Diode
Einleitung
Bei der Diode handelt es sich um ein Elektronisches Bauteil.
Es handelt sich dabei um ein Halbleiterbauteil. Die Diode besteht aus einem PN-Übergang. Schließt man an die Diode eine Quelle an, verhält sich diese kurzgesagt wie ein Ventil und lässt den Strom nur in eine Richtung durch.
Aufbau
Eine Diode kann dabei wie hier eingeblendet aussehen.
Das Schaltzeichen der Diode sieht wie unten gezeigt aus. Dabei gibt es zwei Anschlüsse. Der eine wird als Kathode bezeichnet, der andere als Anode.
Baut man nun eine Diode in eine Schaltung ein, ist wichtig wie rum man diese einbaut.
Damit beim Bauteil auch klar ist wo die Anode und wo die Kathode ist, wird mit einer Markierung die Kathode gekennzeichnet.
[Bild]
Funktion
Die Aufgabe der Diode besteht darin den Strom nur in einer Richtung durchfließen zu lassen.
Ähnlich wie bei einem Ventil. Wasser kann nur in eine Richtung durchfließen. Kommt das Wasser von der anderen Richtung blockiert das Ventil und es kann nicht weiter fließen.
Im Konkreten bedeutet das:
Durchflussrichtung: Schließt man den +Pol der Quelle an die Anode und den -Pol der Quelle an die Kathode, fließt Strom durch die Diode.
Sperrrichtung: Verbindet man den +Pol der Quelle mit der Kathode und den -Pol der Quelle mit der Anode, kann kein Strom fließen.
Ähnlich wie ein Trichter oder bessergesagt ein Ventil.
Halbleiter Aufbau
Wie bereits erklärt handelt es sich bei der Diode um ein Halbleiterbauelement.
Nun ist natürlich interessant die Funktion der Diode auf Halbleiterebene zu sehen.
Die Diode besteht aus einem PN-Übergang, sprich 2 dotierten Halbleitern.
Bei der n-Schicht gibt es einen Elektronenüberschuss also frei bewegliche Elektronen. Zudem gibt es fest gebundene positive Ionen.
Bei der p-Schicht gibt es einen Löcherüberschuss also frei bewegliche Löcher. Zudem gibt es fest gebundene negative Ionen.
(Um die Übersichtlichkeit zu wahren wird das Silizium-Gitter hier ausgeblendet.)
Wer hierbei nun noch nicht verstanden hat was es mit der n und p Schicht auf sich hat oder was freie Elektronen und Ionen sind sollte sich am besten das Video zum PN-Übergang bzw. besser das zur Dotierung anschauen.
⇨ Dotierung
⇨ PN-Übergang
Für eine Ausführliche Erklärung zum Verhalten auf Halbleiterebene gibt es folgenden Artikel:
⇨ Halbleiter – Diode
Kennlinie
Wie sich konkret Strom und Spannung bei der Diode verhält, zeigt die Kennlinie einer Diode, welche wie unten gezeigt aussieht.
[Bild]
Für konkretere Informationen bzw. Erklärung zur Kennlinie gibt es folgenden Artikel:
⇨ Diode: Kennlinie