Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Nur aus Interesse, Frage zu Si-Dioden


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von Sonntagsfahrer (Gast)


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Hallo,

mich würde mal interessieren, warum es die Diodenbaureihe 1N4001 bis 
1N4007 in so vielen Abstufungen gibt? Kosten alle gleich, also warum 
gibt es nicht einfach nur die 1N4007 (mit der höchsten Sperrspannung), 
dann wären die anderen Typen obsolet?

Oder gibt es Nachteile, wenn ich z.B. 12V gleichrichten möchte und dann 
eine 4001 oder 4004 oder 4007 nehme?

Schönen Sonntag!

von Diode (Gast)


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Die 1N4001 und die 1N4148 haben eine Flussspannung von 0,6V und die 
1N4007 hat eine Flussspannung von fast 0,8V.

von Egon D. (egon_d)


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Sonntagsfahrer schrieb:

> mich würde mal interessieren, warum es die Diodenbaureihe
> 1N4001 bis 1N4007 in so vielen Abstufungen gibt?

Vermutlich technologische Gründe (Dotierung).


> Oder gibt es Nachteile, wenn ich z.B. 12V gleichrichten
> möchte und dann eine 4001 oder 4004 oder 4007 nehme?

Starke Dotierung gibt meiner dunklen Erinnerung nach
dünne Raumladungszonen, also dünne Sperrschichten und
somit geringe Spannungsfestigkeit im Sperrfall, aber
gute Leitfähigkeit im Durchlassfall.

Scwache Dotierung gibt breite Raumladungszonen, also
hohe Spannungsfestigkeit im Sperrfall, aber auch
schlechtere Leitfähigkeit (und damit höhere Leitverluste)
im Durchlassfall.

Funktionierende Technik ist, wie immer, ein Kompromiss.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Diode schrieb:
> Die 1N4001 und die 1N4148 haben eine Flussspannung von 0,6V und die
> 1N4007 hat eine Flussspannung von fast 0,8V.

Ich glaubte, dass ich das auch mal irgendwo gelesen hatte. Allerdings 
sagen die Datenblätter von
- DIODES (https://www.mouser.de/datasheet/2/115/ds28002-83776.pdf)
- ON Semiconductor (http://www.farnell.com/datasheets/1689669.pdf)
- VISHAY (https://www.vishay.com/docs/88503/1n4001.pdf)
nichts dazu: da sind alle gleich.

von Der schreckliche Sven (Gast)


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Egon D. schrieb:
> meiner dunklen Erinnerung nach

Dann lass es einfach bleiben.

Je höher die Sperrspannung, desto höher der ohmsche Widerstand der 
Diode.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Ich vermute, dass das historisch bedingt ist. Meine Vermutung:
- Die höhere Spannung war früher schwieriger zu erreichen, daher wurden 
sie selektiert. Und da gab es auch noch Preisunterschiede.
- Bei der heutigen Fertigunstechnik ist das nicht mehr nötig. Die 
unterschiedliche Bedruckung wird nur noch gemacht, um bei Reparatur oder 
Fertigung alter Geräte nicht nachdenken zu müssen, dass man auch Typen 
mit höheren Nummern nehmen kann.

: Bearbeitet durch User
von Dietrich L. (dietrichl)


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Dietrich L. schrieb:
> Und da gab es auch noch Preisunterschiede.

Ich habe gerade mal im Katalog "RIM electronic '70" nachgeschaut:
1N4001   1,40DM/Stck.
1N4002   1,60DM/Stck.
1N4003   1,65DM/Stck.
1N4004   1,70DM/Stck.
1N4005   1,80DM/Stck.
1N4006   1,95DM/Stck.
1N4007   2,00DM/Stck.
Das gilt für 1-19Stck. incl. Mehrwertsteuer.
Das kann man bei den heutigen Preisen kaum glauben!

von Sonntagsfahrer (Gast)


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Dietrich L. schrieb:
> Ich vermute, dass das historisch bedingt ist

Klingt plausibel, also etwa wie bei Transistoren? Da hab ich mal 
gelesen, dass z.B. ein BC548 nach der Fertigung in A/B/C je nach 
Stromverstärkung selektiert wird.

Wobei ich es da eher verstehe, dass alle angeboten werden, da je nach 
Anwendungsfall zu hohe oder zu niedrige Verstärkung unerwänscht wäre.

Bei den Dioden dachte ich auch erst an die Uf, aber die sind (wie Du 
schriebst) laut DaBla alle gleich.

von Sonntagsfahrer (Gast)


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Dietrich L. schrieb:
> Dietrich L. schrieb:
>> Und da gab es auch noch Preisunterschiede.
>
> Ich habe gerade mal im Katalog "RIM electronic '70" nachgeschaut:
> 1N4001   1,40DM/Stck.
> 1N4002   1,60DM/Stck.
> 1N4003   1,65DM/Stck.
> 1N4004   1,70DM/Stck.
> 1N4005   1,80DM/Stck.
> 1N4006   1,95DM/Stck.
> 1N4007   2,00DM/Stck.
> Das gilt für 1-19Stck. incl. Mehrwertsteuer.
> Das kann man bei den heutigen Preisen kaum glauben!

Ah, Danke!

Dann ist es wohl wirklich nur noch

Dietrich L. schrieb:
> gemacht, um bei Reparatur oder
> Fertigung alter Geräte nicht nachdenken zu müssen, dass man auch Typen
> mit höheren Nummern nehmen kann.

von hinz (Gast)


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Dietrich L. schrieb:
> Dietrich L. schrieb:
>> Und da gab es auch noch Preisunterschiede.
>
> Ich habe gerade mal im Katalog "RIM electronic '70" nachgeschaut:
> 1N4001   1,40DM/Stck.
> 1N4002   1,60DM/Stck.
> 1N4003   1,65DM/Stck.
> 1N4004   1,70DM/Stck.
> 1N4005   1,80DM/Stck.
> 1N4006   1,95DM/Stck.
> 1N4007   2,00DM/Stck.
> Das gilt für 1-19Stck. incl. Mehrwertsteuer.
> Das kann man bei den heutigen Preisen kaum glauben!

Zehn Jahre vorher....
(siehe Anhang)

von Egon D. (egon_d)


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Der schreckliche Sven schrieb:

> Egon D. schrieb:
>> meiner dunklen Erinnerung nach
>
> Dann lass es einfach bleiben.

Sei doch bitte so nett und streiche in einem vollständigen
Zitat meines Beitrages die Stelle an, an der ich etwas
sachlich Falsches sage, ja?

Vielen Dank.

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von oh weh (Gast)


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Wer hortet denn 60 Jahre alte Kataloge? Messis hier im Forum? Wundern 
tut mich hier ja nichts mehr.

von oszi40 (Gast)


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> Messis hier

Im Radiomuseum und in der Deutschen Bücherei wirst Du noch mehr finden. 
Mancher wäre froh, für seine Forschung noch Daten zu finden. Heute 
sammelt sich der Müll auf lokalen Festplatten und wird in wenigen Jahren 
verloren sein im Gegensatz zu einigen Apogryphen.

von oh weh (Gast)


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oszi40 schrieb:
> Im Radiomuseum und in der Deutschen Bücherei wirst Du noch mehr finden.

Deswegen braucht nicht jeder sein eigenes privates Museum.

von Wolfgang (Gast)


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Diode schrieb:
> Die 1N4001 und die 1N4148 haben eine Flussspannung von 0,6V und die
> 1N4007 hat eine Flussspannung von fast 0,8V.

Eine Diode hat keine feste Flussspannung. Die hängt von Arbeitspunkt und 
Temperatur ab.
https://de.wikipedia.org/wiki/Shockley-Gleichung

von michael_ (Gast)


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oh weh schrieb:
> Wer hortet denn 60 Jahre alte Kataloge? Messis hier im Forum? Wundern
> tut mich hier ja nichts mehr.

Bist aber froh, wenn dir von 75 Jahre alten Säcken mit 60 Jahre alten 
Katalogen geholfen wird.

Wolfgang schrieb:
> Eine Diode hat keine feste Flussspannung. Die hängt von Arbeitspunkt und
> Temperatur ab.

Normal wird die bei Nennstromstärke angegeben.
Und "Raumtemperatur".
Heute ist die 25°C. Vor 50 Jahren war die 20°C.

von Jacko (Gast)


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Sieh doch einfach in die Datenblätter - was dadrin nicht
versprochen wird, darfst du auch nicht erwarten! Das gilt schon
seit über 50 Jahren...

Und da gibt es außer der Sperrspannung (dc, blocking, oder rms)
keine Unterschiede zwischen den Typen 1N4001...4007. Auch nicht
bei Uf @ If, oder C @ Ur, was "Widerstand", oder "Schnelligkeit"
entspräche.

Also: Nimm die angemessene 1N400x, aber erwarte nicht, dass eine
4001 bei geringerer Spannunungsbeanspruchung irgend etwas besser
kann.

von tzvdjrpvhwwelk (Gast)


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Entschuldige bitte, korrigiere Dich nur zwecks Sachlichkeit:

Jacko schrieb:
> versprochen

In einem DaBla wird spezifiziert (Hauptwort: Spezifikation).

Oder siehst Du es als Versprechung ... wenn die Parameter
im DaBla nicht zur vorges. Anwendung passen? Paßt schlecht/
gar nicht, versprochen ("ungewollt positiver Touch").

Gelten tut (/wird) das seit einer (/bis in alle) Ewigkeit.


> Und da gibt es außer der Sperrspannung (dc, blocking, oder rms)
> keine Unterschiede zwischen den Typen 1N4001...4007. Auch nicht
> bei Uf @ If, oder C @ Ur, was "Widerstand", oder "Schnelligkeit"
> entspräche.
>
> Also: Nimm die angemessene 1N400x, aber erwarte nicht, dass eine
> 4001 bei geringerer Spannunungsbeanspruchung irgend etwas besser
> kann.

Bin da nicht so sicher. Zwar finde ich es gerade nicht - aber
ich könnte schwören, schon mal ein Datenblatt dieser Typreihe
gesehen zu haben, mit einigen kleinen Unterschieden (U_F und C
ab bestimmter Sperrspannung etwas höher).

Diode schrieb:
> Die 1N4001 und die 1N4148 haben eine Flussspannung von 0,6V und die
> 1N4007 hat eine Flussspannung von fast 0,8V.

Bzgl. der 1N400X könntest Du da nicht ganz falsch liegen, wie
gesagt - aber wieso nanntest Du denn die 1N4148? Das ist doch
(ganz im krassen Gegensatz zum Netzgleichrichter 1N400X) eine
sog. schnelle_Signaldiode - absolut nicht vergleichbar.

von Egon D. (egon_d)


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tzvdjrpvhwwelk schrieb:

> Bin da nicht so sicher. Zwar finde ich es gerade
> nicht - aber ich könnte schwören, schon mal ein
> Datenblatt dieser Typreihe gesehen zu haben, mit
> einigen kleinen Unterschieden (U_F und C ab
> bestimmter Sperrspannung etwas höher).

Selbstverständlich ist das aus physikalischer Sicht
so. Der Zusammenhang von Dotierung, Sperrschichtdicke
und Leitfähigkeit, den ich oben nannte, ist ja kein
Produkt meiner Phantasie...

Halbleiterphysik ist aber nicht alles -- es kommt auch
auf die konkrete Technologie an. Neutronendotierung,
Epitaxie, Ionenimplantation ermöglichen Dotierunsprofile,
die vor 30 Jahren schlicht nicht vorstellbar waren. Es
ist daher durchaus wahrscheinlich, dass die genannten
Unterschiede bei Dioden, die vor 20 Jahren hergestellt
wurden, deutlich größer waren, als sie es heute sind.

von Harald W. (wilhelms)


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michael_ schrieb:

> Normal wird die bei Nennstromstärke angegeben.
> Und "Raumtemperatur".
> Heute ist die 25°C. Vor 50 Jahren war die 20°C.

Ja, das kommt vom zunehmend ansteigenden CO2-Gehalt.

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Wenn man heute eine 1N4001 kauft, erhält man mit hoher 
Wahrscheinlichkeit eine Diode, die die Spezifikation der 1N4007 erfüllt, 
es ist halt nur nicht garantiert. Früher war das anders, da beschränkten 
sich auch die Unterschiede der 1N400x-Typen im Datenblatt nicht nur auf 
die Sperrspannung.

Hier plaudert einer aus dem Nähkästchen (Antwort#22 von jaromir, sehr 
lesenswert):

  https://www.eevblog.com/forum/projects/testing-1n4007-with-a-megger/

von Jens G. (jensig)


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Egon D. (egon_d)

>Halbleiterphysik ist aber nicht alles -- es kommt auch
>auf die konkrete Technologie an. Neutronendotierung,
>Epitaxie, Ionenimplantation ermöglichen Dotierunsprofile,
>die vor 30 Jahren schlicht nicht vorstellbar waren. Es
>ist daher durchaus wahrscheinlich, dass die genannten
>Unterschiede bei Dioden, die vor 20 Jahren hergestellt
>wurden, deutlich größer waren, als sie es heute sind.

Hmm, also was die Uf angeht, dann scheinen die alten Dioden in hinz' 
Katalogauszug noch nichts davon gewußt zu haben.
Man könnte fast meinen, es gibt gar keinen technischen Grund, eine 
niedervoltige Diode zu nehmen. Auser der Preis, aber das ist ja keine 
technischer Parameter ...

von Dietrich L. (dietrichl)


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Yalu X. schrieb:
> Hier plaudert einer aus dem Nähkästchen (Antwort#22 von jaromir, sehr
> lesenswert):
>
>   https://www.eevblog.com/forum/projects/testing-1n4007-with-a-megger/

Sehr interessant, Danke!

von tzvdjrpvhwwelk (Gast)


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Yalu X. schrieb:
> (...)

Vielen Dank auch von meiner Seite für diese klärenden Infos,
wozu natürlich (abschließendes Zuckerl) auch der Link gehört.

von olibert (Gast)


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Yalu X. schrieb:
> Hier plaudert einer aus dem Nähkästchen (Antwort#22 von jaromir, sehr
> lesenswert):
>
>   https://www.eevblog.com/forum/projects/testing-1n4007-with-a-megger/

Vielen Dank für den Link. Das macht Sinn. In den gängigen Datenblättern 
ist auch die Sperrschichtkapazität bei allen 1n400x -Typen gleich. Bei 
unterschiedlich gefertigten Dioden würde man hier einen Unterschied 
erwarten.

von Lurchi (Gast)


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Es gibt / gab da schon Unterschiede im Aufbau: die 1N4007 und soweit ich 
mich erinnere auch 4006 sind PIN Dioden. Die 4001-4005 sind mehr normale 
Dioden und sollte eine etwas höhere Kapazität haben. Es kann heute sein, 
dass sie sich nicht mehr viel mühe machen und alle als 4007 produzieren.

Die Werte im Datenblatt sind überwiegend Grenzwerte - die tatsächlichen 
/ typischen Daten können immer noch unterschiedlich sein, insbesondere 
zu den extremen.

von Jacko (Gast)


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@ tzvdjrpvhwwelk (Gast)

Die Tatsache, dass drei beliebige relativ aktuelle Datenblätter
renommierter Hersteller (gefunden bei renommierten Distributoren)
genau das SPEZIFIZIEREN, was ich schrieb, ist überprüfbar.

Auch wenn du dich entschuldigst, bist du ein Klugscheißer.
- Wer dem Wort "versprochen" einen miesen Klang beimisst, hält
vielleicht seine eigenen Verssprechen nicht. Ansonsten ist das
unmissverständliche Umgangssprache für technisch Gebildete.

Deine tiefschürfende Gegenargumentation mit "gelten tut"en
hab ich allerdings nach 7 mal Lesen noch nicht einordnen können.

Schlaf schön.

von Dietmar S. (didi2)


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Dietrich L. schrieb:
> Dietrich L. schrieb:
>> Und da gab es auch noch Preisunterschiede.
>
> Ich habe gerade mal im Katalog "RIM electronic '70" nachgeschaut:
> 1N4001   1,40DM/Stck.
> 1N4002   1,60DM/Stck.
> 1N4003   1,65DM/Stck.
> 1N4004   1,70DM/Stck.
> 1N4005   1,80DM/Stck.
> 1N4006   1,95DM/Stck.
> 1N4007   2,00DM/Stck.
> Das gilt für 1-19Stck. incl. Mehrwertsteuer.
> Das kann man bei den heutigen Preisen kaum glauben!

Apothekenpreise für die Hobbyisten. 3 DM für einen 1000uF Elko 
(Versand). Für einen BC237 in einem schönen 70er-Jahre-orangen 
ITT-Pappschächtelchen habe ich von meinem Taschengeld 5 DM bezahlt 
(Elektronikladen). Immerhin hatte er Golddrähte. Für die Industrie hat 
die 1N400x sicher nur ein paar Pfennige gekostet, sonst hätte man wohl 
mehr als 2000 bis 3000 DM für einen Farbfernseher geblecht.

von my2ct (Gast)


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michael_ schrieb:
> Und "Raumtemperatur".
> Heute ist die 25°C. Vor 50 Jahren war die 20°C.

Alles Frostbeulen heute ...

von michael_ (Gast)


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Hast vielleicht Recht. :-)
Aber in den 60' zigern wurden Meßgeräte 1/2 - 1 Stunde eingefahren.
Sollte man auch heute noch machen.
Nur damals war die Solltemperatur 20°C.
Heute ist diese Temperatur 25°C.

Hat schon seinen Hintergrund.

von tzvdjrpvhwwelk (Gast)


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Jacko schrieb:
> Auch wenn du dich entschuldigst, bist du ein Klugscheißer.

Bist Du da sicher?

> - Wer dem Wort "versprochen" einen miesen Klang beimisst

Ich soll was bitte gemacht haben? Das verwundert mich nun doch.
Muß man normalerweise nicht lesen können, um sich zu bilden...?

> Deine tiefschürfende Gegenargumentation mit "gelten tut"en
> hab ich allerdings nach 7 mal Lesen noch nicht einordnen können.

Seltsam. Weil dieses gar keine Gegenargumentation war, vielleicht?

Kann das sein, daß Du einfach nur Streit suchst? Das kannst Du mit
mir vergessen, und: "Ein gutes Gewissen ist ein sanftes Ruhekissen."

Schlaf ... Deinen Rausch aus (also hoffentlich liegt es daran).

von Dietrich L. (dietrichl)


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Jacko schrieb:
> Die Tatsache, dass drei beliebige relativ aktuelle Datenblätter
> renommierter Hersteller (gefunden bei renommierten Distributoren)
> genau das SPEZIFIZIEREN, was ich schrieb, ist überprüfbar.

Und nicht nur bei aktuellen Datenblättern: Im 1970er "Semiconductor Data 
Book" von Motorola (die dicke "Bibel" mit ca. 2600 Seiten) gibt es auch 
keine Unterschiede bzgl. Durchlassspannung.

von histroniker (Gast)


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Dietmar S. schrieb:
> Dietrich L. schrieb:
>> Und da gab es auch noch Preisunterschiede.
>> Ich habe gerade mal im Katalog "RIM electronic '70" nachgeschaut:
>> 1N4001   1,40DM/Stck.
>> 1N4002   1,60DM/Stck.
>> ....
>> 1N4006   1,95DM/Stck.
>> 1N4007   2,00DM/Stck.
>> Das kann man bei den heutigen Preisen kaum glauben!
>
> Apothekenpreise für die Hobbyisten.

Denke ich auch. Kann es sein, daß ELV der Nachvolger von RIM ist? :-)
Zumindest 1974 gabs die Dioden schon wesentlich günstiger und 
Preisunterschiede innerhalb der 1N4000er Serie waren wohl auch nicht 
mehr sonderlich relevant.

von O. R. (oscherischery)


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Es gibt und gab wohl Hersteller, die die komplette 1N400x-Reihe mit 
einem Die abgedeckt haben, und andere, die ab 500 V eine andere 
Dotierung verwendet haben. In ersten Fall sind (bis auf die 
Prüfspannung) alle Daten der Baureihe gleich, im zweiten gibt es einen 
Sprung der VF zwischen der 1N4004 und 1N4005 (oder da in der Nähe).

Binning, also Messen und sortieren, macht heute keiner mehr. Eine 1N4001 
wird mit 110 V geprüft, eine 1N4004 mit 440 V, und was durchfällt wird 
entsorgt. D.h. wenn Du 1N4003 bestellst ist die Ausbeute minimal größer 
als bei 1N4004. Um daraus einen Kostenvorteil zu ziehen musst Du aber 
sehr große Mengen abnehmen, deutlich mehr als Mouser oder Digikey so 
ausliefern.

von Milchy (Gast)


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> von O. R. (oscherischery)           29.12.2020 11:52

> ... komplette 1N400x-Reihe mit einem Die abgedeckt ...

Damit auch du es lernst:

https://de.wikipedia.org/wiki/Die_(Halbleitertechnik)

von Gunnar F. (gufi36)


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so weit ich das verstanden habe, ist die Sperrverzugszeit bei den höher 
sperrenden Dioden auch größer. Dank höherer Dotierung der Sperrschicht. 
Das gibt die bekannten kleinen Stromspitzen beim Brückengleichrichter, 
die dann mit kleinen Kapazitäten glatt gebügelt werden. Es soll also 
doch besser eine passende Diode eingesetzt werden.
Hab das aber jetzt nicht nochmal an den Datenblättern verifiziert .

von MaWin (Gast)


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Lurchi schrieb:
> 4006 sind PIN Dioden. Die 4001-4005 sind mehr normale Dioden

Unsinn.

von michael_ (Gast)


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Gunnar F. schrieb:
> Das gibt die bekannten kleinen Stromspitzen beim Brückengleichrichter,
> die dann mit kleinen Kapazitäten glatt gebügelt werden.

Nein, die Kondensatoren haben einen anderen Sinn.
Wurden auch schon bei Selengleichrichtern eingesetzt.

Für Netzgleichrichtung interessiert nur der Strom und die entsprechende 
Sperrspannung.

von Hp M. (nachtmix)


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michael_ schrieb:
> Nein, die Kondensatoren haben einen anderen Sinn.
> Wurden auch schon bei Selengleichrichtern eingesetzt.

Da nun gerade nicht, weil die Kapazität der Gleichrichterplatten hoch 
genug ist.
Aber in der Zeit davor, bei den Gleichrichterröhren, und später, bei den 
Siliziumdioden, findet man sie.
Sinn der Veranstaltung ist es die als Schalter arbeitenden Dioden 
HF-mäßig zu überbrücken um die durch das Schalten auftretende 
Brummmodulation "Erbsen" des Empfangssignals zu vermeiden.

Bei den Si-Dioden kommt noch die von Gunnar beschriebene Eigenstörung 
durch den Sperrverzug hinzu.
Durch das abrupte Abreissen des Sperrstromes, nachdem die Ladungsträger 
aus der Sperrschicht herausgezogen wurden, können im Zusammenspiel mit 
Induktivitäten der Schaltung nämlich sehr hohe und steile 
Spannungsspitzen auftreten, die nicht nur Störungen induzieren sondern 
u.U. sogar die Diode selbst gefährden.

 Es gibt übrigens (kleine) Dioden, bei denen man diese jähe Abreissen 
des Sperrstroms angezüchtet und auf die Spitze getrieben hat.
Diese so genannten Snap-Varaktoren erzeugen so steile Abschaltflanken, 
das  man induktiv Nadelimpulse mit einer Dauer von wenigen Picosekunden 
auskoppeln kann.
Mit diesen Nadelimpulsen werden dann die Schottkydioden in den 
Sampling-Schaltungen von extrem breitbandigen Oszilloskopen oder 
Netzwerkanalysatoren angetrieben.

von michael_ (Gast)


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Hp M. schrieb:
> michael_ schrieb:
>> Nein, die Kondensatoren haben einen anderen Sinn.
>> Wurden auch schon bei Selengleichrichtern eingesetzt.
>
> Da nun gerade nicht, weil die Kapazität der Gleichrichterplatten hoch
> genug ist.

Ach?
C24.

Bei Nicht-Audiogeräten braucht es diesen Kondensator nicht.

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