Z1, Register 4: Dioden, Transistoren

Dioden, Z-Dioden, Bipolar Transistoren, Darlingtonschaltung

Dioden, Z-Dioden, Bipolar Transistoren, Darlingtonschaltung


Kartei Details

Karten 15
Sprache Deutsch
Kategorie Mechatronik
Stufe Andere
Erstellt / Aktualisiert 17.04.2025 / 17.04.2025
Weblink
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Was ist ein Diode?

Eine Diode ist ein elektronisches Bauteil, das den Strom nur in eine Richtung fließen lässt.

Woraus bestehen Dioden im allgemeinen und wie sind sie aufgebaut?

Sie bestehen hauptsächlich aus Silizium und Germanium. 

Sie bestehen aus steuerbaren Halbleiterschichten. 

Silizium mit 4 Valenzelektronen hat einen grossen el. Widerstand. Das Silizium wird daher mit dotiert mit Bor (3 ) oder Arsen (5). 

Dadurch entsteht eine Elektronenüberschuss (P-Typ) oder Elektronenmangel (N-Typ), die Schichten zusammengebracht ergibt einen P-N-Übergang

Was ist eine Anode und was eine Kathode?

Anode = + 

Kathode = -

Was ist beim Betrieb einer Diode zu beachten?

  • Zu hoher Strom in Durchlassrichtung
  • Zu hohe Spannung in Sperrrichtung
  • Zu hohe Temperatur
  • Mechanische Beanspruchung

Was ist eine Zender-Diode (Z-Diode)?

  • Z-Diode ist ein Halbleiterbauelement, das in Sperrichtung leitet, wenn eine bestimmte Spannung überschritten wird.
  • In Durchlassrichtung verhält sie sich wie eine normale Diode

Wozu wird eine Zenerdiode benutzt?

  • Schutz von el. Bauteilen vor Überspannung
  • Spannungsstabilisierung

Wozu braucht man Dioden?

- Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln
- Schaltungen schützen vor Rückströmen und Überspannungen. 
- Spannung regulieren, um eine konstante Spannung zu gewährleisten. 
- Signalverarbeitung:  werden in Signalbegrenzern, Modulatoren und vielen anderen Schaltungen eingesetzt. 

Was ist ein Transistor? 

Ein Transistor ist ein elektronisches Bauteil, das den Fluss von elektrischem Strom steuert und verstärkt.

Er besteht aus Halbleitermaterial.

Erkläre den Aufbau und die Funktion eines Transistors?

  • Der Bipolare Transistor besteht aus drei aufeinanderfolgenden Halbleiterschichten
  • N P N oder P N P Schichten
  • Über die Basis werden die entsprechenden Schichten leitend gemacht, so dass Strom fliessen kann.
  • Er ist stromgesteuert und hat entsprechend einen Leistungsverlust

Beschreibe die Anschlüsse eines Transistors?

  • Basis (Ansteuerung)
  • Emitter (Pfeil der die Stromrichtung anzeigt)
  • Kollektor (Last-Seite)

Warum liegt die Last normalerweise im Kollektorkreis?

Liegt der Verbraucher im Emitterkreis, wirkt der Spannungsabfall über Basis-Emitter als Spannungsteiler, der Gesamtwiderstand des Lastkreieses ist dadruch grösser, es liesst weniger Strom. Die Last hat nicht die volle Spannung, der Transistor ist unter Umständen nicht vollständig Leitend. 

Was muss am Transistor anliegend, damit er Leitend wird?

- Basis-Emitter ca. 0.7 V

- Basis-Emitter min. 1 mA

Wie können bei einem Transistor die Anschlüsse bestimmt werden? 

Mittels Diodenprüfer (Multimeter) auf Durchlass prüfen. 

1. Basis bestimmen

2. Basis-Emitter = höherer Messwert

3. Basis-Kollektor = kleinerer Messwert

Was ist eine Darlingtonschaltung?

Eine Schaltung zweier Transistoren ermöglich hohe Schaltleistungen mit hoher Übersetzung (- 1:10'000)

Wofür sin die Widerstände R1 und R2? 

Sie verhindern das Leckströme die Darlingtonschaltung ansteuern. 

Leckströme werden über R1 und R2 an Masse geleitet. 

Hohe Schaltfrequenzen möglich