

>Wie groß ist die "Streuung" zwischen mehreren Dioden und was sind die

Entweder siehe Datenblatt, oder eben unbekannt.

>Gründe für eine mögliche Streuung?

Toleranzen bei Geometrie und Dotierung u.a. der Sperrschicht.

Diode schrieb:
> Wie groß ist die "Streuung" zwischen mehreren Dioden und was sind die
> Gründe für eine mögliche Streuung?

Herstellungstolleranzen. Man kann aber davon ausgehen, dass Bauteile 
einer Charge praktisch ein identisches Verhalten aufweisen.

Diode schrieb:

> Dioden haben im Datenblatt eine Kennlinie I(V,T). Angenommen wir
> betrachten nur Raumtemperatur, also I(V), dann suggeriert das DB ja dass
> die Kennlinie für alle Dioden des selben Typs gleich ist.

Nein.

Wenn da nur eine Kennlinie im Diagramm ist und kein Toleranzband, dann 
ist das eine typische Kennlinie. Steht i.d.R. auch dran. Gern auch als 
Überschrift des gesamten Abschnitts ("typical characteristics").

> Wie groß ist die "Streuung" zwischen mehreren Dioden

Steht auch im Datenblatt. Z.B. als Durchflußspannung min/typ/max für 
gegebenen Strom.

> und was sind die Gründe für eine mögliche Streuung?

Prozeßschwankungen bei der Fertigung, bei den Materialien etc.

Ich würde mal als schlimmsten Fall davon ausgehen, dass bei 100mA und 
25°C die Flusssspannung zwischen 0,8V und 1,0V liegt. Im Datenblatt ist 
nur max. 1,0V angegeben für 25°C.

W.A. schrieb:
> Michael K. schrieb:
>> Man kann aber davon ausgehen, dass Bauteile einer Charge praktisch
>> ein identisches Verhalten aufweisen.
>
> Um es ganz klar zu sagen:
> Identisches Verhalten gibt es bei Analogbauteilen nicht.
>
> Wenn man nicht so genau hinschaut, mögen sich zwei Bauteile so ähnlich
> sein, dass das mit den beschränkten Messmitteln nicht feststellbar ist
> oder bei ausreichend toleranter Schaltungsauslegung nicht weiter stört.

Bei Bauteilen aus einer Charge musst du schon sehr genau hinschaun um 
Unterschiede festzustellen ;)

Aber du hast natürlich recht, die Schaltung sollte mit 
Bauteiltolleranzen auch funktionieren ;)

Diode schrieb:
> Wie groß ist die "Streuung" zwischen mehreren Dioden und was sind die
> Gründe für eine mögliche Streuung?
>
> Als Beispiel soll die BAS21J Diode dienen.

Da habt ihr ja die Hausaufgabe schön gelöst.
Fehlt nur noch das für genau diese Diode zu erklären.

Michael K. schrieb:
> Man kann aber davon ausgehen, dass Bauteile
> einer Charge praktisch ein identisches Verhalten aufweisen.

Das kenne ich von Tieftemperaturmeßdioden.
Es wird ein Wafer hergestellt, davon einige Dioden ausgemessen und diese 
Kennlinie zu den Dioden mitgeliefert.
Solche Meßdioden kriegt man natürlich nicht für 0,01€ hinterhergeworfen, 
da gehts ab 100€ das Stück los.

> Warum kann es überhaupt Min/Max Werte geben die vom Normalfall um
mehrere 10% abweichen?

Der Hersteller kann damit auch andere Dioden mit dem gleichen Aufdruck 
verkaufen, falls eine Fab zugemacht wird. Außerdem könnte es sein, dass 
selbst die gleichen Dioden in verschiedenen Fabs produziert werden.

Heutzutage ist es schwierig überhaupt noch herauszubekomemn wo diskrete 
Halbeiter wirklich produziert werden.

Diode schrieb:

> Kann man davon ausgehen dass wenn man die Bauteile auf "Rolle" kauft,
> die Bauelemente alle aus einem Wafer sind?

Irgenwann ist ein Wafer "alle" und man fängt den nächsten Wafer an.
Ich glaube kaum, das man dann die Rolle wechselt.

Nennt sich Alterung, und läßt sich minimieren, indem man die Teile 
möglichst wenig belastet.
Man könnte sich auch äusere Einflüsse wie radioaktive Strahlen 
vorstellen, die immer mehr Defekte in der Gitterstruktur hervorrufen 
könnten, aber das ist wohl eher untergeordneter Natur in unseren 
Breiten.

Diode schrieb:
> Warum kann es überhaupt Min/Max Werte geben die vom Normalfall um
> mehrere 10% abweichen?

Es gibt gar nicht so etwas wie einen Normalfall. Es gibt ein gewisses 
Tolaranzband in dem die Werte i.d.R. gaußverteilt liegen. Der typische 
Wert ist dann ganz einfach der Mittelwert. Und die min/max Werte im 
Datenblatt dürften ca. Mittelwert plus/minus 5 Sigma sein. Oder wieviel 
Abstand sich der Hersteller da lassen wollte.

> Si-Wafer haben ja mitlerweile eine extrem reproduzierbare Qualität,
> Dotierung lässt sich auch sehr exakt einstellen, geometrisch bei der
> Strukturierung sind solche Dioden ja Riesen im vergleich zu den
> optischen Abmessungen. Sofern das aktive Bauelement nicht bis "an den
> Rand" des Chips geht, der ja z.B. gesägt oder laser-getrennt wird, dürfe
> es da auch keine großen Abweichungen geben.

So weit die Theorie. Deine Theorie. Die Praxis sieht anders aus. Das 
kannst du jetzt akzeptieren oder du läßt es.

Bauelemente werden nicht so genau wie möglich produziert, sondern so 
genau wie nötig. Und für Allerweltsdioden wie deine BAS21 gibt es 
genau gar keinen Grund, eine bestimmte Kennlinie besonders genau 
einzuhalten. Wenn auf einen Parameter optimiert wird, dann vermutlich 
auf die Sperrfähigkeit. Und je nachdem wie eine Charge geworden ist, 
wird sie als BAS19, BAS20 oder BAS21 gelabelt.

Diode schrieb:
> Kann man davon ausgehen dass wenn man die Bauteile auf "Rolle" kauft,
> die Bauelemente alle aus einem Wafer sind?

Nein. Es ist gut möglich, daß zwischen "Chips vereinzeln" und 
"verkappen" einerseits und dann auch zwischen "verkappen" und "in Gurte 
füllen" jeweils Reservoirs liegen, in denen Chips von verschiedenen 
Wafern oder gar mehreren Fertigungslinien gemischt werden.

Axel S. schrieb:

> nicht so genau wie möglich , sondern so genau wie nötig.

An diesen Satz denken leider viele Entwickler zu selten,
insbesondere in diesem Forum. :-)