Modellierung der Durchlasseigenschaften von Dioden

Die Modellierung der Durchlasseigenschaften einer Diode umfasst die Analyse einer in Vorrichtung vorgespannten Diodenschaltung.

Diese Analyse kann mit zwei Modellen durchgeführt werden: dem Exponentialdiodenmodell oder dem Modell des konstanten Spannungsabfalls.

Das Exponentialdiodenmodell geht davon aus, dass die Quellenspannung 0,5 Volt übersteigt, was zu einem Diodenstrom führt, der deutlich höher ist als der Sättigungsstrom.

Der Diodenstrom weist ein exponentielles Verhalten auf, das durch die Diodenkurve auf dem Strom-Spannungs-Diagramm grafisch dargestellt wird.

Das Kirchoffsche Spannungsgesetz wird angewendet, um einen mathematischen Ausdruck abzuleiten, der den Diodenstrom, die Quellenspannung und den Diodenspannungsabfall in Beziehung setzt.

Diese Beziehung, die durch eine gerade Linie dargestellt wird, wird als Lastlinie bezeichnet.

Der Schnittpunkt der Lastleitung und der Diodenkurve, der als Punkt Q bezeichnet wird, gibt den Betriebspunkt der Schaltung an.

Die Koordinaten dieses Punktes liefern die Werte des Diodenstroms und der Spannung.

Das Modell des konstanten Spannungsabfalls vereinfacht die Analyse, indem davon ausgegangen wird, dass der Durchlassspannungsabfall an der Diode konstant bei 0,7 Volt bleibt.

Setzt man diesen Spannungswert in die KVL-Gleichung ein, erhält man den Diodenstrom.