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bauteil:dioden [2023/08/30 18:34] – [Universal-Silizium (DUS)] UF4007 lokal kmkbauteil:dioden [2024/08/06 08:02] (current) – [Transistoren als bessere Diode] moussa
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 ==== Schottky ==== ==== Schottky ====
 Der Spannungsabfall von [[wpde>Schottky-Diode]] liegt mit deutlich niedriger als der von normalen PN-Übergängen in Silizium. Je nach Temperatur und Strom liegt die Spannung zwischen 0.1 und 0.5 V. Außerdem reagieren sie recht schnell. Deswegen eignen sie sich besonders gut als Freilaufdiode, um gefährdete Halbleiter zu schützen. Der Spannungsabfall von [[wpde>Schottky-Diode]] liegt mit deutlich niedriger als der von normalen PN-Übergängen in Silizium. Je nach Temperatur und Strom liegt die Spannung zwischen 0.1 und 0.5 V. Außerdem reagieren sie recht schnell. Deswegen eignen sie sich besonders gut als Freilaufdiode, um gefährdete Halbleiter zu schützen.
-  * [[http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/CD00130229.pdf|BAT48]] ist die "Standard" Schottky-Diode als bedrahtetes Bauelement. Maximaler Dauerstrom ist 350 mA. Kurzzeitig kann sie auch 2 A aushalten.  +  * {{ :bauteil:datenblaetter:bat48.pdf |BAT48}} ist die "Standard" Schottky-Diode als bedrahtetes Bauelement. Maximaler Dauerstrom ist 350 mA. Kurzzeitig kann sie auch 2 A aushalten.  
-  * [[http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/CD00001625.pdf|1N5817]] kann dauerhaft 1 A aushalten. Dafür darf sie in Sperrrichtung nur mit maximal 20 V belastet werden.  +  * {{ :bauteil:datenblaetter:1n5819.pdf |1N5817}} kann dauerhaft 1 A aushalten. Dafür darf sie in Sperrrichtung nur mit maximal 20 V belastet werden.  
-  * [[http://www.vishay.com/doc?85630|LL103]] ist eine Schottky-Diode in für maximal 200 mA in der Bauform [[wpde>MiniMELF]]. (Das sind die kleinen, zylinderförmigen Tonnen)  +  * {{ :bauteil:datenblaetter:ll103a.pdf |LL103}} ist eine Schottky-Diode in für maximal 200 mA in der Bauform [[wpde>MiniMELF]]. (Das sind die kleinen, zylinderförmigen Tonnen)  
-  * [[https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/BAT54_SER.pdf|BAT54S]], oder [[https://www.tme.eu/en/Document/93c665db87a68d784ddafc3a861e3d18/BAT6402VH6327XTSA1.pdf|BAT64-04]]. SOT23. Zwei Schottky-Dioden in einem Bauteil. Gut geeignet zum Schutz von Logik-Eingängen. +  * {{ :bauteil:datenblaetter:BAT54S.pdf |BAT54S}}, oder {{ :bauteil:datenblaetter:BAT64x.pdf |BAT64-04}}. SOT23. Zwei Schottky-Dioden in einem Bauteil. Gut geeignet zum Schutz von Logik-Eingängen. 
-  * __ BROKEN-LINK:[[http://www.mouser.com/ds/2/149/fairchild%20semiconductor_mmbd1703-544415.pdf|MMBD1703A]]LINK-BROKEN__. Recht schnelle Diode mit 1 ns Erholungszeit. Das ist 1/5 der Zeit, die die 1N4148 braucht. Wird nicht mehr hergestellt. Es gibt aber noch einige Exemplare im Schrank der ElektronIQ. +  * {{ :bauteil:datenblaetter:mmbd1703.pdf |MMBD1703A}}. Recht schnelle Diode mit 1 ns Erholungszeit. Das ist 1/5 der Zeit, die die 1N4148 braucht. Wird nicht mehr hergestellt. Es gibt aber noch einige Exemplare im Schrank der ElektronIQ. 
-  * [[https://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Avago%20PDFs/HSMS-285x.pdf|HSMS-286x]]. Sehr schnelle Diode, die bis 1.5 GHz vernünftig funktioniert. +  * {{ :bauteil:datenblaetter:HSMS-285x.pdf |HSMS-285x}}. Sehr schnelle Diode, die bis 1.5 GHz vernünftig funktioniert. 
-  * [[https://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Avago%20PDFs/HSMS-286x.pdf|HSMS-286x]]. Noch schnellere Diode, für bis zu 6 GHz. +  * {{ :bauteil:datenblaetter:HSMS-286x.pdf |HSMS-286x}}. Noch schnellere Diode, für bis zu 6 GHz. 
-  * [[http://www.google.com/url?sa=t&source=web&cd=1&ved=0CBgQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.fairchildsemi.com%2Fds%2FMB%2FMBR1045.pdf&rct=j&q=MBR1060&ei=tufSTMXwCsf4sgb029X9Cw&usg=AFQjCNFCFWx9L7io3J7Wjc8LeKirSpG5Sw&sig2=9OLTHA3WdL0aLXIU03Lw8g&cad=rja|MBR1060]]. Durch die Bauform [[http://en.wikipedia.org/wiki/TO220|TO220]] eignet sich diese Diode für Stromstöße bis 100A. Erhältlich bei Reichelt für 40 ¢. +  * {{ :bauteil:datenblaetter:MBR1060-D.pdf |MBR1060}}. Durch die Bauform [[http://en.wikipedia.org/wiki/TO220|TO220]] eignet sich diese Diode für Stromstöße bis 100A. Erhältlich bei Reichelt für 40 ¢. 
-  * __ BROKEN-LINK:[[http://www.mouser.com/ds/2/389/CD00001325-250676.pdf|STPS2L25U]]LINK-BROKEN__ Eine Schottkydiode in SMD-Bauweise, die 25 V aushält und bis zu 2 A durchleiten kann. Erhältlich bei den üblichen Verdächtigen für unter 10 ¢.+  * {{ :bauteil:datenblaetter:stps2l25.pdf |STPS2L25U}} Eine Schottkydiode in SMD-Bauweise, die 25 V aushält und bis zu 2 A durchleiten kann. Erhältlich bei den üblichen Verdächtigen für unter 10 ¢.
  
 ==== Zener ==== ==== Zener ====
 [[http://de.wikipedia.org/wiki/Zener-Diode|Zener-Dioden]] werden in Sperrichtung jenseits einer bestimmten Spannung leitend. In Durchlassrichtung verhalten sich Zenerdioden wie normale Dioden. Der Knick zwischen sperrend und leitend ist um so schärfer, je höher die Zener-Spanung liegt. [[http://de.wikipedia.org/wiki/Zener-Diode|Zener-Dioden]] werden in Sperrichtung jenseits einer bestimmten Spannung leitend. In Durchlassrichtung verhalten sich Zenerdioden wie normale Dioden. Der Knick zwischen sperrend und leitend ist um so schärfer, je höher die Zener-Spanung liegt.
-  * [[http://www.diotec.com/pdf/zpy1.pdf|ZPYxx]] bedrahtet, 1.3W +  * {{ :bauteil:datenblaetter:ZPYxx.pdf |ZPYxx}} bedrahtet, 1.3W 
-  * [[https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/BZX79.pdf|BZX79-B/Cxx]], bedrahtet, 400 mW +  * {{ :bauteil:datenblaetter:BZX79.pdf |BZX79-B/Cxx}}, bedrahtet, 400 mW 
-  * [[https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/BZV55_SER.pdf|BZV55Cxx]], Minimelf, 500 mW +  * {{ :bauteil:datenblaetter:BZV55.pdf |BZV55Cxx}}, Minimelf, 500 mW 
-  * [[http://www.vishay.com/docs/85763/bzx84v.pdf|BZX84Cxx]], SOT23, 300 mW+  * {{ :bauteil:datenblaetter:BZX84.pdf |BZX84Cxx}}, SOT23, 300 mW
  
 ==== Mit sehr wenig Leckstrom ==== ==== Mit sehr wenig Leckstrom ====
 Manchmal ist es wichtig, dass in Sperrrichtung wirklich sehr wenig Strom durch eine Diode fließt -- etwa, wenn die  Manchmal ist es wichtig, dass in Sperrrichtung wirklich sehr wenig Strom durch eine Diode fließt -- etwa, wenn die 
 Ladung eines Kondensators längere Zeit gehalten werden soll. Manche Dioden sind in dieser Hinsicht sehr viel besser geeignet als eine Standard-DUS. Ladung eines Kondensators längere Zeit gehalten werden soll. Manche Dioden sind in dieser Hinsicht sehr viel besser geeignet als eine Standard-DUS.
-  * [[https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/BAS416.pdf|BAS416]] nennt im Datenblatt 3 pA als typischen Wert. Der vom Hersteller NXP garantierte Maximalwert liegt bemerkenswerterweise um drei Größenordnungen höher bei 5 nA. Wenn es wirklich auf geringen Reststrom ankommt, sollte man erwägen, die Dioden selbst auszumessen und davon die Besten zu verwenden. Maximaler Vorwärtsstrom ist 0.5 A. +  * {{ :bauteil:datenblaetter:BAS416.pdf |BAS416}} nennt im Datenblatt 3 pA als typischen Wert. Der vom Hersteller NXP garantierte Maximalwert liegt bemerkenswerterweise um drei Größenordnungen höher bei 5 nA. Wenn es wirklich auf geringen Reststrom ankommt, sollte man erwägen, die Dioden selbst auszumessen und davon die Besten zu verwenden. Maximaler Vorwärtsstrom ist 0.5 A. 
-  * [[https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/BAS116.pdf|BAS116]] ist im wesentlichen eine BAS416 im sonst für Transistoren genutztem Gehäuse SOT23. Die Varianten von Infineon (BAS116E6327 und BAS116E6433) zeichnen sich dabei laut Datenblatt durch besonders geringen Leckstrom aus.+  * {{ :bauteil:datenblaetter:BAS116.pdf |BAS116}} ist im wesentlichen eine BAS416 im sonst für Transistoren genutztem Gehäuse SOT23. Die Varianten von Infineon (BAS116E6327 und BAS116E6433) zeichnen sich dabei laut Datenblatt durch besonders geringen Leckstrom aus.
  
 ==== Transistoren als bessere Diode ==== ==== Transistoren als bessere Diode ====
 Wenn die Anwendung nach einer möglichst ideale Diode mit möglichst verschwindendem Leckstrom verlangt, haben JFETs und manche bipolaren Transistoren die besseren Karten als "echte" Dioden. Die üblichen Silizium-Dioden lassen bei Raumtemperatur etwa 5 µA in Sperrrichtung durch. Das steigt bei 100 °C auf immerhin 500 µA an. Der PN-Übergang zwischen Basis und Kollektor bei den meisten bipolaren Kleinsignal-Transistoren liegt dagegen bei 5 nA bei Raumtemperatur.  Wenn die Anwendung nach einer möglichst ideale Diode mit möglichst verschwindendem Leckstrom verlangt, haben JFETs und manche bipolaren Transistoren die besseren Karten als "echte" Dioden. Die üblichen Silizium-Dioden lassen bei Raumtemperatur etwa 5 µA in Sperrrichtung durch. Das steigt bei 100 °C auf immerhin 500 µA an. Der PN-Übergang zwischen Basis und Kollektor bei den meisten bipolaren Kleinsignal-Transistoren liegt dagegen bei 5 nA bei Raumtemperatur. 
  
-Bei JFETs liegt zwischen Gate und Source ebenfalls ein PN-Übergang. Der lässt bei vielen Modellen einen Leckstrom von 1 nA durch. Bei dem auf besonders niedrigen Leckstrom optimierten Modell [[http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/vishay/70239.pdf|2N4117]] sind es sogar nur 0.1 pA. Leider wird dieser spezielle Transistor nicht mehr hergestellt und man bezahlt für Einzelstücke aus Restbeständen Seltenheitspreise von 7 EUR und mehr. Die nächste Annäherung aus laufender Produktion ist der __ BROKEN-LINK:[[http://www.mouser.com/ds/2/149/MMBF4117-195757.pdf|MMBF4117]]LINK-BROKEN__, bei dem immerhin 2 pA Leckstrom im Datenblatt angegeben sind.+Bei JFETs liegt zwischen Gate und Source ebenfalls ein PN-Übergang. Der lässt bei vielen Modellen einen Leckstrom von 1 nA durch. Bei dem auf besonders niedrigen Leckstrom optimierten Modell {{ :bauteil:datenblaetter:2N4117.pdf |2N4117}} sind es sogar nur 0.1 pA. Leider wird dieser spezielle Transistor nicht mehr hergestellt und man bezahlt für Einzelstücke aus Restbeständen Seltenheitspreise von 7 EUR und mehr. Die nächste Annäherung aus laufender Produktion ist der JFET {{:bauteil:datenblaetter:fairchild_semiconductor_mmbd1703.pdf|MMBF4117}}, bei dem immerhin nur 2 pA Leckstrom im Datenblatt angegeben sind.
  
-Der NPN-Transistor [[https://www.onsemi.com/pub/Collateral/2N3903-D.PDF|2N3904]] wird ebenfalls zum Einsatz als Diode mit besonders geringem Leckstrom empfohlen. Da bei ihm der PN-Übergang kleiner als bei regulären Dioden ist, ist er für hohe Frequenzen (> 100 kHz) die bessere Wahl. Ansonsten ist es ein recht populärer Klassiker, der von mehreren Herstellern angeboten wird. In der englischen Wikipedia gibt es zu diesem Transistor [[WP>2N904|einen eigenen Artikel]].+Der NPN-Transistor {{ :bauteil:datenblaetter:2N3903-D.pdf |2N3904}} wird ebenfalls zum Einsatz als Diode mit besonders geringem Leckstrom empfohlen. Da bei ihm der PN-Übergang kleiner als bei regulären Dioden ist, ist er für hohe Frequenzen (> 100 kHz) die bessere Wahl. Ansonsten ist es ein recht populärer Klassiker, der von mehreren Herstellern angeboten wird. In der englischen Wikipedia gibt es zu diesem Transistor [[WP>2N904|einen eigenen Artikel]].
  
 ==== MOSFET als Leistungsdiode ==== ==== MOSFET als Leistungsdiode ====
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 ==== Transient Votage Suppressor (TVS) ==== ==== Transient Votage Suppressor (TVS) ====
 TVS-Dioden sind speziall dafür optimiert schnell, viel Strom ableiten zu können, damit dahinter geschaltete Geräte keine Überspannung zu sehen bekommen. Sie sind das Mittel der Wahl, wenn es darum geht, empfindliche Eingänge gegen elektrostatische Angriff zu schützen. Es gibt sie in unidirektionaler (gepolter) und bidirektionaler Version. Die unidirektionalen TVS-Dioden verhalten sich in Vorwärtsrichtung wie normale Silizium-Dioden. Das heißt, sie werden bei etwa 0.7 V leitend. Bidirektionale TVS-Dioden halten in beide Richtungen ihre Nennspannung. TVS-Dioden sind speziall dafür optimiert schnell, viel Strom ableiten zu können, damit dahinter geschaltete Geräte keine Überspannung zu sehen bekommen. Sie sind das Mittel der Wahl, wenn es darum geht, empfindliche Eingänge gegen elektrostatische Angriff zu schützen. Es gibt sie in unidirektionaler (gepolter) und bidirektionaler Version. Die unidirektionalen TVS-Dioden verhalten sich in Vorwärtsrichtung wie normale Silizium-Dioden. Das heißt, sie werden bei etwa 0.7 V leitend. Bidirektionale TVS-Dioden halten in beide Richtungen ihre Nennspannung.
-  * [[http://www.st.com/st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/datasheet/CD00000694.pdf|BZW06]] sind bedrahtete TVS-Dioden, die kurzzeitig bis zu 600 W aufnehmen können. Bei der bidirektionalen Version ist ein "B" an den Namen angehängt. +  * {{ :bauteil:datenblaetter:BZW06.pdf |BZW06}} sind bedrahtete TVS-Dioden, die kurzzeitig bis zu 600 W aufnehmen können. Bei der bidirektionalen Version ist ein "B" an den Namen angehängt. 
-  * [[http://www.littelfuse.com/products/tvs-diodes/leaded/~/media/Electronics/Datasheets/TVS_Diodes/Littelfuse_TVS_Diode_P6KE_Datasheet.pdf.pdf|P6KExxx]] sind eine Alternative zu den BZW06. Bei ihnen hat die bidirektionale Version die Endung "CA". +  * {{ :bauteil:datenblaetter:TVS_Diode_P6KE.pdf |P6KExxx}} sind eine Alternative zu den BZW06. Bei ihnen hat die bidirektionale Version die Endung "CA". 
-  * [[https://static1.squarespace.com/static/5416a926e4b09de8832655bc/t/61459fbef3d1530576ae3453/1631952831209/P6SMBXXX.pdf|P6SMBxxx]] sind ebenfalls 600W TVS-Dioden, allerdings in SMD-Bauform (JEDEC DO214AA). Die bidirektionale Version trägt die Endung "CA".+  * {{ :bauteil:datenblaetter:P6SMB.pdf |P6SMBxxx}} sind ebenfalls 600W TVS-Dioden, allerdings in SMD-Bauform (JEDEC DO214AA). Die bidirektionale Version trägt die Endung "CA".
  
 ==== Nahezu ideale Dioden ==== ==== Nahezu ideale Dioden ====
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 Ideale Dioden sind auch als integrierte Bauteile erhältlich. Wobei diese Produkte meist auf den Einsatz in der Energieversorgung von digitalen Geräten ausgerichtet sind. Sie werden unter Bezeichnung "Hot-Swap-Controller" angeboten. Damit sind Vorkehrungen gemeint, die es erlauben, Geräte ohne weitere Vorsichtsmaßnahmen an verschiedene Energiequellen anzuschließen -- etwa USB, oder Akku. Häufig sind diese Komponenten mit Zusatzfunktionen ausgestattet, die in diesem Anwendungsfeld nützlich sind. Dieser Produktbereich ist durch viele Spezialkomponenten bestimmt. Was für eine Anwendung genau passt, kann bei der nächsten schon wieder völlig ungeeignet sein. Ideale Dioden sind auch als integrierte Bauteile erhältlich. Wobei diese Produkte meist auf den Einsatz in der Energieversorgung von digitalen Geräten ausgerichtet sind. Sie werden unter Bezeichnung "Hot-Swap-Controller" angeboten. Damit sind Vorkehrungen gemeint, die es erlauben, Geräte ohne weitere Vorsichtsmaßnahmen an verschiedene Energiequellen anzuschließen -- etwa USB, oder Akku. Häufig sind diese Komponenten mit Zusatzfunktionen ausgestattet, die in diesem Anwendungsfeld nützlich sind. Dieser Produktbereich ist durch viele Spezialkomponenten bestimmt. Was für eine Anwendung genau passt, kann bei der nächsten schon wieder völlig ungeeignet sein.
  
-Ein Beispiel ist [[http://www.linear.com/product/LTC4411|LTC4411]]. Dieses Bauteil nimmt mit der Bauform SOT23-5 wenig Raum auf der Leiterplatte ein und kann immerhin 2.6 A in durchleiten. Wobei bis 0.5 A der Spannungsabfall unter 0.1 Ω bleibt. Der Einsatz ist allerdings auf die im digitalen Bereich üblichen Betriebsspannungen zwischen +2.6 V und +5.5 V beschränkt. Anders als bei "echten" Dioden ist ein Einsatz für negative Spannungen nicht möglich. Außerdem kann der Preis von etwa 5 € einschließlich Mehrwertsteuer bei Kleinmengen ein Argument gegen den Einsatz sein.+Ein Beispiel ist [[http://www.linear.com/product/LTC4411|LTC4411]] ({{ :bauteil:datenblaetter:4411fa.pdf |Datenblatt}}). Dieses Bauteil nimmt mit der Bauform SOT23-5 wenig Raum auf der Leiterplatte ein und kann immerhin 2.6 A in durchleiten. Wobei bis 0.5 A der Spannungsabfall unter 0.1 Ω bleibt. Der Einsatz ist allerdings auf die im digitalen Bereich üblichen Betriebsspannungen zwischen +2.6 V und +5.5 V beschränkt. Anders als bei "echten" Dioden ist ein Einsatz für negative Spannungen nicht möglich. Außerdem kann der Preis von etwa 5 € einschließlich Mehrwertsteuer bei Kleinmengen ein Argument gegen den Einsatz sein.