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Unterschied TAZ-Diode und Z-Diode+A -A |
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Autor |
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mm2
Stammgast |
20:35
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#1
erstellt: 30. Dez 2008, ||||
Hallo Leute, was ist der Unterschied zwischen den TAZ-Dioden und Z-Dioden ----------------------------------------------- TAZ-Diode Transient Absorption Z-Diode spezielle Diode zur Ableitung transienter Überspannungen ----------------------------------------------- mir kommt es vor allem auf das Zeitverhalten an, d.h. wie schnell wird die Diode leitend ? Bei den TAZ finden man diese Angabe im Datenblatt, selbst eine TAZ braucht schon so ca. 0,1 bis 1ms um leitend zu werden, siehe: ![]() aber bei Z-Dioden konnte ich bisher keine Angaben zum zeitlichen Verhalten finden, kennt da jemand Datenblätter in denen das Zeitverhalten angegeben ist ? Vermutlich sind dann Z-Dioden sogar noch langsamer als TAZ-Dioden ? Grüße |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
20:53
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#2
erstellt: 30. Dez 2008, ||||
Im Prinzip sind beide dasselbe. Die TAZ sind optimiert für hohe Impulsströme und gute Spannungsbegrenzung bei diesen Strömen, also niedriger differentieller Innenwiderstand. Das betrifft auch die Aufnahmefähigkeit von Verlustenergie, was mit der thermischen Masse zu tun hat. Die Dinger sind viel schneller als von Dir beschrieben, typischerweise im Nanosekunden-Bereich oder sogar darunter. Die Geschwindigkeit ist so groß daß man darauf aufpassen muß wie die Leiterbahnführung ist, um zu vermeiden daß die Wirkung durch parasitäre Induktivitäten beeinträchtigt wird. |
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mm2
Stammgast |
22:57
![]() |
#3
erstellt: 30. Dez 2008, ||||
Hallo pelmazo, was besagt dann das "Fig 3" im obigen Datenblatt ? Wie sind ( normale ) Z-Dioden im Vergleich was die Geschwindigkeit betrifft ? Bei Gleichrichter Dioden kennt fast jeder "Fast" Switching und die braucht man auch dringend für z.B. Schaltnetzteile. Eine gewöhnliche 1N400X ist für die Frequenzen einen Schaltnetzteils viel zu langen ! Wie verhält sich nun eine Z-Diode wenn man sie mit 100KHz Ripple beaufschlagt ? Vermutlich auch ganz anders als bei den übligen 100Hz nach einer 50Hz Gleichrichtung ? Bei 100Hz kann man fast schon von statischen Verhalten reden ![]() Grüße |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
00:20
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#4
erstellt: 31. Dez 2008, ||||
Das ist die Kurvenform die man dem Teil zu Testzwecken drüberbrät, also sozusagen ein simulierter Überspannungsimpuls. Siehe auch Note 1 unten auf Seite 1.
Nicht unbedingt langsamer, aber halt auch typischerweise weder darauf optimiert noch daraufhin spezifiziert und getestet.
Bei der Z-Diode ist der Wirkungsmechanismus ganz anders als bei der normalen Diode, denn es ist ein Durchbruch in Sperrichtung, genauer gesagt ist es in solchen Fällen nicht der Zener-Effekt sondern der Lawinen-Effekt, der zum tragen kommt (auch bei Zenerdioden). Und der ist schnell. Dabei hilft auch daß die Sperrschichtkapazität relativ gering ist.
Das ist eh nicht direkt vergleichbar denn die Zenerdiode ist in der anderen Richtung ja eine normale Diode und leitet schon ab 600mV, man kann die Zenerdiode also nicht so einfach als schneller Gleichrichter benutzen. |
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mm2
Stammgast |
01:37
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#5
erstellt: 31. Dez 2008, ||||
Hallo pelmazo, Du hast mit allem recht, mich aber in einem Punkt falsch verstanden. Ich wollte mit dem Vergleich Gleichrichterdiode nur zum Ausdruck bringen, dass es sehr unterschiedliche Geschwindigkeiten gibt bis eine Diode leitend wird. Eine Zenerdiode in Sperrrichtung soll auch bei mir zur Stabilisierung dienen, aber mir kommt es nicht nur auf die Eigenschaften bei 100Hz sondern besonders bis in den 3 stelligen KHz Bereich. Wo kann man nachlesen wie schnell der Lawinen-Effekt ist ? Bzw. kennst Du Datenblätter von Z-Dioden aus denen das dynamische Verhalten über einen Frequenzbereich angegeben ist ? Grüße |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
02:16
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#6
erstellt: 31. Dez 2008, ||||
Das stimmt allerdings. Mir ging's darum aufzuzeigen daß da unterschiedliche physikalische Effekte im Spiel sind.
Ich habe mal einen Pulsgenerator aufgebaut der auf dem Lawineneffekt in einem Transistor beruht. Der erzeugt einen Impuls von etwa 7 Volt Höhe in eine 50 Ohm-Last mit einer Anstiegszeit von 300 ps (oder besser -- ich kann nicht besser messen). Ich weiß jetzt nicht aus dem Stand wo man die Theorie nachlesen kann, und wo man quantitative Daten für reale Bauelemente herkriegt, aber ich wage zu behaupten daß der Effekt für Deine angestrebten Zwecke bei Weitem schnell genug sein dürfte.
Nein, denn Z-Dioden werden eben nicht mit Blick auf solche Daten entwickelt. Am ehesten kommst Du da noch bei den Überspannungs-Schutzdioden hin, aber selbst da gibt's die Daten nicht in diesem Detail. |
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mm2
Stammgast |
11:25
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#7
erstellt: 31. Dez 2008, ||||
Hallo pelmazo, danke für Deine Antwort, eine letzte Frage, bewegt sich die Abfallzeit ( Sperrzeit ) in der gleichen Größenordnung ?
leider muss man sagen, im Audiobereich gibt/gäbe es zahlreiche Anwendungszwecke für die das relevant ist. Grüße und guten Rutsch |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
13:49
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#8
erstellt: 31. Dez 2008, ||||
Ich meine ja.
Welche denn zum Beispiel? Guten Rutsch! |
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mm2
Stammgast |
16:03
![]() |
#9
erstellt: 31. Dez 2008, ||||
z.B. Konstanstromquellen für Audio-Differenzverstärker-Stufen, dort findet man häufig entweder eine LED, mehrere Dioden in Reihe oder eine Z-Diode an der Basis eines Transistors mit Emitterwiderstand. Schon hier kommt es nicht nur auf das Verhalten bei 100Hz an sondern auf den gesamten Audiobereich und darüber an. Ohne das frequenzabhängige Verhalten der drei Varianten zu kennen wird es aber schwierig sich für eine zu entscheiden. z.B. Spannungsstabilisierung bei hochwertigen CD-Player/ D/A Wandlern werden die Spannungen der langsamen Intergrierten Spannungsregler ( z.B. 780X ) häufig danach nochmal mit guten längs oder parellel Gliedern gesäubert. Hier ein Beispiel von Guido Tent für seine Clock ![]() hier ist das Verhalten sogar bis in den MHz Bereich wichtig. In diesem Beispiel ohne Z-Diode, warum wohl ? Bei 20mA hätte ein Shuntglied durchaus seine Vorteile. Aber solange man das frequenzabhängige Verhalten nicht kennt bleibt es schwierig die Variante richtig zu bewerten. Grüße und guten Rutsch |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
18:12
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#10
erstellt: 31. Dez 2008, ||||
Das frequenzabhängige Verhalten hängt da aber am Transistor und nicht der Z-Diode. Im Gegenteil schaltet man ja oft noch einen Kondensator parallel zur Z-Diode, um deren Rauschen zum Teil kurzzuschließen. Die Z-Diode selbst wird dadurch langsamer. Der Unterschied zwischen den von Dir genannten Varianten liegt eher in der Temperaturstabilität und der Regelgenauigkeit bzw. dem Innenwiderstand der resultierenden Stromquelle.
Man kann da durchaus über einen Shuntregler nachdenken, aber die Hochfrequenzeigenschaften behandelt man besser mit lokalen Abblockkondensatoren, und ggf. LC-Filtern, wie das im Bild ja auch gezeigt ist.
Das stimmt, aber in solchen Fällen schaut man sich besser das Frequenzverhalten der ganzen Schaltung an, z.B. der Spannungsversorgung. Das hängt selten an den Eigenschaften eines einzigen Bauteils. |
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mm2
Stammgast |
18:54
![]() |
#11
erstellt: 31. Dez 2008, ||||
ich sehe das aus einer anderen Sicht, schnelle Regler ... brauchen wenig Kapazität parallel ( im Gegenteil viel Kapazität ist dann eventuell sogar schädlich ) langsame Regler ... brauchen viel Kapazität parallel ( zu wenig Kapazität ist dann schädlich ) Je größer die Kapazität des Kondensatoren desto schlechter ist meist sein Verhalten bei höheren Frequenzen, auch deswegen ist manchmal weniger mehr ![]() In besagten Schaltungen finden man von nicht bis mehrere hundert µF so ziehmlich alles parallel zu den Z-Dioden. Da fragt sich eben wird da nur aus Unwissenheit oder nach dem Motto "viel hilft viel" ( das Motto stimmt selten ) gehandelt ![]() Naja da es scheinbar keine Angaben zur Geschwindigkeit der Z-Dioden gibt müsste man es ja jeweils messen ![]() Hätte ich das nötige Equipment würde ich das auch tun.
mir geht es auch hier insbesondere um den frequenzabhängigen Innenwiderstand
ja genau im einfachten Fall, kommt nach dem Spannungsregler lokal am Verbraucher ein R + Z-Diode + C. Grüße |
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pelmazo
Hat sich gelöscht |
19:19
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#12
erstellt: 31. Dez 2008, ||||
Ich kann nicht in die Köpfe der Entwickler gucken, aber wenn die Z-Diode Teil einer Konstantstromquelle ist, dann ist ein Kondensator oft sinnvoll, und zwar nicht wegen der Hochfrequenzeigenschaften, sondern weil die Z-Diode rauscht. Wenn Du nix tust wird das Rauschen auch im resultierenden Konstantstrom zu finden sein. Und daher möglicherweise auch im Audiosignal, je nachdem wofür der Konstantstrom in der Schaltung gebraucht wird. Das Hochfrequenzverhalten der Konstantstromquelle geht, ob mit oder ohne Kondensator, ganz überwiegend auf das Konto des Transistors. Konstantstromquellen dieser Art sind aber sehr schnell, gerade auch im Vergleich zu Spannungsreglern.
Für einen ersten Eindruck kann man das auch simulieren. ![]()
Fur solche Sachen ist SPICE sehr nützlich, jedenfalls wenn man einen tatsächlichen Meßaufbau dagegen stellt. Bei der Geschwindigkeit von typischen Konstantstromquellen kommst Du da nicht mit Funktionsgenerator und 20MHz-Oszi hin.
Das wird umso fragwürdiger je niedriger die Betriebsspannungen werden. Eine Z-Diode für 3,3 Volt wie man sie für Quarzoszillatoren heutzutage bräuchte hat eigentlich keinen rechten Nährwert mehr, bei der laschen Regelkurve die sie hat. |
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mm2
Stammgast |
21:00
![]() |
#13
erstellt: 31. Dez 2008, ||||
wenn das Spice Modell das Zeitverhalten des Lawinen Effekts richtig wieder gibt, dann schon ?
bei mir sind es 5V, an einem ebenfalls rauschigen Festspannungsregler hängen oft viele Verbraucher, da kann sogar eine nachgeschalteter einfacher lokaler Shunt mit Z-Diode eine Verbesserung sein. Aber auch hier ist das Rauschen stark frequenzabhängig womit wir wieder mit im Thema sind ![]() Grüße |
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