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## Anwendung
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* Eine Diode lässt den Stromfluss nur in eine Richtung durch
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* In die andere Richtung wirkt sie wie ein hoher Widerstand
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* Dioden werden u.a. zur Gleichrichtung von Wechselspannung eingesetzt
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[picture:689:e_led:Diverse LED in verschiedenen Bauformen und Farben]
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* Eine spezielle Bauform haben wir schon als LED kennengelernt
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[question:EC501]
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[question:EC502]
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## Schwellenspannung
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* Damit eine Diode in Durchlassrichtung leitet, muss eine bestimmte Spannung – die Schwellenspannung oder Durchlassspannung – überschritten werden
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* Je nach Basis des chemischen Elements ist die Schwellenspannung unterschiedlich hoch
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* Germanium: $\qtyrange{0,2}{0,4}{\volt}$
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* Silizium: $\qtyrange{0,6}{0,8}{\volt}$
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* LED (Rot): $\qtyrange{1,6}{2,2}{\volt}$
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* LED (Gelb, Grün): $\qtyrange{1,9}{2,5}{\volt}$
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* LED (Blau, Weiß): $\qtyrange{2,7}{3,5}{\volt}$
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[question:EC503]
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## Schottky-Diode
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* Erlaubt eine hohe Schaltfrequenz
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* Nur eine sehr niedrige Schwellenspannung von $\qty{0,4}{\volt}$ bis unter $\qty{0,1}{\volt}$ ist nötig
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[question:EC504]
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## Kennlinien
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[question:EC506]
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[question:EC507]
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[question:EC508]
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[question:EC505]
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## Leitende Diode
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* Eine Diode leitet immer dann, wenn die Spannung an der Anode um die Schwellenspannung positiver ist als an der Kathode
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* Gilt auch für negative Spannungen
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* In der Prüfung kommen nur Siliziumdioden mit $\qty{0,7}{\volt}$ Schwellenspannung vor
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[picture:113:e_leitende_siliziumdiode:Spannungen an einer leitenden Siliziumdiode]
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[question:EC513]
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[question:EC510]
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[question:EC509]
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[question:EC511]
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[question:EC512]
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## LED Anwendung
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* Eine LED dient als Leuchtanzeige
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[picture:324:e_led_schaltung:LED mit Vorwiderstand]
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[question:EC514]
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### Vorwiderstand
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* Da die LED selbst kaum einen Widerstand hat, würde sie bei einem direkten Anschluss an eine Spannungsquelle wie ein Kurzschluss wirken
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* Mit einem Vorwiderstand wird der Durchlassstrom begrenzt
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[picture:324:e_led_schaltung:LED mit Vorwiderstand]
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* Berechnung: $R = \dfrac{U_q - U_{\mathrm{LED}}}{I_D}$
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* $U_q$: Spannungsquelle
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* $U_{\mathrm{LED}}$: Schwellenspannung LED
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* $I_D$: Durchlassstrom
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[question:EC515]
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[question:EC516]
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## Z-Diode
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* Normalerweise liegt die maximale Sperrspannung einer Diode bei ca. $\qty{1000}{\volt}$
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* Bei Z-Dioden erfolgt ein Spannungsdurchbruch je nach Bauart zwischen $\qty{3}{\volt}$ und $\qty{100}{\volt}$
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* Dienen zur Spannungsstabilisierung
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[picture:560:_e_z_diode:Schaltzeichen Z-Diode]
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* Früher nach Clarence Melvin Zener benannt
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* Heute sind andere Effekte ausschlaggebend, aber Z-Diode blieb als Name
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### Polung
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* Z-Dioden werden mit Vorwiderstand in Sperrrichtung betrieben
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[picture:549:e_z_diode_polung:Z-Diode korrekt in Sperrichtung eingesetzt]
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[question:EC517]
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[question:EC518]
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[question:EC519]
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[question:EC520]
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### Vorwiderstand
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[picture:753:e_z_diode_spannungsstabilisierung:Z-Diode zur Spannungsstabilisierung]
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* $U_Z$ ist die Spannung, auf die die Z-Diode stabilisiert
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* $U_V = U_1 - U_Z = \qty{13,8}{\volt} - \qty{5}{\volt} = \qty{8,8}{\volt}$
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* $R_V = \frac{U_V}{I} = \frac{\qty{8,8}{\volt}}{\qty{30}{\milli\ampere}} \approx \qty{293}{\ohm}$
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[question:EC521]
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[question:EC522]
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* Ströme am Vorwiderstand addieren sich
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* Kirchhoff'sche Regeln war noch nicht Thema
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