Elektronik Bauelemente | Elektronische Bauelemente | Elektronikbauteile
Kenngrößen und Ersatzschaltbilder von Passiven Elementen: Dioden, Bipolar- und Feldeffekttransistoren (Physik, Technologie, einfache Modelle); Grundschaltungen mit Bipolar- und Feldeffekttransistoren; Simulationstechniken; Eigenleitungsdichte. Erfahren sie hier mehr über Elektronikbauteile, Elektronik Bauteile und Elektronische Bauelemente.
Dioden
Eine Diode ist ein elektronisches Bauelement, das den Stromfluss in einer Richtung erlaubt und in der anderen Richtung blockiert. Sie besteht aus einem Halbleitermaterial, das typischerweise aus Silizium oder Germanium besteht.
Die einfachste Form der Diode ist die sogenannte Einweg-Diode, auch als Gleichrichterdiode bezeichnet. Wenn eine positive Spannung an die Anode (positiver Anschluss) und eine negative Spannung an die Kathode (negativer Anschluss) angelegt wird, leitet die Diode Strom und die Spannung an der Diode beträgt ungefähr 0,7 Volt für Silizium und 0,3 Volt für Germanium. Wenn jedoch eine negative Spannung an der Anode und eine positive Spannung an der Kathode angelegt wird, sperrt die Diode den Strom und es fließt kein Strom durch sie hindurch.
Es gibt auch spezielle Typen von Dioden, wie beispielsweise die Zener-Diode, die in umgekehrter Richtung als Spannungsregler verwendet werden kann. Wenn die umgekehrte Spannung einen bestimmten Wert überschreitet, bricht der Durchbruch zusammen und die Zener-Diode lässt den Strom fließen, um die Spannung auf dem gewünschten Wert zu halten.
Eine andere Art von Diode ist die LED (Light Emitting Diode), die Strom in einer Richtung leitet und in der anderen Richtung nicht leitet. Wenn Strom in die Anode fließt, gibt die LED Licht ab, das in der Farbe von rot bis blau variieren kann, je nach dem Halbleitermaterial, aus dem sie hergestellt ist.
Dioden werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, wie zum Beispiel in Stromversorgungen, Gleichrichtern, Schaltern und Signalverarbeitungsschaltungen.
Bipolar- und Feldeffekttransistoren
Transistoren sind Halbleiterbauelemente, die zur Verstärkung und Steuerung von elektronischen Signalen eingesetzt werden. Es gibt zwei Haupttypen von Transistoren: Bipolartransistoren und Feldeffekttransistoren (FET).
Ein Bipolartransistor besteht aus drei Schichten von Halbleitermaterial, die abwechselnd dotiert sind. Die mittlere Schicht wird als Basis bezeichnet, während die anderen beiden Schichten als Emitter und Kollektor bezeichnet werden. Wenn eine kleine elektrische Strommenge an die Basis angelegt wird, kann der Stromfluss vom Emitter zum Kollektor gesteuert werden. Ein Bipolartransistor kann als Verstärker oder Schalter eingesetzt werden.
Es gibt zwei Haupttypen von Bipolartransistoren: den npn-Transistor und den pnp-Transistor. Beim npn-Transistor ist die Basis negativ dotiert, während der Emitter positiv dotiert ist und der Kollektor negativ dotiert ist. Beim pnp-Transistor ist die Basis positiv dotiert, während der Emitter negativ dotiert ist und der Kollektor positiv dotiert ist.
Der Feldeffekttransistor (FET) verwendet ein anderes Funktionsprinzip als der Bipolartransistor. Der FET besteht aus einem Halbleitermaterial mit zwei Anschlüssen, dem Gate und dem Source, sowie einem dritten Anschluss, dem Drain. Zwischen dem Gate und dem Source wird eine Spannung angelegt, um ein elektrisches Feld zu erzeugen, das den Stromfluss zwischen dem Drain und dem Source steuert.
Es gibt zwei Haupttypen von FETs: den JFET (Junction Field Effect Transistor) und den MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). Der JFET verwendet eine p-n-Übergangsregion zwischen Gate und Kanal, um das elektrische Feld zu erzeugen, während der MOSFET eine isolierende Schicht aus Oxid zwischen Gate und Kanal hat, um das elektrische Feld zu kontrollieren. Der MOSFET ist der häufigste Typ von FET und wird oft in integrierten Schaltungen eingesetzt.
Im Vergleich zu Bipolartransistoren haben FETs eine höhere Eingangsimpedanz und einen niedrigeren Stromverbrauch, sind aber in der Regel langsamer und haben eine geringere Verstärkung.
Downloads:
-
Aufgaben_BE1_v1.pdf 103 KB
Prof. Dr.-Ing. Olaf Ziemann Wissenschaftlicher Geschäftsführer Polymerfaser-Anwendungszentrum der Georg-Simon-Ohm Fachhochschule Nürnberg Wassertorstr. 10 90489 Nürnberg Tel.: (0911) 5880-1060 Fax.: (0911) 5880-5060 e-mail: olaf.ziemann@pofac.fh-nuernberg.de Aufgabensammlung BE-1 Aufgabenschwerpunkte: 1: Widerstände 2: Kondensatoren 3: Spulen 4: Leitungen 5: Schwingkreise 6: Allgemeines
Hinweis:
Trotz sorgfältiger inhaltlicher Kontrolle übernehme ich keine Haftung für die Inhalte und deren Richtigkeit.