Was ist eine Diodenschaltung?

Eine Diodenschaltung ist eine von verschiedenen elektrischen Schaltungen, die die Unterscheidungsmerkmale von Dioden ausnutzen. Eine Klasse von kristallinen Halbleitern mit zwei Anschlüssen, Dioden, zeigen eine starke Tendenz, eine elektrische Ladung "vorwärts" in eine Richtung zu tragen, während sie sie in der anderen fast vollständig hemmt. Diodenschaltungen werden üblicherweise in Stromversorgungsanwendungen verwendet, um Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC) umzuwandeln und TV- und Radioempfänger abzustimmen. Sie werden auch als analoge und digitale Logikschalter, als Kondensatoren zum vorübergehenden Speichern und Erhöhen der elektrischen Ladung, in Überspannungsschutzgeräten zur Verhinderung von Spannungsspitzen zur Beschädigung von Geräten und als Sensoren zur Erkennung von Licht und zur Erzeugung von Licht verwendet. Neben Gleichrichterdioden sind auch Leuchtdioden (LEDs), Varicap-Dioden und Zenerdioden üblich.

Dioden waren die ersten elektronischen Halbleiterbauelemente, die erfunden wurden. In der Elektronikindustrie weit verbreitet, werden sie normalerweise aus Silizium hergestellt, obwohl auch Germanium verwendet wird. Der elektrische Widerstand einer Diodenschaltung ist in Vorwärtsrichtung von der Anode zur Kathode minimal, daher der Begriff "Vorwärtsvorspannung". Beispielsweise haben Siliziumdioden einen Spannungsabfall von 0,6 bis 0,7 Volt, den Schwellenwert, wenn sie Strom in Durchlassrichtung führen. Eine relativ hohe Mindestspannung muss erreicht werden, damit der Strom in umgekehrter Richtung durch eine Diode fließt. Es sind diese Eigenschaften, die Diodenschaltungen in einer Vielzahl von elektronischen Geräten sehr nützlich machen.

In einer Diodenschaltung kann eine Diode je nach Anwendung an eine Vielzahl anderer elektrischer oder elektronischer Geräte angeschlossen werden - Kondensatoren, Widerstände, Transformatoren, Stromversorgungen usw. -. Dioden in Schaltungen können in Reihe oder parallel angeordnet sein. Eine erste Anwendung einer Diodenschaltung, die heute noch weit verbreitet ist, ist das Schalten von analogen Signalen. In den frühen Tagen der digitalen Datenverarbeitung wurden Diodenschaltungen verwendet, um die digitalen logischen Verknüpfungen AND und OR auszuführen.

Unter den vielen verschiedenen Arten von Dioden, die in Schaltkreisen verwendet werden, erzeugen LEDs Licht mit sichtbaren und nicht sichtbaren Frequenzen, wenn Strom zwischen den Elektroden fließt. Varicap- oder Varactor-Dioden werden zum Einstellen von Radio- und Fernsehempfängern verwendet. Ein anderer Typ, die Fotodiode, erfasst Licht. Sie arbeiten in der Regel in Sperrrichtung und werden zur Stromerzeugung und in Photovoltaikzellen eingesetzt. Zenerdioden arbeiten auch in Sperrrichtung und werden häufig in Stromversorgungen verwendet, um die Spannung durch Erzeugen einer stabilen Referenzspannung zu regulieren.