Halbleiter: Dioden

(Schwierigkeitsstufe i)

Aufgabe i.1:     Zeitaufwand: 40 Minuten

Lösung

Mit Hilfe der oben abgebildeten Schaltung wird die Kennlinie einer Diode aufgenommen.

a) 

Nennen und erklären Sie zwei Aufgaben, die der Widerstand R1 in der Schaltung erfüllt.

b) 

Geben Sie eine Formel an, mit welcher der Strom ID, der durch die Diode D1 fließt berechnet werden kann.

c) 

Wie berechnet sich die Gesamtspannung V1 aus den Messwerten der beiden Voltmeter?

Die rechts abgebildete Tabelle zeigt die Ergebnisse der ersten Messreihe.

d) 

Stellen Sie die Messwerte als eine Funktion ID(UD) in einem geeigneten Diagramm dar.

e) 

Begründen Sie, dass es sich bei der Kurve UD(UR) nicht um eine Funktion in mathematischem Sinne handeln kann.

f) 

Die Messkurve ID(UD) soll in zwei aneinandergrenzenden Bereichen (Intervallen) durch je eine lineare Funktion angenähert werden.
Wählen Sie eine sinnvolle Bereichsgrenze und begründen Sie Ihre Wahl.

g) 

Bestimmen Sie zwei lineare Funktionen, die die Messkurve wie oben genannt annähern. Geben Sie die Bereichsgrenze und die Funktionsgleichungen an.

Die Diode kann als spannungsabhängiger Widerstand RD(UD) modelliert werden.

h) 

Ergänzen Sie die Werte für RD in der unten abgebildeten Tabelle.
Stellen Sie aus den berechneten Werten die Kurve RD(UD) in einem geeigneten Diagramm dar.

Lösung

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