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1.2.3.a --- Die Z-Diode

Erstellt ab 26.07.2010


Die Z-Diode (Zener-Diode) ist genau wie die normale Diode ein Stromventil. Anders als die normale Diode lässt die Z-Diode aber  ab einer gewissen Spannung den Strom auch in Sperr-Richtung fließen. Dieser Stromfluss geschieht sehr plötzlich und beginnt sehr genau bei der Zener-Spannung der Diode.

Also wird eine Z-Diode für gewöhnlich in Sperr-Richtung betrieben, um diesen besonderen Effekt auszunutzen.

Ich habe hier einmal eine Versuchsanordnung aufgemalt, die veranschaulichen soll, wie die Zenerdiode leitend wird:



Wir bauen also die obige Schaltung auf und stellen das Poti auf den unteren Anschlag 1. Das bedeutet, dass die Z-Diode mit der minimalen Spannung, nämlich mit null Volt beaufschlagt wird. Nun klemmen wir das Voltmeter an und drehen das Poti langsam auf den Anschlag 2, was maximale Versorgungsspannung U_b = 12 Volt bedeutet.

Am voltmeter können wir sehen, dass es bei 4,7 Volt stehen bleibt und nicht mehr höher ausschlägt, obwohl wir U_b bis auf 12 Volt erhöhen. Wenn wir gleichzeitig ein Amperemeter mit der Z-Diode in Reihe schalten, so werden wir sehen, dass dort ab 4,7 Volt ein Strom fließt, der immer höher wird, je höher wir die spannung U_b einstellen.

Die Z-Diode wirkt ab ihrer Z-Spannung also so ungefähr wie ein  Kurzschluss und der Z-Strom I_z muss deshalb auch stets mit einem Vorwiderstand (hier: R1) begrenzt werden.

Man sagt dann auch, dass die Z-Diode Spannungen stabilisieren kann. Hier kommt am Spannungsmessgerät nämlich immer sehr genau 4,7 Volt heraus, egal ob am Potiabgriff 12 Volt oder z.B. nur 9 Volt eingestellt sind.  Somit stabilisiert die Z-Diode in diesem Beispiel die Spannung U_z.

 




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