Widerstand eines Dioden

Diodenwiderstand

Widerstand setzt sich dem Stromfluss durch ein Gerät entgegen. Der Diodenwiderstand ist der effektive Widerstand, den eine Diode dem Stromfluss bietet. Idealerweise bietet eine Diode bei Vorwärtsrichtung null Widerstand und bei Rückwärtsrichtung unendlichen Widerstand. In der Praxis hat jedoch jede Diode einen geringen Widerstand bei Vorwärtsrichtung und einen signifikanten Widerstand bei Rückwärtsrichtung. Wir können eine Diode durch ihren Vorwärts- und Rückwärtswiderstand charakterisieren.

Vorwärtswiderstand

Selbst mit Vorwärtsrichtung wird eine Diode erst leitfähig, wenn sie eine minimale Schwellenspannung erreicht. Sobald die angelegte Spannung diese Schwelle überschreitet, beginnt die Diode zu leiten. Der von der Diode in diesem Zustand gebotene Widerstand wird als Vorwärtswiderstand bezeichnet. Mit anderen Worten, der Vorwärtswiderstand ist der Widerstand, den eine Diode zeigt, wenn sie vorwärts polarisiert ist.

Der Vorwärtswiderstand wird in zwei Arten unterteilt, nämlich statisch oder dynamisch, abhängig davon, ob der durch das Gerät fließende Strom Gleichstrom (DC) oder Wechselstrom (AC) ist.

Statischer oder DC-Widerstand

Es ist der Widerstand, den die Diode dem Fluss von Gleichstrom bietet, wenn wir eine Gleichspannung anlegen. Mathematisch wird der statische Widerstand als Verhältnis der an den Diodenanschlüssen angelegten Gleichspannung zum durch die Diode fließenden Gleichstrom (dargestellt durch die schwarze gestrichelte Linie in Abbildung 1) ausgedrückt, d.h.

Dynamischer oder AC-Widerstand

Der dynamische Widerstand ist der Widerstand, den eine Diode dem Wechselstrom bietet, wenn sie in einem Schaltkreis mit einer Wechselspannungsquelle verbunden ist. Er wird berechnet als das Verhältnis der Änderung der Spannung über der Diode zur Änderung des Stroms durch sie.

Rückwärtswiderstand

Wenn wir die Diode in rückwärts polarisierter Anordnung verbinden, fließt ein kleiner Strom durch sie, der als Rückwärtsleckstrom bezeichnet wird. Dies kann darauf zurückgeführt werden, dass die Diode auch im Rückwärtsbetrieb nicht vollständig frei von Ladungsträgern ist. Das bedeutet, dass selbst in diesem Zustand Minderheitsladungsträger durch das Gerät fließen können.

Aufgrund dieses Stromflusses zeigt die Diode ein Rückwärtswiderstandsverhalten, das durch die violette gestrichelte Linie in Abbildung 1 dargestellt wird. Der mathematische Ausdruck dafür ist ähnlich wie für den Vorwärtswiderstand und lautet

Dabei sind Vr und Ir die Rückwärts-Spannung und der Rückwärts-Strom.

Nachdem die grundlegenden Fakten über den Diodenwiderstand bekannt sind, ist es wichtig zu beachten, dass „Im Allgemeinen haben Dioden ein hohes Verhältnis von Rückwärts- zu Vorwärtswiderstand, was sie im Wesentlichen einseitig in ihrer Funktion macht“.